ManureEcoMine: Onderzoek naar kringloopsluiting mest

Colsen loopt voorop wat betreft technologische innovatie. Dit doen we binnen Europees kader om  de beste technologieën naar boven te halen. Zo hebben we samen met verschillende gerenommeerde onderzoeksinstellingen en Europese bedrijven samengewerkt aan het door de Europese Unie gesubsidieerde onderzoeksproject ManureEcoMine, een onderzoeks- en technologisch demonstratieproject naar kringloopsluiting van mestverwerking. Kennisinstellingen die mee hebben gedaan waren:

• Universiteit van Gent (België);
• Universiteit van Santiago de Compostela (Spanje)
• Universiteit van Girona (Spanje);
• Jülich onderzoekscentrum (Duitsland);
• BOKU Universiteit (Oostenrijk).

De focus van het project lag op pilotschaaldemonstratie van covergisting van koeien- en varkensmest om nutriëntenterugwinning te maximaliseren. Hiervoor zijn twee processen uitgewerkt waarin verschillende Colsen-technologieën werden gebruikt. Teruggewonnen nutriënten (meststoffen) werden vergeleken met commercieel beschikbare kunstmeststoffen op hun effectiviteit voor het stimuleren van plantengroei. Ook is gekeken naar mogelijke aanwezigheid van microverontreinigingen als antibiotica. Op deze manier is voldoende data gegenereerd om de economische haalbaarheid van het gehele ManureEcoMine-concept na te gaan en om een levenscyclusanalyse (LCA) uit te voeren.

Colsen heeft in dit project vooral bijgedragen aan de pilotdemonstratie. Zij was verantwoordelijk voor het ontwerp, de bouw en operatie van de pilot op locatie in Nederland en Spanje. In Nederland bestond de installatie uit de volgende stappen:

1. Thermofiele covergisting van mest voor biogasproductie en nutriëntenontsluiting;
2. Stikstofwinning als ammoniumsulfaat met behulp van AMFER®;
3. Digestaatscheiding met een decantercentrifuge;
4. Vloeibare fractiebehandeling met ultrafiltratie (UF);
5. Fosfaatterugwinning als struviet met behulp van ANPHOS®.

De overblijvende waterstroom kan gebruikt worden als irrigatiewater rijk aan kalium. Al de teruggewonnen meststoffen zijn vervolgens getest op hun geschiktheid in gecontroleerde laboratoriumproeven.

In Spanje werd een iets andere configuratie getest:

1. Mesofiele covergisting van mest voor biogasproductie en nutriëntenontsluiting;
2. Digestaatscheiding met een decantercentrifuge;
3. Vloeibare fractiebehandeling met ultrafiltratie (UF);
4. Fosfaatterugwinning als struviet met behulp van ANPHOS®;
5. Biologische stikstofverwijdering uit de waterstroom via nitritatie/denitritatie.

Ook in de Spaanse pilot werd kaliumrijk irrigatiewater verkregen.

Beide pilots lieten zien dat kringloopsluiting binnen mestverwerking technologisch haalbaar is waarbij waardevolle meststoffen en irrigatiewater worden teruggewonnen. Voor de economische haalbaarheid van de ManureEcoMine-processchema’s is de prijs van kunstmeststoffen, de directe concurrenten van de teruggewonnen meststoffen, voorlopig te laag. Verbetering van de business case is mogelijk door inzet van de producten in niche markten, door het financieel waarderen van kringloop landbouw en door prijsstijging van kunstmest (via CO₂ heffing).

Microverontreinigingen zoals antibiotica en zware metalen werden vooral gevonden in de vaste organische meststof afgescheiden met behulp van de decantercentrifuge. Door de vastestofscheidingsefficiëntie te optimaliseren wordt voorkomen dat verontreinigingen in andere procesproducten terecht komen. De uiteindelijke concentraties hangen af van de kwaliteit van de vergiste reststromen.