Vlaco rondde in oktober 2014 het 2-jarige IWT VIS-traject SYNECO (Nieuwe dynamiek in de compostsector dankzij SYNergie tussen groene Energie en kwaliteitsCOmpost) af. Met dit optimaliseringsonderzoek wil Vlaco bijdragen tot de mogelijkheid van een composteringsproces waarbij een nog steeds uitmuntende compost wordt bekomen náást de afzet van biomassa voor opwekking van groene energie. De groene energie-pistes die hiertoe werden onderzocht bij de groen- en gft-composteerders waren de inzet van houtige fractie of zeefoverloop voor verbranding enerzijds en van fijne fracties groenafval voor voorvergisting anderzijds:
De aanleiding voor SYNECO is de trend die zich de laatste jaren inzette waarbij de gatefees onder druk staan en de stromen van groenafval afnemen doordat andere (vaak illegale) operatoren groenafval wegkapen en de houtige fractie verkopen aan de biomassa-verbrandingssector, terwijl ze de niet-houtige fractie laten “verdwijnen”. De compostering krijgt minder structuurmateriaal om het composteringsproces vlot te laten verlopen. SYNECO wil via innovatie het (dreigende) omzetverlies een halt toeroepen: door onderzoek naar bijkomende voorvergisting gecombineerd met de afzet van kwaliteitsvolle deelstromen van gft- en groenafval naar energetische valoratie – met behoud van kwaliteitsvolle compost – dient dit onderzoek een veranderingstraject in te zetten voor de composteerders.
Methode en resultaten
Specifiek naar vergisting toe heeft SYNECO zich niet zozeer toegelegd op de voorvergisting van gft bij bestaande gft-composteringen – energetisch en ecologisch de aangewezen keuze[1] – maar op onderzoek naar voorvergisting van de fijne fractie van groenafval. Is de onderfractie van verhakseld groenafval een interessant substraat voor vergisting? Meer bepaald werd de potentiële biogasopbrengst bepaald van fracties 0-20mm, 0-30mm en 0-40mm die vlak na verhakseling werden afgescheiden als fijne afzeeffractie. Doel was de mogelijkheid van (deel)vergisting op de eigen of een externe site van het fijne groenafval met nacompostering van het digestaat na te gaan:
- Op drie verschillende tijdstippen – om variatie doorheen het jaar/in verschillende seizoenen te kennen – werd bij 6 actief participerende groencomposteerders een staal genomen van de onderfractie van de verhakselde hoop vers groenafval. De stalen werden telkens in tweevoud genomen en afgeleverd aan enerzijds KU Leuven voor de cumulatieve biogaspotentieel-bepaling op dag 25 van een natte, mesofiele vergisting (model van meeste landbouw en industriële vergisters) en anderzijds OWS voor de cumulatieve biogaspotentieel-bepaling op dag 21 van een droge, thermofiele vergisting.
- KU Leuven voerde tevens twee semi-continue tests uit in een pilootreactor (50L) met automatische sturing en voeding, meer bepaald lange duurtests (4 mnd), tijdens dewelke de biogasproductie en –samenstelling en de evolutie van de procescondities in de reactor dagelijks werden opgevolgd.
De resultaten van beide types tests laten zich samenvatten als volgt:
- Er is geen coherente relatie tussen de (maximale) partikelgrootte van de onderfractie (maaswijdte van de zeef) en het biogasproductiepotentieel
- Slechts in sommige seizoenen wordt een duidelijke correlatie[2] vastgesteld bij de droge, thermofiele vergisting tussen de ODS en/of C/N-verhouding enerzijds en de biogasproductie anderzijds
- De gemiddelde (korte duur) biogasopbrengsten (nat en droog) over het jaar liggen tussen de 34 en de 47 Nm³/ton vers met de hoogst mogelijke waarden gelegen rond de 60 Nm³/ton vers.
- De hoogste biogaspotentiëlen (gemiddeld en aparte score) werden gerealiseerd bij de droge vergisting van de fijne groenafval-stalen genomen in de proefreeks aug-sept (zomer). Hierbij liep de biogasproductie ook in beide proefopstellingen nog door bij stopzetting test. Reden is naar alle waarschijnlijkheid:
- de structuur van het dan aangeboden inputmateriaal, namelijk meer fijn vezelig groen materiaal (maaisel) dat zich overigens het best droog thermofiel laat vergisten, alsook,
- een grotere aanvoer van groenafval in het algemeen waardoor verwerkingssnelheid hoger ligt en gemiddelde versheid groter is
- In de andere proefreeksen bleek natte, mesofiele vergisting tot een (iets) hoger biogaspotentieel te leiden.
- Het biomethaan-gehalte in het biogas schommelde steeds rond de 51 à 55% voor beide type vergistingstesten. Dit ligt in de lijn van de gehalten methaan in biogas uit vergisting van substraten met een aanzienlijk % maaisel[3] maar is relatief laag t.o.v. de 60% die voor co-vergisting als een normaal methaan-gehalte in biogas wordt gezien.
- Uit de semi-continue vergistingstests blijkt dat pas na ongeveer 2 maanden continue bijvoeding een maximale biogasproductie van 50 à 60 Nm³/ton vers tot stand komt die verder schommelt rond een gemiddelde van 45 à 50 Nm³/ton vers.
Conclusie
In vergelijking met andere courant vergiste reststromen of energiegewassen betekent een onderfractie van verhakseld groenafval dus een beperkt biogashoudende inputstroom en dit ongeacht de fractiegrootte. De verontreinigingsgraad (steentjes, plastiek, metaal) voor groenafval is over het algemeen zeer laag, wettelijk minder dan drie gewichtsprocent, in de praktijk meestal lager dan één gewichtsprocent. Voor natte vergisting kunnen steentjes, zandfractie en andere inerte materialen echter technisch wel problemen opleveren. Gegeven de lage biogasopbrengsten versus de hoge investeringskosten van een droge voorvergistingsinstallatie (in situ bij groencomposteerder) werd deze synergetische piste dan ook niet verder gevolgd. De SYNECO stuurgroep ervoer eveneens een eventuele afvoer naar natte vergisting en teruggave van het digestaat naar de compostering als weinig waarschijnlijk wegens de te verwachten technische problemen qua voorbehandeling en verwerking, een onvoldoend uitgediept wetgevend kader, de onzekere innamebereidheid bij de vergisters, en de onduidelijkheid over de rendabiliteit.
Veel onderzoeken gebeuren vandaag de dag naar (droge) vergisting van maaisel hetgeen op termijn en in geval voldoende zuiver en vers (ingekuild) een interessantere optie is dan de in SYNECO bekeken onderfracties groenafval. In het actieplan duurzaam beheer van biomassareststromen van de OVAM is aangegeven dat compostering noodzakelijk is om groenafval afdoend te hygiëniseren: afdoding van resistente plantpathogenen en onkruidzaden in maaisel of fijn groenafval is niet gegarandeerd bij 1u aan 70°C. Compostering of nacompostering bieden de juiste procesomstandigheden voor de volledige hygiënisatie van het eindmateriaal.
Bron en meer informatie:
Christophe Boogaerts (christophe.boogaerts@vlaco.be)
Vlaco vzw – Stationsstraat 110, 2800 Mechelen
www.vlaco.be