eigen_frontfoto

Wat met digestaat?

Anaerobe vergisting kan een bedrijf potentieel grote volumes biogas opleveren, maar slechts 5 tot 10 % van de biomassa wordt daadwerkelijk in biogas omgezet. De restmassa die overblijft na vergisting, het digestaat, moet verder verwerkt worden of afzet vinden in de landbouw.

Digestaat is een stabiele vorm van zeer traag of onafbreekbaar organisch materiaal, aangerijkt met de nutriënten die vrijgesteld werden uit de biomassa tijdens het vergistingsproces. Digestaat heeft een typisch drogestofinhoud van 6 à 10 %. De organische stikstof in de inputstromen wordt omgezet naar de ammoniakale vorm in de outputstromen. Mede hierdoor is het digestaat een hoogwaardigere meststof dan de initiële biomassa. Digestaat kan uitgereden worden op land, geëxporteerd of verder verwerkt worden.

Digestaatverwerking: technieken, eind- en nevenproducten

In gebieden met reeds bestaande nutriëntendruk is het vaak onmogelijk om digestaat in zijn ruwe vorm af te zetten op landbouwgronden. Om deze reden werden verschillende procestechnieken ontwikkeld voor de naverwerking van digestaat. Elke techniek resulteert in de productie van specifieke eind- en nevenproducten, met variërende samenstelling van macro- en micronutriënten. De meeste van deze producten kennen op vandaag nog geen afzet in de Vlaamse landbouwsector en moeten eveneens verwerkt of geëxporteerd worden. 

Een eerste stap in de verwerking is meestal het scheiden van het digestaat in een dikke en een dunne fractie. Dit gebeurt bijvoorbeeld met een centrifuge of een vijzelpers. Veelal moet voor een betere ontwatering van het digestaat gebruikt gemaakt worden van chemicaliën (polyelectrolieten of polymeren). De nutriënten verdelen zich niet gelijk over beide fracties na scheiding. De fosfaten gaan voor het grootste deel naar de dikke fractie en de stikstof en kalium zijn grotendeels terug te vinden in de dunne fractie. Afhankelijk van de stromen die vergist worden en het vergistingsproces zelf zal de ontwaterbaarheid van het digestaat makkelijker of moeilijker verlopen. Vezelrijk materiaal kan de ontwaterbaarheid sterk verhogen. Onderstaande figuur vat schematisch de mogelijke verwerkingsprocessen van digestaat samen.

Schema van de digestaatverwerking
mogelijke verwerkingsprocessen van digestaat

Dikke fractie

De dikke fractie is in grote mate vergelijkbaar met compost. Het bevat namelijk nog een fractie stabiele organische stof en nutriënten in neergeslagen of organisch gebonden vorm. Voor de verdere verwerking van de dikke fractie van het digestaat bestaan dan verschillende mogelijkheden. De dikke fractie digestaat kan ingedroogd worden en eventueel worden geperst tot een mestkorrel. De restwarmte, afkomstig van de WKK, kan gebruikt worden voor het indroogproces. Een andere mogelijkheid is de nacompostering van de dikke fractie, waarbij waardevol compost ontstaat. Bij compostering is tevens veel warmte nodig en vraagt de luchtbehandeling heel wat energie. Verder dient doorgaans structuurmateriaal te worden toegevoegd. Een tussenvorm tussen nacomposteren en indrogen is biothermisch drogen. Hierbij is minder energie nodig voor het drogen en zuiveren van lucht ten opzicht van compost, maar is het eindproduct wel een compost-digestaat, compostaat.

Dunne fractie

Voor de dunne fractie die men bekomt na scheiding van het digestaat bestaan heel wat mogelijkheden en technologieën. Doorgaans wordt een combinatie van diverse technologieën toegepast. Zo kan via een zure luchtwasser stikstof gerecupereerd worden uit de dunne fractie. Gas of lucht wordt door de dunne fractie digestaat geblazen. Hierbij komt ammoniake stikstof (NH3) in de gasfase terecht. Met behulp van een zure luchtwasser kan de ammoniake stikstof uit de gasfase gecapteerd worden als ammoniumsulfaat. Een andere techniek is membraanfiltratie. Bij de fijnste filtratiemembranen (Reversed Osmosis, RO) gaat enkel water door de poriën en worden de overige moleculen weerhouden. Op deze wijze ontstaat een gedemineraliseerd permeat en een mineraalrijk concentraat. Stikstof (N) en Kalium (K) woden in verhoogde concentratie teruggevonden in dergelijke concentraten. Fosfor is in mindere mate aanwezig gezien fosfaten bij de scheiding voornamelijk naar de dikke fractie gingen. De dunne fractie digestaat gaat niet rechtstreeks naar de fijnste filtratiemembranen, maar wordt voorgefilterd in een membraancascade. Dit is noodzakelijk om de grovere partikels uit te filteren alvorens naar de ultrafijne poriediameters over te gaan. Daarnaast kan de dunne fractie net als de dikke fractie worden ingedampt.

Nutriëntenrecuperatie

Stikstof recupereren met zure luchtwasser

Bij digestaatverwerking komt er vaak ammoniak vrij in de lucht. Deze lucht moet, mede door de aanwezigheid van geurcomponenten, eerst gezuiverd worden alvorens terug in de atmosfeer te brengen. Bij toepassing van een zure luchtwasser wordt het vluchtige en geurende amoniak (NH3) via een zuurwatergordijn (scrubber) gecapteerd als wasteroplosbaar NH4+. Het gebruikte zuur in de zure wasoplossing is doorgaans H2SO4, maar steeds vaker wordt ook HNO3 gebruikt. Het gevormde ammoniumsulfaat is erkend als minerale stikstof.

Fosfor verwijdering uit de dikke fractie

In een aantal recente processen wordt vrijstelling van fosfor (P) uit de dikke fractie digestaat beoogd. Fosfor wordt in oplossing gebracht na aanzuring en gewassen uit de dikke fractie. Het fosfor aangerijkte waswater wordt dan verder behandeld waarbij fosfor opnieuw wordt neergeslagen. Het resultaat is een fosforhoudend product dat afzonderlijk als P-bemester kan worden verhandeld.

Van digestaat tot groene kunstmest?

De genoemde producten zouden potentieel kunnen gebruikt worden als groen alternatief voor kunstmest geproduceerd uit fossiele grondstoffen in de landbouw. Recuperatie en hergebruik van deze waardevolle macro en micronutriënten zou niet enkel een economische oplossing kunnen bieden voor het heersend digestaatprobleem, maar kan bovendien ook een duurzame bron van nutriëntenvoorziening vormen in de toekomst.

Samenstelling van digestaat

Afhankelijk van de gebruikte substraten kan de samenstelling van digestaat vrij sterk verschillen. Veel nutriënten en elementen die in het substraat zitten blijven ook achter in het digestaat. Enkele typische samenstellingen van mest, digestaat en dunne fractie digestaat worden weergegeven in onderstaande tabel. Merk vooral op dat de fractie werkzame stikstof - dit is de voor de plant opneembare stikstof - groter is voor digestaat dan voor mest. 

Meststof

N/P/K

C/N

N-werking

Dierlijke mest

3.5/1/1.5

4.9

60%

Digestaat

2.8/1/1.6

11

81%

Dunne fractie digestaat

13/1/11

2.2

77%

 
Nutriëntverhoudingen, koolstof/stikstof-verhouding en werkzame stikstofgehalten van digestaat en zijn dunne fractie vergeleken met dierlijke mest (Vaneeckhaute et al. 2011).

    Wettelijk statuut

    Indien de inputstromen gedeeltelijk uit mest bestaan, valt het digestaat onder het statuut 'dierlijke mest'. Onder de nitraatrichtlijn mag maximaal 170 kg N/ha aan dierlijke mest worden uitgereden. Met MAP V worden de mogelijkheden onderzocht om in de toekomst naar een pro rato systeem te evolueren. Bij een pro rato systeem zal enkel het aandeel dierlijke mest aan de inputzijde ook in het digestaat onder het statuur dierlijke mest moeten worden afgezet.

    Lees meer over dit onderwerp

    Brochure "De agro-voedingsindustrie, leverancier van biogas - praktische gids voor het evalueren van een biogasproject op uw bedrijf".

    Digestaat in Vlaanderen: knelpunt of opportuniteit?

    BBT voor (mest)covergistingsinstallaties

    Infofiche VCM - chemische luchtwasser

    Datum