Biogas Hardenberg 2.0

Het doel van het project is het in de praktijk toepassen van innovatieve vergistingstechnologie die erop gericht is om grote hoeveelheden mest met veel droge stof dusdanig te doseren, mengen en voor te behandelen zodat er een stabiel en optimaal vergistingsproces ontstaat waarbij het methaangehalte substantieel wordt verhoogd en er tevens significant meer biogas wordt geproduceerd.

De optimalisatie van het vergistingsproces en het verhoogde methaangehalte leidt tot een sterk verbeterde business case voor covergisting op basis van de verwerking van relatief veel mest. Hierdoor is een doorbraak mogelijk voor mestvergisting cq mestverwerking. Logischerwijs leiden de resultaten van dit project tot een situatie waarbij een lagere SDE+ bijdrage voor vergelijkbare projecten mogelijk is.

Het project voorziet in de bouw van een biogasinstallatie op basis van covergisting (36.000 ton) met een zeer hoog aandeel mest (>85%). Het geproduceerde biogas wordt in een WKK omgezet naar duurzame elektriciteit (1.240 kWe) en warmte (1.472kWth). De installatie zal op jaarbasis zo’n 300.000 kilogram fosfaat verwerken.
Het ontwerp van de biogasinstallatie is dusdanig dat de productie van biogas per ton ingaand product significant wordt verhoogd:

Een aparte mengtank waar vaste en vloeibare mest in worden gedoseerd en gemengd, vanwege het mengprincipe (combinatie van verschillende type roerwerken) is het mogelijk allerhande soorten biomassa op te mengen (hoogwaardig/laagwaardig, vast/steekvast/vloeibaar, etc.). Het goed opmengen van de biomassa is cruciaal voor een goed en efficiënt hydrolyse- en vergistingsproces.

De mengtank is voorzien van verwarmingsspiralen om zodoende het mengsel te kunnen pasteuriseren.

Een deel van het digestaat wordt teruggepompt in de mengtank om de dikke fractie en kippenmest te kunnen opmengen.

Een aparte hydrolysetank waar de cosubstraten en een deel van het mengsel mest uit de mengtank in wordt gehydrolyseerd. Bacteriën zorgen voor een biologische afbraak van de biomassa. Hierbij worden zuren geproduceerd en de pH daalt. Het hydrolyseproces vindt nu gecontroleerd plaats en niet ongecontroleerd in een vergister, waarin tegelijkertijd ook andere biologische processen plaatsvinden. Als het hydrolyseproces goed wordt uitgevoerd, dan gaat hier geen energie verloren.

Slechts een deel van het mestmengsel uit de mengtank wordt in de hydrolyse gepompt. De rest van het gepasteuriseerde mestmengsel wordt rechtstreeks in de vergisters gedoseerd. Indien er teveel mest in de hydrolyse wordt gepompt zal de pH in de hydrolyse te hoog worden waardoor de hydrolyse wordt geremd en er omstandigheden kunnen worden gecreëerd waarbij wel methaan wordt gemaakt, hetgeen ongewenst is. Er zal een (continue) monitoring plaats vinden van o.a. de temperatuur, pH en CH4 gehalten in de hydrolyse.

Het digestaat wordt vanuit de vergisters door een indikker geleid waarbij een deel van het aanwezige water wordt verdampt. Het ingedikte digestaat wordt vervolgens teruggepompt in de vergisters.

Een innovatief VacuümDrukTank pompsysteem is in staat mengsels met een hoog droge stof percentage probleemloos te verpompen. De efficiency van de biogasinstallatie wordt verhoogd door een goed gemengd en ontsloten (pasteurisatie & hydrolyse) mengsel met relatief veel droge stof (bijv. >20% d.s.) te doseren in de vergisters. Het verpompen van een dergelijk mengsel wordt mogelijk gemaakt door de introductie van een zogenaamde boosterfunctie (koppeling met schroefcompressor) aan het pompsysteem. Doordat het systeem vrijwel onderhouds- en storingsvrij is (de pomp zelf verplaatst alleen lucht, de biomassa komt niet in contact met de pomp zelf), wordt de beschikbaarheid van het systeem verhoogd waardoor een continue voeding van de vergisters wordt gegarandeerd. Ook de nauwkeurigheid van doseren van biomassa in de vergisters wordt verhoogd. Het systeem wordt op basis van gewichtsmeting aangestuurd en niet – zoals gebruikelijk is – op basis van onnauwkeurige flowmeting. Vanwege de nauwkeurigheid van voeden verbetert de efficiency van het vergistingsproces.

Een belangrijk onderdeel in het project is de monitoring van de methaangehalten in de verschillende stadia en het reduceren van risico’s met betrekking tot explosies.

Gedurende het project zal getracht worden het aandeel mest in het menu verder te verhogen naar >95%. Er is dan sprake van mono-mestvergisting. Om met een dergelijk menu op vollast te kunnen draaien is een groter tonnage nodig. Er loopt daartoe een vergunningaanvraag voor de uitbreiding van 36.000 ton naar 108.000 ton per jaar. Met deze uitbreiding kan een veel grotere hoeveelheid mest worden verwerkt en vergist. Deze uitbreiding is een mogelijke optimalisatie binnen het project.

Ten behoeve van het project zijn de vergunningen verleend  en is er een SDE2014 beschikking voor de productie van duurzame elektriciteit en warmte. Met behulp van een TKI-subsidie kan de financiering van het project worden afgerond zodat het project binnen een aantal maanden kan starten. De bouw van de installatie zal circa 8-10 maanden in beslag nemen waarna de installatie operationeel is.

Het resultaat van het project is een bewezen techniek – in combinatie met een handleiding voor de procesvoering – waarmee het mogelijk wordt gemaakt om mengsels bestaande uit >85% mest en >20% droge stof te vergisten. Dit resulteert in een productie van biogas met meer dan 60% methaan. Hierdoor zakt de kostprijs van biogas was resulteert in een evenredige verlaging in de benodigde SDE-bijdrage.