Emissie van methaan uit mest

Uitgangspunten

De emissies van CH4 uit mest in stal en opslag en in de weide onderscheiden de volgende drie

broncategorieën: • Rundvee

• Overige graasdieren • ‘Staldieren’

De beschrijving van dit protocol is gebaseerd op de ‘Tier 2’ benadering van IPCC (2006) en wijkt af van de nationale monitoringprotocollen die methoden en werkprocessen voor het vaststellen van de emissies beschrijven. Deze zijn gepubliceerd door het Ministerie van Infrastructuur en Milieu (IenM). Het nationale protocol valt onder IPCC categorie 4B1 t/m 4B9 en 4B13: 12-029 mest CH4

(www.agentschapnl.nl/ programmas-regelingen/monitoring-protocollen).

De hier gevolgde methodiek voor de berekening van nationale CH4-emissies wijkt af van IPCC doordat

die uitgaan van emissiefactoren (EF) per kg mest per diercategorie en per mestmanagementsysteem in plaats van de jaarlijkse absolute hoeveelheden CH4 per dier (in kg per dier per jaar).

CH4-emissies uit dierlijke mest ontstaan door fermentatieprocessen die optreden in een anaërobe

omgeving. Deze omstandigheid doet zich vooral voor bij opslag van dunne mest in mestkelders onder stallen en in mestopslagen buiten de stal. Bij vaste mest en weidemest zijn de condities veelal aëroob en is de CH4-productie relatief laag.

Rundveemest kan worden opgedeeld in dunne ‘stalmest’, vaste ‘stalmest’ (dat wil zeggen: stalmest in engere zin) en weidemest. Doordat een deel van de melkkoeien in Nederland in de weideperiode in de zomer (deels) op stal wordt gehouden, met name tijdens het melken en ’s nachts, wordt er in de weideperiode ook ‘stalmest’ geproduceerd.

Van de aanwezige geiten wordt verondersteld dat deze dieren het hele jaar op stal gehouden worden en vaste mest produceren. Schapen zijn weidende dieren met alleen in de lammertijd een stalperiode. In deze stalperiode wordt vaste mest geproduceerd. Bij paarden en pony’s wordt een stal- en een weideperiode onderscheiden, waarbij in de stalperiode vaste mest wordt geproduceerd.

Dunne ‘stalmest’ wordt opgeslagen in de mestkelder onder de stallen en in mestopslagen buiten de stal. Vaste ‘stalmest’ wordt opgeslagen in de stal en in een buitenopslag. In beide gevallen kan sprake zijn van anaërobe condities met als gevolg de emissie van CH4. Deze emissie kan worden verminderd

door anaërobe condities te voorkomen, bijvoorbeeld door beluchten of regelmatig omzetten. De hierbij optredende aërobe processen leiden echter wel tot een hogere emissie van ammoniak en lachgas. Op de totale mestproductie in Nederland is het aandeel vaste mest relatief gering.

Weidemest wordt in de weide geproduceerd tijdens de weidegang in de zomer. Vanwege de veelal aërobe condities is de CH4-emissie uit weidemest veelal relatief laag. Naast de mate waarin sprake is

van anaërobe omstandigheden is de vorming van CH4 in de mest ook afhankelijk van andere condities

waaronder opslag plaatsvindt, zoals de hoeveelheid reeds aanwezige mest (zogenaamd ‘ent’ of ‘inoculum’) en de opslagduur en -temperatuur. De mestkelder kan worden beschouwd als een

zogeheten accumulatiesysteem: er is een constante voeding van de ‘reactor’ (= mestkelder) met mest en het mestvolume in de kelder neemt toe tot het moment dat de kelder wordt leeggereden ten behoeve van bemesting of tot het moment dat de mest wordt overgepompt naar de buitenopslag. De CH4-emissie in een dergelijk systeem neemt toe naarmate de hoeveelheid (nog) aanwezige mest

(= inoculatie) groter is, de mesttemperatuur hoger is en de verblijfduur langer is (Zeeman, 1994). De CH4-emissie uit mest is ook afhankelijk van de (chemische) samenstelling van de mest. Zo is de

CH4-emissie vooral afhankelijk van het organisch stofgehalte van de mest.

Berekeningswijze

De emissie van CH4 uit dierlijke mest wordt als volgt berekend:

𝐶𝐶𝐶𝐶4𝑀𝑀𝐵𝐵𝑀𝑀𝑀𝑀= ��𝐸𝐸𝐸𝐸(𝑇𝑇)∗ 𝑁𝑁(𝑇𝑇)� 𝑆𝑆

CH4Mest : CH4-emissie uit mest in kg

EF(T) : emissiefactor voor elke gedefinieerde diercategorie T in kg CH4 per dier

De emissiefactor per dier wordt als volgt berekend: 𝐸𝐸𝐸𝐸(𝑇𝑇)= �𝑉𝑉𝑀𝑀(𝑇𝑇)∗ 365� ∗ �𝐵𝐵0(𝑇𝑇)∗ 0.67 ∗ �𝑀𝑀𝐶𝐶𝐸𝐸_{100 ∗ 𝑀𝑀𝑀𝑀}𝑆𝑆 (𝑇𝑇,𝑆𝑆)

𝑇𝑇

�

EF(T) : emissiefactor voor elke gedefinieerde diercategorie T in kg CH4 per dier

VS(T) : de productie van feces (‘vluchtige vaste stof’) per diercategorie in kg drogestof per

dier per dag

B0 : maximale methaanproductie potentieel per diercategorie T in m3 CH4 per kg

uitgescheiden VS

0.67 : dichtheid methaan (kg / m3₎

MCF(S) : methaanconversiefactor per mestmanagementsysteem in procenten van B0

MS(T,S) : fractie van totale N-excretie van elke diercategorie T in mestmanagementsystem S

B0

De maximale CH4-vorming wordt bepaald door de afbreekbaarheid van de organische bestanddelen in

de mest. B0 wordt uitgedrukt in m3. CH4/kg VS en de (default)waarden zijn afgeleid NIR, 2014

(Tabel 2.5.3).

MCF(S)

De MCF geeft de mate aan waarin de hoeveelheid afbreekbare stof onder bepaalde condities ook daadwerkelijk wordt omgezet in CH4. Als default geeft IPCC waarden voor MCF per diercategorie

afhankelijk van de gemiddelde temperatuur in een regio (Tabel 2.5.3).

VS(T)

Feces (VS) is de vaste (organische) fractie in dierlijke mest en bevat biologisch en niet-biologisch afbreekbare onderdelen. De hoeveelheid VS in de excretie is afhankelijk van het rantsoen. De berekening is als volgt:

𝑉𝑉𝑀𝑀 = ∑(𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑇𝑇∗ Factor), met:

VS : de productie van feces (‘vluchtige vaste stof’) per diercategorie in kg drogestof per dier per dag

Nexcretie(T) : totale N-excretie per diercategorie in kg per dag (melkvee, jongvee en (totaal)

overige graasdieren). Deze N-excretie wordt afgeleid uit BEX (paragraaf 2.1), maar niet verminderd met de gasvormige N-verliezen uit stal en opslag.

Factor : omrekeningsfactor van N naar VS

Tabel 2.5.3 Parameterwaarden voor de bepaling van de methaanemissiefactoren van

mestmanagementsystemen. Voor uitleg van de parameters, zie bovenstaande tekst.

Diercategorie B0 Factor MCF

Dunne mest Vaste mest Dunne mest Vaste mest Weidemest

Melkkoeien 0,25 15,6 25,8 17 1,5 1

Jongvee 0,18 15,6 25,8 17 1,5 1

Overige graasdieren* 0,20 15,6 25,8 1

‘Staldieren’ 0,34 6,1 15,2 39 1,5

Bron: NIR, 2014.

* IPCC onderscheidt meerdere diercategorieën., welke in parameter B0 verschillen (b.v. geiten 0,18; schapen 0,19; paarden 0,3) In de Kringloopwijzer zijn deze voorlopig onder één categorie gebracht met een B0 waarde van 0,2.