59
Aanleiding
Naar aanleiding van landelijke wetswijziging van de meststoffenwet waaruit er een verplichting is ontstaan om te voorzien in voldoende capaciteit om het mestoverschot te verwerken wil betreffende onderneming opschalen in de capaciteit. Voor 2014 geld een verwerkingsplicht van 30% van de totale mestoverschotproductie welke voor 2015 hoogstwaarschijnlijk wordt verhoogt naar 50%.
Gelet op de bepalingen in het vigerende bestemmingsplan is realisatie hiervan op het gebied van de ruimtelijke ontwikkeling in beginsel niet mogelijk. Omdat de verplichting voor 2014 ook al geld is een snelle realisatie vanuit de landelijke wetgeving een vereiste. Om dit mogelijk te maken zijn door de provincie Noord-Brabant in de nieuwe “verordening ruimte 2014” rechtstreeks werkende regels opgenomen die moeten voorzien in de een snelle realisatie van initiatieven zolang
bestemmingsplannen nog niet afgestemd zijn op de verordening ruimte 2014.
Vergunningstraject
De onderneming is op locatie als agrarisch loonbedrijf sinds 1997 actief op het gebied van
mestdistributie voor mest vanuit de eigen varkenshouderij en voor regionale veehouderijen. Sinds 2008 is de onderneming actief op het gebied van mestbewerking. Reeds vanaf die periode bestaat er intensief contact tussen gemeente en omgeving om te komen tot een juiste vergunde situatie.
Telkens wijzigende regelgeving hebben er tot op heden toe geleid dat de diverse aanvragen door steeds nieuwe inzichten aan de zijde van de overheid niet hebben mogen leiden tot een definitieve verlening van een passende omgevingsvergunning die voorziet een de behoefte van dit bedrijf.
- Tussenstap.
Als gevolg van het huisvestingbesluit dierwelzijn in 2013 is, in overleg met het bevoegde gezag, besloten om op 27 november 2012 een aanvraag in te dienen die voorziet in de aanpassingen m.b.t.
deze nieuwe welzijnseisen en tevens in de activiteit mestbewerking met in achtneming van de kaders die in het vigerende bestemmingsplan buitengebied Asten opgenomen zijn. Dit heeft ertoe geleid dat er op 25 juni 2013 een omgevingsvergunning is verleend die voorziet in de bewerking van 6000 ton mest middels de hierin omschreven technieken. Tevens dient nog vermeld te worden dat naar aanleiding van ingediende zienswijze op deze vergunning; de rechtbank mede op basis van een rapport van Stab (Stichting advies bestuursrechtspraak) de vergunning onherroepelijk heeft
verklaart. Nu de overheid en provincie Noord-Brabant middels wetswijzigingen en het vaststellen van een nieuwe verordening ruimte 2014 hierin hebben gefaciliteerd wordt deze aanvraag ingediend welke voorziet in de opschaling van een bestaande en vergunde installatie aangepast voor zover nodig aan de B.B.T.
- Grondslag.
De uitgangspunten genomen uit de omgevingsvergunning van 25 juni 2013 aangevuld door de vigerende omgevingsvergunning welke is verleend op 27 augustus 2014. De hierin opgenomen wijzigingen voorzien in aanpassingen in de veehouderij waaronder de nieuwbouw en verbouw van een varkensstal en een drietal silo’s ten behoeve van de opslag van drijfmest en/of proceswater.
60 Vigerende omgevingsvergunning
Binnen de vigerende omgevingsvergunning (27-08-2014) is het in werking hebben van een installatie met een zeefbandpers, hygiënisatiestap, DAF-unit (ultrafiltratie met beluchting) en RO (omgekeerde osmose) en opslag van mest reeds toegestaan. De installatie blijft op hoofdlijn ongewijzigd ten opzichte van de reeds vergunde installatie waarbij wel rekening wordt gehouden met de toepassing van best beschikbare technieken (B.B.T).
Afweging mestverwerkingstechnieken en toepassing Best beschikbare technieken (B.B.T.)
Nu de opschaling in zekere zin verplicht/mogelijk wordt dient ook de methodiek bekeken en zo nodig bijgesteld te worden. Bij de huidige techniek wordt veelal drijfmest gehygiëniseerd en geëxporteerd naar Duitsland. Dit procedé kost behoorlijk wat energie doordat hier feitelijk ook het waterige deel van de drijfmest moet worden verhit. Daarnaast kost het nog eens behoorlijk wat energie omdat ook het waterige deel uit de drijfmest per as naar de afzetgebieden gereden moet worden. Als gevolg van de hoge kosten hiervan zijn de afzetgebieden beperkt (max 100 km.) Binnen deze radius zijn enkel België en Duitsland potentiele exportlanden. Door de opkomst van biomassavergisters in die streken is de plaatsingsruimte in die gebieden sterk terug gelopen. Daarnaast hebben de akkerbouwers in die afzetgebieden te maken met strengere regelgeving welke ook een negatief effect hebben op de plaatsingsruimte.
Een vorm van verwerken is het verdampen/verbranden van mest. Voor de vloeibare vorm van mest (minimaal 80% water) kost dit dermate veel energie dat deze methode bedrijfseconomisch niet haalbaar is. Een alternatieve vorm van het verwerken van water na scheiding is het toepassen van omgekeerde osmose. Deze al jaren bekende techniek is ontworpen om van zout water; zoet water te maken. De dunne fractie uit mest bevat na scheiding nog een te groot percentage CZV wat de werking van een RO installatie (omgekeerde osmose) tegenwerkt. Dit levert hoge energiekosten en hoge vervangingskosten op omdat de noodzakelijke reinigingen (CIP) veel slijtage opleveren voor de membranen. Daarnaast blijft men ook nog met concentraten zitten waarmee ook weer kosten gepaard gaan om deze af te kunnen zetten.
Door een efficiëntere benutting van de zeefbandpers kan de drijfmest gescheiden worden waardoor enkel de vaste fractie behoeft te worden gehygiëniseerd. Hiermee wordt bereikt dat het volume bestanddeel aan mineralen teruggebracht wordt naar 1/5 deel dat nog gehygiëniseerd en geëxporteerd dient te worden. Het overige deel (4/5) betreft proceswater dat, middels het toetsingskader van Rijkswaterstaat dusdanig goed van kwaliteit is zodat, dit via een
Membraanbioreactor (MBR) direct geloosd mag worden op het oppervlaktewater. Dit is één van de redenen waarom de Daf-unit (ultrafiltratie met beluchting) vervangen wordt door een
Membraanbioreactor (beluchting en ultrafiltratie). Doordat deze techniek wordt toegepast is het proceswater van voldoende kwaliteit dat een RO (omgekeerde osmose) ook niet meer na geschakeld hoeft te worden. Dit levert een groot economisch en milieutechnisch voordeel op.
Naast dit voordeel biedt een MBR nog diverse voordelen meer.
- Doordat de biomassa in een MBR vele malen groter is dan de biomassa in een conventionele biologische luchtwasser is de reductie capaciteit van een MBR met betrekking tot emissies ook veel groter mits de biologie continue gereguleerd en bewaakt wordt.
61 - Uit metingen is gebleken dat een MBR meer dan 70 % van eventuele aanwezige
medicijnresten afbreekt. Een langere verblijftijd van het proceswater in de MBR (waarvan in onderhavige situatie zeker sprake is) stijgt dit percentage. De maatschappelijke discussie omtrent medicijnresten in ons oppervlaktewater is tot op heden nog redelijk onbesproken maar is wel in opmars.
- Ook niet onbesproken zijn de antibiotica resistente bacteriën. Na toepassing van de MBR is het proceswater geschikt om deze door een UV installatie te pompen waarbij alle bacteriën worden afgedood waardoor steriel water wordt verkregen. Om ook deze discussie in de toekomst te vermijden wordt er een UV lichtinstallatie geschakeld na de MBR.
- De MBR weinig onderhoudskosten heeft - Bij een juiste procesvoering reukloos is
- Er geen reststromen zoals concentraten achter blijven.
Uitgangspunten
In onderstaande procesomschrijving worden de procestechnieken omschreven gelijk de
procesvoering zoals in de vigerende omgevingsvergunning met uitzondering van de DAF-unit en de RO installatie. Deze worden vervangen door de MBR met een na geschakelde UV-installatie. Op basis van diverse onderzoeken en rapportages zullen de emissies in beeld worden gebracht. Met
betrekking tot geur dient te worden opgemerkt dat in de vigerende omgevingsvergunning onderscheid is gemaakt tussen de emissies die vrijkomen vanuit de veehouderijtak en die van de mestverwerking welke beoordeling heeft plaatsgevonden volgens de het geurbeleid dat de provincie Noord-Brabant hanteert voor industriële activiteiten. Doordat hieromtrent onduidelijkheid ontstond zijn er zienswijze ingediend op de beschikking. De rechtbank heeft vervolgens de StAB (Stichting Advisering bestuursrechtspraak) ingeschakeld. In het rapport (StAB-39345 van 11 december 2013) zijn de normen van de emissies en immissies van uit de mestverwerking omgerekend naar de normen uit de “ Handreiking bij Wet geurhinder en veehouderij”. Mede op basis hiervan heeft de rechtbank de vergunning in stand gelaten (zaaknummer SHE13/3955WABOA V162). Om
onduidelijkheid te voorkomen worden de emissies en immissies van de mestverwerking omgerekend conform de richtlijn van de StAB zoals bedoeld in bovenvermelde rapportage.
Procesomschrijving
Toelichting gekozen technieken
Doelstelling is om de kringloop van mineralenstroom in balans te brengen. Een deel van de grondstoffen (voeders) voor de varkenshouderij komt uit Nederland en een gedeelte uit het
buitenland. Om de kringloop in balans te houden zal er dus ook een gedeelte mest buiten Nederland moeten worden afgezet. Om grondstoffen te importeren is een GMP erkenning nodig. Om
meststoffen te exporteren dient de mest te voldoen aan de verordening EG 1069/2009. Tot op heden is dit veelal ingevuld middels het exporteren van drijfmest als meststof voor de teelt van
grondstoffen.
Doordat volgens de voorschriften bij aanpassen van installaties en systemen altijd gekozen moet worden voor B.B.T. zijn we genoodzaakt de techniek op enkele onderdelen aan te passen. Vanuit economisch en milieutechnisch oogpunt is het verwarmen (hygiëniseren) van water en het
transporteren per as van water geen wenselijke ontwikkeling. Met de huidige stand der techniek is
62 het goed mogelijk om middels een zeefbandpers onder toevoeging van polymeren de vaste fractie (mineralen) te ontdoen van de waterige fractie. Afhankelijk van het d.s. percentage zal de
hoeveelheid mest hierdoor met ongeveer 4/5 deel gereduceerd worden. Dit betekend dan ook dat 1/5 deel nog maar gehygiëniseerd dient te worden en 1/5 deel dat per as geëxporteerd dient te worden. Daarnaast neemt de waarde van de verkregen vaste meststof verder toe omdat de gehaltes aan mineralen als concentratie fors toenemen in het eindproduct. Zowel de feitelijke
bemestingswaarde als de verdeelkosten van de meststof over het land alsmede de opslag en de hiermee gepaard gaande kosten bied de vaste meststof vele voordelen voor de akkerbouwer waardoor de leverancier in staat is dit product voor een hogere prijs te vermarkten.
Het proceswater wordt middels een waterzuiveringsinstallatie gereinigd. Dit gebeurd middels een Membraanbioreactor (MBR) Na deze biologische zuivering kan dit water aangewend worden aangewend voor diverse doeleinden. Een voorbeeld daarvan is de aanmaak van polymeren (poedervorm) waarvoor per uur 3,8 m3 water benodigd is. Naast die toepassingen kan het water binnen de inrichting nog gebruikt worden voor het reinigen van de stallen en voor de voeding van de luchtwassers.
De waterkwaliteit na de MBR is getoetst door Rijkswaterstaat. Per brief is inmiddels bevestigd dat dat water van voldoende kwaliteit is om dit te lozen op het oppervlaktewater in onderhavig geval op de Zuid-Willemsvaart. Uiteindelijk zal dit water weer infiltreren in de bodem en weer opgepompt worden voor irrigatie van akkerbouwgewassen of gewonnen worden als drinkwater. Kortom een kringloop zonder afvalproducten.
Scheidingsinstallatie en hygiënisatie
Voor de scheiding van drijfmest in dikke- en dunne fractie zal er gebruik gemaakt worden van een zeefbandpers. De capaciteit van de zeefbandpers bedraagt 19,2 m³/uur en zal 4.167 bedrijfsuren in werking zijn. In de rapportage ‘’Inventarisatie emissies en geluidsoverlast van
mestbewerkingsinstallaties en eventuele maatregelen’’ opgesteld door Wageningen UR Livestock Researchi zijn de volgende resultaten naar voren gekomen omtrent de emissie uitstoot bij mestbewerking installaties:
De risico’s voor het optreden van emissies van ammoniak, geur, fijn stof en broeikasgassen tijdens het scheiden van mest of digistaat worden als beperkt ingeschat, aangezien de scheiding meestal in een gesloten systeem wordt uitgevoerd. Op basis van metingen in een bedrijfsruimte met
luchtwasser (waarin scheiding van varkensmest plaatsvond). De toepassing van een zeefbandpers wordt daarentegen veelal gekenmerkt als een open scheidingssysteem. Echter door het aanzuren en toevoegen van polymeren aan de drijfmest zal de ammoniakemissie beperkt blijven.
Bij de scheiding van drijfmest ontstaat vaste mest welke gepasteuriseerd wordt. Na scheiding wordt de vaste mest in een stoomvijzel gebracht. Deze stoomvijzel heeft een inhoud van
0,25*0,25*3,14*6,00 mtr = 1,17 m³. De capaciteit van de vijzel kan variëren van 65% tot 400% van de inhoud van de vijzel. De capaciteit is dan ook variabel van 0,76 m³ - 5,03 m³ / uur (dus 0,532 ton - 3,521 ton). In de vijzel wordt directe stoom ingebracht waardoor de mest wordt opgewarmd. Na de eerste vijzel wordt de mest in een tweede vijzel gebracht. Hiertussen is een temperatuurvoeler geïnstalleerd die de stoomleiding op basis van de gemeten waarde en de ingestelde streefwaarde op beide vijzels aanstuurt. Vanuit de tweede vijzel wordt de mest op een band gebracht in de
hygienisatietunnel die een lengte heeft van 13,86 meter. De loopsnelheid van de band is variabel en
63 maximaal 0,21 mtr/minuut zodat de totale aflooptijd van de band minimaal 66 minuten (13,86/0,21) bedraagt. Aan het einde van de tunnel zit een temperatuurvoeler die een CV-klep aanstuurt, die de temperatuur in de tunnel constant houdt. De temperatuurvoelers worden elke minuut digitaal gelogd zodat de 60 minuten 70°C eis geborgd wordt. Het proces vindt plaats in een gesloten systeem.
Vervolgens koelt de mest af op geperforeerde bande. De geur van deze processen in de pasteurisatie unit wordt continu gedurende het jaar geëmitteerd.
De zeefbandpers met toebehoren is opgesteld in een afzonderlijke afgesloten ruimte, die is aangesloten op de aanwezige luchtwasser in de hal. Door de onderdruk die middels hoge druk ventilatoren op de gehele hal wordt gehouden komen de volgende emissies vrij.
Emissie: Uit onderzoek2 is gebleken dat de ammoniakemissie bij het in werking hebben van de installatie 0,15 Kg NH3/uur bedraagt en bij het niet in werking zijnde van de installatie 0,08 Kg NH3/uur bedraagt. Bij een verwerking van 80.000 t/j zou dit neer komen op een uitstoot van 992,49 Kg NH3/j. Er dient rekening gehouden te worden met het feit dat deze ammoniakemissie gebaseerd is op de totale emissie van de zeefbandpers / DAF-unit, RO installatie, afvoer van het concentraat en de vaste mest die tevens in de berekening zijn meegenomen. Aangezien in onderhavige situatie de DAF-unit, RO en afvoer van concentraat geen procesonderdeel zijn, zal de uitstoot in de praktijk aanzienlijk lager uitvallen. We gaan voor de berekening uit van een worst case scenario en houden die uitgangspunten dus aan. De reductie van de luchtwasser (BWL 2011.08.V1) bedraagt 90%
hetgeen bij een ongewassen emissie van 992,49 kg NH3/j. neerkomt op een uitstoot van 99,25 Kg NH3/j.
In de thans vigerende vergunning is een geurrapportage opgenomen dat is getoetst door de Stichting Advies Bestuursrechtspraak op basis waarvan jurisprudentie bestaat op onderhavige locatie. Dit leidt tot onderstaande berekening.
Geuremissie:
Volgens voormeld geurrapport bedraagt de geuremissie van een mestscheidingsinstallatie met een capaciteit van 80.000 t/j, 6,1 MouE/u. De hedonische waarde voor H= -1 van de
‘’mestverwerkingshal’’ op de locatie aan de dijkstraat 72 en Busselseweg 18 te Asten bedraagt 1,0 ouE/m3.ii De genormaliseerde emissie komt daarmee op 6,1 MouE/u gedeeld door 1,0 ouE/m3 is 6,1 MouE(H)/u. Er dient rekening gehouden te worden met het feit dat de geuremissie van de
omgekeerde osmose installatie, afvoer van het concentraat en de vaste mest tevens in de berekening is meegenomen.
Na mestscheiding van 80.000 ton drijfmest ontstaat 12.770 ton vaste mest welke gepasteuriseerd wordt. Om de geuremissie in kaart te brengen is er door bureau EnviVice een geuronderzoek uitgevoerd. Conform de NEN EN 13725 en de NTA 9065 hebben er geurmetingen plaatsgevonden aan de desbetreffende installatie. Naast de meting van de geurconcentratie is er van monstername nummer twee de hedonische waarde bepaald. In onderstaande tabel zijn de resultaten
weergegeven.
64 Uitgaande van een lineair verloop tussen geurvracht en doorzet kan de maximale geurvracht
berekend worden. De doorzet en geurvracht ten tijde van meting bedroeg respectievelijk 1,75 ton en maximaal 26 Moue(H)/u. De maximale doorzet bedraagt 3,5 ton waarmee de maximale geurvracht 26*2 = 52 Moue(H)/u bedraagt.
Zoals eerder werd gesteld is de aangenaamheid van de geur tussen de verschillende te
onderscheiden mesttypen min om meer aan elkaar gelijk. Uit onderzoek¹ blijkt dat de hedonische waarde van H=-1 voor verse mest 2,4 oue/m3 bedraagt. Middels bovenstaande meting is gebleken dat in de onderhavige situatie de hedonische waarde van de mest 2,5 oue/m3 bedraagt. De gemeten hedonische waarde van 2,5 oue/m3 (bij H=-1) wordt representatief geacht en is toegepast in de berekening. De genormaliseerde geuremissie van het pasteuriseren van 12.770 ton mest per jaar bedraagt conform het geuronderzoek 52 Moue(H)/u gedeeld door 2,5 oue/m3 is 20,8 Moue(H)/u.
Membraanbioreactor (MBR) (proceswaterzuivering)
Buffertank: De verwerking van het uit de scheiding vrijkomende urine water geschiedt in de bioreactor. De aanvoer naar de bioreactor wordt zo constant mogelijk gehouden. Daar de scheidingsinstallatie gedurende 5 dagen/week in bedrijf is en de aanvoer naar de bioreactor 7 dagen/week gebeurt wordt een buffertank voorgesteld. Gedurende het weekend wordt deze buffertank leeg gedraaid. Uit de massabalans blijkt dat de aanvoer naar de bioreactor 9,4 m3/uur bedraagt. Wanneer uitgegaan wordt dat de scheidingsinstallatie op vrijdag omstreeks 23:00 uit bedrijf wordt genomen en maandag omstreeks 07:00 weer wordt opgestart moet ca. 54 uur worden gebufferd. Dit betekend dat het minimale buffervolume ca. 510 m3 moet bedragen.
Bioreactor: In de bioreactor vinden verschillende processen plaats. Ieder proces heeft haar eigen specifieke werking en eisen. De processen welke in de bioreactor plaats vinden worden onderstaand elk afzonderlijk toegelicht.
1: Nitrificatie en koolstof oxidatie
Deze processen vinden plaats in de aanwezigheid van opgeloste zuurstof. Bacteriën zetten
ammonium stikstof om via nitriet naar nitraat. Hierbij ontstaat zuur zodat de pH waarde omlaag gaat
65 (sterk afhankelijk van de concentratie ammonium stikstof en alkaliteit van de mest). Behalve de oxidatie van stikstof oxideren de bacteriën in het systeem ook de organische vervuiling. (koolstof oxidatie).
De reacties vinden plaats zoals weergegeven in de onderstaande reactie vergelijking:
2 NH4 + + 3 O2 -> 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+ (nitritatie, omzetting van ammonium naar nitriet) 2 NO2- + O2 -> 2 NO3- (nitratatie, omzetting van nitriet naar nitraat)
2 NH4+ + 4 O2 -> 2 NO3- + 2 H2O + 4 H+ (totaal reactie) C + O2 -> CO2 (meest simpele reactie voor koolstof oxidatie) 2: Denitrificatie
Het denitrificatieproces vindt plaats in een zogenaamd anoxisch milieu. In een anoxisch milieu is geen vrij zuurstof aanwezig alleen gebonden zuurstof in de vorm van nitriet of nitraat. Bij het denitrificatieproces ontstaat zuurstof. Omdat het denitrificatieproces alleen in zuurstof arm milieu kan plaats vinden is het van groot belang voldoende CZV (vervuiling) in het urine water te hebben ten einde het opgelost zuurstof gehalte voldoende laag te houden.
Het denitrificatieproces vindt plaats volgens onderstaande reactie:
2NO3 - + 2 H+ -> N2 + H2O + 2,5 O2
Het denitrificatieproces verbruikt zuur. De pH zal door het proces verhoogt worden. Ook komt er zuurstof vrij. Door het toevoeren van CZV (vervuiling) wordt deze zuurstof verbruikt en wordt voorkomen dat het zuurstof gehalte te hoog wordt.
3: Scheiding van de actieve biomassa van het gezuiverde afvalwater
De laatste stap van het proces is het scheiden van de actieve biomassa van het gezuiverde afvalwater. Voor dit proces wordt gebruik gemaakt van een membraanfiltratie techniek. In de beluchte tank (nitrificatietank) worden membraanpaketten opgesteld. Deze membraanpaketten bestaan uit een aantal platen welke voorzien zijn van een micro filtratie membraan. De doorlaat van het membraan bedraagt 0,45 μm. Door het toepassen van deze techniek ontstaat een effluent wat vrij is van zwevende bestanddelen.
Dimensionering bioreactor: Voor het vast stellen van de benodigde volumes worden een aantal berekeningen gemaakt.
Vuilvracht
Voor de dimensionering van het systeem wordt uitgegaan van de CZV vervuiling of BZV vervuiling en de vervuiling aan stikstof componenten. Na een goede scheiding van de dikke en de dunne fractie zal het proceswater er als volgt uitzien:
CZV gehalte: 10.000 – 15.000 mg/l
NH4-N: 2.000 – 3.500 mg/l
PO4-P: 100 – 150 mg/l afhankelijk van dosering
Zwevende bestanddelen: 100 – 400 mg/l
Totale indamprest: 10.000 – 12.000 mg/l
66 Bij een aanvoerdebiet van 9,4 m3/uur gedurende 24 uur/dag ziet de belasting van het systeem er als volgt uit:
Per uur Per dag Eenheid
CZV belasting 141 3384 Kg
NH4 belasting 32,9 789,6 Kg
Inspoeling zwevende bestanddelen 3,8 90,2 Kg
Volume bioreactor
Het systeem wordt berekend op een slib gehalte van 25 g biomassa/l. Hiervan is 70% organisch zodat uitgegaan wordt van 17,5 gram actieve biomassa/l. Voor de slib belasting wordt uitgegaan van 0,08 kg CZV/kg actieve biomassa*dag. De benodigde biomassa voor een stabiel proces bedraagt 42.300 kg. Bij een concentratie van 17,5 g/l bedraagt het effectief benodigd volume van de bioreactor 2417 m3.
Het totaal volume wordt verdeeld over een nitrificatiegedeelte en de denitrificatiegedeelte. Voor het
Het totaal volume wordt verdeeld over een nitrificatiegedeelte en de denitrificatiegedeelte. Voor het