De volgende factoren kunnen een rol spelen bij het ontwerp en de dimensionering van een mestverwerkinginstallatie rond co-vergisting.
• De regio waarin een vergistingsinstallatie wordt gebouwd.
• De (markt)vraag van eindgebruikers naar specifieke mestproducten. • De energie-afzetmogelijkheden.
• De bedrijfseconomische rentabiliteit.
• Omvang en aantal van transportbewegingen rond de installatie.
• De regelgeving inzake ruimtelijke ordening (Reconstructie), milieu en mest- verwerkinginstallaties.
De vestiging van een vergistingsinstallatie in een mestconcentratiegebied of in een mestafzetgebied en de beoogde afzetmarkt(en) voor specifieke fermentaatproducten zijn belangrijke afwegingsfactoren bij het ontwerp van een mestverwerkingconfiguratie rond co-vergisting. Bij co-vergisting van mest en organische reststromen in een mestconcentratiegebied is het meestal noodzakelijk om (een deel van) de vergiste mestproducten over langere afstand te transporteren naar een mestafzetgebied. Het te transporteren gewicht van deze fermentaatproducten kan substantieel (20-85%)
19 W. de Boo et al., Vergisting van dierlijke mest met energierijke additieven; Deense praktijk en Nederlandse per-
worden gereduceerd met behulp van scheidingstechnieken zoals een schroefpers, Micro-Filtratie (MF), Ultra-Filtratie (UF) en Omgekeerde Osmose (OO). De toepassing van deze technieken brengt energiekosten20 met zich mee die in dit geval moeten worden afgewogen tegen de energie-opbrengsten uit de co-vergisting en de haalbare besparingen op transportenergie (Buiter et al.,1999b/2000).21
Bij vestiging in een mestafzetgebied is er, vanwege de mestafzetmogelijkheden in de nabije omgeving van de vergistingsinstallatie, minder noodzaak tot concentratie van mestproducten. Deze situatie is representatief voor de situatie in Denemarken waar (co-)vergistingsinstallaties meestal niet worden gecombineerd met scheidings- technieken.22 Vanwege de relatief korte transportafstanden zou er langs deze weg immers niet veel energie kunnen worden bespaard. De inzet van de genoemde scheidingstechnieken kan echter ook worden overwogen met het oog op de vraag van eindgebruikers naar specifieke mestproducten uit een co-vergistingsinstallatie. Zo kunnen met behulp van genoemde technieken mestproducten worden geproduceerd, uiteenlopend van vezelrijk en ingedikt fermentaat tot verschillende mineralen- concentraten. Met het oog op de productie van ‘meststoffen op maat’ kan verder worden gedacht aan de inzet van een ammoniakstripper in het mestverwerking- procédé rond co-vergisting.23
De configuratie en logistiek van het ‘energie-gedeelte’ bij co-vergisting worden vooral bepaald door de afzetmogelijkheden voor de geproduceerde energie. Het biogas kan in principe op twee manieren worden aangewend. Het kan direct worden aangewend in een Warmte/Kracht- of Ketelinstallatie waarbij elektriciteit en warmte – in de vorm van stoom of warm water – worden opgewekt. Daarnaast kan biogas met behulp van een PSA-installatie24 worden opgewerkt tot aardgaskwaliteit, waarna het kan worden teruggeleverd aan het aardgasnet (Schomaker, 1995). Deze optie kan vanuit bedrijfseconomisch oogpunt interessant worden indien er ‘groen gas’-tarieven in rekening kunnen worden gebracht. Vooralsnog is dit niet het geval. Bovendien moet rekening worden gehouden met een aantal haken en ogen in verband met de technische logistiek van de gasdistributie.
Een met biogas gestookte WK- of ketelinstallatie kan op het terrein van de vergistingsinstallatie worden aangelegd, of op het terrein van de eindgebruiker van de geproduceerde energie, in het bijzonder de warmte. Voordeel van deze laatste optie is dat het biogas vanwege de lagere kosten over langere afstanden – tot ongeveer 7 km – kan worden getransporteerd dan de warmte – tot enkele honderden meters. Potentiële eindgebruikers van warmte of biogas kunnen worden gevonden in de
20 Met name de meer geavanceerde scheidingstechnieken zoals UF en OO brengen relatief hoge
energiekosten met zich mee.
21 Voor een concentratie van vergiste mestproducten tot droge stof gehaltes van meer dan 90% zijn
thermische scheidingstechnieken zoals mechanische damprecompressie nodig. Toepassing van dergelijke technieken is erg kostbaar en kost netto meer energie dan er met het geproduceerde biogas kan worden opgewekt.
22 Zie ook Hoofdstuk 5. 23 Zie ook voorgaande paragraaf
24 PSA staat voor Pressure Switch Absorption; in een dergelijke installatie wordt met behulp van
industrie, de utiliteitsbouw, de glastuinbouw en de woningbouw. Bij toepassing in de glastuinbouw kan naast de warmte en elektriciteit ook de kooldioxide uit de WK- installatie worden gebruikt als ‘meststof’ in de kassen. De geproduceerde elektriciteit kan door de afnemer van de warmte worden gebruikt en/of worden teruggeleverd aan het net. Bij directe levering van met biogas opgewekte elektriciteit en warmte aan een grootverbruiker in één van de genoemde sectoren kunnen in principe commerciële tarieven in rekening worden gebracht. Dit zijn in de regel hogere tarieven dan de teruglevertarieven van energiebedrijven. In het algemeen blijkt het in de Nederlandse praktijk geen eenvoudige opgave om rendabele afzetmogelijkheden voor warmte uit WK-installaties te vinden (Schomaker, 1995; Visser et al., 2000). De bedrijfseconomische rentabiliteit en de transportbehoefte zijn belangrijke afwegingsfactoren bij de bepaling van het ontwerp en de capaciteit van een co- vergistingsinstallatie, mede met het oog op de regelgeving op het gebied van ruimtelijke ordening, milieu en mestverwerkinginstallaties. Co-vergisting kan plaatsvinden in installaties met verschillende capaciteiten, uiteenlopend van kleinschalige, individuele boerderij-installaties (< 25.000 ton biomassa/jaar) tot centrale vergistingsinstallaties met regionale (25.000-150.000 ton/jaar) of industriële capaciteit (> 150.000 ton/jaar). Hierbij hebben de centrale vergistingsinstallaties (v.a. circa 25.000 ton biomassa/jaar) belangrijke economische schaalvoordelen die tot uiting kunnen komen in onder meer relatief lagere investerings- en kapitaallasten en verdeling van kosten en risico’s over meerdere partijen. Zo is het bij grotere installaties waarin meerdere partijen participeren meestal makkelijker de kosten te dekken van beheer en onderhoud door geschoolde technici en van de milieutechnische voorzieningen25 die worden voorgeschreven in het kader van wet- en regelgeving26. Deze aspecten zijn van groot belang met het oog op de kwaliteitszorg rond het vergistingsproces en de daarmee voortgebrachte eindproducten. Daarnaast bieden meer omvangrijke en meer variabele inputstromen betere mogelijkheden tot aansturing van de samenstelling van mestproducten uit co-vergisting.
Een beperkende factor bij opschaling is de logistieke organisatie van de aan- en afvoer van biomassastromen rond mestverwerkinginstallaties. Bij grootschalige mestverwerkingprojecten (> 150.000 ton/jaar) in het recente verleden is dit een belangrijk knelpunt gebleken (Ten Have et al., 1996). De organisatie van een gegarandeerde aanbods- en afzetstructuur van het organisch materiaal, mest en organische reststromen, is daarom een belangrijke fundament in het ontwikke- lingstraject van een project rond co-vergisting. Vanwege de nieuwheid van co- vergisting in de Nederlandse context lijkt het bovendien verstandig om, in eerste instantie althans, te kiezen voor regionale schaalgroottes van circa 25.000 ton op jaarbasis. Op die manier worden projecten niet meteen al te complex en blijven de risico’s beheersbaar (Buiter et al., 1999a). Ten slotte moet in dit verband worden opgemerkt dat er vanuit de ruimtelijke ordening beperkingen kunnen worden gesteld aan het aantal transportbewegingen rond een co-vergistingsinstallatie.
25 Bij voorbeeld een affakkelvoorziening, of een gasdichte afdekking van de na-opslag met
bijbehorende voorzieningen voor winning van het biogas dat tijdens na-vergisting ontstaat.
26 Binnenkort verschijnt de herziene Inspectierichtlijn voor mestverwerkinginstallaties. Deze zal
worden gebaseerd op het recente Onderzoek herziening toetsingskader mestverwerkinginstallaties (Schomaker et al., 2000)