ir. N. Verdoes
ing. G.M. den Brok
ing. J.H.M. van Cuyck
arators in the
on-fartn slurry handling
est-Nederland”
Vlaamseweg 17
6029 PK Sterksel
Tel, : 04907-62376
Proefverslag nummer P 1.77
maart 1992
1 1.1 1.2 1 3. 2 21 2:2 2.3 2.4 2 5 2:6 2.7 2.8 2 9. 3 31 3’1 1* 3’1 2l 3’1 3. * 3 2. 3 3. 3 4. 3 5. 3 6. 4 4.1 4.1 .l 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2. -l 4.2.2 4.2.3 4.3 4.4 4.5 4.6 SAMENVAPTING 4 SUMMARY 6 INLEIDING INTRODUCTION
Kader van het onderzoek Doelstelling Literatuurgegevens 7 7 7 7 MATERIALEN 9 MA TERIA LS 9 SCS zeefbandpers 9 Farmex vijzelpers 10 Taiwanese trilzeef 10 Orgam zeefbandpers 11 Bergmann schijvenfilter 12 J.O.Z. zeefbandpers 13 Andritz zeefbocht 14 FAN vijzelpers 15 SWECO trilzeef 16 METHODEN 17 METHODS 17 Onderzochte mestsoorten 17 Zeugenmest 17 Vleesvarkensmest 17 Uitgespoelde vleesvarkensmest 17 Werkwijze 17 Bepaling kwantiteit 18 Monstername 18 Overige bepalingen 18 S~heidingsrendement 19 RESULTATEN 20 RESULTS 20
Scheidingsresultaten van de droge stof 20
Zeugenmest 20
Vleesvarkensmest 20
Uitgespoelde mest 21
Scheidingsresultaten van NH,-N, N-totaal en P 22
Zeugenmest 22 Vleesvarkensmest 22 Uitgespoelde mest 23 Anorganische stofgehalte 23 Zwevende delen 23 Chemisch zuurstofverbruik 24 Gebruikservaringen 24
5 51 5:2 53 5'3 1s 5'3 2. . 6 6.1 62. 6.3 6.4 6.5 66. 6.7 68l 69. 8 ECONOMISCHE BESCHOUWING ECONOMIC EVALUATION
Mechanische scheiding zonder mestbehandeling Uitgangspunten
Berekening mestscheidingskosten Afzet dunne fraktie naar Mestbank Afzet dunne fraktie in naaste omgeving
DISCUSSIE 30
DISCUSSION 30
Gebruikte scheiders 30
Samenstelling van mest 30
Toevoeging poly-elektroliet 31
Bepalingsmethode 31
Scheidingsresultaten 31
Capaciteit 32
Vergelijking met eerder onderzoek 32
Vergelijking met bezinken 33
Vergelijking gebruikte scheiders 33
CONCLUSIES 34 CONCLUSIONS 34 LITERATUUR 35 LITERATURE 35 BIJLAGEN 36 APPENDICES 36
REEDS EERDER VERSCHENEN PROEFVERSLAGEN 56
PUBLISHED RESEARCH REPORTS 56
26 26 26 26 27 27 28
SA
G
Er is onderzoek opgestart naar mechani-sche mestmechani-scheiders, omdat verwacht wordt dat er in de toekomst een vorm van mestbe-handeling op het varkensbedrijf zal gaan plaatsvinden. Daarin zal mestscheiden een noodzakelijke stap zal zijn. De doelstelling van dit onderzoek was vooral om mest-scheiders te testen op hun vermogen om een dunne fraktie te produceren met een zo laag mogelijk gehalte aan droge stof en zwevende delen, opdat deze dunne fraktie verder te bewerken zou zijn in een bepaald mestbehandelingsprocedé. Ook was het doel te onderzoeken in hoeverre de schei-ders, die nu op de Nederlandse markt zijn, economisch interessant zijn voor de praktijk van de varkenshouderij.
Uit het aanbod van diverse typen scheiders is een selektie gemaakt van negen schei-ders die mogelijk geschikt geacht werden: drie zeefbandpersen (SCS, J.O.Z. en Orgam), twee vijzelpersen (Farmex en FAN), één zeefbocht (Andritz), twee trilze-ven (SWECO en Taiwanees) en één schij-venfilter (Bergmann). De werkingsprincipes en de technische details zijn in dit verslag beschreven. De fabrikanten stelden hun scheiders beschikbaar, installeerden zelf de scheiders en gaven aan welke band, filter of zeef geschikt was voor de betreffende mestsoort.
Het onderzoek naar de gebruikswaarde van de negen mechanische mestscheiders heeft plaatsgevonden op het “Varkensproef-bedrijf Zuid- en West-Nederland” te Sterk-sel, in de periode maart tot augustus 1991. Daarbij zijn in principe drie mestsoorten (ook wel ingaande mest of influent genoemd) per mestscheider getest: zeu-genmest, vleesvarkensmest en uitgespoel-de mest (= mengsel van beluchte dunne
fraktie van vleesvarkensmest gemengd met verse vleesvarkensmest). Gedurende de -test van maximaal twee uur zijn op diverse tijdstippen monsters van de ingaande mest en van de geproduceerde dikke fraktie (ook wel: mestkoek) en dunne fraktie (ook wel: effluent) genomen. Ze zijn geanalyseerd door het laboratorium van IMAG-DLO. Ook is steeds de volumeverdeling van de ver-schillende frakties vastgelegd. De gebruiks-ervaringen van de scheiders (afgenomen vermogen en storingen) werden eveneens bijgehouden.
De resultaten van de scheiders variëren tus-sen de mestsoorten, maar ook binnen de mestsoorten. Op basis van de droge stof varieert het scheidingsrendement bij vlees-varkensmest tussen 225 en 54,8%, bij zeu-genmest tussen 8,8 en 47,0% en bij uitge-spoelde mest tussen 7,4 en 33,0%. Onder scheidingsrendement wordt verstaan: het percentage van een bepaald onderdeel in de ingaande mest dat in de dikke fraktie terecht komt. Over het algemeen is er een duidelijk verband tussen het droge stofgehal-te van de ingaande mest en de dikke fraktie. Uit de resultaten blijkt, dat de meeste schei-ders in staat zijn om een dikke fraktie af te scheiden met redelijke tot goede droge-stofpercentages: IO-35%. Dit wordt in bijna alle aangehaalde literatuur ook gevonden. Wat betreft de dunne fraktie zijn de resulta-ten van de geteste mestscheiders duidelijk minder. Het ds-gehalte in de dunne fraktie is gemiddeld slechts 12% lager dan in het influent. Het ds-gehalte in de dunne fraktie is hoger, naarmate het ds-gehalte in het inf-luent ook hoger is. Tabel I geeft de gemid-delde scheidingsresultaten weer van zeu-genmest en vleesvarkensmest voor de ver-schillende onderdelen.
Tabel I - Verdeling van volume, ds, NH,-N, N-totaal en P na scheiding fraktie volume zeugenmest dik 10% dun 90% v l e e s v a r k e n s m e s t ’dik 20% dun 80% ds 28% 72% 38% 62% NH,-N 15% 85% 25% 75% N-totaal 12% 88% 26% 74% P 18% 82% 26% 74%
Scheiding van uitgespoelde mest is voor alle scheiders nauwelijks of in het geheel niet mogelijk. Afscheiding van dikke fraktie is dan nihil en de samenstelling van de dunne fraktie is bijna gelijk aan de samen-stelling van het influent.
De droge stof in de dunne fraktie van zeu-genmest bestaat gemiddeld voor 50% uit zwevende delen. Bij vleesvarkens en uitge-spoelde mest is dit respektievelijk 46% en 60%. Geconcludeerd kan worden dat mechanische mestscheiding op deze manier niet voldoende is om een dunne fraktie te verkrijgen, die geschikt is voor ver-dere behandeling zoals microfiltratie en omgekeerde osmose. Het influent voor microfiltratie mag een maximale deeltjes-grootte van 0,15 mm hebben om verstop-ping van de filters te voorkomen. Aan deze eis is in dit onderzoek alleen door de Berg-mann schijvenfilter voldaan. De capaciteit van deze machine is echter erg laag. Ter vergelijking van de verschillende schei-ders staan in tabel II de belangrijkste para-meters weergegeven. In deze tabel zijn de scheiders niet getoetst aan het gestelde doel.
Mechanische scheiders kunnen op een var-kensbedrijf ook ingezet worden buiten een mestbehandelingsprocedé. De dunne frak-tie moet dan afgevoerd worden door de Mestbank of afgezet in de direkte omgeving , van het bedrijf. De fosforinhoud van de dunne fraktie is 18 tot 26% lager dan van de ingaande mest. Volgens de huidige bepalin-gen van de mestwetgeving mag er dan ook per hectare meer van worden uitgereden tot aan de fosfaatnorm. Het is echter raadzaam om de bemestingsadviezen voor de te pro-duceren gewassen niet te overschrijden. Een economische beschouwing leert dat bij de huidige vormen van tariefstelling en mogelijkheden van centrale mestverwerking mestscheiden op bedrijfsnivo maar in een beperkt aantal gevallen economisch interes-sant is. Er moet dan gestreefd worden naar een maximaal volume van de dikke fraktie waarvoor de hoogste korting verkregen kan worden (is 12% ds) en naar een volledige capaciteitsbenutting van de mestscheider. Uiteraard kan dit in de nabije toekomst ver-anderen.
Tabel II - Vergelijking van de verschillende scheiders
mestscheider SCS Farmex Taiwan Orgam Bergmann J.O.Z. Andritz FAN SWECO scheidingsresultaten op basis van ds
- zeugenmest + - + - vleesvarkensmest 0 0 + - uitgesp. mest -capaciteit 0 + 0 + controle/storingen 0 - + + onderhoud b) 0 0 + afmetingen + + + prijs “) + 0 + 0 + + + + + 0 + + 0 a) Is niet te beoordelen, omdat de dunne en de dikke fraktie bij elkaar werden
opgevangen;
b) Onder onderhoud wordt verstaan: reinigen, smeren en vervanging onderdelen; “> Hierbij is alleen gekeken naar de absolute prijs; er is niet gewerkt met prijs per m3
In the future slurry treatment wilt occur on intensive pig farms. Separation of the slurry into a solid and a liquid fraction is one of the necessary steps. After separation, the solid fraction can be transported to arable areas over a long distance. To Iower the costs of distribution the liquid fraction can be applied in the neighbourhood or needs furt-her treatment. One of the possibilities is microfiltration and/or reverse osmosis. During the process of reverse osmosis the liquid fraction is separated into “water” and a concentrated mineral liquid. The “water” can be recycled as cleaning water on the farm. Reverse osmosis needs a liquid frac-tion without suspended solids.
In the period from March to August 1991 nine different types of slurry separators are tested at the Experimental Pig Farm in Sterksel in the Netherlands: three belt press separators, two cheap augur types, one sta-tic screen, two vibrating screens and one disc filtre. The objective of the comparison was to investigate which of these separators are able to produce a liquid fraction with a little amount of suspended solids and which separator can be used on the farms to lower the costs of slurry transport. Each separator has been tested with slurry of sows and fat-tening pigs and flushed slurry (= slurry of fattening pigs, mixed with aerated liquid fraction).
The results show that all the nine slurry separators are able to produce a good solid fraction with a dry matter (dm) content of 10-35%. Concerning the liquid fraction, the results are disappointing. The dry matter content of the liquid fraction is only l-2% lower than the dry matter content of the input slurry. If the dm content of the slurry is higher, than also the dm content of the liquid fraction increases. The liquid fraction of sow slurry contains as an average of 90% of the total volume, 72% of the dm, 88% of the total nitrogen, 85% of the ammonium-nitrogen and 82% of the total phosphorus. After separation of the slurry of fattening pigs, the liquid fraction contains about 80% of the total volume, 62% of the dm, 74% of the total nitrogen, 75% of the ammonium-nitrogen and 74% of the total phosphorus. None of the separators are able to separate
the flushed slurry properly. The quality of the liquid fraction is almost similar to the quality of the input slurry. The dm in the liquid fraction of the different types of slurry contains an average of 46-60% suspended solids.
The conclusion is, that none of the nine tes-ted slurry separators is able to produce a liquid fraction of acceptable quality, needed for microfiltration or reverse osmosis. For microfiltration the maximum particle size may be 0.15 mm. This was reached only by the disc filtre, but its capacity is very low (1-1.5 ms/h). Economie calculations show that using slurry separators on farm level, only to Iower the costs of distribution, is not interesting in the Dutch situation and with the prices of the Manure Bank at this moment. Another aspect is that most farms are to smal1 to use the separator continious-ly. On farms or a combination of farms where the total capacity can be used, it can be interesting economically to use this tech-nique.
“I
1.1
INTRODUCTION
Kader van het onderzoek
Het milieuprobleem in de varkenshouderij spitst zich op bedrijfsniveau toe op de vol-gende onderdelen: mineralenoverschot in de voeding, mestvolume en -kwaliteit en ammoniakemissie uit stal en opslag. In dit proefverslag worden de mineralen in de voeding buiten beschouwing gelaten. De ammoniakemissie heeft wel raakvlakken met de uitgevoerde proef.
Op het gebied van mestvolume en mest-kwaliteit wordt al enige jaren onderzoek gedaan naar vermindering van het volume door verlaging van de water/voer-verhou-ding, beperkt watergebruik bij reiniging van de stal, beperking morswater enz. Deze maatregelen hebben op bedrijfsniveau dui-delijk effekt gehad: het droge-stofgehalte van de vleesvarkensmest is gestegen in
1990 ten opzichte van 1985 gestegen van 7,4% naar 11,4% (Anonymus, 1991). Ook is er onderzoek gaande naar mestscheiden onder de roosters en mestscheiden door bezinken. Het dikke produkt kan gemakke-lijk en met weinig kosten afgezet worden naar akkerbouwgebieden of naar de centra-le mestverwerking. De dunne fraktie moet binnen het bedrijf verder bewerkt of in de buurt van het bedrijf afgezet worden. Ook op het gebied van de ammoniakemis-sie wordt er veel onderzoek verricht. De eer-ste perspektiefvolle technieken hebben zich inmiddels aangediend. Eén van die technie-ken is het mestspoelen. Nadat de mest uit de stal is gespoeld wordt ze eerst weer mechanisch gescheiden in een dikke en een dunne fraktie.
Gestreefd wordt om de genoemde pro-bleemvelden van ammoniakemissie en mestkwaliteit ge’integreerd aan te pakken. Uiteindelijk zal op het bedrijf een zekere vorm van mestbehandeling ontstaan, waar-bij een dikke fraktie wordt afgezet naar akkerbouwgebieden of naar de centrale mestverwerking en de dunne fraktie verder wordt behandeld en weer wordt benut bin-nen het bedrijf als spoelvloeistof, schoon-maakwater en mogelijk zelfs als drinkwater.
De overmaat voldoende gezuiverde dunne fraktie kan onbeperkt afgevoerd worden op het land of op de drukriolering. Om dit alles te bereiken moeten nog een groot aantal stappen worden onderzocht. Voor de beoogde mestbehandeling op het toekom-stige gespecialiseerde varkensbedrijf is mestscheiden een onmisbare eerste stap. Dit onderzoeksprojekt is mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage van de groep “Mestproblematiek Zuid” (MPZ), uitgaande van de Federatie van de Neder-landse Mengvoederindustrie (FNM). 1.2 Doelstelling
Mestscheiden kan geschieden door bezin-ken of op mechanische wijze. Aangaande de bezinking zijn reeds een aantal proeven uitgevoerd (De Kleijn en Voermans, 1991). Hetzelfde geldt voor mechanisch scheiden (Kroodsma en Poelma, 1985). Mede naar aanleiding van laatstgenoemd onderzoek zijn bij een aantal mechanische mestschei-ders technische verbeteringen aange-bracht. Ook zijn sindsdien bestaande mest-scheiders van de markt verdwenen en geheel nieuwe typen mestscheiders ontwik-keld. De doelstelling van dit project is de gebruikswaarde van verschillende typen mechanische mestscheiders vast te stellen. Daarbij gaat het niet om het verkrijgen van een dikke fraktie met een zo hoog mogelijk droge-stofgehalte, maar om het verkrijgen van een dunne fraktie met een zo laag mogelijk droge-stofgehalte en een zo laag mogelijk gehalte aan zwevende delen. Immers deze dunne fraktie moet op bedrijfs-niveau verder bewerkt kunnen worden. Daarbij wordt gedacht aan de toepassing van omgekeerde osmose. Ook was het doel te onderzoeken in hoeverre de scheiders, die nu op de Nederlandse markt zijn, eco-nomisch interessant zijn voor de praktijk van de varkenshouderij.
1.3 Literatuurgegevens
In de literatuur worden diverse typen mechanische mestscheiders beschreven, Meestal zijn de scheiders ingezet bij een
bepaald mestbehandelingsprocedé. De resultaten vertonen een grote variatie van-wege de verschillende technische uitvoerin-gen van de scheiders, de verschillende doelstellingen, de verschillende samenstel-lingen van de mest, de diverse bepalings-methoden etcetera. Vandaar dat uit de lite-ratuur
voor d den.
alleen die gegevens zijn gehaal d, die it onderzoek van belang geacht
wer-Osborne en Mundy (1977) gebruikten een zeefbandpers (gaatjesgrootte van 0,35 mm) met 2 rollen. De band kon de aanvoer van de vleesvarkensmest (gemiddeld 4,1% ds) niet altijd verwerken. Ze vonden dat 42% van de droge stof in de dikke fraktie terecht kwam (ds% van de koek was 253%). De dikke fraktie betrof 185% van het ingaande volume. Het ds% van het influent was 6,1%, van de dunne fraktie 4,9%.
Pain et al. (1978) onderzochten 4 typen mestscheiders: zeeftrommel, zeefbandpers, pers met rollen en borstels en trilzeef. Alleen de zeeftrommel en zeefbandpers werden gebruikt bij varkensmest. Ze constateerden een duidelijke correlatie tussen het verwij-deringsrendement van de droge stof en het ds% van de ingaande mest. De zeefband-pers kwam tot betere resultaten dan de zeeftrommel. Ook vonden ze een duidelijk verband tussen ds% van de ingaande mest enerzijds en ds% van de dunne fraktie en dikke fraktie anderzijds.
Kroodsma en Poelma (1985) onderzochten de volgende typen mechanische dunne mestscheiders: filtermolen, zeeftrommel, vij-zel met drukrol, mestpers, centrizeef, zeef-bocht, zeefbandpers en trilzeef. In dit onderzoek is met rundveedrijfmest en var-kensdrijfmest gewerkt. De werking van een mechanische mestscheider bleek sterk afhankelijk te zijn van de aangeboden mest-soort en het droge-stofgehalte daarvan. Bij een hoger ds% van de ingaande fraktie bleek de capaciteit af te nemen, maar ook het ds% van de uitgaande dikke fraktie toe te nemen. Er werd een dikke fraktie verkre-gen met een spreiding van 10 tot 30% droge stof.
de mest was van vleesvarkens (5,2% ds). De scheider verwijderde 37,6% van de tota-le ds. Het volume van de dikke fraktie was gemiddeld 12% van de ingaande mest. Het rendement van 37,6% verminderde tot 5% als de mest uit de stal werd gespoeld (mest met ongeveer 2% ds).
Piccinini en Cortellini (1987) gebruikten bij runder- en varkensmest een horizontale en vertikale centrifuge, een trilzeef, een draai-ende zeef en een stationaire zeef. De trillen-de en draaientrillen-de zeef bleken bij varkens-mest (1 tot 4,5% ds) beter te voldoen dan de stationaire, afgemeten aan het ds% van de dikke fraktie. Ook bleek de stationaire zeef snel verstopt te geraken. De ds-verwij-dering was met deze zeven 13,8 tot 20,9%. Koriath en Reimann (1987) onderzochten 9 mestscheiders, ondermeer een decanteer-centrifuge en een vijzelpers bij runder- en varkensmest en slib. De vijzelpers behaalde een ds-verwijdering van 74-87%. Bij vlees-varkensmest kwam 22% van het ingaande volume in de dikke fraktie; bij zeugenmest was dat 25%. Het rendement aan ds-verwij-dering was voor vleesvarkensmest 77% en voor zeugenmest 875%.
Willers (1988) heeft de resultaten samenge-vat van negen mechanische scheiders (twee zeefbandpersen, vier decanteercen-trifuges en drie andersoortige persen). Dit onderzoek is uitgevoerd te Nistelrode met vergiste varkensdrijfmest, onder toevoeging van verschillende soorten poly-elektrolieten. Hij vond bij de toegepaste belasting geen invloed van de droge stof op het schei-dingsrendement.
Morken en Fjelldal beproefden ook een scheider van het vijzeltype (met rundvee-mest). De scheider deponeerde van het totale volume 1530% in de dikke fraktie (ds% was 31-36%). Gemeten naar ds-ver-wijdering was het scheidingsrendement 57 tot 74%. Het probleem met deze scheider was dat de gevormde prop te hard (schei-der stopt te werken) of te zacht was (er werd inwendig geen druk opgebouwd, hier-door werd het ds% van de dikke fraktie lager).
Sneath (1986) vond bij een trilzeef een dunne fraktie van gemiddeld 4,5% ds en een dikke fraktie van 10,1% ds. De
ingaan-2
MA TERIALS
Er zijn negen mechanische mestscheiders onderzocht.
Ze
worden hieronder beschre-ven. Een schematische tekening en een foto van de scheiders zijn ter verduidelijking toe-gevoegd. Een beknopte lijst van de belang-rijkste technische gegevens geeft een eer-ste indruk van de mogelijkheden van iedere mestscheider. Deze gegevens zijn door de betreffende fabrikanten opgegeven. 2.1 SCS zeefbandpersDeze zeefbandpers heeft een effektieve bandbreedte van 66 cm. De band loopt tus-sen één paar instelbare drukrollen, waar-door de dunne fraktie wordt afgescheiden. De dikke fraktie wordt van de band afge-schraapt met behulp van een borstel. Om een konstante aanvoer mogelijk te maken is een overloopsysteem aanwezig. Het gedeelte van de aanvoer, dat niet op de zeefband wordt gebracht, stroomt terug naar de aanvoerput. Het debiet van de aan-voer wordt geregeld door de “zwanenhals” aan de zijkant van het apparaat te verstel-len. Als beveiliging is een elektrisch gelei-desysteem aangebracht, dat door middel van twee voelers de band op zijn plaats houdt.
Figuur 1: Figure 1:
1 aanvoer dunne mest 2 zeefband
3 drukrollen 4 borstel 5 motor
Schematische weergave van de SCS zeefbandpers
Schematical picture of the SCS belt Dress sexs>ara tor
De SCS zeefbandpers Technische gegevens Leverancier: Importeur: SCS Biotechnology Ltd, Elmsfield, England Inter Continental, Helmond lengte: 150 cm hoogte: 130 cm breedte: 150 cm gewicht: 175 kg gebruikte
materialen: onderstel van roestvrij-staal of gegalvaniseerd staal met epoxy coating; ombouw van polyester capaciteit: 4,5 - 18 m3/uur,
afhanke-lijk van de ds-aanvoer maaswijdte band: variabel van 0,2 - 2,0 mm band breedte: 71 cm effektieve band breedte: 66 cm bandlengte: 280 cm effektieve bandlengte: 85 cm
bandsnelheid: 0,3 m/s, niet variabel vermogen: 0,375 kW
prijs *l scheider incl. regelkast voor automatische bedie-ning: f 35,000,- (excl. BTW)
scheider excl. regelkast: f 28,000,- (excl. BTW)
2.2 Farmex vijzelpers Technische gegevens Deze vijzelpers bestaat uit een cilinder met
een diameter van 48 cm met daarin een zeeftrommel. In deze zeeftrommel is een vij-zel geplaatst. Het uiteinde van de zeeftrom-mel bestaat uit een dicht gedeelte van 25 cm lang en met een diameter van 48 cm. Het geheel wordt afgesloten door middel van een “uitlaatklep”, waarvan de tegendruk geregeld kan worden. Het apparaat is schuin opgesteld. De vijzel in de zeeftrom-mel brengt de mest omhoog. De dunne fraktie wordt door de zeeftrommel, met een doorlaatopening van 1 mm, geperst en wordt aan de onderzijde afgevoerd. In het dichte gedeelte van de zeeftrommel wordt een prop gevormd. De afstelling van de “uit-laatklep” (meer of minder druk), bepaalt de mate van samenpersing en daarmee het ds-gehalte van de dikke fraktie. De prop schuift langzaam op en brokkelt aan het einde steeds af. 1 mestaanvoer 2 dunne fraktie 3 zeeftrommel 4 propvorming 5 uitlaatklep
Figuur 2: Schematische weergave van de Farmex vijzelpers
Figure 2: Schematicalpicture of the Farmex
cheap augur separator
De Farmex vijzelpers
Leverancier: Farmex B.V., Drachten lengte: hoogte: 270 cm 150 cm breedte: 100 cm gewicht: 300 kg gebruikte materialen: roestvrijstaal
capaciteit: 3-10 m3/uur, afhankelijk van mestsoort
maaswijdte
zeeftrommel: 1 mm (tijdens de proef waren geen andere maten beschikbaar) diameter trommel: 48 cm
lengte trommel: 160 cm lengte
propvorming: 25 cm
toerental vijzel: regelbaar door een fre-quentieregelaar vermogen: 1,i kW prijsl l prototype ca, f 25000,-(excl. BTW) 2.3 Taiwanese trilzeef
De zeefplaat van deze scheider wordt in tril-ling gebracht door middel van een elektro-motor. De ingaande vloeistof wordt gelijk-matig verdeeld op de trilzeef gebracht. De dunne fraktie wordt onder de zeef
opgevan-3 4 Figuur 3: Figure 3: 1 mestaanvoer 2 zeefplaat 3 dikke fraktie 4 dunne fraktie 5 elektromotor
Schematische weergave van de Taiwanese trilzeef
Schematical picture of the vibra ting screen from Taiwan
gen en afgevoerd. De dikke fraktie trilt ver-der over de horizontaal geplaatste zeef tot deze op het uiteinde in een opvangbak valt. Er is een besturingskast is aanwezig om de aan- en afvoer van het geheel te regelen.
Leverancier:
Importeur :
Jin Hsin Machinery Engineering Co. Ltd., Miaoli, Taiwan Inter Continental, Helmond lengte: 150 cm hoogte: 147 cm breedte: 95 cm gewicht: 350 kg gebruikte
materialen: onderbouw van staal (geschilderd) overige delen van roestvrijstaal capaciteit: onbekend maaswijdte
trilzeef: 1 mm, geen andere
maten beschikbaar tij-dens de proef; na de proef wel breedte trilzeef: 72 cm effectieve breedte: 65 cm lengte trilzeef: 119cm effectieve lengte: 114 cm vermogen: 0,75 kW prijs .. ongeveer f 14.000,-(excl. BTW) 2.4 Orgam zeefbandpers
Bij deze scheider wordt de te verwerken dunne mest tussen boven elkaar draaiende walsen en banden onder steeds grotere druk samengeperst. De dikke fraktie wordt van de onderband afgeschraapt en afge-voerd. De dunne fraktie wordt onder de filter opgevangen en afgevoerd. Er worden twee banden gebruikt. De onderste band is een filter, de andere band is dicht en voorkomt aankoeking van de walsen. Op de scheider is een sproei-installatie aanwezig, met diver-se instelmogelijkheden.
Figuur 4: Figure 4:
1 mestaanvoer
2 opvangbak dunne fraktie 3 afvoer dikke fraktie 4 filterband
Schematische weergave van de Orgam zeefbandpers
Schematical picture of the Orgam belt press separator
Technische gegevens Fabricage: Verkoop voor Benelux: lengte: hoogte: breedte: gewicht: gebruikte materialen: Konstruktiebedrijf ter Hart, Winterswijk Cebeco mestbehande-ling en montagebouw B.V., Hengelo 410 cm 220 cm 180 cm 3500 kg lekbakken: roestvrijstaal frame: verzinkt stalen drukrollen: gevulcaniseerd zeefband: polyester boven band: pvc 4-8 m3/uur capaciteit: maaswijdte zeefband: bandbreedte: effectieve band breedte: bandlengte: 0,19 of 0,34 mm 108 cm, bovenband ook 108 cm 100 cm, bovenband ook 100 cm 765 cm, bovenband 580 cm effectieve bandlengte: 350 cm, bovenband 250 cm variabel bandsnelheid:
druk spoelwater: 10 bar verbruik
spoelwater: 20 liter per minuut
instellings-mogelijkheden: sproeitijd 1-10 minuten, interval 1-10 minuten vermogen: prijs 1* 9,8 kW f 125.000,- (excl. BTW) 2.5 Bergmann schijvenfilter
Dit apparaat bestaat uit twee schijvenfilters, bevestigd en aangedreven op dezelfde as. Het toerental van de as kan traploos gere-geld worden. De schijvenfilters vormen de scheiding tussen de ingaande fraktie en de dunne fraktie. De ingaande mest stroomt tussen de twee filters in. De dunne fraktie gaat via vrije uittreding door het filter en de dikke fraktie hoopt zich op. Tijdens het draaien van de filters wordt de dikke fraktie
steeds meer omhoog geduwd. Als de dikke fraktie een bepaalde hoogte heeft bereikt, valt deze uit de scheider. Het niveau van de
ingaande vloeistof blijft steeds gelijk door een overloopsysteem. Een gedeelte van de aangevoerde mest wordt weer terugge-voerd naar de aanvoerput. De beide filters worden constant met de dunne fraktie schoongespoten door middel van een sproei-installatie om verstoppingen te voor-komen.
aanvoer mest overloop
afvoer dunne fraktie afvoer dikke fraktie aansluiting sproeiwater Figuur 5: Schematische weergave van de
Bergmann schijvenfilter
Figure 5: Schematical picture of the
Berg-mann disc filtre
Technische gegevens Fabrikant :
Verteflen-. -woorZiger:
Hycor, Illinois, USA Technische Maatschap-roii Beromann B.V.. Ber-kei en bodenrijs ’ lengte: hoogte: breedte: gewicht: gebruikte materialen: capaciteit: maagr\liidte
wordt vervolgens tussen twee paar drukrol-len doorgetrokken waardoor verdere indik-king plaatsvindt. De dikke fraktie wordt daarna van de band geschraapt. Voor de besturing van de zeefband is een geleiderol aangebracht, die horizontaal heen en weer kan worden bewogen. Dit gebeurt door twee drukcylinders, die door tasters naast de band worden bestuurd,
198 cm 163 cm 840 cm 408 kg (leeg); 971 kg (in bedrijf) roestvrijstaal 1 - 2,5 m3/uur, afhankelijk van rotatie snelheid van de filters; deze scheider is in diverse maten en typen leverbaar, zodat andere capaciteiten mogelijk zijn
schijverlfilters: 0,044 mm tot 0,5 mm, afhankelijk van toepas-sing
31 filters: 2 - 12 ~mwentelinoen roer
toerent; ” I minuut filtratie opper-vlakte totaal: 1,49 m* effectief filter oppervlak: 056 m* vermogen: 0,37 kW
prijs type DS 391: richtprijs ca. f 40.000,-(excl, Ba)
2.6 J.O.Z. zeefbandpers
Deze mestscheider heeft na elkaar twee scheidingssystemen: de zeefband met vibrator, waarmee het eerste vocht wordt afgescheiden, en een dubbel stel drukrollen waarmee de mest wordt uitgeperst tot een dikke fraktie. De verwerkingscapaciteit is afhankelijk van het droge-stofgehalte en de viscositeit van de te scheiden dunne mest. Een toerenvariator op de mestpomp geeft de mogelijkheid om de toevoer te regelen. Tijdens het scheiden wordt het influent in een verdeelbak boven de zeefband gepompt. Onder de zeefband is een vibra-tor aangebracht, waardoor de vloeistofaf-scheiding wordt bevorderd en verstoppin-gen worden teverstoppin-gengegaan. De zeefband met de daarop liggende iets ingedikte mest
‘0
61 aanvoerverdeel bak 2 afvoer dikke fraktie 3 afvoer dunne fraktie 4 band met vibrator 5 drukrollen
6 aandrijving
Figuur 6: Schematische weergave van de J.O.Z. zeefbandpers
Figure 6: Schematical picture of the J.O.Z.
helt press separator
Technische gegevens 1.
Leverancier: J.O.Z. Agrotechnische handelonderneming B.V., ‘t Zand lengte: 350 cm hoogte: 150 cm breedte: 240 cm gewicht: 3700 kg gebruikte
materialen: frame: ijzer voorzien van coating
drukrollen: rubber bedienings/sturingsvoe-Iers: roestvrijstaal capaciteit: ca. 10 ms/uur
maaswijdte band: 0,i 9 x 0,34 mm (andere maten ook mogelijk) band breedte: 110cm effectieve band breedte: 100 cm bandlengte: 466 cm vermogen: aandrijving 3 kW; pomp 3kW; compressor 0,55 kW prijs .l f 52.500,- (excl. BTW) 2.7 Andritz zeefbocht
De zeefbocht werkt volgens het Coanda effect. Door dit verschijnsel ontstaat een hydraulische hechting tussen de vloeistof-fen en de zeefstaven van de zeefplaat. De vloeistof stroomt hierdoor door de zeefplaat, terwijl de grovere bestanddelen op de zeef-plaat achterblijven. De zeefzeef-plaat heeft drie verschillende hellingen:
- in het steilste gedeelte wordt de grootste vloeistofhoeveelheid afgescheiden, - de vrije val van de vaste bestanddelen
wordt vertraagd in het middengedeelte van de zeefplaat,
- het onderste gedeelte draagt zorg voor het uitdruipen van de vaste bestanddelen. Aan de voorzijde is bovenaan een stationai-re sproeiarm aangebracht en aan de ach-terzijde een roterende sproeiarm ter voorko-ming van verstoppingen van de zeefbocht. De sproeitijden zijn voor beide sproeiarmen instelbaar. Een instelbaar trilmechanisme is aangebracht om het scheidingseffect mogelijk te verbeteren. 2 1 mestinlaat 2 dunne fraktie 3 dikke fraktie 4 sproeiarmen
Figuur 7: Schematische weergave van de Andritz zeefbocht
Figure 7: Schematical picture of the Andritz
sta tic screen
Technische gegevens Leverancier:
Importeur :
Andritz Sprout-Bauers S.A., Orleans, Frankrijk Handelsmaatschappij Stevens & Co B.V., Breda lengte: 132 cm hoogte: 205 cm breedte: 150 Ct7-l gewicht: 355 kg gebruikte materialen: roestvrijstaal
capaciteit: 3 - 15 ma/uur, afhankelijk van maaswijdte en samenstelling van ingaand produkt zeefplaten: OJ5, 0,25 en 0,50 mm breedte zeefplaat: 122 cm effectieve breedte zeefplaat: 120 cm lengte zeefplaat: 136 cm
spoelwater: 3-5 bar, max. 90 literlmin., waarbij wordt uitgegaan van gerecirculeerd water vermogen: ca. 0,16 kW, alleen indien
trilmechanisme wordt gebruikt
prijs 1l ca. f 24,250,- (excl. BTW)
2.8 FAN vijzelpers
Bij deze scheider wordt de dunne mest door een vijzel samengeperst, waardoor een dunne fraktie door een zeeftrommel wordt afgescheiden. De dikke fraktie wordt aan het uiteinde van de zeeftrommel naar buiten geperst. De tegendruk is regelbaar middels gewichten. Is de tegendruk hoger, dan zal het ds-gehalte van de dikke fraktie ook hoger worden. Een vibrator bij de mest-inlaat maakt het mogelijk om de viscositeit van de ingaande vloeistof te verlagen. Dit kan de scheiding positief beïnvloeden. Tij-dens de proef is om technische redenen echter geen gebruik gemaakt van de vibra-tor. 1
-_I-(14
1 aandrijving 2 mestaanvoer 3 vibrator 4 zeeftrommel5 afvoer dunne fraktie 6 afvoer dikke fraktie 7 regeling tegendruk
Figuur 8: Schematische weergave van de FAN vijzelpers
Figure 8: Schematicalpicture of the FAN
cheap augur separator
_ _ - _--.- -De FAN vijzelpers
2.9 SWECO trilzeef De SWECO trilzeef Deze machine wordt in trilling gebracht
door een electromotor, met aan beide aseinden excentrisch gemonteerde gewich-ten Dnnr \rfir’r,. ul ,aiie in de gewichten en de hoekinstelling tussen onder- en bovenge-wicht, kunnen verschillende zeefpatronen gevormd worden. Voor ieder produkt is de hoekinstelling verschillend om een optimale scheiding te verkrijgen. De zeef is eenmalig afgesteld op dunne mest en zal tijdens de proef dus niet meer aangepast worden. Tij-dens de scheiding wordt de dikke fraktie via een spiraalvormig patroon van het midden naar de buitenkant van de zeef geslingerd en wordt door twee openingen afgevoerd.
Figuur 9: Figure 9:
1 mestaanvoer 2 afvoer dikke fraktie 3 afvoer dunne fraktie
Schematische weergave van de SWECO trilzeef
Schematical picture of the SWECO vibra tincr screen
Technische gegevens Leverancier: Importeur:
SWECO EUROPE S.
A l ’ Nivelles, Belgium Ingenieursbureau van Borselen B.V., Zoetermeer diameter: hoogte: gewicht: gebruikte materialen: capaciteit: 80 cm 77,5 cm 154 kgmetaal met coating en roestvrijstaal
door de leverancier zijn geen cijfers opgegeven met betrekking tot mest maaswijdte zeef: tijdens de proef zijn 0,21
en 0,29 mm gebruikt; meerdere variaties zijn mogelijk (11 mm tot 43 micron) effectief zeefoppervlak: ca, 0,4 1772 vermogen: 0,375 kW prijs (model 800;
3 METHODEN
METHODS
Het onderzoek is uitgevoerd op het “Var-kensproefbedrijf Zuid- en West-Nederland” te Sterksel in de periode maart tot en met augustus 1991.
3.1 Onderzochte mestsoorten
Over elke mechanische mestscheider zijn drie verschillende mestsoorten gestuurd, tenzij de fabrikant van tevoren al aangaf dat het apparaat bij een bepaalde mestsoort geen bevredigend resultaat op zou leveren De drie mestsoorten waren:
- zeugenmest - vleesvarkensmest
- uitgespoelde vleesvarkensmest 3.1.1 Zeugenmest
De gebruikte zeu genmest was afkomstig van dragende en guste ze ugen op het Va kensproëfbedrijf. Hiervan was de helft gehuisvest in individuele voerligboxen en de andere helft in groepshuisvesting. In beide huisvestingssystemen werd uitslui-tend krachtvoer verstrekt. De zeugen in groepshuisvesting hadden onbeperkt drink-water tot hun beschikking. Aan de zeugen in ligboxen werd 2 x 1,5 uur per etmaal drinkwater verstrekt. De mest werd uit de ondiepe (40 cm) mestput afgelaten via het
r-“IC-Vacumest” riolering ssysteem of via schuiven in de zijwand van de mestkeld ers. De ouderdom van de gebruikte zeugenmest varieerde van één week tot acht weken. 3.1.2 Vleesvarkensmest
De gebruikte vleesvarkensmest was afkom-stig uit afdelingen met verschillende voer-en drinkwatersystemvoer-en:
- brijvoedering in de trog via een restloze brijvoerinstallatie
- droogvoerbakken met drinkbakjes - brijbakken.
De mest werd periodiek uit de ondiepe mestputten (40 cm) afgelaten via een riole-ringssysteem. De ouderdom van de onder-zochte vleesvarkensmest varieerde van één week tot zes weken.
3.1.3 Uitge spoelde vleesva rken smest De gebruikte uitgespoelde vleesvarkens-mest was afkomstig van het op het Varkens-proefbedrijf lopende onderzoek naar mest-spoelen. In drie afdelingen van elk 80 vlees-varkens werd de mest dagelijks uit de afde-ling gespoeld. De uitgespoelde mest bevat ongeveer 7% drijfmest en 93% spoelvloei-stof. Dit mengsel werd gescheiden in een dikke en een dunne fraktie. De dunne fraktie werd, na beluchting, gebruikt als spoelvloei-stof. De gebruikte mest in dit onderzoek was dus een mengsel van een beluchte dunne fraktie van vleesvarkensmest en verse vleesvarkensmest. Deze mestsoort bevat dus ook enig slib (uit het beluchtings-vat). De ouderdom van de uitgespoelde mest was telkens één dag. De varkens in de “spoelafdelingen” werden gevoerd via een restloze brijvoerinstallatie.
3.2 Werkwijze
De zeugenmest en de vleesvarkensmest zijn kort voor het begin van de proef overge-pompt naar een container met een inhoud van 15 m? In deze tank is de mest zowel vóór als tijdens de proef goed gehomogeni-seerd via drie in de container aanwezige mengpompen. De uitgespoelde mest is kort voor de proef uit de stal afgelaten en opge-vangen in een ondergrondse tank. Vanuit deze tank is de mest rechtstreeks naar de mestscheider gepompt (zie schematische tekening in bijlage 1).
Na installatie van de mestscheiders is de fabrikanten/monteurs de mogelijkheid gebo-den om het apparaat optimaal af te stellen op de aangevoerde mestsoort. De fabri-kant/monteur bepaalde welke zeef of welke band gebruikt diende te worden bij de ver-schillende mestsoorten. Ook bepaalden zij of er bij uitgespoelde wel of niet gedraaid zou worden. Zodra het apparaat optimaal was afgesteld (aangegeven door de fabri-kant/monteur) werd begonnen met de proef. De testperiode duurde bij elke mestschei-der in principe twee uur per mestsoort.
3.3 Bepaling kwantiteit
Tijdens elke test is het volume bepaald van het influent, de dunne fraktie en de dikke fraktie. Het niveau influent en dunne fraktie in de tanks is bepaald met een peilstok, waarna het volume berekend werd met behulp van een omrekentabel. Tijdens de volumemeting waren de mengpompen in de voorraadcontainer uitgeschakeld. De hoe-veelheid dikke fraktie kon rechtstreeks afge-lezen worden van de opvangbak, waarop een volumeverdeling was aangebracht. 3.4 Monstername
Bij aanvang van de test (t-0) en vervolgens elk half uur (t=l t/m t=4), is een monster (0,5 liter) genomen van het influent, de dunne fraktie en de dikke fraktie. Van deze monsters is op het Varkensproefbedrijf het droge-stofgehalte en het percentage zwe-vende delen bepaald. Vervolgens zijn de monsters naar het IMAG-DL0 laboratorium in Wageningen gestuurd, waar de hoeveel-heid ammonium-N, N-totaal, P, ds en as is bepaald, zie tabel 1. De monsters zijn conti-nu gekoeld bewaard. Ook tijdens het trans-port van het Varkensproefbedrijf naar het laboratorium werden de mestmonsters
steeds gekoeld. De analytische bepalingen van de mestmonsters zijn steeds uitgevoerd volgens voorschriften van het Nederlands Normalisatie Instituut (1988). Het gehalte aan zwevende delen (suspended solids, afgekort ss) is bepaald door het ds-gehalte te bepalen van het betreffende monster vóór en ná centrifugeren (20 minuten, 4000 toeren/minuut). Het verschil in ds-gehalte is een betrouwbare maat voor het percentage zwevende delen. Deze bepaling wordt gedaan om te kunnen beoordelen of de dunne fraktie geschikt is voor microfiltratie en/of omgekeerde osmose. Voor de bepa-lingen van de mestmonsters is bij alle drie de onderzochte mestsoorten (zeugenmest, vleesvarkensmest en uitgespoelde mest) gewerkt volgens het in tabel 1 weergegeven schema. Daarnaast is bij de uitgespoelde mest ook van de dikke en de dunne fraktie een mengmonster gemaakt om het che-misch zuurstofverbruik (CZV) te bepalen. Het CZV geeft aan hoeveel zuurstof er nodig is om alle organische stof af te bre-ken. Het is dus een maat voor de totale hoe-veelheid organische stof.
3.5 Overige bepalingen
Naast het vaststellen van de kwantiteit (3.3) Tabel 1: Bepalingen aan de verschillende rnestrnonsters
Table 1: Measuring at the different samples of slurry
mestfraktie tijdstip bepaling ter bepaling op monstername plaatse laboratorium
influent t=o ds
t=-l ds
t=2 ds
t=3 ds
t=4 ds
m e n g m o n s t e r - ds, as, P, ammonium-N, N-totaal d u n n e f r a k t i e t = O ds
t=1 ds, ss
t=2 ds
t=3 ds, ss
t=4 ds
ds, as, P, ammonium-N, N-totaal ds, as, P, ammonium-N, N-totaal ds, as, P, ammonium-N, N-totaal dikke fraktie t=o
t=1 t=2 t=3 t=4 ds ds ds ds ds
ds, as, P, ammonium-N, N-totaal ds, as, P, ammonium-N, N-totaal ds, as, P, ammonium-N, N-totaal
en de kwaliteit (3.4) van de verschillende meststromen, zijn ook nog een aantal ande-re bepalingen uitgevoerd:
omgevingstemperatuur: op de proefloka-tie is de temperatuur bepaald middels een op ongeveer 1,75 meter hoogte opgehangen thermometer
mesttemperatuur: tijdens elke test is de temperatuur van de ingaande mest bepaald met behulp van een thermometer in de aanvoercontainer
soortelijk gewicht (s.g.): van de dikke frak-tie is na afloop van elke test het gewicht van 10 liter (in een emmer) bepaald afgenomen vermogen: van elke mest-scheider is met behulp van een kWh-me-ter het afgenomen vermogen vastgelegd storingen: in een logboek is bijgehouden of, en zo ja welke, storingen zijn opgetre-den bij de mestscheiders en hoe deze verholpen zijn
in dit logboek zijn verder gegevens geno-teerd omtrent herkomst van de gebruikte mest, ouderdom van de gebruikte mest, welke zeven/banden gebruikt zijn en de benodigde tijd om de mestscheider af te stellen; ook overige bijzonderheden zijn steeds in het logboek genoteerd.
06 Scheidingsrendernent
j’er beoordeling van de verschillende schei-ders is van iedere mestsoort het scheidings-rendement berekend met behulp van onder-staande formule.
S -
x -(1
-Cxd* dQ
> *
C,i * Qi
100%waarbij S, = scheidingsrendement voor element x
C . = gehalte aan x in influent x’ (g/kg)
C xd = gehalte aan x in dunne frak-tie (gkg)
Q i = capaciteit influent (kg/uur) Q = capaciteit dunne fraktie
d (kg/uur)
X = ds, NH~-N, N-totaal, P en as (g/kg)
scheider. Als bijvoorbeeld door verstopping van een filter veel van het influent bij de dikke fraktie terecht komt, zal er weinig kg ds in de dunne fraktie aanwezig zijn. Het scheidingsrendement is dan wel hoog, maar de werking van de scheider is mini-maal. Daarom is ook een andere wijze van beoordelen meegenomen (hoe lager dit percentage, hoe beter de scheiding):
ds% van de dunne fraktie
D -- * 100%
ds% van het influent
Bij de beoordeling en vergelijking van de verschillende scheiders is ten slotte ook de capaciteit van belang.
. Dit tie
geta I al leen geeft onvol doende informa-over de werking van de betreffende
4 RESULTATEN
RESlJL TS
De scheidingsresultaten van de verschillen-de mestscheiverschillen-ders worverschillen-den in verschillen-de bijlagen 2 t/m 10 in tabelvorm per scheider en per mestsoort weergegeven met vermelding van de typen zeven en banden etcetera. Indien er per scheider meerdere malen met dezelfde mestsoort, maar met verschillende maaswijdte getest is, dan zijn de resultaten vermeld in volgorde van oplopende maas-wijdte. De getallen zijn gemiddelde waar-den tijwaar-dens de testperiode. Bij een aantal mestscheiders is de test voortijdig gestopt, omdat duidelijk was dat geen of onvoldoen-de scheiding bereikt werd of omdat ver-schillende zeven of banden getest werden ter oriëntatie. Voor de berekening van de totale hoeveelheid droge stof, is aangeno-men dat het soortelijk gewicht van zowel het influent als de dunne fraktie 1 kg/l is.
4.1 Scheidingsresultaten van de droge stof 4.1.1 Zeugenmest
Tabel 2 geeft de resultaten weer van de
scheiding van zeugenmest bij de verschil-lende scheiders.
Onderlinge vergelijking van de scheidings-resultaten (S,,% en D%) laat zien dat de Orgam zeefbandpers als beste naar voren komt. De SCS zeefbandpers en de Berg-mann schijvenfilter bezetten respektievelijk de tweede en derde plaats. Nadelig voor een goede vergelijking is de grote spreiding in het droge-stofgehalte van het influent. Een direkte vergelijking van de resultaten is daardoor moeilijk. De matige resultaten van de Farmex vijzelpers ten opzichte van de andere scheiders is deels veroorzaakt door het lage ds-gehalte van het influent. De grootste daling in ds-gehalte van dunne fraktie ten opzichte van de ingaande mest is bereikt door de Orgam zeefbandpers (-2,7%).
4.1.2 Vleesvarkensmest
In tabel 3 staan de resultaten op basis van de droge stof in de vleesvarkensmest.
Tabel 2: Scheidingsresultaten op basis van droge stof in zeugenmest Table 2: Separation results of the dry matter in slurry of sows
scheider s c s Farmex Taiwan Orgam Bergmann J.O.Z. Andritz FAN SWECO ds% 81 218 5 6 710 68 9 3 9 410 3 7 4:1 54 9 6 71 71 , 29 ,
influent dunne fraktie
m3/uur kg ds ds% m3/uur kg ds S,, ’0 0 0 D/ 0 2 3Y 186 6,0 1 9 114 38,7 74,l 5 7f 160 2,7 514 146 8 8 3 5, 196 4,9 2,9 142 2715 96,4 87,5 20 9 140 50 16 ) 100 42,8 71,4 2 5 1~0 170 4,l 2 2, 90 47,0 60,3 39 30 ! 0 9 27 30,7 76,9 1,s 52 32 ) 112 38 26,9 80,O 24 3 88 2 8 315 2 0 715 56 36,4 757 8 69 353 263 25,5 85,4 3 6 215 194 4,4 - a) - - 81,5 167 5,8 2,l 121 27,5 86,6 60 , 426 6,2 5,3 328 23,0 87,3 51 , 148 2,5 4,8 120 18,9 86,2 a) Als gevolg van het aangebrachte trilmechanisme is de bevestiging van de zeef zodanig,
dat de dikke en de dunne fraktie bij elkaar komen. De capaciteit van de dunne fraktie kon dus niet bepaald worden.
Uit de tabel blijkt dat respektievelijk door de Bergmann schijvenfilter, de SWECO trilzeef en de Orgam zeefbandpers de beste resul-taten behaald worden. Er is minder sprei-ding in het droge-stogehalte van het influ-ent. De resultaten van de mestscheiders onderling verschillen daardoor ook minder dan bij scheiding van zeugenmest. De grootste daling in ds-gehalte van de dunne fraktie ten opzichte van de ingaande mest is bereikt met de Bergmann schijvenfilter (-3,2%).
Uit de scheidingsresultaten van zowel zeu-genmest als vleesvarkensmest blijkt, dat het ds-gehalte in de dunne fraktie hoger is, naarmate het ds-gehalte in het influent hoger is. Figuur 10 laat een vrijwel rechtlijnig ver-band zien in het ds-gehalte tussen het influ-ent en de dunne fraktie. Ook is in deze figuur te zien, dat er gemiddeld ongeveer
2% ds uit de ingaande mest gehaald wordt. 0 20 40 00 80 lco 12c) g ds / kg aanvoermest
4.1.3 Uitgespoelde mest +
De resultaten voor de uitgespoelde mest staan weergegeven in tabel 4. De Farmex en de FAN scheider zijn niet getest met uit-gespoelde mest, omdat deze volgens de betreffende firma’s hiervoor niet geschikt zijn. Voordat de SWECO scheider getest werd, was de proef met mestspoelen stop-gezet en was geen uitgespoelde mest meer beschikbaar.
Figuur 10: Verhouding van droge-stofgehal-te tussen influent en dunne fraktie na mechanische scheiding van varkensmest
Figure 10: Relation of dry matter content
betvveen influent and liquid frac-tion after mechanica/ separa frac-tion of pig slurry
scheiding van varkensmest
+ + + ++ + + + ’ A+ A + -i-A A A A A AA
k
vleesvarkensTabel 3: Scheidingsresultaten op basis van droge stof in vleesvarkensmest Table 3: Separa tion results of the dry matter in slurry of fattening pigs
scheider ds%
influent dunne fraktie
m3/uur kg ds ds% m3/uur kg ds S,,% D%
scs
Farmex Taiwan Orgam Bergmann J.O.Z. Andritz FAN SWECO 81 718 11,l 10,8 8 3, 8 4, 8 9, 8 8 614 8 7 1119 l1,8 91,216
3 7, 1 9 110 2,6 LI 0 7 1:l 7,6 6 7, 3 9 716 3 8, 211 289 211 108 216 92 62 97 486 583 452 896 345 69 710 8 9, 9 3, 6 6, 61 517 6 4, 5 4 714 9 9, 9 7 710 2 0, 3 2 116 0 8 212 0 8, 0 51 0 8, 6 3, 5 0, 31, 6 3, 2 91 138 34,6 224 22,5 142 32,7 74 31,5 145 32,9 48 47,8 28 54,8 51 47,4 340 30,o 370 36,6 307 32,i 407 38,l 203 41,2 85,2 89,7 80,2 86,l 79,5 72,6 64,0 72,7 84,4 85,i 83,2 82,2 76,9De scheidingsresultaten bij uitgespoelde mest blijken bij de geteste scheiders matig tot slecht te zijn.
4.2 Scheidingsresultaten van NH,-N, N-totaal en P
Het gehalte aan NH,-N, N-totaal en P in de verschillende frakties staat van iedere scheider vermeld in de bijlagen 2 t/m 10.
het gehalte N-totaal zijn de gehalten voor het influent, de dikke fraktie en de dunne fraktie resp. 4,32, 4,22 en 596 g/kg. Het gehalte P in de verschillende frakties is resp. 1 ,l5, 1,05 en 1,99 g/kg. Tabel 5 geeft het scheidingsrendement op basis van NH4-N, N-totaal en P in zeugenmest bij de verschillende scheiders (behalve de schei-der van Andritz, omdat de dikke en de dunne fraktie bij elkaar is gekomen). 4.2.1 Zeugenmest 4.2.2 Vleesvarkensmest
Het gemiddelde gehalte aan NH,-N van het De gemiddelde analyses van de verschil-influent bij zeugenmest, dat bij de verschil- lende frakties van vleesvarkensmest voor lende scheiders is gebruikt, is 2,60 g/kg. In
de dunne fraktie is dit gemiddeld 2,46 g/kg
NH,-N, N-totaal en P zijn bij de verschillen-de scheiverschillen-ders als volgt: influent respectieve-en in de dikke fraktie 2,38 g/kg. Wat betreft lijk 4,10, 7,49 en 1,86 g/kg, de dunne fraktie Tabel 4: Scheidingsresultaten op basis van droge stof in uitgespoelde mest
Table 4: Separation results of the dry matter of flushed slurry
scheider ds%
influent dunne fraktie
m3/uur kg ds ds% m3/uur kg ds 0 sc& ’0 D/00
scs
58
0 6 1018 37,l 5 4 419 0 6 10’0 32,4 127 93,l Taiwan 439 529 Orgam 4,5 - a) - 432 212 490 734 100 92,4 - 93,3 Bergmann 492 0 3 110 12,6 3,4 03 j 10,2 19,0 81,O 436 46 495 0 9 40,5 12,0 97,8 J.O.Z. 56 1 54 302 5 5 4’8 264 12,6 98,2 Andritz 59 9 30 1 177 413 -‘b) - - 72,9a) Volume niet gemeten b) Zie opmerking onder tabel 2
Tabel 5: Scheidingsrendement sx (in %) op basis van NH,-N, N-totaal en P in zeugenmest Table 5: Separation results Sx (In %) of NH4-N, total N and P is slurry of sows
scheider NH,-N N-totaal P
scs
Farmex Taiwanese Orgam Bergmann J.O.Z. FAN SWECO 7 7 16 30 33 - > 12a 9 30 14 39 4 17 19 4 7 16 36 24 26 35 36 9 19 8 24 22 32 17 10 15 13 10 26 4 10respectievelijk 3,92, 7,09 en 1,75 g/kg en de dikke frakties zijn de waarden respectieve-lijk 4,05, 8,26 en 2,30 g/kg. De resultaten zijn vermeld in tabel 6.
4.2.3 Uitgespoelde mest
Het scheiden van uitgespoelde mest in een dikke en een dunne fraktie is voor de mees-te scheiders bijna onmogelijk. Het is daar-om niet mogelijk daar-om het gemiddelde schei-dingsrendement voor NH4-N, N-totaal en P van alle scheiders te bepalen. Voor de gehalten, die wel bepaald zijn wordt verwe-zen naar de bijlagen 2 t/m 10.
4.3 Anorganische-stofgehalte
In tabel 7 worden de gemiddelde anorgani-sche-stofgehalten van de verschillende frak-ties weergegeven. De gehalten per schei-der staan ook vermeld in bijlage 2 t/m 10.
Uit de resultaten blijkt, dat in de dunne frak-tie het as-gehalte beduidend hoger is dan in de dikke fraktie. Dit wordt veroorzaakt door opgeloste zouten, zoals K en Na. De dikke fraktie bevat uiteraard meer organische stof. 4.4 Zwevende delen
De suspended solids (ss) is de hoeveelheid zwevende delen (in %), die in de dunne frak-tie aanwezig is. De gevonden waarden per mestsoort en per scheider staan vermeld in bijlage ll. De dunne fraktie van zeugenmest heeft een gemiddeld ds-gehalte van 4,2%, waarvan 2,1% ss. Bij de dunne fraktie van vleesvarkensmest, met een gemiddeld ds-gehalte van 7,4%, is het ss-ds-gehalte 3,4%. De dunne fraktie van uitgespoelde mest heeft gemiddeld 45% ds, waarvan 2,7% ss. Hier-uit blijkt dat de ds-gehalten in de dunne frak-ties respektievelijk voor 50, 46 en 60% bestaan uit zwevende delen.
Tabel 6: Scheidingsrendement S, (in %) op basis van NH,-N, N-totaal en P in vleesvarkens-mest
Table 6: Separation results Sx (in %) of NH4-N, total N and P is slurry of fattening pigs
scheider NH,-N N-totaal P
scs
Farmex Taiwanese Orgam Bergmann J.O.Z. Andritz FAN SWECO 19 21 27 8 15 6 14 23 18 21 20 19 21 22 29 50 32 38 37 40 43 59 29 39 4 16 18 24 26 28 20 26 24 14 28 18 26 27 23Tabel 7: Gemiddelde anorganische-stofgehalten in g per kg droge stof bij de drie mestsoorten
Table 7: Average content of anorganic matter in g per kg dry matter in three different
slurry types
mestsoort influent dunne fraktie dikke fraktie
zeugenmest 315 365 131
vleesvarkensmest 287 344 149
4.5 Chemisch zuurstofverbruik
Bij de scheiding van uitgespoelde mest is van de dunne en de dikke fraktie het che-misch zuurstofverbruik (CZV) bepaald. Bij de dunne fraktie is het CZV-gemiddelde 40.800 mg/kg en bij de dikke fraktie is het gemiddelde 138.100 mg/kg. Uiteraard heeft de dikke fraktie een hogere CZV. Ook in de dunne fraktie blijkt echter nog veel organi-sche stof aanwezig te zijn.
4.6 Gebruiksewaringen
Van iedere scheider worden in het kort de gebruikservaringen weergegeven, Ook zijn de problemen en storingen vermeld, die direkt betrekking hebben op de desbe-treffende scheider. Daarbij is ook het werke-lijke afgenomen vermogen vermeld. Het afgenomen vermogen kwam in vrijwel alle gevallen overeen met de door de fabrikant opgegeven vermogens.
s c s
- Ondanks het sturingssysteem liep de band herhaaldelijk dusdanig scheef, dat de mestscheider afsloeg.
- Bij de uitgespoelde mest bleef de band vrij nat. Het gevolg was dat er dunne mest bij de dikke fraktie terecht kwam.
- Als het aanvoerdebiet te groot werd, kwam een gedeelte van de overloop bij de dunne fraktie terecht.
- Afgenomen vermogen: 1,4 - 1,5 kW. Farmex
- Een goede propvorming, die nodig is om een scheiding met dit apparaat te bewerkstelligen, nam bijna één uur in beslag.
- Een aantal malen is de prop los gescho-ten.
- Tijdens de test met vleesvarkensmest werd de dikke fraktie dusdanig samengeperst, dat de motor bijna afsloeg. Door de hoge druk maakte de zeef behoorlijke golfbewegingen. De toe-voer moest dan flink gesmoord worden om te voorkomen dat de prop plotseling werd weggespoeld door de dunne mest. - Afgenomen vermogen: 0,8 - 1,5 kW. Taiwanees
- Tijdens de proef met zeugenmest was er een continue opeenhoping van
dikke fraktie aan het begin van de zeef. - Tijdens de proef met vleesvarkensmest
moest de aanvoer flink gesmoord worden om spetteren te voorkomen. Ook wordt op deze manier voorkomen dat de aange-voerde mest voor een gedeelte over de (op de zeef aanwezige) dikke fraktie loopt en uiteindelijk bij de dikke fraktie terecht komt.
- Afgenomen vermogen: 0,3 - 0,5 kW. Orgam
- Tijdens de testen zijn geen storingen opgetreden.
- Afgenomen vermogen: 24 - 4,0 kW. Bergmann
J
De propvorming verliep moeizaam. Om dit te versnellen werd droge mest tussen de schijven gebracht.
De sproeiers raakten regelmatig verstopt, waardoor ook de filters snel dicht gingen zitten.
Afgenomen vermogen: 0,6 - 1,2 kW. O.Z.
Door onbekende oorzaak werd regelmatig de pomp- en bandaandrijving uitgescha-keld.
Ondanks afstelling door een monteur en aanwezigheid van een sturingsmechanis-me liep de band twee keer van de walsen. De dikke fraktie werd slecht afgeschraapt, vooral bij de lasnaad.
Als gevolg van een klein blokje hout tus-sen de waltus-sen scheurde het filterdoek. Afgenomen vermogen: om technische redenen niet gemeten.
Andritz
- De afstelling van de sproeiarmen vroeg veel aandacht. De verhouding mesttoe-voer/hoeveelheid sproeivloeistof is van belang voor een goede filterwerking. - Constant sproeien was noodzakelijk om
een goede scheiding te verkrijgen, maar uiteindelijk raakte de zeef toch geheel of gedeeltelijk verstopt met haren.
- Het trilmechanisme werd tijdens de proe-ven niet gebruikt, omdat dit volgens de fabrikant een slechter scheidingsresultaat geeft. Het ds-gehalte in de dikke fraktie is dan wel hoger, maar er wordt aanzienlijk minder droge stof uitgehaald.
- Afgenomen vermogen: om technische redenen niet gemeten.
5 ECONOMISCHE BESC
ECONOMIC EVALUATION
Het onderzoek heeft aangetoond dat er door deze mechanische mestscheiders geen dunne fraktie geleverd kan worden, die direkt geschikt is voor omgekeerde osmose. Een ander doel was te berekenen in hoeverre de mechanische scheiders, die nu op de markt zijn, interessant zijn voor de praktijk van de varkenshouderij. Daartoe is in samenwerking met het IKC afdeling Var-kenshouderij een economische evaluatie opgesteld.
5.1 Mechanische scheiding zonder mestbe-handeling
Als er geen verdere mestbehandeling plaatsvindt, is het doel van de mestschei-ding om tegen lagere kosten de mest af te kunnen zetten. Hierbij dienen de totale mestbewerkings- en mestafzetkosten lager te zijn dan de mestafzetkosten zonder mest-bewerking en/of -verwerking. Daarbij zijn in principe twee mogelijkheden aanwezig: - varkensdrijfmest alleen mechanisch
scheiden om de afzetkosten te verlagen bij gelijk volume (zie 5.3.1).
- varkensdrijfmest mechanisch scheiden, waarbij de dunne fraktie in de direkte omgeving wordt afgezet (zie 5.32). 5.2 Uitgangspunten
Het mechanisch scheiden van varkensdrijf-mest vraagt een aantal extra investeringen. Afhankelijk van de besparing op de kosten Tabel 8: Totale vaste jaarkosten per mestscheider Table 8: Total costs per year per separator
voor de afzet van de mest, zal blijken of deze extra investeringen rendabel zijn. De investeringen, die nodig zijn voor mechani-sche mechani-scheiding zijn:
- aanschaf mechanische mestscheider - er zijn twee opslagsilo’s nodig voor de
opslag van zowel de dunne als de dikke fraktie; in vergelijking met de bouw van één grote opslagsilo, zullen de kosten van twee kleinere silo’s hoger zijn
- aanleg extra leidingen en extra (meng)-pompen
- extra arbeid.
Bij de economische berekeningen wordt uit-sluitend ingegaan op de kosten van de mechanische mestscheider. De mestschei-der kan, om een maximale capaciteit te behalen, eventueel ingezet worden op meerdere bedrijven. De andere drie boven-genoemde kostenposten gelden per bedrijf en kunnen sterk variëren.
De overige uitgangspunten zijn: - kosten mechanische mestscheider:
incl. mestaanvoerpomp en excl. BTW - kosten mestaanvoerpomp: f
4000,-(excl. BTW); vermogen: 2,2 kW - 22% vaste jaarkosten:
- berekende rente 3,7% (7,4% van gemiddeld geïnvesteerd vermogen) - afschrijving 13,3% (7,5 jaar)
- onderhoud 5%
- electriciteitskosten: 1 kWh = 18 cent. - capaciteit van de scheiders is de
gemid-delde capaciteit in mz/uur, van alle
metin-scs
zonder Farmex zonder Taiwanees met Orgam met Bergmann zonder J.O.Z. met Andritz zonder f f 39.000,- f 8.580,-29.000,- f 6.380,-14.000,- f 3.080,-125.000,- f 27.500,-44.000,- f 9.680,-52.500,- f 11.550,-28.250,- f 6.215,-FAN SWECO zonder zonder f 29.000,- f 6.380,-f 22.000,- f4.840,-gen met zeu4.840,-gen- en vleesvarkensdrijfmest tijdens het onderzoek.
5.3 Berekening mestscheidingskosten De totale vaste kosten per jaar (zonder elec-tra) zijn van iedere mestscheider afzonder-lijk vermeld in tabel 8. Ook is aangegeven of de scheider geleverd wordt met of zonder mestaanvoerpomp. In tabel 9 zijn de kosten per m3 mest uitgedrukt. Hierbij is een varia-tie gemaakt in de bewerkingshoeveelheid per jaar. De electriciteitskosten worden uit-gedrukt in kosten/m3 verwerkte mest. Wan-neer op jaarbasis meer mest wordt ver-werkt, zullen de vaste kosten per m3 mest lager zijn, maar is het aandeel electriciteits-kosten in de totale electriciteits-kosten per m3 hoger. Een mogelijkheid om de kosten zo laag mogelijk te houden, is door een vorm van samenwer-king met één of meerdere bedrijven, waar-door de capaciteit op jaarbasis zo optimaal mogelijk benut wordt.
De totale vaste jaarkosten vertonen een grote variatie, vooral bij een lage benutting van de mestscheider. Bij volledige capaci-teitsbenutting worden de verschillen kleiner. Het benadert meer een prijs/capaciteits-ver-houding. De kosten voor electriciteit zijn in verhouding tot de vaste kosten bij de volle-dige capa~iteitsbenutting groter.
Tabel 9: Table 9:
53.1 Afzet dunne fraktie naar Mestbank In deze optie gaat het alleen over het verla-gen van de afzetkosten. Bij de voorbeelden is uitgegaan van een ophaalbijdrage van f 16,- (excl. BTW). Dit tarief wordt gehan-teerd door de Mestbank
Noord-Brabant/Zeeland volgens de regeling van 6 januari 1992 (zie bijlage 12). Opgemerkt moet worden dat de afzetkosten voor een dergelijke dikke fraktie in de praktijk gunsti-ger kunnen uitvallen dan de tarieven van de Mestbank. Bij alle voorbeelden worden de opslagkosten buiten beschouwing gelaten. Indien de te verwerken mest een ds-gehalte heeft van meer dan 9%, dan moet de dunne fraktie minimaal 9% ds bevatten, anders vervalt de kwaliteitspremie van tenminste f 4,OO. Ter verduidelijking volgt voorbeeld 1. De gegevens zijn gebaseerd op de gemid-delde scheidingsresultaten uit het onder-zoek. Naast de extra scheidingskosten zijn dus ook de afzetkosten hoger.
Wanneer de te verwerken mest een ds-gehalte lager dan 9% heeft, kan men in ver-houding het meeste besparen op afzetkos-ten. Het grootste voordeel is dan te behalen als er zoveel mogelijk dikke fraktie wordt geproduceerd van 12% ds (hoogste kwali-teitspremie). Als het ds-gehalte van de dikke fraktie hoger dan 12% is, zal het totale volume afnemen en zal het voordeel kleiner worden.
Totale kosten per m3 mest bij verwerking van 1 .OOO, 2.000 en 5.000 rn3 mest per jaar en bij volledige capaciteitsbenutting
Total costs per m3 slurry in case of 1.000, 2.000 and 5.000 m3 slurry per year and in case of fully use of capacity
totale vaste cap. electr. kosten/m3 bij . . . . mz/jaar
scheider jaarkosten m3/u gld/m3 1.000 2.000 5.000 voll. cap.a)
scs
f 8580,-Farmex f 6.380,-Taiwan f 3.080,-Orgam f 27.500,-Bergmann f 9.680,-J.O.Z. f 11.550,-Andritz f 6.215,-FAN f 6.380,-SWECO f4.840,-298
3 8 213 2,4 1 3j 6 9! 5 2j 5 0 415 f O,l6 f 8,74 f 4,45 f l,88 f 0,60 f 0,16 f 6,54 f 3,35 f -l,44 f 0,40 f 0,23 f 3,31 f 1,77 f 0,85 f 0,42 f 0,26 f 27,76 f 14,Ol f 5,76 f 1,90 f 0,35 f 10,03 f 5,19 f 2,29 f 1,41 f 0,16 f 11,7l f 5,94 f 2,47 f 0,40 f 0,08 f 6,30 f 3,19 f l,32 f 0,25 f 0,lO f 6,48 f 3,29 f 1,38 f 0,28 f 0,lO f 4,94 f 2,52 f 1,07 f 0,25 a)Onder volledige capaciteitsbenutting wordt verstaan: 350 dagen à 20 draaiuren = 7000Ter verduidelijking volgt voorbeeld 2. Hierbij geldt dat de afzetkosten voor de dunne fraktie met een dergelijk laag ds-gehalte in de praktijk weleens hoger kunnen zijn dan de tarieven van de Mestbank.
Als we één en ander vergelijken, dan zien we dat de kosten van mestscheiding en afzet van beide frakties bijna altijd hoger zijn dan de afzet van de onbewerkte mest. Daarbij moeten dan de kosten voor de extra opslag nog gerekend worden. Indien de capaciteit van een scheider volledig benut kan worden, dan kan scheiding van mest in bepaalde gevallen aantrekkelijk zijn, maar de marges zijn klein. Volledige benutting van de capaciteit is mogelijk op grote bedrijven of in een samenwerkingsverband tussen bedrijven. Voorwaarde is dan dat de scheiders storingsvrij en zonder toezicht kunnen draaien.
Bij de berekeningen zijn de tarieven gebruikt van januari 1992. Op dit moment wordt de dikke fraktie gezien als een
tus-senprodukt. Mest van 20-35% ds is namelijk moeilijk verpompbaar èn amper stapelbaar. De huidige mestfabrieken zijn alleen inge-steld op verpompbare mest. De tarieven kunnen in de toekomst veranderen, wat uiteraard gevolgen heeft voor bovenstaand kostenplaatje.
53.2 Afzet dunne fraktie in naaste omgeving
In de mestwetgeving is de aanwending van dierlijke mest gebaseerd op de hoeveelheid fosfaat in de mest. De fosfaatnorm mag daarbij in geen enkel geval worden over-schreden Na mechanische scheiding is de fosforinhoud van de dunne fraktie 18-26 procent gedaald, zodat er in principe meer mest uitgereden mag worden tot aan de fosfaatnorm. De mogelijkheden voor extra mestafzet in de directe omgeving zijn dus beter. Het is echter raadzaam om de bemestingsadviezen voor de te produceren gewassen niet te overschrijden. Bij een goede scheiding bevat de dunne fraktie
Voorbeeld 1: Scheiding vleesvarkensmest influent
ds% 11,o
volume (m3) 109 soortelijk gewicht (kg/m3)
afzetkosten/ms f 850 totale afzetkosten/ms on bewerkte mest: totale afzetkosten/ms bewerkte mest: (0,8 * f 16,-) + (0,2 Jc f 8,-) =
verschil:
Voorbeeld 2: Scheiding zeugenmest
dunne fraktie 8 59 0 83 f l6,-dikke fraktie 34,8 0 2 600’ f 8 !-f 8,50 f 14,40 - f 5,90 influent ds% 6 09 volume (m3) 1 01 soortelijk gewicht (kg/ms) afzetkosten/ms f l6,-totale afzetkosten/ms on bewerkte mest: totale afzetkosten/ms bewerkte mest: (0,75 * f 16,-) + (0,25 * f 8,-) = verschil: dunne fraktie 3 8 0’759 f 16,-dikke fraktie 12,6 0,25 1000 f 8 !-f 16,-f 14,-f 2
j-vooral de oplosbare mineralen (met name stikstof en kalium) en in verhouding weinig fosfaat. Willers (1988) vond 55400% van de fosfor in de dunne fraktie en ook Morken en Fjelldall (1991) meldden geen goede uit-splitsing van de fosfor. Het volume van de dunne fraktie is 80-90% van het totaal. Zelfs de mechanische scheider met het beste rendement is niet in staat de drijfmest vol-doende te scheiden. Om deze reden zijn mechanische mestscheiders minder interes-sant om door middel van scheiding een gro-ter mestvolume in de direkte omgeving af te kunnen zetten. Bovenstaande is duidelijk ongunstiger dan de gegevens van Poelma (1990), die stelt dat er van de dunne fraktie 50% meer uitgereden mag worden. Als er mogelijkheden zijn om de dunne fraktie in de naaste omgeving af te zetten, is het technisch (men krijgt dan wel een goede uitsplitsing van fosfaat) en economisch gun-stiger om te bezinken (de Kleijn en Voer-mans, 1991).
In de mestwetgeving wordt verstaan onder een “waterige fraktie”:
- een dierlijke meststof met een lager droge-stofgehalte dan 5% én
- ontstaan door gescheiden bewaren van de vaste mest en de urine danwel door middel van een systeem van scheiding (bij dit laatste is vooral gedacht aan groot-schalige mestverwerking).
Om overbemesting op met name stikstof te voorkomen, mag men van een waterige fractie maximaal 50 m3 per hectare per jaar aanwenden op grasland en 25 m3 op máis-en bouwland. Het is niet onmogelijk dat in de toekomst de dunne frakties, die ontstaan zijn na mechanische scheiding (en ook na bezinken) op het bedrijf en minder dan vijf procent ds hebben ook onder de zoge-naamde waterige frakties zullen gaan val-len Uit figuur 10 is af te lezen dat de ingaande mest tenminste 7% ds moet bevatten om een dunne fraktie van meer dan 5% ds te produceren.
6
61* DeISCUSSIE
DISCUSSIOIV
Gebruikte rnestscheidersmestscheiders, die in dit onderzoek zijn getest, zijn een selectie uit het marktaanbod in maart 1991. Uitgangspunt bij de keuze was, dat diverse werkingsprincipes getest zouden worden. Van ieder werkingsprincipe zijn één of twee scheiders gekozen, waar-van goede resultaten verwacht mochten worden en die eenvoudig inzetbaar zouden kunnen zijn op bedrijfsniveau. Bij dit laatste aspekt spelen prijs en afmetingen een rol. Mogelijk zijn er nog bepaalde typen schei-ders op de markt, die goede resultaten geven, maar hier niet zijn onderzocht. Zo bleek in een later stadium dat enkele fabrikanten bezig zijn met het verder ontwik-kelen van zeeftrommels. Zeeftrommels zijn beschreven door Pain et al. (1978) en Osborne et al. (1976). De resultaten uit laatstgenoemd onderzoek (bijvoorbeeld een ds% in de dunne fraktie van 3,8 tot 51%; 795 tot 85,5% van het volume bestond uit de dunne fraktie) tonen aan dat er techni-sche verbeteringen nodig zijn, voordat ze geschikt zijn voor de doelstelling uit onder-havig onderzoek.
Bij de opstart van de proef was er ook geen nieuw type centrifuge tegen een redelijke prijs op de markt. Vanwege de capaciteit lijkt een centrifuge ook minder geschikt voor toe-passing op bedrijfsniveau. Ten Have (1989) meldt een capaciteit van 0,4 m3 per uur bij zeugenmest onder optimale omstandighe-den Daarentegen geeft Reimann (1989) bij rundvee- en varkensmest een capaciteit aan van 8 tot 12 m3 per uur. Ten Have (1989) kwam bij zeugenmest tot een ds rendement van 55%. Van de niet-opgeloste stoffen kwam 90% in de dikke fraktie (21% ds) terecht. Piccinini en Cortellini (1987) stellen, dat een centrifuge voor dunne varkensmest (2-3% ds) niet geschikt is. Reimann (1989) komt voor varkensmest van minder dan 4% ds tot dezelfde conclusie. Willers (1988) behaalde met een centrifuge minder goede resultaten dan met een zeefbandpers. Toch lijkt een centrifuge één van de weinige mogelijkheden om de dunne fraktie geschikt
te maken voor microfiltratie en omgekeerde osmose. Sneath (1988) gebruikte een decanteercentrifuge na beluchten van mest. Hij vond dat 96% van de deeltjes in de dunne fraktie een diameter hadden kleiner dan 0,15 mm en 94% kleiner dan 0,016 mm. Aangezien voor microfiltratie een norm van 0,15 mm en voor omgekeerde osmose van 0,015 mm wordt aangehouden, is het aan te bevelen nader onderzoek naar centrifuge-ren te doen. Sneath et al. (1988) vonden bij een centrifuge, dat 98% van de deeltjes een diameter had kleiner dan 0,020 mm. Wel bleek ook hier de ds-verwijdering terug te lopen bij een laag ds% van de ingaande mest. Een hoog ds-rendement bij een cen-trifuge wordt gemeld door Reimann (1989): 65 tot 70%.
6.2 Samenstelling van mest
Voor het transporteren en homogeniseren van de mest zijn diverse pompen gebruikt. De mest werd vanuit een verzamelput naar de aanvoercontainer gepompt. In deze con-tainer bevonden zich drie mengpompen, waardoor de mest continu werd rondge-pompt. Bovendien bevond zich in de aan-voercontainer nog een aanvoerpomp om de mest naar de scheider te brengen. Door het gebruik van al deze pompen worden de mestdeeltjes stukgeslagen. Dit kan ener-zijds een negatief effect hebben op het scheidingsresultaat. Anderzijds kan gesteld worden dat het doel van dit onderzoek was, om een zo zuiver mogelijke dunne fraktie te verkrijgen. Vanuit dat oogpunt is het wense-lijk, dat ook de fijne mestdeeltjes uit de mestvloeistof gehaald worden. Door het gebruik van membraanpompen is het stuk-slaan van mestdeeltjes waarschijnlijk te beperken.
Bij iedere test met een bepaalde mestsoort is gebruik gemaakt van de mest die op dat moment beschikbaar was. De ds-gehalten van de zeugen- en de vleesvarkensmest bleken sterk te variëren. Een direkte verge-lijking van de verschillende mestscheiders is daarom niet helemaal juist. Een laag ds-gehalte in het influent beïnvloedt het schei-dingsrendement meestal negatief.
