Mest is niet alleen een afvalproduct, maar zit boordevol potentiële waardevolle componenten. Wageningen Environmental Research bewees onlangs dat het terugwinnen van fosfor uit dierlijke mest ook in het lab en op kleine schaal werkt. Van stikstof en kalium was dat al bekend. Of dit in de praktijk ook grootschalig een succes is, gaan Wageningers in het EU-onderzoeksproject SYSTEMIC uitzoeken. Wageningen Livestock Research rondt ondertussen een onderzoek naar het terugwinnen van hoogwaardige stoffen uit mest af. Dat blijkt vooralsnog een stuk lastiger.
Stikstof, fosfor en kalium zijn belangrijke nutriënten die in mest voorkomen en worden op grote schaal aangewend via veevoer en de groei van gewassen. Stikstof en fosfor worden geproduceerd uit fossiele grondstoffen (fosfor) of door gebruik te maken van grote hoeveelheden fossiele energie (aardgas voor stikstof). In de huidige landbouwproductiesystemen gaat bovendien een deel van deze nutriënten verloren als emissies naar het milieu. Jaarlijks scheidt de Nederlandse veestapel zo’n 500 miljoen kilo stikstof en 175 miljoen kilo fosfaat uit via mest en urine.
Ongunstige nutriëntenverhouding
Ongeveer 130 miljoen kilo fosfaat vindt in de vorm van dierlijke mest een plek op Nederlandse landbouwgronden, maar vooral de intensieve varkens- en pluimveehouderijen raken hierdoor hun mest niet kwijt. De pluimveemest is een gewild product dat al dan niet gecomposteerd of als verbrande as een exportmarkt in onder andere Frankrijk vindt. Varkensmest heeft een minder goede acceptatiegraad. Dat komt doordat de nutriëntenverhouding ervan ongunstig is voor akkerbouwgewassen. Het overschot aan varkensmest wordt daarom nu voor het overgrote deel geëxporteerd naar het buitenland, wat hoge transportkosten met zich meebrengt.
Het idee achter SYSTEMIC is uit de geproduceerde mest nutriënten terug te winnen en het water te verwijderen. De teruggewonnen nutriënten worden zodanig bewerkt dat eenzelfde effectiviteit verkregen wordt als minerale NPK-meststoffen die geproduceerd worden van aardgas of fossiele ertsen. Zo speelt Systemic perfect in op de beginselen van de circulaire economie.
Kwaliteit en kosten
De moeilijkheden bij het ontwerpen van een proces waarin nutriënten worden teruggewonnen zijn de wisselende samenstelling van de aangevoerde mest of digestaat, de beheersing van de kwaliteit en de beheersing van de kosten. “We hebben als uitgangspunt de prijs genomen die een varkensboer nu moet betalen om van z’n mest af te komen”, stelt SYSTEMIC coördinator Oscar Schoumans van Wageningen Environmental Research. “Die bedraagt 20 tot 25 euro per kuub. Die vergoeding gaat nu vooral op aan transport- en afzetkosten, omdat mest over grote afstanden wordt vervoerd. Het betekent dat je quitte kunt draaien als je proces minder dan twintig euro per kuub kost.”
Ontwateren
De Nederlandse pilot vindt plaats bij Groot Zevert Vergisting in Gelderland. Allereerst wordt door vergisting biogas gewonnen, dat via een pijpleiding naar de nabij gelegen Campina-fabriek wordt getransporteerd. Het resterende digestaat wordt in een decanter gescheiden in een fosfaatrijke dikke fractie en een stikstof-kaliumrijke dunne fractie. In verschillende stappen worden microdeeltjes, ammoniumsulfaat (stikstof) en kalium uit de dunne fractie weggevangen. Wat overblijft is water dat zo schoon is, dat het rechtstreeks op het oppervlaktewater geloosd mag worden. Schoumans: “Dat water hoeft niet meer vervoerd te worden. Het maakt zestig tot tachtig procent van het volume van de varkensmest uit. Die vervoerskosten spaar je dus uit.”
Uit de dikke fractie wordt calciumfosfaat teruggewonnen. Dat zou, net als de stikstof- en kaliumfracties weer in kunstmest, en wellicht op termijn ook veevoer, verwerkt kunnen worden. Wat overblijft is een fosfaatarme organische meststof. Die kan uitstekend in de Nederlandse landbouw gebruikt worden. “Het probleem voor de landbouw – dat in varkensmest te veel fosfaat zit om deze meststof als organisch bodemverbeteraar toe te dienen – ondervang je op die manier.”
Mest Vol Waarden
Naast Groot Zevert Vergisting starten binnen SYSTEMIC nog vier andere pilots in het Verenigd Koninkrijk, België, Duitsland en Italië, die moeten uitwijzen of dergelijke processen, die inmiddels voor een paar kuub mest of slib per keer aantoonbaar werkt, ook zijn op te schalen tot grootschalige verwerking (50.000 tot 200.000 ton).
Bij Wageningen Livestock Research onderzoekt men ondertussen of we nog een stap verder kunnen gaan, in het ‘Mest Vol Waarden’-onderzoek. Dit onderzoek richt zich op hoogwaardige componenten in mest, die meer waard zijn dan het op zich goedkoop te produceren fosfor, stikstof en kalium. “In de agrarische sector doen de wildste verhalen de ronde. Dat er een goudmijn aan waardevolle componenten in mest zit. Dus we zijn in een eerste studie gaan kijken wat er van al die verhalen klopt”, stelt Nico Verdoes, projectleider bij Wageningen Livestock Research. Dat leverde een rij componenten op die mogelijk geld waard zijn, zoals aminozuren, organische stof, zware metalen zoals zink, vluchtige vetzuren en hormonen.
Marktwaarde
Het merendeel van die stoffen viel echter in een vervolgstudie af. “Hormonen en zware metalen brengen wel geld op, maar de concentraties zijn zo laag dat het economisch onrendabel is om ze uit mest te winnen. Mineralen als stikstof, fosfor en kalium worden met de huidige technologie nog niet winstgevend voor een boer, maar wellicht wel via grootschalige mestverwerking. Ik wil niet te veel vooruitlopen op de uitkomsten van het onderzoek, maar er zijn een paar stoffen die je wellicht wel economisch rendabel uit mest kunt halen.” Verdoes verwacht niet dat mest op korte termijn een winstgevend bijproduct van de veehouderij gaat worden, maar stelt dat dat ook onrealistisch zou zijn: “Mest is wat overblijft als dieren de voor hen waardevolle stoffen er al uit hebben gehaald. Er zullen minder waardevolle stoffen uit te halen zijn dan bijvoorbeeld uit slachtafval, maar we blijven zoeken naar stoffen die op langere termijn mogelijk wel een marktwaarde hebben.”
