Drijfmest als basissubstraat: opbrengst, bufferende rol en verdunning van het mengsel

Drijfmest is een vloeibare natuurlijke meststof met een laag drogestofgehalte (doorgaans enkele procenten, bijvoorbeeld 4–10% afhankelijk van diersoort en verdunning), waarvan de biogasopbrengst per ton verse massa gering is, maar die een ideale basis vormt voor covergisting. Drijfmest levert water, alkaliteit, micro-organismen en micro-elementen, egaliseert het mengsel en vergemakkelijkt het pompen, terwijl de vergisting tegelijkertijd de methaanemissies uit opslag vermindert. Alleen met drijfmest is het echter moeilijk om een rendabele energieproductie te bereiken, daarom wordt deze meestal aangevuld met substraten met een hoger energiegehalte.

Samenstelling en verschillen

De waarden in de tabel zijn indicatief; ze zijn afhankelijk van voeding, strooisel, spoelwater van stallen en de wijze van opslag. Voor het plannen van een biogasinstallatie dienen analyses van specifieke locaties te worden gebruikt.

Opbrengst per ton

Het methaanpotentieel (BMP) van drijfmest, uitgedrukt in VS, is doorgaans matig (enkele tientallen procenten lager dan bij kuilvoer van maïs), en uitgedrukt per ton verse massa zeer laag door de sterke verdunning. Voorbeeld met duidelijke aannames: runderdrijfmest met 8% DS, 80% VS van DS, BMP 200 m³ CH₄/t VS (voorbeeldwaarde, bepaal zelf op basis van onderzoek):

• VS in een ton: 1 000 kg × 0,08 × 0,80 = 64 kg,
• methaan: 64 × 0,200 = 12,8 m³ CH₄/t.

Ter vergelijking: kuilvoer van maïs (33% DS, 95% VS, BMP 340) levert: 313 kg VS × 0,34 = ca. 106 m³ CH₄/t. Het verschil is meer dan achtvoudig per ton. Daarom fungeert drijfmest als basis, en niet als voornaamste energiebron.

Functies in het mengsel

1. Buffer. Het gehalte aan ammonium en carbonaten stabiliseert de pH en verhoogt de TAC.
2. Water en verdunning. Maakt het mogelijk om een pompbare suspensie te behouden ondanks een grote hoeveelheid kuilvoer.
3. Micro-organismen. Bevat een natuurlijke flora van methanogenen en hydrolytische bacteriën, wat de opstart versnelt.
4. Micro-elementen. Levert Co, Ni, Se en andere elementen, waardoor tekorten worden beperkt.
5. Beheer van stalmest. Maakt het mogelijk voor het bedrijf om mest te verwerken, en de digestaat heeft betere bemestingseigenschappen (homogeen, stikstof in ammoniumvorm).

Verdunning en valkuilen

Een te groot aandeel drijfmest verlaagt de OLR en HRT, waardoor het volumetrisch rendement van de vergister afneemt en de hoeveelheid digestaat die moet worden opgeslagen en verspreid toeneemt. Zeer verdunde drijfmest (na reiniging, met regenwater) is niet zinvol om over grote afstanden te transporteren — de kosten overtreffen het energetisch voordeel. In installaties met een hoog stikstofgehalte (varkensdrijfmest, pluimveemest) neemt het risico op ammoniakinhibitie toe, vooral onder thermofiele omstandigheden.

Klimaateffect

Opslag van drijfmest in open bassins veroorzaakt methaanemissies, des te hoger naarmate de temperatuur hoger is en de opslagtijd langer. Vergisting in een gesloten vergister en afgedekte opslag van digestaat met gasterugwinning beperken deze emissies. De omvang van de reductie moet voor elk specifiek systeem worden geschat, omdat deze afhankelijk is van het opslagsysteem, de temperatuur en de tijd.

Voorbeeld van een balans voor een bedrijf

Een koppel van 300 melkkoeien produceert jaarlijks enkele tot meer dan tien duizend m³ drijfmest, afhankelijk van het huisvestingssysteem en de voeding. Uit deze hoeveelheid kan, met de hierboven genoemde aannames, enkele tienduizenden tot meer dan honderdduizend m³ CH₄ per jaar worden gewonnen — energie die voldoende is om slechts een kleine installatie van stroom te voorzien. Daarom voegen bedrijven vaak kuilvoer en afvalstoffen toe.

Praktische tips

• Meet DS en stikstof in drijfmest (de variabiliteit in de tijd is groot).
• Roer de vooropslagtank voor bemonstering om ontmenging van sedimenten te voorkomen.
• Controleer het aandeel zand en stenen (zandstrooisel) — gebruik bezinking en separatoren.
• Voeg geen drijfmest met een hoog gehalte aan antibiotica of desinfectiemiddelen toe zonder beoordeling.
• Houd een constant aandeel drijfmest in het mengsel aan om de buffer niet te verstoren.
• Houd rekening met seizoensinvloeden: in de zomer is er minder drijfmest door weidegang.

Drijfmest vormt dus de hoeksteen van covergisting: het levert weinig energie, maar veel stabiliteit en klimaatvoordelen.

Opslag en voorbereiding vóór vergisting

De vooropslagtank moet worden afgedekt en geroerd om ontmenging en emissies te beperken. Drijfmest in kanaalbassins onder roosters heeft een andere samenstelling (meer ureum in verse mest) dan na maanden opslag, wanneer een deel van de organische stof al is afgebroken en methaan in de atmosfeer is ontsnapt. Hoe verser de drijfmest, hoe groter het energiepotentieel, daarom wordt vaak aanbevolen om de kanalen frequent te legen en de drijfmest met korte tussenpozen naar de biogasinstallatie te transporteren.

Invloed op digestaat

Vergisting verhoogt het aandeel ammoniumstikstof in de totale stikstof en de pH, wat de beschikbaarheid van stikstof voor planten verbetert, maar ook het risico op ammoniakverliezen bij opslag en toediening verhoogt. Details en goede praktijken worden beschreven in aparte artikelen over digestaat.