Opslag van digestaat: tanks, lagunes, afdekking en vereiste capaciteit

Digestaat wordt opgeslagen om het op het juiste moment op akkers te kunnen toepassen, en niet wanneer de tank vol is. De beste oplossing wat betreft emissies en energie is een gesloten tank met een gasdicht dak, aangesloten op het gassysteem, omdat deze het methaan opvangt dat vrijkomt uit het restpotentieel van het digestaat. De capaciteit moet de gehele productie dekken in de periode waarin toediening verboden, onmogelijk (bevroren grond, geen groei) of onrendabel is.

Waarom zo’n voorraad

De digestaatstroom ontstaat het hele jaar door, terwijl de behoefte van de akkers seizoensgebonden is. Bovendien stelt de regelgeving ter bescherming van water tegen nitraten perioden vast waarin dierlijke meststoffen niet mogen worden toegepast. Het gevolg is de noodzaak van opslag gedurende meerdere maanden; in de praktijk wordt een capaciteit gepland die in maanden productie wordt uitgedrukt, meestal minstens zes, en vaak meer. De exacte eis voor een bepaalde installatie wordt vastgesteld op basis van de geldende nationale regelgeving en de vergunningsvoorwaarden — neem geen waarde “uit het hoofd” aan.

Soorten opslag

Emissies uit de opslag

Uit het digestaat vervluchtigt ammoniak (afhankelijk van pH, temperatuur, contactoppervlak met de lucht) en methaan, dat ontstaat uit onvolledig afgebroken organische stof. Het resterende methaanpotentieel van het digestaat hangt af van de verblijftijd (HRT), de temperatuur en de substraten; hoe korter de verblijftijd, hoe meer gas er in de opslag kan ontstaan. Dit is de reden waarom de nagistingstank (tweede of derde kamer) vaak als vergister met biogasterugwinning wordt ontworpen. Het resterende potentieel kan worden gemeten in een test (meestal een incubatie van het digestaatmonster gedurende enkele tientallen dagen bij de opslagtemperatuur).

Bij open tanks hangen methaan en ammoniak ook af van de temperatuur: in de zomer nemen de emissies vele malen toe in vergelijking met de winter.

Hoe berekent u de capaciteit — voorbeeld

Aannames (ter illustratie): de installatie neemt 65 t/d substraten aan en het massaverlies door ontgassing bedraagt ca. 5% (een deel van de VS wordt omgezet in gas), dus digestaat ontstaat in een hoeveelheid van ca. 62 t/d, oftewel ongeveer 62 m³/d (dichtheid ca. 1 t/m³). We gaan uit van een opslagperiode van 6 maanden (180 dagen) en 10% veiligheidsreserve:

• 62 m³/d × 180 d = 11.160 m³,
• na optelling van 10% reserve ≈ 12.300 m³.

Als een deel van het digestaat wordt gescheiden in een vaste en een vloeibare fractie (scheiding), is het volume van de tank voor het vloeibare deel kleiner, maar is er ruimte nodig voor de vaste fractie (plaat, overkapping). Bij een open tank wordt de netto neerslag op het oppervlak opgeteld (mm × oppervlak), evenals de vrije hoogte (reserve voor schuim en golfslag). Voor recirculatie naar het mengsel wordt het volume dat naar de vergister wordt teruggevoerd afgetrokken.

Goede praktijken

1. Ontwerp twee of meer tanks, zodat u onderhoud kunt uitvoeren en flexibel kunt zijn bij het legen.
2. Zorg voor roerwerken of systemen voor het afvoeren van bezinksel, want zonder mengen ontstaat op de bodem bezinksel (zand, struviet, carbonaten).
3. Zorg voor een veilige laad- en uitrijplaats voor tankwagens, met afvoer van lekkage naar een dichte tank.
4. Voer een dichtheidstest uit en plan periodieke controles (visueel, lekdetectiesensoren, controledrainage).
5. Gasdichte tanks vereisen over- en onderdrukbeveiliging en altijd een classificatie van explosiegevaarlijke zones.
6. Voorzie ze van niveaumeting en een overvulalarm.

De meest voorkomende fouten

• te lage capaciteit die leidt tot uitrijden op een ongeschikt moment,
• geen afdekking en hoge emissies, conflicten in het contact met buren,
• een tank zonder mogelijkheid tot mengen en verwijderen van bezinksel,
• neerslag over het hoofd gezien in de balans van open opslag,
• geen niveaumeting en beveiliging tegen overvullen.

De digestaatopslag is een onderdeel van de installatie, geen bijzaak: zij beïnvloedt de energiebalans, de emissies, de relaties met de omgeving en de meststofwaarde van het product. Het loont de moeite haar samen met de vergister te plannen.

Resterend methaanpotentieel — hoe beoordeelt u dit

Een goede praktijk is het nemen van een digestaatmonster bij de uitlaat van de laatste kamer en incubatie bij een temperatuur die dicht bij de opslagtemperatuur ligt gedurende enkele tientallen dagen, met meting van het volume en de samenstelling van het gas. Het resultaat, uitgedrukt in m³ CH₄ per ton digestaat, maakt het mogelijk het energieverlies en de emissie bij een open opslag te berekenen. Een illustratief voorbeeld: als de test 5 m³ CH₄/t zou aantonen, dan zou bij 22.000 t digestaat per jaar een open opslag tot 110.000 m³ methaan per jaar kunnen uitstoten. Zo’n cijfer rechtvaardigt een gedetailleerde kosten-batenanalyse van een gasdichte afdekking; de omvang van de emissie alleen bepaalt echter niet de rentabiliteit van de investering. In klimaatberekeningen heeft methaan een vele malen groter opwarmingspotentieel dan CO₂, dus zelfs een klein percentage verlies is van belang.

Veiligheid

Een gasdichte tank is een onderdeel van het gassysteem: vereist zijn beveiliging tegen over- en onderdruk, classificatie van explosiezones, dichtheidscontrole en procedures voor betreden. Een open tank vereist een omheining en beveiliging tegen het vallen van mensen en dieren, en rekening houden met het risico van H₂S bij het mengen.