KNAW

Research

Development sustainability index Co digestion animal manure with byproducts

Pagina-navigatie:


Update content


Title Development sustainability index Co digestion animal manure with byproducts
Period 01 / 2009 - 12 / 2010
Status Completed
Research number OND1337381

Abstract

Description:
A sustainability index of different ways of co-digestion of manure is developed by ESG-Wagenigen UR. In this study, the existing sustainability index was supplemented by assessing the climate change and energy production of various combinations of co-digestion of animal manure with by-products. This study, therefore, relates to the two Cramer-criteria: 1) reduction of greenhouse gas emissions 2) maintenance of environmental quality. All calculations are based on a farm scale digester with a total size of 36.000 m3. A Life Cycle Analysis (LCA) was performed of co digestion combinations of pig manure with maize and potato press fibres, potato starch mud, beet tails or glycerine. Data were collected of the different steps in the chain, e.g.; cultivation data of the main product, energy requirements of the processing industry, transport, biogas production.

Research objectives:
The goal of this study was to gain insight into the environmental impact, with a focus on climate change, of different ways of co digestion of manure with by products, compared to co digestion of energy crops.

Results and products:
Results showed co digestion of glycerine had the highest energy production, followed by potato starch mud and beet tails, whereas co digestion of potato press fibres had the lowest. According to the Cramer criteria, netto emission reduction of bio energy with respect to fossil energy must be at least 30%. All analysed combinations of co digestion with beet tails and glycerine complied with this requirement. Co digestion of potato starch mud only complied with this requirement when the share was 10% or 25%, whereas co digestion of potato press fibres only complied with a share of 10%. In 2011 this Cramer criterion will be changed to 50%. Results show co digestion of a big share of beet tails (40%) can comply with this new requirement. Only co digestion of a small share of the other by products (10%) combined with a co substrate with a low emission of greenhouse gases and a high biogas production, such as maize, can comply with this new criterion in 2011. Co digestion of the energy crop maize (share of 50%) resulted in a higher reduction of greenhouse gas emission with respect to fossil energy compared to all combinations of co digestion with by products. Co digestion of energy crops, however, compete more with food supply compared to by products of processing industries.

Abstract (NL)

Doel
Het doel van het onderzoek is om inzicht te krijgen in de milieubelasting, met de nadruk op het broeikaseffect, van verschillende combinaties van covergisting van mest met bijproducten in vergelijking tot het gebruik van energiegewassen als cosubstraat.

Werkwijze
Binnen Wageningen Universiteit is een duurzaamheidmaatlat in ontwikkeling, die vooralsnog gericht is op covergisting met producten van energieteelt. Dit onderzoek vult deze maatlat aan met covergisting van dierlijke mest met bijproducten. Daarbij richt het onderzoek zich op de energieproductie en de milieuaspecten broeikaseffect, ammoniak en mineralenoverschotten. Hierbij relateert dit onderzoek aan de twee Cramer-criteria: 1) reductie van broeikasgassen en 2) behoud van milieukwaliteit.
Bij de berekeningen wordt uitgegaan van een vergister op boerderijschaal met een totaal volume van 36.000 m3. De combinaties vergisting van varkensdrijfmest met een aandeel snijmaïs en de bijproducten aardappelzetmeelslib, aardappelpersvezels, bietenstaartjes of glycerine zijn onderzocht op basis van de levenscyclusanalyse (LCA) methodiek. Hiervoor zijn de teeltgegevens van het hoofdproduct in kaart gebracht, naast het verwerkingsproces van het hoofdproduct (zetmeelaardappels, koolzaad en suikerbieten), transport, aanwending digestaat, en de biogasproductie van de bijproducten is bepaald.

Resultaten
De energieopbrengst blijkt het hoogst bij glycerine als bijproduct, gevolgd door aardappelzetmeelslib en bietenstaartjes, en was het laagst bij aardappelpersvezels. Volgens Cramer-criteria moet de netto-emissie reductie ten opzichte van fossiele energie, inclusief toepassing, ten minste 30% zijn. Alle combinaties van covergisting met bietenstaartjes en glycerine voldoen aan dit criterium. Covergisting van aardappelzetmeelslib voldoet ook aan dit criterium bij een aandeel van 10% en 25%, terwijl covergisting van aardappelpersvezel alleen hieraan voldoet bij een aandeel van 10%. In 2011 is deze emissiereductie gesteld op 50%. Het blijkt dat covergisting van varkensmest in combinatie met een groot aandeel (40%) bietenstaartjes kan voldoen aan dit criterium in 2011. Voor de andere bijproducten geldt dat alleen covergisting van varkensmest in combinatie met ten hoogste 10% glycerine, aardappelpersvezel of aardappelzetmeelslib naast een cosubstraat met een lage broeikasgasemissie en hoge biogasproductie, zoals snijmaïs, kan voldoen aan dit criterium in 2011. Covergisting van het energiegewas snijmaïs heeft een hogere emissiereductie van broeikasgassen ten opzichte van fossiele energie bij een aandeel van 50%, in vergelijking tot alle onderzochte combinaties van covergisting met bijproducten. Echter, het gebruik van energiegewassen concurreert meer met voedselvoorziening in vergelijking tot het gebruik van bijproducten als cosubstraat.

Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Related organisations

Related people

Researcher Dr. K.B. Zwart
Project leader Ir. J.W. de Vries

Related research (upper level)

Classification

A10000 Exploitation and management physical environment
A21000 Agriculture and horticulture
C50000 Environmental studies

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation