KNAW

Research

Manure processing innovation technologies and development of sustainable...

Pagina-navigatie:


Update content


Title Manure processing innovation technologies and development of sustainable intensive farming systems; recovery of p
Period 01 / 2010 - 12 / 2011
Status Completed
Research number OND1343299

Abstract

Description:
Dutch agriculture has highly specialized and efficient livestock farms. To meet international implemented environmental standards national efforts are currently undertaken to balance nutrient use to beneficial use with minimal repercussion on water, soil and atmosphere. A key factor in balancing the nutrients of manure is the processing of manure. Processing technologies are divers and new technologies are currently being developed. The most promising processing technologies are not known yet. This project focuses on recovery of P from manure. A 3P approach (profit, people, planet) is used to identify to most promising processing technology for reuse of P from manure to meet agronomic and environmental standards.

Research objectives:
The main research objective is to demonstrate the effectiveness and implementation of different manure processing techniques for the production of valuable products and industrial components that meets economic goals and environmental standards and are acceptable to the society.

Results and products:
Reports on

. desk studies on different manure processing techniques
. the outcome of the demonstration pilots optimization of the pyrolysis process for the production of P-biochar.
. the strategies to develop a (more) sustainable agriculture based on manure processing technologies

Other publications
. specialist magazines

Other products
. workshops, presentations

Abstract (NL)

Doel
Het doel is om terugwinningsroutes van fosfaat (P) uit dierlijke mest te identificeren en te beoordelen op perspectieven voor toepassing in Nederland. Beoordelingscriteria zijn daarbij gestoeld op duurzaamheid en de 3P benadering (People, Profit, Planet). Specifieke doelen in 2010 zijn:

1. Verdere uitwerking en 3P-analyse van routes om fosfaat en andere elementen uit dierlijke mest terug te winnen en te gebruiken als meststoffen (organisch en anorganisch), in samenwerking met industriële partners (SNB/STOWA, AMFERT);
2. Verdere uitwerking en 3P-analyse van de routes om P uit dierlijke mest terug te winnen als elementaire vorm van fosfor, in samenwerking met Thermphos;
3. Optimalisering van de pyrolyse van de dikke fractie van varkensmest na vergisting voor de productie van biochar, pyrolyse olie en energierijke gassen, in samenwerking met Energiecentrum Nederland (ECN), en het testen van de kwaliteit van de biochar. Als een succesvol product kan worden verkregen zal een analyse gemaakt worden van de gehele pyrolyseroute: mechanisch ontwateren, drogen, pyrolyseren, behandeling van de pyrolyse gassen en winning van energie of waarde volle componenten uit deze gassen.
4. Stakeholderanalyse (MSc-thesis onderzoek, in samenwerking met Milieubeleidsanalyse) mestverwerking in Nederland.
5. Evaluatie van de ontwikkelingen in het buitenland. Drie ontwikkelingen zijn van belang: Winning van P of fosfaat (PO43-) uit zuiveringsslib. Er doen zich interessante ontwikkelingen voor in Duitsland. Hier vindt relatief veel onderzoek plaats, ook sterk gecoördineerd. Pyrolyse van P-biochar uit zuiveringsslib. Australiërs hebben hier de meeste ervaring mee. Diverse andere landen hebben onderzoek op laboratoriumschaal gedaan naar pyrolyse van mest maar voor zover bekend geen grootschalige ervaring.
6. Op basis van de technische verkenningen, economische analyses van opties en ontwikkelingen in de markt wordt het mogelijk om een gericht aantal kansrijke opties/pilots aan te wijzen. Het ministerie heeft verzocht de kansrijke opties ook concreet in voorstellen uit te werken, zodat zij op grond hiervan verdere keuzes maken.

Werkwijze
In 2010 worden zes activiteiten uitgevoerd van acties die in 2009 in gang gezet zijn:

1. Verkenning ontwikkeling meststoffen (anorganisch en organisch) uit dierlijke mest.
In 2009 gesignaleerde perspectieven worden samen met stakeholders en bedrijfsleven nader verkend volgens de 3P-benadering. De nadruk ligt daarbij op economische haalbaarheid. Kansrijke en verantwoorde pilots worden geïdentificeerd.
2. Verkenning van de terugwinning van elementaire vorm van P (P4)
Gesignaleerde perspectieven worden verder onderzocht (3P-benadering) samen met stakeholders en bedrijfsleven. Conditionele randvoorwaarden van deze verwerkingsroute worden in kaartgebracht alsmede de milieukundige effecten ervan. Kansrijke en verantwoorde pilots worden geïdentificeerd.
3. Optimalisering pyrolyse dikke fractie varkensmest tot best-P-biochar
In 2009 werden verschillende mestsoorten bij verschillende condities gepyrolyseerd. Een optimalisatie van het pyrolyseproces is nodig om een P-biochar te produceren die landbouwkundige doelen dient en milieuhygiënisch aanvaardbaar is. Dit onderdeel dient deze optimalisatie. Daarnaast worden de voor en nadelen systematisch volgens een 3 P-benadering aangegeven en kansrijke en verantwoorde pilots geïdentificeerd.
4. Stakeholderanalyse mestverwerking in Nederland
In samenwerking met Milieubeleidsanalyse zal een MSc-thesis onderzoek worden uitgevoerd naar de mogelijke rol van partijen (stakeholders) bij de terugwinning van P uit dierlijke mest mede op basis van een verkenning van mogelijk andere ontwikkelingen die in Nederland gaande zijn. Daarbij wordt teruggekoppeld met de landbouwsector.
5. Evaluatie van ontwikkelingen in het buitenland.
De evaluatie van ontwikkelingen in het buitenland wordt vervolgd in 2010 door buitenlandse experts en betrokken policy makers (Duitsland, Groot-Brittannië, Frankrijk, Oostenrijk, Zweden) te bezoeken. De perspectieven worden in kaart gebracht en voor wat betreft perspectiefrijke sporen zal worden nagegaan in hoeverre samenwerking mogelijk is. Ook zal Wageningen UR, waar mogelijk, de perspectieven aan de hand van pro s en contra s beschrijven. Hiermee komt zicht op mogelijke kansen die elders zijn ontstaan en mogelijke verdere steun nodig hebben bij het verder operationaliseren en het vertalen en implementeren naar de Nederlandse situatie.
6. Uitwerking pilots
De door het ministerie geselecteerde routes zullen samen met de direct betrokken stakeholders worden uitgewerkt in een voorstel voor een proefopzet voor concrete pilots. Dit onderdeel zal nader geconcretiseerd worden nadat selectie heeft plaatsgevonden.

Resultaten

Elk van de resultaten is gebaseerd op een 3P-benadering waardoor weging van economische, maatschappelijke en duurzaamheidsaspecten onderdeel vormen van de op te leveren producten. Elk product leidt tot keuzemogelijkheden die aan het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit worden voorgelegd.

1. De verkenning naar mogelijkheden om van mest anorganische en organische meststoffen te ontwikkelen geeft uitsluitsel of er kansrijke en verantwoorde verwerkings- en ontwikkelingsmogelijkheden zijn.
2. Ditzelfde geldt voor de verkenningen naar mogelijkheden voor terugwinning van fosfaat in elementaire vorm (P4).
3. Het onderzoek naar het optimaliseren van dikke fractie varkensmest tot een best-P-biochar geeft uitsluitsel of een landbouwkundig gewenst en milieuhygiënisch verantwoord product geproduceerd kan worden.
4. De Stakeholderanalyse mestverwerking in Nederland geeft uitsluitsel over de rol van partijen (kunstmestindustrie, recyclingbedrijven, landbouwsector) bij de terugwinning van P uit dierlijke mest en geeft perspectieven en aanknopingspunten voor het vervolg.
5. De ontwikkelingen in het buitenland rond de verwerking en recycling van P uit dierlijke mest worden geëvalueerd . De evaluatie signaleert samenwerkingsmogelijkheden bij kansrijke verwerkingsroutes. Uitsluitsel wordt gegeven over de inspanning die nodig is om die kansrijke routes in Nederland gerealiseerd te krijgen.
6. Voorstellen voor pilots van door LNV geselecteerde verwerkingsroutes van dierlijke mest zullen worden opgesteld.

Producten

. Factsheets P-terugwinning (verbrandings- en opwerkingsroute; juni 2010)
. Verkenning alternatieve ontwikkelingen die in Nederland gaande zijn (onder andere STOWA, LTO; 2010); MSc-thesis (dec 2010).
. Belangrijke uitkomsten worden opgenomen in het technische rapport dat in ontwikkeling is (juni 2010);
. Verslag van de laboratoriumexperimenten met betrekking tot biochar (december 2010);
. Lijst/Notitie met internationale initiatieven inclusief inschatting perspectieven voor zover inzicht wordt gegeven in de processen (september 2010)
.Beleidssamenvatting bevindingen 3P benadering (december 2010)
. Voorstel voor opzet pilots (december 2010)

Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Related organisations

Related people

Researcher Ir. P.A.I. Ehlert
Researcher Prof.dr.ir. O. Oenema
Project leader Ir. O.F. Schoumans

Related research (upper level)

Program BO-12.02-006

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