Energie uit reststromen: de groei van biovergisting

In de wereld van de duurzame energie staat biovergisting steeds meer in de schijnwerpers. Onderzoek door European Biogas Association voorspelt dat biogasproductie in de komende decennia kan groeien naar een marktaandeel van 50%. Na opwerking van biogas tot biomethaan is het een directe vervanger van aardgas in het bestaande gasnetwerk.  Dit biedt enorme kansen om het aandeel fossiele brandstoffen en CO2 uitstoot te verminderen en onze energieonafhankelijkheid te vergroten.

 Er is veel potentie als het gaat om reststromen die gebruikt kunnen worden als “voedsel” voor biovergisters. Denk aan stromen uit de landbouw en voedselproductie zoals dierlijke mest, oogstresten uit de akkerbouw, groenafval uit de glastuinbouw, proceswater uit de voedselindustrie, GFT van huishoudens of natuur- en bermgras. Ook kan biogas gewonnen worden uit stromen afkomstig uit de afvalketen zoals slib uit rioolwaterzuivering en de organische fractie teruggewonnen uit huisvuil.

De Kracht van Vergisting:

Een bio-vergister is te vergelijken met een koe: het is een levend, dynamisch systeem dat gevoelig is voor veranderingen. Wist u dat er in 1 milliliter vergister slurry circa 10 miljard micro-organismen aanwezig zijn? Het microbioom van een vergistingssysteem is een afspiegeling van zijn gezondheid. Honderden tot duizenden verschillende soorten bacteriën en archaea werken samen aan het afbreken van organische reststromen tot kleinere vetzuren en waterstof die uiteindelijk worden omgezet naar methaan en koolstofdioxide. De meeste operators monitoren nauwgezet de fysische en chemische procescondities. Onze analyses brengen direct de aanwezige biologie in kaart en maken zo dit plaatje compleet (zie ook Biogas Monitor).

Wat maakt een bio-vergister succesvol?

Het succes van de biovergister is afhankelijk van verschillende factoren, maar één factor staat centraal: het microbioom. Of het nu gaat om een mono-mestvergister, co-vergister,  plantaardige vergister of afvalwaterzuivering, het microbioom bepaalt het succes. Elke vergister heeft zijn eigen unieke microbioom, een complexe gemeenschap van micro-organismen die samenwerken en zo de motor van het proces vormen. Zonder de juiste bacteriën en archaea is geen biogasvorming mogelijk. Het afbraakproces verloopt in verschillende stappen. Bacteriën hydrolyseren vezels, eiwitten en vetten uit biomassa en breken daarna de suikers, aminozuren en vetzuurketens die ontstaan via fermentatie verder af naar azijnzuur, mierenzuur, waterstof en koolstofdioxide. Methanogene archaea nemen vervolgens het proces over en zetten deze kleine moleculen om in methaan en koolstofdioxide als eindproducten. Bacteriën en archaea kunnen hierin niet zonder elkaar, door samen te werken houden ze het proces gaande.

 Het juiste microbioom ontstaat door met een geschikt entmateriaal de opstart te versnellen en vervolgens door een stabiele procesvoering het microbioom zich te laten ontwikkelen. Hierin zijn de procescondities bepalend. We onderscheiden fysische condities (zoals temperatuur, verblijftijd) en chemische samenstelling. Het ontstane biologisch evenwicht kan door veranderingen, zoals bijvoorbeeld overbelasting, verstoord worden. Door zulke verstoringen kunnen micro-organismen verdwijnen en kan een onstabiel evenwicht ontstaan waardoor het proces verder verslechterd en uiteindelijk crasht. Door het proces goed in te richten en te analyseren kan dit voorkomen worden.

Uit onderzoek van ons en onze partners, blijkt dat in 80% van de succesvolle biovergisters één specifiek consortium van bacteriën aanwezig is. Dit inzicht biedt waardevolle aanknopingspunten voor optimalisatie. Daarnaast hebben we een aantal factoren ontdekt die het systeem robuuster maken, waardoor het beter bestand is tegen verstoringen en fluctuaties.

 

Onze aanpak: DNA-analyse van het microbioom

Het microbioom is een afspiegeling van de gezondheid van de vergister. Daarom staat het microbioom bij ons centraal. Om het microbioom van een vergister in kaart te brengen gebruiken wij geavanceerde DNA-analyse technieken. Deze technologie geeft ons een diep inzicht in de processen die zich afspelen in uw vergister en maakt het mogelijk om deze te beïnvloeden en te optimaliseren. We maken hierbij gebruik van big-data en in-house software en koppelen de biologische data aan de procesparameters. Op ons biogaslaboratorium voeren we ondersteunende vergistingstesten uit. Op deze manier kunnen we gericht advies geven over de performance en robuustheid van het proces en over hoe de vergister verder te optimaliseren.

Diensten

Bij Bioclear earth hebben we, gebaseerd op onze uitgebreide kennis en ervaring, een aantal specifieke producten ontwikkeld, die erop gericht zijn om u te helpen bij:

  • 1. Robuustheid en continuïteit van uw biovergister (Qmonitor).
  • 2. Het verhogen van de biogasproductie (Optimalisator).
  • 3. Het oplossen van problemen die zich kunnen voordoen (Rescue).
  • 4. Het introduceren van nieuwe grondstoffen (ReStream).
  • 5. Een succesvolle opstart (Start-Up).
  • 6. Een optimaal ontwerp (Design).

Klaar om uw biovergister snel en efficiënt te laten draaien? Neem vandaag nog contact met ons op voor een advies op maat!

Neem contact op met Jeroen Tideman.

Contact opnemen met Jeroen

Benieuwd naar wat wij voor u kunnen betekenen?

Laat u vrijblijvend inspireren

Neem snel contact op