Op zoek naar circulaire meststoffen uit digestaat
Het BioDEN-project staat voor een veelbelovende innovatie op het gebied van landbouw: het terugwinnen van stikstof- en fosforrijke voedingsstoffen uit het digestaat dat ontstaat bij anaerobe vergisting. Dit digestaat wordt omgezet tot zowel bestaande als nieuwe biogebaseerde meststoffen. Deze aanpak creëert een mogelijkheid om een circulaire nutriëntenkringloop te realiseren en biedt een potentieel alternatief voor kunstmest.
Terugwinning fosfor met alternatieve zuren
Eén van de doelen van het project is om fosfor terug te winnen in de vorm van een potentiële meststof. Traditioneel wordt fosfor gewonnen uit de vaste fractie van digestaat door middel van zure uitloging met zwavelzuur. Tot op heden ontbreken nog duurzamere en milieuvriendelijkere alternatieven voor het uitlogen van fosfor.
Recent uitgevoerde tests door het UGent Re-Source Lab tonen aan dat alternatieve uitloogmiddelen, waaronder citroenzuur, ammoniumsulfaat, ammoniumcitraat en afvalzuur, betere resultaten behalen in de terugwinning van fosfor in vergelijking met zwavelzuur. Zo behaalde citroenzuur bijvoorbeeld een fosfor-terugwinning van 64%, terwijl zwavelzuur 29% bereikte.
De uiteindelijke terugwinning van fosfor in neerslagvorm door het toevoegen van een base, is een volgende stap die men voor de verschillende uitloogmiddelen nog zal nagaan.
Stikstof-afgifte en mineralisatie in de bodem
De potentiële bemestingsproducten, verkregen uit de stripping-scrubbing proeven uitgevoerd door de onderzoeksgroep van KU Leuven en Re-Source Lab, waren:
- twee digestaten (ruw digestaat en stikstof-gestript digestaat)
- vloeibare fracties van deze digestaten na scheiding via een centrifuge
- twee scrubbing vloeistoffen
Het UGent Re-Source Lab voerde bodemincubatieproeven uit om het vrijkomen van stikstof en de mineralisatiedynamiek van de geproduceerde RENURE-meststoffen (REcovered Nitrogen from maNURE) te onderzoeken. De resultaten tonen aan dat ammoniumsulfaat een aanzienlijk hogere stikstof-afgifte bereikte dan de synthetische meststof calciumammoniumnitraat. Voor de andere producten uit BioDEN lag dit iets lager, maar allen tonen potentieel als meststoffen.
Na 120 dagen werd ook de stikstofmineralisatie gemeten, uitgedrukt als % van de totale oorspronkelijk toegediende stikstof. De hoogste waarde werd bereikt met vloeibare fractie van stikstof-gestript digestaat (16%), gevolgd door het digestaat (8%), vloeibare fractie van digestaat (4%) en stikstof-gestript digestaat (4%).
Wat brengt de toekomst?
Op de planning staat het testen en valideren van fosforwinning uit digestaat op pilootschaal bij Ivaco. Dit wordt uitgevoerd met hetzelfde afvalzuur dat al op laboratoriumschaal is getest. Bovendien worden potproeven uitgevoerd om de agronomische prestaties van fosfor-bemestingsproducten te beoordelen op raaigras. Daarnaast zal het ontstane nutriëntenarme product worden geëvalueerd op zijn bodemverbeterende eigenschappen.
BioDEN zet in op marktvalorisatie van nutriënten uit digestaat. KU Leuven zal de verzamelde gegevens verwerken en analyseren. VCM en Biogas-E zullen een diepgaande economische, technologische en ecologische analyse uitvoeren van de verschillende terugwinningsopties. Marmara University werkt aan laboschaalproeven waarbij Fe-gemodificeerde biochar wordt gebruikt als fosfaatadsorbens en test de terugwinning van fosfor uit de vloeibare fractie van digestaat in de vorm van struviet op pilootschaal.
Meer informatie?
Het BioDEN-project startte in januari 2022 en loopt twee jaar. Het is een samenwerking tussen Biogas-E, KU Leuven, UGent, Marmara University (Turkije), VCM en Ostim Enerjik (Turkije). In dit artikel biedt Inagro, als lid van de stuurgroep, een samenvatting van de meest recente resultaten.
