Emissies verlagen zonder investeringen in stalaanpassingen

Emissiereductie in vleeskalverstallen kan volgens de Regeling ammoniak en veehouderij op dit moment alleen door het toepassen van een luchtwasser. Om meer keuzemogelijkheden te hebben als vleeskalverhouder, is het nodig dat er meer mogelijkheden komen om de emissie te verlagen, zeker aan de bron. Het voordeel van bronmaatregelingen is dat hierdoor niet alleen natuurgebieden minder worden belast, maar dat dit ook de gezondheid van dieren en werkomstandigheden van dierverzorgers ten goede komt. Het aanpassen van stallen met stalsystemen vergt echter grote investeringen en zijn daarom niet voor elk bedrijf een reëel alternatief. Om deze reden wordt ook gekeken naar maatregelingen die (nagenoeg) geen extra investeringen met zich meebrengen. Een mogelijkheid is het verdunnen van de mest met een ammoniumarme vloeistof. In dit artikel wordt deze maatregel nader toegelicht. Het streven is om in het voorjaar of in de zomer vanuit de vleeskalversector een vervolg te geven aan de praktijkproef (KISS-project; Keep It Simple and Smart) om de reductiemogelijkheden aan te tonen en de maatregel hiermee erkend te krijgen als een toepasbare mogelijkheid voor het verlagen van emissies.

Werkingsprincipe

In vleeskalverenstallen worden volledig roostervloeren toegepast met onder de roostervloeren de opslag van de mest in mestkelders. De urine en feces komen hierbij in één opslag terecht, waarbij de ammoniumstikstof een bepaalde concentratie krijgt. De hoeveelheid ammoniakemissie vanuit deze open mestkelder is sterk afhankelijk van de ammoniumstikstof concentratie in de mest. Het opgeloste ammonium in de mest zal als ammoniak uit de mest emitteren naar de stallucht aanwezig boven het mestoppervlak. Dit is een natuurkundige wetmatigheid, waarmee de hoeveelheid emissie is te verlagen door de ammoniumconcentratie lager te maken. Dit verlagen van de concentratie kan door het toevoegen van water of een andere ammoniumarme vloeistof aan de mest. Uit toepassing in varkensstallen is gebleken dat bij het toevoegen van één deel water aan één deel mest de ammoniakemissie met 45% afneemt.

Daarbovenop kan de zuurtegraad van de mest worden verlaagd. Vleeskalverenmest heeft een zuurtegraad (pH) van ca. 7,5. Door het toevoegen van een zuur aan de verdunningsvloeistof, daalt de zuurtegraad van de mest. Het zuur bindt zich aan het ammonium, waardoor er ammoniumsulfaat als zout ontstaat. Hierdoor daalt de ammoniumconcentratie in de mest. Omdat zwavelzuur een sterk zuur is, is er minder volume nodig om de ammoniumconcentratie te laten afnemen. Een bijkomend voordeel is dat door de lage zuurtegraad methaangas vormende bacteriën in de mest minder actief zijn. Hierdoor wordt dan ook de emissie van methaan vanuit de mestopslag verlaagd.

Praktische toepassing verdunnen en/of aanzuren mest

De kelderdiepte varieert in vleeskalverenstallen van ca. 0,5 meter tot wel ca. 2 meter. In ondiepe mestkelders is soms een rioleringssysteem aanwezig voor een volledigere mestafvoer. Voor een zo hoog mogelijke emissiereductie, is het gewenst dat de aanwezige mest zo volledig mogelijk wordt afgevoerd, voordat de verdunningsvloeistof in de mestkelder wordt gebracht. Dit betekent dat de afvoer in ondiepe kelders met een rioleringssysteem beter is dan in diepe mestkelders die mogelijk ook nog onderling met elkaar verbonden zijn en een beperkt aantal afzuigpunten hebben. Hierdoor kan het resultaat van verdunning ook meer variëren. Om deze reden is het streven om zowel stallen met ondiepe als diepe mestkelders te onderzoeken. Het verdunnen van de mest met een ammoniakarme vloeistof in een verhouding van bijvoorbeeld één op één betekent wel een halvering van de mestopslagduur. Als de mest regelmatig wordt afgevoerd uit de stal voor bijvoorbeeld verwerking ervan elders, dan is de verkorting van de opslagduur niet beperkend.

In de omgeving van de Veluwe zijn vier kalvergierbewerkingsinstallaties (kgbi's) vanuit Stichting Mestverwerking Gelderland (SMG) in gebruik om vleeskalverenmest te verwerken. Deze vier installaties zijn geschikt om de hierin geproduceerde ammoniakarme vloeistof (aav) te kunnen gebruiken als verdunningsvloeistof. Op deze wijze is er geen grondwater nodig om de mest te verdunnen. Deze kgbi’s kunnen de verdunde mest verwerken, zoals dit nu al gebeurt.

De opslagduur is ook minder relevant als de mest alleen wordt verdund in de mestuitrijperiode. Het aantal m³ mest wat moet worden uitgereden neemt dan wel toe en daarmee wellicht ook de frequentie van afvoer. Als de regelgeving het gedurende een kortere periode dan één jaar verdunnen wil toestaan, is dit ook een optie voor het toepassen van de verdunningsmaatregel op bedrijven met een beperktere mestopslagcapaciteit. Of deze optie mogelijk is, hangt af van het reductieresultaat en de hoogte van de emissiereductie die een bedrijf dient te realiseren. Het effect hiervan kan gunstiger zijn, omdat in de zomerperiode de ammoniakemissie in verhouding hoger is, waardoor bij verdunning van de mest de reductie ook groter is.

Als naast verdunnen van de mest ook het aanzuren wordt toegepast, kan de mestvolumetoename minder zijn of de reductie hoger. Hierbij is het wel belangrijk om te onderzoeken hoeveel zuur en wat voor zuur er nodig is om voldoende emissiereductie te realiseren. Dit is dan ook een onderdeel van het onderzoek.

Positieve neveneffecten verdunnen/aanzuren van de mest

Door het verdunnen en/of aanzuren van de mest, neemt de ammoniumconcentratie in de mest af. Bij het aanwenden van de mest treedt altijd ammoniakemissie op, die onder andere afhankelijk is van de ammoniumconcentratie in de mest. Het toepassen van verdunnen en/of aanzuren van de mest in de stal zorgt daarom ook voor een lagere emissie tijdens de aanwending van de mest. De regelgeving houdt hier momenteel geen rekening mee. Vanuit een integrale benadering om te komen tot een zo laag mogelijke emissie van o.a. ammoniak, is het wel gewenst rekening te houden met reductie van emissies bij het aanwenden van de mest. Daarnaast neemt door minder vervluchtiging de werkingsgraad van de dierlijke meststikstof toe, waardoor er minder kunstmeststikstof nodig is voor een effectieve stikstofgift. Minder kunstmestverbruik is positief voor minder gebruik van fossiele energie voor de productie ervan. Op deze wijze is het extra energieverbruik voor uitrijden van meer m³ verdunde mest te compenseren.

Het verdunnen/aanzuren van de mest is geen techniek die extra energie vergt. Bij het gebruik van bijvoorbeeld een luchtwasser is er extra elektriciteitsverbruik voor het laten circuleren van het waswater en het nodig zijn van ventilatoren met een groter motorvermogen.

Als door het aanzuren van de mest de methaanemissie daalt is de mest ook meer geschikt om te worden gebruikt voor de productie van groene energie in de vorm van groen gas bij vergisten. Gezien de investeringen in vergisten is dit vooral weggelegd voor grote bedrijven of bij regionale verwerking van de mest met een grote capaciteit. Door een hogere biogasopbrengst is het mogelijk de mestafzetkosten te verlagen. Voor vleeskalverenmest dient dit nog nader te worden onderzocht wat hierbij mogelijk is.

Kosten toepassen van verdunnen/aanzuren van mest

Bij verwerking van de verdunde mest in een kgbi zijn de transportkosten een substantieel aandeel in de totale kosten. Om de aanvoerkosten van de ammoniakarme vloeistof zo laag mogelijk te houden, is het voordelig dat er zoveel mogelijk bedrijven gebruik maken van deze maatregel. De aan- en afvoer van de vloeistofstromen kunnen dan meer worden gecombineerd, wat het aantal transportkilometers vermindert. Onder optimale omstandigheden zijn de totale jaarkosten, uitgedrukt per kg ammoniakreductie, dan vergelijkbaar met die van de toepassing van een luchtwasser. Dit komt overeen met ca. 23 euro per kg ammoniakreductie per jaar. Als de extra ammoniakreductie bij aanwending mag worden meegerekend, dan is het verdunnen van mest goedkoper, dan het toepassen van een luchtwasser.

Wanneer is de maatregel aantrekkelijk om toe te passen?

Het grote voordeel van het verdunnen en/of verzuren van de mest is dat er (nagenoeg) geen investering of verbouwing nodig is. Dit betekent dat er in principe op elk moment met de maatregel kan worden gestart en gestopt. Hierdoor is de maatregel ook geschikt voor kleinere stallen en bedrijven die nog niet weten hoelang de stallen nog worden gebruikt voor het houden van vleeskalveren. Bij een investering in techniek dient namelijk rekening te worden gehouden met een terugverdientijd van al gauw 15 jaar. Tevens kan de toepassing snel worden doorgevoerd. De maatregel kan verder nog worden gecombineerd met andere maatregelen zoals bijvoorbeeld voeraanpassingen of andere managementmaatregelingen. Hierdoor kan de ammoniakemissie worden afgestemd op de gewenste reductie die nodig is.