- Het proces is onderverdeeld in vier biologische stadia: hydrolyse, acidogenese, acetogenese en methanogenese.
- Er worden twee hoofdproducten verkregen: biogas (hernieuwbare energie) en digestaat (organische meststof).
- De wettigheid van digestaat hangt af van de vraag of het voldoet aan de EU-criteria om als product te worden aangemerkt, of dat het als afval wordt geclassificeerd.
- Het draagt bij aan de vermindering van broeikasgassen door methaan uit organisch afval op te vangen.
Je hebt vast wel eens gehoord van 'moerasgas' of je afgevraagd wat er gebeurt met de voedselresten en mest die zich op het platteland ophopen. Welnu, dit alles maakt deel uit van een fascinerend natuurlijk fenomeen genaamd anaërobe vergisting, een biologisch proces dat, hoewel het wel magie lijkt, pure chemie en microbiologie is die op volle snelheid organisch materiaal omzetten in schone energie en hoogwaardige meststoffen.
Hoewel we dit proces momenteel in industriële installaties beheersen door middel van biomethanisatie voor economisch gewin, vindt het spontaan plaats in olievelden of stilstaand water. In essentie komt het erop neer dat een groot aantal micro-organismen zich voedt met de biomassa in een zuurstofarme omgeving , wat resulteert in een hernieuwbare brandstof en een zeer voedzaam residu voor de bodem.
De vier fasen van het biologische proces
Om organisch materiaal in gas om te zetten, moet het een soort biologische "assemblagelijn" doorlopen die uit vier cruciale fasen bestaat:
- Hydrolyse: Dit is de eerste stap, waarbij de meest complexe macromoleculen (zoals eiwitten, lipiden en polysacchariden) worden afgebroken tot eenvoudigere onderdelen zoals suikers of alcoholen. Hier komen de exo-enzymen van fermenterende bacteriën in actie, die, omdat ze facultatief zijn, Ze zijn niet kieskeurig wat betreft zuurstof..
- Zuurvorming: In deze fase zetten de acidogene bacteriën die eenvoudige moleculen om in vluchtige vetzuren met korte ketens, waterstof en koolstofdioxide.
- Acetogenese: Hier wordt het proces verder verfijnd, waarbij de voorgaande producten hoofdzakelijk worden omgezet in azijnzuur, CO2 en waterstof.
- Methanogenese: De ultieme afdichting. Methanogene bacteriën, die strikt anaëroob zijn en zeer gevoelig voor temperatuurschommelingen, zetten al het bovenstaande om in methaan en kooldioxide.
Werking en praktische toepassingen
Wanneer we dit proces in een biodigestor willen beheersen, vindt er eerst een aerobe fase plaats, waarin micro-organismen de beschikbare zuurstof verbruiken. Zodra het medium luchtdicht en vrij van lucht is, komen anaerobe bacteriën in actie. Dit systeem is ongelooflijk efficiënt, omdat het 90% van de beschikbare energie in het mengsel benut en slechts 10% besteedt aan bacteriegroei.
Deze methode is de ideale oplossing voor het verwerken van afval uit de veehouderij (mest en drijfmest), stedelijk afval en overschotten uit de agrovoedingsindustrie. Uit dit proces verkrijgen we twee topproducten:
- Biogas: Een mengsel dat doorgaans bestaat uit 70% methaan en 30% koolstofdioxide, met sporen van waterstofsulfide. Het kan worden gebruikt in boilers of elektromotoren. Als het een opwaarderingsproces ondergaat, verkrijgen we... biomethaan, dat vrijwel identiek is aan aardgas fossiele, maar hernieuwbare energiebron.
- Het overzicht: Het is het resulterende vloeibare of pasta-achtige residu. Omdat het rijk is aan stikstof, fosfor en kalium, fungeert het als een snel absorberende organische meststof Dit helpt bij het herstellen van bodems die beschadigd zijn door intensieve landbouw.
Het juridische kader en de classificatie van het digestaat.
Het draait niet alleen om biologie; er komt ook papierwerk bij kijken. In Spanje is anaërobe vergisting een behandelingsproces met code R0302 onder Wet 7/2022. Afhankelijk van wat er wordt vergist, zoals dierlijke bijproducten die niet geschikt zijn voor menselijke consumptie (ABP), zijn specifieke administratieve vergunningen vereist om legaal te kunnen opereren.
Een belangrijk punt is of digestaat als product of als afval wordt beschouwd. Om als EU-meststofproduct te worden aangemerkt , moet het voldoen aan Verordening (EU) 2019/1009 (specifiek categorie CMC5). Voldoet het niet aan deze normen, dan wordt het geclassificeerd als afval volgens de relevante EU-code en moet het op de juiste wijze worden verwerkt door een erkende afvalverwerker .
Het is van essentieel belang om digestaat niet te verwarren met biologisch gestabiliseerd materiaal . Dit laatste is afkomstig van mechanisch-biologische verwerkingsinstallaties voor gemengd afval en kan, in tegenstelling tot digestaat, niet als meststof of product worden beschouwd, maar blijft strikt geclassificeerd als afval onder EWC-code 19 06 99.
Milieu- en economische voordelen
De implementatie van deze installaties helpt niet alleen bij het voldoen aan de regelgeving, maar heeft ook een enorm positief effect. Door methaan op te vangen dat normaal gesproken in de atmosfeer terecht zou komen, verminderen we de uitstoot van broeikasgassen drastisch . Bovendien is de stikstof in digestaat veel beter beschikbaar voor planten dan die in kunstmest, wat de gewasgroei versnelt en bodemerosie tegengaat.
Biomethanisatie biedt een gouden kans om de koolstofcyclus te sluiten en een probleem (afval) om te zetten in een energie- en landbouwoplossing waarmee bedrijven op een duurzame manier operationele kosten kunnen besparen en hun ecologische voetafdruk kunnen verbeteren.
Dit uitgebreide biologische systeem maakt het mogelijk dat organisch materiaal fasen van hydrolyse, acidogenese, acetogenese en methanogenese ondergaat om biogas en digestaat te genereren. Biogas dient als veelzijdige brandstof of injecteerbaar biomethaan, terwijl digestaat fungeert als krachtige organische meststof, mits aan de wettelijke en milieuregelgeving wordt voldaan om te voorkomen dat het simpelweg als afval wordt behandeld.