Nederlandse varkenshouders ontwikkelen emissiereducerend systeem

De varkensbedrijven van William Meulendijks en Iwan Gijsbers liggen vlak bij elkaar. De zeugenstal van William ligt op slechts 100 m van de thuislocatie van Iwan. William heeft een zeugenhouderij met 600 zeugen en daarbij een kleine vleesvarkenstak met 900 vleesvarkens. Hij produceert voor het Hoevenaar-concept (Beter Leven 1 ster keurmerk). Iwan heeft een gesloten varkensbedrijf met 250 zeugen en 2.500 vleesvarkens. Ook hij heeft Beter Leven 1 ster, maar hij produceert voor het Keten Duurzaam Varkensvlees (KDV)-concept van De Hoeve van Hans Verhoeven.

De reductie van ammoniakemissie uit de stallen was natuurlijk al lastig voor 2017, maar sinds dat jaar stelde Noord-Brabant nog strengere reductie-eisen in het vooruitzicht. De varkensboeren uit die provincie moesten versneld naar een reductie van 85% (vergeleken met de rest van Nederland). Om innovaties hiervoor te stimuleren hebben de Nederlandse provincies het initiatief genomen tot de ‘Versnellingsaanpak Emissiearme Landbouw’.

Eerst aanpassing van mestputten

In 2018 trok de provincie Noord-Brabant geld uit voor onderzoek naar reductiesystemen. William: “Er was dus geld voor onderzoek, maar nog geen project. De provincie wilde ook dat er onderzoek zou komen naar reductie bij de bron en niet een end-of-pipe oplossing.” Samen met projectuitvoerder Connecting Agri & Food uit Uden zette William samen met 2 andere Brabantse varkenshouders het Total Circulair Farm (TCF)-concept op. Iwan: “De directe aanleiding om het TCF-project te starten was voor ons de noodzaak van stikstof- en ammoniakreductie. En wij wilden, net als onze provincie, een aanpak van het probleem bij de bron.” In januari 2020 kreeg het project de benodigde subsidie. Omdat William eerder al vergunningaanvragen gedaan had, was hij in 2020 al klaar met het vergunningstraject. Hij kon onmiddellijk aan de slag. Bij dit TCF-project zijn het Nederlandse ministerie van Landbouw (LVVN), de provincie Noord-Brabant, Wageningen Universiteit en het waterschap in deze regio betrokken.

Eerst werd in 2020 de vleesvarkensstal bij William gerenoveerd, waarbij de mestput volledig werd leeggehaald en schoongemaakt. Daarna kwam er een spoelsysteem in de bestaande mestputten waarmee telkens een laagje water in de put gezet wordt. Daardoor valt de mest en urine, net als bij een plonstoilet in de humane sector, in het water en heb je dus veel minder uitstoot. Het spoelwater met de mest komt door middel van een gestuurde aflaatklep uit op een smalle goot naast de stal. Via kleppen kan het water wel of niet toegelaten worden tot die smalle goot. Via de goot en een bufferput gaat het mestwater naar de verwerkingsinstallatie.

In 2021 werd exact hetzelfde gedaan bij de zeugenstal van William. Er werd ook een ondergrondse pijpleiding aangelegd, zodat het mestwater op die manier getransporteerd kan worden van de zeugenstal naar het mestverwerkingssysteem op de thuislocatie.

Biologisch zuiveringsysteem

Kamplan uit Boxtel, een agrarisch installatiebedrijf, heeft het TCF-systeem ontwikkeld en geïnstalleerd bij William. Het mestverwerkingsproces start met een mestscheider die de dunne van de dikke fractie kan scheiden.

Deze dikke fractie gaat nu nog naar een composteerbedrijf. De dunne fractie die overblijft, wordt vervolgens biologisch gezuiverd door middel van nitrificatie (zuurstof toevoegen aan het mestwater) en denitrificatie, waardoor de aanwezige stikstof in de mest wordt omgezet naar stikstofgas (N2). Na de nitrificatie en denitrificatie volgt de filtering van het eindproduct door middel van een membraanbioreactor (MBR)-filter. Daardoor blijft een troebele stikstof- en geurloze vloeistof over die gebruikt wordt om de mestputten weer te vullen met een laagje waar mest en urine kunnen invallen of waarmee de mest doorgespoeld kan worden naar de smalle goot naast de stal.

Het was natuurlijk nog wel de vraag hoe vaak de mestputten onder de roosters doorgespoeld moeten worden per dag om voldoende reductie te genereren. Uit onderzoek van Wageningen UR, dat de afgelopen jaren op het bedrijf van William is uitgevoerd, is gebleken dat zodra de verhouding 1 (waterdeel) staat tot 5 (mestdelen) bereikt is, de spoelgoten doorgespoeld moeten worden. Het TCF-systeem is nu zo afgesteld dat dit automatisch gebeurt zodra dit niveau bereikt is. Volgens beide varkensboeren krijg je geen groter volume mest, omdat je het spoelwater via het biologisch zuiveringssysteem uit het mestwater haalt. Iwan: “Het complete product – dus de mest, de urine en het spoelwater – gaat naar de zuiveringsinstallatie en daar blijft, naast de dikke fractie die wordt afgevoerd, alleen nog de dunne gezuiverde kalihoudende waterfractie over. Deze mag bij ons als meststof op het land worden aangewend.”

Uiteindelijk schoon water

Momenteel doet Wageningen UR onderzoek naar de diverse emissiereducties die het TCF-concept oplevert. Zo wordt de reductie onderzocht van ammoniak (naar de lucht toe), stikstof, geur en methaan. William: “Het doel wat ammoniak en stikstof betreft is 85% reductie. Een bijkomende voordeel is dat dit systeem ook een flinke methaanreductie geeft.” In augustus 2023 koos William ervoor om na het biologische zuiveringssysteem en de MBR-filtering nog een filtering toe te passen, namelijk membraanfiltering. Dit doet hij in samenwerking met Remon uit Ospel. Met deze membraanfilter haalt hij schoon water uit het troebele eindproduct dat overblijft na MBR-filtering. “Met dit schone water ga ik bijvoorbeeld de stallen schoonspuiten, het land beregenen of ik gebruik het voor de luchtwasser”, aldus William. “Uiteindelijk willen wij het water, dat wij niet gebruiken op onze bedrijven, kunnen lozen naar het oppervlaktewater. Vandaar dat wij het waterschap bij dit project betrokken hebben.”

De komende jaren willen de beide varkensboeren eerst kijken hoe alles verloopt en wat er uit de metingen van Wageningen UR naar voren komt. Iwan: “Als alles lukt, dan hebben wij uiteindelijk een goed werkend systeem dat ook collega-varkenshouders kunnen toepassen. Er zullen heus meer systemen ontwikkeld worden de komende jaren, maar dat vinden wij geen probleem.” Als de reducties voldoende zijn om aan de wettelijke eisen te kunnen voldoen, dan wil Iwan zijn stallen ook van het spoelsysteem voorzien en via een ondergrondse pijpleiding aansluiten op de invoerhub van Williams stal, die dus 100 m verderop staat.

Evolueren naar realtime- emissiemetingen

De metingen die Wageningen UR momenteel bij William doet, moeten ervoor zorgen dat het TCF-systeem op de Nederlandse ‘Regeling ammoniak en veehouderij’ (Rav)-lijst komt. Iwan wil echter nog verder gaan. “Zoals je weet is er momenteel in Nederland discussie over de effectiviteit van emissiearme stalsystemen”, zegt Iwan. “Om deze discussie straks bij het TCF-systeem te voorkomen, wil ik toewerken naar realtime-emissiemetingen in combinatie met een doelvergunning. Dat gebeurt nu al standaard in de industrie bij bedrijven die stoffen uitstoten. Het voordeel van realtimemetingen is dat het de werkelijkheid weergeeft en daardoor juridisch beter houdbaar is.”

Verder wordt het TCF-systeem af en toe ook nog verbeterd. Soms zijn dat heel praktische zaken. Zo sloten de aflaatkleppen aan de kant waar de smalle afvoergoot zit niet perfect. Deze moeten er echter voor zorgen dat er voldoende water in de mestput blijft staan. Door deze te vervangen door een nieuwe variant is het spoelgotensysteem nu wel waterdicht gemaakt.

De Nederlandse varkensboeren hebben overigens ook al contact met Boerenbond via landbouworganisatie ZLTO in Nederland. William: “Vandaar dat er al een keer een groep Belgische collega-varkenshouders is komen kijken op mijn bedrijf. Ze zijn hartelijk welkom uiteraard.”

Dick van Doorn