Welkom bij
Moderne landbouw
!
Voordat anaerobe vergisting veel aandacht kreeg in de zuivelindustrie, Allen Farms had de verdiensten van de mestverwerkings- en energieopwekkingstechnologie al bewezen.
“Ons systeem was in het begin zo’n prototype, " zegt Dave Allen, een osjkosh, Wisconsin, zuivel Boer. “Nu de bugs zijn opgelost, alles werkt goed.”
Sinds 2012, Allen heeft samengewerkt met de University of Wisconsin Oshkosh (UWO) en BIOFerm Energy Systems (biofermenergy.com) om de anaërobe vergister op zijn 130-koeienboerderij aan te schaffen en op te zetten. De werking van de vergister is nu afhankelijk van Allens dagelijkse invoer van mest en andere grondstoffen, terwijl UWO-medewerkers de technische aspecten van het systeem beheren.
Holistische efficiëntie is het kenmerk van de rol van de vergister op het melkveebedrijf. “We nemen afval op en halen daar het methaan uit, ' zegt Allen. "Van dat, we wekken elektriciteit en warmte op. Als het allemaal gezegd en gedaan is, we hebben een geweldige meststof om terug op het land te zetten.”
De jaarlijkse elektrische output van de vergister is voldoende "om ongeveer 50 gemiddelde Amerikaanse huizen van stroom te voorzien, " zegt Brian Langgolf, directeur van het UWO-biogasprogramma. “De 64 kilowatt warmtekrachtkoppeling van de vergister kan maximaal 1 536 kilowattuur per dag, of 560, 640 kilowattuur per jaar. We draaien momenteel op 80% tot 90% van de volledige outputcapaciteit. De elektriciteit wordt verkocht aan het lokale elektriciteitsbedrijf.”
Naast het managen van de technische operaties van de vergister, UWO werkte oorspronkelijk mee aan het project door middel van financieringsbijdragen. Dus, UWO profiteert van de verkoop van de elektriciteit.
“We zetten het biogas om in elektriciteit en verkopen het aan het energiebedrijf, ', zegt Langgolf. “Het energiebedrijf schrijft de elektriciteit toe aan de universiteit, en op deze manier, onze unieke samenwerking met Allen Farms helpt ons bij het bereiken van onze duurzaamheidsdoelen op de campus met betrekking tot het verminderen van de CO2-uitstoot.”
Naast het gebruik van de elektriciteit van de vergister van de boerderij, UWO voert ook onderzoeks- en onderwijsactiviteiten uit voor studenten op de faciliteit.
Allen plukt de voordelen van mestbeheer, natuurlijk, samen met de warmte die wordt gegenereerd door de vergister, die zijn 2 verwarmt, 200 vierkante meter huis en 45×54 meter winkel.
De vergister bestaat uit twee fermentatievaten met een gezamenlijke capaciteit van 80, 000 liter. Allen laadt de vultrechter dagelijks met mestschraapsel, bedpakket, en soms gewasresten van de boerderij en industrieel voedselafval. Het systeem verwerkt bijna 6, 000 ton grondstof per jaar.
“We houden de temperatuur op 100ºF. en voeg bacteriën toe, en het bioproduct is methaangas, ', zegt Langgolf. De warmtekrachtkoppeling van de vergister zet het methaan om in elektriciteit en warmte.
Na deze verwerking, de verteerde mest, of digestaat, mondt uit in een open lagune, waar het wordt opgeslagen voor latere toepassingen op akkers. “Het digestaat heeft minder geur dan ruwe mest, en zijn voedingsstoffen zijn biologisch beter beschikbaar voor planten dan de voedingsstoffen in ruwe mest, ', zegt Langgolf.
Allen past het digestaat meestal toe op de 700 hectare maïs van de boerderij, soja bonen, en alfalfa met een snelheid van 9, 000 liter per hectare. “Die hoeveelheid mest vermindert de hoeveelheid ingekochte mest die we gebruiken behoorlijk, " hij zegt. “We testen onze bodems, en we volgen een nutriëntenbeheerplan.”
Als uit tests blijkt dat stikstof een afkorting is van maïs, bijvoorbeeld, hij zal het digestaat aanvullen met 100 pond per hectare ureum. "Anderzijds, als we een veld uit luzerne nemen en we hebben 9, 000 gallons per hectare digestaat, het digestaat en de luzerne zorgen samen voor de vruchtbaarheid die nodig is om een maïsoogst te verbouwen, ' zegt Allen.
De gewassen leveren al het voer dat door het vee wordt geconsumeerd. “We hebben altijd een eigen risico om te verkopen, ook, " hij zegt.
Wanneer relatief kleinschalige producenten zoals Allen overwegen om anaerobe vergistingstechnologie toe te passen, Langgolf suggereert dat een holistische kijk op het systeem een globaal beeld kan geven van de mogelijke uitkomst.
“Kijk niet alleen naar de potentiële productie van elektriciteit en warmte, " hij zegt. “Kijk ook naar de achterkant van het systeem. Kijk naar de potentiële voordelen voor het milieu, bijvoorbeeld hoe het het risico op mogelijke verontreiniging van grondwater door ruwe mest vermindert.”
Overweeg andere voordelen voor het beheer van voedingsstoffen, ook, zoals een verbeterde biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen.
"Veel van deze voordelen brengen niet altijd een cheque mee naar de boerderij, ', zegt Langgolf. "Waar ik zie dat vergisters het meest succesvol worden gebruikt, zijn op boerderijen waar de operators de waarde van de vergister holistisch bekijken."
Hoe dan ook, aankoop- en installatiekosten van een vergistersysteem kunnen onbetaalbaar zijn voor veehouderijen, en de technische aspecten van het toezicht op de systemen zijn omslachtig. Het compenseren van deze kosten en uitdagingen door middel van de verkoop van energie vanaf de boerderij is doorgaans moeilijk vanwege de huidige regelgeving binnen de energie-industrie.
"Op sommige staats- en lokale niveaus bestaan er belemmeringen voor het kosteneffectief kunnen ontwikkelen van achter-de-meter-opties, netto meting, en pijpleidinginjectiemogelijkheden, ', zegt Langgolf.
Dit opent de deur, hij zegt, aan organisaties en bedrijven die samenwerken met boeren om de dupe van de investering te dragen en kansen te genereren uit vergisters. (Zie verhaal hierboven.)
“Ik geloof dat anaërobe vergistingstechnologie potentieel heeft – zowel op zichzelf als in combinatie met andere technologieën – om duurzame energiebronnen te ontwikkelen, " hij zegt.
Kom meer te weten
Brian Langgolf
Telefoon:920/424-0767
E-mail:[email protected]
Website:epa.gov/agstar
