Strippen – Scrubben van ammoniak

Owned by NCM, created
Last updated: mrt. 25, 2024
4 min read

In het kort

In het kort

Met strippen wordt stikstof in de vorm van gasvormig ammoniak (NH3) uit mest verwijderd. Bij het scrubben wordt de ammoniak vervolgens weer als vloeistof teruggewonnen als ammoniumsulfaat (NH4SO4, 7-8% N) of -nitraat (NH4NO3,15-20% N). Dit doet men door ammoniak in contact te brengen met respectievelijk zwavelzuur (H2SO4) of salpeterzuur (HNO3). Ook andere zuren zijn mogelijk.

Strippen, scrubben, stripping, scrubbing

Strippen scrubben.jpg
Vereenvoudigde schematische weergave van strippen-scrubben

Doel techniek

Doel techniek

Via strippen-scrubben wordt ammoniak uit mest, digestaat of een dunne fractie uit mest of digestaat afgescheiden; hierdoor ontstaat er een stikstofarmer effluent en een stikstofrijk concentraat. Beide geproduceerde meststoffen zijn amper gevoelig voor ammoniakemissie.

Omschrijving techniek

Omschrijving techniek

Ammoniak (NH3) uit drijfmest of de dunne fractie kan teruggewonnen door eerst de ammoniak te laten vervluchtigen (strippen) en daarna weer terug te winnen (scrubben). Het vervluchtigen kan op verschillende manieren worden gestimuleerd:

  • Door lucht of stoom door de dunne fractie te leiden (zie bovenstaand figuur).

  • Door de temperatuur te verhogen.

  • Door de pH te verhogen.

  • Door de luchtdruk te verlagen waardoor de dampspanning daalt.

Het stripgas, dat verzadigd is met ammoniak, wordt daarna in contact gebracht met een sterk zure oplossing (meestal zwavelzuur, H2SO4). Bij gebruik van zwavelzuur wordt ammoniumsulfaat gevormd. Eventueel kan ook het duurdere salpeterzuur (HNO3) gebruikt worden om ammoniak af te vangen, waarbij ammoniumnitraat ontstaat. Ammoniumnitraat bevat circa twee keer zo veel stikstof waardoor het hogere bemestende waarde heeft. Bovendien is er dan geen risico meer op overdosering met zwavel. In de praktijk worden op kleinere schaal ook nog andere zuren toegepast.

De efficiëntie van het proces is afhankelijk van de pH en de temperatuur. De kristallisatiegrens van het ammoniumzout is bepalend voor de maximale concentratie van de ammoniumoplossing. In principe is de pH van de verkregen oplossing instelbaar. Doordat het een gesloten systeem is, komen er geen emissies vrij tijdens het strip-scrubproces. Naast het terugwinnen van stikstof uit de dunne fractie, wordt het ook ingezet voor het winnen van stikstof uit kippenmest voorafgaand aan anaerobe vergisting.

De kosten voor strippen – scrubben zijn sterk afhankelijk van de ingaande stikstofconcentratie. Voor een installatie van 2 m3/uur strippen-scrubben zijn de investeringskosten circa €220.000,- en voor 8 m3/uur strippen-scrubben ongeveer €550.000,-.

Veiligheidsmaatregelen
Bij de productie van ammoniumnitraat wordt salpeterzuur gebruikt. Dit is een reactieve stof, die in geconcentreerde vorm makkelijk reageert met organische stof. Hierdoor kunnen mestgassen ontstaan en kan een risico gevormd worden voor mens, dier en milieu. Opslag en hantering van geconcentreerd salpeterzuur vergen speciale aandacht. Het verantwoord naleven van de geldende regelgeving is nodig om risico op levensbedreigende ongevallen te voorkomen.

Varianten

Varianten

  • Stikstofstrippers bestaan als vaste installatie en als mobiele installatie.

Stikstofstripper Van der Mierden.jpg
Mobiele stikstofstripper van loonbedrijf Van der Mierden uit Veldhoven.

 

  • Ammoniakale stikstof kan worden gestript uit mest of uit digestaat.

Bij digestaat is tijdens het vergistingsproces een deel van de organisch gebonden stikstof omgezet in anorganische (ammoniakale) stikstof. Hierdoor kan een groter deel van de in de mest aanwezige stikstof worden gestript en gescrubt.
In de praktijk is het bij strippen van rundveedrijfmest (met circa 4,5 kg N per m3) mogelijk om circa 1 kg N per m3 mest te strippen en bij digestaat 2 kg N per m3 digestaat.

Ingaande meststromen

Ingaande meststromen

  • Drijfmest

  • Digestaat

  • Dunne fractie

  • Mineralenconcentraat

  • Kippenmest

  • Urine

(Uitgaande) eindproducten

(Uitgaande) eindproducten

  • Effluent

Het effluent dat overblijft is gelijk aan de ingaande meststroom behoudens het lagere gehalte aan stikstof. De organische stikstof blijft in deze fractie achter en de anorganische (ammoniakale) stikstof wordt er geheel of gedeeltelijk uit verwijderd.

  • Ammoniumzout

Bij ammoniumsulfaat is met de beschreven techniek onder praktijkcondities een concentratie van maximaal 7-8% N haalbaar. Ammoniumsulfaat bevat 7-9% S.
Bij de productie van ammoniumnitraat is een concentratie van 15-20% N haalbaar. Beide ammoniumzouten bevatten geen kalium en fosfor.
Deze ammoniumzouten voldoen aan de RENURE-criteria.
Beide producten worden ook als kunstmest geproduceerd.
Ook worden ze benoemd als grondstof (CMC) in de EU-meststoffenverordening.

Bronnen en interessante links

Bronnen en interessante links

Bijlages

Bijlages

Filmpje stripping/scrubbing Nitroman:

Bedrijven

Bedrijven

Voorbeelden van bedrijven die deze techniek leveren zijn:

  • Circular Values BV

  • Colsen

  • Detricon

  • Strocon

  • Askove

Heb je vragen, opmerkingen of aanvullingen? Stuur dan een mail naar info@wikimest.nl.