Nitrificatie/denitrificatie (biologisch)

In het kort

In het kort

Een dunne mestfractie kan door middel van een biologisch zuiveringsproces van nitrificatie en denitrificatie worden omgezet tot stikstofgas (N2). Bij nitrificatie wordt ammoniak in aanwezigheid van zuurstof door bacteriën omgezet in nitraat. Vervolgens wordt het nitraat in de afwezigheid van zuurstof omgezet naar stikstofgas (denitrificatie).

Nitrificatie, denitrificatie, beluchting, biologische zuivering, biologisch

 

 

 

 

Nitrificatie-denitrificatie.jpg
Eenvoudige schematische weergave nitrificatie-/denitrificatieproces

 

Nitrificatie-denitrificatie bekken - VCM.jpg
Nitrificatie/denitrificatie bekken (Foto: VCM)

Doel techniek

Doel techniek

Het proces van nitrificatie en denitrificatie zorgt ervoor dat stikstof uit de mest wordt verwijderd, omdat ammonium wordt omgezet tot stikstofgas (N2) dat in de lucht verdwijnt.  

Omschrijving techniek

Omschrijving techniek

Biologische zuivering wordt toegepast op de dunne fractie van de mest na mestscheiding en bestaat uit twee processen: nitrificatie en denitrificatie. Tijdens het nitrificatieproces wordt ammoniak (NH3) in de aanwezigheid van zuurstof omgezet in nitraat (NO3-). De zuurstoftoediening wordt verzorgd door een beluchtingsapparaat, waarbij luchtbellen door de mest worden geblazen. Vervolgens vindt in een zuurstofloze omgeving denitrificatie plaats waarbij nitraat wordt omgezet in stikstofgas (N2). Lucht bestaat voor 78% uit stikstofgas, waardoor het geproduceerde stikstofgas niet opgevangen hoeft te worden. Stikstofgas is onschadelijk en vervuilt de atmosfeer niet.

Als het nitrificatie-denitrificatieproces niet optimaal verloopt, kan het sterke broeikasgas lachgas (N2O) ontstaan. Dit is ongewenst en dient ten alle tijden voorkomen te worden. De techniek wordt veel gebruikt bij rioolwaterzuiveringen in Nederland. Een nadeel van deze techniek is dat de stikstof uit de mest ‘verloren’ gaat. Doordat het geproduceerde stikstofgas onschadelijk is en in de atmosfeer verdwijnt, kan deze stikstof niet meer gebruikt worden als meststof.

Het energieverbruik van deze techniek is 15-30 kWh per ton ingaande mest3.

Ingaande meststromen

Ingaande meststromen

  • Dunne fractie na mestscheiding

(Uitgaande) eindproducten

(Uitgaande) eindproducten

  • Stikstofgas

Dit gas is onschadelijk en vervliegt naar de lucht.

  • Effluent

75-80% van het ingaande volume wordt omgezet in effluent. Onder optimale omstandigheden is deze dunne fractie fosfaat- en stikstofarm. Vaak bevat het effluent wel hoge kalium- en chloridegehalten en wordt het vermarkt als kali-meststof.

  • Slib

De dikke fractie (het slib) die na het bezinken ontstaat is ongeveer 20-25% van het ingaande volume.

Bronnen en interessante links

Bronnen en interessante links

1. Burton, C.H., R.W. Sneath ans J.W Farrent. 1993. Emissions of nitrogen oxide gases during aerobic treatment of animal slurries. Bioresource Technology, volume 45, Issue 3, 1993, Pages 233-235

2. Ing. R.F.M. van Noort, Msc. (2019). Mestbewerkingstechnieken. ZLTO.

3. Melse, R., De Buisonjé, F., Verdoes, N., & Willers, H. (2004). Quick scan van be- en verwerkingstechnieken voor dierlijke mest. Lelystad: Animal Sciences Group / Praktijkonderzoek. Opgehaald van https://edepot.wur.nl/24640

4. Slier, T., & Velthof, G. (2021). 30 vragen en antwoorden over lachgasemissie uit landbouwgronden. Wageningen Environmental Research. Opgehaald van https://edepot.wur.nl/557920

5. VCM vzw. (2022). Biologische verwerking van mest. Opgehaald van VCM: https://www.vcm-mestverwerking.be/nl/kenniscentrum/4797/biologische-verwerking-van-mest

6. Voorthuizen, E. van, G. IJpelaar, M. Daelman, U. van Dongen, M. van Loosdrecht, 2012. Emissies broeikasgassen vanuit RWZI’s. STOWA. rapportnummer 2012-20 ISBN 978.90.5773.566.0. Opgehaald van https://edepot.wur.nl/233477

Bijlages

Bijlages

Bedrijven

Bedrijven

Voorbeelden van bedrijven die deze techniek leveren zijn:

  • BIATEX GmbH

  • Bio Armor Belgium

  • Logisticon Water Treatment B.V.

  • Trevi

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