Dit inventariserende rapport over biogas is gemaakt tijdens de minor fysieke veiligheid 2011-2012. Onze opdrachtgever de heer Rodenhuis heeft ons de opdracht gegeven om een inventarisatie te maken van de veiligheid rondom biogasinstallaties in Nederland. Dit omdat deze installaties sterk in opkomst zijn en er op het gebied van veiligheid niet erg veel van bekend is. Er is gewerkt vanuit de volgende probleemstelling: ’Op welke manier en onder welke omstandigheden wordt er in Nederland biogas geproduceerd en toegepast? Welke risico’s brengen de productie en toepassingen van biogas met zich mee? In hoeverre is de huidige Nederlandse wet- en regelgeving up to date om de gevaren en risico’s te beperken bij het gebruik van biogas?’
MULTIFILE
Wat zijn de mogelijkheden voor de decentrale verwerking van organische reststromen? Levert het lokaal verwerken van materialen als gft-afval, snoeiafval, horeca-afval en gewasresten in brede zin meer op dan afvoer naar grootschalige verwerkers? Die vraag staat centraal in het project RE-ORGANISE, geleid door de Hogeschool van Amsterdam in samenwerking met Aeres Hogeschool Dronten, verschillende andere kennispartners en ondernemers.In dit rapport wordt een overzicht gecreëerd van wat er technisch mogelijk is met de organische reststromen. Daartoe zijn zogenaamde factsheets opgesteld per technologie, die een beschrijving omvatten van wanneer en hoe verschillende verwerkingstechnologieën decentraal toe te passen zijn op organische reststromen.
Nederlandse waterschappen streven naar een efficiëntere rioolwaterzuivering: betere effluentkwaliteit met mogelijkheden tot (direct) waterhergebruik, en terugwinning van energie en grondstoffen. Verbeteringen aan het huidige zuiveringssysteem zijn mogelijk, maar zijn complex. Hierbij wordt het streven tot verduurzaming niet bereikt. Het huidige concept moet daarom volledig worden herontworpen.
MULTIFILE
In het project ‘AgroCycle’ wordt onderzocht of een coöperatie van boerderijen zelfvoorzienend kunnen worden in energie en bemesting door het gebruiken van mest in organische afvalstromen voor de productie van energie, groene brandstof en groene meststoffen door middel anaerobe vergisting. In het project beogen de projectpartners de nutriëntenkringloop (van mest tot digestaat tot groene meststof) te koppelen aan een zelfvoorzienend energiesysteem (biomassa tot biogas tot groene brandstof voor de bewerking van het land) door de gecombineerde productie van biogas en groene meststoffen. De financiële haalbaarheid van een biovergister is sterk afhankelijk van het gebruik en de economische waarde van het digestaat. Met deze gecombineerde aanpak wordt zowel de haalbaarheid als de duurzaamheid (milieueffecten en CO2 - emissies) vergroot. Om de haalbaarheid van dit concept te onderzoeken wordt gebruik gemaakt van het bestaande model ‘BioGas simulator’ dat door de Hanzehogeschool Groningen ontwikkeld is om het technische proces van decentrale productie van biogas te kunnen simuleren.
Het stabiel operationeel houden van anaerobe vergisters van organische afvalstromen (bijvoorbeeld mest, voedselafval of zuiveringsslib) is een grote uitdaging. Veel vergisters draaien daardoor suboptimaal of staan zelfs helemaal stil, met economische schade voor de boer, leveranciers van biovergisters, als samenleving door minder omzetting van circulaire grondstoffen tot bijvoorbeeld vetzuren of methaan. Mechanistische modellen worden toegepast voor geautomatiseerde procesregeling, maar de onderliggende microbiële en fysisch chemische processen zijn dusdanig gecompliceerd dat de regeling weinig robuust is. Daarentegen kan kunstmatige intelligentie –en met name Artificial Neural Network (ANN)– systeemgedrag beschrijven zonder voorkennis van de in de bioreactor optredende mechanismen. ANN-modellen hebben met succes biogasproductie voorspeld en geoptimaliseerd met specifieke input- en outputparameters. Dit voorstel beoogt een Slimme Procesregeling voor Anaerobe VERgisters en geeft de aanzet tot een ANN-model dat in staat is om het vergistingsproces onder verschillende omstandigheden te voorspellen op basis van gegevens verkregen uit literatuuronderzoek en experimenten. Een vervolgproject kan dit uitbouwen naar een nauwkeuriger ANN-model dat een proactieve regelstrategie kan geven voor de vergisters in het werkveld van onder andere de projectpartners HoSt en Methaplanet. Vernieuwend is de kruisbestuiving tussen verwaarding van organische reststromen met kunstmatige intelligentie in een samenwerkingsverband tussen de Saxion-lectoraten Duurzame Energievoorziening, Ambient Intelligence, de UT-vakgroep Discrete Mathematics and Mathematical Programming, genoemde vergisterleveranciers en ToPerform. Dit moet leiden tot een betere benutting van organische reststromen door middel van vergisting. Het voorstel past daarom binnen het thema “Chemische processen en technologie”, van de GoChem-missie Duurzame Chemie. Beoogde projectresultaten zijn: 1. Een trainingsset van empirische data die procesparameters kan relateren aan procesfalen voor verschillende soorten organische reststromen; 2. Een opzet voor een ANN die met geleverde trainingsset de mogelijkheid voor een proactieve regelstrategie voor vergisters aantoont; 3. Een aanzet voor een vervolgproject om de ANN uit te werken tot een proactieve regelstrategie voor de mkb-partners in het werkveld.
