Decentralized biogas produced through co-digestion of biomass can play an important role in our future renewable energy mix. However the optimal design, planning and use of a biogas production chain is a daunting process. When looking into a biogas production chain one must take into account, first, the biomass availability in quantity, quality and the location, second, the energy demand in energy type, quantity and location and finally the needed machinery and infrastructure to connect them. During this process there are social, legal and environmental issues to overcome, but overall the financial aspects will mostly dictate viability. Hence, the complexity involved in linking the aforementioned aspects is difficult at most.
DOCUMENT
This study evaluated the performance of anaerobic co-digestion of cow manure (CM) and sheep manure (SM) in both batch and continuous digesters at 37 °C. Synergistic effects of co-digesting CM and SM at varying volatile solids (VS) ratios (1:0, 0:1, 3:1, 1:1, 1:3) were observed in the batch experiment, with the most effective degradation of cellulose (56%) and hemicellulose (55%), and thus, the highest cumulative methane yield (210 mL/gVSadded) obtained at a CM:SM ratio of 1:3. Co-digesting CM and SM improved the hydrolysis, as evidenced by the cellulase brought by SM and the increases of cellulolytic bacteria Clostridium. Besides, co-digestion enhanced the acidogenesis and methanogenesis, reflected by the enrichment of syntrophic bacteria Candidatus Cloacimonas and hydrogenotrophic archaea Methanoculleus (Coenzyme-B sulfoethylthiotransferase). When testing continuous digestion, the methane yield increased from 146 mL/gVS/d (CM alone) to 179 mL/gVS/d (CM:SM at 1:1) at a constant organic loading rate (OLR) of 1g VS/L/d and a hydraulic retention time (HRT) of 25 days. Furthermore, the anaerobic digestion process was enhanced when the daily feed changed back to CM alone, reflected by the improved daily methane yield (159 mL/VS/d). These results provided insights into the improvement of methane production during the anaerobic digestion of animal manure.
LINK
Abstract written for an poster presentation at the EBA conference in Alkmaar. The flexibility of biogas makes it a very capable load balancer within decentralized smart energy systems. However, within this context the sustainability of biogas production is not fully understood. What is needed is a tool for analyzing the ustainability of biogas production pathways. The main goal, of this research is to design a transparent flexible planning tool capable determining the sustainability of decentralized biogas production chains. This insight will help in designing a tailor-made biogas production chain for a specific geographic location, increasing the effectiveness and sustainability of biogas as a renewable resource.
DOCUMENT
Biopolymeren vormen een potentieel interessant alternatief voor conventioneel op olie gebaseerde polymeren, omdat zij geen fossiele grondstoffen gebruiken voor de productie. Daarentegen is het productie procedé afhankelijk van energie en toevoegmiddelen die weer bijdragen aan het verbruik van energie en de emissie van onder andere broeikasgassen en zijn de grondstoffen van belang, zoals het gebruik van reststromen uit de afvalverwerking of andere biomaterialen. Binnen het project Circulaire Biopolymeren Waardeketens zijn meerdere productiemethoden bestudeerd om polyhydroxyalkanoaten (PHAs) te maken uit organische reststromen: GFT en afvalwaterslib, een bijproduct uit de afvalwaterzuivering. Productie en extractie van PHAs kan middels diverse routes. In het project zijn meerdere extractieroutes bestudeerd betreffende hun mogelijkheden. Als onderdeel van het project is een levenscyclusanalyse (LCA) gedaan om de milieu-impact van de productie van de biopolymeren in kaart te brengen.
DOCUMENT
De EU en Nederland streven naar significante reducties in broeikasgas- en stikstofemissies tegen 2030. De Nederlandse melkveehouderij draagt met respectievelijk 36% en 48% bij aan de broeikasgasuitstoot en de ammoniakemissies van de landbouw. Het aanzuren van mest met zwavelzuur, zoals in Denemarken, is effectief maar kostbaar. Dit onderzoek evalueert de haalbaarheid van biologisch aanzuren van dierlijke mest met melasse als alternatief, met als doel het verminderen van emissies en het verbeteren van mestverwaarding.Op een melkveehouderij in Someren met circa 100 koeien werd een experiment uitgevoerd waarbij een kleinere mestkelder werd biologisch aangezuurd met melasse en een grotere kelder als controle diende. Beide kelders werden op 6 november 2023 nagenoeg leeggepompt en aan de kleine kelder werd 12% melasse (op initiële hoeveelheid mest basis) toegevoegd. De pH in de aangezuurde mestkelder daalde van 8,1 naar 5,5 in 13 dagen en stabiliseerde op 4,7. Na 9 weken steeg de pH naar 6,0. De aangezuurde dunne fractie bevatte significant meer fosfaat (61%) en de biogasopbrengst steeg met 43% ten opzichte van de controle.Dit onderzoek bevestigt de hypothese dat het toevoegen van organische (rest)stromen aan mestkelders effectief is om methaan- en ammoniakemissies te verlagen en de mestverwaarding te verbeteren. Daarnaast is de aanpak passend binnen de huidige bedrijfsvoering inclusief de regelgeving. De biogasproductie nam significant toe waardoor de mestverwaarding verbeterde.Aanbevolen wordt om de pH van drijfmest rond 5,5 te houden, het verzuringsproces eventueel op te starten met een organisch zuur, en verder onderzoek te doen naar optimale melassedosering, frequenter mengen, en inzet van alternatieve suikerrijke resstromen. Voor borging van het proces zijn implementatie van een pH-monitoringssysteem en aanvullende emissiemetingen noodzakelijk.
DOCUMENT
Agricultural by-products, that is primary residue, industrial by-products and animal manure, are an important source of nutrients and carbon for maintaining soil quality and crop production but can also be valorised through treatment pathways such as fermentation, incineration or a combination of these called bio-refinery. Here, we provide an overview of opportunity to reduce environmental impact of valorising agricultural by-products. We estimate the available by-products in Northwestern Europe as a case study and the maximum and realistic greenhouse gas reduction potentials. Availability, collectability, the original use and environmental impact including land use changes, soil carbon sequestration and pollution swapping are discussed as critical factors when valorising agricultural by-products.
DOCUMENT
Dit boekje is een weerslag van de inaugurele rede als Lector Biobased Economy bij Hogeschool Van Hall Larenstein die Hans Derksen op 8 mei 2012 hield. De kern van het betoog is wat de biobased economy kan betekenen voor een duurzame samenleving. Maar ook wat deze niet kan betekenen, want biomassa is niet de oplossing voor alles. Uiteindelijk gaat het vooral over de kansen die biomassa, en meer in het bijzonder een biobased economy, de mens biedt.
DOCUMENT
In Nederland en omringende landen zijn in de afgelopen jaren en decennia verschillende projecten gerealiseerd rond decentrale innovatieve concepten voor afvalwaterbehandeling en gebruik van re-genwater. Om gemeenten, waterschappen en andere belanghebbenden een rationele grondslag te bieden voor keuzes m.b.t. de inrichting van de stedelijke waterketen (wel of niet decentraal, wel of niet brongescheiden), is in dit KIEM project de potentie en beperkingen onderzocht van nieuwe en circulaire sanitatieconcepten, zoals brongescheiden sanitatie en lokaal (her)gebruik van regenwater op woonwijk schaal. De vraag is wat we kunnen leren van ervaringen bij gerealiseerde projecten, en welke rationele basis er is om, met name bij nieuwbouwplannen, een trendbreuk teweeg te brengen in de richting decentrale oplossingen voor waterzuivering en waterhergebruik op wijkniveau, als al-ternatief voor de huidige, centrale systemen. Daartoe zijn negen verschillende gerealiseerde pro-jecten, operationeel op praktijkschaal, verkend aan de hand van literatuurstudie, data-analyse, inter-views, enquêtes en scenarioberekeningen. Verschillende prestatie-indicatoren, o.a. met betrekking tot terugwinning van grondstoffen, waterkwaliteit, hergebruik en kosten zijn inzichtelijk gemaakt. Bo-vendien is onderzoek gedaan naar de acceptatie van burgers m.b.t. governance structuren (top-down versus bottom-up) als het gaat om de stedelijke waterketen en diensten m.b.t. waterlevering en wa-terbehandeling.Uit dit verkennende onderzoek is gebleken dat alternatieve systemen (brongescheiden sanitatie met vacuümriolering en lokaal gebruik van regenwater) voor toiletspoeling, evt. tuin en wasmachine tot substantieel minder gebruik van drinkwater leiden. Bovendien wordt met separate inzameling en be-handeling van zwart- en grijswater de terugwinning van nutriënten (N, P, C) gestimuleerd en is er bij decentrale behandeling van grijswater jaarrond aanvoer van schoon water wat met name in droge periodes meerwaarde heeft. Daarentegen leiden systemen op wijkschaal, mede vanwege de relatief kleine schaal, tot relatief hoge financiële kosten, d.w.z. in vergelijking met de kosten voor aanleg en beheer van reguliere systemen. Daarbij wordt benadrukt dat vergelijking van kleine, decentrale sys-temen met de huidige, grootschalige centrale (afval)watersystemen lastig is vanwege de relatief ge-ringe hoeveelheid data die beschikbaar is m.b.t. prestatie-indicatoren van decentrale systemen. We kunnen daarom slechts voorlopige en minder harde uitspraken doen over een aantal prestaties van decentrale concepten, bijv. m.b.t. waterkwaliteit. Bovendien is de beoordeling van prestatie-indicato-ren problematisch vanwege ongelijksoortigheid. De huidige grootschalige systemen zijn goeddeels uit-ontwikkeld (innovatie was gericht op kostenefficiency), terwijl decentrale, nieuwe vormen van sani-tatie nog volop in ontwikkeling zijn, met duurzaamheid als drijfveer.Aandachtspunten en vragen liggen met name op het gebied van governance. In de huidige inrichting en organisatie van de waterketen zijn de verantwoordelijkheden, beleidsontwikkeling en operatie in-stitutioneel geborgd en sectoraal verdeeld (waterbedrijf, gemeente en waterschap). Nieuwe vormen van sanitatie en gebruik van regenwater op wijkschaal brengen de noodzaak tot vergaande samen-werking en nieuwe vraagstukken met zich mee.Om de prestaties van grootschalige, centrale systemen m.b.t. afvalwaterbehandeling en watervoor-ziening beter te kunnen vergelijken met decentrale systemen op wijkschaal wordt aanbevolen om gelijktijdig te innoveren op beide schalen, waarbij de innovatie (ook op grote, centrale schaal) gericht is op klimaatadaptatie en aansluiting bij de circulaire economie. Belangrijk daarbij is langjarige data-verzameling en monitoring, zodat de integrale prestaties van concepten en systemen kunnen worden gevolgd, beoordeeld en verbeterd, in de context van integrale duurzaamheid. Daarnaast wordt aan-bevolen om, indien mogelijk, decentrale (afvalwater)systemen op wijkniveau op te schalen naar een grootte van minimaal 3.000 inwoners, om het (op berekeningen gebaseerde) veronderstelde break-evenpoint (kosten decentraal vergelijkbaar met grootschalige, centrale systemen) in de praktijk te ve-rifiëren. Gerealiseerde projecten, bijv. Reitdiep in Groningen of Waterschoon in Sneek, kunnen wor-den benut voor verdere innovatie gericht op kringloopsluiting en circulaire economie.
DOCUMENT
Essentie van de onderzoeksresultaten van Ondergrondse waterstofopslag in zoutcavernes in Twente
MULTIFILE
Green Urban Solutions is de overkoepelende benaming voor innovatieve toepassingen van groen in stedelijk gebied, zoals bijvoorbeeld groene daken, groene gevels, indoor groen en specifiek ontworpen aanplant op pleinen en perken. Ondanks de vele waarden die Green Urban Solutions genereren en het brede scala aan stakeholders die hier belang bij hebben, ontbreekt het tot nog toe aan solide business modellen voor Green Urban Solutions waarin deze stakeholders gekoppeld worden aan de verschillende waarden die ze genereren. Het doel van dit onderzoek is om drie nieuwe business modellen te ontwikkelen en een advies te geven voor het betrekken van stakeholders om deze modellen te versterken en te verwezenlijken. Hiervoor is de volgende hoofdvraag opgesteld: ‘’Wat is het Nederlandse business model voor Green Urban Solutions dat de schakel vormt met de stakeholders waar ze waarde voor creëert?’’.
DOCUMENT
