Diermeelcentrale

Bijstoken van diermeel in kolencentrales lijkt een aantrekkelijke manier om van de voorraad af te komen. Dat moet wel behoedzaam gebeuren, want de kans op verstopping en corrosie is groot.

De Amer-8–centrale in Geertruidenberg gaat eind dit jaar elektriciteit opwekken uit diermeel. Per week zullen dertig vrachtauto's het diermeel bij de kolengestookte centrale bezorgen. Daar gaat het meel via een gesloten buizenstelsel de verbrandingsketel in, of het gaat via silo's en met behulp van gesloten transportvijzels naar de kolenmolens. Per jaar wil Essent Energie 30.000 ton diermeel bijstoken in de centrale. Voor de volksgezondheid levert dit geen gevaar op.

``Het meel komt niet in aanraking met de buitenlucht, de aanvoer gebeurt met afgesloten silowagens, en er vindt geen opslag van het materiaal bij de centrale plaats,'' zo verzekert R. Kok namens Essent, ``mede door de hoge verbrandingstemperatuur van 1400 graden Celsius is de kans op een besmetting door de eiwitten uitgesloten.'' Om het bijstoken mogelijk te maken zal Essent bij de Amercentrale nieuwe silo's bouwen en een volledig gesloten inblaassysteem aanbrengen. Oorspronkelijk was het de bedoeling zijn om eind oktober al met het bijstoken te beginnen, maar de vergunning was nog niet geheel rond.

Het verstoken van diermeel doet Essent op verzoek van het ministerie van Landbouw dat zo de overtollige voorraad diermeel wil opruimen. Sinds de gekkekoeienziekte (BSE) en de mond- en klauwzeercrisis (MKZ) ligt er in ons land meer dan 100 miljoen kilo diermeel opgeslagen. Volgens de Europese regelgeving mag het besmette materiaal niet in het diervoer terechtkomen.

Corrosie

Proeven bij de E.ON kolencentrale op de Maasvlakte vanaf april dit jaar zouden aantonen dat het verstoken van diermeel zonder gevaar voor de volksgezondheid kan gebeuren. Ruim voor de BSE-crisis experimenteerde de elektriciteitscentrale al met het bijstoken van dierlijk afval. Om het BSE- en MKZ-materiaal zonder risico te verwerken vervoeren transportbanden het materiaal via een gesloten circuit rechtstreeks uit de vrachtauto naar de ketel, waar schroeven de brandstof in de ketel persen. De installatie kan jaarlijks 40.000 tot 50.000 ton diermeel verbranden, ongeveer 2 procent van de totale hoeveelheid kolen die E.ON jaarlijks verbruikt. Overigens verstoken Duitsland en Frankrijk al langer diermeel in kolencentrales en cementovens.

Energiebedrijven moeten niettemin voorzichtig zijn als zij overgaan tot het meestoken van diermeel, aldus een recent rapport van het Energieonderzoek Centrum Nederland ECN te Petten. ``In diermeel zitten vluchtige en minerale stoffen die het hele traject van verbrandingsproces tot gasreiniging negatief kunnen beïnvloeden. Zo kunnen hoge concentraties alkalische metalen en chloor voor operationele problemen in de oven zorgen'', aldus ECN-medewerkers dr. Rian Visser en dr. Joep van Doorn.

Een ander aandachtspunt is dat het verbranden van diermeel de verwerking van afvalproducten uit elektriciteitscentrales kan bemoeilijken. Zo gaat het overgrote deel van vliegas afkomstig uit de kolencentrales meestal naar de cementindustrie. ``In de praktijk valt te verwachten dat de eisen aan de kwaliteit van de vliegas het percentage bijgestookte diermeel zullen beperken. Met name de aanwezige zouten, maar ook de hoeveelheid toegestane fosfor voor cementtoepassing zijn bepalend.''

De hoeveelheid van een aantal problematische elementen in diermeel is per eenheid energie veel hoger dan in bijvoorbeeld sloophout of steenkool. Zo bevat diermeel per GJ (gigajoule) 4500 gram stikstof, 570 gram natrium, 375 kalium en 1150 gram fosfor. Voor hout liggen deze getallen respectievelijk op 460 gram, 35 gram, 50 gram en 8 gram, steenkool heeft 650 gram stikstof, 30 gram natrium, 65 gram kalium en 65 gram fosfor. ``Maar uit onze experimenten in een wervelbed blijkt wel dat de hoeveelheden van het broeikasgas NOx gevormd uit de stikstof in diermeel meevallen,'' zo licht Visser het onderzoeksresultaat toe, ``de uiteindelijke problemen hangen van de onderlinge element-verhoudingen af en van de verbindingen die daaruit voortkomen. Zo kan chloor in de gasfase een zeer corrosieve werking hebben, maar na binding aan natrium komt het voornamelijk als keukenzout in de vliegas terecht. Vooral in het koelere traject van de installatie kunnen dit soort zouten grote problemen veroorzaken. Er kunnen verstoppingen ontstaan en het energetisch rendement kan achteruit gaan bij afzetting op de warmtewisselaars.''

Of diermeel erg waardevol is als brandstof hangt af van de samenstelling van het materiaal, met name van de hoeveelheid water en vet. Een compleet karkas heeft een verbrandingswaarde van 7 tot 11 MJ/kg, dierlijk vet levert 35 tot 40 MJ/kg. Gemiddeld zal het verstoken van diermeel tussen 17 en 20 MJ per kilo opleveren, iets minder dan steenkool (20 tot 30 MJ/kg), maar meer dan de meeste biomassa zoals hout (10 tot 17 MJ/kg).

Wervelbed

Naast het meestoken van diermeel in bestaande kolencentrales is het ook mogelijk om het materiaal te verbranden in wervelbedinstallaties. Een wervelbedreactor brengt kleine deeltjes zand gemengd met de brandstof in werveling (fluidisatie) door van onderaf gassen toe te voeren. Het gedrag van brandstof en zand lijkt op het gedrag van een kokende vloeistof. Omdat het mengsel voortdurend beweegt is de overdracht van warmte erg efficiënt. Een groot voordeel van wervelbedinstallaties is, dat deze een grote verscheidenheid aan brandstof kan verwerken. Zowel vergassing als verbranding is hierbij mogelijk.

Visser: ``Maar een van de grootste problemen is de kans dat het bed dichtklontert. Doordat de ascomponenten in het zandbed blijven kan het samen met gloeiend bedmateriaal versmelten tot grote klompen die niet langer in werveling te brengen zijn. Als de werveling eenmaal verstoord is, vindt er een onevenredige verdeling van de warmte plaats, die resulteert in temperatuurpieken, in de vorming van gesmolten brandstof en in een verhoging van de hoeveelheid en de grootte van de klonters waardoor de bedrijfsvoering moet stoppen.''

In Nederland is er nog geen sprake van het verstoken van diermeel in wervelbedinstallaties. In Engeland is daar al drie jaar lang ervaring mee opgedaan. ``Het is heel goed denkbaar dat een dierverwerkingsbedrijf als Rendac een wervelbedinstallatie op haar terrein zal willen plaatsen, zoals nu al gebeurt bij een Engels dierverwerkingsbedrijf dat energie wint voor eigen gebruik en levering aan het net,'' aldus Visser, ``Niemand wil op dit moment investeren, zolang de Europese Unie geen duidelijke richtlijnen verstrekt over wat er met diermeel moet gebeuren na 1 januari 2002 als het voorlopige verbod op gebruik van diermeel in diervoer afloopt. Volgens Euro-commissaris Byrne is er momenteel binnen de EU een tekort van 46 procent aan verbrandingscapaciteit.''

Ook in de toekomst zal het verbranden van diermeel noodzakelijk blijven, meent Visser. ``Van een koe verdwijnt maar de helft in de voedingsketen en naar andere nuttige toepassingen (leerindustrie e.d.); het ruggenmerg en de hersenen vallen onder het specifiek risicomateriaal, waarvoor verbranding noodzakelijk is. Deze stroom aan niet gebruikt dierlijk materiaal is vele malen groter dan de stroom aan kadavermateriaal als gevolg van de dierziekten BSE en MKZ. Het lijkt daarom de moeite waard om niet alleen de huidige voorraden diermeel weg te werken, maar ook te zoeken naar de meest optimale verwerking van dierlijk afval als structurele oplossing voor de toekomst.''