NL1013433C2 - Werkwijze voor het opslaan van afvalmateriaal in het bijzonder dierenmest. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET OPSLAAN VAN AFVALMATERIAAL IN HET BIJZONDER DIERENMEST

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het opslaan van afvalmateriaal, in het bijzonder voor het verwijderen en opslaan van dierenmest.

Afvalmateriaal in het algemeen en dierenmest in 5 het bijzonder is een groot probleem. Dierlijke mest is afkomstig van de veehouderij waar met name runderen, varkens en kippen worden gehouden voor menselijke consumptie in binnen- en buitenland. Door de sterke groei van de veestapel gedurende de laatste 25 jaar zijn in een 10 aantal zogenaamde concentratiegebieden, waaronder Nederland, aanzienlijke mestoverschotten ontstaan. Hierdoor kan het gebeuren dat een van oorsprong nuttig afvalpro-dukt, organische meststof, een milieu-onvriendelijke afvalstof is geworden. Het teveel aan in de mest aanwezi-15 ge mineralen kan immers niet meer volledig door het gewas worden opgenomen, waardoor het natuurlijke milieu te sterk wordt belast, met alle gevolgen van dien. De oorzaak hiervan ligt in het doorbreken van een min of meer natuurlijke kringloop bestaande uit de volgende schakels: 20 vee, bemesting met dierlijke mest, omzetting in de bodem tot voedingsstoffen voor planten, groei van gewassen, ruwvoer voor het vee.

Deze kringloop kwam met name voor op de zogenaamde gemengde bedrijven. Met het op grote schaal invoe-25 ren van fabrieksmatig geproduceerd mengvoer en het gebruik van kunstmeststoffen, is het grondgebonden karakter van de veehouderij verdwenen waardoor een verstoring van de kringloop is opgetreden.

Daar er onvoldoende cultuurgrond beschikbaar is 30 voor het uitrijden van de mest treedt er in veel gevallen overdosering op van de in de mest aanwezige mineralen, met name stikstof, fosfaat en kali. De overdosering brengt zowel voor de landbouw zelf als voor het milieu 101 3433 2 schadelijke gevolgen met zich mee. Ophoping van mineralen en zware metalen, eveneens aanwezig in mest, kunnen op den duur lijden tot aantasting van de bodemvruchtbaarheid en verslechtering van de kwaliteit van de gewassen.

5 Uitspoeling naar het grondwater van stikstof in de vorm van nitraat leidt tot aantasting van de kwaliteit van dit water als grondstof voor een belangrijk deel van de drinkwatervoorziening. Op een aantal plaatsen in Nederland is een maximum toegestane concentratie van 50 Mg 10 nitraat per liter reeds overschreden. Dit kan betekenen dat de kosten voor drinkwaterbereiding in de toekomst zullen stijgen.

Accumulatie van fosfaat in de bodem zal op den duur leiden tot verzadiging van de bodem waarna uitspoe-15 ling van fosfaat naar grond- en oppervlaktewater zal plaats vinden. Tezamen met de directe afspoeling van stikstof en fosfaat levert dit een belangrijke bijdrage aan ongewenste overbemesting van het oppervlaktewater. Daarnaast levert de mest ook een bijdrage aan de verzu-20 ring. Dit wordt in hoofdzaak veroorzaakt door de emissie van ammoniak die behalve uit de stallen ook bij het uitrijden van mest vrijkomt. Tenslotte kan intensieve veehouderij en mest in verband worden gebracht met verspreiding van milieuverontreinigende stoffen, bijvoor-25 beeld van de zware metalen koper, kadmium en zink alsmede van residuen van toegepaste diergeneesmiddelen en aan het emitteren van stank.

De onderhavige uitvinding heeft als doel een of meer van de bovengenoemde problemen te ondervangen.

30 Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt er een werkwijze verschaft voor het opslaan van afvalmateriaal, in het bijzonder voor het verwijderen en opslaan van dierenmest, omvattende de stappen van het verzamelen van afvalmateriaal, en het 35 onder de grond deponeren van het verzamelde afvalmateriaal in een bestaande natuurlijke, ondergrondse holte waarbij het afvalmateriaal in deze holte wordt opgeslagen, waarbij bij voorkeur het afvalmateriaal 1013433 3 dierenmest is en waarbij tevens bij voorkeur de ondergrondse holte een aardgasbel is en waarbij de dierenmest naar de aardgasbel gepompt kan worden.

De aangevoerde mest zal onder een bepaalde druk 5 de gasbel in moeten worden gepompt.

De aargasbronnen liggen op een diepte van ongeveer 2000 meter, waardoor de mest geen enkel effect op het milieu, de grond of het oppervlakte water kan hebben aangezien aardgas niet kan ontsnappen.

10 De ingepompte mest ontwikkelt biogas, welke in de bestaande, geboorde pijpleiding omhoog komt en gelijk als bestaand aardgas kan worden gebruikt, daar de samenstelling van biogas nagenoeg gelijk is aan bestaand aardgas.

15 Het gebruik van aardgas over de laatste 30 jaar heeft in de bestaande en in de ingebruikzijnde gasbronnen miljarden m3 ruimte opgeleverd, waardoor voor de komende tientallen jaren met ons huidige aantal dieren het totale mestoverschot zal verdwijnen, hetgeen geld op zal leveren 20 door de verkoop van biogas.

Door het inbrengen van mest en de ontwikkeling van biogas daardoor, zal de leeggezogen aardgasbel op druk blijven waardoor grondverzakking in de aardgasgebieden zal worden tegengegaan.

25 De oorsprong van aardgas gaat terug tot de geologische periode Carboon (360-286 miljoen v. C.). In dit tijdvak ontstaan moerassen waaruit vervolgens steenkool voortkomt, het moedergesteente van aardgas. Onder de Nederlandse bodem ligt, diep verscholen, een dikke laag 30 kolen. Door breuken in de aardkorst en verzakkingen komen de kolen steeds dieper te liggen. Onder invloed van hoge druk en aardwarmte gaat de steenkool vergassen. In het tijdvak Perm (286-248 miljoen v. C.) vormt zich onder het Groningse Slochteren de grootste gasbel van West-Europa. 35 Het aardgas zit verstopt in miljoenen kleine gangetjes in het Rotliegendes, zandsteenlagen. Daarboven zit een zoutlaag, Zechtstein, die niets doorlaat en dus ook het gas in de gangetjes vasthoudt. Behalve "Slochteren" 1013433 4 ontstaan zo ook velden in Noord-Drenthe en Noord-Frie-sland en de meeste velden onder de Noordzee. In de periode Trias (248-213 miljoen v. C.) ontwikkelt het Bontzand-steen zich tot een potentieel reservoir voor aardgas.

5 Onder meer voor de kust van Zuid-Holland ontstaan velden. Jura (213-144 miljoen v. C.) is vooral belangrijk voor het ontstaan van aardolie in de Noordzee. Door breukvor-ming in de aardkorst in de Noordzee ontstaan geurende het Krijt (144-66 miljoen v. C.) gesteenten die zich tot 10 reservoir voor aardgas kunnen ontwikkelen. Rondom Den Haag en in Friesland ontstaat gas in samenhang met aardolie ("geassocieerd" gas of "nat" gas).

Bij het boren naar gas wordt - om de vervuiling van grondwater te voorkomen - tot een diepte van 30 meter 15 eerst een stalen buis de grond ingeheid, de conductor. Om het bovenste deel van de buis wordt een betonnen putkel-der gebouwd en daarboven de boortoren. Aan de bovenkant van de putkelder zit een draaiende stalen schijf die ervoor zorgt dat de boorkop wordt aangedreven. Onder de 20 conductor zit de boorstang, die kan worden verlengd met pijpen. Door de holle boorstang wordt continu vloeistof gepompt, die zorgt voor koeling van de boorkop en die het vermalen gesteente naar de oppervlakte brengt. Deze spoeling voorkomt ook dat gas door het boorgat naar de 25 oppervlakte ontsnapt. Het boren gaat in het begin snel, tot zestig meter per uur, maar in dieper gelegen, hardere aardlagen kan het tempo dalen tot soms maar twintig centimeter per uur. Een boring duurt vier tot acht weken. De aangeboorde aardlagen en het boorguis bevatten aanwij-30 zingen over de aanwezigheid van gas. Soms kan er recht naar beneden worden geboord, maar meestal, zoals in natuurgebieden of onder woonwijken, wordt schuin geboord.

Door dierenmest in een aardgasbel te pompen, wordt deze uit de bovengenoemde kringloop verwijderd en 35 opgeslagen.

Daar een dergelijke aardgasbel meer dan 2 km onder de bodem ligt, kunnen gevaarlijke stoffen uit de 1013433 5 dierenmest, bijvoorbeeld stikstof en/of ammoniak, niet in de lucht ontsnappen.

Verder zal op den duur de op deze manier opgeslagen dierenmest in biogas omgezet worden, welke op 5 diens beurt weer uit de aardgasbel gepompt kan worden en verder gebruikt. Aldus wordt een economisch aantrekkelijke werkwijze verschaft.

Volgens een tweede aspect van de onderhavige uitvinding wordt een systeem van apparatuur voor het 10 deponeren van afvalmateriaal, bij voorkeur dierenmest, binnen in een ondergrondse holte, bij voorkeur een aardgasbel, verschaft, waarbij het systeem omvat een afval-station voor het verzamelen van afvalmateriaal en een naar beneden wijzende pijp aangesloten op het genoemde 15 afvalmateriaal station welke pijp zich naar de ondergrondse holte uitstrekt, waarbij bij voorkeur de holte een aardgasbel is en waarbij bij voorkeur het afvalmateriaal dierenmest is, waarbij het systeem pompmiddelen kan omvatten voor het pompen van het afvalmateriaal door de 20 pijp en binnenin de aardgasbel en waarbij het systeem verder een aardgas station boven de aardgasbel kan omvatten.

Volgens een derde aspect van de onderhavige uitvinding wordt het gebruik van een ondergrondse holte, 25 in het bijzonder een aardgasbel, verschaft, voor het opslaan van afvalmateriaal in het bijzonder dierenmest.

De onderhavige uitvinding zal thans beschreven worden aan de hand van de volgende beschrijving welke verwijzing maakt naar figuur 1, welke figuur een schema-30 tisch overzicht toont van een systeem volgens de onderhavige uitvinding.

Een systeem 1 volgens de onderhavige uitvinding omvat een dierenmest verzamelstation (2), een naar beneden wijzende mestpijp (4) welke aan een boveneinde daar-35 van aan het dierenmest station (2) is aangesloten en welke bij een ondereind (6) daarvan uitmondt in een ondergrondse aardgasholte (H).

101 3433 6

De mestpijp (4) zal in de gasbel (H) moeten worden geboord, welke gedeeltelijk of volledig leeg is, waardoor de mest onder druk in de bel kan worden geperst.

De motoren welke de perspompen moeten 5 aandrijven, kunnen als brandstof aardgas/biogas gebruiken.

Verder omvat het station een aardgasstation (8) en een aardgaspijp (10) welke aan een boveneind daarvan aangesloten is op het aardgasstation en waarbij een 10 ondereind daarvan (12) uitmondt in de aardgasholte (H).

In gebruik, wordt dierenmest verzameld in het dierenmest station (2) en door de mestpijp (4) naar de ondergrondse aardgasholte (H) gepompt teneinde de mest op te slaan.

15 Tegelijker tijd kan aardgas door de aardgaspijp (10) naar het aardgasstation worden (8) geleid.

De onderhavige uitvinding kan tevens worden gebruikt bij niet meer ingebruikzijnde kolenmijnen. Wanneer de steenkool op voldoende diepte is uitgehouwen, 20 2 tot 600 meter diep, zou op een diepte van 30 meter een deksel kunnen worden aangebracht waardoor een buis voor invoer van mest en een buis voor het omhoog komen van biogas is aangebracht. Aldus wordt de aarde waaruit jarenlang steenkool is gehaald weer gevuld met organische 25 stoffen, welke zo diep in de aarde liggen opgesloten dat het milieu niet wordt aangetast. Het ontwikkelde biogas kan als brandstof worden verkocht.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschrij-ving en het getoonde schema uit figuur 1, maar dient 30 uitgelegd te worden aan de hand van de volgende conclusies .

1013433

Claims (8)

1. Werkwijze voor het opslaan van afvalmateri-aal, in het bijzonder voor het verwijderen en opslaan van dierenraest, omvattende de stappen van: - het verzamelen van afvalmateriaal; en 5. het onder de grond deponeren van het verza melde afvalmateriaal in een bestaande natuurlijke, ondergrondse holte waarbij het afvalmateriaal in deze holte wordt opgeslagen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het 10 afvalmateriaal dierenmest is en waarbij de ondergrondse holte een aardgasbel is.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2 waarbij het afvalmateriaal naar de ondergrondse holte gepompt wordt.

4. Systeem van apparatuur voor het deponeren van afvalmateriaal binnenin een ondergrondse holte, het systeem omvattende: - een afvalstation voor het verzamelen van afvalmateriaal; en 20. een naar beneden wijzende pijp aangesloten op het genoemde afvalmateriaalstation, welke pijp zich naar de ondergrondse holte uitstrekt.

5. Systeem volgens conclusie 4 waarbij de holte een aardgasbel is en waarbij het afvalmateriaal dieren- 25 mest is.

6. Systeem volgens conclusies 4 of 5 verder omvattende pomp middelen voor het pompen van het afvalmateriaal door de pijp en binnen in de aardgasbel.

7. Systeem volgens conclusies 4, 5 of 6 verder 30 omvattende een aardgas-station boven de aardgasbel.

8. Gebruik van een ondergrondse holte, in het bijzonder een aardgasbel, voor het opslaan van afvalmateriaal, in het bijzonder dierenmest. 1013433