Inhoud:

4.1 Het composteringsproces
4.2 Composteertechnieken
4.3 De opslag van mest en compost
4.4 Beperking van verliezen

4 Techniek van compost- en mestbehandeling

4.1 Het composteringsproces

Inleiding
Tijdens de compostering worden de makkelijk afbreekbare organische verbindingen afgebroken of omgevormd tot meer stabiele verbindingen. Door de afbraak van het makkelijk afbreekbare materiaal nemen massa en volume af. Bij deze massa-afname speelt vochtverlies ook een belangrijke rol.

Of dit proces goed verloopt is met name afhankelijk van de luchttoevoer, want daar draait alles om bij de compostering. De luchttoevoer moet er voor zorgen dat:

-voldoende zuurstof wordt aangevoerd
-koeling plaatsvindt
-warmte wordt afgevoerd
-water in de vorm van waterverzadigde lucht wordt afgevoerd

Deze toevoer kan gebeuren door natuurlijke luchtstromen, maar ook door het regelmatig omzetten met een machine of door geforceerde beluchting met ventilatoren. In hoofdstuk 4.2.3 wordt hier nader op ingegaan. Bij al deze systemen is de aanwezigheid onmisbaar van structuurvormend materiaal, zoals stro en hout.

Zijn de omstandigheden goed gekozen dan zullen temperatuur en chemische eigenschappen van het materiaal veranderen.

Temperatuur
De intensieve omzetting van makkelijk afbreekbare koolhydraten in het begin van het proces is zowel het gevolg als de oorzaak van de warmte. Er is dus sprake van een zichzelf versterkend proces. De temperaturen lopen op van 50 tot 60 en soms wel 75°C. Wordt het nog warmer, dan is het meeste microleven gedood. Bij sommige soorten compost kunnen er chemische reacties ontstaan die zo heftig verlopen dat de temperatuur tot
verbranden boven de 100°C stijgt. Hierbij is eerder sprake van verbranden dan van composteren. Voor een goede compostering is een temperatuur nodig die onder de 65°C ligt. Hoe hoger de temperatuur hoe meer onkruidzaden en ziekteverwekkers afsterven, maar ook hoe meer stikstof er verloren gaat. Dat komt doordat het chemische evenwicht verschuift van een ammoniumoplossing in water (NH4+ ) naar gas (NH3), dat vervliegt.
Bij een lagere temperatuur duurt het proces langer. In de literatuur worden optimale waarden aangegeven tussen 50 en 60°C.
Omdat de temperatuur in de hoop hoger is dan aan de buitenkant zal de reinigende werking van de warmte niet overal even sterk zijn. Zuurstof regelt de temperatuur en die kan beïnvloed worden door variaties aan te brengen in de structuur en het watergehalte. Natuurlijk zijn er locale verschillen, zoals plekken waar weinig zuurstof aanwezig is. Dan kan er N2O ontstaan dat als gas ontwijkt.

C/N verhouding
Het uitgangsmateriaal moet een goede verhouding hebben tussen koolstof en stikstof (C/N). In het begin, als de temperatuur nog hoog is, zal stikstof verloren gaan in de vorm van gassen als NH3 en N2O, maar het stikstofgehalte gaat toch omhoog omdat de koolstof nog sneller verdwijnt. Hierdoor daalt de C/N verhouding van waarden tussen de 20 en 30 in het begin tot waarden rond de 10 aan het eind. Dit is vergelijkbaar met de waarden in de grond.
Een te hoge C/N verhouding vertraagt het verteringsproces, omdat het overschot aan koolstof eerst verteerd moet worden. Bij hoge C/N waarden
stikstoffixatie vindt soms meetbaar stikstoffixatie plaats. Omdat er energie in overvloed aanwezig is zullen bepaalde bacteriën in een warme (30 - 40°C) en vochtige omgeving N2 uit de lucht binden in organisch materiaal. Bij experimenten met een C/N verhouding van 40 bleek de hoeveelheid stikstof met 15% te kunnen toenemen.
Bij een hoge C/N verhouding verdwijnt er meer organische stof dan bij een evenwichtige verhouding die een optimum heeft tussen de 20 en 35. De optimale verhouding kan bereikt worden door verschillende materialen te mengen, zoals mest (met een lage C/N verhouding) en stro (met een hoge verhouding). In de loop van de compostering verdwijnt er meer C dan N, waardoor een rijpe compost op basis van voornamelijk mest een C/N verhouding heeft van 10 –15. Bij compost van plantaardige materialen is deze waarde bijna 20.
In alle gevallen is niet zozeer de C/N verhouding zelf van belang, maar de C/N waarde van de voedingsstoffen die bereikbaar zijn voor het microleven in de hoop. Als er N vrijkomt moet er genoeg koolstof zijn om die te binden.

Cellulose
In de warme fase komt veel koolstof van de vertering van cellulose door micro-organismen, die optimaal gedijen bij 50°C. Boven de 55°C wordt het vrijkomen van koolstof uit cellulose aanmerkelijk minder. Dat is één van de redenen waarom bij hogere temperaturen meer N verdwijnt, ook al is de C/N verhouding volgens de analyses ruim genoeg. Als de hoop te vochtig is wordt cellulose ook niet goed afgebroken en treedt hetzelfde probleem op.

Lignine
Naast cellulose is lignine het belangrijkste bestanddeel van planten. Deze stof wordt veel trager afgebroken dan cellulose en de afbraak verloopt beter bij lagere temperaturen. Dat is dus in een latere fase van de compostering. Omdat in koeienmest de lignine al gedeeltelijk is voorverteerd komt er makkelijker koolstof uit vrij dan uit bijvoorbeeld stro, kippen- of varkensmest.

Zuurgraad
Hoewel composteren bij verschillende zuurgraden goed kan verlopen is er een optimaal traject van pH 5,5 – 8. De biomassa zorgt tijdens het composteren eerst voor een wat lagere (zuurdere) en later voor een wat hogere (meer basische) pH, maar uiteindelijk zal de compost geleidelijk aan wat zuurder worden. Een te hoge pH geeft een groter stikstofverlies omdat door verschuiving van het chemische evenwicht meer NH3 als gas in de lucht verdwijnt.

kader Stalmestcompostering; een kwalitatieve benadering van het proces
Composteren is het maken van een overgang tussen de bodem en bovengrondse resten van planten en dieren. Deze brug moet worden gebouwd omdat het materiaal van plant en dier te grof is om uit te rijden en hindert bij het klaarmaken van het zaaibed of de bestrijding van onkruid. Dat is een mechanische reden. Vaker nog zijn het chemische of biologische redenen omdat de plantaardige stoffen zich niet direct in de bodem laten inpassen. Inzicht in chemische en biologische veranderingen tijdens het proces van composteren is van belang om een keuze te kunnen maken tussen niet, kort of lang composteren.
In het volgende voorbeeld, over het composteren van strorijke stalmest, zal duidelijk worden hoe belangrijk het procesverloop is.

Het proces als geheel
De compostering verloopt altijd in fasen, in dit geval vier. Deze fasen lijken wel een verkorte herhaling van de evolutie van het leven op aarde: eerste de micro-organismen (eerste fase), dan de lagere planten (tweede fase), gevolgd door lagere diersoorten (derde fase). De diersoorten worden vervolgens steeds complexer van vorm en functie (vierde fase). Behalve deze ontwikkeling van levensvormen laat het composteringsproces ook nog een samenspel zien van a-biotische factoren, die ieder hun eigen ontwikkeling volgen: temperatuur (warmte), zuurstof (lucht), vochthuishouding (water) en de C/N verhouding (aarde). Alles bijeen genomen heeft het composteringsproces een aantal kenmerken dat ook aan levende organismen wordt toegeschreven en in die zin is het composteren op te vatten als het ‘levend maken’ van de bodem.
De eerste fase: het opwarmen. De composthoop wordt warmer door de activiteit van micro-organismen die de makkelijk om te zetten organische stoffen afbreken. Het zijn weinig soorten in enorme aantallen. Als de hoop anaëroob is kan de ontstane ammoniak door gebrek aan zuurstof niet verder oxideren. Deze zuurstofloosheid treedt altijd op en zal enige tijd blijven bestaan. Ook als er meer lucht in de hoop komt blijven de omstandigheden in de kern van de kluiten mest nog anaëroob, maar de ammoniak verdwijnt wel na enige tijd (zie grafiek). De compost zit nu nog vol meststoffen die vijandig voor de plant zijn en ook op de bodem een negatieve invloed kunnen uitoefenen. Net als in de evolutie van het leven op aarde zijn het eerst de voorlopers van plant en dier, de bacteriën die de dienst uitmaken en helpen bij het ‘plant- en bodemvriendelijk’ maken van de compost. In de volgende fase komen er hoger georganiseerde plantaardige vormen bij: de schimmels.
De tweede fase: het afkoelen. Er dringt meer lucht in de hoop door en vanaf de buitenkant worden schimmels actief. Dat is soms te merken aan het verschijnen van paddestoelen, de vruchtlichamen van deze schimmels. Door de wisselwerking met de lucht koelt de hoop weer af, maar hij blijft warmer dan de omgeving. Nu de planten hun ontwikkeling in de hoop hebben gehad is het de beurt aan de dieren.
De derde fase: het verschijnen van dieren. Kleine diertjes worden actief, met name springstaarten. Aanvankelijk zijn deze insecten wormachtig van uiterlijk en weinig gedifferentieerd, later komen er soorten bij die een ingewikkelder uiterlijk krijgen. Er verschijnen ogen, kleuren, beharing, staarten om mee te springen en de bewegingsactiviteit neemt toe. Behalve een proces in de tijd is hier ook sprake van een proces in de ruimte, want de diepere lagen herbergen primitievere vormen dan de hogere lagen in de hoop. Er is hier sprake van een evolutieproces in mini-formaat en in een kort tijdsbestek. Het lijkt wel alsof de ontwikkeling van de dierlijke vormenrijkdom parallel loopt met de ontwikkeling van de composthoop (zie figuur). Niet alleen de springstaarten doorlopen een dergelijk proces, ook de wormen doen hieraan mee. Eerst dringen van buitenaf mestwormen de hoop binnen. Ze kunnen niet tegen de anaërobe beginomstandigheden en brengen met hun gangen lucht in de hoop.
Vaak wordt mest al gebruikt voordat de wormen hun intrede doen. Het uitrijden van kort gecomposteerde mest kan voor de voeding van het bodemleven en de gewassen een belangrijke rol spelen, maar op minder vruchtbare gronden kunnen anaërobe processen in de grond optreden. Die hebben dan gedurende het groeiseizoen een negatieve invloed op de gewassen. Bij lang composteren gaat de compost zo veel op grond lijken dat er geen effecten meer worden bereikt in de bodemprocessen. Er wordt bij wijze van spreken alleen maar extra grondachtig materiaal toegevoegd.
De vierde fase: het dierenleven ontvouwt zich. De soortenrijkdom van bacteriën, schimmels en kleinere dieren neemt sterk toe. De mestwormen verdwijnen weer en maken plaats voor grondwormen in meerdere soorten. Niet alleen bij de wormen, maar ook bij de andere organismen gaat de soortensamenstelling steeds meer lijken op die van een gewone bodem. In poëtische taal: de composthoop is aan het gronden en wordt meer ge-aard. Ook gaan de processen steeds langzamer verlopen. De makkelijk aan te tasten stoffen uit dierlijke uitwerpselen en stro zijn omgezet in stabiele stoffen, die overeenkomen met de organische stof in de grond. De compost is rijp en kan uitgereden worden.

 


4.2 Composteertechnieken

4.2.1 Inleiding

Composteren kan plaats vinden op een landbouwbedrijf en op een gespecialiseerd composteringsbedrijf, dat op het gebied van technische voorzieningen meer mogelijkheden biedt. Het gebruik van speciale omzetmachines, geforceerde beluchting en biofilters vergt investeringen die op een landbouwbedrijf in het algemeen niet mogelijk zijn. In eenvoudige vorm worden deze hulpmiddelen op landbouwbedrijven soms wel toegepast.
Zonder al deze hulpmiddelen is het toch mogelijk om goede compost te maken, als er maar rekening gehouden wordt met een aantal basisprincipes. Die worden in dit hoofdstuk eerst belicht. Daarna bespreken we de techniek van het composteren op een landbouwbedrijf en tenslotte worden enkele meer gespecialiseerde technieken beschreven.


4.2.2 Aandachtspunten bij composteren

beluchting
Centraal bij iedere aërobe (zuurstofrijke) compostering staat de vraag: hoe krijg je voldoende lucht in de hoop? Maatregelen die de luchttoetreding sturen zijn: keuze van uitgangsmaterialen die structuur geven, de grootte van de hoop, het vochtgehalte, de wijze van en intensiteit van omzetten en het toepassen van geforceerde beluchting.

structuur
Een composthoop zonder geforceerde beluchting moet een luchtige structuur hebben, zodat er lucht van binnen de hoop uitgewisseld kan worden met de buitenlucht. Goede structuurbrengers zijn bijvoorbeeld tarwestro en houtig groenafval. Ook erwten- of koolzaadstro is bruikbaar. Andere structuurbrengers zijn bijvoorbeeld riet, heidestrooisel en snoeiafval.
Vers stro geeft meer structuur dan stro dat al in de stal gebruikt is. Samen met het watergehalte en de manier van opzetten kan de structuur gebruikt worden om de temperatuur te regelen. Meer structuur geeft meer zuurstof en dat geeft weer een hogere temperatuur. Zo is er onderzoek bekend waarbij gehakseld stro (<8 cm) gedeeltelijk werd vervangen door gemalen stro (<0.5 cm) in combinatie met dierlijke mest. Behalve een betere beschikbaarheid van de koolstof ging bij gemalen stro minder N verloren door de lagere temperatuur. Bij teveel gemalen stro traden echter anaërobe (zuurstofloze) condities op. Hierdoor viel nitraat uiteen en ging stikstof verloren, met stank als gevolg

.

vochtgehalte
Het optimale vochtgehalte hangt af van de structuur en de hoeveelheid organische stof in de uitgangsmaterialen. Te weinig vocht geeft geen omzetting omdat de organismen dan niet kunnen leven; teveel vocht geeft plaatselijke anaërobe condities. Als wenselijke waarden wordt in de literatuur meest waarden tussen 50% en 60% genoemd. Materialen als stro en hout kunnen bij een vochtgehalte van 75-90% evenwel nog steeds goed doorlucht zijn, terwijl structuurarme materialen als keukenafval al boven de 50% dicht komen te zitten.

omzetten
Makkelijk afbreekbaar materiaal kan vanwege het inklinken niet meer beschikbaar zijn voor het composteren. Omzetten is dan nodig om het materiaal weer met lucht in contact te brengen. Dit geldt zowel voor compostsoorten die mede bereid zijn uit dierlijk materiaal als voor soorten die uit puur plantaardig materiaal bestaan. Vooral bij relatief natte compost, zoals dierlijke mestcompost, betekent omzetten ook dat de convectiestroming, de stroming van binnen naar boven, sneller wordt. Homogenisering en verkleining van de massa is een andere belangrijke functie van omzetten. De hoeveelheid lucht die op het moment van omzetten in de hoop komt speelt geen rol van betekenis in het composteringsproces. Wat lucht betreft gaat het bij omzetten om het onderhouden van de convectiestroming.

geforceerde beluchting
Bedrijven die groenafval en GFT verwerken gebruiken vaak geforceerde beluchting, zoals het wegzuigen van de lucht via de bodem. Omzetten is dan beperkt nodig. Om een uniforme doorluchting te krijgen mogen de hopen niet veel hoger zijn dan 2,5 tot 3 meter. Door het wegzuigen van lucht wordt het mogelijk deze te reinigen met een zogenaamde ammoniakwasser en een biofilter. Ammoniak en geur worden zo opgevangen. Om een evenredige temperatuurverdeling te krijgen wordt de hoop soms afgedekt met een warmte-isolerende laag, zoals rijpe compost.
Een andere manier van beluchten is het blazen van lucht van onderaf in de hoop. Nadeel hiervan is het uitdrogen en afkoelen van de onderste laag.
Er is ook een systeem waarbij afwisselend geblazen en gezogen wordt

.

C/N verhouding
Een belangrijke parameter bij de keuze van de uitgangsmaterialen en de hoeveelheden daarvan is de C/N verhouding. De goede waarde bij het starten van het composteren ligt tussen de 20 en de 35.
Voor het uitrekenen van de C/N verhouding van een mengsel moeten de gehaltes aan C en N in de uitgangsmaterialen bekend zijn. Het stikstofgehalte volgt vaak uit de standaard mest- of compostanalyse, of er zijn vuistwaarden bekend.
Met name bij mest blijken er overigens grote variaties in de C/N verhouding tussen partijen van dezelfde soort te zijn: voor goed bemesten en/of goed composteren is het raadzaam om de mest te bemonsteren. Bij plantenresten is de leeftijd van grote invloed: hoe jonger de plant, hoe lager de C/N verhouding. Dit komt omdat oude planten meer houtig worden. Vuistwaarden voor droge stof, C , N en C/N verhouding staan in de tabel 4.2.1.


Bron: 5

Om de uiteindelijke C/N verhouding te bepalen wordt van een gegeven hoeveelheid uitgangsmateriaal de totale hoeveelheid C en N uitgerekend en op elkaar gedeeld. In de praktijk wordt vaak op het gevoel en ervaring een mengsel gemaakt van stoffen met een hoge en een lage C/N verhouding, waarbij ook nog een goede vochtigheid bereikt wordt. In het volgende een voorbeeld van de wijze waarop een berekening uitgevoerd kan worden.


Een boer heeft 200 ton runderstalmest en krijgt daar ook nog eens 50 ton vleesvarkensdrijfmest bij. Hijbesluit dit gezamenlijk te composteren. Uitgaande van de gegeven vuistwaarden geeft dat aan totalen:

* 200 ton stalmest met een een ds-gehalte van 23,5% geeft 47 ton droge stof.
* 50 ton varkensdrijfmest met 9% ds geeft 4,5 ton droge stof

Koolstof:
Stalmest 47 ton x 362 kg C/ton = 17 ton C
Varkensdrijfmest 4,5 ton x 370 kg C/ton = 1,7 ton C
Totaal: 18.7 ton C

Stikstof:
Stalmest 47 ton x 29 kg N/ton = 1.360 kg N
Varkensdrijfmest 4,5 ton x 80 kg N/ton = 360 kg N
Totaal: 1.720 kg N

De C/N verhouding van dit mengsel wordt: 18.700 kg C / 1.720 kg N = 10,9
Het droge stof stofgehalte wordt (47+4,5)/ (200+50) = 51,5/250 = 20,6%
Conclusie: de C/N verhouding is te laag en zal tot extra verlezen leiden. Gezien de structuur (veel halfverteerde, natte stro) is het drogestofgehalte aan de lage kant. De compostering zal moeilijk op gang komen en als de hoop eenmaal warm is zal er veel stikstof ontwijken: uit de aerobe plekken als NH3 vanwege de lage C/N verhouding en als N2O uit de warme natte plekken.

De boer besluit 50 ton tarwestro van een naburige akkerbouwer aan te kopen, en dat tijdens het opzetten van de composthoop door de andere materialen te mengen. Tarwestro heeft relatief veel koolstof ten opzichte van stikstof, is droog en geeft structuur aan de hoop.

50 ton tarwestro met 84% ds is 42 ton ds.

Koolstof: 42 ton x 511 kg C/ton = 21,5 ton C
Stikstof: 42 ton x 7 kg N/ton = 295 kg N

De totalen worden nu: 18,7 + 21.5 = 40,2 ton C
en 1.720 + 295 = 2015 kg N

Dit brengt de C/N -verhouding van het mengsel op 40.200 kg C /2.015 kg N =20 en het drogestofgehalte op
(47+4,5+42)/ (200+50+50) = 93.5/300 = 31%.

Dit mengsel zal vanwege betere luchttoetreding vlot gaan composteren. Door de hoop goed gemengd en niet té luchtig op te zetten (zodat de temperatuur beperkt blijft tot een kleine 55°C), zal mede dankzij de hogere C/N verhouding en het minder voorkomen van natte plekken het verlies aan N beperkt blijven.


soort stro Tarwestro is beter bij het bereiden van vaste mest dan het stro van andere granen, omdat het meer structuur geeft en het inzakken van de hoop tegengaat. Deze structuur heeft te maken met dikkere celwanden en met een hoger siliciumgehalte van het tarwestro.

Siliciumgehalte in % SiO2 van de droge stof van het stro .

tarwe 1,82
gerst 0,65
haver 0,73
rogge 0,53
maïs 0,51

Gerstestro, met vrijwel hetzelfde C/N gehalte als tarwestro, breekt sneller af vanwege de dunnere celwanden, het geringere ligninegehalte en het betere vochtopnemend vermogen.
Hoewel tarwestro minder vocht opneemt heeft het meestal toch de voorkeur, omdat het een betere structuur geeft.

De mate waarin houtzaagsel wordt afgebroken is mede afhankelijk van de kenmerken van de houtsoorten, zoals het vezeltype en de hoeveelheid hars. Populier en wilg worden sneller afgebroken dan beuk, eik of naaldhout.

homogeniteit
Tijdens het opzetten is het belangrijk dat de uitgangsmaterialen zo goed mogelijk gemengd worden, om te voorkomen dat er natte en droge, zuurstofarme en zuurstofrijke plekken ontstaan. Water kan het beste tijdens het mengen toegevoegd worden. Soms worden verschillende materialen in afwisselende, dunne lagen aangebracht.

verteerbaarheid
Houtige, biologisch moeilijk afbreekbare stoffen als takken en spruitstronken moeten voor het composteren verkleind worden om een zo groot mogelijk aangrijpingsoppervlak voor het afbraakproces te krijgen. Zoniet dan doen deze materialen niet meer mee aan het composteringsproces.

Naast de bovenstaande eigenschappen die invloed hebben op het composteren is ook het gehalte aan fosfaat en zware metalen van belang. Deze gehalten bepalen de toepassingsmogelijkheden in het kader van de wetgeving (MINAS en BOOM). In hoofdstuk 8.4 wordt hier nader op ingegaan.


4.2.3 De technieken

1. Extensieve compostering van mest op het landbouwbedrijf


Bij het composteren van dierlijke mest staat het regelen van de luchttoetreding centraal. Verschillende factoren spelen hierbij een rol:
• keuze van de vorm van de hoop: hoogte en breedte
• keuze van de soort en de hoeveelheid structuurvormend materiaal
• de afbreeksnelheid van de organische stof:

afmetingen De vorm van de composthoop heeft te maken met de beschikbare ruimte en met de mechanisatie. Wanneer er omgezet wordt met composteermachines moet er in rijen worden gewerkt. De grootte hangt samen met de gewenste temperatuur, de aanwezige structuur, en de vochtigheid. Vanwege de verplichting door de overheid om een vloeistofdichte ondergrond te maken, zullen veel boeren uit kostenbesparingen ervoor kiezen deze betonplaat niet te groot te maken. Als gevolg hiervan worden de hopen vrij hoog gemaakt en dan kan het nodig zijn om vaker om te zetten.

Bekijken we enkele afwegingen om tot een ideale grote te komen:
• bij een te grote hoop die nat en dicht is, zal er in het midden voortdurend te weinig zuurstof zijn, waardoor er geen compostering plaatsvindt.
• als de hoop groot is, maar te luchtig opgebouwd, kunnen de temperaturen binnenin te hoog, boven de 60°C, oplopen. Om de temperatuur te begrenzen moet de hoop dichter worden (minder uitwisseling, minder zuurstof) of kleiner gemaakt worden (meer uitwisseling, relatief groter oppervlakte).
• bij een te kleine mesthoop is er teveel 'rand', waardoor de weersomstandigheden teveel invloed hebben op de processen in de hoop. Bovendien wordt dan een relatief klein gedeelte goed omgezet.

Gebruikelijke afmetingen voor rijen zijn: 2 tot 3 meter breed en 2 meter hoog.

opzetten
Stalmest wordt meestal op een hoop gestort door kipkarren of vrachtwagens. Meestal verdroogt de buitenkant van de hoop na opwarming. Omzetten verkleint het materiaal en geeft een nieuwe impuls voor de vertering.
Opzetten van vaste mest gebeurt ook wel eens met mestverspreiders. Door te variëren met rijsnelheid, toerental en snelheid van de schuifketting kan de vorm en de luchtigheid van de hoop beïnvloed worden. Een meststrooier met horizontale strooi-assen is hiervoor het meest geschikt. In afwezigheid hiervan kan met bijvoorbeeld platen aan de zijkant voorkomen worden dat de hoop te breed wordt.

De mestverspreider geeft vaak een te luchtige hoop. Dit kan opgelost worden door aan te stampen, water toe te voegen of af te dekken met aarde, maar dat zijn arbeidsintensieve methodes. Behalve dat geven aanstampen en water toevoegen het risico van anaërobe zones. Het is ook mogelijk om de verspreid-as van de mestverspreider te verwijderen en alleen de schuifketting te gebruiken. Er blijft dan meer structuur in de hoop. Bij gebruik van een mestverspreider is het van belang goed op te letten of het luchtige materiaal niet in elkaar zakt en te dicht wordt. Vooral bij nat uitgangsmateriaal kan dit optreden en het is moeilijk weer goed te krijgen. Het is dan beter de mestverspreider niet te gebruiken.

afvoer van lek- en regenwater Er moet bij voorkeur een afvoer zijn van lek- en regenwater. Een hoop mag geen 'natte voeten' hebben. Als er geen afvoer mogelijk is moet de hoop zeker niet te nat worden opgezet. Te nat wil zeggen dat bij knijpen in het materiaal er makkelijk vocht uit komt.


afdekken
Afdekken met speciaal compostdoek is van belang in perioden met zeer veel neerslag. Dit compostdoek, dat water niet en lucht wel doorlaat, is vrij duur maar gaat meerdere jaren mee. Bij normale omstandigheden kan afdekken ertoe leiden dat de compost te droog wordt. Onderzoek onder normale omstandigheden heeft tot nu weinig positief resultaat van afdekken laten zien. Zie ook hoofdstuk 4.3.
Een andere mogelijkheid is het gebruik van stro, dat bij veel neerslag echter niet genoeg beschutting biedt. Een voordeel is de warmte-isolatie, waardoor de buitenkant van de compost zelf beter op temperatuur komt. In het stro zelf moeten dan niet teveel onkruidzaden zitten. Vochtig stro kan de stikstofverliezen beperken omdat er ammoniak in opgevangen wordt.

Incidenteel wordt er op bedrijfsniveau gebruik gemaakt van een overkapping.

omzetten
Na de warme fase heeft de hoop de neiging in te zakken. De structuurbrengende delen (zoals stro) zijn grotendeels verteerd. Er is eventueel wat water bijgekomen en het materiaal kan zich nu verdichten. Om de vertering op gang te houden en anaërobe omstandigheden te voorkomen, kan de hoop op dat moment omgezet worden. Omdat de snel afbreekbare verbindingen inmiddels verteerd zijn, kan de hoop nu losser opgezet worden. Door te mengen wordt het gecomposteerde materiaal homogener. Het is mogelijk om het composteringsproces zonder omzetten te voltooien, maar dat hangt af van de uitgangsmaterialen en de mogelijkheden om het water te beheersen.
Omzetten kan ook een noodgreep zijn als de temperatuur te hoog oploopt. Door het verspreiden van de warmte koelt de hoop weer af. Herhaald omzetten kan soms nodig zijn wanneer de temperatuur weer te hoog wordt. Dan kan het nodig zijn om bij te mengen met andere materialen zoals grond of water. Omzetten is mogelijk met een kraan of frontlader, eventueel in combinatie met een mestverspreider. Een goede keuze van de uitgangsmaterialen voorkomt dat het materiaal te grof blijft. Te nat of grof materiaal kan in het begin bijvoorbeeld bijgemengd worden met oudere compost.

omzetmachine Gebruik van een speciale omzetmachine is ook mogelijk. Intensief machinaal omzetten kan ook negatief werken. Een natte mest of compost kan na gebruik van de omzetmachine extra inzakken, een wat drogere kan extra warm worden. In beide gevallen kan dit verholpen worden door herhaaldelijk omzetten. Dit moet soms wel twee maal per dag gebeuren, vervolgens om de week en in een periode van 6 weken wel 10 tot 15 keer. Wanneer alleen mest gebruikt wordt gaat dit gepaard met hoge verliezen aan organische stof en stikstof (zie hoofdstuk 4.4). Die verliezen zijn te beperken als meer dan 50% groenafval wordt bijgemengd. Deze methode wordt als CMC methode nog nader beschreven.


uitbrengen
De nauwkeurigheid van meststrooiers laat in het algemeen vaak te wensen over. Compost met een homogene structuur en samenstelling heeft hier minder last van omdat hij zich fijner laat verdelen. Een breedwerkende meststrooier met verticale strooi-assen verdient de voorkeur.


2. Intensieve compostering op rillen met omzetmachines

Bij deze intensieve compostering met rillen of ruggen staat de procesregulering centraal. In een periode van ongeveer 6 weken wordt het materiaal meerdere malen omgezet. De frequentie van omzetten wordt bepaald door het koolzuurgehalte van de lucht en de temperatuur in de hoop. Deze moeten daarom steeds gemeten worden. Soms worden speciale (bacterie)preparaten toegevoegd (zie 4.5). Meestal wordt een mengsel gebruikt van dierlijke mest en plantaardig structuurvormend materiaal. Soms wordt ook alleen dierlijke mest gebruikt. Dit geeft een mooie 'korte’ mest met gestabiliseerde organische stof. De hoge stikstofverliezen bij deze aanpak (tot 60%) bestaan voor een groot deel uit ammoniak en lachgas. Beide gassen zijn schadelijk voor het milieu. De verliezen zijn geringer als meer koolstofrijk plantaardig materiaal wordt toegevoegd.

CMC
De meest bekende intensieve methode is de Controlled Microbial Composting (CMC). Dit is een beschermde merknaam gebaseerd op het werk van E. Pfeiffer, een duitse landbouwpionier die in de jaren dertig van de vorige eeuw aan de basis heeft gestaan van de biologisch-dynamische landbouw in Nederland. Gebruik van speciale preparaten is een onderdeel van de methode. Varianten van deze methode worden ook veel toegepast maar dragen dan niet de naam CMC. Bij de CMC methode wordt door vaak om te zetten het proces zuurstofrijk gehouden.
Composteerbedrijf de ‘Blauwe Kei’ werkt met de CMC methode.

Bij de CMC methode worden de uitgangsmaterialen gesplitst in C-rijk en N-rijk en vervolgens gemengd om de juiste C/N verhouding van ongeveer 30:1 te krijgen. Het mengsel wordt opgezet in hopen van maximaal 3 meter breed en 1,6 meter hoog (minimale afmeting is 1,2 bij 0,8 meter). De nadruk ligt op het luchtig opzetten. Na het opzetten wordt een CMC starter toegevoegd, een bacteriepreparaat. De CMC-starter bevat 55 geselecteerde soorten micro-organismen. De hoop wordt afgedekt met een compostdoek. Aan de hand van gemeten CO2-gehalte en temperatuur wordt er bepaald of er omgezet moet worden. Omzetten vindt de eerste twee weken iedere dag, daarna ongeveer om de drie dagen plaats. Tegen het eind van het proces wordt wekelijks omgezet. Na 6 tot 10 weken is de compost klaar.

Het proces wordt gecontroleerd en zo nodig bijgestuurd aan de hand van CO2 - en temperatuurmetingen. We gaan kort op deze factoren in.

temperatuur
In de eerste week is vooral de temperatuur de bepalende factor voor de omzetting. Deze moet plaatsvinden bij een temperatuur van 65°C en daarom moet er dagelijks gemeten worden door het steken van een thermometer boven in de hoop.

CO2-gehalte
Na de eerste week zakt de temperatuur en is het CO2-gehalte de bepalende factor voor het omzetten. Dit gehalte moet onder de 2,5% blijven. Hogere gehaltes zijn een aanwijzing voor anaërobe condities die niet wenselijk zijn. Het CO2-gehalte wordt met een speciaal apparaat gemeten.

vochtigheid
Het vochtgehalte moet tussen de 55 en 60% zijn. Dit kan met de hand of in een laboratorium worden beoordeeld. Bij een beoordeling met de hand moet er na stevig knijpen juist nog wat vocht uitgeknepen kunnen worden. Bij teveel vocht kan zuurstoftekort optreden. Als de hoop te droog is kan er tijdens het omzetten extra water gegeven worden.

micro-farming
De CMC methode is een onderdeel van het Micro-farming systeem van Compara (zie hoofdstuk 9). Dit systeem richt zich op de voedselketen in de grond. Er wordt van uitgegaan dat sommige houtige gewassen (fruit, bomen, rozen) een grond nodig hebben waarin schimmels overheersen. Andere gewassen, zoals de blad, bol- en knolgewassen prefereren een grond waarin bacteriën overheersen. Om de grond in de gewenste richting te kunnen sturen wordt eerst het voedselweb in de bodem geanalyseerd. Dit gebeurt in de laboratoria BBClabs en SFI (zie hoofdstuk 9 voor adressen). Op grond van deze resultaten kan de gewenste compost gekozen worden. Door bijmenging van meer houtachtig materiaal of meer dierlijke mest kan bijvoorbeeld een meer schimmeldominante of een meer bacteriedominante compost worden bereid. Die kan ingezet worden om het bodemleven in de gewenste richting te sturen. In de Verenigde Staten wordt deze methode al geruime tijd toegepast. De resultaten van bedrijven in Nederland zijn nog beperkt gedocumenteerd.


omzetmachines
Bij intensieve methodes wordt gebruik gemaakt van speciale machines om de compost om te zetten. Deze machines hebben een grote horizontaal gemonteerde frees, die door de hoop getrokken wordt. Er zijn zowel getrokken als zelfrijdende versies. Zowel bij het opzetten als het omzetten kan er met de omzetmachine water of drijfmest toegevoegd worden.

Aanwijzingen voor gebruik van compostomzetters zijn.
* Asdiameter: lang, nog niet verteerd stro en verdwaalde strotouwtjes kunnen zich om een as wikkelen. Hoe dunner de as hoe groter dit probleem. Daarom raden wij een asdiameter aan van meer dan 50 cm. * Schoepvorm: de schoep moet zodanig gevormd zijn dat de mest van de zijkanten naar binnen gewerkt wordt.
Afhankelijk van de diameter heeft de as doorgaans een toerental van 150-600 omwentelingen per minuut. Met de combinatie rijsnelheid, toerental en eventueel hoogte-instelling kan wat gevarieerd worden in de intensiteit van omzetten.
Bij zelfrijdende omzetters zitten de aandrijfwielen of rupsbanden aan de achterkant en is de omzet-as in hoogte verstelbaar (bijvoorbeeld via hydraulisch in hoogte beweegbare voorwielen). Hierdoor kun je bij het omzetten de stand variëren en het apparaat over de weg vervoeren.

Bij getrokken mestomzetters (doorgaans hangen deze in de hef en hebben ze een steunwiel) moet de trekker een kruipstand hebben. Bij de eerste keer omzetten is de maximaal te rijden snelheid ongeveer 500 m/uur. De omzetter heeft de neiging om de trekker scheef te trekken.

 


3. Compostering van groencompost

Groencompost wordt op gespecialiseerde bedrijven gemaakt. Een groot aantal organische materialen wordt gebruikt, waarvan berm- en slootmaaisel de belangrijke bestanddelen zijn. Deze maken vaak niet meer dan 30% van het materiaal uit omdat ze te weinig structuurvormende eigenschappen bezitten. Het houtige afval uit groenvoorzieningen moet de nodige structuur geven. Dit afval wordt eerst verkleind met messen die goed composteerbare vezels opleveren of verwerkt tot chips die minder goed composteren. Er zijn ook machines die mengvormen geven.
Bij het opzetten van de hoop wordt de verhouding tussen wel- en niet structuurvormend, wel en niet stikstofrijk en meer of minder nat zorgvuldig gekozen.

tafels, rillen
De gebruikelijke methode is het composteren op 'tafels' van ongeveer 3 meter hoogte, maar er wordt ook wel gewerkt op rillen (ruggen). De rillenmethode is bewerkelijker maar maakt wel een betere homogenisering mogelijk doordat er frequenter en intensiever wordt gemengd.
Bij het werken met tafels is geforceerde beluchting nodig, die meestal van onderen af omhoog wordt geblazen. Een enkele maal wordt de lucht weggezogen. Als de lucht bij het wegzuigen door een vochtig mengsel van houtsnippers (biofilter) wordt geblazen neemt dat de geur weg. Het beluchten werkt tevens als koeling om de temperatuur te controleren op een waarde van ongeveer 60ºC. Omdat het materiaal de neiging heeft om uit te drogen, is bevochtigen periodiek nodig. Tijdens het composteren wordt de compost met de shovel of met speciale machines enkele malen omgezet. De composteringsduur is 6 weken of langer. Soms wordt al na 4 weken gezeefd. Dit gebeurt meestal met een trommelzeef, maar ook de sterzeef wordt toegepast.


4. Continue reactors

continue proces Bij continue processen wordt er steeds materiaal toegevoegd en onttrokken in een voortdurend proces. Dat is anders bij de normale compostering waarbij de materialen worden gestort, het proces
batch proces eenmalig doorlopen en de plaat weer schoongemaakt (een 'batch proces').
Het bekende VAM-compostvat bijvoorbeeld is een kleine uitvoering van de 'continue verticale reactor'. Materialen worden van boven toegevoerd, ondergaan het composteringsproces en worden onderaan verwijderd.
Er bestaan 9 meter hoge installaties met hetzelfde principe en een inhoud van 2000 m3. Doorgaans geven hoogten groter dan 3 meter al problemen met de goede uniforme luchtdoorstroming.

Als de materialen horizontaal door de reactor worden gevoerd, spreken we van een 'continue horizontale reactor'. De hoogte daarvan is nooit meer dan 2 tot 3 meter. Zuurstof kan zowel geforceerd als door omzetten toegevoerd worden en het proces is goed beheersbaar in zuurstoftoevoer en temperatuur.


5. Wormencompostering

In een normale composthoop zullen vaak gedurende de rijpingsfase wormen gaan leven. Dit is vooral de rode mestworm. Deze soort voelt zich beter thuis in de wat hogere temperaturen en het rijke substraat dan in de bodem.
Bij wormencompostering ('vermicomposting' en 'vermiculture' als de wormen zelf het hoofddoel zijn) wordt voor het omzetwerk een groter beroep op deze wormen gedaan. Er is geen thermofiele fase. Het is een methode die sinds de jaren 70 met name in de VS en in Australië opgang maakte, zowel op huishoudelijk niveau als op wat grotere schaal. Er wordt gewerkt aan continue systemen voor wormencompostering op bedrijfsniveau.

rode mestworm
De rode mestworm (Eisenia foetida) is een pioniersoort: een intensieve stofwisseling en daarmee een snelle omzetting van het substraat ondersteunt een snelle jeugdontwikkeling en een grote vermeerderingsnelheid.

De ideale temperatuur voor E. foetida ligt tussen de 20 en 29°C. Bij te lage temperaturen gaat het omzettingsproces langzamer, bij hogere temperaturen zullen de wormen migreren of doodgaan. Het substraat moet voedselrijk zijn en voldoende fijngemaakt. Het moet ook minerale bodembestanddelen bevatten en luchtig zijn.
De grote betekenis van de mestworm is het creëren van gunstige omstandigheden zodat het microleven zijn werk kan doen. De worm zorgt voor:

• het mengen en verplaatsen van het substraat door het graven van gangen
• het mengen en verkleinen van deeltjes in zijn maag/darm-kanaal
• het creëren van goede omstandigheden voor bacteriën in zijn maag/darmkanaal
• het beter beschikbaar komen van voedingsstoffen in het verteerde substraat
Verder draagt de worm bij aan de structuur door afgifte van slijmstoffen en andere verbindingen.

regelmatig voeren
Composteren met wormen is in feite wormen voeren. Dat betekent dat er regelmatig (bijvoorbeeld dagelijks) een nieuwe hoeveelheid organisch afval toegevoerd moet worden. Doordat het regelmatig gebeurt zijn de toe te voeren hoeveelheden zó klein dat er weinig temperatuurverhoging optreedt. Meerdere soorten organisch afval zijn geschikt, zoals drijfmest met stro en voedselresten. Het uitgangsmateriaal moet wel een constante, homogene samenstelling hebben en klein gemaakt zijn.

oogst
Bij het oogsten van de compost moeten de wormen gespaard blijven voor 'hergebruik'. Dit kan bijvoorbeeld door (met droogte of warmte) de wormen te verdrijven uit het te oogsten deel, zodat ze in de hoop migreren naar de versere delen. Een andere mogelijkheid is het eindmateriaal te zeven: wormenuitwerpselen zijn kleiner dan wormen of wormeneieren en minder kleverig dan wormen. De wormen blijven op de zeef liggen.

hoop of silo
De traditionele methode van wormencompostering waren hopen of rijen op de grond van ongeveer 50 cm hoogte. De nadelen daarvan zijn: er is veel oppervlakte nodig, veel arbeid en het werkt langzaam.
Er wordt ook wel met containers gewerkt. Deze hebben de genoemde nadelen minder. Ze werken volgens het ‘batch’ – principe (vullen, verwerken, legen). Er zijn zowel grootschalige als kleinschalige varianten van. Sommige van deze systemen kunnen een laag substraat van een meter hoog in 30 dagen verwerken. Er wordt gewerkt aan continue systemen voor wormencompostering voor grootschalig gebruik.

stikstofverlies
Het is niet duidelijk of wormencompostering een lager stikstofverlies geeft. Er is slechts één onderzoek bekend. Hier was het stikstofverlies 50%. Omdat er geen thermofiele fase is, en er dus minder N in de vorm van ammoniak zal verdwijnen, is het aannemelijk dat het verlies vaak duidelijk onder de 50% zal zijn.

ziekteverwekkers
Ook bij wormencompostering verdwijnt een deel van de ziekteverwekkers, ondanks het ontbreken van de thermofiele fase. Dit wordt veroorzaakt door de afwijkende omstandigheden, met name in het wormdarmkanaal. Concurrentie tussen micro-organismen om voedsel speelt mogelijk een rol. Of de reiniging net zo effectief is als bij een compostering met een thermofiele fase, is niet duidelijk. Er zijn systemen ontwikkeld waarbij het uitgangsmateriaal eerst gewoon gecomposteerd wordt en waarbij later, na de temperatuurpiek, wormen worden ingezet.

In een Duits onderzoek is de kwaliteit van wormencompost vergeleken met gewone compost. Hierbij is onder meer gekeken naar gehalten en beschikbaarheid van voedingsstoffen, humus en zout. Het bleek dat verschillen tussen wel- en geen wormencompost niet zo groot waren als de verschillen veroorzaakt door de uitgangsmaterialen. Er was geen aantoonbaar verschil in de beschikbaarheid van voedingsstoffen en het vóórkomen van plantenhormoonachtige stoffen. In principe is wormencompost een uitstekende meststof, zij het niet beter dan gewone compost.

6. Anaërobe vergisting

Dit is strikt genomen geen compostering maar een zuurstofloze omzetting. Hierbij wordt gas gevormd met een gehalte van 50 tot 70% methaan. Dit proces vindt in warmere landen ook in moerassen plaats en daarom heet methaan ook wel moerasgas.
Van 1 ton bioafval kan 200 tot 300 m3 biogas, met een energie-inhoud van 300-450 kWh gewonnen worden, waarbij de organische stof tot 90% kan verdwijnen. Het proces vindt plaats bij een temperatuur van 32 tot 55°C. Om het proces aan de gang te krijgen en te houden moet het in ons klimaat van buitenaf opgewarmd worden. Het kan zowel met een waterige massa (< 15% DS) als met een droge massa (maximaal 65% DS). Als verwerkingsproces is het bijvoorbeeld in gebruik bij grote composteerinstallaties, bij milieuvriendelijke woonprojecten en in de derde wereld. Fosfor en kali blijven bij dit proces behouden, stikstof voor een groot deel.
Het restproduct kan alsnog gecomposteerd worden en wijkt in kwaliteit niet zoveel af van andere soorten compost. . Anaërobe vergisting wordt op het moment op enkele grootschalige bedrijven toegepast, onder meer bij Compostering Lelystad in Lelystad.

Vergisten is een vorm van gecontroleerd verbranden, waarbij minder organische stof beschikbaar komt voor bodemverbetering dan bij aëroob composteren. De belangrijkste voedingsstoffen blijven wel behouden.

 

4.3 De opslag van mest en compost


Inleiding
Bij de keuze van de juiste opslagmethode voor vaste mest en compost gaat het er vooral om wat de wet toestaat. Hoewel de wetgeving tamelijk eenduidig is wordt in de praktijk soms een streng en soms een soepel beleid gehanteerd. Onderzoek laat zien dat uit vaste mest van goede kwaliteit zeer weinig nutriënten uitspoelen en daar hangt het soepele beleid dan ook mee samen.
Vaak is een vloeistofdichte laag verplicht en bij de keuze van de methode spelen financiële en praktische overwegingen een belangrijke rol. Een steeds terugkerende vraag is de wenselijkheid van het afdekken van hopen. Op al deze thema’s gaat dit hoofdstuk in. Eerst op de wetgeving, dan op de verschillende methodieken en tenslotte op het afdekken. Ook wordt een overzicht gepresenteerd van onderzoek naar uitspoeling uit vaste mest, die direct op de grond wordt opgeslagen.

Wetgeving
Er is wettelijk voorgeschreven dat vaste mest op een vloeistofdichte plaat moet worden bewaard. In het besluit melkrundveebedrijven (Staatsblad van 18 juni 1991) staat de volgende formulering (besluit 324):

"Art. 1.1.7. De opslag van vaste mest buiten de stal moet geschieden
mestdichte plaat op een mestdichte plaat, die is voorzien van een opstaande rand of een gelijkwaardige voorziening; de stapeling moet zodanig geschieden dat uitzakkend vocht niet van de mestplaat kan vloeien. Dit vocht moet door middel van een gesloten, mestdichte riolering worden afgevoerd naar een mestdichte opslagruimte."

In de wet staat dus niet voorgeschreven welk materiaal gebruikt moet worden. Elk materiaal is toegestaan mits het maar mestdicht is. Verder staat er dat er een opslagmogelijkheid moet zijn voor het mestwater. Dit is niet nodig wanneer er geen mestwater is. Hier zal nog nader op worden ingegaan.

In de praktijk wordt met de wettelijke verplichting om een vloeistofdichte laag vloeistofdichte laag toe te passen heel divers omgegaan. Er zijn gemeentes die opslag en composteren van vaste dierlijke mest zonder meer toestaan. Andere staan het toe onder bepaalde voorwaarden, zoals een droge stofgehalte hoger dan 45% of afdekken met provinciaal beleid compostdoek. Ook vanuit de provincies is het beleid divers. Provincies regelen niet de compostering van bedrijfseigen mest, maar wel de compostering van organisch materiaal dat van elders is aangevoerd. Dit mag in Noord-Holland bijvoorbeeld rechtstreeks op grond. In Overijssel mag dit niet, maar de provincie heeft wel proefprojecten waarbij direct op grond wordt gecomposteerd. In Friesland vindt men de eis van een vloeistofdichte laag niet zinvol, maar handhaaft die toch.
--------------------------------------------
Duits beleid In Duitsland zijn de eisen aanmerkelijk soepeler. Vaste mest direct op de grond is daar bijvoorbeeld toegestaan. De reden hiervoor is dat er inmiddels veel onderzoeksresultaten bekend zijn over uitspoeling van voedingsstoffen uit mesthopen. In Duitsland mag mest direct op de grond worden bewaard of gecomposteerd. In waterwingebieden en gebieden met geneeskrachtige bronnen gelden strengere eisen. Interessant zijn de aanbevelingen die in Duitsland voor opslag worden gedaan:

hoeveelheid Hanteer een zinvolle relatie tussen te bemesten oppervlakte en hoeveelheid mest.

voorbehandeling Mest met een droge stofgehalte onder de 25% eerst voorbehandelen tot een hoger droge stofgehalte verkregen is.

opslag Kleihoudende gronden hebben de voorkeur, maar het kan ook op zandgrond. Niet op een drainbuis opslaan.

grondwaterdiepte Tenminste 1,5 m.

afstand tot Tenminste 100 m.
waterwingebieden

afstand tot Tenminste 20 m.
oppervlaktewater

aanleg Hou de grootte zo beperkt mogelijk. De bovenkant moet vlak zijn.

afdekking Niet direct nodig. Bij toepassing alleen na de warmtefase (4-6 weken na opzetten) en alleen met gasdoorlatende materialen zoals stro of compostdoek.

vloeistofdichte laag Aan te bevelen bij hogere grondwaterstand, bij zandgronden en bij mest met laag droge stofgehalte. Wanneer twee van deze drie punten optreden dan is een vloeistofdichte laag zonder meer nodig.

opslagtijd Niet langer dan 6 maanden.

nabehandeling grond Na wegruimen van de mest alleen een bodembehandeling wanneer er een gewas komt.
------------------------------------


Mogelijkheden voor een vloeistofdichte laag
Materialen die in aanmerking komen om aan de eis van vloeistofdicht te voldoen zijn beton, plastic en verdichte klei. Omdat deze materialen niet 100% vloeistofdicht zijn is een beter criterium: afdoende
doorlatendheid vloeistofdicht. De doorlatendheid van de verschillende materialen wisselt sterk en de ene laag moet dikker zijn dan de andere om tot een gelijke doorlatendheid te komen.
Een verdichte kleilaag kan gelijkwaardig zijn aan een betonplaat. Op de langere duur is plastic zelfs minder geschikt dan klei door scheurvorming. Klei of een bentonietgrondmengsel wordt na verloop van tijd steeds beter van kwaliteit, beton en plastic worden steeds slechter doordat er scheuren kunnen ontstaan.
De kennis over gebruik van verdichte klei als vloeistofdichte laag is de laatste jaren sterk toegenomen door onderzoek ten behoeve van vuilstortplaatsen. Voormalige stortplaatsen moeten aan de boven- en onderzijde vloeistofdicht worden afgesloten.

Voor een vergelijking tussen de verschillende in aanmerking komende materialen kan de tabel 4.3.1 dienen.

Tabel 4.3.1. Doorlatendheid diverse afdichtingsmaterialen

Doorlatendheid diverse afdichtingsmaterialen
beton 0-13 m/sec
HDPE folie 10-12 - 10-13 ,,
verdichte klei 10-10 - 10-11 ,,

dikte laag
Uit bovenstaande tabel valt af te lezen dat een verdichte kleilaag 100 maal zo dik moet zijn als plastic folie om eenzelfde afdichting te krijgen. In de praktijk is een verdichte kleilaag van ongeveer 20 cm dikte voldoende om aan het criterium van vloeistofdichtheid te voldoen. Een dikkere laag is natuurlijk wel minder gevoelig voor beschadiging.

beton
Beton wordt het meeste gebruikt om mest te bewaren of te composteren. Het voordeel is de berijdbaarheid van de plaat, het nadeel is de hoge prijs.
Bij toepassing van een gestorte, aaneengesloten plaat bedragen de kosten ongeveer € 30.000 voor een plaat van 400 m2.
Ook kunnen geprefabriceerde platen worden gebruikt. Door toepassing van kit kan ook aan het criterium van vloeistofdichtheid worden voldaan. Een plaat van 400 m2 kost ongeveer € 16.000. Een nadeel van geprefabriceerde platen is dat de kwaliteit van de afdichting van de naden na verloop van tijd minder wordt.

Naast de basiskosten komen bij gebruik van beton vaak nog de kosten van een opstaande wand (ongeveer € 500 per 4 meter) en de kosten van een put voor opvang van het overtollige water. In plaats van een put kan ook met een dompelpomp worden gewerkt. Hier wordt nog op teruggekomen.

klei, leem en bentoniet/grondmengsels
Het voordeel van vloeistofdichte lagen waarbij gebruik wordt gemaakt van kleihoudende materialen is dat ze goedkoper zijn dan beton en dat de kwaliteit niet afneemt na verloop van tijd.
Er is ook een belangrijk nadeel: het berijden van de vloeistofdichte laag is niet of slechts beperkt mogelijk.

Bij het kiezen van een ondergrond moet onderscheid worden gemaakt tussen gronden met meer dan 35% lutum (ongeveer 60% afslibbaar) en gronden met minder dan 35% lutum. Bij meer dan 35% lutum kan direct van de aanwezige grond gebruik worden gemaakt. Bij lichtere gronden moet bentoniet met de grond gemengd worden.
Om een wettelijk toegestane situatie te krijgen kan de volgende werkwijze worden gevolgd:
Ga uit van een niet te natte en niet te droge zavel of klei. Optimaal is de vochtigheid die vereist is voor het ruggenfrezen van aardappels.

Dwarsdoorsnede mestopslag.

Breng zoveel natriumbentoniet (zwelklei) gelijkmatig aan de oppervlakte aan dat na menging van deze bentoniet met een 20 tot 25 cm dikke kleilaag een bentonietgehalte van 6 gewichtsprocenten ontstaat. Klei in natuurlijke ligging weegt 1,2 tot 1,5 kg per liter. Meng met een landbouwfrees met zeer lage rijsnelheid en zeer hoog toerental de bentoniet door de bovenste 20 tot 25 cm. Herhaal dit enige malen. Er mogen geen kluiten overblijven. Wals vervolgens de laag aan.

werkwijze op zandgronden
Hier kan in principe dezelfde procedure gevolgd worden als bij kleigronden maar nu moet 8 gewichtsprocent bentoniet worden toegevoegd.

leem
Ook leem kan gebruikt worden om een vloeistofdichte laag te krijgen. Leem is een meestal kalkloos materiaal dat in stuwwallen uit de ijstijden wordt aangetroffen. De leem moet minimaal 35% lutum bevatten. De werkwijze is dezelfde als bij zavel of klei. De leemlaag moet ook ongeveer 25 cm dik zijn.

afvoer van mest- en regenwater
Wettelijk is de opvang in een mestdichte put voorgeschreven. Bij de afweging van keuzes om hieraan te voldoen is het van belang mestwater en regenwater te onderscheiden. Wanneer het regenwater kan worden opgevangen speelt alleen het mestwater een rol. Wanneer alleen mestwater opgevangen moet worden is een kleinere en dus goedkopere opslag voldoende. Regenwater kan worden opgevangen door de mest onder een overkapping te bewaren of gebruik te maken van compostdoek. Compostdoek laat wel lucht maar geen water door. Het is gemaakt van polypropyleen, een relatief minder schadelijke plasticsoort.
Wanneer er toch afvoer is van mest- en regenwater is hiervoor een opslag noodzakelijk. Een open opslag wordt soms toegestaan. Deze is ook te maken van klei, leem of een bentoniet/zandmengsel. Ook bij gebruikmaking van een riet of biezenveld is wettelijk een open situatie toegestaan. Verder wordt ook wel een mestzak gebruikt.

Een relatief goedkope oplossing wordt toegepast op het bedrijf van Ferket. De mest wordt opgeslagen op een kleilaag. Op het laagste punt is een deel met kippengaas afgescheiden om te voorkomen dat er grof materiaal naar toe stroomt. Met een dompelpomp wordt het vocht (regenwater en lekwater) in natte perioden opgezogen in een giertank en weer over de mest uitgesproeid. Bij zeer natte omstandigheden wordt het in een tank opgeslagen. Bij gebruik van een dompelpomp is het van belang dat deze van zeer goede kwaliteit is. De pomp moet langere tijd droog kunnen draaien en ook grover materiaal kunnen verwerken. De capaciteit hoeft niet groot te zijn. De kosten van de pomp bedragen ongeveer € 700.

afdekken
Dierlijke mest verliest tijdens de bewaring veel vocht. Dit is niet alleen vocht dat in de mest zit, maar ook vocht dat vrijkomt bij de vertering van de mest. Bij die vertering worden koolhydraten omgezet in koolzuurgas en water, dat weg kan lekken. Door dit waterverlies dreigt de mest te droog te worden. Onderzoek heeft bevestigd dat het niet altijd noodzakelijk is om een mesthoop af te dekken. Toch hebben de laatste jaren veel bedrijven met wateroverlast en te natte mest te maken. Dat kan te maken hebben met een slechte afwatering van de mestopslagplaats, met het uitgangsmateriaal en met de extreme regenval van de laatste jaren. Gebruik van compostdoek of een overdekte mestplaats bleken in die gevallen nodig te zijn. Ook zijn er methoden, zoals de CMC methode of de daarvan afgeleide systemen, waarbij het compostdoek een essentieel onderdeel is.

uitspoeling
Bij uitspoeling gaat vooral kalium verloren. Vervolgens stikstof en in mindere mate fosfor. Uitspoeling treedt op bij lage droge stofgehalten van de mest. Onder invloed van de hogere druk onder in de hoop wordt vocht uit de hoop geperst. Aan de zijkant komt het er als mestwater uit. Dit mestwater is enerzijds vocht uit de mest zelf, anderzijds regenwater dat door de hoop naar beneden is getrokken.

Onderzoek naar uitspoeling uit opgeslagen vaste mest en compost is in Nederland nauwelijks uitgevoerd, wel in het buitenland.
• Scheller deed onderzoek bij twee mesthopen op zandgronden. De hopen lagen op akkers en niet op een vaste compostplaats. Er bereikte zo goed als geen nitraat of ammonium het grondwater.
• Paffrath vond bij een mesthoop een uitspoeling van 8 kg N03-N per 250 m2 mestplaats.
• Von Wistinghausen deed onderzoek bij twee mesthopen op een tuinbouwbedrijf op lemig zand. Per 50 ton stalmest verdween 10 kg N03-N in de richting van het grondwater. De hoeveelheid die het grondwater werkelijk bereikt zal kleiner zijn, omdat een deel onderweg denitrificeert.
• Berner onderzocht drie standplaatsen in Zwitserland. Uit dit onderzoek blijkt dat de uitspoeling sterk afhankelijk is van de wijze van composteren. Bij te droog composteren spoelt er veel nitraat uit. Bij te nat composteren spoelt er veel organische stikstof en ammonium uit. Bij goede composteringsomstandigheden spoelt er de minste stikstof uit. In tegenstelling tot de andere onderzoeken werd hier bij ongunstige composteringsomstandigheden wel een grote uitspoeling van stikstof aangetroffen.

procedure
De beoordeling van toegepaste oplossingen berust steeds bij de gemeentes. Hier moet in eerste instantie contact mee worden opgenomen. Per gemeente kan het beleid sterk variëren. Het gebruik van klei of leem kan gezien bovenstaande geen reden zijn om toestemming te weigeren.



4.4 Beperking van verliezen

Verliezen bij bewaring en compostering van mest
Bij mestbewaring en compostering treden verliezen aan organische stof en mineralen op. Bij compostering kunnen deze verliezen geaccepteerd worden wanneer de verkregen nieuwe eigenschappen opwegen tegen de verliezen. Het is evenwel steeds van belang de verliezen zo veel mogelijk te beperken.
De verliezen kunnen het gevolg zijn van uitspoeling en van vervluchtiging. Op problematiek rond de verliezen zal ingegaan worden bij de bewaring en compostering van mest, de compostering van groenafval en bij de GFT-compostering.

Verliezen bij bewaring van vaste mest
Bij de bewaring van vaste mest gaan droge stof en mineralen verloren. Wat betreft de belangrijkste mineralen gaat het vooral om stikstof en kalium. De verliezen aan fosfor zijn beperkt.

verlies aan stikstof en droge stof
Het stikstofverlies wordt bepaald door de hoeveelheid stro die wordt gebruikt, door de wijze van bewaring en door de wijze van afdekking. Verlies aan stikstof en aan droge stof zijn aan elkaar gekoppeld.
Wanneer veel stro wordt gebruikt is het percentage stikstof dat verloren gaat kleiner dan het percentage droge stof. In de overmaat aan koolstofrijk stro wordt stikstof gebonden. Bij een laag strogebruik gaat stikstof sneller verloren dan droge stof. De luchtarme en natte omstandigheden die dan ontstaan leiden tot extra stikstofverliezen door uitspoeling en gasvormige verliezen.
Het omslagpunt ligt bij 15% droge stofverlies. Boven 15% droge stofverlies gaat meer droge stof dan stikstof verloren.

Als bewaren van mest en niet het composteren hoofddoel is, dan is het dus wenselijk tamelijk anaëroob te werken. Hiermee kan bij het opzetten van de hoop rekening worden gehouden. Verder is beperking van het strogebruik van belang om verliezen bij bewaring te voorkomen. Aan de temperatuur is makkelijk af te lezen of dit gelukt is: wordt deze hoog dan is er geen sprake van een anaërobe situatie.

kalium en fosfor
Het verlies aan kalium is afhankelijk van de bewaringsduur, het droge stofgehalte en de wijze van afdekking. In tabel 4.4.2 zijn gemiddelde waarden aangegeven. Het blijkt dat er aanzienlijke verliezen aan kalium kunnen optreden. Kaliumrijke mest is vooral nodig op zandgronden, waar klaver in het gras van belang is. Daar moet je de nattere mest afdekken. Opvangen van mestwater is dan van belang.


Bij overdekte bewaring treedt het gehele kaliumverlies al in de eerste maand op door uitpersing van mestwater. Bij een hoog droge stof percentage is het verlies aanmerkelijk minder.

Fosfor gaat alleen verloren via het mestwater, gemiddeld zo’n 7%. Wanneer dit mestwater goed wordt opgevangen en gebruikt is er geen fosforverlies.

Gemiddelde verliezen
Bij een bewaringsduur van 4,5 maand treden gemiddelde verliezen op (in %) volgens tabel 4.4.3.

Vervolg