Biogasaanleg benut 100% afval op kaas- en varkplaas | Landbou
Landbou / Bedrywe / Biogasaanleg benut 100% afval op kaas- en varkplaas
Biogasaanleg benut 100% afval op kaas- en varkplaas
Deur Jacques Claassen
Ná intensiewe navorsing en besparings-vergelykings het 'n kaas-en-varkboer besef 'n biogasaanleg maak 100% sakesin.
Danksy die doeltreffende gebruik van afvalprodukte en gesonde sakebestuur verskuif hierdie gediversifiseerde kaas-en-varkboerdery nou die grense met 'n vindingryke sakemodel vir die opwekking van biogas en hitte.
Die klein, maar intensiewe Zandam-boerdery van 80 ha tussen Klipheuwel en die Paarl voer reeds jare lank die tonne wei wat hy as 'n neweproduk uit sy kaasmaakprosesse kry, aan die varke in sy boerdery wat juis vir dié doel tot stand gebring is.
Ná deeglike, drie jaar lange navorsing en die oorweging van verskeie opsies, het mnr. Mauro Delle Donne nou 'n Europees ontwerpte dubbelkamer-biogasaanleg van R8 miljoen opgerig om die plaas se varkmis ook na behore te gebruik.
Elke kriesel afval – van wei tot mis en water – word dus benut en omgeskakel om 'n gekombineerde hitte-en-kragopwekker aan te dryf en 800 MWh elektrisiteit per jaar en meer as 1 000 MWh se termiese energie te lewer. 'n Bykomende inkomstestroom uit vloeibare kompos word ook in die vooruitsig gestel.
Die plaas was nog nooit groot genoeg om voldoende ruvoer vir sy eie melkkudde te verskaf nie. Daarom het Zandam sy kudde van 100 lakterende koeie in 1993 tot niet gemaak en besluit om eerder melk aan te koop en dit tot kaas te verwerk. Deur die jare is die varkboerdery ook uitgebrei en gemoderniseer.
"Ons koop 800 000 liter melk per maand van boere by Ceres en Porterville aan. Vir die maak van kaas bepaal ons natuurlik die koopprys op grond van die melk se vastestofinhoud. Dit staan tans op sowat R5,32/liter," sê Mauro.
Die kaasmaakprosesse bring mee dat 90% van die melk, oftewel 720 000 liter per maand, die neweproduk wei word. Nadat die oorblywende proteïene vir die maak van ricotta uit die wei herwin is, bly daar maandeliks sowat 700 000 liter vars wei oor wat onmiddellik aan die varke gevoer kan word pleks van om dit weg te gooi.
Zandam se varkboerdery verg egter daagliks 42 000 liter wei. Die res word by die bekende Fairview-boerdery, vir wie wei 'n afvalproduk is, gekry.
Sake- en omgewingsin
Die vraag ontstaan egter of dit lonend is om sonder subsidies so 'n groot belegging in 'n biogasaanleg te maak. Nadat Mauro drie jaar gelede 'n nuwe varkeenheid met optimale behuisingstoestande wat aan Europese standaarde voldoen, tot stand gebring het, het hy baie opsies ondersoek oor hoe om van die miswater ontslae te raak.
Hy het selfs die moontlikheid oorweeg om 'n bioverteerder saam met sy buurman op te rig, maar het daarteen besluit omdat dit probleme met biosekerheid vir sy sogeenheid sou skep. Die hoogs moderne geboue waarin die varke gehuisves word, beteken onder meer dat ál die mis in 'n ondergrondse kanaalstelsel opgevang word. Zandam het 25 m³ (25 000 liter) mis en water wat per dag afgevoer word en waarvan biogas gemaak kan word. Dié biomassa bevat geen strooi nie.
"Daarom het ek uiteindelik besluit dit is die regte ding om ons eie bioverteerder vir die opwekking van biogas en hitte op te rig – nie net vir die geldwaarde nie, maar ook om die impak op die omgewing doeltreffender te bestuur. Die aanleg is gebou vir Zandam se volumes en het 'n vermoë van 500 m³ (500 000 liter)."
Hitte en krag opgewek
Die dubbelkamer-biogasaanleg kom daarop neer dat twee groot betondamme gebou moes word – die een binne die ander een – wat verskeie voordele inhou. Dit verhoog onder meer die aanleg se doeltreffendheid in verskeie opsigte en verg minder en makliker onderhoud. "Die retensietyd (van die mis in die aanleg) is minstens 20 dae," sê Mauro.
Zandam se aanleg is ontwerp om sowat 40 m³ biogas per uur te lewer. Die biogas word dan 20 uur per dag gebruik om 'n gekombineerde hitte-en-krag-opwekker met 'n vermoë van 75 kVA aan te dryf. 'n Gesofistikeerde kontrolepaneel voer die opgewekte krag in die plaas se elektrisiteitstelsel in. Die aanleg sal altesaam 800 MWh se elektrisiteit per jaar lewer en 1 070 MWh se termiese energie (oftewel warm water teen 80 °C).
Die warm water wat deur die enjin loop, word uiteindelik na die kaasfabriek herlei. Die hitte van die warm water word met 'n plaat-hitte-uitruiler afgetap vir die pasteurisasie van die melk. Daarna word die water deur 'n verkoeler gestuur en terug na die hitte-en-krag-biogasopwekker gepomp.
Die water beweeg dus in 'n geslote stelsel. Mauro wys daarop dat hitte ook nodig is om ander water te verhit waarin die fabriek se mozzarella vanaf die wrongelstadium gerek word.
Verskans teen Eskom se prysstygings
"My uiteindelike benadering was om die kapitaaluitleg vir die nie-verwyderbare dele van die biogasaanleg self te finansier, op voorwaarde dat die ingenieursmaatskappy IBert wat dit vir Zandam opgerig het, dit by ons huur en dit doeltreffend moet bedryf. Die kontrak wat ons gesluit het, bepaal ook 'n gunstiger prysstruktuur (vergeleke met Eskom-krag) waarteen Zandam dan elektrisiteit by Ibert koop."
Zandam sal dus voortaan altyd goedkoper krag as dié van Eskom tot sy beskikking hê, sonder bonormale inflasiestygings. Boonop sal die voordele wat die plaas daaruit put, binne 'n paar jaar die kapitaaluitleg delg.
Mauro sê dit is dus wel 'n duur projek, maar die "aansienlike voordele" wat dit meebring, maak dit die moeite werd. Sy navorsing het onder meer daarop gedui dat Europese boere – in teenstelling met plaaslike boere – op staatsfinansiering kan reken vir die oprigting van sulke aanlegte.
Maar aangesien die Europese boere dan agterna gelos word om die biogasaanlegte self te bestuur, werk 80% van dié anaërobiese verteerders nie so doeltreffend soos wat dit veronderstel is om te werk nie. 'n Boer het gewoonlik nie die tyd en kennis om so 'n ingewikkelde fermentasieproses te bestuur nie.
"Dikwels wil ingenieursmaatskappye die biogasaanlegte op plase bou, maar dan nie by die bestuur en instandhouding daarvan betrokke wees nie. 'n Boer maak gewoonlik sy somme volgens die aansprake van die maatskappye wat die biogasaanlegte ontwerp en oprig, maar hy het eintlik geen waarborg dat hy die uitset sal kry wat hulle projekteer nie."
Tegniese aspekte in kundige hande
Volgens Mauro het hy die skuiwergate in die Europese biogasbedryf goed bestudeer. "In so 'n aanleg is daar roerders, verhitters, die byvoeging van suurstof, ensovoorts. Dit is nie net 'n geval van pomp die mis in 'n tenk, waarna die boer dit kan los nie.
"In Zandam se geval rus die onus egter op IBert om die bakterieë, sure en die hele proses doeltreffend te bestuur. Daar is baie tegniese aspekte om te bestuur, soos die afbreek van swaelsuur wat opbou en die roerders wat teen die regte hoek gestel moet word en die mis nie te veel of te stadig moet roer nie. Al kan die Zandam-aanleg ook per rekenaar uit Duitsland beheer word, het Ibert 'n permanente operateur op die perseel geplaas."
Mauro wys daarop dat Ibert 'n plaaslik geregistreede firma is. Dit bestaan sedert 2012 en het die afgelope vier jaar reeds ses kommersiële biogasaanlegte gebou. IBert berus op 'n samewerkingsooreenkoms tussen mnr. Otto Hager, 'n plaaslike spesialis in hernubare energie, die Universiteit van Innsbruck in Oostenryk en Bert (Bio4gas Express Reactor Technology), 'n Duitse biogasfirma met meer as 90 aanlegte in Europa op sy kerfstok. Mnr. Horst Unterlechners van Bert is heeltyds in Suid-Afrika as IBert se tegniese direkteur aangestel.
Volgens Mauro is sy volgende stap om 'n eie abattoir op te rig sodat Zandam sy eie varke kan slag en ook op dié manier waarde kan toevoeg. Hoewel hy tans nie genoeg wei vir die uitbreiding van sy sogeenheid het nie, beoog hy om die varkboerdery uiteindelik tot 1 300 sôe uit te brei.
Zandam se hoogs moderne sogeenheid het agt elektroniese voerstasies. By elke stasie kan 50 tot 60 sôe per dag vreet en Mauro kan dit selfs op sy rekenaar dophou. Elke sog is op 'n spesifieke voerkurwe wat daagliks aangepas word na gelang van haar dragtigheidstadium. Tydens vroeë dragtigheid benodig 'n sog byvoorbeeld 'n rantsoen met meer energie, terwyl haar energiebehoeftes later afneem.
"Ons plaas is sogvriendelik, wat beteken dat ons sôe deur hul hele dragtigheid nooit in kratte is nie. Sodra 'n sog honger is, gaan staan sy by een van die elektroniese voerstasies waar sy dan ingelaat word en kan vreet tot sy klaar is. As sy nie haar rantsoen opvreet nie, mag sy uitloop en later weer terugkom. Sy kry egter net haar afgemete rantsoen per dag," verduidelik Mauro. Vir die kleiner varkies in die groei-eenheid meng 'n rekenaar wei, water en drie verskillende voere saam.
Kaasvertakking 75% van omset
Die Zandam-kaasfabriek het in 1988 klein begin en is deur die jare aansienlik uitgebrei. Vandag voldoen dit aan die jongste standaarde vir voedselveiligheid. Zandam spesialiseer in die vervaardiging van Italiaanse kase vir restaurante wat in groot volumes deur verspreiders in Johannesburg en Kaapstad afgelewer word.
Onder die kase tel ricotta (wat van die weiproteïene gemaak word), mascarpone (van die melkroom), asook mozzarella, pecorino en fior di latte (tradisionele caprese). Daarby voorsien Zandam ook kaas aan die voedsel-dienstesektor vir gebruik in voorbereide kosse wat by supermarkte beskikbaar is. Net 2% van sy kase word regstreeks aan klein-handelaars verkoop. Deesdae vervaardig die fabriek sowat 100 ton kaas per maand.
Dit verteenwoordig 75% van Zandam se omset, terwyl 'n varkboerdery met 650 sôe 25% van die omset uitmaak. In werklikheid beteken die grootte van die varkboerdery dat daar 6 000 varke op enige gegewe tydstip op die plaas is, waarvan 320 per week gespeen en bemark word.
"Elke boerderyvertakking word as 'n aparte maatskappy bestuur. Te midde van normale wisselvalligheid is daar 'n goeie vraag na Zandam se Italiaanse kase en vaar die kaasfabriek goed," sê Mauro.
Zandam se voordele uit biogas
Vooruitskattings van die ingenieurs-maatskappy IBert dui daarop dat Zandam se nuwe biogasaanleg 4 000 kWh energie per dag sal lewer. Die krag wat Zandam uit biogas opwek, is omtrent 50% van die plaas se verbruik, terwyl sy koste om Eskom-krag te gebruik, tans 'n gemiddelde van R1,11/kWh bedra.
Zandam koop nou krag by IBert aan teen 90c/kWh. Boonop verwag mnr. Mauro Delle Donne, eienaar van Zandam, dat Eskom se jaarlikse tariefverhogings oor die volgende drie jaar tot vyf jaar meer as 10% sal bedra, dalk selfs meer as 15%, terwyl IBert se jaarlikse verhogings in die kontrak met Zandam op 6,5% vasgemaak is. Die besparing wat Zandam nou reeds kry, sal dus nóg groter word.
"Danksy die hitte-en-krag-biogasopwekker het ons warm water en bespaar ons nóg meer," sê Mauro. Tydens spitstye in Zandam se kaasfabriek was die krag wat die plaas tot dusver van Eskom gekry het, nie genoeg vir die pasteurisasieprosesse nie. Dus moes diesel ook ten duurste as energiebron ingespan word. Volgens Mauro kos diesel omtrent R3,50/kWh.
Hy wys daarop dat die kapitaaluitleg van R8 miljoen in die biogasaanleg oor 'n tydperk van drie jaar van belasting afgetrek kan word — 50% in die eerste jaar en onderskeidelik 30% en 20% in jaar twee en jaar drie.
"Uiteindelik sal ons ook vloeibare kompos uit die biogasaanleg se anaërobiese vertering van die varkmis kry. Dit is 'n hoogs bemarkbare afvalproduk. Ek praat reeds met voornemende kopers, maar het nog nie 'n waarde op die vloeibare kompos geplaas nie."
Hy heg baie waarde daaraan dat die miswater wat van sy varkproduksie afkomstig is, sinvol tot biogas verwerk kan word en potensiële besoedeling op sy plaas doeltreffend teenwerk.