Biogazownie rolnicze są instalacjami, w których może być pozyskiwany biogaz z surowców oraz produktów ubocznych rolnictwa i przemysłu rolno-spożywczego. Są to m.in. nawozy naturalne (np. gnojowica, obornik), odpady z produkcji rolnej (odpady zbożowe, odpady z produkcji pasz) lub celowe uprawy energetyczne (np. kukurydza, rzepak, lucerna) i innych.
Stanowią one tzw. substraty. Technologia biogazowni może się różnić w zależności od źródła pochodzenia i właściwości stosowanych odpadów (zawartość suchej masy organicznej, zawartość tłuszczy) oraz warunków prowadzenia procesu.
Mikrobiogazownie to zminiaturyzowane biogazownie, dostosowane do wielkości indywidualnych gospodarstw rolnych i utylizacji odpadów z bieżącej produkcji, których zainstalowana moc elektryczna waha się pomiędzy 50 -150 kW. Zazwyczaj wykorzystuje się gotowe moduły kontenerowe o uproszczonej konstrukcji i strukturze wsadu (głównie gnojowica i kiszonka kukurydzy).
Biogaz to gaz, który pozyskiwany jest z biomasy – w szczególności w procesie przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych oraz pochodzących z oczyszczalni ścieków i składowisk odpadów.
W wyniku fermentacji beztlenowej powstaje metan, który następnie spalany jest w silnikach gazowych, które napędzają agregaty prądotwórcze wytwarzające energię elektryczną, odsprzedawaną do sieci elektroenergetycznej lub wykorzystywaną na potrzeby własne.
Biogaz rolniczy - materiałem wsadowym dla biogazowni rolniczych mogą być: gnojowica, obornik, gnojówka, pozostałości po uprawach, odpady z mleczarni, cukrowni, rzeźni, ścinki ogrodnicze oraz inne odpadki organiczne.
Gaz wysypiskowy - powstaje z organicznej frakcji odpadów komunalnych, które ulegają biodegradacji, czyli rozkładowi na proste związki organiczne. W pierwszym etapie jest to proces tlenowy, a po narzuceniu kolejnej warstwy tworzą się warunki beztlenowe i powstaje gaz wysypiskowy o składzie: ok. 40-60 proc. metanu, 40-50 proc. dwutlenku węgla, kilka procent azotu , siarkowodoru, tlenku węgla, amoniaku oraz innych gazów.
W warunkach optymalnych z jednej tony odpadów powinno powstać ok. 400-500 m3 gazu wysypiskowego, natomiast w praktyce z wysypisk nie organizowanych celowo na produkcję gazu można uzyskać ok. 200m3.
Biogaz z osadów pościekowych - powstaje w wyniku fermentacji metanowej z osadu tworzącego się w procesie biologicznego oczyszczania ścieków. Podgrzany osad jest umieszczany w komorze, gdzie następuje proces fermentacji, w wyniku którego powstaje gaz składający się w 60-70 proc. metanu, 30-40 proc. dwutlenku węgla oraz śladowych ilości innych gazów.
Metan może być wykorzystywany do produkcji energii cieplnej i elektrycznej, użytkowanej głównie na własne potrzeby technologiczne oczyszczalni ścieków.
Substraty, czyli materiał organiczny poddawany procesowi fermentacji beztlenowej, stanowi swego rodzaju paliwo biogazowni. W celu zapewnienia prawidłowego działania biogazowni konieczne jest ciągłe dostarczanie substratu lub kombinacji substratów w odpowiednich proporcjach.
Niektóre z substratów, w szczególności te będące odpadami poubojowymi, wymagają przeprowadzenia dodatkowych procesów zapewniających usunięcie drobnoustrojów chorobotwórczych.
Podstawowymi substratami biogazowni są:
- odpady poubojowe
- gnojowica, obornik
- wytłoki owoców i warzyw
- odpady z produkcji żelatyny
- odpady z piekarni i cukierni
- odpady tłuszczów i serów
- odpady z przetwórstwa ziemniaczanego
- wywar gorzelniany, wysłodziny browarniane
- odpady spożywcze ze stołówek i restauracji
- gliceryna
- słoma, kukurydza i inne rośliny energetyczne
- odpady z produkcji pasz
-wytłoki z produkcji olejów roślinnych
Korzyści z produkcji biogazu:
- uporządkowanie gospodarki odpadowej w gospodarstwach rolnych (m.in. gnojowica, obornik);
- produkcja energii elektrycznej oraz ciepła w bezpiecznej i bezodpadowej technologii. W procesie, oprócz biogazu, powstaje osad pofermentacyjny, który może być wykorzystywany jako nawóz naturalny;
- wartość opałowa porównywalna z wartością opałową węgla kamiennego;
- wysoka sprawność wytwarzania energii elektrycznej z biogazu może sięgać nawet 90 proc. (w systemach skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła);
- tworzenie nowych, lokalnych miejsc pracy (również dla dostawców surowca) w wyniku rozwoju rynku biogazu. Dodatkowo wspiera on rozwój gospodarczy i zwiększa konkurencyjność obszarów rolniczych;
- zmniejszenie zależności od importu paliw gazowych oraz dywersyfikacja źródeł energii, tj. poprawa bezpieczeństwa energetycznego kraju;
- produkcja biogazu rolniczego pozwala zmniejszyć emisję metanu i innych gazów cieplarnianych, pochodzących z rozkładu odchodów zwierzęcych;
- produkcja biogazu zapewnia przychody z tytułu sprzedaży wytworzonej energii elektrycznej i uzyskanych świadectw pochodzenia;
- sprzedaż uzyskanej nadwyżki ciepła procesowego, sprzedaż pulpy pofermentacyjnej w formie nawozu oraz pobieranie opłat z tytułu przyjęcia do utylizacji odpadów niebezpiecznych oraz organicznych;
- jeśli biogazownia wykazuje zapotrzebowanie na dodatkowe ciepło, a którego jest naddatek ponad to, co zużywa się na podtrzymanie procesów technologicznych, wówczas unika się wydatków na paliwa pierwotne, służące do wytworzenia ciepła;
- produkcja biogazu ze źródeł odnawialnych, w sposób przyjazny dla środowiska;
- redukcja emisji metanu - metan powstający w czasie niekontrolowanej fermentacji, po dostaniu się do atmosfery jest 21 razy bardziej szkodliwy niż CO2, z uwagi na efekt cieplarniany;
- bezpieczny sposób pozbywania się odpadów roślinnych i zwierzęcych - redukcja powierzchni składowisk, ograniczenie innych metod unieszkodliwiania;
- aktywizacja lokalnego rynku rolnego, możliwość dodatkowego dochodu dla przedsiębiorstw rolnych, podniesienie opłacalności produkcji rolnej;
- zwiększenie areału upraw roślin energetycznych;
- wykorzystanie do uprawy gleb ornych o słabej jakości;
- możliwość wykorzystania wielu surowców jako substratu;
- proces produkcji biogazu opiera się wyłącznie na przemianach biochemicznych, nie wymaga użycia substancji chemicznych, stanowiących zagrożenie dla środowiska;
- specyfika procesu wymaga, aby był on hermetyczny - minimalizuje to do zera emisję odorów z komór fermentacyjnych;
- inwestycja w budowę biogazowni może być korzystna z ekonomicznego punktu widzenia;
- dywersyfikacja źródeł energii to krok w kierunku samowystarczalności energetycznej i uniezależnienia się od paliw kopalnych.
Źródło: Projekt OZERISE; biogazownie.weebly.com
Autor artykułu:
Planergia |
Planergia to zespół doświadczonych konsultantów i analityków posiadających duże doświadczenie w pozyskiwaniu finansowania ze środków pomocowych UE oraz opracowywaniu dokumentów strategicznych. Kilkaset projektów o wartości ponad 1,5 mld zł to nasza wizytówka.
Planergia to także dopracowane eko-kampanie, akcje edukacyjne i informacyjne, które planujemy, organizujemy, realizujemy i skutecznie promujemy.