Gastroodpad patří k obtížně zpracovatelnému odpadu z důvodu svého proměnlivého složení. Proces fermentace ovlivňuje skladba jídel, množství bílkovin i koření, které restaurace používají. Univerzitní experti se proto rozhodli přidat k nestabilnímu gastroodpadu stálou složku – čistírenské kaly. Během zpracování udržují stabilitu. Čistírny odpadních vod (ČOV) disponují velkým množstvím této suroviny a k získávání energie ji už řadu let úspěšně využívají.
„Jedná se technologii anaerobní stabilizace kalu, což znamená stabilizaci kalu pomocí anaerobních podmínek a souběžné získávání bioplynu. Primárním účelem je rozklad organických látek v kalu a tím redukce objemu tohoto materiálu pomocí anaerobních mikroorganismů za souběžné stabilizace kalu,“ upřesňuje vědec Pavel Suchý z Ústavu zemědělské, potravinářské a environmentální techniky AF MENDELU.
V rámci tohoto procesu jsou zapojeny i metogenní bakterie, které produkují metan, díky čemuž vzniká ve vyhnívací nádrži bioplyn (směs metanu, CO2, sirovodíku, vodíku a ostatních plynů). „V jednoduchosti je to v podstatě stejná technologie, jakou využívají zemědělské bioplynové stanice, s tím rozdílem, že v tomto procesu má vstupní materiál, kal, nižší sušiny asi 2–3,5 procenta. Všechen vyprodukovaný bioplyn je využíván v rámci kogenerace na dané čistírně odpadních vod,“ objasňuje Suchý.
Specialisté z Mendelovy univerzity se zaměřili na technologii používanou na větších čistírnách odpadních vod. V rámci Brna jde například o ČOV Modřice, v Jihomoravském kraji spolupracují s VAS na čistírnách Blansko, Tišnov nebo Znojmo. „Vzniklé teplo použije čistírna odpadních vod na ohřev vyhnívací nádrže, jelikož proces tvorby bioplynu vzniká stabilně zejména za zvýšených teplot. V České republice je obvyklý mesofilní teplotní režim, tudíž rozmezí teplot 35–45 °C, například ČOV Modřice má teplotu vyhnívací nádrže 38 °C,“ specifikuje Suchý.
„Jelikož jsme v rámci pracoviště již podobný projekt řešili s tím rozdílem, že se jednalo o zemědělské bioplynové stanice, tak již mám nějaký mustr, na kterém celý projekt stojí,“ uvádí Pavel Suchý. Znalci z univerzity na projektu spolupracují s brněnskou firmou, která sváží gastroodpad z místních restaurací a jídelen. V laboratořích probíhá testování poměrů čistírenských kalů a gastroodpadu i nejvhodnějších faktorů pro produkci bioplynu.
Vědec k harmonogramu doplňuje: „Během první poloviny tohoto roku budou probíhat fermentační testy, které budou testovat maximální dávku podílu gastroodpadu ku kalu, ideální dobu zdržení a teplotu ve fermentaci, výnos bioplynu a vliv na další zpracování kalu. Následně budou data vyhodnocena z technologického a ekonomického hlediska.“ Výsledky výzkumu budou znát vědečtí pracovníci na konci letošního roku.
Z kalů získávají v současné době čistírny zhruba polovinu potřebné energie. Její množství by významně mohl navýšit právě gastroodpad. Odborníci předpokládají, že po jeho přidání k čistírenským kalům navýší čistírny energetickou soběstačnost na 70 až 80 procent. Na přesné závěry je však ještě brzy. „O jakém navýšení se bavíme, v rámci čistírenských bioplynových stanic, říci nemohu, jelikož projekt teprve začíná. V předchozích projektech se zemědělskými bioplynovými stanicemi jsme zaznamenali výrazný nárůst produkce bioplynových stanic, protože gastroodpad je poměrně energeticky bohatá matrice,“ říká Pavel Suchý a dodává: „Bohužel v rámci čistírenství je nutno porovnat energetický výnos fermentace k ekonomické a technologické náročnosti následného zpracování čistírenského kalu.“
Hygienizace gastroodpadu vyžaduje technologii, která dokáže biologický odpad zbavit všech bakterií. Protože čistírny odpadních vod disponují potřebným legislativním a technologickým zázemím, neznamená povaha této odpadní složky překážku pro její další zpracování. Potenciál gastroodpadů a čistírenských kalů v oblasti obnovitelných zdrojů energie do budoucna ještě poroste. O výsledcích projektu podají vědci informace během příštího roku. O výzkum již projevily zájem subjekty z praxe.*
Hana Tomášková
