Při zpracování biologicky rozložitelných odpadů je klíčové využití moderních technologií, mezi které patří zejména bioplynové stanice. Jejich součástí jsou high-tech technologie, které umožňují, aby vstupní suroviny nezatěžovaly životní prostředí.
Základní princip anaerobní digesce organicky rozložitelných materiálů spočívá v tvorbě bioplynu bez přístupu vzduchu za pomocí speciálních methanogeních bakterií, které se množí při teplotě 36,0 až 42,0 oC a zároveň rozkládají organický materiál (anaerobní mezofilní digesce).
Podmínkou vzniku bioplynu je pravidelné dodávání dostatečného množství organického materiálu do reaktoru v homogenním stavu a udržování konstantní teploty a prostředí. Doba zdržení materiálů v reaktoru dává bakteriím potřebný čas k úplnému rozkladu organicky rozložitelných materiálů, kdy vzniká bioplyn, který se jímá v zásobníku plynu a následně spálí. Vznikne elektrická energie a teplo. Organické materiály na vstupu se přemění na tekuté stabilizované organické hnojivo - digestát na výstupu.
Po procesu anaerobní digesce vznikne stabilizovaný digestát, který je organickým hnojivem. Cyklus se uzavírá a organický materiál je navrácen do místa vzniku, tj. zpět do půdy.
UZAVŘENÝ KOLOBĚH
Zemědělská společnost Sugal, s. r. o., se sídlem v Bílovci v regionu Poodří na severní Moravě, obhospodařuje 3200 ha zemědělské půdy. Firma se specializuje na chov prasat a zároveň provozuje zařízení na výrobu elektrické energie a tepla z obnovitelných zdrojů. Energii vyrábí ve dvou bioplynových stanicích umístěných v areálu farmy (výkrmna prasat a plemenná farma ) nedaleko Bílovce mimo sídelní útvary. Každá bioplynová stanice má instalovaný výkon 900 kWe .
Bioplyn vzniklý mezofilní anaerobní digescí (teplota 41,0 oC) je spalován v kogeneračních jednotkách typ TEDOM. Silová elektrická energie je dodávána do distribuční sítě a část energie pokrývá ostatní vlastní spotřebu farem a bioplynových stanic. Odpadní teplo z kogeneračních jednotek je spotřebováno na farmách pro vytápění, teplou vodu, technologickou spotřebu chovu zvířat a pro ohřev suroviny v bioplynové stanici na vlastní technologický proces anaerobní digesce.
Základní surovinou pro výrobu bioplynu s obsahem metanu 55-65,0 % je biologicky rozložitelný organický materiál nacházející se v kejdě prasat (4,0-6,0 % sušiny). Kejda je obohacena rostlinnými produkty, jako jsou siláž, senáž, travní hmota, cukrovarnické řízky, kvalitativně nevhodná krmiva, zbytky z čištění zrnin, olejnin apod. Pro obohacení vstupní suroviny jsou vhodné také i jiné materiály. Příjmová kapacita organicky rozložitelných materiálů každé bioplynové stanice pro udržení správného technologického cyklu je min. 100 m3/den a max. 250 m3 /den v tekutém stavu při sušině max.12,0 %. Obvyklá denní dávka v sušině je v rozmezí 15,0-20,0 tun/den pro každou ze stanic (přepočteno na 100% sušinu). Digestát ze stanic je používán na vlastní pozemky zemědělské společnosti ke hnojení. Organické hnojivo doplňuje živiny rostlinám pěstovaným v rámci osevního postupu.
BIOMASA ODJINUD
Vedle materiálů z vlastní produkce využívají bioplynové stanice i materiály od jiných původců. Bioplynová stanice umožňuje zpracovat organické materiály, které jsou rozložitelné metodou anaerobní digesce. Tyto materiály tvoří vstupní surovinu bioplynové stanice, přičemž jinde tj. u původce materiálu se jedná o organicky rozložitelný odpad. Jde například o materiály od zpracovatelů mléka a masa, případně další organické materiály. Vhodnými vstupními surovinami jsou například krmiva a potraviny s prošlou lhůtou, zbytky zeleniny a ovoce, zbytky z pekáren, mlýnů, mouky, mléčné zbytky vhodné ke krmení zvířat, mléčné zbytky po mytí strojů na plnění másla nebo jogurtů, kaly při výrobě celulózy, odpady živočišného původu zpracované schválenými metodami nebo výpalky z výroby biolihu apod.
Tyto materiály přijímá zemědělská společnost na bioplynové stanici v místě příjmu surovin vsypáním do míchací jímky, případně po dokončení technologie vstupu surovin bioplynové v místě technologického předzpracování surovin před míchací jímkou. Na základě rozboru vzorků jsou suroviny přijímány na tu část technologie příjmu, která umožní dokonalé zpracování organicky rozložitelných materiálů v bioplynové stanici. Ne všechny organické materiály jsou však rozložitelné metodou anaerobní digesce. Důsledná analýza vstupních surovin je základním předpokladem pro úspěšnou činnost celé bioplynové stanice.
Smluvní dodávku vstupních surovin zajišťuje na základě dlouhodobých smluvních vztahů a garancí společnost van Gansewinkel, a. s. Spolupráce byla zahájena v roce 2005 a byla reakcí na poptávku trhu po dlouhodobém a efektivním nakládání s biologicky rozložitelnými odpady. V současné době dodává kolem 35 kt odpadů/rok jako vstupní surovinu do bioplynových stanic.Výhledem je navýšení na 50 kt odpadů ročně.
Zpracování odpadů v bioplynových stanicích, které kvalitativní splňují podmínky, lze deklarovat jako materiálové využití odpadů. Všichni zainteresovaní se však dodnes potýkají s nedostatečnou legislativou v této oblasti - doposud například nevešla v platnost vyhláška o biologicky rozložitelných odpadech.
Ing.Bohdan Šindel
Sugal, s. r.o.
Ing. Radim Beňovič
van Gansewinkel, a. s.
