EFEKTIVNÍ VYUŽITÍ BIOODPADŮ

Vytříděný bioodpad je možné zpracovávat kompostováním, anaerobní digescí, etanolovým kvašením apod. V tomto článku se zaměříme na výrobu bioplynu prostřednictvím anaerobní digesce. Považujeme ji za nejvhodnější způsob využití bioodpadu, jelikož zabezpečuje produkci organického hnojiva, elektrické a...

Vytříděný bioodpad je možné zpracovávat kompostováním, anaerobní digescí, etanolovým kvašením apod. V tomto článku se zaměříme na výrobu bioplynu prostřednictvím anaerobní digesce. Považujeme ji za nejvhodnější způsob využití bioodpadu, jelikož zabezpečuje produkci organického hnojiva, elektrické a tepelné energie, dostatečnou hygienizaci substrátu a relativně rychlou návratnost investice.

Anaerobní digesce se ukázala jako velmi vhodná rovněž z hlediska snižování emisí skleníkových plynů, a to i přes vyšší spotřebu vody a energie a vyšší produkci inertního materiálu (zejména písku) oproti kompostování. Tyto nevýhody jsou bohatě nahrazeny ziskem energie při kogeneraci bioplynu.

Komunální bioodpad tříděný u zdroje je velmi vhodným substrátem pro anaerobní digesci, při které dosahuje produkce bioplynu cca 700 litrů na kg sušiny substrátu při 60% obsahu metanu. Přidávat je však možné i další materiály: zvířecí fekálie, trávu, zbytky siláže či senáže, odpadní tuky, obsahy kuchyňských lapolů apod. Přibližné výtěžnosti několika typů materiálů vhodných pro anaerobní digesci jsou uvedeny v tabulce.

PRŮBĚH DIGESCE

Komunální bioodpad je nutné před fermentací zbavit kovů, plastů, dřeva a písku. Dřevo je možné spálit v nejbližší kotelně na biomasu nebo z něj vyrobit brikety. Plasty a kovy jsou obvykle posílány do zpracovatelských závodů.

Proces anaerobní digesce bioodpadu může probíhat buď v termofilních podmínkách (cca 55 oC) nebo v podmínkách mezofilních (cca 35 oC). Mezofilní proces je považován za stabilnější, avšak musí být předcházen hygienizací při 70 oC po dobu 1 hod. Důležité je omezovat kolísání teplot, jelikož anaerobní mikroorganismy se obtížně vyrovnávají se změnami.

Z bioplynu je vhodné před jeho spalováním odstranit sirovodík, což je možné provést přiváděním malého množství vzduchu do místa odběru bioplynu, čímž se dosáhne oxidace sirovodíku na oxid siřičitý.

Spotřeba vody i tepla je sice nižší u vysokosušinových procesů (30-35 % sušiny), ale v praxi se používají spíše tzv. mokré procesy s recirkulací procesní tekutiny, jelikož jsou více vyzkoušené. V průběhu procesu je nutné velmi pečlivě hlídat pH, které v prvních fázích hydrolýzy a acidogeneze klesá, ale nemělo by poklesnout pod 6,2. V následující acetogenezi a metanogenezi pH opět stoupá, avšak nemělo by přesáhnout hodnotu 8,5.

Doba zdržení substrátu v reaktoru se obvykle pohybuje kolem 30 dní, hraje zde ale důležitou úlohu druh substrátu a použitá technologie. Proto může doba zdržení kolísat u různých zařízení od 10 do 80 dní. Na konci procesu se někdy zařazuje studené vyhnívání, kde se doba zdržení pohybuje obvykle mezi 30-60 dny. Velmi důležité je zabezpečit dostatečné promíchávání vyhřívaných reaktorů i studených vyhnívaček.

INVESTIČNÍ NÁKLADY

Hlavními bariérami pro budování bioplynových stanic na bioodpad jsou v ČR téměř úplná neexistence třídění bioodpadu u zdroje a vysoké investiční náklady. Třídění bioodpadu je možné nepřímo podpořit legislativně. Např. v Holandsku jsou tzv. reaktivní skládky (ve kterých jsou organické odpady ukládány) již uzavřeny a v Německu, Rakousku a Švýcarsku se nové skládky tohoto typu již nebudují.

Investiční náklady na stavbu mohou velmi kolísat. Podle německých zkušeností a dle investičních záměrů pro přestavbu silážních věží na bioplynové stanice je možné investiční náklady podstatně snížit, a tak zkrátit dobu návratnosti investice až na 2-5 let.

Náklady je možné snížit dvěma způsoby:

[*] přechodem od technologií high-tech na technologie farm-tech, tzn. zjednodušením celé technologie a využíváním běžně dostupných zařízení a materiálů;

[*] přestavbou č. 3 i repasací starých zařízení – nevyužívané silážní, senážní a kejdové věže, cisterny na lehký topný olej apod. mohou být přestavěny na anaerobní reaktory; žumpy je možné přebudovat na vstupní nebo výstupní zásobník organického materiálu; naftové generátory (např. staré záložní generátory el. proudu) je možné po úpravě nasadit jako kogenerační zařízení atd.

V současné době vypracováváme v laboratoři detoxikace odpadů ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby několik investičních záměrů pro přestavbu silážních a jiných věží na bioplynové stanice.

VÝZVA K SPOLUPRÁCI

Velice uvítáme, pokud se nám ozvou projektanti ochotní participovat na projekci těch záměrů, které úspěšně projdou prvním kolem propočtů, schvalování a žádostí o podporu. Věřím, že nepůjde jen o zmíněné projekty, ale že v blízké budoucnosti bude poptávka po podobných zařízeních narůstat.

Abychom trochu urychlili rozvoj využívání bioodpadu v ČR, zahájili jsme prostřednictvím neziskového sdružení CZ BIOM kampaň „Bioodpad“. Rozšiřujeme informace o této problematice a pokoušíme se tak působit na všechny sféry české společnosti. Informace zveřejňujeme například prostřednictvím webu CZ BIOMu (http://czbiom.zde.cz).

Desátého května proběhne v rámci této kampaně seminář BIOODPAD 2000 (http://bioodpad2000.zde.cz), který chceme zaměřit zejména na problematiku bioplynu, ale nebude uzavřen ani ostatním souvisejícím technologiím.

Jelikož jsme v této kampani došli již na okraj personálních i finančních možností CZ BIOMu, uvítáme všechny organizace i jednotlivce, kteří by chtěli být v tomto oboru rovněž aktivní.

Pouze vzájemnou spoluprací více subjektů je možné uskutečnit rozsáhlý program zavádění třídění a zpracování bioodpadu v České republice.

ANTONÍN SLEJŠKA,

JAROSLAV VÁŇA,

Výzkumný ústav rostlinné výroby

Substráty vhodné pro anaerobní digesci

Substrát Litry bioplynu/kg sušiny

Min. Max. Průměr

Hovězí kejda 95 320 250

Obilní sláma 200 320 250

Hnůj 180 420 300

Tráva 290 550 410

Kukuřičná sláma 380 540 410

Lihovarské výpalky 390 550 420

Prasečí kejda 340 510 420

Chrást cukrovky 400 500 450

Drůbeží kejda 320 620 470

Čistírenský kal (nestabilizovaný) 320 745 540

Bioodpad 340 990 700

Krátký řez trávy 700 720 710

Odpad z tukového průmyslu 920 1350 1200

Tuk z lapolů 1050 1600 1330

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *