Odborné články

Bioplynka, kompostárna a časem možná i pyrolýza

Bioplynová stanice v Jaroměři je dobrým příkladem progresivní firmy, která efektivně a s moderními technologiemi využívá odpadní produkty, a která jako první v republice začala využívat dávkování mokrou cestou PreMix®. A také, že dělení na zemědělské a odpadářské bioplynky nemusí zcela postihnout realitu.

Foto 1: „Situace se vyvíjí k novým technologiím, i když to bude trvat,“ říká Ing. Jan Harant, Agro CS a.s.

Bioplynová stanice o výkonu 1,7 MW stojí na okraji města Jaroměř v areálu bývalé čistírny odpadních vod u továrny na zpracování kůží. „Postupuje po krocích a za své. Pomalu ubouráváme staré budovy, co tu fungovaly už před revolucí, a stavíme své nové technologie. Bioplynka a sousedící kompostárna rozhodně nejsou náš poslední krok,“ konstatuje Ing. Jan Harant, předseda představenstva společnosti Agro CS a.s., která stanici vlastní a provozuje.

Zařízení zpracovává suroviny rostlinného původu. Fermentací dochází k biologické degradaci organické hmoty bez přístupu kyslíku za vzniku bioplynu se zhruba 57% obsahem methanu, který je následně spalován v kogeneračních jednotkách. Vyráběná elektřina je dodávána do sítě, tepelná energie je využita na ohřev fermentačních nádrží a na vytápění zhruba 700 bytových jednotek města Jaroměř. Vznikající digestát je certifikovaným organickým hnojivem.

„Za rok zpracujeme kolem 50 tisíc tun biologického materiálu. Velkou část představují odpadní suroviny ze sousední továrny Danisco, a. s., která vyrábí pektin. V době, kdy jsme začínali, se tato surovina kolem válela na polích, protože pro ni nebylo zpracování. Bioplynku jsme stavěli cíleně se záměrem využít i tyto materiály a dnes od nich bereme všechno,“ vzpomíná Ing. Harant.

Odpadní materiály z výroby pektinu vypadají na první pohled jako písek, ale voní po citrusech. „Dříve se pektin pro potravinářské účely vyráběl hlavně z jablek, jenže ten má žluté zbarvení, a proto o něj potravináři nemají zájem,“ vysvětluje vedoucí bioplynové stanice Petr Štohanzl. „Dnes sem vozí na zpracování zbytky citrusů, z nichž se svrchní vrstva využívá pro průmyslové účely (výroba aromat, kosmetiky) a ze šťávy se udělají džusy. Z toho co zbude v Danisco vyrobí pektin a o úplné zbytky se postaráme my – ještě z nich vyrobíme elektřinu, teplo a hnojivo.“ Další vstupní surovinou BPS jsou vyslazené řepné řízky. Cukrovou řepu si přitom Agro CS a.s. nechává pěstovat na polích, nicméně se z ní vyrábí ještě cukr.

Mokrá krmná cesta

Pro plnění fermentorů používají zařízení PreMix® firmy Vogelsang, jedná se o takzvanou mokrou krmnou cestu. „Většina zemědělských bioplynových stanic zpracovává hlavně kukuřičnou siláž, která se do technologie dopravuje pomocí šneků suchou cestou. Tady v Jaroměři dopravujeme vstupní suroviny do fermentoru v tekuté formě,“ vysvětluje Ing. Ondřej Zermeg, zástupce společnosti Vogelsang CZ s.r.o., která do Jaroměře zařízení PreMix® dodala.

Foto 2: „Pro systém sběru biologicky rozložitelných odpadů v Jaroměři a České Skalici jsme se inspirovali v Německu,“ vysvětluje vedoucí kompostárny Klára Šestáková

„Na počátku jsme měli suchou krmnou cestu s vynášecími šneky. Jejich provoz byl nespolehlivý a hodně jsme se s nimi natrápili, takže jsme nakonec suchou krmnou cestu odstavili,“ poznamenává k tomu Ing. Jan Harant. „Naše vstupní suroviny jsou v podstatě kaše, takže se přímo nabízí, aby se to pumpovalo. Mokrá cesta je možná technicky náročnější, ale efektivnější.“

Na začátku celého procesu obsluha míchá vstupní suroviny v potřebném poměru do krmného vozu. „Z něj už se krmná směs automaticky přivádí do technologie PreMix®. Její ústřední částí je velký macerátor, kde se krmná směs rozmělní, zhomogenizuje a smíchá v potřebném poměru s recirkulátem. V macerátoru se také gravitačně odloučí těžká cizí tělesa jako např. kameny, které by mohly poničit navazující technologie bioplynové stanice,“ vysvětluje Ondřej Zermeg. „Naše technologie šetří energii při dávkování a míchání, přispívá ke zvýšené tvorbě bioplynu, předchází tvorbě krust a stabilizuje krmnou cestu.“

Posledním článkem PreMixu je vřetenové čerpadlo, které čerpá připravenou kašovitou směs vstupních surovin a krmí v pružně nastavitelných cyklech střídavě jeden i druhý fermentor. „Každou půl hodinu dostane fermentor kolem tří tun namíchané a rozmělněné směsi. Za 24 hodin je to kolem 160 tun materiálu,“ říká Petr Štohanzl. „Fermentory běží kontinuálně a doba zdržení materiálu je v nich kolem šedesáti dnů.“

Digestát

Vedle elektřiny a tepla vyprodukuje bioplynová stanice ročně kolem 40 tisíc metrů krychlových digestátu, který je ceněným hnojivem. Jeho problém je, že ho nelze na pole vyvážet kdykoliv, ale pouze ve stanovených intervalech a jen v některých obdobích roku.

„Jelikož je dáno maximální množství digestátu, které smí na pole, potřebujeme pro jeho aplikaci zhruba plochu kolem 1200 hektarů,“ vysvětluje Klára Šestáková. „Musíme se otáčet, aby ho bylo kam dát, protože vzniká neustále a nemůže se příliš dlouho skladovat. Je to všechno o komunikaci s okolními zemědělci.“

Foto 3: Pro plnění fermentorů takzvanou mokrou krmnou cestou využívají v Jaroměři zařízení PreMix® firmy Vogelsang

Pro aplikaci používají moderní hadicové aplikační stroje, nikoli zastaralou techniku rozstřikování. „Rozstřikem se radikálně snižuje obsah dusíkudigestátu,“ vysvětluje Ing. Harant. „Moderní trend je vyčerpat digestát přímo z cisterny do systému hadic, které mají danou rozteč (v případě kukuřice 75 mm) a položí vám housenku digestátu na linku kořenového systému budoucích rostlin, pak se to dalším strojem mělce zapraví. Jde se tak daleko, že aplikace digestátu na pole je sledovaná přes GPS a pak se na přesně stejné místo vysadí kukuřice. Plní to dva úkoly: hnojení a udržení vláhy.“

Kompostárna

Součástí areálu je rovněž kompostárna, jež funguje pro celý okolní region. Mimo tuto centrální kompostárnu jsou u jednotlivých obcí zřízeny další malé satelitní, event. ambulantní kompostárny, které slouží pro kompostování menších množství surovin, případně slouží pouze jako sběrná místa bioodpadů.

„Už léta v Jaroměři a České Skalici funguje systém sběru biologicky rozložitelných odpadů, kterým jsme se inspirovali v Německu. BRKO v domácnostech sbírají do plastových bagů, který lidé mohou koupit od Technických služeb, které pak biologicky rozložitelné odpady sváží svými vozy na naši kompostárnu. Máme zde plně automatický vážní systém, takže máme přesnou evidenci o přijatém množství,“ vysvětluje Klára Šestáková. Dalšími zdroji kompostárny jsou zelené odpady z údržby městské zeleně, a také kaly z čistíren odpadních vod.

Foto 4: Celkový pohled na bioplynovou stanici

U nich narážejí na velký problém současné doby: má-li se kal odpovídajícím způsobem hygienizovat, je potřebné mít adekvátní složení vstupní směsi. „Abychom dosáhli odpovídající teploty, musíme mít na vstupu 30 % kalů a 70 % biomasy, jinak nedosáhnete teploty pro hygienizaci. Vedle biomasy z měst proto potřebujeme značné množství slámy,“ vysvětluje Ing. Harant. „V minulém roce nebyla sláma ani na krmení a nemohli jsme ji nikde sehnat. Jenže zároveň končí velká spousta slámy v energetických zařízeních jako palivo. A to za situace, kdy je nutno podporovat úrodnost půdy a tedy dodávat do ní co nejvíce kompostu! Stát má v rukách velké možnosti tento stav ovlivnit formou dotací, ale nevyužívá jich,“ dodává s trpkostí.

Další plány

Potíže s kaly z čistíren odpadních vod a také vědomí, že nakládání s nimi bude z legislativního hlediska stále obtížnější, vede Agro CS a.s. k úvahám o dalším postupu v technologii.

„Uvažujeme o vybudování sušárny kalů, kde by se spotřebovávalo odpadní teplo z bioplynové stanice. Dalším krokem by pak mohla být například pyrolýza, která by z vysušených kalů vyráběla takzvaný biochar,“ uvažuje Ing. Harant.

Foto 5: Sklad zbytků po výrobě pektinu – jedné ze surovin pro bioplynovou stanici

Biochar je porézní uhlík, který lze používat pro zlepšování půdy. Vedou se však stále diskuse, jestli je pro to vhodný, neboť se v něm mohou potenciálně koncentrovat znečišťující látky z kalů, které přežily pyrolýzu. Podle některých odborníků jsou v něm však tyto látky zapouzdřené a nevyluhovatelné. Biochar může rovněž být zdrojem fosforu, který by se z něj dal extrahovat. „Možností je hodně. Jisté je, že technologie je drahá a nevíme, jak by se tvářily čistírny, až bychom místo současných 750 korun chtěli za zpracování tuny kalů třeba patnáct set. Pokud se najde někdo, kdo jim kaly zaskládkuje, nemáme šanci,“ uvažuje Ing. Harant. „Situace se ale vyvíjí k novým technologiím, i když to bude trvat. Když uznáme, že sušení má smysl, postavíme sušárnu a možná taky pyrolyzér. Půjdeme dopředu podle toho, jaké budou podmínky,“ shrnuje v jedné větě svou dlouholetou strategii, která ho přivedla k výstavbě bioplynové stanice dřív, než o nich jiní vůbec začali uvažovat.

Článek by publikován v časopise Odpady 9/2019 a Biom 2/2019 Biomasa v době klimatických změn.

Příloha: Univerzální systém mokré krmné cesty_ Reklamní A4

Článek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem

Související články:

Klidnější spánek pro velké výrobce elektřiny
Jak obnovitelné zdroje slouží venkovu
Jak ovlivní změna klimatu dostupnost slámy
Suroviny pro bioplynové stanice, které odolávají suchu a vylepšují půdu
Chladič nové generace s nulovou spotřebou elektrické energie
Oběhové hospodářství popela z biomasy
Bioodpad se promění na energii a hnojivo
Komposty na bázi separovaného digestátu a jejich aplikace na ornou půdu

Zobrazit ostatní články v kategorii Bioodpady a kompostování, Bioplyn, Obnovitelné zdroje energie, Pěstování biomasy

Datum uveřejnění: 20.8.2019
Poslední změna: 29.1.2020
Počet shlédnutí: 287

Citace tohoto článku:
ŠŤASTNÁ, Jarmila: Bioplynka, kompostárna a časem možná i pyrolýza. Biom.cz [online]. 2019-08-20 [cit. 2020-07-10]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz-bioplyn/odborne-clanky/bioplynka-kompostarna-a-casem-mozna-i-pyrolyza>. ISSN: 1801-2655.

Komentáře:
ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto