Návštěva bioplynových stanic ve Švýcarsku a Německu

Při návštěvě německého výrobce vřetenových čerpadel Wangen, která se uskutečnila začátkem srpna 2010, se nám naskytla příležitost navštívit několik provozů bioplynových stanic, na kterých jsou výrobky této firmy úspěšně používány. Vzhledem k poloze města Wangen, které se nachází nedaleko trojmezí Německo-Rakousko-Švýcarských hranic, směřovala naše první návštěva na bioplynovou stanici do švýcarského městečka Tratthoff nedaleko Widnau.

Tato bioplynová stanice byla postavena firmou Rhy Biogas AG v roce 2007 s investicí 5 mil. CHF a jako první zařízení tohoto druhu ve Švýcarsku začala dodávat vyčištěný bioplyn přímo do rozvodné sítě zemního plynu provozované firmou Gravag. Tři zemědělci, kteří tuto BPS společně vybudovali, mají dohromady 500 dobytčích jednotek a chov prasat. To je velice dobrý základ pro provozování zemědělské bioplynové stanice. Za rok je tato bioplynová stanice schopna zpracovat na 10 tis. tun hnoje a stejné množství rostlinných zbytků, komunálního odpadu a odpadů z kuchyní. Jako tekutá složka vstupní biomasy je využívána kejda ze zemědělských provozů. Veškerý vstupní materiál je navážen do zásobníku Fliegl s výtlačným čelem. Komunální odpad svážený z přilehlých městeček a vesnic je před vložením do dávkovacího zásobníku drcen a proséván.

Samotné dávkování substrátu do fermentoru zajišťuje vřetenové čerpadlo firmy Wangen typu Bio-Mix 125 se zásobníkem, v kterém se mísí pevná složka vstupní biomasy o sušině vyšší jak 20 % s tekutou složkou o sušině 4 – 12 %, tj. kejdou nebo přímo s obsahem fermentoru. Plnění tekuté složky substrátu do čerpadla Bio-Mix zajišťuje rovněž vřetenové čerpadlo firmy Wangen typu KL50-S.

Za využití anaerobní fermentace se ve dvou hermeticky uzavřených fermentorech vyvíjí 200 m³ za hodinu surového bioplynu s obsahem metanu 45-60 %. Bioplyn vyprodukovaný z fermentačního procesu se následně upravuje a čistí pomocí technologie PSA (pressure swing adsorption) v zařízení XEBEC M-3200. Vyčištěný bioplyn musí dosahovat čistoty minimálně 97% metanu. Po dosažení této čistoty bioplynu je výsledný produkt distribuován přímo do rozvodné sítě zemního plynu. Množství vyčištěného bioplynu dodaného do sítě činí 100 m³/hod což je 860 000 m³/rok.

Protože proces anaerobní fermentace je z hlediska příjmu a výdeje CO₂ neutrální lze spalováním vyčištěného bioplynu zabránit zvyšování obsahu skleníkových plynů v atmosféře. Ročně tak lze omezit emise CO₂ až o 968 tun.

Jak nám řekl vedoucí provozu bioplynové stanice Ernst Sonderegger, v současné době jsou k bioplynové stanici přidruženy tři sběrné dvory na komunální odpad, z kterých je materiál svážen. S nedostatkem vstupních surovin tudíž není problém ani v zimním období.

Druhou navštívenou bioplynovou stanici byl provoz pana Franze-Xavera Endese v německém městě Bad Grönenbach. V tomto provozu je vyrobený bioplyn spalován v kogenerační jednotce Jenbacher 312, která dodává do sítě elektrický výkon 526 kW. Vyprodukované teplo je využito jen pro technologický ohřev fermentorů a prostor umístěných v budově kogenerace. Zbytek tepla se maří na venkovním stolovém chladiči. Technologie této bioplynové stanice je založena na systému NaWaRo, což je bioplynová stanice zemědělského typu. Samotná bioplynová stanice je tvořena čtyřmi vyhřívanými fermentory kde dochází ke vzniku bioplynu, dále pak koncovým skladem pro skaldování digestátu a budovou kogenerace s instalovaným motorem Jenbacher 312. Výstavba tohoto provozu probíhala v letech 2008 a 2009. V době naší návštěvy byla bioplynová stanice již rok v provozu a v jejím okolí se dokončovala stavba velkokapacitní stáje pro 1200 ks krav. Stávající stáje v okolí této bioplynové stanice však již poskytovaly dostatečnou kapacitu produkované kejdy, aby zajistily bezproblémovou a kontinuální výrobu bioplynu pro nepřetržitý chod kogenerační jednotky. Denní dávka vstupující do fermentačního procesu byla složena z 40 m³ kejdy, hnoje a zbytků siláže a senáže, které zůstaly po krmení dobytka na krmných stolech. Zamíchání a dávkování tuhé vstupní biomasy bylo zajištěno stacionární míchárnou Trioliet STAT-4000 osazenou opět vřetenovým čerpadlem Wangen Bio-Mix, které zamíchaný substrát pevné a tekuté biomasy dopravuje přímo do fermentoru. Dopravu tekuté složky vstupní biomasy, tedy kejdy, stejně jako přečerpávání materiálu mezi fermentory a k cirkulaci materiálu v rámci jednoho fermentoru zajišťuje vřetenové čerpadlo Wangen typu KL50S osazené elektromotorem o příkonu 11 kW.

„Čerpadla Wangen používaná na naší bioplynové stanici jsou velice spolehlivá a dokáží bez problémů čerpat i materiál o vysoké sušině. Jejich jednoduchá konstrukce a prakticky bezúdržbový provoz jsou základní vlastností pro snadnou obsluhu“ uvedl majitel a provozovatel bioplynové stanice pan Endres. Na českém trhu zatím tento způsob dávkování pevné biomasy do fermentoru pomocí vřetenového čerpadla příliš rozšířen není. Využití těchto čerpadel však značně rozšiřuje možnosti dávkovače pevného substrátu a to jak z hlediska dávkovaného materiálu, tak z hlediska umístění dávkovače na bioplynové stanici.

Čerpadla Wangen určená pro bioplynové provozy nabízí na českém trhu společně s dávkovačem pevného substrátu značky Trioliet Firma TRIOL CZ a.s. Spojení těchto dvou strojů se v západní Evropě zatím velice osvědčilo.

Zdroje:

1. http://www.rhybiogas.ch
2. http://www.biomasseenergie.ch
3. http://www.xebecinc.com/biogas-plants.php

Staňte se také členy CZ Biomu, inzerujte zdarma a rozšiřte naše řady. V současné době registrujeme více než 100 členů - firem, které se zabývají biomasou, bioplynem a obnovitelnými zdroji. Podmínky a výhody členství najedete zde: https://biom.cz/cz/o-biomu/clenstvi

PR článek

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu