Obří bioplynová stanice na zpracování fytomasy v Lüchově (SRN)

Při řešení technologie efektivního nakládání s digestáty jsem navštívil bioplynovou stanici firmy BioWend v Lüchově. Bioplynová stanice se nachází v Dolním Sasku v marginální lokalitě zvané Wendland, okres Lüchov – Dannenberg. Tato bioplynová stanice mě zaujala svou kapacitou, neboť v oblasti zpracování fytomasy jsem dosud navštívil pouze farmářské bioplynové stanice, např. u p. Ing. Hermana Jöchtla v Metmachu v Rakousku, který zpracovává kukuřici z 20 ha a vystačí s fermentačním prostorem 560 m³. Bioplynová stanice v Lüchově zpracovává kukuřičnou siláž z 1000 ha, přičemž hlavní fermentory mají objem 10000 m³ a pomocné předfermentovací prostory cca 3000 m³. Objem fermentorů se v Lüchově blíží objemu fermentorů na zemědělských bioplynových stanicích na celém území České republiky. Bioplynová stanice je zapojena do programu Nawaro (obnovitelné suroviny) a při uvedení bioplynové stanice do provozu v r. 2003 investoři obdrželi od Spolkové nadace Umwelt nevratnou investiční dotaci 500 000 EUR. Celkové investiční náklady představují 6,5 mil. EUR. Kromě kukuřičné siláže o zrnitosti cca 15 mm se zpracovává konzervovaná kukuřičná drť v mléčné zralosti, žito a žitovec silážovaný v mléčné zralosti, řepkové pokrutiny a řepkový olej. Roční množství 50 000 t fytomasy zajišťuje 70 zemědělských subjektů a to denní dodávkou. Denně je rovněž odvážen z bioplynové stanice digestát.

Dodavatelem technologie byla firma Farmatic biotech energy a.g. Nortorf. Původní záměr svozové bioplynové stanice zpracovávající ročně 130 000 t kukuřičné siláže a různých bioodpadů musel být redukován pro vysoké přepravní náklady vstupních surovin i digestátu a z důvodu zabezpečení lepší výkupní ceny elektrického proudu (0,16 EUR/1 kWh). Provozovatelé se orientovali zcela na zpracování energetických rostlin a tím zůstaly nevyužitá 3 velká hygienizační zařízení na kuchyňské a jateční odpady a vznikl problém s využitím tepla z provozu třech kogeneračních jednotek vyrábějících ročně 25 mil. kWh elektrického proudu.

Denně přivážená fytomasa je sklápěná na hromady a z těchto hromad je odebírána a dávkována nakladačem do vstupního otvoru homogenizační jímky vybavené vertikálním homogenizátorem. V jímce je fytomasa mísena s tekutinou z odvodnění digestátu ohřátou na cca 35°C a suspenze o cca 12% sušiny je čerpána do předfermentační jímky vybavené dvouvrtulovým homogenizátorem, kde je zdržena cca 1,5 dne. Poté suspenze kontinuálně postupuje soustavou dvou ocelových fermentorů se středovým vertikálním míchacím zařízením s třemi trojlistovými vrtulemi schopné míchání ve všech vrstvách fermentoru. Další efekt míchání vzniká nepřetržitým čerpáním substrátu z obou fermentorů na externí ohřívač. Celkové zdržení substrátu je 28 dnů. Hodinová produkce bioplynu cca 1300 m³ je vedena přes odsiřovací biofiltr do plynojemu s kapacitou na cca 40 minut produkce a pak je zpracováván na 3 kogeneračních jednotkách vyrobených na bázi motorů Deutz. Digestát je odvodňován šnekovým separátorem Big Dutchman. Tuhý odvodněný digestát má sušinu cca 25% a tekutina po odvodnění má cca 6% sušiny. Tuhá část svým vzhledem a zápachem připomíná hovězí chlévský hnůj a tekutá část kejdu. Část tekutiny vzniklé odvodněním je využívána jako recykl k tvorbě čerstvé suspenze. S tuhou a tekutou částí je nakládáno jako s chlévským hnojem a s kejdou a zemědělci, kteří prodávají bioplynové stanici silážovanou fytomasu nakupují za cenu hnoje a kejdy a denně odvážejí tyto produkty. Tuhou část skládkuji na polních hnojištích, tekutou část skladují většinou v polních foliových jímkách.

Ekonomická efektivnost bioplynové stanice zřejmě nesplňuje představy investorů. Ekologickou efektivnost snižuje především nevyužití teplo a velký rozsah transportu. Vysoká je zřejmě i vnitřní spotřeba energií (Elektrická energie je nakupována za výhodný velkoodběratelský tarif). Fytomasa je dovážena transportéry o kapacitě 20 m³. Průměrná přepravní vzdálenost je 15 km, což představuje 2500 transportů po 30 km, tj. 75000 km automobilové přepravy. S velikostí takto koncipované bioplynové stanice narůstá rozsah přepravy a snižuje se ekologická efektivnost.

Takto koncipovaná bioplynová stanice by neměla mít žádný mezisklad fytomasy a navážení fytomasy by mělo být v průběhu dne rovnoměrné s přímým sklápěním do homogenizační jímky. Tak velkou bioplynovou stanici si nelze představit bez využití tepla. Pilotní projekt obří bioplynové stanice v Lüchově je sledován Státním výzkumným ústavem pro zemědělství (Prof. Weiland) a Univerzitou v Göttingenu (Prof. Nellis). Po delší době provozu zařízení bude vyhodnocena ekonomická, energetická i ekologická efektivnost tohoto zařízení.

Obrázky:

Obr. 1: Silážní drť z kukuřičných paliv	Obr. 2: Předfermentační zařízení
Obr. 3: Fermentory a odsiřovací biofiltr	Obr. 4: Kogenerační jednotky
Obr. 5: Externí ohřívač substrátu	Obr. 6: Externí ohřívač substrátu a kogenerační jednotky
Obr. 7: Kukuřičná siláž	Obr. 8: Rošt násypky homogenizační jímky
Obr. 9: Bioplynová stanice - celkový pohled

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