Bioplyn je budoucnost zemědělské výroby v celé Evropě

Kousek za našimi západními hranicemi pracoval Ludwig Schiedermeier na rodinné zemědělské farmě, ale podle jeho slov, vstupem Německa do Evropské unie si začal uvědomovat, že bude muset svůj výrobní program přehodnotit. Koncem 80. let se začal zajímat o nové technologie, kde pojem energetická biomasa byl pro širokou zemědělskou veřejnost ještě víceméně neznámým pojmem.

Prvním krokem bylo vybudování linky pro kompostovaní zemědělského a komunálního odpadu. Nabídl městu Waldmünchenu a přilehlým obcím, že od nich bude tento zelený materiál odebírat, ale v té době se nesetkal s pochopením. Teprve když si město spočítalo, že za likvidaci zeleně z trávníků, sadů a silničních krajnic, později i celého komunálního odpadu platí spalovnám vysoké ceny, vzpomnělo si na nabídku pana Schiedermaiera. Ten finanční rozdíl činil 1000 euro oproti 200 euro za tunu tohoto materiálu. A tak město Waldmünchen a další přilehlé obce, ale i jednotlivci začali do firmy BIOFERM tento materiál ochotně svážet.

Kompostárna má roční kapacitu 10 tisíc tun, kde se zelená hmota a komunální odpad přirozenou samovolnou tepelnou fermentací přeměňují v průběhu čtyř až šesti měsíců v kvalitní stabilizovaný kompost, následně upravovaný na různé pěstební substráty.

Od kompostování k bioplynu

Na základě poznaných procesů a rozvoje technologií začal pan Schiedermeier připravovat koncept na vybudování vlastní bioplynové stanice. Setkal se však s řadou problémů. Zeleň je moc náročná na zpracování v tekutém stavu, třídění komunálního odpadu je složité a velmi pracné a pochopitelně i nedůstojné. Spočítal si, že by ročně spotřeboval na nutnou fermentaci 30 tisíc kubíků vody a vyčíslil si i vysoké náklady na zpracování odpadních vod. A tak se zrodil nápad na tzv. suchou fermentaci, kde využil výsledků ze Zemědělského institutu v Postupimi – Bornimu. Jedná se o bateriový způsob, který nepožaduje přeměnu organické hmoty ve hmotu tekutou, tedy schopnou čerpání, jak je to obvyklé při tekuté fermentaci. I tady se však pan Schiedermeier musel potýkat s řadou do té doby nevyzkoumaných procesů.. V prvních pokusech zjistil, že se odpad musí promíchávat, protože v počátečním stavu fermentuje materiál jen na povrchu a vznikající plyn se tvoří jen z vrchních vrstev. Organická hmota uložená v biofermentoru je jednorázově naočkována matiční hmotou (perkolátem) a tato reakční hmota bez další úpravy a bez přístupu vzduchu fermentuje. Udržování teploty a očkování se provádí recirkulací uvolňovaného perkolátu, který je jímán do samostatné jímky a přes výměníky tepla dohříván. Takto lze fermentovat organickou hmotu s obsahem sušiny do 60%.

Bioplynová stanice se skládá ze dvou plynotěsných betonových komor, které jsou tepelně izolované a opatřené plynotěsnými dveřmi, sprchovým stropním zařízením, podlahovým vytápěním a střešním plastovým plynojemem. Strojovna je vybavena motorovým generátorem o výkonu 37 kW, čerpadly, dmychadly bioplynu a elektronickým řídícím systémem. Tato technologie dokáže získávat bioplyn s 80 procentním a vyšším obsahem metanu a denní množství získaného plynu je 2 – 5x vyšší než je objem uskladněné hmoty. Po zavezení materiálu se začne plyn vytvářet už po 12 – 14 hodinách po dobu 3 – 4 týdnů z jedné várky. Největší produkce plynu je v prvních třech dnech, pak intenzita mírně klesne. Proto je nutno materiál ve fermentoru občas mírně natřást. Motor běží denně 18 až 20 hodin. Podle vlastních propočtů tato metoda vyrobí přibližně o třetinu více plynu než mokrou technikou.

Bioferm zpracuje v kompostárně ročně 10 tisíc tun odpadu a asi 5 tisíc tun biomasy. Bioplynka přemění v plyn asi 500 tun. Z jedné tuny materiálu se vyrobí asi 96 m³ bioplynu, je to méně než v laboratorních podmínkách, ale efektivní ekonomická doba fermentace je 3 – 4 týdny. Zbylý materiál je pak použit v kompostárny. Cesta k vyššímu zisku je i ve volbě materiálu, pravděpodobně nejlepších výsledků je dosahováno s kukuřicí, ale ta je pro provoz bioplynové stanice drahá. Provozovatel také nedoporučuje příliš často měnit složení hmoty vzhledem k pracujícím mikroorganizmům. Náklady na stanici o účinném objemu 288 m³ dosahují 250 tisíc euro. Návratnost podle ceny vykupované elektřiny a využití tepla se blíží 10 až 12 letům. Finanční efekt Biofermu tedy přinášejí prodej kompostních substrátů, platby za odběr a likvidaci odpadů a prodej vyrobené elektřiny.

A naše otázka na závěr na pana Schiedermeiera. Jaké jsou státní dotace na vybudování podobné stanice? „V podstatě žádné“, říká, „ je to vaše investice, vaše riziko, jedinou dotací jsou výkupní ceny elektřiny.“

Tento článek byl publikován v rámci spolupráce redakce časopisu Alternativní energie a CZ Biom.

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