mgr inż. Witold PłatekPrezes zarządu Centrum Elektroniki Stosowanej "CES" Sp. z o.o. © CES Sp. z o.o.
Biogazownie zazwyczaj są budowane przez podmioty borykające się z koniecznością utylizacji odpadów rolniczych oraz biznesowo przez inwestorów, którzy oczekują odpowiedniego zwrotu z zainwestowanego kapitału. Ci ostatni tworząc biznesplan biorą pod uwagę koszt budowy, lokalizację oraz strumień dostępnych substratów na których będzie pracowała instalacja. Niestety nie wszystko da się przewidzieć np.: zmianę prawa, koszt substratów, więc każda biogazownia obarczona jest określonym ryzykiem.
Dlatego też biogazownia powinna bazować na substratach lokalnych, odpowiedniej jakości, które będą umożliwiały produkcję dużej ilości biogazu. Ponadto muszą one pozwolić na rolnicze wykorzystanie frakcji pofermentacyjnej (pofermentu). Rodzaj wsadu jest określony ustawowo i dla biogazowni rolniczej są to substraty pochodzenia rolniczego czy z przetwórstwa rolno-spożywczego.
W zależności od rodzaju substratów instalacja musi być wyposażona w system obróbki wstępnej wsadu. W przypadku odpadów pochodzenia zwierzęcego (poubojowych) czy gastronomicznego (np. stołówkowych) przygotowanie wstępne zawiera układ higienizacji, w którym są one podgrzewane do temp. 70°C lub wyższej. Proces higienizacji jest wymagany ustawodawstwem unijnym i ma na celu wyeliminowanie zanieczyszczeń bakteriologicznych oraz bezpieczeństwo stosowania nawozu pofermentacyjnego na polach.
Z dystansem do osadów ściekowych
Podobny system higienizacji może być stosowany dla osadów ściekowych. Surowe osady ściekowe bez poddania procesowi higienizacji zawierają patogeny, które po procesie fermentacji dalej będzie zawierał poferment. Ponadto takie osady często zawierają również zanieczyszczenia przemysłowe, metale ciężkie itp., a wtedy łatwo o zakłócenie procesu fermentacji czy „zanieczyszczenie” frakcji pofermentacyjnej.
Często gminy, które nie mają oczyszczalni biologicznych beztlenowych, zgłaszają się do właścicieli biogazowni czy potencjalnych inwestorów, oferując tani substrat dla biogazowni. Jeżeli jednak biogazownia wykorzystuje w procesie technologicznym kiszonkę z kukurydzy, a dodamy do niej surowe osady ściekowe, wtedy wszystko, co ma kontakt z takim osadem, ulegnie „skażeniu mikrobiologicznemu”. Cała biomasa w komorze fermentacyjnej zostanie skażona. Bez poddania osadów wspomnianej obróbce, nie uzyskamy bezpiecznego mikrobiologicznie nawozu, który będzie można stosować do nawożenia pól uprawnych.
Budowa dodatkowego systemu higienizacji podwyższa jednak koszty inwestycji. Poza tym takie instalacje nawet z niewielkim dodatkiem osadów ściekowych tracą status biogazowni rolniczej, gdyż w świetle polskiego prawa definicja „biogazu rolniczego” wyklucza biogaz pochodzący z procesu przetwarzania osadu ściekowego. Takie rozważania na temat wsadu dla biogazowni, jego dostępności i bezpieczeństwa dla procesu oraz dalszego wykorzystania jako nawozu trzeba uwzględnić już na etapie wstępnym realizacji inwestycji.
Można pracować na odpadach z… pierogów
Przy planach budowy biogazowni należy przede wszystkim określić substrat, na którym ma ona pracować. Substratów może być kilka. Przykładowo mogą to być odpady poprodukcyjne z przetwórstwa rolno-spożywczego, mąki z młyna, obornik krów mlecznych, odpady z firmy wypiekającej ciastka, może resztki z produkcji pierogów. Podstawowym wymogiem jest to, by wszystkie odpady były organiczne, bez zanieczyszczeń, dostępne najlepiej w ciągu całego roku.
Kolejnym krokiem jest zbilansowanie ilości i różnorodności strumienia substratów, który będzie podawany do komory fermentacyjnej. Jeśli inwestor określi dostępność substratów w okresie roku, my określimy, ile energii można uzyskać w procesie fermentacji. Należy mieć na uwadze efektywność kosztową. Biogazownia w zależności od zakresu prac o mocy ok. 1 MW może kosztować od 11,5 do 19 milionów złotych, zależnie od rodzaju instalacji oraz infrastruktury, którą posiada inwestor. Jeżeli trzeba będzie kupować wszystkie substraty, to być może przedsięwzięcie będzie na tyle nieefektywne, że inwestor zrezygnuje z budowy biogazowni. Może jednak być tak, że sam odbiór odpadów po przykładowych pierogach wygeneruje zysk. Właściciel biogazowni rozwiąże w ten sposób problem firmy, która chętnie mu za to zapłaci. Wtedy przychody będą nie tylko z racji sprzedanej energii czy zielonych certyfikatów, ale również z tytułu utylizacji odpadów z fabryki pierogów.
Trzeba mieć otwarte oczy i realistycznie podchodzić do przedsięwzięcia. Jeśli dzwoni rolnik i mówi: „Mam dwa konie, siedem krów, trzy świnie - czy mogę wybudować biogazownię?”, to informujemy go, że z takiego gospodarstwa jest niewiele wsadu i należy go uzupełnić. Nie zawsze jednak rolnik ma takie możliwości - wtedy lepiej, żeby dogadał się z innymi rolnikami w celu budowy wspólnej biogazowni lub przekazał swoje substraty dla większej instalacji.
Obserwujemy duże zainteresowanie biogazem, nawet na skalę mikrobiogazowni. Najpierw jednak inwestorzy muszą zgłosić się ze swoim pomysłem, lokalnym rozwiązaniem, dostępnymi substratami, a wtedy my im podpowiemy, jak można do tego podejść.
Biogazownie zbilansują polski rynek gazu
W krajowym podejściu należy przyjrzeć się źródłom biogazu. Największym źródłem biogazu są uprawy energetyczne. Jeśli pójdziemy za przykładem niemieckim i zagospodarujemy 17 proc. użytków rolnych na uprawy energetyczne (niecałe 3 mln ha), otrzymamy z nich 9,5 mld m3 metanu. Potencjał w pozostałych źródłach, takich jak oczyszczalnie ścieków, składowiska odpadów, odchody zwierzęce czy odpady poprodukcyjne szacuje się na ok 2 mld m3 metanu rocznie. Warto nadmienić, że roczne zapotrzebowanie Polski to ok. 15 mld m3 gazu. Przy krajowym wydobyciu 4,5 mld m3 oraz obecnie uruchamianym gazoporcie dostarczającym 5 mld m3 gazu wystarczy wyprodukować 5,5 mld m3 gazu, aby krajowy rynek gazu został zbilansowany.
Pod koniec stycznia w wywiadzie dla "Rzeczpospolitej" minister energii Krzysztof Tchórzewski powiedział: powinno ich być ponad tysiąc. Mowa oczywiście o biogazowniach, które powinny powstać do roku 2025. Przykład Niemiec ukazuje, że w ciągu dekady (lata 2000-2010) można zbudować pięć tysięcy biogazowni. Dlatego przy odpowiednim ustawodawstwie i rozsądnym systemie wsparcia założenia ministerstwa są całkowicie realne.
Witold Płatek
