Mikrobiogazownie w praktyce

W mikrobiogazowniach rolniczych wytwarzany jest biogaz z biomasy pochodzącej jedynie z własnego gospodarstwa rolnego. Główny składnik substratu (wsadu) stosowanego w mikrobiogazowniach stanowią obornik i gnojowica, pochodzące z produkcji zwierzęcej.

Biogaz powstaje w wyniku procesu fermentacji – materiał organiczny z dostarczanego substratu jest rozkładany i przekształcany w biogaz przez mikroorganizmy.

Biogaz wykorzystywany jest głównie do produkcji ciepła (wytwarzanego w kotłach) lub ciepła i energii elektrycznej (wytwarzanych w instalacjach kogeneracyjnych, skrót CHP, z ang. Combined Heat and Power). Oprócz tego istnieje kilka innych sposobów wykorzystania biogazu. Jednym z nich jest uszlachetnienie do standardów biometanu, który może być stosowany jako paliwo w środkach transportu lub wtłaczany do sieci gazowej.

Przefermentowane resztki organiczne (tzw. poferment) mogą być używane jako nawóz organiczny na polach uprawnych. W stosunku do nieprzetworzonych nawozów organicznych, poferment posiada wiele zalet, m.in. pozbawiony jest nieprzyjemnego zapachu.

Mikrobiogazownie stanowią odnawialne źródła energii, przez co przyczyniają się do redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz zmniejszają zużycie paliw kopalnych.

Szacowana liczba działających mikrobiogazowni rolniczych w wybranych krajach na podstawie ankiet przeprowadzonych przez partnerów projektu BioEnergy Farm 2.

Szacowana liczba działających mikrobiogazowni rolniczych w wybranych krajach na podstawie ankiet przeprowadzonych przez partnerów projektu BioEnergy Farm 2.

Jak działa mikrobiogazownia?

Schemat przetwarzania odchodów zwierzęcych. Źródło: NAPE.

Schemat przetwarzania odchodów zwierzęcych. Źródło: NAPE.

Łańcuch przekształceń odchodów zwierzęcych rozpoczyna się w oborze. Gnojowica jest tymczasowo przechowywana w zbiorniku odbiorczym, a następnie transportowana do komory fermentacyjnej. Podczas procesu fermentacji w komorze fermentacyjnej wytwarzany jest biogaz. Po przefermentowaniu resztki pofermentacyjne transportowane są do zbiornika pofermentacyjnego a następnie w formie nawozu organicznego aplikowane na pole.

Biogaz może być wykorzystywany na wiele różnych sposobów, ale na ogół jest stosowany do jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła w układach kogeneracyjnych lub jedynie do wytwarzania ciepła. Produkowana energia elektryczna i ciepło wykorzystywane są przez rolników zarówno do użytku w gospodarstwie domowym, jak i  w gospodarstwie rolnym. Ze względu na niewielką skalę produkcji możliwe jest zazwyczaj zaspokojenie potrzeb w zakresie zapotrzebowania na ciepło jedynie dla własnego gospodarstwa i najbliższych sąsiadów. Ewentualny nadmiar energii elektrycznej może być odprowadzany do sieci.

Jeśli w najbliższej okolicy nie ma zapotrzebowania na ciepło wyprodukowane w instalacji kogeneracyjnej, zamiast przetwarzać biogaz na ciepło i energię elektryczną, można go wykorzystywać jako paliwo do środków transportu lub odprowadzać do sieci gazowej. Wymaga to jednak dodatkowego wsparcia i przygotowania rozwiązań prawnych (np. określenia kryteriów wtłaczania biogazu do sieci).

Podsumowując, można stwierdzić, że najbardziej praktyczne sposoby wykorzystania biogazu zależą od specyficznych uwarunkowań lokalnych, chociaż najczęściej biogaz jest wykorzystywany do produkcji ciepła lub łącznie ciepła i energii elektrycznej, co omówiono szczegółowo w kolejnym rozdziale.

 

Jak wygląda mikrobiogazownia?

 

Przykłady działających mikrobiogazowni zamieszczone zostały poniżej. Obok zdjęć zamieszczono dane o: rodzaju i ilości stosowanego substratu, produkowanych ilościach biogazu, sposobach wykorzystania biogazu i ciepła oraz dane techniczne instalacji.

Language

Mikrobiogazownia wieżowa. Lokalizacja: Well, Holandia. Źródło: HoSt.

Wsad: 6 000-8 000 t/rok gnojowicy świńskiej i bydlęcej

Produkcja biogazu: 200 000 – 260 000 m3/rok

Wykorzystanie biogazu: ciepło + energia el. w kogeneracji

Moc elektryczna: 65 kW

Moc cieplna: 95 kW

Energia el.: 550 000 kWh

Zagospodarowanie ciepła: ciepło procesowe i przetwarzanie mleka

Biolectric digester. Location Oelegem, Belgium

Substrate: 2 900 t/year  – liquid cattle manure

Amount of biogas: 69 600 m3/year

Biogas utilization: combined heat and power

Electric power: 19.4 kW

Electric energy: 155 200 kWh

Thermal energy: 335 000 kWh

Heat utilization: process heating and in the farmhouse

Micro-biogas plant on slurry (mono-digester). Location: Oelegem, Belgium. Source: Bioelectric.

NQ Anlagentechnik, Location Balve, Duitsland

Substrate: 6 800 t/year – liquid cattle manure + 780 t/year of cattle dung

Amount of biogas: 321 000 m3/year

Biogas utilization: combined heat and power

Electric power: 75 kW

Electric energy: 630 000 kWh

Thermal energy: 749 400 kWh

Heat utilization: process heating, in the residential house and in the milking parlour

Wet fermentation. Location: Balve, Germany. Source: NQ Anlagentechnik.

Gosmer Biogas. Location: Aarhus, Denmark

Substrate: 9 100 t/year  -liquid pig manure

Amount of biogas:  120 000 m3/year

Biogas utilization:  combined heat and power + heat (in boiler)

Electric power: 30 kW

Electric energy: 150 000 kWh

Thermal energy: 360 000 kWh + 130 000 kWh (boiler)

Heat utilization: in Sow stables and in the farmhouse

Manure-based with a simple separation. Location: Aarhus, Denmark. Source: Gosmer Biogas.

 

DynaHeat-HPE. Location: Birkenhof, Germany

Substrate: 2 200 t/year – liquid cattle manure

Amount of biogas: 80 000 m3/year

Biogas utilization: combined heat and power

Electric power: 7 – 12 kW

Electric energy: 90 000 kWh

Thermal energy: 180 000 kWh

Heat utilization: process heating and in the residential house

Containerized wet digestion plant. Location: Birkenhof, Germany. Source: DynaHeat-HPE.

Biovec. Location: Zaragoza, Spain.

Substrate: 2 000 t/year  –  pig slurry

Amount of biogas: 150 000 m3/year

Biogas utilization:  heat (in boiler)

Thermal power: 170 kW

Thermal energy: 900 000 kWh

Heat utilization:  process heating  and in the farmhouse

Manure and slurry based with mixer in pre-treatment tank. Location: Undués de Lerda (Zaragoza), Spain. Source: Biovec.

Evalor. Location: Saint Lambert la Potherie, France.

Substrate: 4 000 t/year – liquid pig manure  + 50 t/year of leftovers  + 100 t/year of grass silage

Amount of biogas:  100 000 m3/year

Biogas utilization: heat (in boiler)

Thermal power: 110 kW

Heat utilization: process heating & in the livestock building

Small scale liquid manure plant. Location: Saint Lambert la Potherie, France. Source: Evalor.

Fermtech Systems. Location: Hengelo (GLD), the Netherlands

Substrate: 3 000 t/year – liquid cattle manure+ 100 t/year of glycerin

Amount of biogas:  150 000 m3/year

Biogas utilization:  combined heat and power

Electric power: 35 kW

Thermal power: 45 kW

Electric energy: 280 000 kWh

Heat utilization: process heating  and in the future for manure treatment

Tower digester, combined with hydrolysis. Location: Hengelo, the Netherlands. Source: Fermtechsystems.

strona projektu

Informacje dla decydentów politycznych

Raport

Co decydenci polityczni powinni wiedzieć o mikrobiogazowniach

Dalej

Mikrobiogazownie jako ważna część strategii energetycznej UE

Share This