Raport: Wykorzystanie biogazu na poziomie gospodarstwa rolnego przy rozsądnych nakładach inwestycyjnych

Na wielu frontach coraz większy nacisk kładzie się na ograniczenie emisji gazów zanieczyszczających środowisko, a produkcja trzody chlewnej nie jest od tego wolna. Oprócz konieczności przestrzegania obowiązujących przepisów pojawiają się nowe czynniki, takie jak wysokie ceny nawozów nieorganicznych i energii, co oznacza, że przetwarzanie gnojowicy jest postrzegane jako cenny atut, a nie problem, którym trzeba zarządzać, zarówno pod względem jej wykorzystania jako nawozu, jak i produkcji energii.

W tym konkretnym przypadku skupimy się na wykorzystaniu gnojowicy jako źródła energii na poziomie gospodarstwa, co jest jednym ze strategicznych projektów spółdzielni rolniczej Agrocat. System ten jest już testowany na jednej z ferm w Katalonii, w Hiszpanii, z 800 loch, gdzie produkuje się 20-kilogramowe świnie na sprzedaż. Odwiedziliśmy to gospodarstwo w towarzystwie inżyniera techniki rolniczej Rubèna Masnou, który kieruje działem agrochemicznym i środowiskowym spółdzielni, oraz Carlesa Mas, który jest odpowiedzialny za gospodarstwo.

Aby osiągnąć poziom redukcji emisji, zdecydowano się na przykrycie zbiornika na gnojowicę, co pozwoliło zminimalizować emisję amoniaku do atmosfery. Przykrycie to tworzy środowisko beztlenowe, w którym nie tylko uzyskuje się masę pofermentacyjną o większych właściwościach nawozowych, bardziej jednorodną niż świeża gnojowica i mniej uciążliwą pod względem zapachu, ale także wytwarza się biogaz (o stężeniu CH₄ ponad 64%), który postanowiono wykorzystać jako źródło samowystarczalnej energii dla gospodarstwa.

Instalacja i obsługa

Doły na gnojowicę pod budynkami są opróżniane co tydzień, a świeża gnojowica jest kierowana grawitacyjnie przez rurę do zbiornika odbiorczego, z którego codziennie przepompowywana jest w ilości około 10 m3/dobę do przyległego betonowego zbiornika o wymiarach 22x11x4 m, przykrytego plandeką z propylenu EPDM, wspartego na wewnętrznej konstrukcji, gdzie jest poddawana fermentacji beztlenowej. Końcowa masa pofermentacyjna jest przechowywana w przyległej, nieosłoniętej konstrukcji.

W tym przypadku nie przeprowadza się współfermentacji i na razie nie ma mieszadła. Produkcja biogazu zmienia się w ciągu roku w zależności od temperatury otoczenia i składu gnojowicy.

Wyprodukowany biogaz jest zatrzymywany pod plandeką propylenową i kierowany do gospodarstwa. Produkcja biogazu z samej gnojowicy jest niewielka, ale wystarczająca, aby wykorzystywać go do ogrzewania budynków inwentarskich prawie przez cały rok. W dni, kiedy produkcja biogazu jest niewystarczająca, odchowalnie są ogrzewane za pomocą istniejącego w gospodarstwie kotła na biomasę.

Produkcja biogazu wiąże się z powstawaniem siarkowodoru, dlatego rura odprowadzająca gaz jest nachylona w kierunku zbiornika wychwytującego, który zbiera część siarkowodoru zawartego w kondensacie gazu, aby można go było skierować do komory fermentacyjnej. Ponieważ wykryte poziomy H₂S są bardzo wysokie (2500 - 3500 ppm), w celu obniżenia stężenia stosuje się natlenianie przez około jedną godzinę dziennie.

Otrzymana masa pofermentacyjna jest bardziej jednorodnym nawozem niż świeża gnojowica i, jak już wspomnieliśmy, ma większe właściwości nawozowe, ponieważ zawiera większą ilość amoniakalnego N, który jest łatwo przyswajalny przez rośliny. Biorąc pod uwagę, że masa pofermentacyjna może również uwalniać pewną ilość amoniaku do atmosfery, badane są sposoby zminimalizowania tego zjawiska (zakopywanie lub zakwaszanie).

Wartość ekonomiczna

Początkowo tego typu rozwiązania wiążą się z wysokimi nakładami inwestycyjnymi, ale jeśli weźmiemy pod uwagę, że być może będziemy musieli przykryć nasze laguny lub zbiorniki na gnojowicę, aby spełnić wymogi przepisów nakazujących ograniczenie emisji amoniaku, oraz że stworzymy źródło energii do wykorzystania we własnym gospodarstwie (gospodarka cyrkulacyjna) - w obecnej sytuacji wysokich cen energii i nawozów - inwestycja ta może mieć atrakcyjny zwrot z inwestycji.

Podstawowa inwestycja została oszacowana na 49 000 euro, bez uwzględnienia budowy betonowych zbiorników, do których trzeba będzie dodać niektóre elementy, takie jak mieszadło, filtr węglowy do siarkowodoru oraz urządzenia do pomiaru i kontroli gazu.

W pierwszym roku eksploatacji i testów biogazownia wyprodukowała około 5 500 m³ biogazu i oczekuje się, że w ciągu 5-6 lat osiągnie produkcję 12 000 m³ , co wystarczy do zrekompensowania kosztów pokrycia i instalacji.

Przy obecnych cenach energii oznacza to oszczędności rzędu 10 000 euro rocznie, a także zmniejszenie emisji amoniaku o prawie 100% i uzyskanie lepszego nawozu organicznego.

Redakcja 333