Technika_2016

Výhody komunálních bioplynových stanic

Bioplynová stanice (BPS) je velice výhodní a perspektivní technologie využívaní obnovitelných zdrojů energie. Jedná se o technické zařízení, ve kterém anaerobní mikroorganismy za nepřístupu vzduchu mění rozložitelné organické látky na bioplyn a zbytkové produkty. Bioplyn se spaluje v kogenerační jednotce, kde se vyrábí elektrická energie. Současně se uvolňuje teplo, vznikající chlazením. Stabilizovaný produkt, digestát, lze využít jako hnojivo nebo po separaci jako surovinu pro výrobu kompostu.



Bioplynové stanice (BSP) se podle charakteru vstupních surovin dělí na dvě základní kategorie, zemědělské a komunální. Země-dělské BPS využívají odpady ze zemědělství (kejda, hnůj) a cíleně pěstované energetické plodiny, nejčastěji kukuřičnou siláž. Skladba surovin v komunální bioplynové stanici, je mnohem rozmanitější. Jsou to všechny biologicky rozložitelné látky, produkované v dané lokalitě. Nejvýznamnější jsou tříděné odpady z domácností, restaurací a jídelen. Roční produkce rozložitelného odpadu se odhaduje na cca 25 kg u obyvatelů rodinných domků a 100 kg u občanů, kteří žijí na sídlišti. Obvykle se odpady ukládají na skládce nebo likvidují spalováním. Daleko výhodnější ovšem je použít tyto látky pro výrobu energie na BPS.

 

 


Další významnou a objemnou surovinou, která je k dispozici ve většině obcí, je odpad z údržby městské zeleně, přičemž lze využít pouze travní složku. Větve a dřevo se v BPS nerozkládají. V areálu obce jsou často průmyslové podniky a další provozy, ve kterých vznikají organické odpady, které lze po po-souzení jejich složení a biologické rozložitel-nosti použít pro produkci bioplynu. Největší zkušenosti s provozem zemědělských a komunálních BPS mají v Německu, Rakousku a Dánsku, kde bylo postaveno několik tisíc těchto zařízení. V sousední České republice je v provozu několik desítek BPS, výstavba mnoha dalších se připravuje, výstavba bioplynových stanic na Slovensku zažívá „boom" poslední 2 roky.
Nejčastěji používaný a ověřený technologický postup jak u nás, tak v zahraničí je technologie kontinuální mokré fermentace. Do reaktoru se jednou až dvakrát denně dávkuje potřebný objem substrátu, přičemž fermentační směs má sušinu menší než 10 %. Doba zdržení ve fermentoru je obvykle 60 dní, ovšem dle skladby surovin může být 40 - 120 dní. Směs biomasy se udržuje při teplotě 37 - 40 °C. Po ukončení rozkladu organických látek odpadá kapalný fermentační zbytek, digestát, který se v zemědělských BPS skladuje a ve vhodných obdobích aplikuje na půdu jako hnojivo. U komunálních BPS je to také možné, pokud se zajistí odběratel. Podmínkou aplikace digestátu jako hnojiva je atest státního kontrolního orgánu, který kontroluje složení a obsah těžkých kovů.
Jinou možností je separace fermentačního zbytku na vhodném zařízení, nejčastěji se používá odstředivka nebo odvodňovací lis. Kapalný podíl je vhodný k ředění vstupních substrátů, tuhý podíl má sušinu 25 - 30 % a může se použít jako surovina v kompostárně, nebo dosušit odpadním teplem z BPS, čímž vznikne ekologické palivo. Při výrobě elektrické energie v kogenerační jednotce se v souladu s termodynamickými zákony uvolňuje významné množství odpadního tepla, obvykle kolem 1,3 MW na 1 MW elektrického výkonu. Asi třetina tepla se použije pro ohřev fermentačního procesu, zbytek je k dispozici pro další účely. Komunální BPS mají možnost použít teplo pro vytápění obce a další aplikace, vyžadující teplo (ohřev vody ve veřejném bazénu, vyhřívání skleníků). Tyto aplikace, spolu s možností využití elektrické energie předurčují bioplynové stanice pro širší využití v komunální sféře. Komunální bioplynové stanice pak můžeme rozdělit na 2 skupiny. První je klasická ko-munální stanice zpracovávající odpady z domácností, údržby zeleně a případné smluvně zajištěné zemědělské produkty. Příkladem takovéto stanice je např. BPS Kněžice.
Dalším typem je bioplynová stanice náležející k čistírně odpadních vod (ČOV). Zde se jako jedna ze vstupních surovin používá čistírenský kal. Ten je pak dále doplňován bioodpady z domácnosti či veřejných prostranství. Příkladem takovéto stanice je bioplynová stanice na ČOV ve Vysokém Mýtě. Jedná se o technologické zařízení pro zpracování produktů kalů z ČOV a odpadních materiálů z jateční a zemědělské výroby, doplněných o vytříděný domovní odpad, příp. o rostlinnou biomasu. Součástí stanice je linka hygienizace na úpravu a zpracování kalů a dalších surovin, které vyžadují tepelnou úpravu. V areálu BPS je vybudován zastřešený senážní žlab, který je využívánpro případ sezónního přebytku surovin jako mezisklad rostlinné biomasy .
Všechny materiály, jako obnovitelné zdro- je energie, jsou v reaktoru podrobeny anaerobní fermentaci, jejímž produktem je bioplyn vhodný pro spalování v kogenerační jednotce. Výstupem z kogenerační jednotky je elektrická energie, vyvedená přes měření a trafostanici do veřejné sítě rozvodných závodů a teplo, jehož část se spotřebuje pro ohřev fermentoru a hygienizaci. Zby-tek je využíván pro vytápění objektů ČOV.
Technické údaje bioplynové stanice Vysoké Mýto
Uvedení do provozu: srpen 2008
Vstupní suroviny: kaly z ČOV, separovaný domovní odpad, tráva, tukové lapoly, jateč-ní odpad, krev, odpady z kuchyní a jídelen
Elektrický výkon (kW): 320
Tepelný výkon (kW): 394
Komunální bioplynové stanice jsou významné potenciální zdroje obnovitelné energie. Využití odpadů a dalších surovin obsahujících biologicky rozložitelné látky pro výrobu elektrické energie je ekonomicky mnohem výhodnější než likvidace skládkováním ne-bo spalováním. Současně se uvolňuje značné množství tepla, které lze v areálu obce smysluplně využít, což dále zvyšuje ekonomickou efektivitu takového řešení.


Karel Tomášek, Jan Koller,
Lenka Gallová, Pavel Koman

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
8 + 7 =
Odoslanie formulára

Priemyselné utierky

MEWA - priemyselne_utierky