ročník 5
cena 2,5 €
číslo 1/2011
OPTIMALIZÁCIA PREVÁDZKY
bioplynových staníc na báze rastlinnej biomasy
TECHNICKÁ NORMALIZÁCIA
v oblasti tuhých biopalív
AQUA THERM 2011 Nitra
2
Univerzálne horáky na spaľovanie peliet aj štiepky
Kotol na spaľovanie peliet so zásobníkom
Peletizačný lis s výkonnosťou 100 kg.h-1
Kotol na pelety so zásobníkom
Ukážka horenia peliet v horáku kotla
Kotol na pelety s riadiacou jednotkou
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Príhovor
štvrťročník pre poľnohospodársku energetiku
1/2011, ročník 5
Vydáva:
A.B.E. združenie pre poľnohospodársku biomasu,
900 41 Rovinka 326,
Redaktor:
Ing. Štefan Pepich, PhD.
Redakčná rada:
Ing. František Zacharda, CSc.,
Ing. Štefan Pásztor
Ing. Jozef Nahácky
Ing. Karol Považan
Ing. Jozef Bittarovský
Ing. Miroslav Kušnír
Ilustračné foto:
Ing. Štefan Pepich, PhD.
Adresa redakcie:
Agrobioenergia, 900 41 Rovinka 326
Kontakt:
Tel.: 0907 158 005, 0903 119 797
e-mail: [email protected]
[email protected]
www.abe.sk
Tlač:
D&D International Slovakia s.r.o.,
Vajnorská 135, Bratislava
Povolené:
Ministerstvom kultúry SR pod evidenčným číslom:
EV 3009/09
Redakcia nezodpovedá za obsahovú správnosť inzerátov
a príspevkov. Príspevky neprešli jazykovou úpravou,
nevyžiadané rukopisy a fotografie nevraciame
ISSN 1336-9660
Z OBSAHU
Príhovor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Zo sveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Anaeróbne spracovanie vedľajších produktov výroby
bionafty v poloprevádzkovom miešanom reaktore 5
Optimalizácia prevádzky bioplynových staníc
na báze rastlinnej biomasy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Z domova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Biomasa, jej potenciál a reálne možnosti
využitia na Slovensku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Suchá fermentácia – vhodný spôsob energetického
využitia poľnohospodárkej biomasy . . . . . . . . . . . 16
Potenciál produkcie bioplynu z vedľajších
produktov výroby bionafty . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Biomasa na výrobu bioenergie:
Zdroje, riadenie a používanie . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Technická normalizácia v oblasti tuhých biopalív 24
Ľudová múdrosť hovorí, že čas ubieha
každému z nás rovnako, ale skutočnosťou
je, že každý vníma tento fakt rôznym spôsobom. Jeden tak, že sa vyvíja, dospieva,
vzdeláva sa, nadobúda skúsenosti a pozitívnym a tvorivým spôsobom aktívne využíva ubiehajúci čas a iný zasa pesimisticky a odovzdane očakáva
čo mu čas prinesie. Aj združeniu
AGROBIOENERGIA pribúdajú
rôčky a v tomto období uplynulo
už 5 rokov od jeho založenia. V
programovom vyhlásení, ktoré
prijali zakladajúci členovia združenia boli deklarované základné
smery činnosti vyplývajúce zo základnej myšlienky a tou je podpora a propagácia efektívneho využívania poľnohospodárskej biomasy na energetické účely.
Plnenie tejto základnej myšlienky sa opiera o aktivitu všetkých členov združenia, ktorými sú právnické a fyzické osoby z oblasti poľnohospodárskej prvovýroby produkujúcej biomasu, spracovatelia a spotrebitelia biomasy, výrobcovia a dovozcovia strojov na energetické využívanie biomasy ako
aj odborníkov z oblasti vedy, výskumu a
školstva. Na plnenie tejto základnej myšlienky sme využívali rôzne formy ako sú
semináre, školenia, konferencie a iné odborné akcie pre svojich členov ale aj pre záujemcov z poľnohospodárskej praxe. V
uplynulých rokoch, najmä po prijatí Programu rozvoja vidieka na roky 2007 – 2013,
sa naši členovia podieľali na desiatkach projektov v rámci poradenstva a vzdelávania,
absolvovali množstvo prednášok a vystúpení a publikovali v odbornej tlači. Odborný časopis AGROBIOENERGIA sa stal
uznávaným zdrojom informácií pre odborníkov z oblasti poľnohospodárstva i komunálnej sféry, z oblasti rozvoja vidieka ale
aj pre podnikateľov z poľnohospodárskou
biomasou a biopalivami. Prostredníctvom
časopisu sme informovali o pokroku vo využívaní obnoviteľných zdrojov energie, osobitne biomasy, o nových technológiách a
technických zariadeniach, o rôznych akciách, výstavách ale aj o zmenách v normalizácii procesov výroby biopalív, či zmenách v legislatíve.
Vzhľadom na rozmanitosť špecializácie
našich členov je združenie schopné na najvyššej úrovni poskytovať informácie, vykonávať odborné poradenstvo a vypracovať
rôzne štúdie a projekty pre všetky dostup-
né technológie využívania poľnohospodárskej biomasy na energetické účely. Odborníci z nášho združenia sa aktívne zúčastňujú
pri prácach na koncepčných materiáloch a
dokumentoch ako aj na príprave a prijímaní legislatívnych predpisov a zákonov. Je ešte veľa činností, ktorými sa snažíme plniť základné poslanie združenia. Objektívne však treba povedať, že úroveň využívania biomasy na energetické účely v praxi nie
je zodpovedajúca vynaloženému
úsiliu. Realizácia priorít a cieľov
Akčného plánu využívania biomasy na roky 2008 – 2013 sa neplní
ani v časti - realizácia zariadení na
výrobu tepla spaľovaním biomasy, ani v časti – výstavba bioplynových staníc. Dnes ešte nie je možné objektívne vyhodnotiť všetky príčiny tohto zaostávania, ale rozhodne
stojí za uváženie v budúcnosti vytvoriť samostatné Opatrenie na podporu projektov
pre využívanie poľnohospodárskej biomasy. Veď všetky tieto projekty znamenajú
úsporu energie pre poľnohospodársku prvovýrobu a teda aj zníženie priamych výrobných nákladov pre poľnohospodársky
subjekt. Ďalším námetom na uváženie je aj
spracovanie analýzy vplyvu zákona
309/2009 Z.z. na zvýšenie podielu energie
z OZE, na ekonomiku poľnohospodárskeho podniku, na krajinotvorbu alebo na sociálnu sféru vidieckych oblastí. Novela zákona, ktorým sa mení a dopĺňa zákon
309/2009, ktorá sa nachádza v procese rokovania v Národnej rade SR bola vyvolaná
povinnosťou transpozície Smernice
2009/28/ES, článkov 17,18 a 19, týkajúcich
sa kritérií trvalej udržateľnosti pre biopalivá a biokvapaliny, overovania ich plnenia a
ich vplyv na množstvo skleníkových plynov. Žiaľ otázkam novelizácie podpory OZE
podľa zákona 309/2009 sa prejednávaná novela nevenuje. V tejto súvislosti musím poznamenať, že pri stanovovaní energetického potenciálu biomasy v Slovenskej republike sa počítalo s odpadovou biomasou,
ktorá vzniká ako vedľajší produkt v poľnohospodárskej prvovýrobe alebo sa vyprodukuje na nevyužívanej pôde. Ale odpadová biomasa sa využíva len na spaľovanie
(slama, drevná štiepka) a na plnenie bioplynových staníc sa v drvivej väčšine používa kukuričná siláž produkovaná na ornej pôde. Je to tým, že jediná forma podpory je výkupná cena elektriny. Naskytuje sa
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
3
otázka, či by nebolo pre štát výhodnejšie nasmerovať podporu aj do oblasti koncovky
fariem hospodárskych zvierat, udržovania
krajiny, využívania poľnohospodárskej pôdy (TTP) alebo nakoniec aj riešenie zamestnanosti na vidieku. V tomto probléme sa
však už prelínajú kompetencie viacerých rezortov a s prihliadnutím na slovenskú náturu ani neočakávam, že by v krátkom čase
mohlo prísť k riešeniu tohto problému.
Pri definovaní biomasy sa okrem iného
spomína, že je to hmota, ktorá vzniká ako
biologicky rozložiteľný komunálny odpad,
pod ktorým rozumieme papier, lepenku,
jedlé oleje a tuky, kuchynský a reštauračný
odpad, odpad zo záhrad, parkov a inej zelene. Ročne sa na Slovensku vyprodukuje
asi 900 000 t biologicky rozložiteľného odpadu a trend v EÚ je aby sa obmedzovalo
skládkovanie biologicky rozložiteľného odpadu (BRO) . Slovensko sa zaviazalo, že v
roku 2013 bude uložených na skládky max.
50 % BRO, ostatný odpad bude spracovaný technológiami, ktoré prinášajú najväčší
ekonomický efekt. Podľa dokumentu, ktorý bol schválený vládou SR uznesením č.
904 dňa 15. 12. 2010 k stratégii obmedzovania ukladania BRO na skládky odpadov,
najvhodnejšími technológiami na spracovanie tohto odpadu sú anaeróbna digescia
(bioplynové stanice) alebo aeróbna fermentácia (kompostovanie). Bude rezort životného prostredia podporovať budovanie
bioplynových staníc po svojej linke?
Zo sveta
Podpora využitia OZE agrárneho pôvodu
Zemědělec - Ministerstvo poľnohospodárstva ČR sa snaží koncepčne podporovať sektor bioenergetiky prostredníctvom rôznych
nástrojov. Zámerom pritom nie je len plnenie záväzných cieľov, vyplývajúcich pre ČR z členstva v EÚ, stanovených pre túto oblasť,
ale aj snaha o diverzifikáciu a stabilizáciu príjmov českých poľnohospodárov. Najaktuálnejším počinom v oblasti OZE je pripravený zákon o podporovaných zdrojoch energie, ktorý čaká na schválenie vládou ČR (účinnosti by mal nadobudnúť od 1. januára 2012).
Tento úplne nový zákon nahradí doterajší zákon č. 180/2005 o podpore výroby elektriny z OZE. Bude upravovať najmä podporu elektriny a tepla z OZE a z druhotných energetických zdrojov, ďalej
podmienky vydávania a uznávania záruk o pôvode energie z OZE,
v neposlednom rade potom aj stanoví podmienky pre realizáciu
Národného akčného plánu ČR pre energiu z OZE. Národný akčný
plán ČR pre energiu z OZE (NAP) bol pripravený v tesnej nadväznosti na spomínaný zákon a vláda ČR ho schválila na svojom
rokovaní dňa 25. augusta 2010 (uznesenie č 603). NAP prioritne obsahuje čiastkové ciele pre OZE a nástroje na ich napĺňanie. Primárnym cieľom NAP je dosiahnutie 13,5 % podielu OZE na hrubej
konečnej spotrebe energie v roku 2020, pričom podiel energie z OZE
by mal zároveň činiť 10,8 % na hrubej konečnej spotrebe energie v
doprave. Oba tieto ciele sú teda v súlade s cieľmi stanovenými Smernicou EÚ č. 2009/28/ES. NAP by sa mal minimálne každé dva roky aktualizovať. Na tejto činnosti by sa podľa dohodnutých podmienok mali okrem predkladateľa a hlavného gestora, Ministerstva
priemyslu a obchodu ČR, podieľať aj ministerstvo poľnohospodárstva a tiež ministerstvo životného prostredia. Významným nástrojom legislatívnej podpory naďalej zostáva uzákonená povinnosť primiešavania biozložky do fosílnych dopravných palív, daná platným znením zákona č. 86/2002 Zb. O ochrane ovzdušia. S
platnosťou od 1. júna 2010 tak musí byť u motorovej nafty minimálne 6 % z celkového objemu predanej motorovej nafty tvorených
biozložkou, analogicky aj u benzínov musí od tohto dátumu aspoň
4,1 % objemu pripadať na biozložku. Podpora využívania obnoviteľných zdrojov energie naďalej ostáva jednou z priorít Programu
rozvoja vidieka ČR na roky 2007-2013. Podpora energetickej biomasy má v tomto prípade investičný charakter a spočíva najmä v
preplácaní časti oprávnených nákladov na výstavbu zariadení pre
4
Perspektívne sa budú musieť aj poľnohospodári pripraviť na to, že všetok odpad
živočíšneho pôvodu pred uložením na
skládku bude musieť prejsť procesom hygienizácie to znamená, že využitie bioplynových stanic (suchých alebo mokrých) bude nutné koordinovať spolu s komunálnou
sférou. Lebo vždy platilo, že poľnohospodárstvo je vidiek a vidiek je poľnohospodárstvo. Ale to na ministerstve určite vedia.
Na záver tejto úvahy sa mi zdá, napriek
tomu že AGROBIOENERGIA má už 5 rokov, že sme vlastne iba na začiatku a pred
nami je ešte stále veľa problémov na riešenie.
Ing. František Zacharda, CSc.
prezident A.B.E.
spracovanie a energetické využitie biomasy. Spoločným charakteristickým rysom všetkých podporných programov je, že sa prioritne
vzťahujú na spracovanie a využívanie obnoviteľných zdrojov palív a energie agrárneho pôvodu (biomasy alebo bioplynu), pričom
za oprávnené výdavky na OZE sa považujú stavebné a technologické investície, nákup strojov a prípadne aj obstaranie nevyhnutného hardvéru a softvéru. Príjemcom dotácie môže byť len poľnohospodársky podnikateľ. Maximálna intenzita dotácie predstavuje 40-60 % podľa typu žiadateľa alebo miesta realizácie projektu. V
rámci PRV doteraz na bioplynové stanice (BPS) sa uskutočnili už
štyri kolá príjmu žiadostí (2007-2010), v rámci ktorých bolo zaregistrovaných 171 žiadostí v úhrnnej hodnote 3 mld. Kč. Doteraz bolo schválených asi 80 projektov, čo predstavuje v rámci celej ČR 45,8
MW inštalovaného výkonu. Uhradených bolo doteraz zhruba 40
projektov s celkovým inštalovaným výkonom 19,5 MW. Okrem samotnej výstavby bioplynových staníc je od minulého roka navyše
možné získať aj podporu na technológie čistenia bioplynu ako alternatívneho pohonu motorových vozidiel a verejné plniace stanice, čo v praxi znamená ďalšiu pridanú hodnotu poľnohospodárskej
výroby a pre farmárov príležitosť na rozvoj diverzifikácie zdrojov
ich finančných príjmov a istotu uplatnenia ich produkcie. Bioplyn
má aj do budúcnosti veľký potenciál a dá sa predpokladať, že nastolený trend rozvoja bude aj naďalej pokračovať. Hoci v roku 2010
nie je v ČR dostupná žiadna priama podpora na plochu pestovania energetických plodín, neznamená to, že by pestovatelia EP nemali automaticky nárok na iné subvencie. Rovnako ako na ostatné
bežné poľné plodiny sa aj na tie energetické vzťahujú dotácie SAPS
a top-up, ktoré nemali a nemajú priamu súvislosť so zrušeným uhlíkovým kreditom. Tieto dotácie zrušené neboli a predpokladá sa, že
budú aplikované minimálne do roku 2013. Väčšina žiadateľov o ckredit, ktorý v minulom roku predstavoval platbu vo výške 1 132,38
Kč.ha-1 mala nárok aj na dotáciu na plochu SAPS vo výške 3710,70
Kč.ha-1 a top-up vo výške 1 184 Kč.ha-1 - v úhrne teda na celkovú
dotáciu 6 026,38 Kč.ha-1. Nárok na SAPS a top-up majú pestovatelia energetických plodín aj tento rok a dá sa predpokladať, že aj v
ňom bude súčet ich sadzieb činiť asi 5 tis. Kč.ha-1. V rámci podpory pestovania energetických plodín v súčasnosti ministerstvo poľnohospodárstva pripravuje nový dotačný titul na založenie plantáží rýchlorastúcich drevín. V súčasnosti sa RRD v ČR pestujú na
výmere okolo 370 ha. Ďalším aspektom zostáva aj zohľadnenie očakávaného dopytu po drevnej biomase (štiepke a pod.), dané okrem
iného aj podporou výstavby kotlov na biomasu z programu MŽP
Zelená úsporám.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Anaeróbne spracovanie vedľajších
produktov výroby bionafty
v poloprevádzkovom miešanom reaktore
Mgr. Nina Kolesárová, Doc. Ing. Miroslav Hutňan, PhD., Ing. Viera
Špalková, *Ing. Rastislav Kuffa, PhD., Doc. Ing. Igor Bodík, PhD.
Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva, FCHPT STU,
Radlinského 9, 812 37 Bratislava, *ASIO SK, s.r.o., Bytča
Z dôvodu rastúcej spotreby energie a vyčerpávania zásob
fosílnych zdrojov rastie v poslednom desaťročí snaha o rozvoj
obnoviteľných zdrojov energie.
Implementácia biopalív do infraštruktúry dopravného sektora ako aj obnoviteľných zdrojov do energetiky je v súčasnej dobe zakotvená v medzinárodných aj
národných právnych normách a politických programoch väčšiny vyspelých krajín. Smernica Európskeho parlamentu o
(Agrobioenergia č.1, 2011). Využitie týchto
vedľajších produktov na výrobu bioplynu
ponúka perspektívu produkovať dodatočnú energiu, využiteľnú v procese výroby bionafty alebo inak zhodnotiteľnú,
čo by umožnilo znížiť cenu bionafty na rastúcom svetovom trhu.
mastné kyseliny, metanol a metylestery.
Nachádza sa v nej tiež nezanedbateľné percento alkálií a rozpustených anorganických solí (RAS). Prejavila vhodné vlastnosti ako substrát pri ko-fermentácii s rôznymi druhmi organických odpadov a
energetických plodín. V laboratórnych
podmienkach bola do istej miery skúmaná aj možnosť anaeróbneho spracovania
g-fázy ako jediného substrátu. Na pracovisku FCHPT STU bolo úspešne testované dlhodobé spracovanie surového glycerínu v miešanom laboratórnom reaktore
so suspendovanou biomasou, ako aj v
UASB (upflow anaerobic sludge blanket)
reaktore s granulovaným kalom.
Repkové šroty ponúkajú tiež vhodný
substrát na výrobu bioplynu, keďže majú
veľký podiel organických látok - vo forme
olejov, bielkovín a vlákniny. Veľké percento
tvoria dusíkaté látky (pomer C/N je 5-8).
Teoretická produkcia metánu je veľmi vysoká a bola overená aj pomocou laboratórnych testov anaeróbnej degradácie.
PREVÁDZKA
MODELOVÉHO ZARIADENIA
Obr. 1: Priebeh dávkovania substrátov do reaktora
podpore využívania energie z obnoviteľných zdrojov určila 20 %-ný celkový podiel energií z obnoviteľných zdrojov a 10
%-ný podiel pre obnoviteľné zdroje v doprave do roku 2020.
Bionafta v poslednom čase priťahuje rastúci záujem a predstavuje jedinú reálnu
možnosť ako v blízkej budúcnosti nahradiť fosílne naftové palivo. Je to kvapalné
palivo na báze metylesterov vyšších mastných kyselín a v súčasnosti sa vyrába prevažne zásadito katalyzovanou transesterifikáciou rastlinných olejov alebo živočíšnych tukov s metanolom. Z procesu výroby bionafty vychádzajú ako hlavné vedľajšie produkty surový glycerín a extrahované šroty resp. výlisky. Zloženie, pôvod a potenciál ekonomického zhodnotenia týchto substrátov bolo predstavené už
v práci "Potenciál produkcie bioplynu z
vedľajších produktov výroby bionafty"
G-fáza alebo surový glycerol obsahuje
veľký podiel anaeróbne rozložiteľných organických látok, najmä glycerol, vyššie
V tomto článku zhrnieme skúsenosti z
dlhodobej prevádzky poloprevádzkového modelu miešaného anaeróbneho reaktora na spracovanie vedľajších produktov
z výroby bionafty s objemom 1 m3. Bol inokulovaný anaeróbnym suspendovaným
kalom a prevádzkovaný pri mezofilnej teplote (37°C). Počas prevádzky po dobu 654
dní boli v anaeróbnom reaktore sledova-
Tab. 1: Vybrané charakteristiky siedmich druhov surového glycerínu,
ktoré boli použité ako substrát v reaktore
CHSK
(mg/L)
Ncelk
(mg/L)
Pcelk
(mg/L)
pH
Hustota
(kg/m3)
RAS
(g/L)
Dávkovanie
(dni)
G-fáza 1
1 024 000
1 680
370
11,38
-
66,2
1-103
G-fáza 2
1 563 000
540
127
-
-
65,7
104-159
G-fáza 3
1 683 300
2 377
608
-
1 039
96,2
160-266
G-fáza 4
1 200 000
1 194
1 524
6,06
1 252
98,9
267-340
G-fáza 5
1 240 000
1 296
1 235
7,45
1 207
87
341-387
G-fáza 6
1 300 000
1 390
764
3,26
-
78
388-455
G-fáza 7
1 540 000
170
1 405
6,1
1255
88
456-653
Parameter
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
5
Obr. 2: Priebeh dennej produkcie bioplynu v reaktore (m3)
6
né parametre ako rozpustená CHSK (chemická spotreba kyslíka), koncentrácia
NMK (nižšie mastné kyseliny), N-NH4
(amoniakálny dusík), P-PO4 (fosforečnanový fosfor), pH a množstvo a zloženie
vyprodukovaného bioplynu. Analytické
stanovenia boli vykonávané vo filtrovanej
vzorke kalu, odobranej z reaktora, podľa
štandardných metód.
vané a v anaeróbnom modeli bolo postupne spracovávaných 7 rôznych druhov
surového glycerínu. Ich vybrané charakteristiky sú v tabuľke 1. Od 514-teho dňa
boli do reaktora pridávané ako ko-substrát
repkové šroty, ktorých základné charakteristiky boli: sušina 89,5 %, strata žíhaním (organická sušina) 93,5 % a CHSK 1,64
g/g sušiny.
Obr. 3: Poloprevádzkový reaktor na spracovanie surového glycerínu
Obr. 4: Nový reaktor s pracovným objemom 1,2 m3
Počas prvých 410 dní od začiatku prevádzky spracovával reaktor surový glycerín ako jediný substrát. Nábeh reaktora
sa začal s dávkou surového glycerínu (gfáza 1) 250 mililitrov za deň, čo predstavuje objemové zaťaženie reaktora 0,256
kg/m3.d. Zaťaženie bolo postupne zvyšo-
Priebeh dávkovania surového glycerínu a repkových šrotov po dobu prevádzky
poloprevádzkového modelu je uvedený
na obrázku 1. Spočiatku bolo dávkované
3-krát denne a pri zvyšovaní zaťaženia bola denná dávka rozdelená postupne na 6
až 12 častí. Najvyššie dosiahnuté objemo-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
vé zaťaženie počas prevádzky reaktora bolo 2,167 kg/m3.d, pri dávke 2000 mL g-fázy 6. Celkové množstvo surového glycerínu nadávkovaného do reaktora za 654
dní prevádzky bolo 477 550 mL a celkové
množstvo repkových šrotov 36 650 gramov.
Obrázok 2 sleduje vývoj dennej produkcie bioplynu v reaktore. Po počiatočnom opravení netesností zariadenia už nameraná produkcia bioplynu zodpovedala jednotlivým dávkam a ich zvyšovaniu.
Pri dávkovaní surového glycerínu ako jediného substrátu dosiahla priemerná špecifická produkcia bioplynu 0,76 m3/kg gfázy. Po zohľadnení tejto hodnoty bola určená špecifická produkcia pre repkové šroty. Keďže pri ko-fermentácii 500 ml surového glycerínu a 500 g šrotov bola priemerná produkcia bioplynu 0,583 m3/d,
priemerná špecifická produkcia bioplynu
pripadajúca na repkové šroty bola 0,26
m3/kg. Celková nameraná kumulatívna
produkcia bioplynu za 654 dní prevádzky
reaktora dosiahla 379,15 m3.
Počas dávkovania g-fázy do reaktora bol
nameraný veľmi vysoký podiel metánu v
bioplyne, ktorý tvoril 69,2 %. Bioplyn ďalej obsahoval 24,4 % oxidu uhličitého a 0,7
% kyslíka. Vzhľadom na charakter surového glycerínu, ktorý obsahuje minimálne množstvá síry a bielkovín, v bioplyne
nebol nameraný takmer žiadny sulfán (jeho hodnota bola 38 ppm). Toto je ďalší fakt
v prospech anaeróbneho spracovania surového glycerínu.
Prevádzka reaktora sa nevyhla technickým problémom s poruchami ohrevu, miešania a dávkovania, ktoré spôsobili krátkodobé výpadky v produkcii bioplynu.
Problémy spôsobovala tiež flotácia kalu,
ktorý príležitostne vypenil cez dávkovací otvor. Vyflotovanie kalu spôsobilo okolo 160-teho dňa zníženie jeho objemu v
reaktore o cca 100 litrov. Proti peneniu boli podniknuté viaceré kroky, vrátane pridávania menšieho množstva rastlinného
oleja, ostreku peny recyklom kalu a zníženia intenzity miešania. Predpokladáme,
že problémy s penením mohli byť spojené s nedostatkom amoniakálneho dusíka
v reaktore. Keď sa jeho koncentrácia začala sledovať a udržiavala sa potrebná hladina, k flotácii kalu nedochádzalo.
Po 185-tich dňoch prevádzky bol pôvodný reaktor vymenený za nový, ktorý
Obr. 5: Priebeh vývoja pH v anaeróbnom
reaktore
mal celkový objem 1550 litrov a pracovný
objem približne 1200 litrov. Anaeróbny kal
bol premiestnený zo starého reaktora a doplnený približne 300 litrami vodovodnej
vody. Pôvodný a nový reaktor sú zobrazené na obrázkoch 3 a 4.
Z dôvodu monitorovania priebehu procesov anaeróbnej degradácie boli v reaktore sledované viaceré charakteristiky. Jedným z meraných parametrom bolo pH,
ktoré má významný vplyv na metabolizmus metanogénnych mikroorganizmov.
Priebeh vývoja pH je znázornený na obrázku 5. Niektoré z g-fáz, ktoré boli dávkované ako substrát do reaktora, mali nízke pH a spôsobovali postupný pokles tohto parametra v reaktore. V prípade kyslých
g-fáz bolo preto nutné udržiavať pH v
optimálnej oblasti pre činnosť metanogénnych mikroorganizmov pomocou dávkovania uhličitanu sodného.
Počas prevádzky reaktora boli monitorované koncentrácie rozpustenej CHSK a
nižších mastných kyselín, ktorých priebeh
je na obrázku 6. Sú významným ukazovateľom pre sledovanie správnej činnosti
anaeróbneho reaktora, pričom ich nárast
odzrkadľuje preťaženie systému a narušenie rovnováhy medzi hydrolyticko-acidogénnymi mikroorganizmami a metanogénnymi baktériami.
Ďalším dôležitým parametrom, ktorý
bol sledovaný v poloprevádzkovom modeli, je koncentrácia amoniakálneho dusíka. Keďže surový glycerín obsahuje málo
nutrientov a má vysoký pomer CHSK/N,
problém môže predstavovať aj nedostatok
dusíka, ktorý je esenciálnym prvkom pre
metabolizmus anaeróbnych mikroorganizmov. Obrázok 7 predstavuje priebeh
koncentrácie amoniakálneho dusíka počas prevádzky anaeróbneho reaktora. Pokles koncentrácie približne po 230 dňoch
mal za následok zníženie aktivity biomasy a výrazný pokles v produkcii bioplynu, čo vidieť aj na obrázku 2. Nedostatočná aktivita anaeróbnych mikroorganizmov
sa prejavila aj prudkým nárastom koncentrácie rozpustenej CHSK a NMK. Po
nadávkovaní amoniakálneho dusíka vo
forme močoviny (440 g/m3) sa rovnováha procesov upravila a produkcia bioplynu opäť narástla. Pri ďalšej prevádzke reaktora bola močovina príležitostne dávkovaná, aby sa udržala potrebná koncentrácia dusíka. Od dňa 514 bola g-fáza ko-fermentovaná z repkovými šrotmi, ktoré obsahujú veľký podiel dusíkatých látok a
ďalšie pridávanie močoviny už nebolo potrebné.
Koncentrácia fosforečnanového fosforu
(obrázok 8) sa počas celej prevádzky reaktora pohybovala v rozsahu 10-180 mg/L
a nebolo nutné tento nutrient pridávať.
Zmeny koncentrácie P-PO4 boli podmienené charakterom pridávaných substrátov. Keďže g-fázy 1, 2 a 3 obsahovali malý podiel fosforu (viď tab. 1), koncentrácia P-PO4 spočiatku neprekračovala 50
mg/L. Dávkovanie g-fáz 4 a 5, ktoré obsahovali viac než 1 g/L fosforu, spôsobilo postupný nárast koncentrácie P-PO4 v
reaktore. Tento trend sa zastavil pri dávkovaní g-fázy 6 a následný pokles koncentrácie bol spôsobený nariedením kalovej vody. Dávkovanie g-fázy 7 a repkového šrotu spôsobilo v záverečnej fáze ďalší
nárast P-PO4.
Hlavný problém pri mikrobiologickom
spracovaní surového glycerínu zrejme
predstavuje veľký podiel RAS, ktoré pochádzajú z katalyzátora (najčastejšie hydroxid draselný alebo sodný), použitého
pri transesterifikácii. Princíp inhibície metanogénnych organizmov sodnými alebo
draselnými katiónmi spočíva v dehydratácii buniek na základe osmotického tlaku. Negatívny vplyv soľnosti na metabolizmus metanogénov je všeobecne známy, zväčša sa mu venujú štúdie v súvislosti s anaeróbnym spracovaním odpadových vôd zo spracovania morských
rýb, konzervovania mäsa a zeleniny alebo z textilného a kožiarskeho priemyslu.
Hraničná koncentrácia, ktorá inhibuje metanogenézu, však významne závisí od aklimatizácie mikroorganizmov a podmienok degradácie. Obrázok 9 znázorňuje
vývoj koncentrácie RAS v poloprevádzkovom modeli. Následkom dávkovania neriedenej g-fázy do reaktora sa soli
postupne akumulovali v reaktore. Pri
koncentrácii solí nižšej ako 30 g/L neboli pozorované inhibičné vplyvy a biomasa pracovala bez problémov, pravdepodobne vďaka pomalému nárastu koncentrácie RAS a postupnej adaptácii biomasy. Pri koncentrácii nad 30 g/L okolo
450-teho dňa prevádzky však došlo k výraznej inhibícii procesu. Značný nárast
koncentrácie nižších mastných kyselín a
rozpustenej CHSK bol sprevádzaný zvýšením pH a produkcia bioplynu rapídne
klesla, ako vidieť na obrázku 2. Dávkovanie glycerínu muselo byť zastavené a
polovica objemu kalovej vody bola od-
Obr. 6: Priebeh koncentrácie rozpustenej
CHSK a nižších mastných kyselín počas prevádzky reaktora
čerpaná a nahradená vodovodnou vodou,
aby sa znížila soľnosť v reaktore. Snaha
o opätovné spustenie dávkovania g-fázy
nepriniesla požadované výsledky, keďže
produkcia bioplynu dosiahla len približne 35 % z pôvodnej produkcie a znovu sa
začali akumulovať mastné kyseliny v
reaktore. Dávkovanie muselo byť opäť
zastavené a pri ďalšej činnosti reaktora
bola už g-fáza ko-fermentovaná s repkovými šrotmi.
Repkové šroty sa prejavili ako vhodný
ko-substrát na anaeróbne spracovanie so
surovým glycerínom. Do reaktora boli do-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
7
Obr. 7: Priebeh koncentrácie amoniakálneho dusíka v reaktore
Obr. 8: Priebeh koncentrácie fosforečnanového fosforu v reaktore
dávané potrebné nutrienty (najmä amoniakálny dusík), chýbajúce v g-fáze, a priebeh degradačných procesov a produkcie
bioplynu sa stabilizoval. Pri maximálnom
objemovom zaťažení 1,325 kg/m3.d (500
mL g-fázy 7 a 500 g repkových šrotov) bola priemerná produkcia bioplynu 0,582
m3/d.
Obrázok 10 dokumentuje priebeh koncentrácie kalu a organickej sušiny. Organická sušina resp. strata žíhaním sa v priebehu činnosti reaktora výraznejšie nemenila a tvorila približne 70-80 % zo sušiny.
Počiatočná koncentrácia nerozpustených
látok v kale (sušina) predstavovala približne 13 g/L. Spočiatku sa príliš nemenila, potom po asi 100 dňoch mierne klesla pre flotáciu a nariedenie kalu do väčšieho reaktora a po 200 začala postupne
rásť. Pokles okolo 450-teho dňa bol spôsobený nahradením polovice objemu kalovej vody a pod následný rýchly nárast
sa podpísalo najmä pridávanie repkových
šrotov. Tento substrát obsahoval veľký podiel nerozpustených látok, ktoré sa v reaktore úplne nerozložili.
jú špecifické požiadavky a inhibičné faktory, ktoré vyplývajú z charakteru g-fázy.
• Pri dávkovaní surového glycerínu ako
jediného substrátu dosiahla priemerná špecifická produkcia bioplynu 0,76 m3/kg.
• Pri anaeróbnom spracovaní surového
glycerínu v miešanom reaktore so suspendovanou biomasou môže spôsobovať
problémy flotácia biomasy resp. penenie.
• Pre nízky obsah nutrientov v surovom
glyceríne je nevyhnutné pridávať amoniakálny dusík do anaeróbneho reaktora.
• Pri anaeróbnej degradácii kyslých druhov g-fáz je potrebné udržiavať pH v oblasti optimálnej pre správnu činnosť metanogénnych mikroorganizmov napríklad
pomocou dávkovania hydrogénuhličitanu.
• Problém pri digescii surového glycerínu ako jediného substrátu predstavuje
akumulácia anorganických solí v reaktore, ktorá pôsobí na metanogény inhibične
až toxicky. Pri koncentrácii solí do 30 g/L
neboli pozorované inhibičné vplyvy a biomasa pracovala bez problémov, pravdepodobne vďaka postupnej adaptácii. Inhibícia anaeróbnej degradácie sa prejavila pri koncentrácii rozpustených anorganických solí cca 30 g/L a viedla ku kolapsu procesu. Po nariedení soľnosti v reaktore bola však aktivita anaeróbneho kalu
obnovená a bolo možné využiť tento kal
na ko-fermentáciu surového glycerínu s
repkovými šrotmi.
• Ko-fermentácia surového glycerínu s
repkovými šrotmi poskytla stabilnú produkciu bioplynu a zdá sa byť vhodnou
možnosťou pre anaeróbne spracovanie týchto substrátov. Pri maximálnom objemovom zaťažení 1,325 kg/m3.d (500 mL
g-fázy a 500 g repkových šrotov) bola priemerná produkcia bioplynu 0,582 L/d. Po
zohľadnení špecifickej produkcie zo surového glycerínu dosiahla priemerná špecifická produkcia bioplynu pripadajúca na
repkové šroty 0,26 m3/kg.
POĎAKOVANIE
Tento článok vznikol vďaka podpore v rámci OP Výskum a vývoj pre projekt Národné
centrum pre výskum a aplikácie obnoviteľných
zdrojov energie, ITMS 26240120016, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
ZÁVER
Skúsenosti z viac než ročnej prevádzky
poloprevádzkového modelu na anaeróbne spracovanie surového glycerínu z výrobu bionafty a repkových šrotov možno
zhrnúť do niekoľkých záverov:
• Spracovanie surového glycerínu ako
jediného substrátu pre produkciu bioplynu je možné, komplikácie však spôsobu8
Obr. 9: Vývoj koncentrácie rozpustených
anorganických solí (RAS) v reaktore
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Obr. 10: Priebeh koncentrácie nerozpustených látok (sušiny) a organickej sušiny
(straty žíhaním, SŽ)
Optimalizácia prevádzky bioplynových
staníc na báze rastlinnej biomasy
Ing. Jaroslav Kára, CSc., Ing. Zdeněk Pastorek, CSc.
Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i. Praha – Ruzyně
(2. časť)
Technologie anaerobní fermentace vyžaduje, což je v poměrech ČR asi největší
problém, značné investiční prostředky.
V sousedním Německu je nyní v provozu 4700 biolpynových stanic (stav říjen
2009). Velmi rychle rostou počty bioplynových stanic i v Rakousku. Vývoj tam
směřuje k bioplynovým stanicím o instalovaném elektrickém výkonu 500 kWe až
1000 kWe ovšem výjimkou nejsou ani bioplynové stanice o výkonu 2000 kWe a je
možné očekávat i výkony větší.
je největším blízkým městem Štětín. Na
obrázku 2 je bioplynová stanice v době výstavby. Zásobování silážními substráty je
z zabezpečeno z německé i z polské strany hranice. Svozný okruh bioplynové sta-
nice Penkun SRN, viz silně vyznačený červený kruh na obrázku 3 není optimálně
vystředěn a většina suroviny se dováži z
území Polska.
Bioplynová stanice této velikosti nás zaujala a proto jsme si zpracovali modelový
výpočet.
Pokud se podíváme na energetickou
efektivnost výroby bioplynu a stanovíme
si základní parametry dojdeme k obecným
závěrům. Hodnocení energetické efektiv-
Velké bioplynové stanice
Zásobování takovýchto velkých bioplynových stanic kejdou hospodářských
zvířat a zelenou biomasou, ať už čerstvou,
nebo siláží ale vzhledem k dopravním nákladům snižuje jejich ekonomicky příznivě. Příkladem může být Bioplynová stanice Penkun SRN.
Základní parametry BPS Penkun
20 MWel
40x 500 kWel
40 fermentorů
300 000 t silážní a CCM kukuřice
50 000 t obilovin
50 000 t kejdy
160 milionů kWhel
55-70 % CH4
Bioplynová stanice Penkun SRN je umístěna poblíž Pasewalku, na území Polska
Tab. 1 Energetická efektivnost bioplynových stanic
Obr.1 Bioplynová stanice na kukuřici, SRN
Tab. 2: Produkce bioplynu pro některé vybrané materiály
Obsah
sušiny
%
Substrát
Organická
Produkce bioplynu
sušina
Nm³.t-1
Nm³.t-1
v sušině
org. sušiny vlhké hmoty
%
Koncentrace
metanu
v bioplynu
%
Hovězí kejda
8,8
85
280
21
55
Prasečí kejda
6
85
400
20,4
60
Silážní kukuřice
33
96
586,1
185,3
52,2
Travní siláž
35
89
583,8
182,3
54,1
Zbytky z krmení (silážní kukuřice, travní siláž)
34
92,5
585
184
53
Podestýlka – Pšeničná sláma
86
91,5
369
290
51
Žito – zrno
87
98
701,7
597
52
Tuky z lapolů
5
90
1 000,0
45
68
Kuchyňské odpady bohaté na tuky
18
92
761,5
126,5
61,9
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
9
Obr. 2 Bioplynová stanice Penkun SRN
nosti obnovitelných zdrojů při výrobě bioplynu vychází z modelové bioplynové stanice (BPS).
Podklady:
BPS: - zpracovává silážní kukuřici a kejdu
- poměr sušin vstupních materiálů kukuřice 80 %, kejda 20 %
- účinnost kogenerační jednotky - 36 %
- výhřevnost bioplynu s 65 % CH4 21,84 MJ.m-3
- vlastní spotřeba energie na činnost
BPS je již zahrnuta v účinnosti
Pěstování kukuřice
- výnos 45 t.ha-1
Obr. 3 Svozný okruh bioplynové stanice Penkun SRN, viz silně vyznačený červený kruh není optimálně vystředěn a většina suroviny se dováži z území Polska.
10
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
- spotřeba paliva = 90 l.ha-1 tj. 2 l.t-1
- energie potřebná na pěstování a
sklizeň = 3240 MJ.ha-1, tj. 72 MJ.t-1
- doprava - spotřeba energie 0,1 l.tkm-1,
tj. 3,6 MJ.tkm-1
Kejda - sušina 7,5 %
- energie vložená se neuvažuje
- spotřeba energie na dopravu se
neuvažuje (není nákladem BPS)
Výsledky hodnocení energetické efektivnosti obnovitelných zdrojů při využití na
výrobu bioplynu v typické modelové bioplynové stanici jsou uvedeny v tabulce 1.
Energie vložená je výrazně ovlivněna
instalovaným elektrickým výkonem BPS.
Se zvyšujícím se výkonem BPS narůstají
dopravní vzdálenosti a tedy energie spotřebovaná na dopravu jednotlivých komponentů vsádky do BPS.
Energetická efektivnost je tedy nejvyšší pro BPS výkonem 100 kWel a má hodnotu 15,3 (vztaženo na efektivní produkci, tj. po odpočtu spotřeby BPS na vlastní
provoz). Se vzrůstající kapacitou BPS klesá energetická efektivnost, u BPS svýkonem 2000 kWel je již jen 9,72.
Při zpracování rostlinných surovin v
BPS je třeba dbát na řádnou přípravu suroviny při sklizni pro následné silážování. Průměrná délka částic 5 mm je optimální pro výrobu bioplynu, neboť anaerobní organismy mají dobrý přístup k živinám po povrchu částice. Je to velký rozdíl oproti silážní kukuřici pro krmení, která může mít průměrnou délku částic 15 až
25 mm a pro zvířata je dobře stravitelná.
V tabulce 2 jsou uvedeny produkce bioplynu pro některé vybrané materiály běžně dostupné v zemědělské praxi. Hodnoty jsou maximální možné, v praxi je nutná korekce na rozložitelnost (40až 80 %).
Z dalších výsledků experimentů v maloobjemovém zařízení je možno konstatovat, že kofermentace čerstvých hovězích
exkrementů s fytomasou a to ve formě trávy i konzervované píce vede k zastavení
metanogeneze v důsledku extremního snížení hodnoty pH. Již množství fytomasy
přes 20 % a to v čerstvé formě i ve formě
sena, či senáže vede k zastavení reakce.
Stejný efekt bohužel vykazuje čerstvá i silážní kukuřice s koncentrací sušiny pod
28 %.
Překyselení reakce je možno zabránit
přidáním zásadité látky (Ca(OH)2), nebo
recyklovaného substrátu do metanogen-
šení sušiny zpracovávané směsi (za určitých podmínek lze použít i travní siláž, ale
je nutno počítat s menší produkcí bioplynu při porovnání s kukuřicí).
Závěry
Obr. 4: Silážní kukuřice pro bioplynové stanice by neměla být již zfermentovaná a plesnivá
ní směsi. Přidání recyklovaného substrátu prodlužuje v laboratorních podmínkách
dobu produkce bioplynu, což má význam
při kontinuálním provozu bioplynové stanice. Vhodným způsobem vedená anaerobní reakce vykazuje dostatečnou pufrovací kapacitu pro překonání náhodných
výkyvů procesu a umožňuje další bezporuchový provoz bioplynové stanice.
Dimenzování bioplynové
stanice s kofermentací
V následujících třech tabulkách je porovnání možnosti výstavby bioplynové
stanice při různých zdrojích biomasy pro
provoz. V tabulce 3 jsou uvedeny parametry bioplynové stanice pouze na kejdu
prasat, v tabulce 4 jsou uvedeny parametry
bioplynové stanice na kejdu prasat a jateční odpady, v tabulce 5 je uvedena bioplynová stanice na kejdu prasat, jateční
odpady a silážní kukuřici. Jedná se o určitý model bioplynové stanice. Toto srovnání ukazuje, jak s přidávanými kofermenty roste především instalovaný elektrický výkon bioplynové stanice a jak lze
jejich pomocí i upravovat sušinu zpracovávaného substrátu. Ve variantě z tabulky 4 je sušina směsi na čtrnácti procentech,
což z hlediska čerpatelnosti směsi vyžaduje ředění na cca 11-12%. Jinak je ale přidání kukuřičné siláže vhodným prostředkem ke zvýšení produkce bioplynu a zvý-
Efektivnost bioplynových stanic je možné zvýšit kofermentací silážní kukuřice,
jatečními odpady i travními porosty z
údržby krajiny a komunální zeleně, (z travních porostů je nutné zpracovávat čerstvou
travní hmotu, nebo připravit kvalitní travní siláž). Stabilizovaný zbytek po anaerobní digesci z bioplynové stanice je možné využít jako hnojivo. Zpracování jatečních odpadů v bioplynové stanici vyžaduje instalaci jednotky pro termickou
úpravu vstupního substrátu.
Kofermentace kukuřičné siláže umožňuje při zpracování exkrementů hospodářských zvířat zvýšení koncentrace su-
Tab .3: Zpracování kejdy prasat
Druh vsázky
t.rok-1
sušina %
sušiny t.rok-1
prod bioplynu m3.t-1
prod bioplynu m3.r-1
Kejda prasat
25 000
7,1
1 775
400
710 000
Celkem
25 000
Ø 7,1
1 775
Ø 400
710 000
Instalovaný elektrický výkon bioplynové stanice 181 kWe
průměrné množství bioplynu na 1t materiálu 28 m3 (substrát 7 % sušiny)
průměrné množství bioplynu na 1t sušiny 400 m3
Obr. 5: Silážní kukuřice pro bioplynové stanice musí mít tu nejlepší kvalitu, vhodné skladování je základ úspěchu
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
11
Obr. 6: Plnicí zásobník s vkládacími dopravníky umožňujícími plnění fermentorů materiály o vysoké sušině( např.(silážní kukuřice, travní senáž, zrniny)
Tab. 4: Zpracování kejdy prasat a jatečních odpadů
Druh vsázky
t.rok-1
sušina %
sušiny t.rok-1
prod bioplynu m3.t-1
prod bioplynu m3.r-1
Odpad z jatek
3 500
35
1 225
560
686 000
Kejda prasat
25 000
7,1
1 775
400
710 000
Celkem
28 500
Ø11
3 000
Ø465
1 396 000
Instalovaný elektrický výkon bioplynové stanice 357 kWe
(poměr jatečního odpadu v sušině 40 %)
průměrné množství bioplynu na 1t materiálu 49 m3, (substrát 11 % sušiny)
Tab. 5: Zpracování kejdy prasat a jatečních odpadů společně se silážní kukuřicí
Druh vsázky
t.rok-1
sušina %
sušiny t.rok-1
prod bioplynu m3.t-1
prod bioplynu m3.r-1
Odpad z jatek
3 500
35
1 225
560
686 000
Siláž kukuřice
4 000
35
1 400
500
700 000
Kejda prasat
25 000
7,1
1 775
400
710 000
Celkem
32 500
Ø14
4 400
Ø476
2 096 000
Instalovaný elektrický výkon bioplynové stanice 536 kWe
(poměr jatečního odpadu v sušině 27 %)
průměrné množství bioplynu na 1t materiálu 64 m3, (substrát naředěn na 12 % sušiny)
průměrné množství. bioplynu na 1t sušiny 476 m3
12
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
šiny a zrovnoměrnění chodu BP stanice.
V kombinaci s dalšími složkami, travní senáží, nebo kuchyňskými odpady, které
produkují řádově dvojnásobek bioplynu
z 1 kg sušiny než tráva, může být provoz
bioplynové stanice stabilní v případě nedostatku základních substrátů. Po vyčerpání místních zdrojů BRO však další nově budované bioplynové stanice musí
zpracovávat substráty, které může zemědělský podnik efektivně a v žádaném
množství vyrobit. Jako dlouhodobě perspektivní směr v budování zemědělských
bioplynových stanic se pak jeví kombinace zpracování exkrementů hospodářských
zvířat se silážní kukuřicí. Metanogenní fermentace mjůže probíhat i při zpracování
samotné kukuřice, ale 10 až 20% sušiny
exkrementů ve vsázce stabilizuje proces
metanogeneze.
Tento příspěvek byl zpracován v rámci
řešení Výzkumného záměru MZE
002703102.
Mestské kotolne zhltnú veľa slamy
Z domova
Ako vplýva výroba bioenergie na ceny potravín?
Roľnícke noviny, 2. 3. 2011, prof. Bielek Pavol - V televíznej
diskusnej relácii minister pôdohospodárstva Zsolt Simon zdôvodňoval zvyšovanie cien potravín okrem iného aj tým, že veľká výmera poľnohospodárskej pôdy sa ocitla pod slnečnými kolektormi vyrábajúcimi elektrickú energiu, ale aj tým, že značná
časť poľnohospodárskej produkcie sa využíva na výrobu bioenergií, čím sa obmedzuje produkcia na potravinárske účely a následkom toho ceny potravín rastú. Má minister pravdu? Na Slovensku máme asi 2,442 milióna hektárov poľnohospodárskej pôdy. Prepočty ukázali, že na zabezpečenie dostatku potravín nám
stačí asi 1,050 milióna hektárov ornej pôdy a 341 tisíc hektárov
trvalých trávnych porastov. Je to tzv. primárna pôda, teda akési
rodinné striebro, ktoré treba permanentne chrániť a zveľaďovať.
Pre prípad neúrody, respektíve záujmu o export môžeme využiť
asi 707 tisíc hektárov poľnohospodárskej (tzv. sekundárnej) pôdy, z toho 193 tisíc hektárov ornej. Celková výmera primárnej a
sekundárnej pôdy predstavuje asi 2,098 milióna hektárov, čo by
malo stačiť na výrobu potravín, prípadný export, či na primeranú výrobu bioenergií. Problémom je však zvyšných viac ako 340
tisíc hektárov tzv. ostatnej pôdy, ktorá je málo úrodná a väčšinou
identifikovaná ako tzv. nie L pisová pôda. Táto pôda je rezervou
pre nepotravinové biologické využívanie, teda aj na výrobu energií. Žiaľ, veľká časť z tej pôdy je natoľko zmenená, že jej poľnohospodárske využívanie je v budúcnosti otázne. Pri rozumnej
politike by sme mali vedieť ustrážiť všetky biologické využívania pôd. Problémom sú ale zábery pôdy pod výstavbu, a to najmä tej najkvalitnejšej. Do roku 2004 sme ju chránili odvodmi za
zábery, ale vtedajší minister Zs. Simon ich zrušil. Potom, v roku
2008, boli znova obnovené. Po nástupe súčasného ministra bola
opäť snaha o ich zrušenie, čo veľmi múdro zatrhla predsedníčka
vlády. Čo bude ďalej? Nikto nevie. Kým však nebude na Slovensku prijatá rozumná, dlhodobo platná a záväzná pôdna politika, možno bude každá úvaha, ale aj konanie ministrov, len ich
osobným, časovo obmedzeným názorom a činom, a to ani nie
vždy najlepším. A ako je to s využívaním našej pôdy a agrárnej
produkcie na výrobu energií? Ten rozsah je natoľko malý, že ceny potravín to nemôže ohroziť. A ak by aj, potom práve minister
pôdohospodárstva je ten najpovolanejší, kto mal už dávno konať. Lebo ministerstvá sú hlavne na to, aby predvídali negatívne trendy a ochránili občanov pred ich následkami.
V Medzilaborciach vyrastie nová bioplynová stanica
SITA 22.2.2011 - V Medzilaborciach má vyrásť nová elektráreň
na biomasu. Plánuje ju postaviť košická spoločnosť Amarco, s.r.o.
za približne 3,2 mil. Eur. Tak to vyplýva z investičného zámeru,
ktorý už investor predložil na posúdenie vplyvov na životné prostredie (Envinonmental Impact Assessment - EIA). Elektrický výkon bioplynovej elektrárne bude 572 kilowattov a tepelný výkon
558 kilowattov. S výstavbou elektrárne chce spoločnosť začať v
budúcom roku, pričom ukončenie výstavby je naplánované o pol
roka neskôr. Investor plánuje postaviť energetický zdroj v lokalite Vydraň, ktorý bude slúžiť na energetické zhodnocovanie biomasy a biologicky rozložiteľných odpadov. V bioplynovej stanici bude premenou biomasy a biologicky rozložiteľného odpadu
bez prístupu vzduchu pomocou metanogénnych baktérií vo fermentačných nádržiach vznikať bioplyn a digestát, ktorý sa využíva ako hnojivo. Bioplyn bude spaľovaný v kogeneračnej jednotke.
Roľnícke noviny, 23. 2. 2011 - Kotolne na alternatívne palivá,
ktoré v uplynulých dvoch až troch rokoch vybudovali vo viacerých mestách i obciach Banskobystrického kraja, si prevádzkovatelia i odberatelia tepla pochvaľujú. Okrem ekologického prínosu
sú pre konečných odberateľov dôležité najmä ceny tepla, ktoré sa
väčšinou mierne znížili alebo ostali vyrovnané. Po Hriňovej, Hnúšti či Revúcej funguje od jesene minulého roku kotolňa s alternatívnym zdrojom vykurovania aj v Detve. Vybudovať takúto kotolňu sa jednoznačne oplatilo. Variabilná zložka ceny tepla išla výrazne dole. Ak by sme vykurovali len plynom, cena by bola asi o
šesť percent vyššia, konštatoval prevádzkovateľ. Asi polovica z
vyrobeného tepla sa v novej detvianskej kotolni vyrába z plynu,
druhá časť z obnoviteľných zdrojov. Asi 30 percent je to slama a 20
percent tvoria odpady z neďalekej bioplynovej stanice. Doposiaľ
jediným problémom boli len vlaňajšie malé zásoby slamy, spôsobené menšou úrodou obilia a tiež jej vysoká vlhkosť po výdatných
dažďoch. Centrálny tepelný zdroj spotrebuje za sezónu tri až tri a
pol tisíca ton slamy. Jej dodávateľom je materská spoločnosť Agrosev Detva, no skupujú ju aj od okolitých menších fariem a poľnohospodárskych spoločností. Kotolňa vykuruje takmer celé detvianske sídlisko a ohrieva tiež vodu pre jeho 3500 obyvateľov. Napojené sú aj viaceré firmy a úrady. Cena tepla za GJ je na tento rok
stanovená na 23,17 eura s DPH. Kotolňa má 9 MW inštalovaného
výkonu plus 1 MW z bioplynovej stanice. Spolu s pripravovaným
druhým slamovým kotlom bude mať centrálny tepelný zdroj výkon 15 MW, čo je už takmer celá potreba mesta Detva. Spolu s výstavbou novej kotolne sa v Detve pracovalo aj na rekonštrukcii starých tepelných rozvodov. Obnova bude aj naďalej pokračovať. Ešte v roku 2009 fungovali v meste štyri kotolne na zemný plyn so
samostatnými okruhmi. Po celkovej rekonštrukcii bude mať mesto iba jeden okruh. Po rekonštrukcii tepelných rozvodov budú mesto vykurovať najmä biomasou, teda slamou a drevnou štiepkou,
a plynovú kotolňu spustia až pri veľmi nízkych teplotách. Ďalším
zdrojom tepla bude bioplynová stanica.
Pri Lučenci chcú postaviť elektráreň na exkrementy
Technológie, 2.12.2010 - Spoločnosť Buzitka Solar, a. s., plánuje v okrese Lučenec postaviť bioplynovú stanicu, ktorá bude vyrábať elektrickú energiu a teplo aj prostredníctvom spracovania
exkrementov hospodárskych zvierat. Firma chce do výstavby bioplynovej stanice v katastrálnom území obce Buzitka investovať
zhruba 5 mil. eur. Ako vyplýva z investičného zámeru, ktorý už
investor predložil na posúdenie vplyvov na životné prostredie
(Environmental Impact Assessment EIA), inštalovaný výkon bioplynky by mal byť 999 kilowattov a tepelný výkon 1138 kilowattov. Bioplynová stanica bude spracúvať hnoj a hnojovicu od hospodárskych zvierat, ako aj kukuričnú, obilnú a trávnu siláž. Spracovaním odpadov zo živočíšnej a rastlinnej výroby sa anaeróbnou technológiou fermentácie vytvorí bioplyn, ktorý sa bude v
kogeneračnej jednotke využívať na výrobu elektrickej energie, celoročne dodávanej do distribučnej siete, a tepla. Vyrobené teplo
bude firma využívať na sušenie palivového dreva, sušenie reziva
a na vykurovanie skleníka. Podľa posudzovaného zámeru s výstavbou bioplnky chce firma začať ešte v tomto roku, pričom ukončenie výstavby je naplánované o pol roka neskôr. Bioplynovú stanicu plánuje investor vybudovať v tesnom susedstve svojich fotovoltických elektrární v lokalite Nový Sad. Spoločnosť Buzitka
Solar vznikla podľa výpisu z Obchodného registra SR v minulom
roku. V predmete činnosti má firma zapísané len administratívne služby a činnosť podnikateľských, organizačných a ekonomických poradcov. Základné imanie spoločnosti je 50 tisíc eur.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
13
Biomasa,
jej potenciál a reálne možnosti
využitia na Slovensku
Ing. Ľudmila Kováčikova, koordinátor projektu, Agroinštitút Nitra
Ing. František Zacharda, CSc., odborný garant projektu
Vzdelávací a informačný projekt, realizovaný Agroinštitútom
Nitra v rámci Programu rozvoja vidieka SR 2007 – 2013,
Opatrenie 1.6 Odborné vzdelávanie a informačné aktivity.
(Projekt schválený pod číslom zmluvy NR00247, Kód projektu 160NR0800247)
Cieľom vzdelávacieho projektu bola
podpora odborného vzdelávania a informovanosti zamestnancov pôdohospodárskej praxe pre využívanie obnoviteľných
zdrojov energie, predovšetkým biomasy
na energetické účely.
Prípravné práce uvedeného projektu začali ešte v roku 2008, spracovanie všetkých
podkladových materiálov, metodického a
obsahového zamerania ako aj zabezpečenie organizačných náležitostí posunulo začiatok realizácie projektu až na jeseň 2009.
Realizačný zámer projektu bol nastavený tak, aby sa jednotlivé vzdelávacie programy uskutočňovali pre účastníkov podľa krajov v rámci vyšších územných celkov a pokryli záujem po celom území Slovenskej republiky. K tomu boli prispôsobované aj termíny konania, aby vyhovovali čo najviac pracovnej zaťaženosti oslovených subjektov. Obsahové zameranie
projektu, ako vyplýva aj z názvu, kladie
dôraz na racionálne a ekonomicky efektívne využívanie najperspektívnejšieho
obnoviteľného zdroja energie a tým je b i
o m a s a.
V Slovenskej republike, kde okolo 90%
plochy územia je poľnohospodárska a lesná pôda, má práve biomasa najväčší energetický potenciál. Aká je realita a prax?.
Vo všeobecnosti prevláda neznalosť danej
problematiky. Po dlhých rokoch procesu
„industrializácie“ máme na Slovensku generáciu ľudí, ktorí žijú v podmienkach takmer stopercentnej plynofikácie domácnosti. V predstave a myslení ľudí pretrváva názor, že je oveľa pohodlnejšie využívať elektrinu vyrobenú z atómovej energie, elektrinu vyrobenú v tepelnej elektrárni vykurovanej uhlím, benzínom či naftou vyrobenou z dovezenej ropy.
Nedostatok kvalifikovaných odborných
informácií o ekonomických, ekologických,
environmentálnych, sociálnych a strategicko-politických dopadoch využívania
obnoviteľných zdrojov sú vážnou barié14
rou ich vyššieho využívania na energetické účely.
V metodických pokynoch Programu
rozvoja vidieka 2007 – 2013, sú stanovené
kritéria spôsobilosti, podpora je cielená a
definuje oprávnenosť výdavkov na projekty uvedeného typu. Pre opatrenie 1.6 –
Odborné vzdelávanie a informačné aktivity, je taktiež definovaná cieľová skupina účastníkov - koneční prijímatelia nefinančnej pomoci v rámci vzdelávacieho
projektu sú subjekty, prvovýrobcovia a
spracovatelia produktov z oblasti poľnohospodárstva, potravinárstva a lesného
hospodárstva. Účastníci, ktorí majú príležitosť získané poznatky využívať priamo
v pôdohospodárskej praxi.
Naším projektovým zámerom bolo motivovať a podporiť prejavený záujem o využívanie obnoviteľných zdrojov energie.
Stimulovať hospodársky rast a energetickú sebestačnosť pôdohospodárskych subjektov. Absolvovaním odborného programu získali prehľad súvisiaci s využívaním
biomasy na výrobu tepla, požadované
údaje o možnostiach energetického využitia biomasy ako jednej z alternatívnej
náhrady energie vyrobenej z fosílnych palív.
Prínosom energetického využívania biomasy je možnosť znižovania podielu priamych výrobných nákladov v poľnohospodárstve. Podľa dostupných zdrojov ekonomických údajov tvoria práve náklady
na energie v poľnohospodárskej prvovýrobe 12 až 16 % priamych výrobných nákladov.
V priebehu realizácie projektu v ponuke vzdelávacieho programu boli prednesené informácie o možnostiach efektívneho využitia odpadovej biomasy rastlinného aj živočíšneho pôvodu na produkciu tepla spaľovaním biomasy, na produkciu bioplynu a následne na výrobu
elektriny a odpadového tepla. Tieto technológie sú spojené so snahou o efektívne
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
riešenie koncovky živočíšnej výroby, riešením produkcie vedľajších produktov a
odpadov ako aj s využívaním nevyužitej
poľnohospodárskej pôdy na pestovanie
energetických plodín.
Účastníci odborného programu mali
možnosť oboznámiť sa aj s problematikou
využitia biomasy na produkciu ušľachtilých pevných palív s ich uplatnením a realizáciou na rozvíjajúcom sa trhu s biopalivami. Vyššie uvedeným zámerom boli
prispôsobené aj tematické celky učebnej
osnovy.
Obsah vzdelávacieho programu bol rozdelený do siedmych ucelených časti:
1. Obnoviteľné zdroje energie. Biomasa jej
potenciál a reálne možnosti využitia na
Slovensku.
2. Legislatívne prostredie pre podporu využívania biomasy na energetické účely.
3. Využitie biomasy na výrobu tepla. Technologické linky na spracovanie a spaľovanie biomasy.
4. Využitie biomasy na výrobu bioplynu,
kogenerácia ,výroba elektriny a tepla.
5. Pestovanie energetických plodín a rýchlorastúcich drevín. Výroba pevných
palív z biomasy.
6. Rozhodovacie procesy o využití biomasy na energetické účely. Možnosti
zvýšenia energetickej sebestačnosti farmy. Ekonomické prínosy. Podnikanie s
biomasou.
7. Podporné programy a finančné fondy
pre využívanie biomasy.
Celkový rozsah vzdelávacieho programu bol 24 hodín, z čoho 16 hodín teoretická príprava a 8 hodín plánovaná odborná exkurzia, ukážky dobrých príkladov z praxe.
Praktická časť programu bola vyplnená
exkurziou a prehliadkou realizovaných
projektov bioplynových staníc, zariadení
na spaľovanie biomasy a liniek na výrobu
tvarovaných palív z biomasy.
Vo vyššie uvedenom odbornom programe odzneli prednášky popredných odborníkov z univerzít, špecializovaných
ústavov, výklady expertov z odborných
firiem, ďalej boli predstavené vzorové projekty a viedla sa diskusia k prednášaným
témam. Najmä praktické ukážky reálnych
zariadení v teréne mali pozitívnu odozvu
medzi účastníkmi.
Každý účastník zapojený do projektu
dostal školiaci manuál, ktorý bol výstu-
pom odborného programu lektorov a kolektívu autorov. V školiacom manuáli sú
spracované a zdokumentované základné
poznatky o zdrojoch, o potenciáli o technologických linkách na produkciu, spracovanie a energetické využívanie poľnohospodárskej biomasy. V samostatnej kapitole je spracovaná a doplnená časť s modelovými príkladmi výpočtu náhrady klasických energetických zdrojov práve poľnohospodárskou biomasou. A časť podporné programy finančné zdroje, a možnosti využitia EÚ fondov pri realizácii projektov na energetické využívanie biomasy.
Vzdelávací a informačný projekt na tému
biomasa a jej potenciál, mal plánovaných 8
trojdňových súbehov, ponuka programu
bola plošná na území Slovenska, poskytnutá pre každý samosprávny kraj. Do konca roka 2010 sa uskutočnilo 7 vzdelávacích
súbehov s účasťou viac ako 140 právnických
a fyzických subjektov. Miestom konania sa
stali mestá Bardejov, Brezno a Nitra. Podpora projektu je cielená v zmysle metodických pokynov Programu rozvoja vidieka
2007 – 2013, podporená z prostriedkov EÚ.
Posledný, v poradí ôsmy vzdelávací program sa uskutoční koncom apríla v Nitre.
Vzdelávací a informačný projekt pod
názvom “Biomasa, jej potenciál a reálne
možnosti využitia na Slovensku“ bol realizovaný Agroinštitút Nitra, štátny podnik, pod odbornou garanciou Združenia
pre poľnohospodársku biomasu AGROBIOENERGIA v úzkej spolupráci s Technickým a skúšobným ústavom pôdohospodárskym v Rovinke.
Všetky relevantné informácie o projekte a potrebné organizačné zabezpečenie
posledného ôsmeho vzdelávacieho súbehu sú zverejnené na stránke www.agroinstitut.sk.
Exkurzia do elektrárne na biomasu v Bardejove, apríl 2010
Kotol Verner 25 A na spaľovanie peliet odpadového obilia, Veterná
Poruba exkurzia, máj 2010
Účastníci vzdelávacieho programu Brezno – Rohozná, máj 2010
Účastníci na exkurzii vo Veternej Porube
Prehliadka peletizačnej linky v obci Krnča, jún 2010
Kotol na slamu 1200 kW v PD Neverice, jún 2010
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
15
Suchá fermentácia –
vhodný spôsob energetického
využitia poľnohospodárkej biomasy
Ján Gaduš, Štefan Jančo, TF SPU v Nitre
Bioplyn a vo všeobecnosti všetky bioplynové systémy
predstavujú energetické zdroje, ktoré výrazne prispievajú aj
k ochrane a tvorbe životného prostredia.
Aj keď nie je možné bioplynom nahradiť fosílne palivá z ich dominantného postavenia na trhu s energonosičmi, má na
rozdiel od nich neobmedzené perspektívy pre využitie v budúcnosti. Bioplynové
systémy v rôznych alternatívnych usporiadaniach predstavujú plne obnoviteľné
zdroje, transformujúce a spolu využívajúce solárnu energiu. Všetky, aj pomocné
technológie v týchto systémoch je možné
riešiť ako ekologicky priaznivé procesy a
to aj v tých prípadoch, keď sa spracovávajú substráty bohaté na síru.
Bioplynové zariadenia s anaeróbnou fermentáciou vlhkých organických materiálov so zachytávaním vznikajúceho plynu
patria potom medzi tzv. nízkopotenciálne
energetické zdroje. Tieto technológie pritom prispievajú k znižovaniu emisií plynov z organických odpadov všetkého druhu pri ich súčasnom energetickom zhodnocovaní.
Anaeróbne mikroorganizmy produkujúce metán patria medzi najstaršie živé organizmy na Zemi. Ich rôzne druhy sa stále a účinne samovoľne množia, hoci ich
nároky na bezkyslíkaté prostredie sú vždy
vysoké a ich citlivosť na prítomnosť kyslíka je niekedy až extrémna. Všetky druhy metanogenných organizmov kyslík poškodzuje a to aj vo veľmi nízkych koncentráciách. Ich prirodzené prežívanie je
však dané veľmi tesnou symbiózou s mnohými inými mikroorganizmami, ktoré sú
vo svojich životných funkciách s metanogénmi neoddeliteľne späté. Nikde v prírode sa nedajú nájsť metanogenné kultúry ako samostatné spoločenstvo, lebo tieto mikroorganizmy sa úspešne množia len
práve v zmesových kultúrach, v ktorých
im ich symbionti zaisťujú nielen energe-
tické zdroje, ale aj trvalo bezkyslíkaté
(anaeróbne) prostredie.
Zariadenie
na suchú fermentáciu
Obrázok 2 Naskladňovanie biomasy do
reaktora pre suchú fermentáciu
Suchá fermentácia sa využíva pre spracovanie biomasy s obsahom sušiny 20 až
60%. V poľnohospodárstve sa zatiaľ využíva iba výnimočne, avšak dá sa použiť
pri biomase, ktorú nie je možné mokrou
cestou jednoducho spracovávať (sú energeticky a prevádzkovo veľmi nákladne).
Optimálna sušina sa väčšinou pohybuje v
závislosti na spracovávanom substráte medzi 30% - 35%. V súčasnosti ako najviac
využívaná technológia získavania bioplynu sa využíva princíp tzv. mokrej fermentácie močovky a/alebo bioodpadov.
Takzvaná suchá fermentácia umožňuje
metanizáciu sypkej biomasy z poľnohospodárstva a komunálnych bioodpadov bez
nutnosti zmeny ich konzistencie do kvapalného stavu (čo znamená zvýšené prevádzkové náklady). Namiesto toho sa substrát vo fermentačnej komore udržuje vo
vlhkom stave kropením fermentačným
roztokom (perkolátom) cirkulujúcim v
uzavretom okruhu. Touto technológiou je
možné skvasovať biomasu s obsahom sušiny až 50% - 60% (oproti 10% -15% pri
mokrom spôsobe) (4).
Ďalej sa táto metóda vyznačuje diskontinuálnym (dávkovým) spôsobom skvasovania substrátu - to znamená že počas
fermentácie sa do fermentora nepridáva
čerstvý substrát, ani sa z neho neodoberá,
ako je to nutné pri kvázikontinuálnom,
mokrom spôsobe. V tom spočíva výrazná
prednosť suchej fermentácie – umožňuje
v jednotlivých fermentačných komorách
súčasnú fermentáciu rôznych substrátov
(napr.1. komora čerstvá tráva, 2. komora
komunálny bioodpad, atď.)
Počas fermentácie sa z organickej hmoty uvoľňuje bioplyn. Na základe praktických skúseností je možné očakávať dennú produkciu objemu bioplynu cca 2 – 5
krát väčšiu ako je objem základnej hmoty
v m3. Bioplyn sa skladá predovšetkým z
metánu (60 – 80 %) a oxidu uhličitého (20
– 40 %), ďalej vody, v malom zastúpení sa
vyskytuje aj dusík a vodík a v závislosti
na zložení vstupujúceho materiálu aj sírovodík a iné plyny. Pomer metánu k oxidu uhličitému sa mení v závislosti od zloženia vstupnej biomasy a teplote systému.
Vstupné suroviny pre suchú fermentáciu:
• zelená hmota z poľnohospodársky priamo nevyužívaných, úhorom ležiacich
plôch, trávna a kukuričná siláž,
• všetky ľahkoskvasiteľné sypké formy
biomasy - zemiakové šupky, chmeľové
šišky, atď. ,
• suchý maštaľný hnoj hospodárskych
zvierat,
• hydinový trus,
• organický odpad z veľkoskladov zeleniny a ovocia a veľkoobchodných predajní potravín,
• komunálny odpad (pokosená tráva, organický odpad z domácností).
Výroba bioplynu prebieha vo fermentoch, ktoré majú najčastejšie tvar komôr
Obrázok 1 Schéma bioplynovej stanice využívajúcej suchú fermentáciu
16
Obrázok 3 Schéma experimentálneho zariadenia
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
(štandardný rozmer 5 x 5,5 x 28 m). Fermentačné zariadenie sa skladá z dvoch
častí. V samotnej plynotesnej, vyhrievanej
komore prebieha fermentačný proces bez
prístupu vzdušného kyslíka a výroba bioplynu. Druhú časť tvorí samostatná nádrž
slúžiaca ako zásobník bunečnej šťavy (perkolátu), ktorá sa uvoľňuje z fermentovanej biomasy. Týmto perkolátom sa postrekuje biomasa vo fermentačnej komore, čo vytvára ideálne podmienky pre bakteriálne kultúry. Tekutá zložka sa premiešava s biomasou, ktorá vstupuje do fermentačného procesu. Fermentory sa napĺňajú a vyskladňujú pomocou nakladača (obr.2). V každom fermentore prebieha
výroba bioplynu samostatne po dobu 4 5 týždňov. Vyfermentovaná biomasa (pripomína klasický kompost) sa používa ako
očkovacia látka do novej vsádzky a zvyšok je možné vyžívať ako hodnotné organické hnojivo. Vytvorený bioplyn sa väčšinou spaľuje v kogeneračnej jednotke, ktorá vyrába elektrinu a teplo. Časť vyrobeného tepla (do 15%) je použitá na ohrev
fermentovanej biomasy vo fermentoch.
Výhody suchej fermentácie:
• nenáročná údržba a servis (zariadenie
nemá miešače a čerpadlá ako pri mokrej
fermentácií),
• nízka energetická náročnosť na prevádzku (spotrebuje len 15% z vyrobeného
tepla),
• možnosť rozširovania stanice (pristavenie ďalších fermentorov),
• automatické riadenie výroby bioplynu,
minimálna potreba ľudskej práce a manipulačnej techniky.
• výroba kvalitného organického hnojiva
– kompostu.
Experimentálne zariadenie
na suchu fermentáciu
DUR GA 21. Analyzátorom sa stanovuje
v pravidelných intervaloch základné chemické zloženie bioplynu (CH4, CO2, H2S,
O2).
Popisované experimentálne zariadenie,
je navrhnuté tak, aby umožňovalo realizáciu skúšok pri zachovaní rovnakých prevádzkových podmienok ako sú podmienky klasickej bioplynovej stanice využívajúcej suchú fermentáciu. Na zariadení boli realizované prvé pokusy s exkrementami od hovädzieho dobytka. Zariadenie pracuje v rozmedzí teplôt 39 - 41
°C. Plánovaná doba zdržania materiálu je
30 dní. Popísané experimentálne zariadenie umožňuje exaktným spôsobom realizovať porovnávacie merania využiteľnosti rôznych druhov a zmesí biomasy spracovávanej spôsobom suchej fermentácie.
Na základe skúsenosti s prevádzkovaním experimentálneho zariadenia bol spracovaný návrh a vyrobené prvé zariadenie
na suchú fermentáciu v SR (Obr. 5). Ide o
kontajnerové vyhotovenie, kde vnútri dve
fermentačné komory sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, zabezpečujúcej takmer
neobmedzenú životnosť. Komory sú uzavreté plynotesnými dverami a sú vybavené systémom ohrevu v podlahe a v bočných stenách a zaizolované. Vnútorné rozmery jednej komory: 6 096 x 2 556 x 2 482
mm, čo predstavuje objem: 38,67 m3. Predpokladané množstvo vstupného substrátu v komore - jedna dávka: 28 t, s obsahom
suchej hmoty v rozmedzí: 25 až 35%. Fermentačné komory sa plnia dávkovo raz
za 30 až 40 dní podľa zloženia vstupného
biologického materiálu. Druhá komora sa
plní s časovým posunom 15 až 20 dní. Tento posun zabezpečí určitú stabilitu produkcie bioplynu aj v čase, keď predchádzajúca komora fermentora sa plní novým
materiálom. Po nadávkovaní čerstvého
materiálu do komory (cca do ¾ objemu) a
Experimentálne zariadenie na suchú fermentáciu bolo vyvinuté na zisťovanie vhodnosti biomasy na účely suchej fermentácie
a je nainštalované na bioplynovej stanici v
areály VPP SPU s.r.o. Kolíňany.
Zariadenie pozostáva z dvojplášťovej
nádoby valcového tvaru s objemom 80 litrov. V plášti nádoby sa nachádza výhrevné teleso, ktoré je napojené na riadiacu jednotku termostatu, ktorým je možné
nastaviť rozpätie teplôt v nádobe. Nádoba je uzatvorená plynotesným vekom, na
ktorom sa nachádza teplomer zobrazujúci aktuálnu teplotu vo fermentore. Spodok
nádoby má kónický tvar z ústím do zbernej nádoby, odkiaľ je perkolát čerpadlom
dodávaný cez trysku späť do experimentálnej nádoby.
Na meranie vyprodukovaného množstva bioplynu slúži odmerný valec (obr.3).
Na analýzu bioplynu slúži zariadenie MA-
Obrázok 4 Experimentálne zariadenie
Obr. 5 Kontajnerové zariadenie na suchú
fermentáciu
uzavretí komory plynotesnými dverami
je materiál podľa programu automaticky,
v pravidelných časových intervaloch kropený perkolátom, ktorý je uskladnený v
izolovanej nádrži z nehrdzavejúcej ocele
a je súčasťou fermentora. Udržiavaním teploty na úrovni 40 oC ± 1 oC, pravidelným
kropením perkolátom a zabezpečením
anaeróbného prostredia sa udržujú vo fermentačnej komore vhodné podmienky pre
rozvoj metanogénnych bakteriálnych kultúr a produkciu bioplynu.
Záver
Na základe priaznivých legislatívnych
zmien v oblasti obnoviteľných zdrojov
energie na Slovensku zaznamenávame
rozvoj realizácie stavieb nových bioplynových staníc. Priestor pre investorov sa
rozširuje, preto zvažujú celý rad možností pre čo najekonomickejšie zužitkovanie
investícií. Jednou z efektívnych možností
aj pre poľnohospodárov sa javí práve využívanie technológií suchej fermentácie.
Literatúra
1. Blesk- špeciál o bioplyne, dostupné na internete: http://www.intechenergo.sk/admin/
uploads/blesk/2010special.pdf
2. Bioplynová stanica Očová, 2010, dostupné na
internete: http://www.priateliazeme.sk/cepa/pdf/P20_SU_Ocova_FINAL22022010.pdf
3. Bioplynové stanice, dostupné na internete:
http://www.agraservis.sk/40-bioplynovestanice/
4. Jandačka J., Malcho M., 2007, Biomasa ako
zdroj energie, ISBN 978-80-969161-4-6
5. Jančo Š. 2009, Kofermentácia rastlinnej a živočíšnej biomasy na výrobu bioplynu,Najnovšie trendy v poľnohospodarstve, potravinarstve, v strojarstve a odpadovom hospodarstve,
Nitre, 2009. - ISBN 978-80-552-0208-2.
6. Zborník odborného seminára, Produkcia bioplynu, pyrolýza a splynovanie – efektívny spôsob zhodnotenia biomasy ako obnoviteľného
zdroja energie, 2010, Zborník odborného seminára, ISBN 978-80-89088-88-1
7. Firemné podklady - BEKON Energy Technologies GmbH & Co. KG D - 85774 Unterföhring, München
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
17
Potenciál produkcie bioplynu
z vedľajších produktov výroby bionafty
Mgr. Nina Kolesárová, Doc. Ing. Miroslav Hutňan, PhD.,
Ing. Viera Špalková, Ing. Michal Lazor
Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva, FCHPT STU,
Radlinského 9, 812 37 Bratislava, [email protected]
Vo vyspelých krajinách dosahuje cena energie historické
maximá a stupňuje sa snaha o využívanie obnoviteľných
zdrojov energie, medzi ktoré patria aj biopalivá.
Postupné nahradzovanie fosílnych zdrojov je zakotvené v medzinárodných aj národných právnych normách a politických
programoch väčšiny vyspelých krajín. Smernica Európskeho parlamentu o podpore využívania energie z obnoviteľných zdrojov
určila 20 %-ný celkový podiel energií z obnoviteľných zdrojov a 10 %-ný podiel pre
obnoviteľné zdroje v doprave do roku 2020.
EÚ podporuje využívanie biopalív s cieľom
zredukovať emisie skleníkových plynov,
urýchliť dekarbonizáciu palív v doprave,
zväčšiť rôznorodosť a rozmanitosť zdrojov
zásobovania palivami, poskytnúť nové možnosti príjmov vo vidieckych oblastiach a vyvinúť dlhodobé náhrady za fosílnu ropu.
Existujúce technológie však v súčasnosti neponúkajú riešenia, ktoré by boli konkurencieschopné v oblasti nákladov. Využitie vedľajších produktov ako potenciálneho zdroja energie predstavuje výhodný spôsob, ako
znížiť cenu biopalív.
Popredným kandidátom ako alternatíva
naftového paliva je bionafta. Dostala sa do
pozornosti pre obnoviteľnosť a nižšie emisie oproti klasickej nafte. Výhody bionafty
sa prejavujú v zmysle obsahu síry, zápalnej
teploty, obsahu aromatických látok a biodegradovateľnosti. S ročnou produkciou
približne 9 miliónov ton má Európska Únia
v súčasnosti vo svete vedúce postavenie v
produkcii aj spotrebovaní bionafty. Nachádza sa tu približne 250 výrobných závodov,
ktoré sú situované prevažne v Nemecku,
Taliansku, Rakúsku, Francúzsku a Švédsku. Produkcia sa rýchlo rozvíja aj vo svete,
hlavne v USA, Brazílii, Argentíne, Malajzii,
Indii a Fidži. Bežnými surovinami pre výrobu bionafty sú čisté rastlinné oleje (repkový, slnečnicový, sójový), roztopené živočíšne tuky alebo odpadové rastlinné oleje.
V Európe sa na výrobu bionafty používa
najmä repkový olej, zatiaľ čo vo svetovom
meradle sa najväčšie množstvo bionafty vyrába zo sójového oleja.
V súčasnosti sa bionafta vyrába prevažne katalyzovanou transesterifikáciou olejov alebo tukov s alkoholom, zväčša metanolom. Reakciou tuku alebo oleja s alkoholom sa z triglyceridov odštiepia estery z glycerolovej kostry (obr. 1).
Na zvýšenie výťažku a rýchlosti reakcie
sa zväčša používa katalyzátor. Transesteri18
fikácia môže byť katalyzovaná zásadami
(NaOH, KOH, uhličitany a odpovedajúce
sodné a draselné alkoxidy), kyselinami (sírová, siričitá, chlorovodíková) alebo enzýmami. Zásaditá katalýza je rýchlejšia a používa sa najčastejšie.
Z procesu výroby bionafty vychádzajú
ako hlavné vedľajšie produkty surový glycerol (g-fáza), extrahované šroty resp. výlisky a pracia voda. Hoci je charakter týchto
materiálov závislý od vstupnej suroviny a
spôsobu spracovania, vo všeobecnosti sa
dajú pokladať za vhodné substráty na anaeróbne spracovanie a produkciu bioplynu.
Ak budú tieto vedľajšie produkty ekonomicky využité, samotná produkcia bionafty sa stane konkurencie schopnejšou a rozšírenejšou.
SUROVÝ GLYCEROL
G-fáza alebo surový glycerol je ťažšia oddeliteľná kvapalná fáza, ktorá pozostáva
prevažne z glycerolu. Vo všeobecnosti na
100 kilogramov bionafty vznikne približne
10 kilogramov surového glycerolu. Povaha
g-fázy je rôzna v závislosti na surovine, z
ktorej pochádza, a na procese výroby bionafty. Zloženie a vlastnosti g-fázy do istej
miery závisia od vstupnej suroviny a procesu výroby bionafty. Surový glycerín, ktorý vznikne po transesterifikácii gravitačným oddelením od metylesterov, obsahuje
približne 50 až 60 % glycerínu, 14 až 16 %
alkálií najmä vo forme alkalických mydiel
a hydroxidov, 18 až 20 % metylesterov, 10
až 12 % metanolu a 2 až 3 % vody. Obsahuje aj množstvo ďalších prvkov ako vápnik, horčík, fosfor alebo síru. Táto surovina
môže byť ďalej upravovaná a dočisťovaná.
Purifikačný proces sa obvykle začína neutralizáciou minerálnymi kyselinami (najčastejšie kyselinou fosforečnou alebo chlorovodíkovou), pri ktorej sa oddelia vyššie
mastné kyseliny (tzv. acidulácia). Následne
sa odstráni voda a metanol a vznikne surový glycerín s obsahom glycerínu približne 80-88 %. Sofistikovanejšími procesmi sa
môže surový glycerín ďalej destilovať a purifikovať na čistotu vyše 99 % a využívať v
kozmetickom a farmaceutickom priemysle. Hoci má čistý aj surový (80 %-ný) glycerín v súčasnosti široké využitie, pre rýchly
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Obr. 1: Reakcia výroby bionafty transesterifikáciou s metanolom a zásaditým katalyzátorom
rozvoj v produkcii bionafty trhová cena
oboch týchto surovín počas posledných rokov klesá. Navyše je purifikácia na vysokú
čistotu nákladná a v malých a stredných
prevádzkach ekonomicky nevýhodná.
Pre nadbytok surového glycerolu na trhu
a v snahe zvýšiť ekonomickú realizovateľnosť výroby bionafty, sa začali hľadať výhodnejšie alternatívy na zhodnotenie tohto vedľajšieho produktu. Skúmajú sa možnosti ako spaľovanie, kompostovanie, výroba krmiva pre zvieratá, termo-chemická
premena a biologická konverzia. Možnosti využitia g-fázy ako zdroja uhlíka pre mikroorganizmy v priemyselnej mikrobiológii sú široké. Výskum sa prevažne orientuje na využitie glycerolu pri výrobe propán1,3-diolu. Dá sa však využiť aj na výrobu
iných hodnotných mikrobiologických produktov, ako je dihydroxyacetón, rekombinačné proteíny a enzýmy, liečivá, antibiotiká a rôzne chemické látky.
Inou alternatívou je anaeróbna degradácia g-fázy za účelom produkcie metánu.
Okrem výroby bioplynu patrí medzi výhody napríklad nízka potreba živín, úspora energie, jednoduchá obsluha, malá produkcia kalu, veľmi dobrá stabilizácia odpadu. Glycerol je ľahko rozložiteľná látka,
ktorá môže byť bez problémov dlhodobo
skladovaná a má vysoký obsah organických
látok a vysoký energetický obsah, čo z neho robí vhodný substrát na anaeróbnu degradáciu. Energia zo získaného bioplynu
po jeho spálení v kogeneračnej jednotke môže byť využitá na ohrev technologických zariadení vo výrobe bionafty. Vyprodukovaná elektrická energia môže byť rovnako využitá v technológii resp. dodávaná do verejnej siete.
Viacero druhov mikroorganizmov dokáže využívať glycerol ako zdroj uhlíka na svoj
rast v anaeróbnych podmienkach, napríklad Citrobacter freundii, Klebsiella pneumoniae, Clostridium pasteurianum, Clostridium butyricum, Enterobacter agglomerans, Enterobacter aerogenes alebo Lactobacillus reuteri.
Hoci anaeróbny rozklad g-fázy nebol donedávna zdokumentovaný, dobre známy je
už istú dobu v tomto smere potenciál jej
hlavnej zložky - glycerolu. Pozornosť bola
glycerolu venovaná jednak ako primárnemu substrátu, ale v značnej miere aj ako me-
vanom glycerole. Yang et al. (2008) sledovali
anaeróbnu degradáciu syntetického odpadu obsahujúceho glycerol. Dospeli k záveru, že optimálne pH na spoločný efekt glycerolovej dehydrogenázy a reakcie elektrónových prechodov je medzi 7 až 8. V mezofilných podmienkach pri zvyšovaní dávky
(od 0,25 do 1 kg/m3.d) produkcia metánu
klesala, pri termofilných podmienkach rástla. Po 516 dňoch prevádzky reaktora bolo 95
% mikroorganizmov imobilizovaných na
pevnom lôžku. V termofilnom procese boli
zastúpené najmä Methanobacterium sp.,
Methanosarcina sp., Bacillus sp., Clostridium
sp., Desulfotomaculum sp. a Ruminococcus.
V práci Bodík et al. (2008) bola dosiahnutá stabilná prevádzka anaeróbneho reaktora spracovávajúceho g-fázu pri zaťažení
4 kg/m3.d. Pri tomto zaťažení bola špecifická produkcia bioplynu 0,980 m3 na liter
pridaného glycerolu. Maximálne objemové zaťaženie bolo až 8-10 kg/m3.d, procesy
však v tomto prípade boli veľmi citlivé a nestále. Počas dlhodobej prevádzky bol sledovaný postupný nárast rozpustených anorganických solí v reaktore z 1,3 na 15 g/L.
Vyššie koncentrácie solí môžu inhibovať
činnosť metanogénnych mikroorganizmov,
pri tomto experimente však nebol pozorovaný žiadny negatívny vplyv. Bola tiež zaznamenaná veľmi efektívna premena g-fázy na bioplyn (viac než 95 %).
Možnosť spracovania surového glycerolu ako jediného substrátu bola preukázaná
aj v práci Hutňan et al. (2009). Intenzifikácia anaeróbnych procesov bola sledovaná
dziproduktu pri rozklade tukov. Biologický rozklad pritom prebiehal s použitím čistých kultúr mikroorganizmov aj zmesných
kultúr, používaných v procese biologického čistenia odpadových vôd. V posledných
rokoch sa objavujú aj štúdie, zamerané na
produkciu bioplynu anaeróbnym spracovaním samotnej g-fázy, resp. jej ko-fermentáciou s rôznymi substrátmi. Základné parametrov experimentov sumarizuje tab. 1.
V práci Lopez et al. (2009) sledovali anaeróbny rozklad g-fázy, ktorá bola pred dávkovaním upravená dvoma spôsobmi: buď
1) acidifikáciou pomocou kyseliny fosforečnej a centrifugáciou, aby sa získal katalyzátor KOH na hnojivá a navyše boli metanol a voda odstránené vákuovou destiláciou (tzv. acidifikovaný glycerol) alebo 2)
acidifikáciou nasledovanou destiláciou (tzv.
destilovaný glycerol). Testovali produkciu
metánu z g-fázy spracovanej rôznymi druhmi biomasy, pričom najlepšie výsledky dosiahli pri použití granulovaného kalu s acidifikovanou g-fázou. Podiel odstránenej
CHSK (chemická spotreba kyslíka), ktorý
určuje rozložiteľnosť substrátu, dosiahol pri
tejto kombinácii takmer 100 %. V prípade
negranulovaného kalu s acidifikovaným
glycerolom tvoril 75 % a pri granulovanom
kale s destilovaným glycerolom 85 %. Efektivita produkcie metánu (na gram odstránenej CHSK) dosiahla 76 % z teoretickej produkcie pri použití granulovaného kalu a
acidifikovaného glycerolu, 75 % pri negranulovanom kale a acidifikovanom glycerole a 93 % pri granulovanom kale a destilo-
v UASB (upflow anaerobic sludge blanket)
reaktore. Ako nevhodná sa pre tento účel
ukázala inokulácia suspendovanou biomasou, ktorá síce degradovala substrát, ale
mala pri vyšších zaťaženiach tendenciu flotovať smerom k odtoku. Pri použití granulovanej biomasy bola dosiahnutá stabilná
prevádzka pri objemovom zaťažení 6,5
kg/m3.d a špecifická produkcia bioplynu
tvorila približne 0,840 m3 na liter pridanej
g-fázy. Z dlhodobých experimentov vyplynulo, že proces anaeróbnej degradácie je citlivý na preťaženie organickými látkami a
vyžaduje prídavok malého množstva nutrientov, najmä N-NH4.
Vhodnosť použitia g-fázy pri ko-fermentácii preukázali vo svojej práci napríklad Fountoulakis et al. (2009). Posudzovali
možnosť použiť surový glycerol ako ko-substrát pri anaeróbnom spracovaní rôznych
odpadov (organickej zložky komunálneho
odpadu, zmesi odpadovej vody zo spracovania olív a odpadovej vody z bitúnka) a
zlepšiť tak jednak produkciu bioplynu a jednak výťažok vodíka. V oboch prípadoch narástla vďaka prídavku glycerolu (1 % obj.)
produkcia metánu a nízka koncentrácia
CHSK naznačovala, že všetok glycerol sa
zmenil na bioplyn. Výťažok bioplynu sa v
oboch prípadoch približoval teoretickej hodnote, ktorá sa dá z glycerolu dosiahnuť.
Fountoulakis et al. (2010) skúmali aj možnosť pridávania g-fázy do anaeróbnych
reaktorov spracúvajúcich komunálny kal z
ČOV. Vsádzkové aj kontinuálne testy preukázali, že prídavok surového glycerolu do
Tab. 1 Príklady anaeróbneho spracovania g-fázy
Ko-substrát
Teplota
Typ reaktora
Objem reaktora
Inokulum
Zaťaženie
Autor
0,92-2,0 kg/m3d
(CHSK)
Lopez
(2009)
-
Mezofilná (37°C)
Vsádzkový miešaný
1L
Granulovaný kal z pivovaru resp.
suspendovaný z mestskej ČOV
-
Mezofilná (35°C)
resp. termofilná (55°C)
S pevným PUR lôžkom
0,3 L
Suspendovaný kal z komunálnej
ČOV
0,25-1 kg/m3.d
(CHSK)
Yang (2008)
-
Mezofilná (37°C)
Miešaný
4L
Susp. kal z komunálnej ČOV
1,6-10 kg/m3.d
(CHSK)
Bodík
(2008)
-
Mezofilná (37°C)
UASB resp. miešaný
3,7 L
Susp. kal z komunálnej ČOV resp.
granulovný z IC reaktora
1,3-6,5 kg/m3.d
(CHSK)
Hutňan
(2009)
Organická zložka kom. odpadu, odpad.
voda zo sprac. olív a z bitúnka
35 °C
Miešaný jedno-stupňový
3L
Susp. kal z komunálnej ČOV
0,8-20 kg/m3.d (SŽ)
Podiel g-fázy 1 %
Fountoulaki
s (2009)
Kal z komunálnej ČOV
35 °C
Vsádzkový resp. kontinuálny
1 L resp. 3 L
Susp. kal z komunálnej ČOV
Podiel g-fázy 1-3 %
Fountoulaki
s (2010)
Odpadová voda zo spracovania zemiakov
33 °C
UASB
2,3 L
Kal z reaktora sprac. vodu zo
spracovania zemiakov
11,7 kg/m3.d (CHSK)
Podiel g-fázy 0,2 %
Ma (2008)
Prasačia hnojovica a odpad zo sprac. rýb
35 °C
Vsádzkový
0,5 L
Mezofilná (37°C)
Miešaný
6L
38-40 °C
Miešaný
37°C
Miešaný
Kukuričná siláž
Prasačia hnojovica, kukurica a kuk. siláž
Kukuričná siláž a ďalšie substráty
Granulovaný kal z UASB-FA a z IC
Podiel g-fázy 8-22 %
reaktora
Alvarez
(2010)
Susp. kal z komunálnej ČOV
1,25-3,21 kg/m3.d
Podiel g-fázy 41,5 %
Špalková
(2009)
1L
-
Podiel g-fázy 3-15 %
Amon
(2006)
2450 m3
Suspendovaný kal
Podiel g-fázy 5,2 %
Hutňan
(2009)
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
19
1 % (obj.) môže zvýšiť produkciu metánu o
viac než je teoretická produkcia z glycerolu. To naznačuje, že sa glycerol nielen úplne
spracoval, ale aj podporil rast aktívnej biomasy. Naopak, ďalšie zvyšovanie podielu
g-fázy narušilo stabilitu procesu.
Ma et al. (2008) sledovali vplyv troch rôznych druhov g-fázy (tzv. čistý, surový a vodivý glycerol) na výkon UASB reaktora,
spracujúceho odpadovú vodu zo spracovania zemiakov. Po pridaní 2 ml glycerolu na
liter zemiakovej vody sa zvýšila produkcia
bioplynu o 0,74 litra na 1 ml glycerolu. Boli
dosiahnuté vysoké účinnosti odstránenia
CHSK (okolo 85%). Navyše sa zlepšil výťažok biomasy z reaktora, čo naznačuje dobrý vplyv glycerolu na rast kalu.
Alvarez et al. (2010) sa v laboratórnej štúdii zamerali na maximalizáciu produkcie
metánu pomocou ko-fermentácie surového glycerolu, prasacej hnojovice a odpadu
zo spracovania tuniakov. Testovali rôzne
pomery substrátov s cieľom vyhodnotiť najvýhodnejšie parametre anaeróbnych procesov. Najvýšší potenciál biodegradácie
(produkcia metánu 0,321 m3/kg CHSK) bol
dosiahnutý pri zmesi zloženej z 84 % prasacej hnojovice, 5 % odpadu z rýb a 11 % gfázy, zatiaľ čo najvyššia rýchlosť produkcie
metánu (16,4 L/kg.d (CHSK)) zodpovedala pomeru 88 % prasacej hnojovice, 4 % odpadu z rýb a 8 % g-fázy.
V práci Špalková et al. (2009) boli porovnané parametre reaktorov spracovávajúcich
buď kukuričnú siláž ako jediný substrát alebo kukuričnú siláž ko-fermentovanú so surovým glycerolom. Počas dlhodobej prevádzky nebol pozorovaný žiadny negatívny vplyv prídavky g-fázy. Produkcia bioplynu aj charakter kalovej vody boli podobné v oboch prípadoch. Maximálny podiel dávkovanej g-fázy tvoril 41.5 % CHSK.
Anaeróbnym spracovaním g-fázy v reaktoroch spracúvajúcich ako hlavný substrát
kukuricu, kukuričnú siláž a hnojovicu prasiat sa zaoberala práca Amon et al. (2006).
K zmesi, ktorú tvorilo 31 % kukuričnej siláže, 15 % zrnovej kukurice a 54 % hnojovice prasiat, pridávali rôzne množstvá g-fázy (3, 6, 8 a 15 %). Pridaním 3 % g-fázy
vzrástla špecifická produkcia metánu o 20
%. Prídavok viac ako 6 % g-fázy k základnej zmesi mal iba minimálny vplyv na zvýšenie špecifickej produkcie metánu. Po pridaní 15 % g-fázy dokonca špecifická produkcia metánu klesla, pričom sa zvýšila doba fermentácie. Kladný efekt g-fázy ako kosubstrátu potvrdili Amon et al. aj na jej prídavku k hnojovici prasiat. Porovnali produkciu bioplynu zo samotnej hnojovice, samotnej g-fázy a zo zmesi 94 % hnojovice a
6 % g-fázy. Špecifická produkcia metánu z
ko-fermentácie substrátov bola vyššia než
súčet produkcií zo substrátov spracovaných
samostatne. Nárast špecifickej produkcie
nemohol byť iba dôsledok pridania 6 % g20
fázy, ale aj dôsledok zvýšeného anaeróbneho rozkladu vyvolaného efektom ko-fermentácie.
V práci Hutňan et al. (2009) bolo potvrdené, že g-fáza je vhodným materiálom
aj ako ko-substrát na bioplynovej stanici na
anaeróbne spracovanie kukuričnej siláže.
Vyhodnotená špecifická produkcia bioplynu bola 0,89 m3 z 1 kg surového glycerínu.
Dávka surového glycerínu predstavovala
len 5,2 % celkového dávkovaného množstva do bioplynovej stanice avšak jeho príspevok k celkovej produkcii bioplynu bol
takmer 15 %. Použitie takéhoto ko-substrátu má významný pozitívny vplyv na ekonomickú bilanciu bioplynovej stanice.
Doterajšie skúsenosti s anaeróbnym spracovaním surového glycerolu naznačili určité špecifické požiadavky a inhibičné vplyvy, ktoré je nutné zohľadniť. Problémy spôsobuje vysoká koncentrácia anorganických
solí v g-fáze, ktoré pochádzajú z katalyzátora z výroby bionafty. Tieto soli sa môžu
akumulovať v reaktore a negatívne vplývať
na aktivitu metanogénnych mikroorganizmov. Špecifickou požiadavkou je v prípade spracovania g-fáze nutnosť pridávania
nutrientov (najmä amoniakálneho dusíka),
pretože ich koncentrácia v substráte nie je
dostačujúca. Výhodným sa zdá byť pridávanie ko-substrátov bohatých na dusík.
VÝLISKY A ŠROTY
Repkové šroty alebo výlisky sú vedľajším
produktom z lisovania semien repky olejnej za účelom získania repkového oleja, ktorý má v Európe dominantné postavenie medzi surovinami na výrobu bionafty. Pri lisovaní oleja vzniká na tonu spracovanej repkovej suroviny približne 660 kg výliskov
respektíve extrahovaných šrotov, ktoré môžu obsahovať 2-25 % oleja, v závislosť od
technológii, použitej na extrakciu. Výlisky
vznikajú pri použití jednoduchého lisovania oleja zo semien a v prípade využitia dôslednejších extrakčných metód sa rezíduum nazýva šrot. Okrem oleja obsahujú šroty bielkoviny a vlákninu, pomerne vysoký
podiel majú dusíkaté látky.
V súčasnosti sa využívajú najmä ako krmivo pre hospodárske zvieratá. Ich trhové ceny sa v Európe pohybujú okolo 160 eur za
tonu a momentálne majú stúpajúcu tendenciu. S rastúcou produkciou bionafty však
môže dôjsť k nadprodukcii repkového šrotu a k cenovému poklesu. Preto sa hľadá alternatívne využitie pre tento vedľajší produkt. Výskum sa venuje využitiu repkových
výliskov ako zdroja bioenergie. Vzhľadom
na vysoký obsah tukov majú veľkú energetickú hodnotu. Môžu byť spaľované, avšak
pre vysoké emisie popola a oxidov dusíka
vyžadujú nákladnú technológiu čistenia exhalátov. Riešia sa aj ďalšie možnosti ako spo-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
luspaľovanie s inými palivami alebo energetické zhodnotenie pomocou pyrolýzy.
Repkové výlisky aj šroty obsahujú veľký
podiel anaeróbne rozložiteľných organických látok a predstavujú vhodný substrát
pre výrobu bioplynu. Anaeróbne spracovanie by nemalo výraznejšie ovplyvniť obsah živín a digestát by mal byť vhodný ako
poľnohospodárske hnojivo. Navyše sú po
digescii nutrienty obsiahnuté v substráte
pre rastliny dostupnejšie. Teoretická produkcia metánu je veľmi vysoká a závisí od
miery extrakcie oleja z repkovej suroviny.
Repkové výlisky po extrakcii 60-75 % oleja
môžu poskytnúť 0,55-0,51 m3 metánu na
gram organickej sušiny. V prípade repkového šrotu je teoretická špecifická produkcia 0,45 m3/g.
Repkové šroty sú substrátom bohatým
na proteíny, rozklad a premena na bioplyn
preto trvá dlhšie ako pri substrátoch bohatých na uhľovodíky. Rýchlosť a úplnosť rozkladu rôznych druhov uhľovodíkov je dosť odlišná. Lignín a hemicelulóza, ktoré tvoria najmä škrupiny repky, sa môžu v procese tvorby bioplynu rozkladať pomerne
ťažko. Pri digescii materiálu s vyšším podielom oleja môže byť problémom hromadenie NMK, keďže proces degradácie tukov je rýchlejší ako metanogenéza. Alternatívu ponúka ko-fermentácia repkových
výliskov a šrotov s inými surovinami, napríklad s hnojom. Predpokladá sa vyššia
výťažnosť bioplynu vďaka obsahu oleja.
Repkové šroty a výlisky sú substrátom
bohatým na dusík, obsahujú približne 3540 % dusíkatých látok, čo zodpovedá pomeru C/N (uhlík/dusík) 5-8. Problém pri
anaeróbnom spracovaní môže preto predstavovať hromadenie amoniaku v reaktore. Riziko narušenia procesov predstavuje
hladina amoniakálneho dusíka okolo 4 g/l
mokrého kalu. Pokiaľ je obsah amoniaku
príliš vysoký, je potrebné riediť materiál so
substrátom chudobným na dusík alebo s
vodou.
Pozornosť vyžadujú aj fytotoxické účinky repkového šrotu, ktoré sú spôsobené obsahom glukozinolátov. Tie môžu zohrávať
významnú úlohu pri anaeróbnom rozklade, s rizikom nepriaznivého vplyvu na metanogénne organizmy. Riziko sa znižuje s
poklesom úrovne glukozinolátov v repkových výliskoch alebo v repkovom šrote.
Problematike produkcie metánu z repkových a slnečnicových rezíduí sa venuje
napríklad štúdia Antonopoulou et al. (2010),
ktorá sumarizuje výsledky zo vsádzkových
testov biochemického metanogénneho potenciálu. Za účelom zvýšenia výťažku metánu a rýchlosti degradácie testovali viaceré metódy na predúpravu substrátov: tepelné, chemické (pridanie zásady alebo kyseliny), prípadne ich kombinácie. Použité
techniky predúpravy však nepriniesli očakávané zvýšenie produkcie metánu repko-
vých ani slnečnicových rezíduí. Dôvodom
môže byť napríklad uvoľnenie inhibujúcich
látok zo substrátu počas predúpravy.
PRACIA VODA
Ďalší potenciálny vedľajší produkt z výroby bionafty predstavuje odpadová voda,
ktorá je produkovaná pri prepieraní surovej bionafty. Pri bežnom spôsobe výroby
(alkalicky katalyzovaná transesterifikácia)
vzniká na 100 litrov bionafty okolo 20 litrov
pracej vody (prípadne viac, pokiaľ je použitá predúprava kyselinou). Pracia voda
je olejnatá, mydlovitá, mierne žieravá kvapalina. Obsahuje nezanedbateľné množstvá
metanolu, glycerolu a mydiel. Nachádzajú
sa v nej tiež metylestery naviazané na mydlá, hydroxid sodný alebo draselný z katalyzátora, sodné alebo draselné soli a stopové množstvá mono-, di- a triglyceridov naviazaných na mydlá. V prípade kyslo-zásaditého procesu sa môže obsahovať aj sodné alebo draselné sulfáty.
Existujú rozmanité systémy na čistenie
bionafty, ktoré sa neustále modernizujú. Ponúkajú sa aj suché metódy, pri ktorých namiesto pracej vody vzniká tuhý odpad, prípadne pomerne nákladná filtrácia a reverzná osmóza. Pranie vodou však zatiaľ zostáva najvýhodnejšou alternatívou. Pri rýchlom
náraste produkcie bionafty sa stáva riešenie
vhodného nakladania s odpadovou vodou
nevyhnutnosťou. Keďže obsahuje veľký podiel olejovitých látok, nemala by byť vypúšťaná do stokových sietí. Nezanedbateľný obsah metanolu, mydiel a žieravých látok tiež komplikuje jej likvidáciu. Bežné komerčne dostupné spôsoby nakladania s pracou vodou využívajú flotáciu s rozpustených vzduchom alebo zariadenie na zachytávanie tukov a olejov. V poslednom čase
bolo vyvinutých niekoľko nových technológií, ktoré využívajú elektrochemické spracovanie, ale tiež mikrobiologické procesy a
anaeróbnu degradáciu.
Podobne ako surový glycerol, má pracia
voda vysokú energetickú hodnotu a vysoké hodnoty CHSK (v rozsahu 18-800 g/L).
Vďaka veľkému podielu rozložiteľných organických látok predstavuje vhodný zdroj
uhlíka pre mikrobiologické procesy, avšak
musia byť zvážené určité problémy. Vzhľadom na pomerne vysokú hladinu zvyškového KOH je pracia voda zásaditá. Navyše
obsahuje vysoký podiel olejov, tukov a tuhých látok. Okrem zdroja uhlíka v nej nie sú
nutrienty (napríklad dusík a fosfor) prítomné
v dostatočnej koncentrácii. Kombinácia týchto parametrov inhibuje rast väčšiny mikroorganizmov a komplikuje prirodzenú
degradáciu. Z hľadiska anaeróbnej degradácie predstavuje problém vysoký podiel
vyšších mastných kyselín, ktoré inhibujú
proces anaeróbneho rozkladu. Na zmiernenie tohto efektu sa odporúča napríklad pred-
úprava pomocou elektrokoagulácie. Suehara et al. (2005) skúmali mikrobiologické
spracovanie pracej vody s využitím olej degradujúcej kvasinky Rhodotoruly mucilaginosy. V reaktore bola nutná úprava pH a
prídavok viacerých nutrientov: zdroj dusíka (síran amónny, chlorid amónny alebo močovina), KH2PO4 a MgSO4.7H2O. Pre potlačenie inhibície rastu mikroorganizmov bola odpadová voda nariedená na polovicu.
Autori odporúčajú tento systém pre malé
výrobne bionafty, pretože je jednoduchý a
nenáročný na obsluhu.
Kato et al. (2005) testovali spracovanie pracej vody v bioreaktore s keramickým lôžkom, využívajúcim zmesnú mikrobiologickú kultúru. Najvýznamnejšie druhy mikroorganizmov boli Acinetobacter, Bacillus a
Pseudomonas. Usúdili, že optimálne podmienky procesu zahŕňajú prevzdušňovanie,
pH okolo 6, a teplota 30°C. Za týchto podmienok dosiahli zníženie koncentrácie olejov a tukov zo 120 g/L na cca 10-30 mg/L.
Jednou z možností je aj mikrobiologické
zhodnotenie mydiel z pracej vody na výroby lipidov so špecifickou štruktúrou. Viaceré druhy kvasiniek a húb sú totiž schopné akumulovať nadbytok lipidov a súčasne modifikovať zloženie tuku, ktorý využívajú ako zdroj uhlíka.
Anaeróbnou degradáciou pracej vody v
kombinácii s g-fázou sa zaoberali Siles et al.
(2010), s cieľom stanoviť parametre a stabilitu procesov, biodegradovateľnosť, výťažok a kinetiku produkcie metánu, vhodný
pomer inokula a substrátu a vhodné zaťaženie reaktora. Laboratórny reaktor s granulovanou biomasou pracoval pri teplote
35°C a spracovával zmes pracej vody a gfázy v pomere 85:15 (CHSK). Na predúpravu pracej vody bola použitá elektrokoagulácia, aby sa znížil podiel oleja. Biodegradabilita substrátov dosiahla úroveň
100 %, zatiaľ čo špecifická produkcia metánu bola 0,310 m3/kg odstránenej CHSK. Výsledky preukázali, že ko-fermentácia môže
znížiť spotrebu čistej vody a nutrientov a
zlepšiť tak ekonomickú a environmentálnu
bilanciu.
Okrem surového glycerolu, výliskov a
pracej vody môže výroba bionafty produkovať aj ďalšie potenciálne vedľajšie produkty. Tieto materiály môžu byť špecifické,
v závislosti na technológii využitej pri výrobe bionafty. V niektorých prevádzkach sa
napríklad na oplachovanie reaktorov a
iných zariadení používa roztok kyseliny citrónovej, čím vzniká ďalší odpad.
ZÁVER
Surový glycerol, výlisky resp. šroty z lisovania oleja aj odpadová voda z prania
bionafty ponúkajú hodnotné suroviny na
anaeróbne spracovanie a produkciu bioplynu. Možnosti anaeróbneho rozkladu tý-
chto materiálov boli do rozličnej miery preskúmané a odhalili viacero špecifických požiadaviek a problémov. Ide napríklad o obsah nutrientov, anorganických solí a iných
inhibujúcich látok. Napriek tomu však anaeróbne spracovanie predstavuje výhodnú alternatívu využitia vedľajších produktov a
má potenciál zlepšiť ekonomický a environmentálny status bionafty.
POĎAKOVANIE
Tento článok vznikol vďaka podpore v
rámci OP Výskum a vývoj pre projekt Národné centrum pre výskum a aplikácie obnoviteľných zdrojov energie, ITMS
26240120016, spolufinancovaný zo zdrojov
Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
LITERATÚRA
Álvarez, J.A., Otero, L., Lema, J.M. (2010): A methodology
for optimizing feed composition for anaerobic co-digestion; Bioresource Technology 101, 1153-1158
Amon, T., Amon, B., Kryvoruchko, V., Bodiroza, V., Potsch,
E., Zollitsch, W. (2006): Optimising methane yield from
anaerobic digestion of manure: effects of dairy systems and
of glycerine supplementation; International Congress Series 1293, 217-220
Antonopoulou, G., Stamatelatou, K., Lyberatos, G. (2010):
Exploitation of rapeseed and sunflower residues for methane generation through anaerobic digestion: the effect of
pretreatment; 2nd International conference of industrial
biotechnology; 11-14 April, Padua, Italy
Bodík, I., Hutňan, M.,Petheöová, T., Kalina, A. (2008): Anaerobic treatment of biodiesel production wastes; Proceedings book of lectures on Vth International Symposium on
Anaerobic Digestion of Solid Wastes and Energy Crops,
Hammamet, Tunisia, May 25-28
Fountoulakis, M.S., Manios, T. (2009): Enhanced methane
and hydrogen production from municipal solid waste and
agro-industrial by-products co-digested with crude glycerol; Bioresource technology 100, 3043-3047
Fountoulakis, M.S., Petousi, I., Manios, T. (2010): Co-digestion of sewage sludge with glycerol to boost biogas production; Waste Management 30, 1849-1853
Hutňan, M., Kolesárová, N., Bodík, I., Špalková, V., Lazor,
M. (2009): Possibilities of anaerobic treatment of crude glycerol from biodiesel production; Proceedings of 36th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering; Tatranské Matliare
Kato, S., Yoshimura, H., Hirose, K., Amornkitbamrung, M.,
Sakka, M., Sugahara, I. (2005): Application of microbial consortium system to wastewater from biodiesel fuel generator; IEA-Waterqual, Singapore
López, J., Santos, M., Pérez, A., Martín, A. (2009): Anaerobic digestion of glycerol derived from biodiesel manufacturing; Bioresource Technology 100, 5609-5615
Ma, J., Van Wambeke, M., Carballa, M., Verstraete, W. (2008):
Improvement of the anaerobic treatment of potato processing wastewater in a UASB reactor by co-digestion with
glycerol; Biotechnol. Lett. 30, 861-867
Siles, J. A., Martín, M. A., Chica, A. F., Martín, A. (2010):
Anaerobic co-digestion of glycerol and wastewater derived from biodiesel manufacturing; Bioresource Technology 101, 6315-6321
Suehara, K., Kawamoto, Y., Fujii, E., Kohda, J., Nakano, Y.,
Yano, T. (2005): Biological treatment of wastewater discharged from biodiesel fuel production plant with alkalicatalyzed transesterification; Journal of Bioscience and Bioengineering 100, 437–442
Špalková, V., Hutňan, M., Kolesárová, N. (2009): Selected
problems of anaerobic treatment of maize silage, Proceedings of 36th International Conference of Slovak Society
of Chemical Engineering; Tatranské Matliare
Yang, Y., Tsukahara, K., Sawayama, S. (2008): Biodegradation and methane production from glycerol-containing
synthetic wastes with fixed-bed bioreactor under mesophilic and thermophilic anaerobic conditions; Process Biochemistry 43, 362-367
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
21
Biomasa na výrobu bioenergie:
Zdroje, riadenie a používanie
Pavel Starinský
Výroba energie z biomasy
Nie je žiadnym tajomstvom, že využívanie fosílnych palív na
výrobu energie vytvára množstvo vedľajších produktov
škodlivých pre životné prostredie.
Skleníkové plynu zhoršujú následky
klimatických zmien, pričom stále existuje
riziko, že si znečisťujúce látky nájdu cestu do pôdy a vody, ktoré využívame.
Okrem toho sa fosílne palivá vyskytujú
v obmedzenom množstve. Viacerí odborníci hovoria o zmenšovaní ich zásob,
pričom ich ťažba bude v budúcnosti environmentálne náročná a finančne nákladná, čím bude cena energie globálne
stúpať. Alternatívou k riešeniu oboch
problémov je výroba energie z čistých obnoviteľných zdrojov. Bioenergia vyrobená z biomasy na produkciu tepla, elektriny alebo palív je zároveň obnoviteľná
a vo väčšine prípadov oveľa čistejšia v
porovnaní s fosílnymi palivami.
Odkiaľ bioenergia pochádza?
Biomasa je rastlinného a živočíšneho
pôvodu. Pokiaľ ide o výrobu bioenergie,
môže byť rozdelená výrobu z drevnej a
nedrevnej biomasy, pochádzajúcej z rastlín a inej organickej biomasy. Väčšina
rastlinnej biomasy pochádza z výrobkov
a vedľajších produktov lesných a poľnohospodárskych rastlín. Drevná biomasa
zahŕňa palivové drevo, drevo z rýchlo
rastúcich stromov, lesný odpad a drevný odpad z priemyselných prevádzok.
Nedrevná biomasa pochádza z poľnohospodárskych rastlín a zahŕňa plodiny,
zvyšky z plodín a zvyšky vznikajúce počas spracovania rastlín. Ostatná organická biomasa zahŕňa živočíšny odpad
a rôzne druhy domáceho odpadu. Lesné
a poľnohospodárske porasty môžu byť
pestované špeciálne pre využitie biomasy na výrobu bioenergie (napríklad lesné rýchlo rastúce druhy a poľnohospodárske plodiny s vysokým energetickým)
Vedľajšie produkty a zvyšky z iných druhov vegetácie určenej na iné využitia,
môžu byť tiež využité na výrobu bioenergie.
Keď sa chemické zloženie biomasy rozkladá, energia obsiahnutá v molekulách
sa uvoľňuje. Množstvo uvoľnenej energie na jednotku hmotnosti alebo objemu
predstavuje energetický obsah biomasy.
Rôzne výrobky majú rôzne energetické obsahy a každý z nich má osobitný
spôsob akým je využívaný. Spaľovanie je
najčastejším spôsobom ako produkovať
bioenergiu. Spaľovanie biomasy uvoľňuje
teplo, ktoré môže byť použité priamo na
vykurovanie alebo môže byť použité na
výrobu elektrickej energie. Splyňovanie
premení biomasu na plyn, ktorý je využívaný buď v plynnej forme alebo sa
použije na tvorbu inej formy energie (napríklad elektrickej). Bionafta sa vyrába z
extrahovaného oleja, nachádzajúceho sa
v biomase a používa sa v motoroch rovnakým spôsobom ako normálna motorová nafta.
Biomasa na výrobu bioenergie
alebo na iné použitie?
Vo väčšine prípadov sú lesy a poľnohospodárska pôda používané na iné dôvody. Kukurica a cukrová trstina sa používajú na výrobu bioetanolu, ale zároveň sú aj zdrojom potravy. Lesy sú využívané na produkciu dreva. Poľnohospodárske zvyšky môžu byť použité ako
organické hnojivo. Je potrebné vyvažovať požiadavky na výrobu energie s inými požiadavkami ktoré využívajú tie isté lesy a tú istú poľnohospodársku pôdu. Využívanie biomasy na výrobu bioenergie je potrebné robiť trvalo udržateľným spôsobom a malo by byť zahrnuté
v širšom kontexte, ktorý berie do úvahy
alternatívne využitie tohto zdroja, ktorý
poskytuje príroda.
Odhad potenciálu biomasy
Obrázok 1: Mapa rôznych druhov pokrytia v Európe, vychádzajúca zo spracovania satelitných snímok.
22
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Plánovanie a riadenie pestovania vegetácie určenej na výrobu bioenergie je
veľmi dôležité. Informácie o množstve
biomasy a teda i bioenergie, ktorá môže byť vyrobená z biomasy sú rozhodujúce pre všetky typy plánovania, či už ide
o jednotlivcov a malé priemyselné odvetvia alebo na regionálnej, národnej ale-
bo dokonca medzinárodnej úrovni. Veľa
krajín EÚ používa tradičné metódy odhadu množstva biomasy, ktoré môže byť
potenciálne zozbieraná. Zvyčajne sa spoliehajú na štatistiky, ktoré sú odvodené
zo vzorkovania malého množstva lokalít a ich následnou extrapoláciou na väčšie oblasti záujmu. Aj keď sú tieto presné vo veľkom meradle, chýbajú im priestorové detaily a zahŕňajú vysoké náklady na odber vzoriek. Navyše metódy
na generovanie týchto štatistík nie sú v
jednotlivých európskych krajinách jednotné.
Satelity obiehajúce okolo Zeme môžu
poskytnúť vizuálne znázornenie jej povrchu prostredníctvom merania sily elektromagnetického signálu, ktorý sa odráža od zemského povrchu. Technologický pokrok priniesol senzory, ktoré môžu
zhromažďovať údaje z pozorovania veľkých plôch Zeme veľmi podrobne. Tieto
informácie sú potom spracovávané s cieľom určiť čo sa nachádza na povrchu (budovy, cesty, pôda a rôzne druhy vegetácie). Výsledná mapa umožňuje výpočet
plochy obsadenej konkrétnym vegetačným typom (druh lesa, poľnohospodárskej plodiny alebo prirodzenej, či poloprirodzenej vegetácie). Pozorovania Zeme navyše poskytujú informácie o štruktúre rastlín, biochemických vlastnostiach
a celkovom stave. Tieto informácie môžu byť k dispozícii veľmi rýchlo a za relatívne nízku cenu.
Napriek výhodám dát, ktoré pochádzajú z pozorovania Zeme, tieto nemôžu nahradiť presnosť pozemného merania. Optimálny spôsob odhadu súčasného množstva biomasy a jej potenciálu je
kombináciou oboch metód. Údaje z pozorovania Zeme môžu poskytnúť väčšinu potrebných informácií, pričom pozemné merania vedia poskytnúť dodatočné informáciu, ktoré nie sú dostupné
prostredníctvom akýchkoľvek iných prostriedkov. Pozemné meranie vzoriek môže poskytnúť informácie o priemernej
hustote rastlín a hustoty biomasy na rastlinu. Ak je táto informácia v kombinácii
s celkovou plochou vysadenou konkrétnym vegetačným typom, je možné odhadnúť počet rastlín, ako aj biomasy, ktorá môže byť vyťažená.
Odhad potenciálu biomasy v súčasnosti nie je adekvátny k množstvu bio-
Obrázok 2: Postupnosť krokov pre odhad potenciálneho množstva bioenergie
masy, ktorá môže byť potenciálne vyťažená. Technickými obmedzeniami môže
byť znemožnený zber v istých oblastiach,
napríklad na prudkých svahoch, kde
strojové zariadenie nemôže pracovať alebo v dôsledku nedostupnosti zalesnených oblastí. V iných prípadoch môžu
byť náklady na zber vyššie ako zisk. Tieto ekonomické obmedzeniach môžu vylúčiť zber v istých oblastiach. V územiach
chránených národným a medzinárodným
právom môže byť zakázaný zber porastu. Vplyvy na životné prostredie spôsobené zberom vegetácie môžu byť príliš
nepriaznivé, čo tiež vedie k vylúčeniu týchto porastov zo zberu. Všetky tieto obmedzenia môžu znížiť množstvo potenciálne využiteľnej biomasy a teda aj
množstvo bioenergie, ktorá môže byť z
nej vyrobená.
V nadväznosti na odhad konečného
potenciálu biomasy je možné odhadnúť
konečné množstvo energie, ktoré z nej
bude vyrobené. Každý typ rastliny generuje určité množstvo energie, v závislosti od spôsobu akým bude biomasa
spracúvaná. Ak sa táto hodnota násobí
potenciálnym množstvom úrody, z ktorej vznikne biomasa, je možné odhadnúť
množstvo bioenergie, ktorá môže byť vyrobená.
Postupnosť krokov zahŕňajúcich odhad potenciálu biomasy pre výrobu bioenergie začína identifikáciou oblastí
obsahujúcich vegetáciu, ktorá môže byť
potenciálne zozbieraná na výrobu bioenergie a to pomocou dát získaných
prostredníctvom pozorovania Zeme.
Zvláštne vlastnosti vegetácie treba doplniť o znalosť miestneho prostredia,
aby bolo možné zahrnúť špeciálne charakteristiky danej oblasti. Niektoré z oblastí označených ako potenciálne vhodné na zber biomasy je nutné vylúčiť, ak
sú na ne aplikované technické, ekonomické a environmentálne obmedzenia.
Konečný výsledok biomasy dostupnej
na zber je potom možné použiť na odhad množstva energie, ktorá môže byť
z nej vyrobená. (Obrázok 2) Harmonizovaná metóda odhadu potenciálu biomasy vhodnej na výrobu energie rámci Európy, ktorá kombinuje údaje z pozorovania Zeme a lokálne odborné znalosti, bola vypracovaná v rámci projektu CEUBIOM ((http://www.ceubiom.org), Tento projekt bol financovaný
programom FP7 Európskej komisie.
Ďalšie podrobnosti a informácie o tejto
metóde sú k dispozícii na príslušnej elearning-ovej web stránke (http://ceubiom.geonardo.com).
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
23
Technická normalizácia
v oblasti tuhých biopalív
Ing. Eva Marsová
oddelenie chémie a životného prostredia SÚTN
Výrazy ako biopalivá, využívanie biomasy na energetické
účely sa stávajú čoraz častejšie súčasťou slovníka ako
odbornej tak aj laickej verejnosti.
Oblasť výroby tuhých biopalív zaznamenáva v súčasnosti búrlivý rozvoj, keďže
ceny energií z tradičných zdrojov, ako je
zemný plyn, vykurovací olej a uhlie neustále rastú. Nemalú úlohu však zohráva aj
odstránenie závislosti od dodávok fosílnych
palív, ktoré môžu byť v prípade nepriaznivej medzinárodnej situácie ohrozené. Mnohé obce ale aj priemyselné podniky sa snažia časť svojich energetických zdrojov diverzifikovať a nahrádzať ich práve tuhými
biopalivami. Čo však tieto pojmy znamenajú z hľadiska technickej normalizácie, aká
má byť ich kvalita, ako sa majú klasifikovať
atď. To sú otázky, na ktoré dáva odpoveď
práve technická normalizácia.
Na európskej úrovni normalizácia prebieha v európskej technickej komisii
CEN/TC 335 Solid biofuels. [Tuhé biopalivá.]
Normalizačná práca v oblasti tuhých biopalív pokrýva v súlade s mandátom M/298
udeleným CEN Európskou komisiou nasledovný rozsah:
• poľnohospodárske výrobky a výrobky z
lesného hospodárstva
• rastlinný odpad z poľnohospodárstva a
lesného hospodárstva
• rastlinný odpad z potravinárskeho priemyslu
• drevný odpad, ktorý zahrnuje najmä drevný odpad pochádzajúci zo stavieb a z demolácií, okrem drevného odpadu, ktorý
môže obsahovať halogenované organické zlúčeniny alebo ťažké kovy ako výsledok použitia konzervačných prostriedkov na drevo a náterových látok
• odpad z korku
Do rozsahu mandátu ani normalizačnej
práce CEN/TC 335 nespadá rašelina.
Trh, prostredie a ciele CEN/TC 335
Situácia na trhu
Biopalivá sa tradične využívali v domácnostiach vo forme palivového dreva na
kúrenie a varenie. Drevospracujúci priemysel, napríklad píly, a papierenský priemysel spracováva zvyšky napríklad kôru,
piliny, hobliny, sulfátový výluh a vláknité
produkty, a mnoho rokov ich využíva na
24
výrobu energie, tepla a (alebo) kombinované použitie na výrobu tepla a energie.
Výsledkom národných energetických politík, ktorých cieľom je trvalo udržateľný
rozvoj, je obchodovanie s biopalivami medzi výrobcami a používateľmi. Medzinárodný obchod sa rozvíja nielen medzi krajinami európskych spoločenstiev ale aj s krajinami mimo územia Európskej únie. Obchoduje sa s biopalivami vo forme drevných štiepok, drevných peliet, vedľajších
produktov z píl, olivových kôstok a z použitých starých drevných paliet.
Obchod z biopalivami na energetické účely veľmi rýchlo rastie. Jedným z hlavných
problémov na vytvorenie dynamického a
trvalo udržateľného trhu je, že kvalita obchodovaných biopalív sa extrémne odlišuje v závislosti od rôznych výrobcov a používatelia často váhajú pri kúpe biopalív,
ktorých kvalita a zloženie nemôže byť zaručené. Rovnakým problémom čelia výrobcovia zariadení na premenu tuhých biopalív na elektrinu a teplo.
Trhové prostredie
Surovinová základňa biomasy je obrovská a rôznorodá, pričom niektoré technologické parametre vykazujú významnú variabilitu. V niektorých krajinách sa vyvinul
trh pre veľké množstvo rôznych, ale špecifikovaných biopalív.
Znalosti, pochopenie a technológia dnes
umožňujú poskytnúť nástroje na navrhovanie spaľovacích zariadení prispôsobených
na daný súbor biopalív alebo špecifikáciu
biopalív vhodných pre dané zariadenie. Z
vývoja medzinárodných noriem na terminológiu, klasifikáciu a objektívnu kvantifikáciu mechanických, fyzikálnych a chemických parametrov bude mať v tejto situácii úžitok vyvíjajúci sa trh s biopalivami.
Vzhľadom na ciele dané Kjótskym protokolom a Bielou knihou Európskej komisie sa očakáva neustály nárast podielu energie vyrobenej zo zdrojov založených na biomase. Okrem toho, použitie palív na báze
(domácej) biomasy môže ponúknuť tržné
príležitosti pre poľnohospodárske oblasti a
znížiť závislosť od dovozu palív.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Napriek významnému úsiliu v oblasti výskumu, rozvoja a demonštrácii technológií
na biomasu, komerčné zavedenie na európsky energetický trh zaostáva. V niektorých krajinách domáce používanie a vnútorné používanie vedľajších produktov (na
pílach) prispieva k zásobovaniu energiou.
Niektoré krajiny zasa podporujú trh s biopalivami a zavádzajú teplárne strednej veľkosti na lokálne vykurovacie systémy v malých mestách. Niektoré krajiny tiež zavádzajú do praxe veľkokapacitné jednotky s
pokročilými parnými charakteristikami, ktoré produkujú elektrickú energiu (10 MWe
až 50 MWe) v kombinácii s vykurovaním
blízkeho okolia a zásobovaním parou okolitého priemyslu. Všetky tieto typy technológií sú vybavené s komerčnými technológiami, ktoré sú prispôsobené na špecifické
rozsahy kľúčových parametrov.
Jeden z aspektov plánovania a realizácie
zariadení na bioenergiu sa spája s dlhodobou dostupnosťou a rozvojom ceny jednotlivých biopalív. Čím presnejšie bude môcť
dodávateľ biopalív špecifikovať fyzikálne
a chemické charakteristiky, tým skôr výrobcovia konverznej technológie budú mať
vôľu garantovať spoľahlivý výkon na rôznych konverzných krokoch a príslušného
vybavenia, napr. pri skladovaní, dodávke,
konverzie alebo čistení plynu. Spätná väzba medzi charakteristikami paliva a konverznou technológiou je stále jednou z najdôležitejších výziev v rámci komercionalizácie bioenergie.
V tomto kontexte sú nevyhnutné spoľahlivé nástroje, ktoré budú umožňovať komunikáciu na trhu s bioenergiou a podporovať spoľahlivý obchod. Normalizácia tuhých biopalív je preto neoceniteľná a nevyhnutná pri zakladaní a rozvoji trhu s bioenergiou tak v Európe ako aj mimo jej územia.
Ďalej sa uvádzajú politické, ekonomické,
sociálne, technické, legálne a medzinárodné faktory, ktoré buď priamo vyžadujú niektoré alebo všetky normalizačné aktivity navrhnuté európskou technickou komisiou
CEN/TC 335, alebo významne ovplyvňujú spôsob akým sa tieto aktivity uskutočňujú:
Ekonomické faktory
Vývoj európskych noriem sa považuje za
hlavný motor rozvoja trhu z tuhými biopalivami. Tento rozvoj je potrebný na to,
aby sa splnili ciele definované v Bielej knihe EK o obnoviteľnej energii a smernici o
elektrine z obnoviteľných zdrojov ako aj politické ciele na národnej úrovni.
Normy na tuhé biopalivá sú kľúčové na
uvoľnenie trhov s palivami ako aj celoeurópskeho obchodu s palivami a preto zvýšeného používania tuhých biopalív v Európe. Toto opäť bude pomáhať pri dosahovaní environmentálnych, klimatických ako
aj sociálnych cieľov Komisie na jednej strane a cieľov národných vlád na druhej strane. V tomto kontexte vývoj celkového systému na zabezpečovanie kvality sa je jedným z kľúčových prvkov, pretože záruka
určitej kvality paliva sa stáva viac a viac významnejšou vzhľadom na vzrastajúcu reguláciu v oblasti kvality ovzdušia a cieľ používať tuhé biopalivá tak, aby nebolo ohrozené životné prostredie.
Normy budú tiež umožňovať, aby sa trh
s biopalivami v Európe úspešne a rýchlo
rozvíjal. Súťaž kvôli narastajúcemu obchodu pomôže udržať ceny tuhých biopalív na
nízkej úrovni. Preto sa môže očakávať, že
celoeurópske cenové ukazovatele indikátory na trhoch s tuhými biopalivami sa stanú nepriamym výsledkom normalizačného projektu.
Vývoj noriem na odber vzoriek a skúšanie tuhých biopalív ako aj na zabezpečovanie kvality paliva pomôže vývoju trhov pre
tuhé biopalivá. Vzhľadom na rôznu kvalitu palív sa budú môcť optimalizovať konečné konverzné zariadenia ako aj stroje a
zariadenia na výrobu tuhých biopalív a ich
dopravu, napríklad medzi lesom a spaľovňou.
Sociálne faktory
Zvýšené využívanie biomasy na eneregetické účely má pozitívne sociálno-ekonomické efekty na regionálnej aj globálnej
úrovni. Regionálne sa môžu vytvárať nové
trhové možnosti pre farmárov, čo môže prispievať k ochrane poľnohospodárskej krajiny a zlepšiť miestnu infraštruktúru. Kvôli zvýšenému využívaniu biomasy sa na národnej úrovni môžu vytvárať nové pracovné miesta v sektoroch strojárstva, výroby
zariadení, výroby energie a jej distribúcie a
konzultačných služieb. Keďže sa jedná o domáce palivo, biomasa tiež pomáha znižovať výraznú závislosť európskeho priemyslu
od dovozu palív.
Zavádzanie maloprevádzkových technológií na biomasu je náročnejšie na pracovné sily v porovnaní s veľkovýrobou energie používajúcou fosílne alebo jadrové palivo. Preto výroba biomasy z energetických
plodín tiež pomáha rozvoju zamestnanosti v poľnohospodárskych oblastiach. Najviac nových pracovných miest kvôli zvýšenému využívaniu biomasy bude preto
spojených so spracovaním paliva a staro-
stlivosťou o rastliny. Navyše sa pracovné
miesta môžu vytvárať alebo udržiavať v
poľnohospodárstve a lesnom hospodárstve
ako aj v energetickom sektore. Konštrukčný a stavebný priemysel v Európe bude ťažiť zo stimulácie zavádzania bioenergetických zariadení.
Okrem vytvárania nových pracovných
miest, využívanie biomasy ako zdroja energie môže mať pozitívny účinok na rozvoj
vidieka. Infraštruktúra, napr. cesty a rozvodná elektrická sieť sa môžu renovovať a
rozširovať, čo je významné najmä pre odľahlé oblasti. Využívanie miestne dostupnej biomasy tiež zvyšuje možnosti na poľnohospodárske aktivity a rozvoj lesníctva
na vidieku.
S rozvojom trhu s biopalivami sa tiež môže zlepšovať manažérstvo lesa. Toto je spojené s pozitívnymi aspektmi, ktoré sa týkajú najmä tvorby nových pracovných miest
na vidieku, perspektívy v málo zaľudnených oblastiach, ochrany kultúrnej krajiny,
predchádzaniu prestarnutiu lesov atď. Všetky tieto rozdielne aspekty sú cieľmi poľnohospodárskej ako aj environmentálnej politiky Európskej únie ako aj niektorých národných vlád.
Okrem toho lepšie a spoľahlivejšie metódy odberu vzoriek a skúšobné metódy by
mohli výraznejšie prispieť k bezpečnosti a
ochrane zdravia pracovníkov zainteresovaných výrobe, doprave, obchode a používaní biopalív.
Použitie obnoviteľných zdrojov vo všeobecnosti a najmä tuhých biopalív nie je vždy
plne akceptované ľuďmi, žijúcimi v blízkosti
prevádzok, ktoré využívajú tieto biopalivá.
Preto sa musia prijať kroky na vybudovanie dôvery k tuhým biopalivám, čo sa môže uskutočniť zavedením systémov na zabezpečovanie kvality definovaných v rámci noriem.
Legálne faktory
Európske normy musia byť dostupné ako
citovateľné referenčné dokumenty pre jestvujúce a budúce európske smernice a nariadenia. Legálny rámec pre činnosť
CEN/TC 335 poskytuje smernica
2000/76/ES o spaľovaní odpadov.
Vnútorné faktory
Dôvody pre tvorbu spoločných európskych noriem sú:
1. Zjednodušiť komunikáciu medzi dodávateľmi palív a zákazníkmi
2. Zabezpečiť, aby vykurovacie zariadenie
a tuhé biopalivá si navzájom vyhovovali.
3. Zabezpečiť, aby dodávané palivo malo
kvalitu, ktorá je špecifikovaná v technických požiadavkách.
4. Poskytnúť trhu nástroje na stanovenie
ekonomickej hodnoty dodávaných palív.
5. Vytvoriť spoločný postup kontroly a regulácie požiadaviek na životné prostredie a bezpečnosť ľudí podľa požiadaviek
autorít.
Ciele CEN/TC 335 a stratégia na ich dosiahnutie
Cieľmi činnosti CEN/TC 335 sú:
vývoj noriem v oblasti
• terminológie
• špecifikácie palív a triedy
• systému na zabezpečovanie kvality
• odberu vzoriek
• zmenšovania množstva vzorky
• fyzikálnych a mechanických skúšobných
metód
• chemických skúšobných metód
Stratégia prijatá na dosiahnutie uvedených cieľov:
Pracovný program v súčasnosti tvorí 12
(WI) pracovných položiek, ktoré sú pridelené piatim pracovným skupinám (WG):
WG 1 Terminológia (sekretariát DIN), WG
2 Špecifikácie a triedy palív a zabezpečovanie kvality (sekretariát SFS), WG 3 Odber vzoriek a zmenšovanie množstva vzoriek (sekretariát Grenn Land Reclamation
Ltd/BSI), WG 4 Fyzikálne a mechanické
skúšobné metódy (sekretariát SIS), WG 5
Chemické skúšobné metódy (sekretariát
NEN). Všetky normalizačné práce prebiehajú v rámci týchto pracovných skupín.
Na riešení problémov, ktoré vyplývajú z
prelínania pôsobností v daných oblastiach
techniky CEN/TC 335 spolupracuje s nasledujúcimi organizáciami
CEN/TC 292 Charakterizácia odpadu
CEN/TC 343 Tuhé alternatívne palivá
IEA/Bionergy agreement Task 28
AEBIOM
V ostatných rokoch prebiehali intenzívne práce na transformácii doteraz platných
európskych technických špecifikácií. Výsledkom je vydanie nasledujúcich noriem
na tuhé biopalivá:
EN 14588: 2010 Tuhé biopalivá. Terminológia, definície a opis (65 7401)(v PTN navrhnutá na zavedenie prekladom)
EN 14961-1: 2010 zavedená v STN EN
14961-1: 2010 Tuhé biopalivá. Špecifikácie
a triedy palív. Časť 1: Všeobecné požiadavky (65 7403) (prekladom)
EN 14774-1: 2009 zavedená v STN EN
14774-1: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie
obsahu vlhkosti. Metóda sušením v sušiarni. Časť 1: Celková vlhkosť. Referenčná metóda (65 7406)
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
25
EN 14774-2: 2009 zavedená v STN EN
14774-2: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie
obsahu vlhkosti. Metóda sušením v sušiarni. Časť 2: Celková vlhkosť. Zjednodušená
metóda (65 7406)
EN 14774-3: 2009 zavedená s STN EN
14774-3: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie
obsahu vlhkosti. Metóda sušením v sušiarni. Časť 3: Vlhkosť v analytickej vzorke na
všeobecný rozbor (65 7406) (súbor zavedený prekladom)
EN 15210-1: 2009 zavedená v STN EN
15210-1: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie
mechanickej odolnosti peliet a brikiet. Časť
1: Pelety (65 7407) (prekladom)
EN 15210-2: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie mechanickej odolnosti peliet a brikiet.
Časť 2: Brikety (65 7407) (vydanie prekladom, apríl 2011)
EN 14775: 2009 zavedená v STN EN
14775: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie obsahu popola (65 7408) (prekladom)
EN 15103: 2009 zavedená v STN EN
15103: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie sypnej hmotnosti (65 7409) (prekladom)
EN 15148: 2009 zavedená v STN EN
15148: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie obsahu prchavých látok (65 7411) (prekladom)
EN 15419-1: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie rozdelenia veľkosti častíc. Časť 1: Metóda s vibračným sitom s veľkosťou otvorov 1 mm a viac (65 7412) (vydanie prekladom, apríl 2011)
EN 15149-2: 2010 Tuhé biopalivá. Stanovenie rozdelenia veľkosti častíc. Časť 2: Metóda s vibračným sitom s veľkosťou otvorov 3,15 mm a menej (65 7412) (vydanie prekladom, apríl 2011)
EN 15104: 2011 Tuhé biopalivá. Stanovenie celkového obsahu uhlíka, vodíka a dusíka. Inštrumentálne metódy (v PTN navrhnutá na zavedenie prekladom)
EN 15296: 2011 Tuhé biopalivá. Prepočet
výsledkov analýz z jedného stavu na iný
stav (v PTN navrhnutá na zavedenie prekladom)
EN 15105: 2011 Tuhé palivá. Stanovenie
obsahu chloridu rozpustného vo vode, sodíka a draslíka (v PTN navrhnutá na zavedenie prekladom)
EN 15289: 2011 Tuhé palivá. Stanovenie
celkového obsahu síry a chlóru (v PTN navrhnutá na zavedenie prekladom)
EN 15297: 2011 Tuhé palivá. Stanovenie
vedľajších prvkov. As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg,
Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, V a Zn (v PTN navrhnutá na zavedenie oznámením)
EN 15290: 2011 Tuhé biopalivá. Stanovenie hlavných prvkov. Al, Ca, Fe, Mg, P, K,
Si, Na a Ti (v PTN navrhnutá na zavedenie
oznámením)
26
Do sústavy STN už boli prevzaté tieto
technické špecifikácie:
CEN/TS 14588: 2003 zavedená v STN P
CEN/TS 14588: 2007 Tuhé biopalivá. Terminológia, definície a opis (44 0102) (prekladom) bude nahradená STN EN 14588:
2010
CEN/TS 14778-1: 2005 zavedená v STN
P CEN/TS 14778-1: 2010 Tuhé biopalivá.
Odber vzoriek. Časť 1: Metódy odberu vzoriek (65 7404) (oznámením)
CEN/TS 14778-2: 2005 zavedená v STN
P CEN/TS 14778-2: 2010 Tuhé biopalivá.
Odber vzoriek. Časť 2: Metódy odberu zrnitého materiálu prepravovaného nákladnými autami (65 7404) (oznámením)
CEN/TS 14780: 2005 zavedená v STN P
CEN/TS 14780: 2010 Tuhé biopalivá. Metódy prípravy vzoriek (65 7405) (oznámením)
Do sústavy STN je prevzatá aj táto technická správa:
CEN/TR 15569: 2009 Tuhé biopalivá. Odporúčania na systém zabezpečovania kvality (65 7402) (oznámením)
Rozpracované sú nasledujúce dokumenty v etape prípravy na publikovanie (pravdepodobne marec 2011):
súbor prEN 14961 Tuhé biopalivá. Špecifikácie a triedy palív (navrhnutý na prevzatie prekladom)
Časť 2: Drevné pelety na nepriemyselné
používanie
Časť 3: Drevné brikety na nepriemyselné
používanie
Časť 4: Drevné štiepky na nepriemyselné používanie
Časť 5: Palivové drevo na nepriemyselné
používanie
prEN 15234-1 Tuhé biopalivá. Zabezpečovanie kvality paliva. Časť 1: Všeobecné
požiadavky (celý súbor navrhnutý na prevzatie prekladom)
Ďalšie rozpracované návrhy európskych
noriem:
prEN 14778: 2010 Tuhé biopalivá. Odber
vzoriek (navrhnutá na prevzatie prekladom)
prEN 14780: 2010 Tuhé biopalivá. Príprava vzoriek (navrhnutá na prevzatie prekladom)
prEN 14961-6 Tuhé biopalivá. Špecifikácie a triedy palív. Časť 6: Nedrevné pelety
na nepriemyselné používanie (navrhnutá
na prevzatie prekladom)
súbor prEN 15234 Tuhé biopalivá. Zabezpečovanie kvality paliva.
Časť 2: Drevné pelety na nepriemyselné
používanie
Časť 3: Drevné brikety na nepriemyselné
používanie
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
Časť 4: Drevné štiepky na nepriemyselné používanie
Časť 5: Palivové drevo na nepriemyselné
používanie
Časť 6: Nedrevné pelety na nepriemyselné používanie
prCEN/TR 15149-3 Tuhé biopalivá. Stanovenie distribúcie veľkosti častíc. Časť 3:
Metóda s rotačným sitom
prEN 15150 Tuhé biopalivá. Stanovenie
hustoty častíc
prEN 16126 Tuhé biopalivá. Stanovenie
distribúcie veľkosti častíc v rozložených peletách (navrhnutá na prevzatie oznámením)
prEN 16127 Tuhé biopalivá. Stanovenie
dĺžky a priemeru peliet a valcovitých brikiet (navrhnutá na prevzatie oznámením)
V SR sa technickou normalizáciou v oblasti tuhých alternatívnych palív a tuhých
biopalív zaoberá subkomisia SK 2 Tuhé biopalivá a tuhé alternatívne palivá pri TK 50
Ropa, plynné a kvapalné palivá, ostatné výrobky z ropy a palivá z obnoviteľných zdrojov. Normalizácia sa zameriava na oblasti
výroby, kontroly a skúšania tuhých biopalív, tuhých alternatívnych palív a certifikácia biomasy na energetické účely produkovanej trvalo udržateľným spôsobom. V SK
2 by mali byť zastúpené nasledovné subjekty:
− výrobcovia tuhých alternatívnych palív a tuhých biopalív;
− producenti biomasy;
− firmy dodávajúce výrobné a spaľovacie zariadenia;
− všetky autorizované osoby pre skúšobníctvo a certifikáciu v oblasti palív;
− ďalšie zainteresované strany (štátne orgány, školstvo a veda).
Niektoré z uvedených subjektov sú už v
SK 2 zastúpené a pracuje sa na rozvoji členskej základne tak, aby subkomisia mohla
pokryť všetky oblasti spojené s tuhými biopalivami a tuhými alternatívnymi palivami.
Uvedené zavedené normy je možné zakúpiť prostredníctvom virtuálnej predajne
SÚTN alebo priamo v predajni SÚTN v Bratislave na Karloveskej ulici 63.
Pripravované európske normy sa môžu
pripomienkovať v etape verejného prerokovania CEN/ENQ, pričom ich texty sa dajú zakúpiť takisto v predajni SÚTN ako STN
prEN s informačným letákom.
Z biznis plánu európskej technickej komisie CEN/TC 335, Strategického vyhlásenia SK 2 pri TK 50 a databáz Projex a Binor
spracovala
CENNÍK REKLAMY A INZERCIE
plnofarebná tlač
Rozsah inzercie
reklamný článok
zadná strana obálky - celá
zadná strana obálky 1/2
druhá a tretia strana obálky - celá
druhá a tretia strana obálky 1/2
2 strany vnútorné oproti sebe
1 strana vnútorná
1/2 strany
1/4 strany
celá strana
1/2 strany
Rozmery strán
max. 2 strany
210 x 297
210 x 148
210 x 297
210 x 148
420 x 297
210 x 297
210 x 148, 105 x 297
105 x 148
Cena
1 660.- €
2 000.- €
1 330.- €
1 660.- €
1 000.- €
2 000.- €
1 330.- €
1 000.- €
670.- €
ROZMERY INZERCIE
1/2 strany
vnútorná dvojstrana
1/4 strany
PRÍPLATOK ZA GRAFICKÚ ÚPRAVU:
Podľa predložených podkladových materiálov a náročnosti spracovania max. + 30 %.
ZĽAVA PRI VIACNÁSOBNOM UVEREJNENÍ:
2 x zľava 5 %
3 x zľava 10 %
4 x zľava 15 %
Pre členov Združenia A.B.E. zľava 50 %.
TECHNICKÉ PARAMETRE:
Tlačové PDF – bitmapové obrázky s rozlíšením 250 – 350 dpi, perovky 900–1800 dpi, všetky farby v CMYK, vložené všetky použité písma. Výstup vygenerovať na stred tlačovej strany v oboch smeroch (horizontálne i vertikálne).
Ak žiadate presné dodržanie farebnosti, je nevyhnutné dodať nátlačok simulujúci ISO coated.
KONTAKT:
Tel.: 0907 158 005, 0903 119 797, e-mail: [email protected], [email protected]
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 1/2011
27
AGROBIOENERGIA A.B.E.
Združenie pre poľnohospodársku biomasu, 900 41 Rovinka 325
Ponúka
• Poradenstvo v oblasti využívania poľnohospodárskej
biomasy na energetické účely.
• Vypracovanie štúdií využívania biomasy pre konkrétne
podmienky záujemcu.
• Návrh technického riešenia a zloženie technologickej
linky na energetické využívanie biomasy.
• Dodávky strojných a technologických zariadení.
• Vypracovanie projektov na čerpanie podporných
európskych a národných fondov.
• Školenie záujemcov o problematiku využívania
poľnohospodárskej biomasy na energetické účely.
Download

ABE 1/2011 - Agrobioenergia