mgr inż. Łukasz Aleszczyk

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty, Oddział w Poznaniu

Produkcja energii odnawialnej z rolniczych pozostałości poprodukcyjnych jest bardzo popularnym tematem. Wiadome jest, że biogazowanie biomasy niesie ze sobą korzyści w postaci zmniejszonej emisji szkodliwych gazów do atmosfery, przyczynia się do pozyskania w gospodarstwie wartościowego nawozu jak również pozawala zwiększyć przychody gospodarstwa dzięki certyfikatom biogazowym.

Niestety w dużych biogazowniach pojawiają się problemy związane z zanikiem procesu fermentacji, z wystąpieniem zagrożeń odorowych oraz nadmierną ilością siarkowodoru w biogazie. Dla prawidłowego rozwoju rynku biogazowego w Polsce istotne jest, aby unikać tych problemów w małych, prosumenckich instalacjach biogazowych umieszczonych bezpośrednio w gospodarstwie rolnym. Rozwój rynku mikrobiogazowni w Europie jest uzależniony od wielu czynników takich jak zdolności produkcyjne gospodarstw czy też systemu wsparcia. Przykładowo w Niemczech powstało do tej pory ok. 550 mikrobiogazowni rolniczych, w Belgii i Włoszech po ok. 70. W Polsce ten rynek dopiero się rozwija, jednak zainteresowanie rolników takimi rozwiązaniami jest małe. Ważne jest, aby dostosować proces pozyskania biogazu do nowych wymagań, jakie stawiają małe instalacje biogazowe. Istnieje wiele sposobów intensyfikacji procesu fermentacji metanowej, które za powodzeniem można zastosować w małych biogazowniach. Należą do nich:

– mechaniczna obróbka substratu, powodująca rozdrobnienie biomasy, co zwiększa jej podatność na hydrolizę i zwiększa powierzchnię aktywną dostępną dla mikroorganizmów

– właściwy dobór kosubstratów i ich proporcji w stosunku do głównego substratu dostępnego w gospodarstwie

– dodawanie substancji porowatych do masy fermentacyjnej takich jak węgiel brunatny, węgiel drzewny, zeolit czy żel silikonowy, które zwiększają powierzchnię dostępną do rozwoju bakterii

Zastosowanie mechanicznej obróbki substratu wymaga dodatkowej inwestycji w formie rozdrabniacza, jednak jest najprostszą formą przygotowania wsadu. Dotyczy to głównie trudnych w fermentacji substratów z dużym udziałem lignocelulozy takich jak słoma rzepakowa, słoma kukurydziana i siano, ale też gnojowica bydlęca. Z tego też powodu największe trudności napotykają rolnicy użytkujący biogazownie usytuowane przy fermach krów. Duża zawartość lignocelulozy w gnojowicy bydlęcej pochodzi zarówno z paszy jak i ze słomy w przypadku chowu ściółkowego.

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy podjął współpracę z firmą MEGA Bełżyce, w wyniku, której powstała kontenerowa mikrobiogazownia rolnicza o mocy elektrycznej 16 kW (zdj. 1), która przystosowana jest do wstępnej obróbki substratów w szczególności gnojowicy i kiszonki z kukurydzy. Kiszonka jest dostarczana do rozdrabniacza, po czym transportowana jest do komory fermentacyjnej (objętość robocza 30 m³) z przez zespół przenośników śrubowych. Gnojowica jest dostarczana bezpośrednio do komory fermentacyjnej przez pompę dozującą. Ilość wprowadzanych substratów regulowana jest automatycznie przez miernik wagowy (kiszonka) i przepływomierz (gnojowica). Odpowiednie parametry fizyczne procesu fermentacji zapewniają mieszadło, instalacja ogrzewająca wsad oraz czujniki temperatury i poziomu. Wytworzony biogaz magazynowany jest w elastycznym zbiorniku umieszczonym nad komorą fermentacyjną.

Prace nad małymi biogazowniami w chwili obecnej zmierzają w kierunku, mającym na celu spopularyzowanie tej technologii. Jednak dużo zależy od edukacji rolników w zakresie eksploatacji małych instalacji biogazowych. Niezbędne będą również specjalistyczne porady w zakresie budowy i eksploatacji mikrobiogazowni nastawione na optymalizację uzysku biogazu z dostępnych substratów.