Bioplyn v Dánsku

Ve dnech 21. - 22. 1. 2002 se v dánském městě Herning konala výstava Agromek 2002. Ač jde o všeobecnou zemědělskou výstavu, mezi bylo vystavujícími hned několik firem buď přímo dodávající bioplynové stanice coby technologické celky, nebo pouze některé díly. Z diskusí o situaci v produkci a využívání bioplynu v Dánsku vyplynulo, že Dánsko právě prožívá období velkého zájmu o tuto technologii. Celkem je v Dánsku nyní provozováno 56 bioplynových stanic, přičemž v roce 2000 jich bylo pouze 20 (3). V roce 1998 bylo složení zpracovávané biomasy takovéto (3): Druh zpracovávané biomasy Množství m3 % Hovězí kejda 448 495 33,2 Prasečí kejda 529 138 39,1 Ostatní hnoje, kejdy, apod. 49 429 3,7 Rostlinné zbytky 421 0,0 Odpady z jatek 86 936 6,4 Organické odpady z průmyslu 214 212 15,8 Odpadní vody 22 415 1,7 Domovní bioodpad 1 500 0,1 Celkem 1 352 546 100,0 Celková produkce bioplynu 50 092 000 m3 Celková produkce energie při 65%-ním obsahu metanu v bioplynu 1 166 TJ Produkce bioplynu z m3 biomasy 37 m3 Firma BIO energiesystemer A/S do současné doby dodala celkem 6 zemědělských bioplynových stanic. Zatím se omezuje pouze na Dánsko a nemá ambice se prosazovat v zahraničí. Jednu ze svých stanic provozuje poblíž svého sídla ve městě Hals. Tato stanice produkuje 8 000 kW elektřiny a 10 000 kW tepla. 4 000 kW tepla spotřebuje pro vyhřívání bioreaktoru, který pracuje při teplotě 42-43°C. Teplo je využíváno na okolních farmách, zatímco proud je dodáván do rozvodné sítě. Ve stanici je denně zpracováváno 90 tun prasečí kejdy a 10-12 tun jiných biologických odpadů (kuchyňských odpadů z odděleného sběru, odpadů ze zpracování ryb, odpadních tuků, apod.). Kal z fermentace je přímo používán na poli, což přijde přibližně na 15 dánských korun oproti 40 - 50 při separaci odvodňování. Odstranění sirovodíku je řešeno přívodem malého množství vzduchu do plynojemu. Plynojem je malý, takže neumožňuje skladovat bioplyn pro spalování ve špičce. Investice do takovéhoto plynojemu (3 000 m3) by vyšla na 2 mil. DKK. A vyšší náklady by si rovněž vyžádala výkonnější kogenerační jednotka. Bioplynová stanice má velmi dobře propracovaný systém monitorování a řízení, který umožňuje chod stanice sledovat i ovládat přes Internet. Investiční náklady na tuto bioplynovou stanici se pohybovaly kolem 9 mil. dánských korun (včetně nákladů na elektrické rozvody, apod.). Firma Lundsby Industry A/S dodává tři typy zemědělských bioplynových stanic (tab.1) a současně je výrobcem kogeneračních jednotek. Stanice jsou pouze jednoho typu s širokými vertikálními válcovými bioreaktory s integrovanými plynojemy a kalovými míchadly. Firmy zatím postavila 10 takovýchto stanic. Technologie anaerobní digesce je shodná s předchozí. Tabulka 1: typy bioplynových stanic dodávaných firmou Lundsby Industry A/S Typ 100 kW 160 kW 330 kW Produkce elektřiny (kW) 100 160 330 Produkce tepla (kW) 168 232 479 Objem reaktoru (m3) 669 1016 1510 Objem plynojemu (m3) 170 310 550 Objem vstupní jímky (m3) 57 57 90 Objem akumulační nádrže (m3) 36 36 50 Firma Dansk Biogas A/S dodává po technické stránce asi nejvyspělejší bioplynové stanice (z na výstavě prezentovaných). Zatím postavila 22 stanic a dalších pět je rozestavěno, z čehož 2/3 jsou farmářské a z 1/3 jsou určeny pro zpracování komunálních bioodpadů. Jejím referenčním zařízením je bioplynová stanice Hegndal, která zpracovává ročně 23 000 m3 prasečí kejdy a 800 tun tukových odpadů. Stanice se skládá z míchací jímky s objemem 800 m3, bioplynového bioreaktoru o objemu 800 m3, balonového plynojemu s objemem 500m3, akumulační nádrže pro horkou vodu o objemu 50 m3 a dvou kogeneračních jednotek s celkovým výkonem 530 kW. Závod ročně produkuje 1,2 mil. m3 bioplynu, které přeměňuje na 2,8 mil. kWh elektřiny a 3,6 mil. kWh tepla. Teplo je využíváno pro vytápění vepřína a bioplynové stanice. Závod je však zajímavý zejména separační jednotkou, která zfermentovaný kal rozděluje na vláknitou frakci (10-15%) a tekutou frakci. Vláknitá frakce je z 80-83% fosfor a dusík, takže je použitelná namísto minerálního hnojiva. Tekutá frakce obsahuje z živin hlavně amonný dusík (NH4-N), který je snadno přijatelný rostlinami, a je proto využíván v závlahovém systému na okolních polích. Tekutá frakce však může být dále koncentrována v odparce na hnojivý koncentrát obsahující zejména amonný dusík a malá množství fosforu. Celá separace spotřebuje cca 20-22% tepla vyprodukovaného bioplynovou stanicí, ale na druhou stranu ušetří zhruba 75% dopravních nákladů potřebných pro aplikaci hnojiva. Celá stanice stála 10 mil. dánských korun. Literatura: Osobní rozhovory se zástupci firem. Propagační materiály firem Skøtt, T., Hansen, M.T.: Danish Bioenergy Solutions. Center for Biomass Technology, 50 s., 2000. Antonín Slejška Zdroj: CZ BIOM www.biom.cz