Forum Czystej Energii Poznań 2013 Biogazownia utylizacyjna jako uzupełnienie krajowego systemu gospodarki odpadami Barbara Smerkowska Magdalena Rogulska

Biogazownia utylizacyjna Główna funkcja – przetwarzanie odpadów (instalacja odzysku) Produkcja energii jako dodatkowy profit Źródło odpadów: z selektywnej zbiórki u źródła lub ze strumienia zmieszanych odpadów komunalnych Rozbudowany system przyjęcia i przetwarzania odpadów Przychody z tytułu opłaty utylizacyjnej Osad pofermentacyjny – właściwości nawozowe Zmiany w prawie w zakresie gospodarki odpadami zwiększają zainteresowanie tą technologią 14) odzysk –jakikolwiek proces, którego głównym wynikiem jest to, aby odpady służyły użytecznemu zastosowaniu przez zastąpienie innych materiałów, które w przeciwnym przypadku zostałyby użyte do spełnienia danej funkcji, lub w wyniku którego odpady są przygotowywane do spełnienia takiej funkcji w danym zakładzie lub ogólnie w gospodarce; (ustawa o odpadach)

Definicje (Ustawa o odpadach z 14 grudnia 2012 r.) Bioodpady – ulegające biodegradacji odpady z ogrodów i parków, odpady spożywcze i kuchenne z gospodarstw domowych, gastronomii, zakładów zbiorowego żywienia, jednostek handlu detalicznego, a także porównywalne odpady z zakładów produkujących lub wprowadzających do obrotu żywność; Biogazownia instalacją odzysku (recykling organiczny) Produkt pofermentacyjny - podstawowy produkt instalacji Biogaz - produkt uboczny Recykling – odzysk, w ramach którego odpady są ponownie przetwarzane na produkty, materiały lub substancje wykorzystywane w pierwotnym celu lub innych celach; obejmuje to ponowne przetwarzanie materiału organicznego (recykling organiczny), ale nie obejmuje odzysku energii (…) Odzysk energii – termiczne przekształcanie odpadów w celu odzyskania energii W krajowych przepisach brak pojęcia odzysku materiałowego i energii w jednej instalacji. Za: E. Krasuska, prezentacja z konferencji „Rozwój biogazowni w Polsce - nowe prawo”, 05.09.2013, Warszawa

Biogazownia utylizacyjna spalanie kompostowanie odzysk energii składników odżywczych fermentacja metanowa odzysk energii i składników 4 4

Biogazownia utylizacyjna - schemat 5 5

Teoretyczny potencjał biogazu - 2010 Odchody zwierzęce Organiczna frakcja odpadów komunalnych Źródło: B. Igliński et al. Agricultural biogas plants in Poland…, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012)

Systemy fermentacji Systemy ciągłe: fermentacja mokra i sucha system okresowy – fermentacja sucha W Europie funkcjonuje obecnie ok. 200 biogazowni, w których stosuje się odpady komunalne, z czego 60% działa w systemie fermentacji suchej. W ciągu ostatnich 5 lat ponad 70% nowobudowanych biogazowni powstawało w systemie suchym 7 Źródło: M. Seiffert, prezentacja BFB 2011 Gdańsk 7

Systemy fermentacji ciągłej Fermentacja mokra Fermentacja sucha Zalety: Mieszanie – stabilność procesów biologicznych, jednolita temp. w komorze, dobre odprowadzanie biogazu Konserwacja bez opróżniania reaktora Wady: systemy kosztowne Występowanie zjawiska pienienia i osadów Możliwość wystąpienia stref nieruchomych i intensywnego mieszania W przypadku suchego wsadu niezbędna woda procesowa Duża ilość mokrego pofermentu do zagospodarowania Zalety: Mniejsze wymiary komór dla tego samego uzysku biogazu (większy OLR) Efektywne kosztowo dla mniejszych instalacji Rozdział faz fermentacji w przepływie Krótki czas retencji (HRT) Niskie straty ciepła (zwarta konstrukcja) Wady: Konserwacja urządzeń mieszających wymaga opróżnienia reaktora Znaczne zużycie energii rganic loading rate (OLR) ladunek zwiazków organicznych – obciązenie reaktora 8 Źródło: M. Seiffert, prezentacja BFB 2011 Gdańsk 8

system okresowy – fermentacja sucha Zalety: Utylizacja substratów stałych Niskie koszty inwestycyjne, systemy modułowe, łatwo adaptowalne, Niskie koszty operacyjne (niskie zapotrzebowanie na energię), Prosta konstrukcja – ograniczona awaryjność instalacji Wady: Brak mieszania – nierównomierna produkcja biogazu, Wymagane znaczne ilości inokulatu dla uzyskania wysokiej wydajności biogazu Utrzymanie produkcji ciągłej wymaga przesunięcia czasowego załadowania kolejnych komór 9 Źródło: M. Seiffert, prezentacja BFB 2011 Gdańsk 9

Kofermentacja Korzystna jest kofermentacja bioodpadów z odchodami zwierzęcymi lub osadami ściekowymi (poprawa zawartości biogenów i pojemności buforowej mieszaniny co prowadzi do zwiększonego wzrostu bakterii. Zalety: Zwiększony uzysk biogazu Wykorzystanie odpadów, które samodzielnie nie stanowią dobrego substratu Odpowiedni bilans składników odżywczych Możliwość zwiększenia wilgotności wsadu Wady: W przypadku osadów ściekowych należy liczyć się z wyższymi zawartościami metali ciężkich i ChZT. Dodatkowa wstępna obróbka odpadów Większe zapotrzebowanie na energię mieszania Problem prawny w zakresie zagospodarowania pofermentu 10 10

Przykładowe rozwiązania - Firma SYSAV w Malmo Firma SYSAV należy do związku 14 gmin szwedzkich i jest odpowiedzialna za gospodarkę odpadami w rejonie Skania na południu Szwecji. Od 2009 r. w Sysav obok instalacji termicznego przetwarzania odpadów komunalnych działa instalacja wstępnego przetwarzania odpadów żywnościowych. Obecnie produktem końcowym tej linii jest jednorodna zawiesina – substrat do produkcji biogazu. Przewożony jest cysternami do biogazowni Karpalund. 11 11

Przykładowe rozwiązania - Firma SYSAV w Malmo Legenda: 1 – prasa, 2 – rozdrabnianie, 3 – mieszanie, 4 – ekstruder, 5 – zbiornik na frakcję płynną, 6 – transport frakcji do spalania 12 12

Sysav - 3 linie wstępnego przetwarzania odpadów Dwie pierwsze linie są przeznaczone do przyjmowania płynnych odpadów: jedna do odpadów przywożonych cysternami, druga dla pakowanych płynów (np. w kartonach lub plastykowych butelkach) – 2 000 ton/rok. Trzecia linia o przepustowości 10 000 ton/rok przeznaczona jest do przetwarzania stałych odpadów żywnościowych np. segregowanych w domach do specjalnych papierowych toreb. Odpady z leja zasypowego przekazywane są do rozdrabniacza (2), następnie są homogenizowane (3) i trafiają do ekstrudera (4). Odciek trafia do zbiornika (5) a pozostała frakcja przekazywana jest do spalenia (6). 13 Źródło: www.sysav.se 13

Krajowe uwarunkowania prawne Zarówno w obszarze odpadów jak i zielonej energii biogazownie utylizacyjne są niezauważone Przeoczenie czy świadome działanie?? Analizy z istniejących instalacji pokazują, że korzyści z biogazowni w całym cyklu życia przewyższają koszty inwestycyjne. Co mamy dziś? Ustawa o OZE nadal w przygotowaniu… Niepewność co do wsparcia Nieelastyczny system gospodarki odpadami (RIPOK) Brak współpracy międzyresortowej w zakresie wspólnych rozwiązań Prezentacja ZZO Biała Podlaska dostępna na: http://www.bwikwodkan.pl/ 14 14

Gdzie leży problem? odnawialne źródło energii – źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, aerotermalną, geotermalną, hydrotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu pochodzącego ze składowisk odpadów, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych (art. 3 Ustawy Prawo energetyczne) może się okazać że biogaz z mieszanego strumienia substratów czy biogaz rolniczy nie jest w ogóle OZE… 15 15

Gdzie leży problem? „Potrafimy zdziałać cuda z twoich odpadków żywnościowych. Przetwarzamy je w biogaz i bionawóz, które są alternatywą dla benzyny i nawozów sztucznych.” (SE) „Czy Twój samochód zatankujesz ogryzkami z jabłek?? – film o odpadach żywnościowych” (SE) 16 16

Zamiast podsumowania… Znaczący potencjał rynku w Polsce (efekt synergii rynku OZE i gospodarki odpadami) Brak przeszkód technologicznych – istnieją sprawdzone rozwiązania Istniejący system prawny i przedłużające się prace nad ustawą o OZE Zmiany w prawie w zakresie gospodarki odpadami szansą, której nie warto marnować Uniezależnienie się od systemu wsparcia? - biogaz dla transportu Pierwsze projekty – projekt polsko-szwedzki w Zabrzu (zakończono inwentaryzację potencjalnych substratów) http://biogaz.zabrze.pl/

Oferta Zakładu Odnawialnych Zasobów Energii projektowanie systemu zagospodarowania biodegradowalnej frakcji odpadów komunalnych na cele energetyczne studia wykonalności dla wykorzystania biogazu, w tym w obszarze uzdatniania biogazu do jakości gazu ziemnego (sieć gazowa, transport) plany gospodarki niskoemisyjnej doradztwo inwestycyjne, analizy uwarunkowań inwestycji w OZE szkolenia dotyczące realizacji inwestycji w OZE Zapraszamy do współpracy! http://pimot.org.pl/struktura/laboratoria-pracownie-i-zaklady/zaklady/zaklad-odnawialnych-zasobow-energii 18 18

Konferencja „Rozwój w Technologii Produkcji Biogazu” Ystad, Szwecja, 13-14 listopada 2013r. Konferencja organizowana jest w ramach Szwedzko – Polskiej Platformy Zrównoważonej Energetyki (www.energyplatform.net). Głównym celem spotkania jest wymiana wiedzy i technologii pomiędzy podmiotami polskimi i szwedzkimi, omówienie zmian na polskim rynku biogazu oraz nawiązanie kontaktów biznesowych. Program: http://www.pimot.eu/newsy/503-konferencja-rozwoj-w-technologii-produkcji-biogazu Zapraszamy!!! 19 19

Dziękuję za uwagę Barbara Smerkowska Magdalena Rogulska b.smerkowska@pimot.eu Magdalena Rogulska m.rogulska@pimot.eu www.pimot.eu www.energyplatform.net 20 20