Stanice vyrábí bioplyn i kompost

Za jednoduchým a flexibilním řešením pro využití organických materiálů při efektivní a rychlé recyklaci včetně redukce množství bioodpadů, což znamená v konečném důsledku zvýšení hodnoty zpracované hmoty, jsme se vypravili do slovinského města Ptuj.

Zdejší podnik Javne službe (Veřejné služby) provozuje již třetím rokem mobilní bioplynovou stanici MobiGas od rakouské firmy Pöttinger Entsorgungstechnik.

Komplexní servis veřejnosti

Společnost založil magistrát města Ptuj především kvůli transparentnímu a efektivnímu plnění veřejných úkolů. Stará se o veřejnou zeleň, čistotu, údržbu a opravy komunikací, pečuje o čištění odpadních vod a zásobování pitnou vodou, distribuuje teplo a plyn, spravuje bytový i nebytový městský fond, veřejná tržiště, hřbitovy, provozuje zvířecí útulek a přístaviště na řece Drávě, podporuje cestovní ruch a v neposlední řadě poskytuje občanům komplexní služby při nakládání s odpady. Této činnosti se věnuje organizační složka CERO Ptuj (Center za ravnanje z odpadki, Středisko pro nakládání s odpady).

„Zpracováváme veškerý odpad od 20 000 obyvatel města a dalších 80 000 lidí z přilehlé oblasti. Součástí centra je skládka komunálního odpadu, kterou postupně rekultivujeme, sběrný dvůr, třídírna a balírna separovaného odpadu a kompostárna s mobilní bioplynovou stanicí na principu suché fermentace,“ vysvětlil šéf posledně jmenovaného zařízení Edvard Rižner a doplnil: „Elektřinu ze stanice dodáváme do veřejné sítě, zhruba 5 % spotřebuje technologie. Teplo zatím využíváme na sušení substrátu, ale uvažujeme o vytápění kanceláří.“

Zhodnocení potenciálu biomasy

 „Většina organického materiálu s vysokým obsahem sušiny nad 30 % se obvykle zpracovává pouze kompostováním, jež spotřebovává energii při manipulaci s hmotou, jejím překopávání a prosévání. Rozhodli jsme se energii biomasy využít. Technologii MobiGas vyvíjíme už asi pět let a první prototyp bioplynové stanice na principu suché fermentace jsme uvedli do provozu v Grieskirchenu, kde naše firma sídlí. V současné době pracují dvě referenční stanice, a to na využití kravského hnoje v Polsku a na biologicky rozložitelný komunální odpad tady ve Slovinsku. MobiGas prodáváme zájemcům od července 2013,“ podotkl Holger Eisner z vývojového oddělení společnosti Pöttinger Entsorgungstechnik.

Shrnul, že hlavními výhodami technologie suché fermentace jsou jednoduchost a flexibilita. Dosahuje se úspora času při až třetinové redukci objemu odpadů, snadném získání energie a čerstvého kompostu, který je k dispozici již za dva až šest týdnů. Vše se odehrává na malé ploše a díky uzavřenému prostoru je redukován zápach na minimum.

Metoda se třemi A

Technologie MobiGas je založena na metodě 3A Biogas, která v sobě spojuje výrobu bioplynu a kompostu včetně jeho sanitace. Zahrnuje tři fáze: aerobní, anearobní a znovu aerobní, odtud název 3A.

V první etapě se vstupní materiál provzdušňuje a mikrobiologickou aktivitou v něm stoupá teplota. Vzniká oxid uhličitý a voda za současného snižování podílu lehce rozložitelných složek. Tato fáze trvá v závislosti na okolní teplotě maximálně dva a dosahuje se při ní teplota do 50 °C.

Druhá fáze, výroba bioplynu, probíhá za anaerobních podmínek. Teplota ve fermentoru se udržuje v rozmezí 35 až 45 °C, což je optimum pro činnost mikroorganismů. Současně se snižuje objem substrátu. Tato fáze probíhá obyčejně mezi 2. až 35. dnem v závislosti na druhu materiálu.

Třetí etapa začíná opětovným provzdušněním hmoty, přičemž se zvýší teplota až na 60 °C. Za jeden až tři dny se substrát stabilizuje a ztrácí zápach. Poté je možno materiál z fermentoru vyvézt a popřípadě nechat kompost dozrát.

Parametry stanice MobiGas

Fermentory se plní a vyprazdňují ve dvou až šestitýdenních cyklech. K novému materiálu se přidává zhruba jedna třetina použitého, bohatého na mikroorganismy. Vkládku není třeba míchat, výroba bioplynu začíná po uzavření fermentoru během několika hodin automaticky. Plyn se dočasně skladuje v nádrži technického kontejneru a po jejím naplnění začne kogenerační jednotka automaticky vyrábět elektřinu a teplo. Po dvou až šesti týdnech se musí fermentor znovu naplnit biomasou. Samozřejmostí je kontrola veškerých provozních hodnot stanice přes počítač nebo mobilní telefon.

„Velikost mobilní bioplynové stanice záleží na množství zpracovávaného materiálu, které se pohybuje mezi 1000 a 3500 tunami ročně. Zařízení může mít v současnosti od tří do pěti fermentorů s maximálním elektrickým výkonem motoru 28 kW. Například stanice se třemi fermentory a intervaly plnění tři týdny má roční kapacitu 1000 tun biomasy. Připravujeme rozšířenou variantu s šesti až deseti fermentory a výkonem okolo 70 kW,“ doplnil Holger Eisner.

Technický kontejner a fermentory

V ocelovém tepelně izolovaném technickém kontejneru se nacházejí veškeré ovládací prvky, kogenerační jednotka Tedom Micro 30 AP Bio, výměník tepla, chladič, dvě perkolátní nádrže s celkovou kapacitou 4000 l, systém pro rozbor a vedení plynu, nouzový chladič na nezhodnocené teplo, nádrž na plyn a kompresor. Systém se ovládá přes dotykovou obrazovku, na níž se průběžně zobrazují všechny provozní hodnoty.

Parametry technického kontejneru:

Délka                                     8000 mm

Šířka                                      3000 mm

Výška                                    3000 mm

Hmotnost                               6500 kg

Perkolátní nádrž                      2 x 2000 l

Nádrž na plyn                         2 x 10,5 m³

Elektrická energie                   max. 28 kW

Tepelná energie                      max. 58 kW

Elektrické připojení                400 V / 50 Hz

Ocelové a tepelně izolované fermentory mají stejné rozměry jako kontejner technický, pojmou až 58 m³ biomasy. Opatřeny jsou vnitřním plastickým antikorozním nátěrem, podlahovým vytápěním, systémem zkrápění perkolátem a drenážním systémem pro odvod přebytečného perkolátu. Podlaha je vybavena vytápěním pomocí horké vody, díky němuž lze kdykoliv zvýšit nebo udržovat teplotu uvnitř kontejneru. Na zadní straně jsou umístěny perkolační pumpy.

Další příslušenství

Uvnitř izolovaného podpůrného kanálu je nainstalované plynové, teplovodní, perkolátní a další pomocné potrubí. Všechny části stanice chrání bleskosvody. Objeví-li se případná chyba nebo důležitá provozní informace, řídící počítač ji okamžitě předá obsluze pomocí SMS. Systém lze jednoduše kontrolovat a ovládat z kanceláře.

Jako volitelné příslušenství lze zvolit detektor plynu, který se aktivuje okamžitě, jakmile je jeho koncentrace příliš vysoká či nízká. Na přání klienta dodávaný biologický filtr čistí vzduch vycházející ze stanice během provzdušňování a redukuje tak možný zápach. Volitelná žárově zinkovaná rampa slouží pro jednoduché a bezpečné vjíždění do a vyjíždění nakladačů z fermentoru.

Významné uznání

Mobilní bioplynová stanice společnosti Pöttinger Entsorgungstechnik obdržela za rok 2012 cenu Energy Globe Award (ekologického „Oskara“) v kategorii Oheň ve spolkové zemi Horní Rakousko. Při udělování ocenění vzali odborníci v úvahu rychlou a jednoduchou výstavbu a instalaci zařízení na prakticky jakékoliv zpevněné ploše a především již zmíněné výhody pro efektivní přeměnu organických odpadů na elektrickou a tepelnou energii a současně hnojivo ve formě kompostu.

Handicapem mobilních bioplynových stanic je poměrně nízký výkon a vyšší cena, která se pohybuje u zařízení s pěti fermentory kolem 12 milionů korun. Kdo čeká okamžitý zisk, může na pořízení stanice zapomenout. Je třeba ji chápat v širších vazbách jako ekologický přínos při zhodnocení bioodpadů s tím, že provozovateli pouze finančně přilepší.

Případné rozšíření podobných zařízení v České republice, kde má výhradní zastoupení společnosti Pöttinger Entsorgungstechnik firma Agro Trnava, s. r. o. (u Třebíče), tak bude záležet především na energetické politice státu, zejména finanční podpoře obnovitelných zdrojů energie.

Jan Kroupa

Obrázek:

Mobilní bioplynová stanice zhodnocuje biologicky rozložitelný komunální odpad. Foto Jan Kroupa

Celý článek vyšel v časopise Energie 21 č. 5/2013