dr inż. Jan Cebula
mgr Ludwik Latocha
Instytut Inżynierii Wody i Ścieków
Politechnika Śląska
mgr Ludwik Latocha
Instytut Inżynierii Wody i Ścieków
Politechnika Śląska
WYKORZYSTANIE BIOMASY W PRODUKCJI BIOGAZU
Niezależnie od wielu czynników psychologicznych, socjologicznych, politycznych, czy infrastrukturalnych, człowiek potrzebuje pokarmu, powietrza i wody. Produkcja żywności jest bezpośrednio lub pośrednio związana z wytwarzaniem szerokiej gamy odchodów i odpadów organicznych. Dlatego też pilną i konieczną sprawą jest uporządkowanie gospodarki odpadami szczególnie na obszarach wiejskich, zwłaszcza w rejonach, gdzie występuje koncentracja hodowli. Emitowane do atmosfery a pochodzące z fermentacji wolno składowanej biomasy biogazy, zdecydowanie negatywnie wpływają na zmiany klimatu. Nie przefermentowana gnojówka i gnojowica wywożona na pola w okresie poza wegetacyjnym powoduje eutrofizację zbiorników wodnych. Proces ten polega na wzbogacaniu wody biogenami, w szczególności związkami azotu lub fosforu, powodującymi przyspieszony wzrost glonów oraz wyższych form życia roślinnego. Budowa i rozwój odpowiednich instalacji do beztlenowych procesów fermentacyjnych czyli instalacji biogazowych pozwoli zahamować dalszą degradację gleb i klimatu. Aktualnie nie ma pracującej polskiej rolniczej instalacji biogazowej. Dobrym wzorem do naśladowania są rolnicze instalacje biogazowe pracujące w Niemczech, Austrii, USA, Anglii, Japonii, oraz wielu innych krajach.
Analizując budowę i eksploatację nowych rolniczych instalacji biogazowych w Niemczech wykazano, że kiszonki z kukurydzy, słonecznika, żyta, traw i innych roślin oraz wybranych odpadów organicznych fermentowane z gnojówką i gnojowicą są najbardziej odpowiednimi substancjami do produkcji biogazu. W około 80% instalacji są jednocześnie fermentowane: gnojowica, obornik i kiszonki z kukurydzy, 50% biogazowni używało kiszonek z traw do kofermentacji (wspólnej fermentacji odpadów ciekłych i stałych).. Ponad 30 różnych rodzajów odpadów rolniczych, odpadków żywności i z przemysłu rolnego jest stosowane do produkcji biogazu razem z gnojowicą i uprawami energetycznymi. W zasadzie wszystkie uprawy rolnicze (również chwasty) mogą być użyte do produkcji biogazu jeżeli rośliny te nie są zdrewniałe. Praktycznie stosowane rośliny przynoszące (dające) wysokie plony suchej masy z hektara.
Z samej gnojowicy otrzymuje się niską wydajność biogazu, ale jej obecność pozytywnie wpływa na stabilny przebieg procesu fermentacji. W gnojowicy znajduje się wysoka zawartość pierwiastków śladowych i koncentracja szczepów bakteryjnych. Żeby podnieść wydajność produkcji biogazu z roślin energetycznych podaje się wspólnej fermentacji odchody zwierzęce z organicznymi substratami, uprawami energetycznymi i pozostałościami z upraw. Niektóre odpady przed użyciem w procesie fermentacji, wymagają uprzedniej higenizajcji, podczas której następuje zniszczenie bakterii chorobotwórczych. Związane jest to z wyższymi kosztami, co rekompensowane jest jednak dużo większą produkcją biogazu.
Fotografie przedstawiają dwa sposoby radzenia sobie z odchodami zwierzęcymi.
Warto zastanowić się i odpowiedzieć sobie na pytanie czy ochrona środowiska na wsi w Polsce ma wyglądać jak na fotografii 1 czy jak na fotografii 2

Fotografia 1
Składowane na płycie obornikowej odchody zwierzęce fermentują, wydzielają gazy cieplarniane do atmosfery, wydzielają substancje odorowe, wpływają na zmianę klimatu, stanowią pożywkę dla much przenoszących zalążki chorobowe.

Fotografia 2
Trzy komory fermentacyjne do beztlenowej fermentacji odchodów świńskich z wykorzystaniem biogazu do produkcji energii elektrycznej i ciepła. W gospodarstwie hodowlanym z 3000 stanowisk tuczników uciążliwość odorowa jest minimalna. Obejście jest uporządkowane a komory nie stanowią żadnego zagrożenia dla mieszkańców.