BIOMASSZA HASZNOSÍTÁS és RÉGIÓK KÖZÖTTI EGYÜTM KÖDÉS
Dr. Petis Mihály : MezDgazdasági melléktermékekre épülD biogáz termelés technológiai bemutatása Nyíregyházi FDiskola 2007. szeptember 20-21.
A vállalatcsoport tevékenységei: • • • • • • • •
3000 ha növénytermesztés 5000 ha integrációs termeltetés 9 millió liter tejtermelés 3-3,5 millió db brojlercsirke nevelés 10 millió db brojlercsirke feldolgozás Biogáz üzem ÉpítDipar 550 fD dolgozó
Torony fermentor
Alacsony fermentor
Biogáz üzemtípusok jellemz i Torony fermentorok
Alacsony fermentorok
Alapanyag
Homogén
Heterogén
Fermentor kapcsolat
mezofil
termofil+mezofil
Erjedési id
15-25 nap
40-50 nap
Adagolás
8 óránként
4 óránként
Magasság
15-30 m
5-6 m
Szélesség
10-15 m
12-20 m
Térfogat
2000-5000 m3
700-1500 m3
Keverés
függDleges
vízszintes
Kéntelenítés
kénmosás
levegDbefúvós
F tés
hDcserélDs
belsD
2 db gázzsák
4 db hígtrágya tároló
6 db termofil fermentor
6 db mezofil fermentor
4 db gázmotor
2 db keverDakna
1 m3 fermentor térfogatban biogáz mennyiségének növelése
el állítható
Fermentáció feltételei: • oxigénmentes környezet (anaerob), • 50 % feletti nedves közeg • kissé lúgos kémhatás 7-8 pH, • optimális szén/nitrogén arány ( C/N ), • fénymentes környezet, • megfelelD keverés, • a biomassza azonos idDszakban, azonos mennyiségben és minDségben legyen betáplálva.
Fermentáció: Mezofil fermentorokban Termofil fermentorokban
38 °C-on 25 napig 55 °C-on 25 napig
Szakaszai: 1. Hidrolizis-fázis 3. MetánképzDdés-fázis
2. SavképzDdés-fázis
A baktériumok számára hozzáférhetD energia - ecetsavvá és propionsavvá alakítása 303 kJ-t igényel 75 %, - metanogének számára 98 kJ-t igényel 25 %.
Biogáz termelés folyamata
Gáztározók
Gáztározó vezérlDképe
A biogázt gázmotorok segítségével alakítjuk át villamos energiává.
2.2.5. Hígtrágya kijuttatás
6. A rendelkezésre álló alapanyag • Trágya: 29,7 % • Növényi fDtermék: 12,3 % • Állati hulladék 39,1 % • Növényi melléktermék : 18,9 % • Összesen: 100 %
Fajl.biogázhozam Változat Napraforgó, kezeletlen Napraforgó, felgDzölve N.forgó mikrohull.kezelve Napraforgó, svazva Rétif , kezeletlen Rétif , felgDzölve Rétif mikrohull.kezelve
Fajlagos metánkihozatal
%
439 649 709 476 577 682 737
21 19 26 31 13 50 45
100 148 162 108 100 118 128
%
243 402 443 281 309 380 399
10 9 12 15 9 28 26
100 165 182 116 100 123 129
A biogáz üzem energetikai folyamata • Biogáz összetétel
50 – 70 % metán 30 – 50 % széndioxid 50 – 100 ppm kénhidrogén
• Biogáz hDértéke
0-22 MJ/m3
• Földgáz hDértéke
34 MJ/m3
• 1 m3 biogázból
1,5-2 kWh villamos energia állítható elD metán tartalom függvényében
• 90000 to termelt hígtrágya
320 to N 130 to P2 O5 340 to K2 O
• Tápanyagarány
2,4 : 1 : 2,6
Biogáz hasznosítás lehet ségei: • Közvetlen hDtermelésre gázégDkkel történD elégetése. • Gázmotorokban való felhasználása villamos és hDenergia termelésre. • Üzemanyagcellás felhasználás, mely tisztán elektromos áramot állít elD. BHKW = erDm blokk, amely elektromos és hDenergiát ad le.
Biogáz átalakítás • 1 m3 60% metántartalmú biogázból: 2
kWh villamosenergia,
3,6 kWh melegvízenergia keletkezik • 1 m3 földgáz teljes ára 100 Ft • 1m3 60% metántartalmú biogáz ára 60 Ft • 1m3 biogázból elDállítható 2 kWh villamos energia 48 Ft 2 kWh melegvíz energia 30 Ft Összes bevétel 78 Ft Átalakítás költsége 16 Ft Nettó bevétel 62 Ft
Csak annyi biogázt szabad átalakítani amennyi melegvízhasznosítással rendelkezünk.
Rendelkezésre álló kapacitás 17000 m3 fermentor térfogat 2500 kWh villamos és hDtermelD kapacitás 110000 to/év alapanyag felhasználás 95000 to/év hígtrágya termelés
Termelési adatok • Egy m3 fermentorban termelt biogáz • Biogáz metántartalma
0,7 – 1,2 m3/nap 50 – 70 %
• Szárazanyag tonnára jutó biogáz termelés
450 – 600 m3/to
• Egy m3 biogázból elDállított villamosenergia
1,5 – 2,2 kWh
Villamos energia átlagos átvételi árak KötelezD átvételi árak CsúcsidDszak
27,06
VölgyidDszak
23,83
Mélyvölgy idDszak
2004.
Ft/kWh
Értékesítési átlagárak 18,3
9,72 Közüzemi fogyasztói árak 18.70
2005.10.01-ig
19,5
22,76
2005.10.01-tDl
23,0
23,54
2006 évi átlag
23,42
25,36
Gazdasági kérdések • Beruházási költségek csökkentése • Üzemelési költségek csökkentése • Üzemelési bevételek növelése
Beruházási költségek csökkentése – Támogatás 40-60 %-a 75 % 40-60 %-a 40 – 50 % ElérhetD támogatottság 58 – 62 % - Beruházás célja: Környezetvédelmi Egyéb - Beruházás helye - Biogáz üzem típusa A kijelölt célhoz a legmegfelelDbb hely és üzem típus kiválasztással további 20-30 %-al lehet csökkenteni mind a beruházás, mind az üzemelés költségeit.
A beruházási helyét meghatározó feltételek: - Infrastruktúrális kapcsolódási feltételek. - Biotrágya felhasználásához szükséges termDföld megléte és távolsága. - Alapanyag tárolásához és elDkészítéséhez szükséges építmények. - Melegvíz hasznosítása. - A biogáznak közvetlen hDtermelésre való hasznosítása. - A rendelkezésre álló alapanyag.
Néhány biogáz és bioetanol el állításra alkalmas növény adatai: Növény
Ft/to
Cukorrépa Cukorcirok Cukornád Burgonya szi búza Kukorica Csicsóka
2500
38000 40000
Termésátl. To/ha
38 35 57 20 5 6 50
Átl.hozam Biogáz Bioetanol m3/ha l/ha 4200 2800 5250 3500 7950 5300 3000 2000 2250 1500 3450 2300 6300 4200
Biogáz m3/to Ft/m3 110 150 139 150 450 575 126
Forrás: www.wikipedia.org/wiki/etanol
Bevételek %-os összetétele 2004. 2005. 2006. % % % Növekedés 100 118 138 Villamosenergia 26,9 35,9 42 Szállítás 2,3 6,2 2,5 Ártalmatlanítás 61 43,9 43 Egyéb 9,8 14 12,5 Összesen 100 100 100 Vált. %-ban 100 103 106,5
72
84 70
Költségek %-os összetétele
2004. 2005. 2006. % % % M ködési ktg. 82,7 68,3 77 EbbDl takarmány 9,6 13,5 8,4 ÉCS 7,7 18,2 14,6 Összesen 100 100 100 Változás % 100 97 105
Rendelkezésre álló kapacitás 17000 m3 fermentor térfogat 2500 kWh villamos és hDtermelD kapacitás 110000 to/év alapanyag felhasználás 95000 to/év hígtrágya termelés
Biogáz üzem és a kapcsolódó létesítmények bekerülési értékei »
Ft/m3
mFt
• Biogáz üzem értéke
1.133
66.640
• Alapm ködést biztosító • járulékos épületek értéke
538
31.647
• Kapcsolódó beruházások
580
34.117
2.251
132.411
• Teljes bekerülési érték
Fajlagos érték Megnevezés
Me.
2003.
2004.
2005.
2006.
1 m3 földgáz vétel
Ft/m3
32,27
45,23
56,65
78,85
1,3 60 % metántart.biogáz értéke
Ft/m3
19,17
27,13
33,86
43
1 kWh villamos energia vétel
Ft/kWh
18,84
18,02
22,75
33,96
1 kWh ért.villamos energia
Ft/kWh
18,15
18,38
19,2
23,18
Biogáz önköltsége
Ft/m3
81,5
81,5
82,8
EbbDl átalakítás költsége
Ft/m3
16,8
17,8
18,6
Ft/kWh
8,4
8,9
9,3
Biogázból vil.energia önköltség
Ft/kWh
30,26
31,4
32,1
Biogázból haszn.melegvíz értéke
Ft/kWh
6,9
7,2
9,5
%
10,2
11,2
16,1
ÖnköltségbDl takarmányköltség
Biogáz motorok üzemideje
1. számú 2. számú 3. számú 4. számú Összesen Kihasználás
Me. óra óra óra óra óra %
2003. 4143 5328 507
2004. 6942 6394 7998
14546 55
21334 81
2005. 5468 10170 5265 2626 23529 67
2006. 5544 4446 5913 4791 20694 59
Köszönöm a figyelmüket.
Dr. Petis Mihály BÁTORTRADE Kft. Tel.: 00 36 42 510 120 e-mail:
[email protected]
