4. Odpady v zemědělsko potravinářském komplexu
Odpady z živočišné výroby a jejich zpracování
1
• • • •
Zdroj znečištění povrchových a odpadních vod Hnůj, močůvka, hnojůvka Nevhodné uložení odpadu Škodlivé mikroorganismy (hygienické a epidemiologické problémy), dusičnany a dusitany • Latentní infekce – infikovaná zvířata Hygienická problematika Závisí na zpracování a zužitkování odpadu Znalost chování a odolnosti patogenních mikroorganismů Patogeny přežívají delší dobu než je ponechání hnojůvky na hnojišti či nádrži (2,5 měsíce) Vždy hrozí rozšíření infekčních chorob 2
Možnosti rozšiřování infekčních chorob ze zvířecích exkrementů Přímý kontakt nebo znečištění životního prostředí
mouchy hlodavci
hnojiva
Přenášení sběrovými produkty
Přenášení krmivy
Infikování zvířat, uhynutí
Původce nemoci Přenášení půdou Zvířecí exkrement voda
Přímý kontakt Přímý kontakt nebo příjem
Hospodářské ztráty potravin a krmiv
Infikování lidí, onemocnění, úmrtí 3
• Průsak hnojůvky a močůvky do spodních vod – přenos choroboplodných zárodků (Salmonella) • Zabránění přenosu chorob na člověka a zvířata: Chemická desinfekce chemikáliemi (hydroxid sodný, chlornan vápenatý, vápenné mléko) Nevhodné pro další využití v zemědělství
• Hygienický problém Využití živočišných exkrementů jako krmivo pro hospodářské zvířata (patogenní zárodky, antibiotika, sulfonamidy)
4
Statková hnojiva z chovu skotu, prasat, ovcí a drůbeže • Rozdělení podle původu, stavu a celkového charakteru: Podle původu – statková hnojiva z chovů skotu, drůbeže (hrabavé a vodní), ovcí, prasat a ostatních chovných zvířat Podle stavu – tuhé a tekuté Podle celkového charakteru – chlévskou mrvu, hnůj, močůvku, hnojůvku, kejdu
5
• Chlévská mrva – směs pevných výkalů, moče, steliva a vody • Močůvka – moč hospodářských zvířat (ředěná vodou) • Kejda – tekutá směs pevných výkalů, moči a technologické vody • Hnojůvka – tekutina uvolňující se ze skladované chlévské mrvy • Chlévský hnůj - vzniklé fermentací chlévské mrvy směsi tuhých a tekutých výkalů hospodářských zvířat (zejména skotu) a podestýlky, kterou může být sláma, piliny nebo pazdeří. 6
Produkce statkového hnoje na jedno zvíře je závislá na: • • • • • • • • •
Užitkové zaměření chovu Kategorie Váha a stáří Obsah sušina v krmivu Množství vypité vody Způsob a doba ustájení zvířat během roku Druh a kvalita steliva Způsob čištění a desinfekce stáje Ředící voda (z dojíren, mléčnic, hygienické zařízení pro pracovníky apod.) 7
Denní produkce exkrementů u některých zvířat • Dojnice 40 kg (55-60 kg kejdy) • Prase 5 kg (7,5 kg kejdy) Kejdu nelze využívat nepřetržitě z důvodů klimatických agronomických provozních hygienických nutnost uskladnění kejdy ve skladovacích nádržích 8
• Prasečí kejdu dle zákona 106/2005 Sb. řadíme mezi zemědělský odpad, jejichž odstranění je nutné z hlediska péče o zdravé životní podmínky a ochranu životního prostředí.
9
Metody úpravy a aplikací kejdy A. B. C. D. E.
Využití kejdy bez předchozí úpravy Výroba organického substrátu Čistírenské zpracování Anaerobní technologie s výrobou bioplynu Ostatní způsoby využití
10
A. Využití kejdy bez předchozí úpravy • • • •
Nebezpečí znečištění povrchových a podzemních vod Únik amoniaku do ovzduší Hygienické a zdravotní riziko Zapravování kejdy do půdy:
1. Orebními nebo kultivačními prostředky 2. Cisternou osazenou na rámu pluhu 3. Zapracování přímo ke kořenovému systému 11
B. Výroba organického substrátu úprava fyzikálních a chemických vlastností nanesení na pevný sorbent
C. Čistírenské zpracování kejdy Aerobní proces
12
D. Anaerobní technologie s výrobou bioplynu • • • • • •
Anaerobní vyhnívání kejdy Kal – hnojivo Snížení nákladů na pletí Kapalné zbytky – pěstování řas Bioplyn – teplovzdušné sušení zeleného krmiva Využití dalších odpadů z potravinářské výroby
13
D 6 A
5 C
1
E
B 2 4 Lidské potřeby
3 energie
Uzavřený cyklus: organický odpad – bioplyn – biologická produkce (A-domácí zvíře, B-výroba bioplynu, C-zemědělská půdy, D-pěstování řas, Erybník, 1-hnojůvka, 2-kal, 3-bioplyn, 4-potraviny, 5-hnojivo, 6-krmivo)
14
E. Ostatní způsoby využití kejdy • • • •
Oddělení tuhého podílu + fugát Kompostování – na hromadách Kompostování v bioreaktorech = rychlokompost Termofilní stabilizace kejdy
15
Fermentační stanice v Bílovci – Velkých Albrechticích
Nedaleko od sebe jsou zde umístěny dvě bioplynové stanice, každá o výkonu 900 kWe. Zpracovávají zde až 250 m3 vstupního materiálu (kejda), který je doplňován kaly z celulózky, masokostní moučkou a dalšími zemědělskými odpady.
16
Výhody pro zemědělce při využití odpadu pro výrobu bioplynu 1. Hygienizace a zhodnocení vlastního organického odpadu z živočišné a rostlinné výroby (v souladu s legislativou) 2. Realizace zisku z likvidace odpadu externích dodavatelů 3. Výroba elektřiny a tepla 4. Možnost prodeje elektřiny do veřejné sítě za 2,98 Kč/kWh 17
BIOMASA • biologicky rozložitelná část výrobků, odpadů a zbytků ze zemědělství (včetně rostlinných a živočišných látek), lesnictví a souvisejících průmyslových odvětví, a rovněž biologicky rozložitelná část průmyslového a komunálního odpadu. • v podmínkách České republiky velmi perspektivním obnovitelným zdrojem energie. • Podíl biomasy v palivu může činit až 25 %. • Pro energetické účely se využívá buď cíleně pěstovaných rostlin nebo odpadů ze zemědělské, potravinářské nebo lesní produkce.
18
Odpadní biomasa • Rostlinné odpady ze zemědělské prvovýroby a údržby krajiny • Lesní odpady (dendromasa) • Organické odpady z průmyslových výrob • Odpady ze živočišné výroby • Komunální organické odpady
19
Biomasa záměrně produkovaná k energetickým účelům – Dřeviny (vrby, topoly, olše, akáty); – Obiloviny (celé rostliny); – Travní porosty (sloní tráva, chrastice, trvalé travní porosty); – Ostatní rostliny (konopí seté, čirok, křídlatka, šťovík krmný, sléz topolovka); – Olejnaté - řepka olejná, – Škrobo-cukernaté - obilí (zrno), kukuřice. 20
Vodní energie • Množství využitelné energie je dáno rychlostí proudění, která závisí na spádu toku • Využití gravitace působící na vodu, pomocí vodního díla • Malé elektrárny do 10 MW • Velké elektrárny více než 10 MW
21
Výroba elektřiny ve vodních elektrárnách dle výkonu
22
• Současný podíl obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektrické energie se pohybuje na úrovni 3 %. • Vodní energie se podílí cca 17%. • České republice 3 380 GWh/rok • Malé vodní elektrárny (1400) připadá 1 570 GWh/rok.
23
Větrná energie • V roce 2002 přesáhla 10%. • V roce 1992 byly používány jednotky 200 kW s průměrem rotoru 35 m. • V roce 2000 jednotky s výkonem 900 kW a průměr 80 m. • Dnes výkon 3,5 MW a průměr 110 m. • Snaha o minimalizaci zvukových emisí 24
Rychlost proudění větru v ČR (m/s)
25
1. 2. 3. 4. 5. 6.
rotor s rotorovou hlavicí brzda rotoru planetová převodovka spojka generátor servo-pohon natáčení strojovny 7. brzda točny strojovny 8. ložisko točny strojovny 9. čidla rychlosti a směru větru 10. několikadílná věž elektrárny 11. betonový armovaný základ elektrárny 12. elektrorozvaděče silnoproudého a řídícího obvodu 13. elektrická přípojka
26
