˝ JÖVEDELMEZO
BIOGÁZ
PROJEKTEK
TARTALOM
Bevezetés 5 Belgium Faascht Farm – Attert 6 Surizénergie – Philippeville 8 Horvátország Mezőgazdasági Szövetkezet “OSATINA” Ivankovo 10 Ciprus Animalia Biogáz CHP üzem 12 Andriana Biogáz CHP üzem 14 Cseh Köztársaság Hradešice 16 Dubinka 18 Obora 20 Mořina 22 Stonava 24 Dánia Holbæk Bioenergi I/S 26 Tovsgård 28 Németország Biogas Rahm GbR a Welzel üvegházakkal 30 Bio-Energie Kortenberken GmbH & Co KG 32 Biogasanlage Wriezen 34 36 Egy kisméretű biogáz üzem modellje Magyarország Bátortrade Kft. 38 Írország McDonnell Farms Biogas Limited 40 Hollandia Praktijkcentrum de Marke 42 Spanyolország Granja de San Ramón 44 Ultzama 46 Mas Bes 48 SAT Sant Mer 50 Egyesült Királyság Copys Green Farm - Stephen & Catherine Temple 52 Kemble Farms - David Ball 54 Bank Farm - Clive Pugh 56 Partnerek 59
Ezen kiadvány tartalmáért kizárólag a készítők felelnek. Ez a tartalom nem feltétlenül tükrözi az Európai Unió véleményét. Sem az EACI, sem pedig az Európai Bizottság nem vonható felelősségre az itt található információk bármilyen felhasználásáért.
3
BEVEZETÉS
A Geronimo 2 – BIOGÁZ projekt célja, hogy rámutasson azokra az előnyökre, melyeket a biogáz technológia nyújthat az állati trágya költségkímélő és környezetbarát feldolgozása által. A 2,5 éves kezdeményezés az Európai Unió támogatásával, az Intelligens Energia Európa Program keretein belül valósul meg. A projekt 13 európai partnere szorosan együttműködik: »
a szarvasmarha- és sertéstenyésztő gazdaságokkal annak érdekében, hogy a biogáz alapú beruházásokra, mint megtérülő befektetésekre tekintsenek, illetve, hogy ígéretes üzleti konstrukciók szülessenek,
»
a politikai döntéshozókkal, annak érdekében, hogy felhívják a figyelmet a biogáz beruházások elterjedését gátló tényezőkre.
A trágyából való biogáz termelés egy jól bejáratott technológia Europában. Az állati trágya anaerob fermentálása (gyakran más mezőgazdasági hulladékokkal keverve) biogázt termel, amely magas energiatartalmú az 50-70% metán tartalomnak köszönhetően. A biogázt a farmon energiává lehet átalakítani, amely lehet csak hőenergia vagy hő- és elektromos energia, utóbbi esetben kogenerátor használatával. Továbbá sok országban, a mezőgazdasági létesítményekben termelt biogáz megtisztítható és közvetlenül betáplálható a nemzeti gázhálózatba és üzemanyagként használható vagy olyan helyeken, ahol nagyobb az energetikai igény. Az üzemben a fermentáció után megmaradó anyag szeparálható szilárd és folyékony összetevőkre. A folyékony rész műtrágya helyett használható, a szilárd rész pedig kiváló talajjavító anyag, melyet értékesíteni is lehet. A következő oldalakon az európai országokban már létező biogáz üzemek különböző példáit fogjuk ismertetni annak érdekében, hogy bemutassuk az aktuális trendeket ezen technológia terén. A tanulmányba bevettük önálló, kisméretű biogázüzemek eseteit, továbbá olyan központosított üzemekét is, melyeket az egymáshoz közeli gazdaságok közösen működtetnek. Lényegretörően, az üzemeket fontosabb jellemzőik kiemelésével mutatjuk be. Minden esetnél az adott üzem legfigyelemreméltóbb jellemzőit emeltük ki.
5
Faascht Farm Attert, Belgium
Közreműködők Vrehen sarl (Luxembourg)
Alapanyagok Folyékony trágya (tehén-sertés): 1,825 tonna évente Szilárd trágya: 1,925 tonna évente Kukorica szilázs: 270 tonna évente Élelmiszeripari hulladék: 6,260 tonna évente Fű: 300 tonna évente ÖSSZESEN: ~ 12,000 tonna évente Alapanyag ellátás fajtája: saját források és szerződések élelmiszeripari cégekkel A biogáz üzem táplálására elérhető terület: 230 ha (saját földek)
Név: Faascht Farm Hely: Attert, Belgium Általános leírás
Produktumok Hő felhasználása: 5% az üzemben (fermentálók), 5% a farmon (tejtermelés), 67.5% a fermentáló szárítója által, a maradék 22.5% veszteség A gázmotor elektromos paraméterei: 311 + 80 + 80 kW Megtermelt elektromos energia: 3 700 000 kWh évente Az üzem elektromosenergia-fogyasztása: 8%, 296 000 kWh évente A nemzeti elektromos hálózatba betáplált energia: 85%, 3 145 000 kWh/év
A biogáz projekt 2003-ban indult a Kessler testvérek azirányú motivációjának hatására, hogy környezetbarát módon, hatékonyabban tudják feldolgozni az állati trágyát, egyúttal a termelt megújuló energia segítségével függetlenné váljanak. Az üzemben van egyrészt egy beton siló a szilárd anyagok tárolásához (trágya, kukorica és élelmiszeripari melléktermékek), másrészt egy tározótartály a folyékony anyagokhoz (hígtrágya), egy hidraulikus, dugattyús betápláló rendszer a szilárd anyagokhoz, két, merülőkeverővel felszerelt, megerősített beton fermentáló, melyeket geomembrán fed, egy utófermentáló (ami hamarosan a harmadik fermentáló lesz), egy elkülönítő rendszer, egy fermentlétároló-tartály a folyékony és szárító fázisokhoz. A szárított, szilárd fázisú anyagot a tehenek istállójában alomnak is használják.
Törvényi háttér A számottevő mennyiségű hő, amit a fermentlé kezeléséhez használnak azért szükséges, hogy a fermentált anyag nitrogén és szennyezőanyag-tartalmát a kormány által kirótt szigorú szabályoknak megfelelő szinten tartsák. Ez a magyarázata annak, hogy a farmerek miért használják fel majdnem az összes hőt a fermentlé szárítására, így biztosítva az újrahasznosítást.
Technikai adatok
Gazdaságosság
Siló: 1,000 m³ Folyékony trágya tartály: 50 m3 Fermentáló: 2 x 750 m3 Utófermentáló: 2,400 m3 Gáztározó: 2 x 340 m3 Fermentlé tároló: 4,000 m³ Fermentálási idő: 40 nap Az anaerob fermentálási folyamat hőfoka (működési hőmérséklet): 38° C Éves üzemidő: 7,860 óra Átlagos emberi erőforrás ráfordítás: 13 óra naponta.
Befektetési költségek: 1,833,280 € (50% az építőmérnöki munkához, 25% a gáz megtisztításához és energia termeléshez, 25% a fermentlé feldolgozásához). Saját tőke: 1,228,300 € (66%) Állami támogatás: 604,980 € (33%), mely megosztva érkezett az Európai Bizottságtól, a Walloon regionális forrásokból és Luxemburg provinciából. Bevétel a kötelező átvételi tarifából [€/kWel] - 0.025-0.03 € / kWh
Tapasztalatok
A tárolóból szivattyúzott biogázt feldolgozzák, majd bevezetik a gázmotorba (CHP). A megtermelt elektromos áram kb. 85%-át betáplálják a hálózatba. A termelt hőt a farm melegítési folyamataihoz (5%), valamint a fermentlé szárításához (67.5%) használják. Ezzel a biogáz installációval a farm 2784 tonna szén-dioxid kibocsájtását kerüli el éves szinten. Alapanyag ellátás fajtája: folyékony- és szilárd trágya (tehén, sertés), kukorica szilázs, élelmiszeripari hulladék, fű.
Annak érdekében, hogy a szigorú nitrogén irányelveket alkalmazni tudják az országban, ez az üzem nagyon fontos szerepet tölt be a fermentlé feldolgozó rendszer bemutatásában. Mint ahogy azt a százalékok is mutatják fentebb, a CHP által megtermelt hő majdnem teljes egészét fel kell használni a fermentlé-szárító rendszerben és a fermentorok melegítéséhez. Csupán 5% hő jut a tejtermeléshez, míg a fermentlé feldolgozásához 67.5%. Következésképpen ez az üzem jól demonstrálja, hogyan valósítható meg a fermentlé feldolgozása és újrahasznosítása a tejtermelő gazdaságokban, elkerülve így a szigorú irányelvek által állított akadályokat.
Megtermelt gáz mennyisége: 2,020,000 m3 évente
6
7
Surizénergie Philippeville (Belgium)
Közreműködők LEE planning office (Luxembourg), TMC s.a. (Belgium), Bio-dynamics s.a. (Belgium), Rehau (Belgium), CIS Dofny (Belgium), Sanelec (Belgium), Vicabois (Belgium)
Alapanyagok Betáplált folyékony trágya (tehén): 500 tonna évente Szilárd trágya: 1,800 tonna évente Kukorica szilázs, cukorrépa: 1,800 tonna évente Élelmiszeripari hulladék: nincs Fű: 10 tonna évente Alapanyag ellátás fajtája: 3 gazdaságból, folyékony formában Rendelkezésre álló terület a fermentlé kiszórásához: 120 ha (3 farm együtt)
Produktumok A gázmotor hőteljesítménye: 138 kW Generált hőenergia: 1,060,000 kWh / év Hőfelhasználás: - 7 ház és 9 lakás fűtése - fermentáló A gázmotor elektromos teljesítménye: 104 kW Generált elektromos áram: 792,000 kWh / év Az üzem elektromos áram fogyasztása: 40,000 kWh / év Betáplálás a (nemzeti) elektromos hálózatba: 707,000 kWh / év
Név: Surizénergie Hely: Surice (Philippeville), Belgium
Törvényi háttér A fermentort különböző alapanyagok keverékével táplálják. Az előírásoknak és a jó döntéseknek megfelelően az ipari hulladékot nem fogadják be, ezáltal elkerülik a szennyeződéseket. Ez lehetővé teszi a gazdáknak, hogy a fermentlét kiszórhassák a 120 hektárnyi termőföldre.
Általános leírás A biogáz üzem 2006-ban épült, ahol megtalálható egy raktársiló a szilárd anyagok tárolására, egy tározótartály a folyékony anyagokhoz, továbbá van még egy fermentor és egy tározótartály. Összeségében 3 farm működik együtt ebben a projektben, akik közösen látják el a fermentort alapanyagaikkal. Az élelmiszeripar melléktermékeit nem fogadják el a szennyeződések elkerülése végett. A rendszer által megtermelt hőt 16 háztartás fűtésére hasznosítják. A megtermelt elektromos áram jelentős része betáplálásra kerül a nemzeti a hálózatba.
Gazdaságosság Befektetési költségek: 848,000 Euro; Bevétel a kötelező átvételi tarifából [Euro/kWel -ben]: 0.029-0.058 Euro/kWh: Saját tőke: 13,000 Euro (2%) Állami támogatás: 835,000 Euro (98%) támogatás megosztva érkezik az Európai Unióból és a Walloon regionális forrásokból
Technikai adatok
Tapasztalatok
Fermentor: 1,500 m3 Gáztározó: 260 m3 Fermentlé tároló: 1,500 m³ Fermentálási idő: 40-50 nap Az anaerób fermentálási folyamat hőfoka (működési hőmérséklet): 35-38° C Éves üzemidő: 7,680 óra
Ez a kísérleti projekt “La Surizée” falu non-profit egyesülete által valósult meg, melynek célja, hogy helyi forrásokból kiindulva megoldást találjanak az energiapazarlás mérséklésére. A biogáz projekt egy jó megoldást kínált erre. Kezdetben a helyi lakosok bizonytalanok voltak a biogáz üzemmel kapcsolatban, attól tartva, hogy kellemetlen szagokat, zajt keltene és emiatt nem járultak hozzá a projekthez. Ma ez a kísérleti projekt jól ismert és egy környezetbarát megoldást biztosít a megújuló energia előállításhoz, mely összefogja a gazdákat, lakosokat és a Surizée egyesületet.
8
9
Mezőgazdasági Szövetkezet “OSATINA” Ivankovo Ivankovo (Horvátország)
Közreműködők OSATINA Mezőgazdasági Szövetkezet, mint befektető. A befektetés legnagyobb része saját tőkéből valósult meg. A termelés egy részét banki kölcsönökből finanszírozták.
Alapanyagok 220 m3 trágya naponta. A trágya 60-70%-ban fedezi a bioanyag szükségletet. A fennmaradó részt kukorica szilázzsal pótolják ki. Forrás: http://www.glas-slavonije.hr/vijest.asp?rub=7&ID_VIJESTI=139107
Produktumok Név: Mezőgazdasági Szövetkezet “OSATINA” Hely: Vukovar-Syrmia County, Ivankovo, Horvátország Általános leírás
Becsült biogáz előállítás: 4 000 000 m3/év Ez nagyjából megfelel: 8 370 000 kWh/év elektromos teljesítményhez Tervezett humusz termelés kb. 2 000 tonna évente Termelt hő: 50 000 kWh (300 000 MJ) / nap A termelt elektromos áram a 10 kV-os hálózatba kerül betáplálásra. Forrás: www.cired.be/CIRED09/pdfs/CIRED2009_0785_Paper.pdf
Törvényi háttér
A szervezet paraméterei a következők: 1,650 tehén Tejtermelés: 33,000 – 36,000 liter/nap Mostanáig több, mint 13 millió Eurót fektettek be a gazdaságba - saját tőke, modernizálás, stb. A gazdaság közel 20 hektáron helyezkedik el. A gazdaság főbb egységei: • Tejtermelő gazdaság • Takarmánygyártás • Biogáz üzem • Üvegházas zöldségtermesztés • Szárító üzem • Humusz termelés • Öntözés
Haszon az átvételi tarifából származó bevétel révén. Hozzájárulás a: • hulladékgazdálkodási problémákhoz, • levegő tisztaságának védelméhez, • légszennyezés ellenőrzéséhez, • szaghatás csökkentéséhez.
Gazdaságosság Kíváló példája a megújuló energia forrásokhoz kapcsolódó integrált mezőgazdasági folyamatnak. Megtermelt elektromos áram eladása a nemzeti elektromos vállalatnak. Megoldás a gazdaságok trágyagazdálkodási problémáira. Humusz termelése. Megtermelt hő felhasználása az üvegházi termeléshez, szárító egységekhez és hűtőtárolókhoz.
Technikai adatok 2 x 1 MW elektromos áram 2 x 1.3 MW hőenergia A fermentorba kerülő főbb anyagok: trágya és kukorica szilázs Három fermentor / 3,850 m3 Kukorica szilázs adagoló egység Kombinált hő- és elektromosáram-termelő egység (CHP), vagy gázmotor Folyékony fázis tározók Elektromos alállomás
Tapasztalatok Sajnálatos módon jelenleg Horvátországban csak 2 biogáz üzem van és mindkettőt ugyanaz a vállalat működteti. Ez tehát igencsak leegyszerűsíti a legjobb esetek kiválasztását. A két gazdaság közül a régebbit választottuk, mivel az már az elvárásoknak megfelelően teljesített, míg a legújabb csak 2011 közepe óta üzemel és úgy döntöttünk, hogy most nem választjuk be a legjobb esetek közé.
Forrás: www.cired.be/CIRED09/pdfs/CIRED2009_0785_Paper.pdf
Ez az eset mutatja, hogy az integrált mezőgazdasági termelés lehetséges és erősen ajánlott, mivel lehetővé teszi a megújuló energiaforrások minden szempontól való felhasználását a mezőgazdasági termelésben. A biogáz üzemek megoldást nyújtanak a gazdák és vállalatok trágyagazdálkodási problémáira, ugyanakkor teret adnak a műtrágya helyettesítésére alkalmas fermentlé előállításához és korszerűsített üvegházas zöldségtermeléshez.
6 db mezofil fermentor (magasság: 5m, átmérő: 18m, állandó hőfok 37 °C) 6 db thermofil fermentor (magasság: 5m, átmérő: 20m, állandó hőfok: 55 °C) 2 db gáztározó (magasság: 5m, átmérő: 16m, kapacitás: 1,000 m3) 10,000 m3 ideiglenes tározók + 20,000 m3 hígtrágya puffer tározók 3 db 500 kWh gázmotor (CHP) és 1 db 1,000 kWh gázmotor (CHP)
10
11
Animalia Biogáz CHP üzem Nicosia District (Ciprus)
Közreműködők Animalia Genetics LTD Az Animalia Genetics LTD egy vezető, sertés genetikával foglalkozó vállalat Cipruson. 1985-ben alapították és prémium minőségű genetikai anyagokkal látja el Ciprust és más piacokat. Több, mint 20 év tapasztalat a sertés tenyésztés területén és a tudományosan igazolt korszerű gyártási metódusok teszik lehetővé az Animalia Genetics LTD számára, hogy testreszabott megoldásokat nyújthasson a modernkori sertés iparnak. A vállalat tevékenysége kiterjed a tenyésztési, táplálási, ellátási, egészségi és termelési rendszerekre. Más közreműködő cégek: bankok, illetékes hatóságok, mint pl. Kereskedelmi, Ipari és Turisztikai Minisztérium, Ciprus Villamosenergiai Hatósága és a Mezőgazdasági, Természeti Erőforrások és Környezetvédelmi Minisztériuma.
Alapanyagok Sertéstrágya az Animalia farmról és a szomszédos két sertéstelepről, marhatrágya további két szomszédos tejtermelő gazdaságból, valamint 70 C fokon pasztörizált állati fehérje.
Név: Animalia Biogáz CHP üzem az Animalia Genetics LTD. tulajdonában Hely: Marki közösség, Nicosia körzet, Ciprus Általános leírás
Produktumok Gáz, elektromos áram, hő és fermentlé. Az üzem éves elektromos áram előállítása: 6,600,000 kWh. Az üzem a gazdaság fő hőenergia ellátója. A fermentált anyagok a komposztáló telepre kerülnek a szerves komposzt előállításához. A kíváló minőségű szerves komposzt gyártási mennyisége több mint 20,000 m3
Az Animalia Genetics tulajdonában áll egy, a Nicosia körzetben található, Marki Közösség közelében levő CHP biogáz üzem, melyet 2008-ban alapítottak. A cégnek 30 hektár saját területe van és további 133 hektárt pedig bérel. Az Animalia saját sertés farmja által biztosított trágyán kivül 2 szomszédos tejtermelő és 2 másik sertéstelep is gondoskodik a biogáz üzem ellátásáról. Továbbá, az állati fehérjék a 70 C fokon történő pasztörizálás után ugyancsak a fermentálóba kerülnek. Az üzem személyzetét egy mérnök és két segéd alkotja. Az itteni sertés tenyésztő gazdaság évi 25 000 állat tenyésztésével az egyik legnagyobb Cipruson. A sertéstelep az alábbi egységekből áll: • • • • •
Törvényi háttér
Koca szárazrekeszek Ellető rekeszek Elválasztó Nevelde Hízlalda
A körzet hiányt szenved a fűtőrendszerekben. A biogázos kogenerált elektromos áramot illetően biomassza felhasználásakor a hálózatra való rácsatlakozás díjának 50%-t a tulajdonosnak kell fizetnie. Továbbá Cipruson az üzemanyag-behozatal következtében fellépő magas elektromos áram árak és az alacsony átvételi tarifa (FiT) a legfőbb akadályai a CHP-val működő biogáz üzemek elterjedésének.
Minden ház teljesen automatizált az etetésben valamint van szellőztetés, hűtés és fűtés. Az üzem közelében található az Animalia komposztálója, ami egyúttal Ciprus legnagyobb ilyen telepe. Ez a telep az üzem fermentált anyagát dolgozza fel és évente több, mint 20,000 m3 szerves komposztot állít elv.
Gazdaságosság
Technikai adatok
A biogáz üzem teljes elektromos áram termelése betáplálásra kerül a hálózatba, 0.1213 eurocentes átvételi tarifával, a biogáz üzem által generált hő felhasználása pedig stabil megtakarítást jelent az Animalia Farmnak. Továbbá extra bevételt jelent még a szén-dioxid kvóta eladása. A szerves komposzt eladása további bevételt eredményezhetne.
Az Animalia biogáz üzem a következőkből áll: • 2 db 4,000 m3-es és egy 3,000 m3-es anaerób fermentálóból • 1 szivattyú állomásból • 1 irányító teremből és egy komputeres kijelzőből • 4 darab, 250 kW teljesítményű CHP motorból (Gyártó: DEUTZ) • 1 szilárd/folyékony anyag elkülönítőből • Az üzem által megtermelt összes elektromos áram éves szinten: 6,600,000 kWh
Tapasztalatok
1 db 1000 kWh CHP gázmotor
A gazdáknak és az új biogáz befektetőknek igényelniük kellene egy jobb átvételi tarifa értéket, mert a jelenlegi igen alacsony.
12
13
Andriana Biogáz CHP üzem Xylotymbou (Ciprus)
Közreműködők Mr. Andreou az üzem vezérigazgatója és a Ciprusi Biogáz Szervezet elnöke is. Ő a vezetője az Animalia gazdaságnak és üzemnek is. Andreou Brothers Pig Farms LTD. (Andreou Testvérek Sertéstenyésztő Kft.) A céget 1971-ben alapították Lysi faluban és disznóhús termeléssel foglalkoznak. A cég 8 sertésteleppel rendelkezik Larnacában és Paphosban, összesen 4800 kocával és 55 000 sertéssel. Korszerű termelési egységekkel vannak felszerelve és minden folyamatot számítógépekkel irányítanak. Mesterséges megtermékenyítést alkalmaznak annak érdekében, hogy a termelést kézben tartsák, továbbá folyékony takarmánnyal biztosítják a malacok biológiai szaporodását. Heti szinten 1,500 malacot tenyésztenek és adnak el (145,000 Kg élő hús). Ezen adatok alapján a cég Ciprus sertéshús termelésének 13%-át teszi ki és így vitathatatlanul vezető a szektorban. Más közreműködő cégek: bankok és a Kereskedelmi, Ipari és Turisztikai Minisztérium.
Alapanyagok
Név: Andriana Biogáz CHP üzem Hely: Xylotymbou, Ciprus Általános leírás
Naponta 100-110 tonnányi hulladék: 90% sertéstrágya, 10% baromfi és szarvasmarha trágya, valamint csekély mennyiségben tejipari hulladékok.
Produktumok Gáztermelés: napi szinten a biogáz termelés becsült mennyisége 1,800-2,000 m3 . Villamosenergia: az üzem éves szinten 2,486,714 kWh-ot termel és megközelítőleg 12%-át használja fel a folyamatokhoz (gazdaság és állomás). A gazdaság éves villamosenergia fogyasztása 160,413kWh, míg az állomásé 132,228 kWh. A megtermelt hőenergia az irodák, az istálló és az állomás (fermentáló) fűtésére szolgál. A gazdaság és az állomás teljes hőenergia fogyasztása 4,933 kWh.
Az Andriana Biogáz CHP üzem, melyet 2007 végén helyeztek üzembe, és ami a legelső, sertéstrágyát feldolgozó üzem volt Cipruson. Az Andriana gazdaság egy igen nagy farm, 800 kocával (áltag 275 kg), 8 235 hízósertéssel (átlag 82 kg) és 1 389 kismalaccal (átlag 13 kg). Az Andriana gazdaság teljes hő- és villamosenergia szükségletét a CHP (gázmotor) fedezi. Ugyanakkor más tevékenységek hő- és villamosenergia szükséletét is fedezi az üzem, mint pl. az irodákét vagy a fermentáló fűtését. Az üzem egyik motorja biogázzal és dízellel is üzemel, utóbbit akkor használják, ha szükség van tartalék üzemanyagra. A termelt villamosenergia többletet az üzemből a nemzeti hálózatba táplálják, melyből 0.1213 Euro / KWh a bevétel. Ez az üzem a legjobb esetek közé sorolható, mert csökkentett veszteséggel fedezi a telep minden berendezésének villamos- és hőenergia szükségletét. Továbbá, mint ahogy az a teljesítményen látható, az üzem igen kielégítő és biztos eredményt mutat a villamos- és hőenergia előállítását illetően, mindezt viszonylag alacsony mennyiségű dízel felhasználásával. 2010-ben a dízel fogyasztás mértéke 21,763 liter volt.
Törvényi háttér A körzet hiányt szenved a fűtőrendszerekben. A biogázos kogenerált elektromos áramot illetően biomassza felhasználásakor a hálózatra való rácsatlakozás díjának 50%-t a tulajdonosnak kell fizetnie. Továbbá Cipruson az üzemanyag-behozatal következtében fellépő magas elektromos áram árak és az alacsony átvételi tarifa (FiT) a legfőbb akadályai a CHP-val működő biogáz üzemek elterjedésének.
Gazdaságosság Teljes befektetési költség: 1,800,000 EUR (saját költségek 50% és kölcsönök 50%). Fenntartási költségek: megközelítőleg 2 Eurocent minden egyes megtermelt KWh után. Az üzem fedezi a farm energiaszükségleteit és a tulajdonos számára megtakarítást jelent. A termelt villamosenergia többletet az üzemből a nemzeti hálózatba táplálják, melyből a bevétel 0.1213 Euro/KWh. Egyéb kiadások: a trágya szállítása, a szolgáltatások és a kamatok.
Technikai adatok Fermentáló kapacitása: 3,000 m3 - Működtetési hőfok: 38 C - Fermentálási idő: 20 nap 2 db CHP motor - Gyártó: Dreyer & Bosse Gmbh, teljesítmény - 250 kW, az első motor két üzemanyaggal működik, a második csak biogázzal. A teljes thermális hatásfok becsült értéke 35%, míg az elektromosé 40%.
Tapasztalatok Mint ahogy azt a tulajdonos mondta, nagyon fontos, hogy az üzemnek megfelelő kialakítása legyen. Az alul- vagy túlméretezés jelentős negatív eredményekkel járhat a biogáz befektetésben. A kormány által biztosított átvételi tarifa rendkívül alacsony és a Ciprusi Biogáz Szövetség igényelni fogja annak megemelését.
4 felületi keverő a szakaszos keveréshez és kén eltávolításához. Összes megtermelt villamosenergia 2010-ben: 2,486,714 kWh 14
15
Hradešice
Horažďovice (Cseh Köztársaság)
Közreműködők A biogáz üzemet az Agrospol Hradešice gazdaságában építették fel. A biogáz üzem építését a közelben levő és együttműködő falvak indítványozták. A biogáz üzem betáplált anyagai részben az Agrospol növénytermesztéséből és állattenyésztéséből erednek, kiegészítve hússal és csontliszttel, amiket az ASAVET s.r.o. Biřkov cég biztosít és egyben be is szállít.
Alapanyagok A legfőbb bevitt anyag a híg sertéstrágya, mely javarészt saját termelésből és közeli sertésfarmokról származik (Hejná and VOD Velký Bor). A híg sertéstrágya éves bevitele 13,755 tonna, melynek szárazanyag tartalma kb. 7%. Annak érdekében, hogy növeljék a szárazanyag tartalmat, 1,000 tonna húst és csontlisztet adagolnak a híg sertéstrágyához. A napi bevitel 3,9 tonna. A húst és csontlisztet kétszer egy héten szállítják be.
Név: Biogáz üzem - Hradešice Hely: Horažďovice, Cseh Köztársaság Általános leírás
Produktumok Villamosenergia termelő teljesítmény: 300 kW/h Hőenergia termelő teljesítmény: 370 kW/h
A biogáz üzem a Dél-Bohémiai Hradešice faluban található, az Agrospol vállalatnál. Az üzem nem csak ettől a vállalattól, hanem más, szomszédos gazdáktól kapott hígtrágyát és egyéb anyagokat is felhasznál. A további betáplált anyagok közé tartoznak az aratási maradékok, valamint húsok és csontliszt. Az Agrospol, Malý Bor a.s. cég 2,400 ha megművelhető földterületen tevékenykedik. Az állattenyésztés 1,300 szarvasmarhára terjed ki, melyekből 450 tejtermelő tehén és ezek éves szinten 4 millió liter tejet termelnek. Továbbá 200 malacot tartanak szaporításra. Az állattenyésztés modern istállókban valósul meg a magas állatjóléti elvárásoknak megfelelően. A növénytermesztés tartalmazza az állattenyésztéshez szükséges takarmánynövények aratását, a gabona, repce, mák és ipari burgonya termesztését is. A termelt biogázt a CHP egységben elégetik és hővé, valamint elektromos árammá alakítják. A villamosenergiát értékesítik és betáplálják a hálózatba, a hőt pedig a gazdaságban található épületek és Hradešice falu egyes részeinek fűtésére használják fel.
Törvényi háttér Ahhoz, hogy a húst és csontlisztet felhasználhassák az üzemben, a hagyományos mellett a speciális törvényi követelményeknek is eleget kellett tenni. A húst és csontlisztet egy speciális tározóban kell tartani, hogy ne szennyezze a környezetet. Nagyon fontos, hogy elkerüljék a talajszennyezést és megakadályozzák, hogy a vadállatok és a gazdaságban élő jószágok fogyasszanak a húsból és csontlisztből. A Cseh törvényalkotás meghatározza, mennyi lehet a tározó legkisebb kapacitása a híg sertéstrágya tárolásához, és legalább 4 havi mennyiségnek megfelelő anyagot kell tudni eltárolni. A biogáz üzem ekkora kapacitású tározót használ a betáplálandó hígtrágya tárolására, valamint ezután a biogáz termelés melléktermékeként létrejövő fermentlé tárolásához is.
A biogáz üzem kapacitása kb. 14,755 tonna évente, amiből 13,755 tonna híg sertéstrágya 7% szárazanyag tartalommal, valamint évente 1,000 tonna hús és csontliszt az ASAVET s.r.o. Biřkov jóvoltából.
Gazdaságosság A biogáz üzemet azért létesítették, hogy támogassa az állattenyésztést és megoldást nyújtson a maradék anyagok felhasználására. Az üzemeltető különböző támogatásokban részesült, kezdve a megvalósíthatósági tanulmány elkészítéséhez kapottal, valamint folyamatosan az átvételi tarifa formájában bevételezettel. A gazdaság bevetett számos energia- és költségmegtakarító módszert, mint pl. meglévő tároló helyek optimálizált kihasználását. Egyik példa erre a sertés hígtrágya tárolása, illetve a fermentlé tárolása a további feldolgozás és földeken való felhasználás előtt.
Technikai adatok A biomasszát egy 250 m3-es tározóba gyűjtik. Az elraktározott anyagot ezután egy lapátos keverővel kavarják. Ezt követően 1,500 m3 keveréket szivattyúznak a fermentálóba. A keverék betáplálása a fermentálóba teljesen automatizált és megadott időközönként történik. A biogázt egy 450 m3-es tartályba gyűjtik össze. A következő lépésben biológiai eljárással kiszűrik a ként a biogázból. Miután csökkentették a páratartalmat, a biogázt a CHP egységben elégetik. A CHP egység (típus: TEDOM Cento T300 SP BIO CON) villamosenergia termelő teljesítménye 300 kW, míg hőenergia termelő teljesítménye 370 kW, biogáz fogyasztása pedig 136 m3/óra. A fermentlét egy olyan tartályba gyűjtik, melynek kapacitása 300 m3 és elég ahhoz, hogy az üzem 5 napi teljes üzemeltetése alatt megtermelt összes fermentlét tárolhassák benne.
Tapasztalatok Ezen eset tanulsága, hogy lehetséges a meglévő kapacitásokat többféle hatékony módon kihasználni, ezzel növelve a cég gazdasági egyensúlyát. A kezdeti lényeges lépést az együttműködő falvak támogatása jelentette a biogáz üzem kialakításához.
16
17
Dubinka
Třebíč, (Cseh Köztársaság)
Közreműködők A biogáz üzem tulajdonosa a Družstvo vlastníků půdy Ametyst konzorcium. A betáplálási anyagokat az AGRO 2000 s.r.o. holding biztosítja, ami magába foglalja a Statek Dubinka, s.r.o. céget is. A trágya közvetlenül a Dubinka farmról származik, az egyéb anyagokat a szomszédos Podklášteří, Račerovice, Sokolí megyékből szállítják ide.
Alapanyagok A betáplált anyagok többnyire kukorica szilázs, trágya és hígtrágya. A többi anyagot a növénytermesztésből visszamaradt hulladékok képezik. Az üzem éves szinten megközelítőleg 30,000 tonna biológiailag lebomló anyagot használ fel. Legnagyobb részét a 14,000 tonna trágya és hígtrágya, valamint a 13,500 tonna kukorica szilázs alkotja. A fennmaradó részt 1,500 tonna növénytermesztési hulladékkal és további 1,000 tonna fű szilázzsal pótolják. A terményt júliusban és szeptemberben, az aratási szezon ideje szerint biztosítják.
Név: Biogáz üzem - Dubinka Hely: Třebíč, Cseh Köztársaság Általános leírás
Produktumok A fermentált anyagot szilárd és folyékony részeire bontják, melyeket később talajjavítóként használnak fel.
Törvényi háttér
A biogáz üzem a Dubinkai Statek farmgazdaság körzetében található. A farmot 1982-ben építették, mely eleinte 6 karámból állt a malacok és szarvasmarhák részére. Az állattenyésztés azonban a közelmúltban átdolgozásra került. Régen a gazdaság kapacitása 410 malacra és 508 tehénre terjedt ki. Manapság a sertéstenyésztés egyre kevésbé profitáló a Cseh Köztársaságban, ezért a gazdaság megszüntette a sertéstenyésztést, a szarvasmarha állományát pedig kibővítette 860 jószágra, amikből 248 tejelő tehén. A fermentáló térfogata 2 x 2,400 m3, a turbófermentáló térfogata pedig 60 m3. A fermentlét egy WOLF típusú vasbeton tartályban tárolják, melynek kapacitása kb. 7,000 m3.
Nincs speciális törvényi követelmény, mivel az üzem biológiailag lebomló anyagokkal üzemel és azok nem igényelnek különleges tisztítási eljárást.
A biogáz üzemet 2011-ben helyezték üzembe. 2012-ben a kapacitást kibővítették 1,100 Kw-ra.
Gazdaságosság
A kibővítés előtt az éves anyagfelhasználás 17,630 tonna volt. Jelenleg a kapacitás kb. 30,000 tonna biológiailag lebomló anyagot jelent.
Az üzem költségeit egy nagy mértékű támogatás fedezte, melyet az Állami Mezőgazdasági Intervenciós Alaptól kapott. A támogatást 2010-ben kapták mely elérte az 560 000 Euros összeget. További bevételt jelent a termelt villamosenergia eladása az átvételi tarifa révén.
Technikai adatok
Tapasztalatok
A biogáz üzem thermofil rendszerben működik. A villamosenergia termelés 2 x 547 kW, ami éves szinten 9,000 MWh termelt energiát jelent. A hőenergia termelés 770 kW. A fermentlétároló kapacitása 4,300 m3. CHP típusa: Jenbacher 312.
A biogáz üzemet jelentős újjáépítéseknek vetették alá. A kezdeti sertés- és szarvasmarha tenyésztésből csak az utóbbit tartották meg. Az építés mellett a biogáz üzem felülvizsgálatra is szorult. Az egyik a szilázstározóval volt összefüggésben. A tározótartálynak meg kell hagyni az éves kukorica szilázs kapacitását, ami 6,000 m3. Más kisebb módosításokat is végeztek, hogy megakadályozzák az üzem környezetkárosító hatását és a lebomló anyagok környezetbe való jutását. 18
19
Obora
Malšice (Cseh Köztársaság)
Közreműködők Az Obora farm üzemét az AgriKomp Bohemia s.r.o. építette fel.
Alapanyagok A kukorica szilázs napi betáplált mennyisége 20 tonna, az állattenyésztésből származó trágyáé 5 tonna. A növénytermesztésből visszamaradó egyéb anyagok is felhasználásra kerülnek. A biogáz termelés beindításához hígtrágyát is felhasználnak.
Produktumok Villamosenergia teljesítmény: 500 kW, hőenergia teljesítmény: 460 kW.
Törvényi háttér Nincs speciális törvényi követelmény, mivel az üzem nem használ olyan anyagokat a biogáz termeléshez, melyek különleges tisztítási eljárást igényelnek.
Gazdaságosság Az Obora biogáz üzem építésének teljes költsége 36,000,000 CZK-ba került, ami majdnem 1,5 millió Euró. A finanszírozást részben az Állami Mezőgazdasági Intervenciós Alap Vidékfejlesztési Programjának keretein belül nyújtott támogatásból fedezték. A támogatás 8 100 000 CZK volt, ami kb. 324,000 Euro. A befektetés költsége a támogatásnak köszönhetően 72,000 CZK/kWh-ról (kb. 2,900 Euro) 55,000 CZK/Kwh-ra csökkent (kb. 2,200 Euro). A biogáz termelésből származó hasznot a kötelező átvételi tarifa rendszer biztosítja a villamosenergia értékesítésén keresztül. A termelt hő nincs értékesítve. A hőt a biogáz termelési folyamat fűtésére, a farm épületeinek fűtésére és a halastó (750 m3) melegítésére használják. Ez éves szinten megközelítőleg 200,000 CZK (8,000 Euro) megtakarítást jelent..
Név: Biogáz üzem - Obora Hely: Malšice, Cseh Köztársaság Általános leírás A biogáz üzemet 2008-ban építették. Az üzem egy 120 tejelő tehénnel, 120 üszővel és további 470 ha, növénytermesztésre alkalmas, megművelhető földterülettel rendelkező telepen található. A növénytermesztés részeként repcét, gabonát és az állattenyésztéshez szükséges takarmánynövényeket aratnak.
Az üzemeltetési költségek a következőek: Betáplálandó anyagok: • Kukorica - cca 9,000 t/év - 5,400,000 CZK/év • Trágya - saját termelés, csak kezelési költségek Produktum: • Fermentlé - felhasználás talajjavítóként, csak kezelési költségek Munkabérek - 300,000 CZK/év Rezsiköltségek - 600,000 CZK/év Biológiai elemzések és technikai felülvizsgálás- 96,000 CZK/év Szolgáltatási költségek - 600,000 CZK/év Kezelési és szállítási költségek - 800,000 CZK/év Javítási költségek: 1,000,000 CZK/év Egyéb költségek - 150,000 CZK/év
Technikai adatok A biogáz üzem a klasszikus struktúrával rendelkezik, mely egy elsődleges és egy másodlagos fermentálóból, valamint egy tározótartályból áll. A betáplálandó anyagot a Wielfrass rendszeren keresztül juttattják be a fermentálóba. A rendszer szabályozható attól függően, hogy mennyi biogázra van szükség. A keveréket a Paddlegigant nevű lapátos keverő rendszerrel tartják egyenletes szinten. A fermentáló falait a CHP egységből nyert hővel melegítik.
Tapasztalatok A biogáz üzem nagyszerű lehetőséget kínál a maradék anyagok felhasználására és a farm tevékenységeinek gazdaságos ellátására. A biogáz üzem profitáló lehet, figyelembe véve a villamosenergia eladásából származó bevételt (átvételi tarifa), továbbá jelentős megtakarítást jelenthet a hő, a trágya és hígtrágya kezelése révén.
A villamosenergia teljesítmény: 500 kW. A hőenergia teljesítmény: 460 kW. A CHP egység gyártója a Schnell cég.
20
21
Mořina
Mořina (Cseh Köztársaság)
Közreműködők A biogáz üzem tulajdonosa a ZD Mořina mezőgazdasági vállalat. A trágya és hígtrágya legnagyobb részét a közelben található szarvasmarha farmról (Kozolupy) szerzik be, a kisebbik részét pedig a Liteňben található farmról (átlagosan naponta 36 tonna almos trágyát és hígtrágyát). A fermentlét a visszaút során szállítják el, így spórolhatnak a szállítási költségeken.
Alapanyagok Az üzem éves szinten 13,140 tonna hígtrágyát és trágyát, 5,500 tonna kukorica szilázst és 2,400 tonna silózott szénát használ fel. A hígtrágyát szállítani kell, mert az üzem kb. 6.5 km távolságra van a szarvasmarha tenyésztő farmtól. A hígtrágyát és trágyát minden héten rendszeres időközönként szállítják Hogy a szállítást hatékonyabbá tegyék, a fuvarosok visszafelé elviszik a talajjavító fermentlét a farmra. A szilázst és szénát egy évben egyszer, a betakarítás ideje alatt tudják beszerezni.
Produktumok A CHP egység villamosenergia teljesítménye 526 kW, hőenergia teljesítménye 558 kW, típusa: GE Jenbacher JMS 312 GS-B.L. A fermentlé éves szinten megtermelt mennyisége 21,024 tonna vagy 20,695 m3. A fermentlét szerves talajjavítóként alkalmazzák a növénytermesztésben. Az üzemből a fermentlét elszállítják a Kozolupy-i farmra, ahol egy 5000 m3 kapacitású tartályban tárolják.
Név: Mořina Hely: Mořina, Cseh Köztársaság Általános leírás
Törvényi háttér A biogáz üzem nem használ semmilyen állati eredetű mellékterméket vagy egyéb olyan hulladékot, mely speciális tisztítást igényelne. Ennél fogva nincs olyan törvényi követelmény, aminek meg kellene felelni.
Mořina falu a közép-csehországban található Beroun városától nem messze helyezkedik el 350 m-rel a tengerszint felett, és 600 lakosnak ad otthont. A környező területek túlnyomó részén mezőgazdasági termelést folytatnak. A biogáz üzemet 2011-ben építették.
Gazdaságosság Az üzem költségeit egy nagy mértékű támogatás fedezte, melyet az Állami Mezőgazdasági Intervenciós Alap adományozott. A támogatást 2010-ben kapták és értéke megközelítőleg 680,000 Euro volt.
Technikai adatok Tapasztalatok
A fermentáló belső átmérője 23 m, külső átmérője pedig 32 m. A fermentáló teljes kapacitása 4,323 m3 (1. állomásé 2,038 m3, 2. állomásé 2,285 m3.) A fermentáló magassága 6 m. A fermentálót 38-40 C fok hőintervallumban tartják külső hő segítségével, amit a CHP generátor maradék hőjéből nyernek. A fermentálandó anyagot megkeverik és az automata rendszer betáplálja a fermentálóba. A rendszer kapacitása 50 m3. A hígtrágyát egy 215 m3 kapacitású tartályban tárolják. A CHP egység villamosenergia teljesítménye 526 kW, hőenergia teljesítménye 558 kW, típusa: GE Jenbacher JMS 312 GS-B.L. A fermentlét egy 2,847 m3 kapacitású, 25 m átmérőjű és 6 m magas tartályban tárolják.
A biogáz üzem kivitelezéséhez a támogatás elengedhetetlen volt. A működtetőknek meg kellett küzdeniük a helyiek és Mořina falu lakóinak negatív előítéleteivel. Ez részben sikeres is volt, de a közelmúltban számos negatív visszajelzés érkezett a biogáz üzem által keltett kellemetlen szagok miatt. Az üzemeltető együttműködik a helyi önkormányzattal és lakosokkal, hogy együtt, közösen találjanak megoldást erre a problémára.
22
23
Stonava Stonava (Cseh Köztársaság)
Közreműködők A Farma Stonava és Stonava Biogáz Üzem tulajdonosa Mr. Bc. Radek Koch. A biogáz üzemet a Gascontrol a.s. cég építette, az építési folyamat egyik részét a Farm Stonava építési osztálya végezte. Az építési folyamat második fázisánál az Enserv cég lett megbízva, mely biztosította a Rückert NatUrgasféle technológiát.
Alapanyagok
Név: Stonava Hely: Stonava, Cseh Köztársaság Általános leírás
Az üzemet úgy tervezték, hogy különböző anyagok széles választékát kezelni tudja. A biogáz üzem jelenleg 40 m3 sertés hígtrágyát használ fel, melynek szárazanyag tartalma kb. 4%, továbbá 45 tonna kukorica szilázst, melynek szárazanyag tartalma 31%, valamint 16 tonna silózott szénát, aminek szárazanyag tartalma 32%. A napi bevitelt a fermentálási folyamathoz igazítják. Szükség esetén kukorica csutka keveréket is hozzáadnak. A hígtrágyát automatizált tartályok és szivattyúk segítségével táplálják be a rendszerbe. A keverék szárazanyag tartalma 10 és 12% között mozog.
A biogáz üzem egy stonavai farmon található. Ez a farm eredetileg állattenyésztéssel foglalkozott. Az állattenyésztés 5,000 malacból állt. Később a farm építőipari tevékenységgel is bővítette a profilját. Az állattenyésztés részére 9 elkülönített épület áll rendelkezésre. A biogáz üzem azért épült, hogy megoldást nyújtson az állattenyésztésből visszamaradó anyagok kezelésére. Az üzem építése mellett a cég növénytermesztésbe is belefogott, mely eleinte 750 hektár földterületen indult és azóta kibővült 1,050 ha megművelhető földterületre. Ez a terület elegendő mennyiségű biológiailag lebomló anyagot biztosít az állattenyésztés és az üzem számára.
Produktumok A CHP egység eredeti, 537 kW-os teljesítménye az átépítések után 1,381 kW-ra bővült. A hőenergia teljesítmény megközelítőleg 1,150 kWh. A fermentlé termelési mennyisége 32,000 tonna/év. A termelt villamosenergiának megközelítőleg 5%-át (80 kWh) használja fel a biogáz üzem és a CHP egység. A termelt hőt a fermentor és a telep épületeinek fűtéséhez használják, beleértve az állatok karámjait is. A fermentlét, melynek szárazanyag tartalma 7%, műtrágya helyett alkalmazzák.
Az üzem megtervezése már 2006-ban elkezdődött. Az előkészítési fázisban Stonava farm képviselői előszőr számos, biogáz termeléssel foglalkozó szemináriumon vettek részt és meglátogattak különböző üzemeket Németországban. 2007-ben pályázat benyújtása következett EU-s támogatások elnyerése érdekében. A támogatást a Mezőgazdasági Minisztérium biztosította és elérte a 25,500,000 CZK-t, azaz kb. 1,200,000 Euro-s összeget.
Törvényi háttér
Az építés 2008 márciusában kezdődött és az üzemet ugyanezen év októberében fejezték be.
A biogáz üzem nem használ semmilyen állati eredetű mellékterméket vagy egyéb olyan hulladékot, mely speciális tisztítást igényelne. Ennél fogva nincs olyan törvényi követelmény, aminek meg kellene felelni.
2010-ben az építésnek egy második fázisa kezdődött el, melynek célja az üzem kapacitásának növelése volt.
Gazdaságosság
Technikai adatok A biogáz üzemet 2 lépésben építették. Az első lépésben megépített üzem teljesítménye 537 kW. A második lépésben, melyre 2 év múlva került sor, az üzemet kibővítették 1,381 kW teljesítményűre.
A biogáz üzem első felének építési költsége 52,000,000 CZK volt, azaz kb. 2,080,000 Euro. A biogáz üzem kivitelezéséhez az Állami Mezőgazdasági Intervenciós Alap által nyújtott támogatás elengedhetetlen volt, akárcsak az EU-s alapok, melyek a befektetések 50%-át fedezték.
A beviteli anyagokat Stonava Farm telepein tárolják. A tározótartályokba férő beviteli anyagok együttes térfogata kb. 27,000 tonna.
A második fázist is az Állami Mezőgazdasági Intervenciós Alap és az EU támogatta 30%-al, mely 22,350,000 CZK-t jelentett, azaz kb. 900,000 Eurot.
A hígtrágyát automatikusan összegyűjtik a sertéstelepen és szivattyúrendszeren keresztül szállítják a biogáz üzem központi tározójába. A szilárd beviteli anyagot közvetlenül a fermentálóba juttatják egy csigás adagoló használatával, melynek kapacitása kb. 55 tonna. Az első fermentáló kapacitása 2,500 m3. A fermentálóban levő szárazanyagtartalom 18% körüli, a kimenőanyagé pedig kb. 8.5%. A biogázt egy 1,200 m3 térfogatú tartályba gyűjtik. A gyűjtőtartályban végzik a biológiai kéntelenítést. Az előfermentálóban a hőmérséklet 47 °C. Ezután a fermentlét keverőlapátokkal átszivattyúzzák az utófermentálóba, melynek hőmérséklete 54 °C. Végül a biogázt összegyűjtik a tartályokba. A kilépőanyag szárazanyag tartalma 7% körüli. A fermentlét egy szivattyúrendszerrel (Gyártója: Vogelsang) és egy homogenizáló egységgel (RotaCut) elszállítják. A fermentlét 75 napon belül feldolgozzák.
Ezen támogatások azonban csak az üzem beindítási költségeit fedezték. További befektetésekre volt szükség ahhoz, hogy pl. automatizálják a tározó tartályokat.
Tapasztalatok A Stonava biogáz üzemnek rengeteg előnyt jelentett az előkészületi fázisban begyűjtött információ és tudás, melyet a Farma Stonava képviselői szereztek a különböző szemináriumok során, valamint a már működő, Németországi legjobb eseteknek számító biogáz üzemek meglátogatásából. Az üzem újjáépítése során nagy hangsúlyt fektettek a hatékonyságra, a technológia minőségére, valamint a saját villamosenergia fogyasztás csökkentésére. Ez az oka annak, hogy keverőlapátos berendezést választottak és a folyamat hőfokát thermofil-re emelték, ami lehetővé teszi a szerves anyagok gyorsabb lebomlását és könnyebbé teszi annak keverését. A biogáz üzem villamosenergia fogyasztása 5.0%, és ebbe a fogyasztásba a két CHP egységet is bele kell érteni.
A biogáz kéntelenítése az első fermentálóban történik. Ezután a biogázt lehűtik, hogy csökkentsék a páratartalmát. Ezt követően a biogázt a két CHP egységben elégetik.
A Farma Stonava szerint egy hálózat nélküli funkcióval ellátott CHP egység használata is ajánlott lenne, hogy a folyamat hatékonyságát növelni lehessen. Vészhelyzet esetén ez a rendszer biztosítaná a hőt a fermentálási folyamathoz. Annak érdekében, hogy a biogáz termelés különbségét ki lehessen egyenlíteni, magas kapacitású gáztartály használata javasolt.
Az első fázishoz a Tedom cég CHP egységét választották, a motor gyártója pedig a Deutz cég. A teljesítmény 537 kWh. A második egység gyártója a GE Jenbacher cég és teljesítménye 844 kW.
24
25
Holbæk Bioenergi I/S Skærbæk (Dánia)
Közreműködők Anders Rosenkvist és Henrik Hansen a farm és a biogáz üzem tulajdonosai. Anders vezeti a biogáz üzemet, míg Henrik a farmgazdaságot. A projektbe más embereket is bevontak: Lundsbye, a biogáz üzem tervezője és építője, ügyvédi irodák, akik gondoskodtak a törvényi háttérről és a hatóságokkal való kommunikációról, a körzeti hőerőmű bizottsága, egy közvetítő, aki rengeteget tud a biogázról és annak alkalmazásáról és segített megtárgyalni a szállítást a körzeti hőerőműbe, továbbá szomszédok, környezetvédelmi szervezetek, helyi mesteremberek.
Alapanyagok 80%-ban önellátó. 300 ha kukorica, mélyalmos trágya, trágya és fű, utóbbi a helyi futball pályákról. Nem használnak semmilyen belsőséget vagy más olyan anyagot, ami túl erős szagot keltene és zavarná a szomszédokat.
Név: Holbæk Bioenergi I/S Hely: Skærbæk, Dánia Általános leírás
Produktumok Gáz és villamosenergia. Az összes fermentlét felhasználják a saját földeken (262 ha).
Ez egy farmon működő biogáz üzem, ahol trágyából, kukoricából és mélyalmos trágyából állítanak elő energiát. A farm, mely a dániai Jutmand dél-nyugati részében található, 200 jersey tehénnel rendelkezik. Ez nagyon jó példája annak, hogyan lehetséges egy biogáz üzemet kevesebb, mint 400 tehénnel fentartani. Dániában ez a mennyiség van minimumként meghatározva, mely elegendő a biogáz előállításhoz. Továbbá azért sorolható még az üzem a legjobb esetek közé, mert a jól kidolgozott kommunikációs stratégiája révén sikerült az egész folyamatot könnyen kivitelezni. 2011 tavaszában indult a projekt.
Törvényi háttér Nem voltak törvényi követelmények, lépések. A helyi önkormányzat nagyon segítőkész és rugalmas volt, hiszen ez az üzem volt az első ilyen a községben és egyúttal az egyik azon kevés üzemek közül az országban, mely csak a farmoktól és mezőgazdasági területektől vesz át a betáplálási anyagot. A dániai üzemek legtöbbje más hulladékot is befogad.
Technikai adatok
Gazdaságosság
4 reaktor 13,800 m3 kapacitással - Aktív térfogat kb. 12,900. Mezofil rendszerben működik, de 1 reaktorban lehetőség van thermofil működtetésre is. Gáztározó: 7,000 m3 Generátor: 360 kWe Becsült termelés: 3,000,000 m3 biogáz / év (250 háztartás számára biztosít energiát) Termelési kapacitás: 4 – 6,000,000 m3 / év Becsült CO2 csökkentés a jelenlegi termelés alapján: 3.600 tonna / év (így Dániában az első olyan üzem, mely CO2 semleges). A gázt a körzeti hőerőműbe szállítják, ahol elektromos árammá alakítják át. A körzeti hőerőmű számára a gázt el tudják raktározni. A siló 40 x 170 méteres és kukorica tárolására használják. A fermentálási idő 180 nap.
A körzeti hőerőmű, ami a biogázt megveszi, Dánia legalacsonyabb gáz árával rendelkezett eleinte ez az, amivel a Holbæk Bioenergi-nek meg kellett küzdenie. A projekt során így nagy mértékű saját finanszírozásra volt szükség.
Tapasztalatok Pénzre van szükség, jó kommunikálási stratégiára, megfelelő partnerek keresésére, olyan körzetben létesíteni az üzemet, ahol a helyi önkormányzat támogatja is azt, a gáz felvásárlója a közelben legyen. Senki ne gondolja azt, hogy csak villamosenergia termeléséből fenttartható az üzem.
26
27
Tovsgård Thisted (Dánia)
Közreműködők Jens (a gazda) működteti az üzemet, ami kb. fél napot vesz igénybe. Szabadságkor vagy Jens távollétében testvére vagy egy alkalmazottja veszi át a helyét. Jens saját maga tervezte és építette meg az új biogáz üzemet a Lundsby cég közreműködésével. A legközelebbi szomszédok olyan nagy távolságra vannak, hogy ebben az esetben nem szükséges a hozzájárulásuk. Jensnek jó kapcsolata van a helyi hatóságokkal. Egyéb közreműködő: egy bank és az Élelmiszeripari, Mezőgazdasági és Halászati Minisztérium.
Alapanyagok Belsőségek és hulladékok a vágóhídról: 3,500 tonna / év. Sertés és tehén trágya 50-50% arányban: 18,250 tonna/év (50 m3/nap). Egy kis nyérc trágya. Ha a villamosenergia ára megfelelően alakul, a cukorrépa felhasználása is számításba jöhet.
Produktumok Évente 2.5 millió KWh villamosenergia, ennek 10 %-a a működtetéshez és folyamatokhoz szükséges. A hőt a ház, a sertés ólak és a garázs fűtésére használják. A megtermelt többi hőt az egyik szomszédba szállítják át, a maradék a szabadba kerül. Nyáron nincs szükség a hőre. A fermentlét többnyire öko-gazdákhoz szállítják, akik talajjavítónak használják és szétszórják földjeiken. Tervben van a fermentlé szeparálása, a rostok komposztálása és mindezek szerves talajjavítóként való értékesítése.
Név: Tovsgård Hely: Thisted, Dánia Általános leírás
Törvényi háttér A hőszolgáltatásra vonatkozó törvény bonyolultá teszi Tovsgård számára az egynél több szomszédnak való hőeljuttatást. Ezen korlátozás miatt Tovsgård veszít bevételéből.
Gazdaságosság
A dániai Lundsby cég biogáz üzeme 1 reaktorral rendelkezik. A farm évente 7,000 vágósertést (110 kg) és 2,000 kismalacot (30 kg) nevel.
Az elektromos hálózatra való rácsatlakozás ára 22,500 Euro volt. A biogáz üzem hoz némi bevételt a vágóhídi hulladékból, az elektromos áram eladásából és a szomszéd hőellátásából. Kiadást a trágya szállítása, a szolgáltatások és a kamatok jelentenek. A biogáz üzem nem lehetne fenttartható a vágóhíd bevétele nélkül. A Dán Kormány az alapítási költségek 20%-át állami támogatásként adja, de az alacsony kamatlábak miatt Jens Kirk szerint ez nem fog elég segítséget nyújtani új biogáz üzemek létesítésében. A villamosenergia árának 15 eurocent körül kellene lennie a megtérüléshez. A biogáz szállítása ugyanakkor sokkal érdekesebb lenne, mint az elektromosságé.
A farm 200 ha saját és 100 ha bérelt földdel rendelkezik. Ez az üzem egy ‘Legjobb eset’, mert a gazda előszőr egy kis üzemből indult ki, melyet egy helyi kovács épített 1996-ban. Számos problémával kellett szembenéznie, de látta, hogy rengeteg dolgot jobban meg lehet oldani. Ezért 2007-ben egy új biogáz üzembe fektetett be - azért is, hogy üzletet csináljon belőle. A testvérének ugyancsak van egy biogáz üzeme. Annak ellenére, hogy a biogáz üzem a sertés ólak mellett található, a trágyát és a hulladékot pedig a vágóhídon Ő gyújti össze, mégis képes volt az évek során elkerülni a fertőzéseket a sertés ólban.
Tapasztalatok
Úgy hiszi, az egyetlen helyes döntés az, hogy a trágyából előbb kinyerjük az energiát és csak utána használjuk a földeken.
Biogáz üzem tulajdonosaként arra is számítani kell, amit nem lehet előre látni. Meg kell lennie a kellő technikai tudásnak és időt kell szánni az üzem karbantartására, hogy optimalizálni lehessen a végeredményt. Tippek és trükkök azon gazdáknak, akik egy lehetséges üzem telepítésén gondolkoznak: • Minél több információ begyűjtése a biogáz üzemekről, akár kiállításon, akár biogáz szervezetektől, vagy gazdáktól, akiknek már van ilyen üzemük. • Kapcsolat felvétele a hivalatos mezőgazdasági támogatószervezettel • Mérje fel saját kapacitásait, pl. a rendelkezésre álló munkaidő, ami a biogáz üzem működtetésé hez kell (1 óra/nap minden egyes 100 kW villamosenergiához), mezőségi munkák a megújuló növények termesztéséhez (60 ha kukorica szükséges 150 kW vill.energia előállításához) • Lásson tisztán a pénzügyi kérdésekben (egy 350 kW-os üzemhez kb. 1 millió Euros befektetés szükséges) • Vegye fel a kapcsolatot az elektromos hálózat cégével • Keressen érdeklődőket a hőenergiára (pl. üvegházak, középületek)
Technikai adatok Egy reaktor, melynek kapacitása: 3,000 m3. Gáztartály, kapacitása: 1,000 m3. Egy generátor, teljesítménye: 340 kW. 1 m3 biogázzal 2 kWe villamosenergiát állít elő. A fermentálási idő 50 nap.
28
29
Biogas Rahm GbR és a Welzel üvegházak Kerken (Németország)
Alapanyagok A jelenlegi Német Megújuló Energiaforrás Törvény (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG) alapján változtatásokra volt szükség az üzemben fermentált anyagokat illetően: • Eleinte, 2003-ban ez az üzem trágyát és élelmiszeripari hulladékot dolgozott fel. • A 2004-es törvényváltoztatás óta a legtöbb haszon elérése érdekében csak trágyát és megújuló növényeket tápláltak be. • A szabályok újabb változtatásával 2009 óta még több trágya (minimum 30%) és megújuló növény került felhasználásra. • A kukorica szilázs bevitele korlátozottá válhat 2012-ben. Manapság napi 11 tonna tehén trágya, 4,5 tonna szárított baromfi trágya (32% trágyának megfelelő) és 18 tonna kukorica szilázs keverékét táplálják be.
Produktumok Név: Biogas Rahm GbR együttműködésben a Welzel üvegházakkal Hely: Kerken, Németország Általános leírás
Energia mérleg: 1. Az összes biogáz a CHP egységben kerül felhasználásra. (Ø napi gáztermelés 6,800 m³) (500 kWel és kb. 850 kWth) 2. A megtermelt villamosenergiát betáplálják a hálózatba. (összeségében kb. 4.3 millió kWh/év, Ø ára 22.6 EuroCent/kWh) 3. Az üzem által felhasznált összes elektromos áramot egy szolgáltatótól vásárolják. (kb. 0.275 millió kWh/év, Ø ára 9.8 Eurocent/kWh, az adót az ár nem tartalmazza) 4. A kertészet által felhasznált összes elektromos áramot szintén egy szolgáltatótól vásárolják. (kb. 0.4 millió kWh/év, Ø ára 9.5 Eurocent/kWh, az adót az ár nem tartalmazza) 5. Hőfelhasználás: elsősorban az üvegházak fűtését kell biztosítani. A növényektől és az időjárási viszonyoktól függően felléphet napi hőfelesleg, melyet a fermentált trágya szárításához használhatnak fel.
Villamosenergiát előállító biogáz üzem kombinálása energiaintenzív üvegházas virágtermesztéssel. A Biogas Rahm cég fő célja, hogy hőt szolgáltasson a kertészet számára. A villamosenergia betáplálása a hálózatba a pénzbevétel második pillére. A farmmal való együttműködés legfőbb okát annak közelsége jelentette.
Technikai adatok A telepített tározók térfogatai: • trágya (a biogáz üzemi kezelés előtt): 6,000 m³ • keverőtartály: 300 m³ • fermentáló: 2,200 m³ • fermentlé: 1,800 m³ Az összes tározó betonból épült és 2.5 m mélyre nyúlnak a talajban. A kukorica szilázs tárolására elérhető kapacitás 8,000 tonna. 2011-ben telepítettek egy tesztüzemet abból a célból, hogy bizonyíthassák, a rendszer kiszárítja a fermentált trágyát anélkül, hogy előzöleg elkülönítették volna a szilárd és folyékony részeit. A biogáz üzem CHP-ja maradékhőjének (amire a kertészetben már nincs szükség) ilyen módon való felhasználása összhangban van a Megújuló Energiaforrások Törvényével (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG) és még további haszonhoz is vezet.
A szigetelt hőcsövek hossza a biogáz üzem CHP tartálya és a kertészet hőtározója között csak 150 m. Az üvegházakon belül különálló, számítógéppel vezérelt hőelosztó rendszerek vannak.
Törvényi háttér Az üzem működtetése szorosan összefügg Németország energiaügyi törvényével, különösképp a Német Megújuló Energiaforrás Törvénnyel (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG). Ez leginkább (mások mellett) az átvételi tarifára és a betáplálható anyagokra vonakozó változásokon érhető tetten.
Közreműködők
Gazdaságosság
A „The Greenhouses Welzel” cég A kertészetet 1957-ben alapították, mely kezdetben két üvegházból (500 m²) állt. Számos fejlesztési folyamat során az üveg és a speciális műanyag takarófóliák alatti terület 40,000 m²-re bővült 2012ben. Kiszolgáló épületek az adminisztrációhoz és szociális célokra illetve lakások épültek a munkások részére. Ebből kifolyólag nagy szükség van a hő- és villamosenergiára. Az üvegházakat rendszerint olajjal vagy földgázzal, néha pedig szénnel fűtik. The “Biogas Rahm” cég A “Biogas Rahm” céget 2003-ban 3 résztvevő alapította: a kertészet tulajdonosa, egy szomszédos gazda és egy mezőgazdasági vállalkozó. Mindegyik partnernek ugyanazon nagyra törő célja volt, hogy előnyt kovácsoljon a részvétellel: • a kertészet tulajdonosa a cég ügyvezető igazgatója és rengeteg pénzt spórol meg az üvegházak olcsó fűtésével, • a gazda számára bevételt jelent a biogáz üzem működtetése • a mezőgazdasági válllalkozó bevétele a kukorica szilázs termelésének és trágya kezelésének logisztikájából, valamint a kapacitás kihasználásának magasabb fokából származik. A biogáz üzemet az EnviTec Biogas AG, Saerbeck tervezte és építette. http://www.envitec-biogas.de/
A befektetés teljes összege 2003-ban 1.3 millió Euro körül volt. Ez azt jelenti, hogy a konkrét beruházási költség kW-onként 2,000 Euro, ami nagyon alacsony. A tervezési és jóváhagyási költségek kb. 25,000 € körül voltak.
Tapasztalatok A “Biogas Rahm” cég háromszoros hasznot realizál: • a biogáz üzemben a CHP által megtermelt összes energia hálózatba való betáplálásából • a kertészetnek eladott hőenergiából • szárított fermentált trágya talajjavítóként történő eladásából A beviteli anyagok változnak a törvényi követelmények és az átvételi tarifától függően. 30
31
Bio-Energie Kortenberken GmbH & Co KG Wietmarschen-Lohne (Németország)
Alapanyagok A jelenlegi Német Megújuló Energiaforrás Törvény (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG) alapján a betáplált anyagok trágya (min. 30%) és megújuló növények. Jelenleg 30 tonna (35%-nak megfelelő) trágya, 50 tonna kukorica-szilázs és 10 tonna rozs-szilázs keverékét táplálják be. A betáplált szilázs egészét egy tározóban lemérik és szárazon keverik. Még a betáplálás előtt egy aprítós szivattyúval összekeverik a szilázst és a trágyát. Naponta 24 automatizált betáplálási folyamat zajlik le, melyek egyenként 20 percig tartanak.
Produktumok 5 CHP található (összesen 1,100 kWel) 5 különböző helyen:
Név: Bio-Energie Kortenberken GmbH & Co KG Hely: Wietmarschen-Lohne, Németország Általános leírás
• 1 CHP (220 kWel, 210 kWth) a biogáz üzemnél • 3 CHP (220 kWel, 210 kWth egyenként) 3 különálló sertéstelepen • 1 CHP (250 kWel, 270 kWth) a városi oktatási központban (a thermális kapacitás értékei az elérhető, fűtési célú hőteljesítményben értendő) 2011-ben mindegyik CHP átlagosan 8,500 órát üzemelt. Energia mérleg:
A “Bio-Energie Kortenberken” cég fő célja 3 egymástól független sertéstelep, 8 farmház és a városban levő oktatási központok (2 iskola és 3 edzőterem) hőellátásának biztosítása.
1. Az összes biogáz felhasználásra kerül az 5 CHP-ben (Ø napi gáz termelés 13,200 m³). 2. Az összes megtermelt villamos energiát betáplálják a hálózatba. (összesen kb. 9.5 millió kWh/év, Ø ára 23 Ct/kWh). 3. Az üzem által felhasznált összes elektromos áramot egy szolgáltatótól vásárolják. (kb. 0.7 millió kWh/év, Ø ára 13 Ct/kWh, az ár nem tartalmazza az adót) 4. Hőfelhasználás (Ø hőenergia eladási ára 2.4 Ct/kWhth):
A villamosenergia betáplálása a hálózatba a pénzbevétel második pillére.
Technikai adatok A telepített tartályok térfogatai: 2 fermentáló: 2 x 2,800 m³ (átmérő 26 m, magasság 6 m) 1 utófermentáló tartály: 4,200 m³ (és tározó) (átmérő 32 m, magasság 6 m) 2 fermentált trágya tározó: 2 x 4,200 m³ (átmérő 32 m, magasság 6 m) 1 keverőtartály: 280 m³
• 1,000 kocát tartalmazó istálló fűtése (istállóként évente 6,000 kWhth) • 8 lakóház fűtése (házanként évente 40,000 kWhth) • az oktatási központnak szállított hő évente közel 1 millió kWhth
Szilázs-tározó (133 m hosszú, 34 m széles, 8 m magas) Kapacitás 25,000 tonna szilázsnak (350 ha kukorica + 120 ha rozs)
Törvényi háttér
Az (el)szigetelt fermentáló technikai részletei (balról jobbra): keverőlapát motorja, 2 kerek ellenőrzőablak, szellőztető egység a duplarétegű tető megemeléséhez, 2 biogáz nyomásszabályozó egység.
Az üzem működtetése szorosan összefügg Németország energiaügyi törvényével, különösképp a Német Megújuló Energiaforrás Törvénnyel (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG). Ez leginkább (mások mellett) az átvételi tarifára és a betáplálható anyagokra vonakozó változásokon érhető tetten.
Közreműködők A “Bio-Energie Kortenberken” céget 2009-ben 7 résztvevő cég és vállalkozás alapította: • 3 sertésgazda • 3 kukorica-szilázs szállító gazda • és egy mezőgazdasági szövetkezet, ami a biogáz üzemet működteti
Gazdaságosság A teljes befektetés összege kb. 4,1 millió Euro volt. Ez azt jelenti, hogy a konkrét beruházási költség kW-onként 4,000 Euro, ami egy nagyon jó eredmény. A tervezési költség 40,000 Euro, ami a teljes befektetés 1%-a csak (4% az általános), a jóváhagyás költsége pedig 35,000 Euro volt.
Mindegyik partnernek ugyanazon nagyra törő célja volt, hogy előnyt kovácsoljon a részvétellel: • a sertésgazdák olcsóbban fűtik az ólakat. Egyikük egyben a cég ügyvezető igazgatója is. • a gazdák, akik kukorica szilázs termelésével foglalkoznak • a mezőgazdasági válllalkozó bevétele a kukorica szilázs termelésének és trágya kezelésének logisztikájából, valamint a kapacitás kihasználásának magasabb fokából származik.
Tapasztalatok
A biogáz üzemet a CONSENTIS Anlagenbau GmbH, Wietmarschen tervezte és építette. http://www.consentis.de/
A “Bio-Energie Kortenberken” cégnek kétszeres bevétele származik: • a biogáz üzem CHP egysége, a sertéstelepeken levő 3 CHP egység és az oktatási központ CHP egysége által termelt összes villamosenergia hálózatba való betáplálásából • a sertésgazdáknak és az oktatási központnak eladott hőből
32
33
Biogasanlage Wriezen Brandenburg (Németország)
Név: Biogasanlage Wriezen Hely: Märkisch-Oderland, Brandenburg, Németország Általános leírás
Közreműködők A biogáz üzemet az Agri.Capital cég építette. A nemzeti gázhálózat működtetője az EWE Netz GmbH, Oldenburg. A biogáz üzem betáplálási anyagait kb. 15 helyi gazda biztosítja.
A biogáz üzemet 2010 végén helyezték üzembe. Az üzem 3 fermentálóból és 3 utófermentáló tartályból áll.
Alapanyagok
Technikai adatok
A biogáz termeléshez használt anyagok többnyire megújuló növények, mint pl. kukorica szilázs, teljes növények szilázsa, fű vagy gabona.
Fő lépés a tisztítási folyamatban Szén-dioxid eltávolítása Külöböző technnológiák vannak használatban:
Produktumok
Pressure Swing Adsorption (PSA) Ez a technika magas nyomás hatására, a felületi adszorpciót kihasználva különíti el a szén-dioxidot a biogáztól.
A termelt biogáz teljesítmény áltagosan 7,6 MW, ami 1,150 m³/óra mennyiségnek felel meg (ez a Kortenberkeni üzem kétszerese). A termelt biogázt biometánná tisztítják a PSA technológia használatával. A biometán-termelési teljesítmény 55 millió kWh évente (ami 6,25 millió m³-t jelent évente), a nemzeti hálózatba betáplált biometán mennyisége óránként 700 Nm³.
Elnyeletés Az ilyen üzemben a biogázt egy müanyag szemcsékkel töltött toronyban ellenáramú folyadékkal „ütköztetik”. A szemcsék megnövelik az érintkezési felületet a gáz és a folyadék között. Az elnyeléses technológia mögött az áll, hogy a szén-dioxid sokkal jobban oldódik, mint a metán. Vízben lekötéses módszer A szén-dioxid a vízben könnyebben oldódik, mint a metán, ezért a szén-dioxid nagyobb mértékben fog feloldódni, mint a metán, különösképp alacsonyabb hőmérsékleteken.
Törvényi háttér Ahhoz, hogy a biogáz üzem működhessen és részesedhessen az átvételi tarifából, nem csak az általános követelményeknek, hanem a biometán betáplálás követelményeinek is meg kellett felelnie.
Szerves fizikai lekötés A szerves fizikai lekötés nagyon hasonlít a vízben lekötéses módszerhez, abban különbözik csak, hogy a szén-dioxidot szerves oldóanyaggal, pl. polietilén-glikollal nyeletik el. A polietilén-glikol jobban megköti a szén-dioxidot, mint a víz és ugyanannyi megtisztítandó mennyiség esetében a folyékony fázis áramlása alacsonyabb lehet, az üzemből pedig kisebb méretű is elegendő. A polietilén-glikolos segédanyagot melegítéssel és/vagy magas nyomáson regenerálják.
Gazdaságosság Az üzem részesedik az átvételi tarifából a megtermelt villamosenergiáért és gázhálózatba eladott gázért is.
Kémiai elnyelés A kémiai lekötések során aminban oldják fel a szén-dioxidot. A szén-dioxid nem csak lekötődik a folyadékban, de kémiai reakcióba is lép a benne levő aminnal. Mivel a kémiai reakció erősen szelektív, a metán-veszteség akár <0.1% is lehet.
Tapasztalatok
Membránok A biogáz tisztításához használt száraz membránok olyan anyagokból készülnek, melyek szén-dioxid, viz és ammónia áteresztővé teszik azokat. A hidrogén-szulfid és a víz áthatol a membránon egy bizonyos szintig, míg a nitrogén és a metán csak kis mértékben. Rendszerint a membránok üreges rostok formájában vannak összerendezve. A folyamatot gyakran két lépésben végzik.
A biogáz üzem gazdaságosságát jelentősen növelni lehet az újfajta biogáz felhasználási módszerek bevezétésével.
34
35
Egy kisméretű biogáz üzem modellje Németország
Alapanyagok Szükséges trágya: o 10,000 m³ sertés trágya évente (pl. 900 kocától vagy 3,000 hízó sertéstől) vagy o 8,000 m³ marha trágya évente (pl. 400 tehéntől (egész évben az istállóban))
Produktumok Minimum 75kWel CHP teljesítmény szükséges ahhoz, hogy a termelt biogáz óránkénti átlagos mennyisége elérje kb. a 45 m³-t.
Törvényi háttér Ez a modell a 2012-es EEG törvény megújított változatán alapul, melyből előreláthatólag több támogatás várható majd a kisebb üzemek számára, melyek főként trágyával működnek.
Név: Egy kisméretű biogáz üzem modellje Hely: Egy példa modell, ami megfelelő támogatás esetén jól működhet, nem csak
Gazdaságosság Biogázüzem-építő cégek megállapításai: • A biogáz üzemnek gazdasági szempontból csak akkor van értelme, ha a betáplált anyag trágya. • Megújuló növények kis százalékban mért felhasználása esetén további betáplálási technikára és befektetésekre van szükség • A farm már meglévő trágyakezelő infrakstruktúráját, mint pl. szivattyúk és tározók, a rendszerbe be kell építeni • Ez azt jelenti, hogy a konkrét beruházási költség > 5,300 €/kW, ami sokkal több, mint egy 500 kWel biogáz üzem esetében • Optimális körülmények között a szerzett nyereség maximum 160,000 Euro. • Németországban a kisebb üzemek jóváhagyási és tervezési procedúrája hasonlít a nagyobb üzemekéhez. A költségek csökkentése csak nagyon kis mértékben lehetséges, mivel az összes lépés majdnem ugyanazt tartalmazza.
Németországban, de Európában vagy bárhol máshol a világon is.
Általános leírás Németországban 2000 óta a fő gazdasági oka a biogáz üzemek működtetésének és a biogáz megújuló energiaforrásként való használatának a Német Megújuló Energiaforrások Törvény (ErneuerbareEnergien-Gesetz – EEG) által nyújtott támogatás. Eközben, az EEG 2012-es változatában előreláthatólag több támogatás várható a kisebb üzemek számára, melyek főként trágyával működnek. Azonban vannak bizonyos követelmények, melyeket teljesíteni kell a különleges támogatás érdekében.
o tervezési költségek: o szakértői vélemény: o hatósági engedély:
Az új követelmények miatt nagyon kevés biogáz üzem van tervben és az építőcégek is csak csekély számú üzem építésén dolgoznak. Ebből kifolyólag jelengleg nem tudunk ‘Legjobb’ esetet’ bemutatni, de azon követelményeket és feltételeket, melyek érdekesek lehetnek a gazdák és más országok számára, bemutatásra kerülnek.
Tapasztalatok
Technikai adatok
Elsőre úgy tűnhet a kisebb méretű, trágya-alapú biogázüzemek jelentik a legjobb megoldást az állatállománnyal rendelkező gazdaságok számára. Viszont, figyelembe véve a fenti tényeket, az egyes farmokról nagyon megalapozott gazdasági és pénzügyi információkat nyerhetünk. Németországban a szükséges állatállomány mérete alapján már nem beszélhetünk kisméretű farmokról. A legtöbb, állatállománnyal rendelkező farm valójában túl kis méretű, de lehetőség van az együttműködésre. A kisebb üzembe való befektetés jelentősen magasabb költségekkel jár, mint a nagyobb üzemek esetében. Számítani kell arra, hogy időre is szükség van a karbantartáshoz. Az üzem működtetéséhez szükséges további, farmon kivüli humánerőforrást gazdasági szempontból nem kell valósnak tekinteni.
Egy kisebb méretű biogázüzem feltételei: • • • •
8,000 € 10,000 € 5,000 €
Fix 0.25 €/kWh átvételi tarifa (20 évig érvényes az első, hálózatba táplált kWh után) A gázmotor (CHP) max. teljesítménye 75 kW A betáplált anyag legalább 80%-a trágya, a maradék 20% lehet megújuló növény Hőfelhasználási koncepció nem kötelező
36
37
Bátortrade Kft. Nyírbátor (Magyarország)
Közreműködők Befektető: BÁTORTRADE Kft Fővállalkozó: DEVLON Kft. Ügyintézés: BIO-GENESIS Kft. Technológia tervezője: Eisele International Kft. (Franz Eisele u. Söhne GmbH u. Co. KG.)
Alapanyagok 7,000 t/év - tehén trágya 500 t/év - baromfi trágya 4,000 t/év - különböző növények 40,000 t/év - vágóhídi szennyvíz 850 t/év - háztartási szerves hulladék 20,000 t/év - állati hulladék a vágóhídról 1,700 t/év - sterilizált állati zsiradék
Produktumok Biogáz mennyisége: 15,000 m3/nap Termelt elektromos áram: 32,000 kWh/nap Termelt hő: 50,000 kWh (300,000 MJ) / nap
Törvényi háttér
Név: Bátortrade Kft. Hely: Nyírbátor, Magyarország
Hulladékgazdálkodás Vízminőség-védelem Levegőtisztaság - kibocsájtás ellenőrzése Zajszint csökkentés Szaghatás csökkentése
Általános leírás
Gazdaságosság
Magyarországon ez az volt első, nagyméretű biogáz üzem, és az átadás óta folyamatosan működik. 2001-ben a biogáz üzem építési költsége, a kiegészítő épületekkel és egyéb létesítményekkel együtt 2 milliárd 200 millió Forintba (kb. 9 millió Euro) került.
Termőföldek alternatív felhasználása, energiatermelő növények termesztése Munkahelyek teremtése Megújuló energia előállítása Környezeti ártalmak csökkentése Biotakarmány előállítása
A paraméterek a következők: - több mint 10,000 ha földterület - tejtermelés: 8,000,000 liter/év - csirke feldolgozás (broiler): évente 9,000,000 Feldolgozott anyagok: több mint 120 000 t/év
Tapasztalatok
Technikai adatok
A biogáz technológia alkalmazása kevésbé lehet profitáló, ha csak a farmokon elérhető trágya és növények feldolgozásásával számolhatunk. A szennyvíz és hulladékok feldolgozásával szerzett bevétel fontos a kifizetődés szempontjából. A megtermelt hőt helyben kell felhasználni, a tárolását és/vagy szállítását pedig ugyancsak helyileg vagy a közelben kell megoldani, mert a nagy távolságú szállítás nem gazdaságos. Az elektromos áram eladása is problémákat okozhat - a fix tarifák ellenére is - mert a betáplálási pontok kiépítése nagyon sokba kerülhet (az üzem teljes költségének kb. 10%-a), sőt akár az áramszolgáltatók is akadályokat gördíthetnek teljesíthetetlen feltételek formájában.
6 db mezofil fermentor (magasság: 5m, átmérő: 18m, üzemeltetési hőfok: 37 C) 6 db thermofil fermentor (magasság: 5m, átmérő: 20m, üzemeltetési hőfok: 55 C) 2 db gáztározó (magasság: 5m, átmérő: 16m, kapacitás: 1,000 m3) 10,000 m3 ideiglenes tározó + 20,000 m3 puffer tározó a hígtrágya tárolásához 3 db 500 kWh gázmotor 1 db 1,000 kWh gázmotor 38
39
McDonnell Farms Biogas Limited Shanagolden, Co. Limerick, (Írország)
Alapanyagok Szarvasmarha hígtrágya: 5,800 t/év (10% szárazanyag-tartalom) Élelmiszeripari hulladék: 2,800 t/év (22% dm) Baromfi trágya: 900 t/év (40% dm) Tejtermelési maradékok: 900 t/év (22% dm) Glicerin: 360 t/év (90% dm) Összesen: 10,760 t/év
Produktumok
Név: McDonnell Farms Biogas Limited Hely: Shanagolden, Co. Limerick, Írország. Általános leírás
Biogáz termelés: ~950,000 m3/a (55% CH4 tartalom, 20 MJ/m3) Elektromos áram termelése: ~2,000,000 kWh/év, nagy része a nemzeti hálózatba megy Hőtermelés: ~2,100,000 kWh/év, a hőt továbbítják az üzem és a baromfi ólak fűtéséhez, illetve pasztörizáláshoz.
Törvényi háttér
2009 és 2010 folyamán a limericki farmer, David McDonnell a legfejlettebb anaerób fermentálók egyikét vezette be az írországi farmüzemeken. David már évekkel ezelőtt elkezdett érdeklődni az alternatív energiaforrások iránt és számos AD üzemet meglátogatott Németországban és Dániában, hogy lássa hogyan működnek ezek más országokban.
Vannak olyan lényeges és alapvető dolgok, melyeket már a korai időszakban el kell intézni, ezek tartalmazzák a tervezési hozzájárulást, a hulladékfeldolgozás engedélyének kérelmét, a Mezőgazdasági, Halászati és Élelmiszeripari (DAFF) Minisztérium engedélyét az állati eredetű melléktermékek (ABP) feldolgozásához és az elektromoshálózatra való rácsatlakozást. A villamosenergia-vásárlás megállapodását és a Megújuló Energia Átvételi Tarifa (REFIT) jelentkezéseket be kell nyújtani. Az AD biogáz üzem tervezésének velejáró nehézsége a ‘hulladék’ bevonása, melyet pl. fertőtleníteni kell az ABP-szabályozás szerint. Hulladékgazdálkodási engedélyre lesz szükség a helyi hatóságoktól vagy egy igazolványra az EPA-tól, attól függően, hogy mekkora lesz az üzem. Ezek a folyamatok hosszú hónapokig zajlanak és emiatt ajánlott a kérvényt korán benyújtani. A DAFF állatieredetű hulladék gazdálkodási szekcióját is informálni kell a tervezett fejlesztésekről és kérelmet kell benyújtani feléjük az engedélyre, melynek feltételei minden AD üzem tervezésére, elrendezésére és működtetésére meg vannak határozva. Ez a folyamat 3 szakaszból áll, az építés előtt, az üzembehelyezés előtt és végül az üzem működési jóváhagyása, a meghatalmazás után. Ahogy megvan az üzem tervének és kialakításának vázlata, a legjobb, ha már az első szakaszban benyújtjuk a kérelmet az engedélyre arra az esetre, ha változtatásokra lenne szükség. Ezzel elkerülhető az esetleges változtatások újbóli benyújtása a későbbi fázisokban.
David 300 tejtermelő tehenet tart és egy közepes méretű, szabadtartású (free range) baromfi farmot is üzemeltet testvérével, Richarddal. Ide tartozik az a fermentáló is, amit nemrégiben telepítettek, valamint a 2 szélturbina (2.3 MW), melyek 2010 végéig az elektromos hálózatra voltak csatlakoztatva. McDonnell-ék 2010 januárjában kezdték el biogáz üzemük építését. • Az AD üzemet 2010 szeptemberében kezdték üzembehelyezni • 2010 decemberében beindult az üzem • A Mezőgazdasági Minisztérium 2011 novemberében fejezte be a jóváhagyást.
Technikai adatok Az üzem részegységei: • A folyékony és félig szilárd hulladékok befogadóegysége, beleértve a fertőtlenítő egységet, a betápláló és tározótartályt (200 m3) • Az állati eredetű melléktermékek és iszap befogadóegysége (hígtrágya, baromfitrágya) • Elsődleges fermentáló és fedett, duplarétegű fóliával szigetelt tározótartály (980 m3, 17m x 6m) • Integrált gáz- és gépi keverőrendszerek (agitátor, lazító) • Integrált progresszív csigás szivattyú • Külső hőcserélő az alapanyagok fűtéséhez • Fedett, 2500 m3 tározótartály (26m x 6m) • Szeparátor a fermentlé folyékony és rost részeinek elválasztásához • Biológiai gáztisztító, gázhűtő és gázelemző • CHP egység: MAN, 250 kWel, 263 kWth. Becsült hatékonysági arány: 38% elektromos, 41% thermo (integrált hőcserélő) • Az üzem teljes automatikája
Gazdaságosság Elsődleges energiamegtakarítások: ~1,200 MWh/a - Megújulóenergia termelése CO2 megtakarítás: ~1,500 t CO2/a - Környezetkárosítás csökkentése Munkahelyteremtés a körzetben Jobb minőségű, helyileg előállított talajjavító termelése a földekre.
Tapasztalatok Fontos, hogy a projekt korai fázisaiban előzetes tervezési megbeszéléseket folytassunk a Megyei Tanáccsal. Így világosan látható lesz, melyek azok a területek, melyekkel részletesebben kell foglalkozni a tervezési folyamat során és időkereten belül. Tisztázni kell néhány felvetődő kérdést is, mint pl. a CHP egység javasolt helye és az épület vagy tározó típusa, amiben benne lesz. Ez egy nagyon fontos szempont a zajszintcsökkentés, biztonsági felszerelés és egyes folyamatok, pl. egy esetleges gázrobbanás elkerülése végett. Továbbá gondoskodni kell az üzem és az olyan környező lakóházak közti távolságról, melyek nem a fejlesztő tulajdonához tartoznak. Ahogy megvan az üzem tervének és kialakításának vázlata, a legjobb, ha már az első szakaszban benyújtjuk a kérelmet az engedélyre arra az esetre, ha változtatásokra lenne szükség. Ezzel elkerülhető az esetleges változtatások újbóli benyújtása a későbbi fázisokban. Az AD üzem működtetése és karbantartása során számos egyéb kérdést is még figyelembe kell venni, mint pl.:
Működtetési paraméterek: Működési hőfok: 40 °C (mezofil), fűtés forró vízzel a CHP-egységen keresztül. Betöltött szerves anyagok aránya: ~4.0 kg odm/m3 (elsődleges fermentáló), 2.0 kg odm/m3 elsődleges fermentálók és első tározótartályok. Rothasztási idő: ~40 nap az elsődleges fermentálóban, 80 nap az elsődleges fermentálóban és az első tározótartályban.
Közreműködők
• • • •
McDonnell Farms Biogas Limited
40
Üzemeltetői szaktudás és tréning Professzionális háttértámogatás Élettartam költség Egészség és biztonság
• • • •
Erőmű automatizálás Szolgáltatási szerződések Szökőáram veszteség Indulási költségek 41
Praktijkcentrum De Marke Hengelo (gld). Hollandia
Közreműködők Wageningen Egyetem Állattenyészti Kutatási Központ
Alapanyagok Éves szinten az üzem 3,000 m3 tehén trágyát és további 100 tonna száraz biomasszát használ fel.
Produktumok
Név: Praktijkcentrum De Marke Hely: Hengelo (gld). Hollandia Általános leírás
A nyers biogázt üzemanyagként is használják, amivel a traktort működtetik a farmon. Amikor a motornak teljesítményt kell leadnia, akkor biogázt is kevernek az üzemanyaghoz, átlagosan 50% arányban. A motor teljesítménye így 10-20%-kal növekedett, míg a CO2 és NOx kibocsátása csökkent.
Praktijkcentrum De Marke a Wageningen Egyetem Állattenyésztési Kutatási Központjának részét képezi. A De Marke kutatások célja tiszta és gazdaságos tejtermelési módszerek demonstrálása, valamint a tejtermelés környezetkárosító hatásainak minimalizálása. A gyakorlatban ez az ammónia, nitrát, foszfát és üvegházi gázveszteség minimumra való csökkentését jelenti. A trágya és ásványi anyagok a lehető leghatékonyabb módon vannak kihasználva, így a nyers anyagok és energia iránti igényt minimumon lehet tartani. Egészében véve a tejtermelés ökológiai lábnyoma minimalizált. A tudást, mely a De Marke-nál összegyűlik, olyan farmokon hasznosítják be, melyek részei a “Koeien en Kansen” (Tehenek és lehetőségek) nevű projektnek. A 2003-ban telepített és azóta működő biogáz üzem nagyban hozzájárul az ökológiai lábnyom csökkentéséhez. A De Marke kutatói központ kapcsolattartó személye Mr. Zwier van der Vegte.
Törvényi háttér A Holland régió egyike azon kevés országoknak, melyekben biometán-gázhálózat és az arra csatlakozás is elérhető. Ez lehetővé tette a gazdák számára, hogy a tisztított biogáz egy részét eladhassák közvetlenül a hálózatba. A maradékot a traktorok üzemeltetéséhez használják fel.
Gazdaságosság
Technikai adatok
A befektetés költsége 156,000 € volt. A létesítményt 2 alkalmazott üzemelteti. Az üzem telepítése MEP támogatásban részesült, de a pénzügyi eredmény nem volt kulcsfontosságú ebben a projektben. A nemrégiben épült gáztisztító egység költsége 250,000 és 300,000 € között volt.
A fermentálási rendszer egy folyamatosan kevert, vertikális, 1,440 m3 kapacitású fermentorból áll. Eredetileg trágyatározó volt, amit később fermentálóvá alakítottak át. Éves szinten az üzem 3,000 m3 tehén trágyát és további 100 tonna száraz biomasszát használ fel. Eredetileg egy CHP egység is rá volt csatlakoztatva a biogázüzemre, mely éves szinten 156,000 kWh villamosenergiát fejlesztett. Időközben egy biometán-tisztító létesítmény is épült és tesztelve lett. A létesítmény működik és a CCS B.V.-vel közösen együttműködve kerül optimalizálásra.
Tapasztalatok A fermentáló tartály tulajdonképpen egy régi trágyatározó-tartály, mely át lett alakítva. Az egyik nehézséget a megfelelő szigetelés biztosítása jelentette. Nem sokkal az indítás után a fűtőrendszer elromlott. A CHP egység is hibát jelzett, mert néhány szelep eltömődött. A főtanulsága ennek az, hogy biztonságosabb és jobb felépíteni egy teljesen új üzemet, minthogy egy meglévő tartályt alakítsunk át.
42
43
Granja de San Ramón Requena (Spanyolország)
Közreműködők Menedzsment: AD3 Energy, ami a Granja San Ramón leánycége.
Alapanyagok 80m3 trágya naponta (80%-a az összesnek a farmról) 4,000 t/trágya + széna + narancshéj (limonén nélkül) Tervezik a más betáplálási anyagokkal való kísérletezést, mint pl. hagyma hulladék.
Produktumok 2,000,000 m3 biogáz/év A hő 30%-a a fermentálók melegítéséhez szükséges. A jó minőségű fermentlét talajjavító előállítására használják komposztálás és a folyékony illetve szilárd részek szétválasztása után.
Törvényi háttér
Név: Granja de San Ramón Hely: Requena, Spanyolország Általános leírás
Hálózatba eladott villamosenergia és automatikus fogyasztás, amikor a hálózati betáplálás szünetel.
Gazdaságosság Kezdeti befektetés : 2,000,000 Euro Becsült megtérülési idő: 8 év Elektromosság hálózatba való betáplálása Szilárd talajjavító anyag eladása kiskereskedelmi forgalomba Fermentlé megszűrése a műtrágya helyettesítéséhez A motorok lehűléséből származó hőt a fermentáló fűtésére hasznosítják, a maradék nem kerül felhasználásra.
2,200 tehén, amiből 1,100 tejelő, a többi fiatal, illetve a szaporításhoz szükséges állat. Legnagyobb tejgazdaság Spanyolországban. Tervezik, hogy a tehénállományt 5000-re bővítsék az elkövetkezendő 5 évben. 15.5 millió liter tej/év Kibővítés: 100 ha
Technikai adatok
Tapasztalatok
Teljesítmény: 500 kW 2 fermentáló, kapacitásuk 800 és 2,200 m3 Villamosenergia termelés: 4,000 MW/év 8,400 működtetési óra/év A termelt hő 30%-át a fermentálók 42 C fokra való fűtéséhez használják, a maradék elvész, habár már kutatják a módját, hogyan lehetne felhasználni. A biogáz 6-7%-a kerül saját felhasználásra, illetve motorokhoz tekintettel az automatikus fogyasztásra, amikor a hálózati betáplálás szünetelése miatt szükség van rá.
Az üzem jól ki van használva. Az üzem legjobb tulajdonsága a gépesítettség és a biztonsági rendszerek, melyek lehetővé teszik a folyamatos megfigyelést és a felmerülő problémákat is előre lehet látni. A legtöbb problémát a megújuló energiák helyzete jelenti Spanyolországban, mert nincs speciális átvételi tarifa rendszer és megfelelő áron kapható betáplálási alapanyagok sem. Számos olyan anyag létezik, amit be lehetne táplálni, de ha a fermentlé és ezáltal az eladható talajjavító anyagok minőségét egy elfogadható szinten akarjuk tartani, akkor nem mindegy, milyen bemeneti anyagokat használunk.
44
45
Ultzama biogáz üzem Larraintzar (Spanyolország)
Közreműködők A gazdák egyben részvényesek is az Aritzalde Cooperative és helyi befektetőkkel együtt. Regionális állami támogatást is kaptak.
Alapanyagok Szervesanyag tartalom: 90,000 m3 évente, plusz egyéb tejtermelési és takarmányozási hulladékok (savó és csurgalékvíz)
Produktumok Az üzem két transzformátorral és vezetékrendszerrel rendelkezik, amin a villamosenergiát betáplálják a hálózatba. Továbbá a fermentlét is értékesítik talajjavítószerként.
Törvényi háttér Spanyol és Baszk törvények
Gazdaságosság
Név: Ultzama biogáz üzem Hely: Larraintzar, Spanyolország Általános leírás
Költségvetés: 1 – a telek előkészítése: 63,002 € 2 – infrastruktúra kiépítése: 85,710.91 € 3 – civil munka az építkezésen: 270,070.83 € 4 – általános fejlesztés: 88,729.88 € 5 – minőségellenőrzés: 3,000 € 6 – egészségvédelem és biztonság: 12,135.00 € 7 – anaerób fermentáló: 1,727,273.00 € Részösseg: 2,249,921.62 € 10% rezsi és járulékos költségek: 224,992.16 € ÖSSZESÍTVE: 2,474,913.78 € 16% adó: 395,986.20 € TELJES KÖLTSÉGVETÉS: 2,870,899.98 €
Ez az üzem 26 farmert fog össze a körzet 3 völgyében és azon túl. A teljes állatállományban levő tehenek száma 2,700. Az üzem 3, a Baszk kormány által magas érdekeltségűvé nyílvánított körzet közepén helyezkedik el. A trágya kezelése ezeken a nagy hagyományokkal rendelkező környékeken különösképp érzékeny téma, mert a nagyméretű állatállomány és a nagy páratartalmú klíma miatt a nitrát szennyezés mértékét szigorú ellenőrzés alatt kell tartani.
Technikai adatok Az üzem energiahatékonysága az energiatermelés maximalizálásának képességén alapul. A termelt biogáz napi mennyisége 5,250 m3, 60% metántartalommal.
Tapasztalatok Ez az üzem a helyi gazdák együttműködésének jó példája, mivel 26 gazdát fog össze, akik megosztják a befektetések költségeit és együtt, közös vállalkozásként működtetik az üzemet.
46
47
Mas Bes: egy tejtermelő gazda biogáz üzeme Salitja - Girona (Spanyolország)
Közreműködők Az APERGAS egy olyan cég, mely különböző területek kombinálásán alapul, így a mérnöki világot belehelyezi az állattenyésztés folyamatába, valamint vállalati szolgáltatásokat és karbantartást kínál. Az APERGAS lehetőséget kínál az állattenyésztés világának arra, hogy ne hagyják ki a megújuló energiákban rejlő megoldásokat, az összes lehetőséget figyelembe véve megvalósítsák azt a biogáz üzemet, mely a legjobban igazodik a farmhoz. Ennek megfelelően a cég széleskörű szolgáltatásokat nyújt az indulástól a befejezésig. Forrás: http://www.apergas.cat
Alapanyagok Trágya feldolgozás: 710 beltérben tartott tehén hígtrágyája, 5,642 tonna/év + szerves hulladék 3,045 tonna/év
Produktumok Éves elektromos áram termelés: 2,000 MWh Éves hőtermelés: 2,450 MWh 65 m3 biogáz/t termelése. Továbbá évi 90.000 Euros bevétel a talajjavító eladásából.
Név: Mas Bes: egy tejtermelő gazda biogáz üzeme Hely: Salitja, Girona, Spanyolország Általános leírás
Törvényi háttér Bevétel az átvételi tarifából és megfelelés a hivalalos hulladékgazdálkodási követelményeknek (csökkentett metán-kibocsájtás és a környezet védelme, a fermentáló használata csökkenti a szerves trágyázók felhasználását).
A Mas Bes farm egy családi vállalkozás, mely kezdetben 4 tehénnel indult a múlt század első felében. 1960-ban már 14 tehén volt az állományban és 1979-ben megépült az első független karám az állatok számára. Jelenleg 710 állat tartozik az állományba, köztük felnőtt tehenek, borjadzó és vágótehenek. A gazdaság 185 holdas földterülettel rendelkezik a takarmánynövények (kukorica, cirok, tritikálé, árpa, perje) termesztéshez és az állatok etetéséhez. 2009-ben a cég a Semega harmadik helyezését érte el a kukorica szilázs minőségben.
Gazdaságosság A befektetési költségek becsült összege 1,5 millió Euro. A pénzügyi hozzájárulást a Dairy Farmer és az APERGAS által formált cég nyújtotta. A tervezett bevétel a villamosenergia-eladásból kb. 260,000 Euro / év.
Technikai adatok
Tapasztalatok
A 2010-ben épült üzem a következőkből áll: • teljesítmény: 250 kw • 2 anaerób fermentáló - tartályok 1,700 m3 kapacitással • 1 szivattyú állomás • 1 számítógép • kijelzőkkel ellátott irányítóterem • folyékony fázisú anyagok tárolója • kombinált hő- és elektromos egység (CHP)
A gazdasági válság következtében a spanyol kormány felfüggesztette a megújuló energiákra vonatkozó átvételi tarifa rendszert, mely hátrányosan érinti ezeket a kezdeményezéseket. Spanyolországnak tökéletesítenie kell azokat a folyamatokat, melyek lehetővé teszik a biogáz üzemek számára, hogy rácsatlakozhassanak az elektromos hálózatra. Azt is figyelembe kell venni, hogy ez a 250 kW teljesítményű üzem a farmon található, így növelve annak gazdaságosságát. A spanyol törvényalkotásnak lehetővé kellene tennie új üzemek létrehozását a jövőben. 48
49
Biogáz üzem: SAT Sant Mer Vilademuls – Girona (Spanyolország)
Közreműködők BIOVEC cég: tervezési és kivitelezés. BIOVEC, együttműködésben az EnErGi-vel, engedélyeket és támogatást szerzett, projekt menedzselési és beszerzési feladatokat látott el.
Alapanyagok Trágya feldolgozás: hígtrágya 630 beltérben tartott, felnőtt tehéntől (6,200 tonna évente) + szerves hulladék és glicerin.
Produktumok 2009-ben az üzem kezdeti teljesítménye 370 kW volt.
Név: Biogáz üzem: SAT Sant Mer Hely: Vilademuls, Girona, Spanyolország Általános leírás
A termelt biogáz becsült mennyisége 1,240,000 m³, mely kb. 2,960,000 kWh villamosenergiának felel meg évente, a hőenergia teljesítmény kb. 2,500,000 kWh évente. A biogázt egy speciális vászonnal fedett raktárban tárolják, ahonnan csöveken keresztül jut be a CHP egységbe, ami aztán a hálózatba eladott villamosenergiát fejleszt. A termelt hőenergia a víz melegítéséhez kell, amivel a fermentálók hőmérsékletét (35 C fok) tartják megfelelő szinten, valamint a tejtermelő farm fűtéséhez és hűtéséhez. Manapság az üzem teljesítménye 500 kW és éves szinten kb. 5 millió kW villamosenergiát fejleszt.
Az Agrarian Society of Transformation Sant Mer Farm egy igazi példája az állatállomány jó kezelésének. A társaság Sant Esteve de Guialbes város tejtermelő gazdaságában (közel 630 tehén és 220 ha területen) tevékenykedik. A telephely tisztításáról egy teljesen automatizált öntöző rendszer gondoskodik. Az ebben a műveletben használt víz a szűréshez szükséges elkülőnítési folyamat fontos eleme és ezért 50 barra emelik a nyomását. A folyamat végén a vizet újra felhasználják a termények öntözésére. A feldolgozási és visszanyerési folyamatok után a farm trágya a végső termék, amit a SAT San Mer felhasznál a komposztáláshoz és a növények trágyázásához a biogáz üzemben történő kezelést követőn.
Törvényi háttér Nincs különleges törvényi követelmény.
Gazdaságosság
Technikai adatok 1 db anaerób fermentor: 2,000 m³ és 6 m magas 1 db anaerób fermentor: 1,400 m³ és 6 m magas
A SUN St Mer-milk és ENERGI cégek kezdeményezése és a megújuló energia források iránti elkötelezettségének hatására indult projekt becsült befektetési költsége 1,5 millió volt. A Környezetvédelmi Minisztérium és a helyi önkormányzat által nyújtott támogatás összege 352,280 Euro volt.
Szarvasmarha: 630 6200 tonnányi hulladék, amit fel kell dolgozni.
Tapasztalatok
2009 Februárjában helyezték üzembe 370 kW áram termelésére.
Ez az üzem példát kíván állítani a többi farmer számára. 3 év alatt kiterjesztették a biogáz előállítást és összefogtak másokkal a megtérülés elérése érdekében. A farmerek és technikusok, akik közös vállalkozást indítottak a biogáz üzem hasznosítására, az általuk befektetett összegek mellett egyéb kezdeti befektetési támogatásban is részesültek finanszírozó intézményeken keresztül.
Az üzem kb. 100 családot lát el villamos energiával a községben.
2011 májusában a teljesítményt felbővítették 500 kW-ra. A rendszer tartalmaz egy aktív szenes szűrőt és egy kondenzáló egységet a víz eltávolítására a gázból.
50
51
Copys Green Farm - Stephen & Catherine Temple Norfolk (Egyesült Királyság)
Közreműködők Tervezés és építés - Greenfinch (beolvadt a Biogen cégbe 2008-ban). £750,000 önköltségű befektetés. £100,000 Bioenergia tőkejuttatásban is részesültek, de visszautasították, mert leállította volna a ROC/ FiT bevételeket. Környezetvédelmi ügynökség – Engedélyek OFGEM - Regisztrálás a FiT-re (átvételi tarifa, nálunk KÁT)
Alapanyagok Hígtrágya 100 Holstein és Svájci Barna tejtermelő tehéntől: kb. 2,500 tonna/év. Kukorica szilázs vagy takarmány cukorrépa: kb. 2,500 tonna/év Sajtkészítésből származó savó: 210 tonna/év
Produktumok CHP: 140 kW, az elektromos áram betáplálásra kerül a hálózatba, az extra hőt a gabona szárításához, sajtkészítéshez, tejtermeléshez és a ház fűtéséhez használják fel. A fermentlét szétszórják a földeken. A folyékony anyagokat 5 hónapig tárolják, utána az öntöző rendszeren keresztül kiszivattyúzzák. A kb. 70 m3 / óra arányban termelt biogáz a 140 kW teljesítményű CHP-ban hasznosul és 131 kVA kerül be a hálózatba betáplálásra. A hőt a gabona szárításához, sajtkészítéshez, tejtermeléshez és a ház fűtéséhez használják fel.
Törvényi háttér Név: Copys Green Farm - Stephen & Catherine Temple Hely: Norfolk, Egyesült Királyság Általános leírás
A Környezetvédelmi Ügynökség követelményeinek változása problémát okozott a projekt során. A kezdeti fázisokban még nem volt szükség engedélyezésekre, de ekkor a 12. paragrafus (Biológiailag lebomló hulladékok tárolása és komposztálása) lépett hatályba. A 7. paragrafus (Hulladék hasznosítása a termőföldeken) alóli mentességre volt szükség a fermentáló kezdeti üzemeltetéséhez. A farm-alapú AD üzem miatt problémák merültek fel az átvételi tarifára történő regisztráció során az OFGEM-nél.
A Copys Farm egy 230 ha vegyes szántóföldből és tejtermelő gazdaságból álló farm. A földterület nagy részre saját tulajdon, egy kis része pedig bérelt. Az állatállományt 100 tejtermelő tehén és ugyanennyi fiatal állat alkotja. Tavaszi és téli árpát, takarmánykukoricát és cukorrépát, valamint tavaszi babot termesztenek. 55 hektáron termesztenek kukoricát (négyszer annyi mennyiséget, mint azelőtt) a fermentáló feltöltéséhez. Mással is foglalkoznak, melyek közé tartoznak: sajtkészítés: a sajtkészítéshez a termelt tej 25%-t használják fel, így évente 25 tonna sajt készül, szállítás: cukorrépa és gabona, mezőgazdasági bérmunka és elektronika a farmereknek.
Gazdaságosság A tulajdonosok igen környezettudatosan élő emberek, akik Zöld Energia Farmer néven díjakat nyertek. Megtakarításokat jelent a tejtermelésben, a más vállalkozásban és a házak fűtésében felhasznált hő. Figyelemre méltó hozamot jelent az eladott elektromos áram, vagy már az is, ha nem kell azt megvásárolni. Ebben az átvételi tarifa nagy segítség. A műtrágya vásárlásából származó kiadások csökkentek, mivel inkább a fermentlét szórják ki a földekre. Az állatállomány hígtrágyájának felhasználása révén csökken a szennyezési esély, mert nem kell azt folyékony állapotban tárolni.
Technikai adatok
Tapasztalatok
Fermentáló típusa: Mezofil, kevert gázas, üveggel és acéllal szigetelt tartály, rögzített tető, külső hőcserélők. A fermentort egy garaton és egy keverőn keresztül töltik fel a bemeneti anyag darálós szivattyúval történő adagolásával. A fermentáló tartály üveggel és acéllal szigetelt, méretei 10m x 10m. A szigetelés 100mm-es kőzetgyapot. A fermentálót két 18 fejes gázkeverővel keverik, a tartalmát 37-40 ºC-ra melegítik egy külső héjon és csöves hőcserélőn keresztül. A 36 gázkeverő cső a fermentáló kúp alakú alján van elhelyezve. A gázt egy külső 350 m3-es rugalmas gázzsákban tárolják. A gázkeverésnél hidrogén-szulfidos lekötést alkalmaznak levegő beadagolásával. Fermentálási idő: 40 - 50 nap. A fermentor fogyasztását naplózzák, a megszökő teljesítmény (technológiai veszteség) kb. 36kW/ tonna betöltött anyag.
Az AD üzem nagy előnye, hogy másodosztályú szilázst és szarvasmarha trágyát használ fel az energia fejlesztéshez, a fermentlé pedig jól beválik a mezőkön. Stephen Temple, a tulajdonos azért létesítette az AD üzemet, hogy a trágyát kevésbé szennyezővé alakítsa, de a Környezetvédelmi Ügynökség szabályzata változott és így ez a folyamat nehezebbé vált. Stephen borzasztónak találta, ahogyan a bürökrácia osztályozta az egyes hulladékokat Angliában, összehasonlítva más EU országokkal. A glicerolt máshogy osztályozzák Angliában (ott hulladéknak számít), míg más EU-s országokban nem számít hulladéknak. Töltsön annyi időt más rendszerek elemzésével, amennyit lehet. Próbáljon meg olyan technológiát és fejlesztőt alkalmazni, aki sok tapasztalattal rendelkezik az angol feltételek terén. Amikor támogatásért folyamodunk, mérlegeljük, hogy jobban megéri-e, mint a ROC/ FIT bevételek, mivel egyes támogatások leállíthatják a ROC/FIT bevételeket. Folyamatosan tartsa számon mi megy be és mi jön ki az üzemből - így tudatában lehet bármilyen problémának és annak megfelelően tud cselekedni. 52
53
Kemble Farms - David Ball Gloucestershire (Egyesült Királyság)
Közreműködők 37% Bioenergia tőke támogatás (2007 Bio-energia Tőketámogatási Alapból) Üzem építője: Greefinch Ltd. Elektromos áram export: Central Networks
Alapanyagok Hígtrágya 750, beltérben tartott tejtermelő tehéntől: ~ 17 - 20,000 tonna/év Kukorica: megközelítőleg 2,500 Tonna/év Glicerol: megközelítőleg 450 Tonna/év
Produktumok Fermentlé: 20,000 m3 / év. (Az elkülönített rost visszakerül a földekre talajjavító formájában, a folyadékot műtrágya helyett használják.) Gáz: a 65% - 68%-ban metánt tartalmazó biogáz a 300 kWe teljesítményű CHP-ben hasznosul, mely kb. 385 kWth hőt fejleszt. A hőt részben felhasználják a fermentáló és a glicerol tartály melegítéséhez, a tejtermeléshez szükséges víz előmelegítéséhez és 3 ház fűtéséhez. Több mint 200kW hőenergia kihasználatlan marad. LEC’s, ROC’s és REGOS igényelve lettek.
Név: Kemble Farms - David Ball Hely: Gloucestershire, Egyesült Királyság Általános leírás
Törvényi háttér Igényelt Környezetvédelmi Engedély - a glicerol használatához - Környezetvédelmi Ügynökség Hulladékkezelési tesztek - Kemble Farm saját teszteket végez annak érdekében, hogy demonstrálja, nincs szüksége PAS 110-re, hogy szétteríthesse a fermentlét a földjein. Tréning - fontos a WAMITAB képzések indítása - (Waste Management Industry Training & Advisory Board).
Kemble Farm egy 950 ha földterületten elhelyezkedő gazdaság (amiből 830 ha elérhető a fermentlé szétszórásához) és 450 hektáron szerződéses földművelés folyik. Búzát, árpát, babot és olajos repcét termesztenek és emellett 55 hektáron energia kukoricát, takarmány kukoricát és 40 hektáron fűszénát. Az összes földterület egy nitrát érzékeny zónában van. A farmon 750 tejtermelő tehén van, melyek az év során többnyire beltérben vannak, különösképp akkor, amikor a legjobban tejelnek. A tejelő tehenek fűrészporon fekszenek.
Gazdaságosság A fejlesztett villamosenergiát a nemzeti hálózatba táplálják. A termelt és környzetbe kibocsájtott metán csökkentése. A hőt a tejtermelésben használt víz forralásához használják fel. A hőt továbbá felhasználják 3 ház fűtéséhez és melegvíz ellátásához, csökkentve így a kiadásokat. A fermentáló csökkenti a nem-szervesanyag tartalmú trágyázók szükségletét, ami a farmnak rengeteg megtakarítást jelent. A termőföld és vele a termelés is sokat javult.
Technikai adatok Fermentáló kapacitása: 1480m3. Fermentáló típusa: Mezofil, kevert gázas, üveggel és acéllal szigetelt tartály, rögzített tető, külső hőcserélők. A fermentort egy fix csőkeverővel töltik fel egy Borger adagolón és egy visszacsapó szelepen keresztül. A másodlagos kör (amibe a szilárd anyagokat táplálják) nyomását két szivattyú szabályozza, melyek összhangban vannak egymással annak érdekében, hogy a nyomást alacsonyan tartsák. Minden betáplálandó anyagot előszőr megdarálnak, mielőtt a fermentálóba megy tovább. A fermentáló tartály egy üveggel, acéllal szigetelt köralakú tartály, melynek mérete kb. 13 m x 12 m. A gázkeveréses tartály három, 18 fejes forgószelepet használ, elszórtan helyezett gázkeverő csövekkel a fermentáló kúp alakú alján. A gázt egy rugalmas gáz-dómban tárolják. A fermentor mezofil melyet egy külső hőcserélővel melegítenek. A hőt a CHP vagy egy önálló biogáz kazán biztosítja. A fermentálási idő 30 nap. A szökőenergia 5.3% körül van.
Tapasztalatok A szabályozást le kell egyzerűsíteni annak érdekében, hogy a farm anyagait rugalmasabban és széleskörűbben fel lehessen használn. A fermentort (AD) egy ‘bádog tehénnek’ kell tekinteni és annak megfelelően táplálni. A Környezetvédelmi Ügynökségnek változtatnia kell az AD üzemek megitélésén - sokkal inkább a környezeti haszonra kellene koncentrálniuk, semmint a hulladékszabályozásra. Az OFGEM sokkal inkább ‘felhasználóbaráttá’ vált a hálózatra csatlakozást illetően. A hálózatra csatlakozás egy fárasztó folyamat, de miután megvalósult, akár el is lehet felejteni. Az AD üzem lehetőleg minél közelebb legyen a farmhoz és olyan nagy legyen, amekkora csak lehet.
54
55
Bank Farm - Clive Pugh Montgomeryshire, Wales, (Egyesült Királyság)
Közreműködők MAFF - 50% állami támogatás -1990 Methanogen - James Murcott - a második fermentáló tervezője OFGEM Támogatás a Montgomeryshire Rural Enterprise-tól és a Glasu-tól.
Alapanyagok Az alapanyag jelenleg hígtrágya 130 tejtermelő és 150 vágó szarvasmarhától, melyek az év egyik felébeb beltérben vannak- kb. 2500 Tonna/év Csirke trágya - megközelítőleg 150 tonna Szilázs hulladék - megközelítőleg 30 tonna Vásárolt hulladék - e.g. kenyér. Használt állat alom, többnyire nyáron. Termények - a farmon termesztett cukorrépa, burgonya és fű.
Produktumok 3000 tonna/év fermentlét termel a 2 fermentáló. Folyékony részekre és rostokra bontják. A fermentlét szétszórják a földeken, így annak minősége javult. A gázt 2 ház (Rayburn) fűtéséhez és melegvíz előállításához használják és egy IET 124kW-os CHP-ban. A CHP-ban visszanyert 80 kW hőenergiát a 2 fermentáló fűtéséhez használják. Tervezik, hogy a másik 100 kW hőenergiát a házak fűtéséhez, a tejipari mosófolyadékhoz (több mint 150 gallon/ nap) és más, farmon belüli felhasználásra, pl. gabona szárításnál fogják alkalmazni. A CHP havi szinten kb. 70 mW villamosenergiát fejleszt, ami megközelítőleg 2,500 kW/nap vagy 90-100 kW/ óra.
Név: Bank Farm - Clive Pugh Hely: Montgomeryshire, Wales, Egyesült Királyság Általános leírás
Törvényi háttér
A Bank Farm egy 131 hektáros földterülettel rendelkező vegyes gazdaság, 130 tejtermelő tehénnel, 150 vágómarhával, 350 anyajuhval és némi baromfival. A földterületből 36 ha bérelt. Cukorrépát, takarmány füvet, burgonyát és egyéb növényeket is termesztenek itt.
Amikor Clive Pugh AD üzemet akart létesíteni, a korhoz képest akkoriban előrehaladottabb helyzetben volt és így nem sok támogatásra számíthatott. Clive-nak meg kellett küzdenie a hálózatra csaltakozással és az ösztönző rendszerekkel. A CHP egységet még az átvételi tarifa rendszer kihasználása előtt telepítette, majd később rengeteg erőfeszítés és telefonhívás révén végül 4 évbe telt neki, mire rácsatlakozhatott a hálózatra.
Technikai adatok A Bank Farmon 2 fermentáló található. Az első fermentáló 1990-ben épült. A hígtrágya előbb egy bemeneti aknába kerül, ahonnan egy 17’’-os, csavaros adagolóval juttatják a fermentorba. A kevertgázas fermentáló egy 36 fejes forgószelepet használ, és két belső hőcserélővel is rendelkezik. Ez a fermentor 20 éve tartó működése során csak egyszer volt kiűrítve. A végtermék egy 5’’-os, csavaros továbbítóval kerül a Farmgas gyűrűs szeparátorba. A gázt egy szabványos tárolóba gyűjtik. A második fermentáló 2002-ben épült és egy sokkal szokatlanabb szerkezetből áll, mely 3 nagy hosszúkás fázistartályt tartalmaz. Mindegyik tartály 175 m3-es és méretük 3.5 m x 10 m x 5.3 m. Ezeket tíz 6 fejes forgószeleppel keverik. A hőt 3 belső hőcserélő biztosítja, melyek közül egy-egy a 3, üveggyapottal szigetelt tetőről lóg le. Mindegyik tetőszerkezet tartalmaz egy integrált gázgyűjtőt is. A fermentálóhoz tartozik még egy 2 tonnás pasztörízáló egység, melynek hőmérséklete eléri a 72 C fokot, de eddig még egyszer sem használták, pedig lehetne. A fermentáló képes napi 24 tonna adaggal megbírkózni. Clive Pugh, a tulajdonos hozzátette, hogy sokkal jobb a fermentálás ezzel a 3 fázisú tartállyal. A fermentorok betápláló rendszere rugalmas és az alapanyagok széles választékát lehet felhasználni, beleértve a baromfi trágyát, a farm trágyát, szennyvizet, szilázst, kiselejtezett tejet, zöld hulladékot, cukorrépát vagy bármi más elérhető szerves anyagot. Az adagoló rendszer részei a nagy garat benne egy csavaros aprító, amely 20 - 30 tonnányi anyagot tud egyszerre befogadni. A fermentálókat 38 °C és 42 °C-ra melegítik.
Gazdaságosság Kevesebb kiadás a műtrágyára. A farm és a ház fűtésszámlájának csökkentése. Kisebb esély a kifolyó hígtrágya és szilázs szennyezésre. Fosszilis tüzelőanyag megtakarítás.
Tapasztalatok Fontos odafigyelni a részletekre, mivel az AD olyan, mint egy állat, melyet rendesen táplálni kell és naponta ellenőrizni annak problémáit és hatékonyságát. Ha ‘megbetegszik’, 3 hét alatt tud csak teljesen rendbejönni. Kiábrándító, hogy a Kormány alacsony érdeklődést mutat a zöld üzemanyag termelés iránt. A hálózati csatlakozás ahelyett, hogy akadályt jelente, inkább racionalizálni és olcsóbbá kellene tenni. ‘A fermentálók ideje eljött, akár vannak akadályok, akár nem. Lesznek emberek, akiknek nagyon jól fog működni és lesznek olyanok, akiknek meg kell vele küzdeni, de a farmon ott kell lennie. Ezek a szerves hulladékok vissza kell, hogy kerüljenek a földekre, az energia, amit pedig belőlük nyerünk, a fűtésbe és az elektromos hálózatba.’ A gázalapú fermentálókat egész nyáron működtetni kellene, mivel a trágya melegítése amúgy sem igényel túl sok extra melegítést. 56
57
PARTNER INFORMATION: Innovació i Recerca Industrial i Sostenible Mirta Rodriguez Pinilla
[email protected]
Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture – Uni. of Zagreb Tomislav Puksec
[email protected]
Electronic Systems Design Ltd. Kim Wright
[email protected]
Institut für Energiedienstleistungen GmbH Rüdiger Winkler
[email protected]
MFKK Feltalálói és Kutató Központ Szolgáltató Kft. Attila Bús
KomTek Solution Aps Bitten W. Lorentzen
[email protected] [email protected]
Royal Association of British Dairy Farmers Sian Mercer
[email protected]
Lleters de Catalunya, LLET Nostra, SCCL
Montserrat Balcells Boix
[email protected]
CZ Biom
Petr Tluka
[email protected]
European Biomass Industry Association Giuliano Grassi
Cyprus Energy Agency Anthi Charalambous
[email protected]
[email protected]
Grup Sanejament Porcí de Girona Eduard Martí
[email protected]
Limerick Business Support Unit Anthony Coleman
58
[email protected]
59
www.energy4farms.eu/hu
