A biogáz előállítás,mint a trágya hasznosítás egy lehetséges formája. Megvalósitás a gyakorlatban.

A biogáz előállítás,mint a trágya hasznosítás egy lehetséges formája. Megvalósitás a gyakorlatban. Előadás helye és időpontjai: Dunaharaszti 14.09.09. Debrecen 14.09.16. Kaposvár 14.09.26. Előadó: Dr Petis Mihály

A vállalatcsoport tevékenységei: 3000 ha növénytermesztés 5000 ha integrációs termeltetés 9 millió liter tejtermelés 10 millió db brojlercsirke nevelés 14 millió db brojlercsirke feldolgozás Biogáz üzem és a kapcsolódó egyéb üzemek Építőipar 650 fő dolgozó

Központi telep

Kiépitet nyomóvezetékes hígtrágya kijuttatás

Pócsi úti 10 000 m3-es tározó

Hemoglobin,hus és tol liszt üzem

Meganit talajlakó baktérium gyártó üzem Meganít gyártás Nyírbátorban

Apritógép

Padló fűtésel működő szeparált anyag szárító

IPPC Az EU Integrált szennyezés megelőzésről és csökkentéséről szóló 96/61/EK Irányelve - a szennyező anyagok kibocsátásának megelőzése, - a levegőbe, vízbe vagy a talajba történő kibocsátások csökkentése, - a hulladékokkal kapcsolatos intézkedések, - a környezet egészének magas szintű védelme. - /A környezet szennyezés arányos a fogyasztással és az energia felhasználásal.a népesség1%-a annyit fogyaszt mint a legszegényebb réteg 44%-a,a természeti erő források 80%-át a népesség 20%-a használja./

A biogáz termelés indokai környezeti ártalmak csökkentése napenergia hasznosításának egyik leggazdaságosabb módja alternatív energiatermelés emisszió csökkentése Bio tápanyag előállítás

Biogáz felhasználásának lehetőségei - Villamos energia (gázmotor) - Hőenergia (gázégők, gázkazánok) - Komplex (villamos- és hőenerigia (gázmotor, generátor, hőcserélő) - Motorhajtó anyag (biometán: tisztítás, CO 2 leválasztása) Forrás: Hódi, 2005 - Földgázvezetékbe való betáplálás (biometán: tisztítás, CO 2 leválasztása)

Az eredményességet befolyásoló tényezők 1 Energia értékesítés és hő hasznositás 2 Rendelkezésre álló alapanyag mennyisége és összetétele./kettős termesztés lehetősége/ 3 Üzemi méret./bekerülési költség a méret növekedéssel arányosan csökken./ 4 Biogáz üzem helyének megválasztása./bővítés lehetősége,lakot terület távolsága./ 5 Biotrágya hasznosítása. 6 Optimális technológia kiválasztása./saválló anyag használata./ 7 Az alapanyag ellátás logisztikai rendszere és költsége

Fajlagos beruházási költségek 4 500 4 000 4 090 3 500 3 000 2 898 EUR/kW el 2 500 2 000 1 500 2 273 2 105 1 000 500 0 536 1 072 1 480 2 042 kw el

Akadályozó tényezők Zöldáram ár nem differenciált,és az átvétele meghatározott ideig érvényes, A méretnövelés útjában állnak a villamos hálózat menyiségi korlátai és a diktált rácsatlakozási költségek, Az öntözési lehetőségek hiánya, /kettős termesztés akadálya/ Kiegészítő területalapú támogatás korlátai: HUF/ha összegében Támogatot terület mérete Támogatot növények Bonyolult engedélyezési eljárás,

Hiányos és bizonytalan jövőkép A KAT szerződés legalább addig tartson,ameddig az állattartó telep üzemel és az IPPC előírása kötelező. Az új pályázati lehetőségek biztosítsanak támogatást a pótlólagos beruházásokhoz és gépbeszerzésekhez. A villamos energiához hasonlóan legyen támogatott,a biometán üzemanyag előállítása. Az istállók és egyéb állattartó épületek biogáz fűtési pótberuházásának támogatása.

Termelési adatok Egy m 3 fermentorban termelt biogáz 0,8 1,5 m 3 /nap Biogáz metántartalma 50 64 % Szárazanyag tonnára jutó biogáz termelés 450 600 m 3 /to Egy m 3 biogázból előállított villamos energia 1,5 2,2 kwh Napi fermentor terhelés 3.5 4,5oTS kg/ferm.m 3

A rendelkezésre álló alapanyag mennyiségének és összetételének meghatározása Elsődleges Másodlagos Harmadlagos Növényi főtermék Állati főtermék Feldolgozásból származó főtermék Növényi melléktermék Állati melléktermék Feldolgozásból származó melléktermék (pl: szervestrágya) Feldolgozásból származó hulladék

Különböző szerves anyagokból nyerhető biogáz mennyisége Kukoricaszár: 420 l/kg Baromfitrágya: 365-575 l/kg Marhatrágya: 152 l/kg Sertéstrágya: 338l/kg

Fontosabb emisszió és trágya kibocsátás a brojlertartásban 50.000 db/brojlertelep Szaghatás 15.000 to szagegység/s - ammónia 9 to/év - metán 200 kg/év - dinitrogénoxid 700 kg/év Porkibocsátás 5-6 to/év Baromfitrágya 500-800 to/év

Kutatási célok: A baktériumok létfenntartásához szükséges energia csökkentése. A toxikus anyagok hatása a metanogén baktériumok szaporodására és biogáz termelésére. A metanogén baktériumok kiegyensúlyozott tápanyag ellátását segítő eljárások kidolgozása. A biogáz tísztitási (kéntelenítési) költségének csökkentése. A többlet meleg víz hűtési költségének csökkentése. A biogázból kikerülő fermentlé öntözési célra történő felhasználásához szükséges engedélyek megalkotása. A 10 MW alatti biogáz üzemek adminisztrációs és jelentési kötelezettségének csökkentése. A különböző típusú Biogáz Üzemekre egységes termelési rendszerek kidolgozása.

TOXIKUS ANYAGOK Hatásuk abban nyilvánul meg, hogy azok a reakciókat katelizáló enzimekre negatívan hatnak. Ammónia-Nitrogén koncentráció 3000 mg/liter felett. Oldott szulfiok 200 mg/liter felett. Nehézfémek. Oldószerek, gyógyszerek, mosószerek. A toxikus hatás kezelhető ha oldatukból csapadékba vihetők.

A trágya elhelyezési és hasznosítási lehetőségei Kitermelt trágya Tárolás a telepen Szántóföldi hasznosítás Komposztálás Biogáz-nyerés Környezetkímélő tárolás: szigetelt aljzatú tárolótér csurgalékgyűjtővel. Környezetkímélő szántóföldi hasznosítás: a tápanyagkorlátok, a talajvízszint mélységének (min. 1,5 m) és a felszíni vizek távolságainak (min. 10 m) figyelembe vétele.

Intenzív membrántakarós komposztálás Minimális ammónia és egyéb szaganyag kibocsátás

A biogáz-termelési technológiák csoportosítása az alapanyag szárazanyagtartalma szerint Száraz eljárás: 30-35%-os sza.t.% Félszáraz eljárás: 15 30%-os sza.t.% Nedves eljárás: max. 15%-os sza.t.%

Mezőgazdasági alapanyagokra épülő biogáz üzemek típusai Tartályos fermentálás (alacsony): -előnye: alacsonyabb beruházási költség - hátránya: alacsonyabb hatásfok Csőfermentor: előnye: nagyon jó hatásfok hátránya: magas beruházási költség

Alacsony fermentor Toronyfermentor

Biogáz üzem

G á z t á r o z ó k

A biogázt gázmotorok segítségé- vel alakítjuk át villamos energiává.

Gázmotor felügyeleti képe

Havária szivattyú és szerelvényei, 1600 kw-os transzformátor

Biogáz előállítás szarvasmarha módra

Biogáz termelés folyamata Fermentáció: Szakaszai: Mezofil fermentorokban Termofil fermentorokban 38 C-on 25 napig 55 C-on 25 napig 1. Hidrolizis-fázis 2. Savképződés-fázis 3. Metánképződés-fázis Biogáz termelés folyamata

Fermentáció feltételei Biogáz előállítás szarvasmarha módra Biogáz fermentor oxigénmentes környezet (anaerob) 50 % feletti nedves közeg kissé lúgos kémhatás 7-8 ph optimális szén/nitrogén arány ( C/N ) fénymentes környezet megfelelő keverés a biomassza azonos időszakban, azonos mennyíségben és minőségben legyen betáplálva.

6. A rendelkezésre álló alapanyag 45,0% 40,0% 42,1% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 18,9% 29,7% Trágya Növényi főtermék Állati hulladék Növényi melléktermék 10,0% 12,3% 5,0% 0,0% Trágya Növényi főtermék Állati hulladék Növényi melléktermék

Energia hasznosítás

Napszak Téli időszámítás Nyári időszámítás Csúcsidőszak 07:00 23:00 08:00 24:00 Völgyidőszak 23:00 02:30 és 24:00 03:30 és 06:00 07:00 07:00 08:00 Mélyvölgy időszak 02:30 06:00 03:30 07:00 Nem munkanapnak számító napokon Napszak Téli időszámítás Nyári időszámítás Völgyidőszak 07:00 02:30 08:00 03:30 Mélyvölgy időszak 02:30 07:00 03:30 08:00 kw/ft Értékesített villamos energia zónaidő szerinti ára (kwh/ft) 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 26,98 27,03 27,00 27,97 24,39 23,83 24,65 18,07 15,00 15,85 10,07 9,72 10,05 8,43 32,71 31,42 29,56 28,13 26,46 27,49 16,25 11,08 11,48 37,72 35,65 34,31 33,76 30,71 31,91 12,54 13,03 13,78 Csúcs Völgy Mély völgy 0,00 0,00 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2 011 2012 2013 Forrás: Biogáz Üzem Dr. Petis Mihály

Vételezett és értékesítésre biogázból előállított villamos energia átlag árai, és az előállított villamos energia önköltsége Értékesítési átlagár Ft/kWh Önköltségi átlagár Ft/kWh Vételezési átlagár Ft/kWh Vételezési áram díj Ft/kWh 45 Ft 40 35 30 25 20 23,56 23,94 40,14 32,31 23,87 23,3 21,68 21,90 21,96 40,78 36,30 34,82 30,69 26,93 27,96 30,84 25,57 29,18 27,38 22,50 23,43 23,11 24,88 25,09 19,81 30,49 30,50 26,22 20,42 32,35 31,67 27,82 21,67 15 10 5 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Forrás: Biogáz Üzem Dr. Petis Mihály

Gázmotorok költségei 1 kwh-ra eső bontásban Megnevezés 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Javítás, szerviz (Ft/kWh) 1,82 2,11 1,82 2,02 1,51 0,31 0,41 0,25 0,17 0,13 2,45 alkatrész (Ft/kWh) 0,02 0,34 0,23 0,18 1,35 0,92 0,94 0,47 0,51 0,64 0,67 kenőanyag (Ft/kWh) 0,60 0,58 0,41 0,23 0,39 0,26 0,31 0,35 0,33 0,28 0,34 amortizáció (Ft/kWh) 6,42 4,12 5,95 5,25 4,27 3,65 3,74 4,90 5,06 4,88 5,06 Bérköltség (Ft/kWh) 0,72 0,58 0,68 0,58 0,77 0,73 0,67 0,81 0,69 0,97 1,04 100,27 Kihasználtság 56,20% 88,91% 56,48% 64,67% 78,35% 90,80% % 69,47% 64,65% 71,70% 63,41% 1 üzemórára eső költség (Ft/üzemóra) 1 kwh-ra eső össz. költség (Ft/kWh) 4 413 3 507 4 537 4 449 4 521 3 233 3 169 3 964 4 203 4 025 6 127 9,58 7,72 9,10 8,27 8,28 5,86 6,08 6,78 6,76 6,90 9,56 Forrás: Biogáz Üzem Dr. Petis Mihály

A bioenergia, ezen belül a biogáz termelés csak akkor versenyképes a hagyományos energiahordozókkal szemben, ha azt komplex előnyeivel együtt vesszük figyelembe.

Összefoglalás A kérdés mára nyilvánvalóan nem az, hogy szükség van-e megújuló energia rendszerekre, hanem hogy ezeket fenntartható módon tudjuk-e megvalósítani és üzemeltetni. A meglévő biogáz üzemekből az eredményesen működők nem elsősorban a biogáz üzemi feltételek miatt nyereségesek,hanem a működtető vezetők elszánt tenni akarásuk, innovációs képességük és az első számú vezetők érdekelt pozitív hozzáállásuk miatt. Kritikus pontok: Biotechnológiai Mikro biológiaí-műszaki fejlesztések Gazdasági környezet- Energiapolitika Információtechnológia döntéstámogatás (lokális/globális) Szakigazgatási-jogszabályi környezet Következetes agrárenergetikai stratégián alapuló,minisztériumokon átnyúló politikai akarat

Köszönöm a figyelmüket Dr. Petis Mihály BÁTORTRADE Kft. Tel.: 00 36 42 510 120 e-mail: batorcoop@gastor.hu