Promotion of Biomethane and its Market Development Through Local and Regional Partnerships Szerződésszám: IEE/10/130 Feladatszám: 4.3.2 Szeminárium politikai döntéshozók számára Helyszín: Budapest Vásárközpont Dátum: 10th May 2012 The sole responsibility for the content of this document lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein.
Fotók/Photos
Résztvevők, előadók/participants, lecturers Prof. Kornél Kovács, President of Hungarian Biogas Association Dr. Balázs Bársony, Head of Department, Ministry of National Development Attila Kovács, Board Member, European Biogas Association Béla Glattfelder - MEP and President of the Hungarian Renewable Energy Platform Tamás Gyulai, Coordinator, (DAFKA) Dél-Alföld Fenntartható Környezetéért Alapítvány Dr. Mihály Petis, Bátor-Trade Kft József Kecskés, r.e Bioenergie GmbH Dr. Béla Németh, PTE Fizika Intézet Környezetfizika Tanszék Dr. Sándor Makai, West-Hungary University Dr. Zoltán Bagi, University of Szeged Henrik Domanovsky, Hungarian Gas Vehicles Association Dr. László Fenyvesi, Hungarian Institute of Agricultural Engineering (MGI) Dr. Mihály Petis, Bátor-Trade Kft. József Kecskés, r.e Bioenergie GmbH László Hájos, Agrana Viktor Hegedűs, Mil Power Kft.
2012. május 10. 4. Nemzetközi Biogáz Konferencia Biogáz: A megújulók mindenese 09:00 Bevezetés és köszöntő Prof. Dr. Kovács Kornél, elnök, Magyar Biogáz Egyesület Varga István, szakmai igazgató, REECO Hungary Kft. 1. szekció: Biogáz - a jövő gazdasága, üzleti vezető és támogatási programok Felvezető előadás: 09:20 Magyarországi helyzet - a kormány szempontjából Dr. Bársony Balázs, főosztályvezető, Nemzeti Fejlesztési Minisztérium Klíma- és Energiaügyért Felelős Államtitkárság 09:40 Az európai biogáz ipar jelenlegi helyzete és jövőbeni kilátásai Kovács Attila, elnökségi tag, Európai Biogáz Szövetség 10:00 A biogáz szerepe a megújuló hazai energiatermelésben és megjelenése az energiastratégiákban itthon és Európában Glattfelder Béla - Európai parlamenti képviselő, Magyar Megújuló Energia Platform elnök 10:20 SEBE - "Sustainable and Innovative European Biogas Environment projekt Gyulai Tamás, koordinátor, Dél-Alföld Fenntartható Környezetéért Alapítvány 2. szekció: Biogáz üzemek Magyarországon 11:50 Évtizedes tapasztalattal működő első magyar mezőgazdasági biogáz üzem Nyírbátorban Dr. Petis Mihály, Bátor-Trade Kft. 12:10 Közép-Európa legnagyobb biogáz beruházása Szarvason Kecskés József, r.e. Bioenergia GmbH 12:30 Cukorrépa feldolgozása Kaposváron magyar fejlesztésű szabadalmaztatott technológia segítségével Hájos László, Agrana 12:50 A pusztahencsei biogáz üzem működésének t anulságai az első évben Hegedűs Viktor, Mil Power Kft. 13:10 Kérdések és válaszok 13:30 Ebédszünet, a RENEXPO kiállítás megtekintése 10:40 Kérdések és válaszok 11:00 Kávészünet és a RENEXPO hivatalos megnyitója
2012. május 10. 4. Nemzetközi Biogáz Konferencia Biogáz: A megújulók mindenese 3. szekció: Nem hagyományos alapanyagok felhasználása a biogáz üzemekben 15:00 Biogáz szarvasi energiafűból és kukorica szárból Dr. Németh Béla, Pécsi Tudományegyetem, Fizika Intézet Környezetfizika Tanszék 15:20 Szilfium és csicsóka - 2 nagyon előretekintő alternatíva a kukorica silózásra Dr. Makai Sándor, Nyugat-Magyarországi Egyetem 15:40 Biogáz előállítás cefre feldolgozással a bioalkohol üzemekben Dr. Bagi Zoltán, Szegedi Tudományegyetem 16:00 Kérdések és válaszok 4. szekció: Biogáz - a megújulók mindenese 16:20 A biogáz mint bioüzemanyag Magyarországon - perspektívák, esélyek, korlátok Domanovszky Henrik, elnök, Magyar Gázüzemű Közlekedés Klaszter Egyesület 16:40 Biometán tisztítás és szállítás: Green Gas Grids projekt Prof. Dr. Kovács Kornél, elnök, Magyar Biogáz Egyesület. 17:00 A biogáz mellékterméke: kiváló minőségű természetes trágya Dr. Fenyvesi László, VM GMI Gödöllő 17:20 Kérdések és válaszok 17:40 Zárszó Prof. Dr. Kovács Kornél, elnök, Magyar Biogáz Egyesület 18:00 Konferencia vége Moderátor: Prof. Dr. Kovács Kornél, elnök, Magyar Biogáz Egyesület
A biogáz mellékterméke: kiváló minőségű természetes trágya Dr. Fenyvesi László egyetemi tanár, főigazgató VM MGI Gödöllő
2
3
A biogáz üzemek általános felépítése 2011.05.10 4
Szubsztrátum Szubsztrát előkészítés Erjesztési technológia Gáz-feldolgozó rendszer Gáz hasznosítás Fermentlé tárolása és hasznosítása szállítás aprítás nedves kéntelenítés hőenergia tárolás tárolás szétválogatás pasztőrözés sterilizálás száraz mezofil termofil szárítás CO 2 - leválasztás Gáz tárolás CHP gázhálózatba való betáplálás üzemanyag cella felhasználás és/vagy ártalmatlanítás üzemanyag 2011.05.10 5
Hidrolízis Anaerob erjesztés Acidogenezis ezis Acetogenezis Metanogenezis Komplex szubsztrátum tum Szervetlen Szénhidrátok Fehérjék zsírok Lignin Víz Könnyű- és nehézfémek (P, K, Na, Ca, etc.) Rövid láncú cukrok Aminosavak zsírsavak Rövid láncú zsírsavak Alkoholok CO 2 és H 2 Fehérje bomlás Ecetsav és alkoholok Homoacetigenezis is CO 2 és H 2 Kén csökkentés CH 4, CO 2 és H 2 O H 2 S NH 4, NH 3 Lignin Víz Künnyű- és nehézfémek (P, K, Na, Ca, etc.) Biogáz Fermentlé 2011.05.10 6
Fermentlé feldolgozás 2011.05.10 7
A fermentlé tápanyag összetétele Szárazanyag (DM) (%) Összes N (kg/t) Felvehető N (kg/t) Szerves N (kg/t) Foszfát (kg/t) Becsült érték (összes N, P) 2011.05.10 8
A 9
ÖSSZES NITROGÉN N MENNYISÉGE A FERMENTLÉBEN ÉS S AZ ISTÁLL LLÓTRÁGYÁBAN 2011.05.10 10
ÖSSZES FOSZFÁT ÉS S KÁLIUM K MENNYISÉGE A FERMENTLÉBEN ÉS S AZ ISTÁLL LLÓTRÁGYÁBAN 2011.05.10 11
4. Biogáz Konferencia Biogáz hasznosítása 2011.05.10 12
A fermentációból visszamaradt anyag felhasználható szerves anyag utánpótlásra, jobb, mint az istállótrágya - értékes nitrogén tartalom -nem savas - C/N arány megfelelő - foszfor, kálium tartalom jó, és felvehető forma - gyommagvak csírázóképessége csökken - szaghatás csökken 13
Kierjedt fermentlé mennyisége alapanyagonként 1 kg energianövény 0,8 kg fermentlé 1 kg hígtrágyából 1 kg fermentlé 1 kg almostrágyából 0,9 kg fermenté Forrás: Popp, Potori (2011): A biomassza energetiaki célú termelése Magyarországon 2011.05.10 14
A 91/676EEC (nitrát direktíva) főbb előírásai A talajvíz nitráttartalma kisebb legyen, mint 50 mg/l. A szervestrágyával kijuttatható nitrogén mennyisége maximálisan 170 kg/hektár. A direktíva által elvárt "szakszerű mezőgazdasági gyakorlat" tematikája 1) Az év azon időszakai, amikor a szántóföldre történő trágyakijuttatás kerülendő. 2) Nagy lejtőszögű (meredekségű) szántóterületek szervestrágyázásának gyakorlata. 3) Vízzel telített, elárasztott, fagyos és hóborította szántóföldek trágyázásával kapcsolatos irányelvek. 4) A vízfolyások közelében elterülő szántók trágyázása. 5) Az állattartásból származó szervestrágya tárolására szolgáló tartályok térfogata és szerkezeti kialakítása annak érdekében, hogy elfolyó trágyás csurgalékvíz sem a talaj-, sem a felszíni vizeket ne szennyezhesse. 6) Trágyakijuttatási módok, trágyaadagok, akijuttatás egyenletessége, szem előtt tartva, hogy a kijuttatott tápanyag vizekbe kerülésének mértékét elfogadható szinten lehessen tartani. 7) Tervszerű földhasználat, beleértve a vetésforgó rendszer alkalmazását az állandó növényzet borította és a rendszeresen, évente betakarított növények által elfoglalt művelt területek arányát. 8) A művelt területet csapadékos időszakban minimális mértékben borító növénytakarás fenntartása annak érdekében, hogy az egyébként vizekbe jutó nitráttartalmat vissza lehessen tartani. 9) Gazdaságonkénti trágyázási terv kidolgozása, és a trágyafelhasmálás nyilvántartása. 10) A növények gyökérzete által már el nem érhető mélységben lévő talajvizek szennyeződésének megakadályozása öntözéses szántóföldi növénytermesztésben. 15
1. számú melléklet a 49/2001. (IV. 3.) Korm. rendelethez A jó mezőgazdasági gyakorlat szabályai a vizek nitrátszennyezésének megelőzése, csökkentése érdekében Az alapvető cél a vizek nitrátszennyezésének megelőzése, csökkentése oly módon, hogy egyben biztosítani lehessen a növények optimális tápanyagellátását, valamint a talajok termékenységének fenntartását. 1. 1. Mennyiségi korlátozás Mezőgazdasági területre éves szinten szerves trágyával kijuttatott nitrogén mennyisége nem haladhatja meg a 170 kg/ha értéket, beleértve a legeltetés során az állatok által közvetlenül kijuttatott, továbbá a szennyvizekkel és szennyvíziszapokkal kijuttatott mennyiséget is. 16
Nitrát érzékeny területek kijelölésének és felülvizsgálatának szempontjai 4. (1) (1) A nitrát érzékeny területeket elsősorban a vizek nitrát szennyezéssel szembeni érzékenysége alapján kell kijelölni. (2) (2) Nitrát szennyezéssel szemben érzékeny víz a) az a felszíni víz, melyben aa) a nitrát tartalom az 50 mg/l értéket, ivóvíz célú használat esetén a 25 mg/l értéket meghaladja 17
6.1. Hígtrágyatároló 4. Biogáz Konferencia Hígtrágya, trágyalé, csurgalékvíz kizárólag szivárgásmentes, szigetelt tartályban, medencében tárolható. A tárolótartály, medence anyagát úgy kell megválasztani, hogy az a korróziónak ellenálljon, élettartama legalább 20 év legyen. A tárolóhelynek legalább 4 havi hígtrágya, trágyalé, csurgalékvíz befogadására elegendő méretűnek kell lennie, hogy biztosított legyen a tilalmi időszakokban biztonságos tárolásuk. 6.2. Istállótrágya tároló Istállótrágyát szigetelt alapú, a csurgalékvíz összegyűjtésére szolgáló gyűjtőcsatornákkal és aknával ellátott trágyatelepen kell tárolni. A csúrgalékvíz a hígtrágyával azonos módon használható fel, vagy a trágyára visszaöntözhető. A tárolókapacitásnak elegendőnek kell lennie legalább 8 havi istállótrágya tárolására. Így biztosítható, hogy az istállótrágya optimális állapotban kerüljön felhasználásra. 18
Jogszabályok 2007. évi CXXIX. törvény a termőföld védelméről 90/2008. (VII.18) FVM a talajvédelmi terv készítésének részletes szabályairól Probléma: a biogázüzemi maradékenyag egyetlen jogszabályban sincs pontosan definiálva, ezért besorolását mindig az adott talajvédelmi hatóság végzi el 23/2003.(XII.29) KvVM rendelet A biohulladék kezeléséről és komposztálás műszaki követelményeiről 71/2003 (VI.27) FVM rendelet az állati hulladékok kezelésének és a hasznosításukkal készült termékek forgalomba horatalának állat egészségügyi szabályairól 59/2008. (IV.29.)FVM rendelet; vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméhez szükséges cselekvési program részletes szabályairól, valamint az adatszolgáltatás és nyilvántartás rendjéről 36/2006. (V.18.) FVM; a termésnövelő anyagok engedélyezéséről, tárolásáról, forgalmazásáról és felhasználásáról 16/2001. (VII. 18.) KöM rendelet; a hulladékok jegyzékéről 61/2009 (V.14.) FVM; az Európai Mezőgazdasági Vidékfejlesztési Alapból nyújtott agrár-környezetgazdálkodási támogatások igénybevételének részletes feltételeiről 41/1997/. (V. 28.) FM rendelet szerinti nagy létszámú állattartó telepek környezetéről 27/2006. (II. 7.) Korm. Rendelet a vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméről 59/2008. (IV. 29.) FVM rendelet vizek mezőgazdasági eredetű nitrátszennyezéssel szembeni védelméhez szükséges cselekvési program részletes szabályairól, valamint az adatszolgáltatás és nyilvántartás rendjéről 2011.05.10 19
Kibocsátás csökkentés Fermentlé tároló tartály befedése Zárt tartályú szállítás A fermenlé kijuttatása injektálva történik, így elkerülhető a kibocsátás növekedés és a kellemetlen szaghatás is 2011.05.10 20
Víztelenenítési technológiák, a szilárd fázis szeparációjához trágya és fermentlé esetén Ülepítés (szedimentáció) Úsztatás Rácsos szétválasztás Szalagpréses Centrifugálás Csigapréses Szárítás 2011.05.10 21
22
23
24
25
Csigaprés 2011.05.10 26
Ülepítő centrifuga 2011.05.10 27
28
29
A szilárd fázis további kezelése: Komposztálás és szárítás Szalagszárító Napenergiával történő szárítás 2011.05.10 30
Elpárologtató készülék Source: HRS 2011.05.10 31
32
Környezetvédelmi előírásoknak megfelelően kialakított almostrágya tároló 33
A trágyakazal locsolása visszanedvesítése trágyalével 34
35
36
37
38
A hígtrágya injektoros talajba juttatása 39
A kifejlesztett adagszabályozó egység 40
Munkaszélesség 3 m csoroszlyák közötti távolság 22 cm. A tartály űrtartalma 7000 liter elosztó csap tolózár Az 1000 percenkénti fordulatszámmal működõ szivattyúja 8000 liter/ perc teljesítményre képes. Trágyalé talajbajuttató gép lúdtalp kapa A trágyalé 10...16 cm mélyre jut a talajba A fermentlé talajba juttatásának eszközei 41
Felszínre szóró csőköteges gép Üzemi állapot Szállítási helyzet A gép 6 és 15 m munkaszélesség között 10-féle nagyságban készül A tartálytérfogat 2000-tól 15000 literig változik. A tartályátmérõ 1100...1700 mm. 42
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése Gyakorlati megoldások 43
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése. Gyakorlati megoldások 44
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése Szilárd szervestrágya-szórók Oldalra szóró gépek 45
A hígtrágya talajfelszínre juttatása sokcsöves elosztóval 46
A szervestrágyaszórókkal szemben támasztott követelmények: - a keresztirányú egyenlőtlenség agrotechnikai szempontok miatt lehetőleg ne haladja meg a 25...30 %-ot, - a kiszórt trágyát 60 mm-nél kisebb csomókra aprítsa, - a szórási norma 10...60 t/ha között változtatható legyen min. 5 t/ha pontossággal, - a kiszórandó mennyiséget a traktoros lehetőleg a kezelőülésből szabályozhassa. - a szóróadapter gyors cseréjével többcélú felhasználás váljon lehetõvé, - a gép kialakítása szavatolja a szerkezeti elemek védelmét, a biztonságos üzemeltetés feltételeit. 47
Hátúlszóró szerkezetek Az elosztócsiga hatása 48
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése Szórómű megoldások Standard szórómű 2-2,5 m Quattro szórómű 4,5-6 m Európa szórómű 2,5-3,5 m Széles szórómű Szórásszélesség: Szórásszélesség: Szórásszélesség: Szórásszélesség: 15-24 m 49
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése Családelvű építkezés Szórásszélesség: 2-3,5 m 6-8 m 12-16 m Szórási teljesítményigény: 20-25 kw 30-40 kw 40-50 kw 50
Szerves tápanyag-kijuttatás gépesítése Családelvű építkezés Szórásszélesség: ~20 m ~16 m ~12 m 51
JAVASLATOK Gazdasági növénytáplálás menedzsment Mű- és biotrágya előállítás biogáz-hasznosítással Széndioxid-trágyázás Alga termelés 52
Köszönöm a figyelmet! www.gmgi.hu 53