MENÜ

Legyen, vagy ne legyen biogáz?

Oldalszám: 78-79
Dr. Póti Péter 2014.03.17.

A biogáz elõállításának megítélése meglehetõsen ellentmondásos Magyarországon. A megítélését nagymértékben befolyásolja, hogy milyen szempontból (energiabiztonsági, környezetvédelmi, befektetési-megtérülési, technológiai, energiahatékonysági, energia árátvételi stb.) értékelik a biogáz termelés szerepét.

 

 



Sok esetben a gondot az okozza, hogy csak egy, esetleg két szempontot ragadnak ki és arra alapozva támogatják, vagy utasítják el a biogáz üzemek létjogosultságát. Gondoljunk csak arra, amikor nagyon leegyszerûsítve érvként és ellenérvként is azt hozzák fel, hogy Kínában mennyi kis biogáz üzem épült és mûködik. A támogatók ebben az esetben azzal érvelnek, hogy nem lehet olyan bonyolult az üzemeltetése, ha ott ilyen sok kis biogáz üzemet üzemeltetnek. Az ellenzõk ellenérvként azt hozzák fel, hogy Kínában nem foglalkoznak a környezetvédelemmel, olcsó a munkaerõ, egyszerûbbek a szabályozók, és teljesen mások az árviszonyok. Mint minden esetben az a jó megoldás, ha valamennyi szempontból értékeljük a biogáz üzemek létjogosultságát Magyarországon.

Természetesen ebben az esetben is meg kell határozni a prioritást. Véleményem szerint akkor nem tévedhetünk nagyot, ha a biogáz elõállításra alkalmas alapanyagok mennyiségébõl és minõségébõl indulunk ki. Amennyiben a biogáz elõállítására alkalmas alapanyag valamilyen termelési pl. állattartás során trágya, vagy élelmiszer feldolgozás során valamilyen élelmiszeripari melléktermék keletkezik, viszonylag egyszerû a kérdés, mert ezeket valamilyen formában kezelni kell, környezetvédelmi, egészségügyi stb. szempontból. Ezek elõírás szerinti kezelése, ártalmatlanítása költséges folyamat.

Kézenfekvõ lenne, hogy ezeket úgy ártalmatlanítsák, hogy közben valamilyen használható termék, illetve termékek keletkeznek. Ilyen lehet a biogáz gyártás során keletkezõ biogáz és a különbözõ hasznosításra pl. száraz fermentáció után készíthetõ talajjavításra felhasználható komposzt elõállítása. Ezzel önmagában környezetvédelmi szempontból megfelelhet az állattenyésztés és élelmiszer elõállítás a fenntartható fejlõdés elvárásának, hiszen a keletkezõ komposzt a talaj termõképességének javítására (talaj szerkezetének, táplálóanyag tartalmának optimális javítására) használható fel. A biogáz pedig olyan megújuló energiaforrást jelenthet, amely nem terheli a környezetet, hiszen nem évmilliókkal ezelõtt keletkezett, fosszilis energiabázis hasznosítása során keletkezett gázt használunk fel energianyerés céljából. Ezért ezt az energiabiztonság (helyben elõállítható megújuló energia), energiahatékonyság (a biogáz és a földgáz energiatartalmából adódó különbség, illetve az elõállításához felhasznált energiamennyiség), költséghatékonyság, megtérülés, új munkahelyteremtés stb. értékelésekor is figyelembe kell venni! Ezeknek a kérdéseknek a komplex tárgyalására jelen cikk keretei közt nem térek ki.



Három dologra szeretném felhívni a figyelmet. Az egyik az alapanyag bázis mennyiségi és minõségi kérdéseire, a másik új biogáz-termelési technológiára és végül a megtermelt energia és a fermentáció során keletkezõ „maradék” további felhasználhatóságára vonatkozik.



Megítélésem szerint csak olyan méretû és technológiájú biogáz üzemet szabad létesíteni, amely egy adott térségben keletkezõ biomasszát tudja optimálisan hasznosítani. Alapvetõen itt arra kell törekedni, hogy minél nagyobb hányadban valamilyen termelõ tevékenység során keletkezõ biomasszát használjanak fel. Ezért ehhez kell megválasztani a technológiát. A köztudatban általában a híg (10% szárazanyag tartalomra alapozott) fermentációs technológia terjedt el.



Ez többek között hígtrágyák hasznosítására alkalmas, illetve amennyiben nagyobb a biomassza szárazanyag tartalma, hígítani kell a biomasszát. Ez költséges és vízpazarló folyamat. Külön hátránya, hogy a biogáz termelés után keletkezõ vízmennyiséget is kezelni és hasznosítani kell. Van egy új technológia, az u.n. száraz

(25–30% szárazanyag-tartalmú biomasszára alapozott) fermentációs technológia, amelynél nem kell vizet hozzáadni a biomasszához, mivel általában a különbözõ szerves anyagok szárazanyag tartalma ebbe a tartományba esik. Ezért amellett, hogy ez víztakarékos megoldás, nem kell a visszamaradt nagy mennyiségû vizet hasznosítani, kezelni, valamint a keletkezett biomassza könnyen komposztálható, így teljes egészében talajjavításra felhasználható.



Mivel a száraz fermentációs biogáz-elõállítási technológia kevésbé ismert, ezért ennek rövid bemutatását tartom célszerûnek. A száraz fermentációs (BIOFERM) technológiát egy 4500 t/év befogadására alkalmas példán keresztül mutatom be.





A technológia alapadatai

 


 



Elõállított megújuló energia



A telep összesen 630 000 m3/év biogázt (58,2% metántartalommal) állít elõ amelyet ha pl. fûtésre (további konfekcionálás után) használnánk, akkor kb. 2 500 000 kW energiatermelést jelent. Amennyiben a megtermelt biogáz mennyiséget elektromos energiatermelésre használják, akkor (38%-os hatásfoknál 160 kWh) összesen évi 1 400 000 kW villamos energia és (200 kWh hulladékhõ esetén) 1 750 000 kW hõ termelõdik.



A technológia rövid leírása



A nyersanyagokat szilárd fázisban, egylépcsõs reaktorokban fermentáljuk oly módon, hogy a 25–35% szárazanyag-tartalmú alapanyagokat a reaktorokba betermelés elõtt néhány napos aerob kezelésnek vetjük alá. A hõmérséklet ilyenkor 37–40 °C-ra emelkedik. Ezután a levegõztetést leállítjuk, a reaktorokba helyezzük az összekevert trágyát és energianövényt, majd perkolátot permetezünk az anyagra, így elõállítva az anaerob viszonyokat.

A perkoláció megkezdése után 2-3 nappal megindul a biogáztermelés. Az anaerob szakasz hossza 28 nap.



Az anaerob szakasz lezárása után a reaktoron kívül az utókezelõben aerob feltételek mellett a levegõztetés hatására a keletkezõ szilárd erjesztési maradék sok vizet veszít, hõmérséklete 65–70°C-ra emelkedik. Az intenzív utóérlelés idõtartama 8–16 hét lehet. Ez alatt az erjesztési maradékok komposztálódnak, megtörténik a teljes körû higiénizáció. A keletkezõ „erjesztési maradék”, a komposzt, biológiailag stabil, nem igényel különösebb utókezelést, egyszerûen tárolható és kiszórható a mezõgazdasági földterületekre.



Fontos kérdés a megtermelt biogáz hasznosításának problematikája. Ugyanis amennyiben a megtermelt biogázt fûtésre szeretnénk hasznosítani, azt tárolni és tisztítani kell. Ehhez további megfelelõ technológia kialakítása szükséges. Amennyiben a megtermelt biogáz gázmotorban elégetésre kerül, az elektromos áram értékesítésének problémáját és a télen, nyáron keletkezett u.n. hulladékhõ hasznosítását meg kell oldani. Ezért biogáz üzemet csak ott érdemes létesíteni, ahol a szükséges mennyiségû alapanyag megvan (kezelésre szorul), illetve gazdaságosan biztosítható és a keletkezett energia értékesítésének, hasznosításának feltételei adottak, illetve rövidebb-hosszabb idõ alatt megteremthetõk.

 






Dr. Póti Péter