Jak funguje bioplynová stanice?

Z ekoporadna.cz - Wiki
Přejít na: navigace, hledání

← zpět na Odpady

Úvod

Bioplynové stanice složí k využití rozložitelných odpadů. Rozklad probíhá bez přístupu kyslíku (anaerobně) a vzniká při něm plyn (zejména methan a oxid uhličitý), tuhá stabilizovaná složka (digestát) a odpadní voda (fugát). Plyn je jímán a spalován, digestát slouží jako hnojivo. Bioplynové stanice zpracovávají biologicky rozložitelné komunální odpady, zbytky potravin a jídel, prasečí kejdu, kaly z čističek odpadních vod, ale i zemědělské plodiny, například kukuřici. Bioplyn je jímán také ze skládek, kde vzniká jako produkt rozkladu odbouratelných složek.


Doporučujeme

  • Nejlepší nakládání s domácím bioodpadem je kompostování nebo vermikompostování. Pokud nemůžete kompostovat, tak třiďte bioodpad podle pokynů svozové společnosti ve vaší obci.
  • Nikdy nevyhazujte do bioodpadu jídlo v obalech nebo zbytky, které tam nepatří.
  • Nevyhazujte rozložitelný odpad do popelnic na směsný odpad.
  • Zvažte odběr elektrické energie z obnovitelných zdrojů, kam patří i bioplynové stanice.


Podrobný popis problému

Princip fungování

Bioplynové stanice využívají k rozkladu bioodpadu bakterie a další mikroorganismy. Ty za vhodné teploty a bez přístupu vzduchu rozkládají materiál. Jedním z hlavních produktů je bioplyn tvořený zejména methanem a oxidem uhličitým. Ten je jímán a spalován; uvolněné teplo slouží pro vytápění nebo kogeneraci, tedy souběžnou výrobu tepla a elektřiny. Proces je striktně bez přístupu kyslíku, čímž se zásadně liší od kompostování, kde je nutné kyslík zajistit překopáváním kompostovací hromady.

Po vyhnití, tedy rozkladu všech snadno rozložitelných složek zůstane tuhá nezapáchající hmota – digestát. Obsahuje velké množství živin a je možné ho použít jako hnojivo. Odpařená a kondenzovaná znečištěná voda (fugát) se čistí jako odpadní voda.

Typy podle přijímaných odpadů

Zemědělské

Zpracovávají zemědělské odpady (kejdu, mrvu, posklizňové zbytky) nebo zemědělské plodiny (kukuřici, pšenici). Častou jsou v areálech zemědělských podniků, které je samy provozují. Jde o v zásadě ekologický zdroj energie, nicméně v případě zpracování plodin zde odpadá velká výhoda bioplynových stanic – tedy, že zpracovávají odpady.

Odpadové

Zpracovávají bioodpady a to včetně zbytků jídel a znehodnocených (prošlých) potravin. Výhodný způsob zpracování také živočišných zbytků a masem kontaminovaných či jiných problematických potravin. Potraviny živočišného původu nejsou vhodné pro kompostování (je tu určité riziko nákazy, dochází k nesprávnému rozkladu a k potravinám se stahují hlodavci), proto jsou bioplynové stanice velmi důležité. Dosud je tato technologie jen málo využívána a zbytky potravin končí spíše na skládce, případně ve spalovně. Problematické jsou rovněž obaly potravin z plastů a dalších biologicky nerozložitelných materiálů.

Na skládkách komunálního odpadu často fungují malé bioplynové stanice jímající a spalující skládkový plyn. Ten vzniká neřízeným anaerobním rozkladem (hnitím) biologických zbytků na skládce. Hlavním produktem je methan, což je plyn jednak nebezpečný (ve směsi se vzduchem může vybuchovat) a jednak velmi účinný skleníkový plyn. Z obou důvodů by měl být jímán a využíván. Dále vznikají páchnoucí látky, které je také nutné eliminovat.

Kalové bioplynové stanice při čistírnách odpadních vod

Čistírny odpadních vod využívají pro biologické čištění (tedy odbourávání zejména dusíkatých látek a fosforu) tzv. aktivovaný kal – vlastně kulturu mikroorganismů, které přeměňují odbouratelné látky na plyny a uvolněnou energii a živiny využívají k vlastnímu růstu. Aktivovaný kal se v biologickém stupni míchá s předčištěnou vodou a po určité době zdržení již čistší voda odchází a kal zůstává. Kalu tedy stále přibývá, jak se mikroorganismy množí. Přebytečný kal tedy čistírny nechávají anaerobně (bez kyslíku, tedy za pomoci jiných mikroorganismů) řízeně vyhnívat ve vlastních bioplynových stanicích. Bioplyn se spaluje a ČOV tak pokrývají značnou část vlastní spotřeby elektřiny a tepla. Výsledný stabilizovaný kal (nezapáchá, obsahuje velké množství živin) je použitelný jako hnojivo a je jedním z hlavních výstupů ČOV (dalšími jsou shrabky z česlí – mechanicky odloučený odpad a vyčištěná voda).

Komplikace a zádrhely

Suroviny

Pro provoz bioplynové stanice je nejjednodušší, pokud je přísun materiálu stálý a má podobné složení. To je důvod, proč je tak málo bioplynových stanic určených k využití odpadů, které mají proměnliví složení a často velkou příměs cizích látek.

Energetické využití zemědělských plodin

Mnoho stanic využívá k fermentaci kukuřici. Jde v zásadě o čistý zdroj energie, nicméně zemědělské plodiny by měly primárně sloužit k produkci potravin nebo jako krmivo. Kukuřice navíc extrémně ohrožuje půdu erozí a hojně ji využívají přemnožená divoká prasata jako zdroj potravy a úkryt.

Zápach

Navážený odpad (zejména kejda, mrva, ale i odpady) zapáchá a je nutné zajistit, aby nebyly obtěžováni obyvatelé. Totéž platí při samotném provozu bioplynky – při fermentaci vznikají jak plyny bez zápachu, tak páchnoucí. O problematice měření zápachu píšeme více zde.

Související odkazy


Legislativa


Další čtení


Autor a rok revize Mgr. Renata Placková, 2017
Kontakt renata.plackova@ekoporadna.cz
Webové stránky ekoporadny Síť ekologických poraden