• Aleksander Nowaczewski

Wysypiska śmieci i oczyszczalnie ścieków są doskonałym źródłem biogazu?

Aktualizacja: 30 lis 2020

data: 10/06/2020


W czasach, w których ludności na świecie będzie przybywać, zwiększona ilość odpadów jest nieunikniona. Mogą być one gromadzone na wysypiskach śmieci, zatruwać glebę, wody powierzchniowe i gruntowe, powietrze oraz roślinność, emitować gazy cieplarniane, być poddawane procesom spalania. Mogą także stać się odnawialnym źródłem energii oraz zysku.


W 2019 roku pracowało w Polsce prawie 300 biogazowni, z czego 120 biogazowni rolniczych, o łącznej mocy prawie 241 MW. Pomimo, że te wykorzystujące odpady przeważały pod względem ilości, to suma mocy biogazowni rolniczych była głównym fundamentem sektora biogazowni w Polsce. Źródłem takich instalacji są odpady rolnicze i produkty rolno - pożywcze o wysokim potencjale energetycznym, głównie kukurydza. Biogaz (w składzie ok. 60% metanu i 40% dwutlenku węgla) pozyskuje się na wskutek stworzenia odpowiednich warunków do fermentacji beztlenowej dla powyżej podanej, materii organicznej. Jest to świetne, odnawialne, neutralne klimatycznie źródło energii, które m.in utylizuje odchody zwierzęce, niszczy niektóre bakterie chorobotwórcze oraz nasiona chwastów, zmniejsza uciążliwość odorową, lecz ma swoje wady.


Głównymi uchybieniami są: prowadzenie upraw energetycznych kosztem upraw żywnościowych, sezonowy dostępność niektórych surowców, trudności z transportem surowca z powodu jego małej gęstości.


Przyszłość biogazu w odpadach

Według danych GUS, rocznie w Polsce produkujemy ok 12 tys. ton odpadów. Dodatkowo, każdego roku w Polsce, likwidowane są tysiące tzw. dzikich wysypisk śmieci. W przeciągu roku 2009-2018 liczba liczba zlikwidowanych dzikich wysypisk wynosiła 124,8 tys., przejmując przy tym 660 tys. ton odpadów mieszanych:


- w 2015 roku: roku było to 14 322 tys. nielegalnych zbiorowisk

- w 2016 roku: 15 289 tys.

- w 2017 roku: 13 000 tys.

- w 2018 roku: 10 541 tys.

Niezwykle warto również dodać, że Polska importuje ogromne ilości śmieci z innych krajów. W 2018 roku było to łącznie 430 tys.


Odpady komunalne są pełne cennej materii organicznej m.in przeterminowanej, bądź wyrzuconej żywności, której swoją drogą Polska marnuje ponad 9 mln ton rocznie. Greenpece dodaje, że marnując także przy tym także 1,72 mld ton sześciennych wody, wykorzystanej na jej produkcję. Z kolei, według statystyk na całym świecie 30% rocznej, światowej produkcji żywności jest przeznaczane do wyrzucenia do kosza na śmieci, przyczyniając się przy tym w ok 20% do emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.


W związku z powyżej wymienionymi wadami wykorzystania celowych, energetycznych upraw rolniczych, ilości odpadów, czekających tylko na wykorzystanie w biogazowni powinny być zużywane w pierwszej kolejności odpady rolno-spożywcze i komunalne.


Okazuje się, że w Polsce ogromna ilość odpadów jest niezagospodarowana w odpowiedni sposób i nie staje się źródłem energii odnawialnej. Według badań z Instytutu Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu wynika że Polska ma potencjał na produkcję ok. 13 mld m3 biogazu rocznie. Należy zaznaczyć jednak, że suma ta obejmuje jedynie wykorzystanie w produkcji obornika, gnojownicy oraz słomy. Do pokrycia zapotrzebowania materiałów na taką produkcję gazu, potrzebne jest zużycie ok. 90 mln ton gnojownika i obornika, czyli dokładnie tyle ile jest w Polsce produkowane, oraz 12 mln ton różnego rodzaju słomy. Dodatkowo , potencjał produkcji biogazu z wykorzystaniem wyłącznie odpadów rolno-żywnościowych wynosi 8 mld m3 metanu rocznie (bez celowych upraw kukurydzy i buraków cukrowych). Co więcej, do tej ilości produkcji należy sobie wyobrazić dodatkowe miliardy ton odpadów komunalnych w postaci paliwa do produkcji biogazu.


Oczywiste jest że celowych upraw rolnych na cele energetyczne nie da się uniknąć w segmencie biogazowni, ale można je zminimalizować i przy okazji zutylizować, zanieczyszczające środowisko, odpady.


Ekonomiczna efektywność inwestycji w biogazownie

Nachodzi nas więc pytanie: Skoro biogazownie mają tak wysoki potencjał w Polsce, to dlaczego mamy ich w Polsce tak małą ilość? Otóż sektor biogazu posiada wiele barier dla inwestycji. Są nimi głównie:


- duże zaangażowanie kapitału wraz z długim okresem zwrotu, który może trwać ok. 33 kwartałów

- niestabilność sektora, a wraz z tym obawa przed inwestycją

- problemy z korelacją wytworzonego ciepła na terenach wiejskich (tam w większości przypadków są budowane biogazownie), z powodu braku infrastruktury ciepłowniczej

- brak stabilnego wsparcie OZE w ustawodawstwie


U krajów Europy Zachodniej rynek biogazu jest silnie rozwinięty, szczególnie w Niemczech, gdzie jest ich ponad 9 tys. Do rozwoju biogazowni w Europie Zachodniej przyczyniły się liczne systemy wsparcia, naliczane od ilości sprzedanej energii odnawialnej. Jeszcze w połowie 2019 roku było to 1200 zł/MWh.


W Polsce od 2005 roku istniał tzw. system zielonych certyfikatów, którego ceny dopłat za sprzedaż energii skrajnie zmalały. Aktualnie wysokie nadzieje są w tzw. błękitnych certyfikatach, których wsparcie przeznaczone są wyłącznie dla sektora biogazowni.


Biogaz z Oczyszczalni ścieków

Obecny poziom zanieczyszczenia wód substancjami naturalnymi i chemicznymi, sprawia że woda staje się znacznym źródłem związków organicznych. Ta kwestia znalazła swoje wykorzystanie w niektórych oczyszczalniach ścieków.


Biogaz w oczyszczalniach ścieków powstaje na wskutek fermentacji beztlenowej osadów ściekowych, które są gromadzone po oczyszczeniu wody. W wyniku tego procesu energia elektryczna bądź ciepło, wytworzone ze zgromadzonego biogazu może być wykorzystane do funkcjonowania samej oczyszczalni, bądź zostać wprowadzone do sieci dystrybucji. Osady ściekowe można również wykorzystać poprzez produkcję nawozów naturalnych z nagromadzonych substancji organicznych. Ponadto samo działanie prowadzi do utylizacji odpadów.


Z punktu widzenia ochrony środowiska jest to zjawisko w pełni korzystne, lecz z punktu ekonomicznego zmienne. Jak dobrze wiadomo, koszt budowy instalacji biogazu jest niezwykle drogi. Co więcej, aby działalność była komercyjna, do oczyszczalni powinno wpływać co najmniej 10-12 tys. m3 wody na dobę. W przeciwnym wypadku inwestycja w biogazownię w oczyszczalni ścieków nie byłaby opłacalna, dlatego takie instalacje mogą być wprowadzane tylko i wyłącznie w dużych obiektach. Ostatnią wadą jest to, że nie da się przewidzieć składu ścieków na przyszłość i nie wiadomo czy zawartość substancji organicznych w nich będzie na tyle duża aby działalność przynosiła zyski.




przypisy:

http://agro.icm.edu.pl/agro/element/bwmeta1.element.agro-b4f3cc33-286a-4f54-9cad-bf9294158b54/c/18-6-Przesmycka.pdf

https://www.cire.pl/item,141910,2,0,0,0,0,0,stan-biogazowni-w-polsce.html

https://www.innio.com/pl/sektory-przemyslu/wysypiska-smieci-i-oczyszczalnie-sciekow

https://rynekbiogazu.pl/2018/03/21/potencjal-rozwoju-sektora-biogazu-w-polsce/

https://www.odnawialne-firmy.pl/wiadomosci/pokaz/75,biogaz-z-oczyszczalni-sciekow#

Save Your Planet

For Green Future

Obserwój nas na

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram