Strategia Zagospodarowania odpadów dla branży rolno spożywczej

SERIA WYDAWNICZA

£ódzkie

STRATEGIA ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW DLA BRAN¯Y ROLNO - SPO¯YWCZEJ

PORADNIK Realizacja: Projekt i publikacja wspó³finansowane ze œrodków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spo³ecznego

Centrum Badañ i Innowacji

Pro-Akademia

SPIS TREŒCI WSTÊP mgr in¿. Karina Michalska 1.

INNOWACYJNOŒÆ W BRAN¯Y ROLNO-SPO¯YWCZEJ dr Ewa Kochañska 2.

INNOWACYJNE SPOSOBY UNIESZKODLIWIANIA I ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW, A EFEKTY EKONOMICZNE PRZEDSIÊBIORSTWA PRZETWÓRSTWA ROLNO-SPO¯YWCZEGO 2.1.1 Potencjalne Ÿród³a kosztów w przedsiêbiorstwie dr Ewa Kochañska 2.1.2 ród³a kosztów zwi¹zanych z ochron¹ œrodowiska w przedsiêbiorstwie przetwórstwa rolno - spo¿ywczego dr Dominika Su³kowska 2.2.

Technologie biogazowe - zarys teoretyczny mgr in¿. Anna Kacprzak 2.3.

Gospodarka odpadami w przedsiêbiorstwie dr Ewa Kochañska 2.4.

Mo¿liwoœci unieszkodliwiania i zagospodarowania odpadów mgr in¿. Karina Michalska 2.5.

Potencjalne substraty w przedsiêbiorstwie spo¿ywczym dla procesu fermentacji metanowej mgr in¿. Karina Michalska 2.6.

Fermentacja metanowa mgr in¿. Anna Kacprzak 2.7.

Poferment mgr in¿. Karina Michalska 3.

INNOWACYJNE METODY OCZYSZCZANIA ŒCIEKÓW Z PRZEMYS£U ROLNO-SPO¯YWCZEGO prof. Wojciech Wolf 4.

INNOWACYJNOŒÆ W PRZEDSIÊBIORSTWACH ROLNO-SPO¯YWCZYCH. TRENDY NIEMIECKIE dipl. Ing. Rafael Salzberger, dipl. Ing. Martin Heeg 5.

INNOWACYJNE METODY POZYSKIWANIA ENERGII W PRZEDSIÊBIORSTWACH ROLNO-SPO¯YWCZYCH 5.1.

Innowacyjne metody zastosowania roœlin energetycznych, makrofitów i alg w gospodarce odpadami w przedsiêbiorstwach rolno-spo¿ywczych prof. Romanowska Duda 5.2.

Innowacyjne metody pozyskiwania energii dla bran¿y rolno-spo¿ywczej: fotowoltaika dr Maciej Sibiñski 6. ŒCIE¯KA INWESTYCYJNA BUDOWA INSTALACJI MIKROBIOGAZOWEJ KROK PO KROKU mgr in¿. Anna Kacprzak 7.

BUDOWA BIOGAZOWNI INNOWACJ¥ W OCHRONIE ŒRODOWISKA Uwarunkowania budowy biogazowni mgr in¿. Karina Michalska 7.1.

Finansowanie inwestycji biogazowych mgr Stanis³aw Aleksandrow 7.2.

Uwarunkowania prawne budowy biogazowni mgr Magdalena £ysek 7.3.

Przy³¹czenie biogazowni do sieci energetycznej mgr Marek Sikora 7.4.

PODSUMOWANIE dr Ewa Kochañska

WSTÊP

mgr in¿ Karina Michalska

ród³o: Zasoby w³asne.

Problem odpadów nie od dziœ spêdza sen z powiek ka¿demu przedsiêbiorcy. Dzieje siê tak g³ównie ze wzglêdu na coraz bardziej restrykcyjne prawo obliguj¹ce wytwórcê odpadów do ich bezpiecznego unieszkodliwiania, a co siê z tym wi¹¿e ponoszenia ogromnych kosztów. Obowi¹zuj¹ce w Polsce prawo unijne, jak i dostosowane do niego krajowe i lokalne strategie k³ad¹ szczególny nacisk na ograniczenie iloœci sk³adowanych odpadów biodegradowalnych poprzez wprowadzenie w ¿ycie zasady 3R: Reduce /zapobiegania/, Reuse /ponownego u¿ycia/ i Recycle /odzysku /1). W ten ostatni z proponowanych priorytetów wspaniale wpisuje siê odzysk energii zawartej w odpadach z zastosowaniem wybranych procesów termicznych, chemicznych i biologicznych.

Jedn¹ z metod sugerowanych przez polskie ustawodawstwo wybitnie ukierunkowanych na - zarówno - ograniczenie iloœci sk³adowanych odpadów, jak i pozyskiwanie z nich energii jest proces fermentacji metanowej(2. Jego zastosowanie ma szczególne znaczenie w odniesieniu do odpadów generowanych w bran¿y przemys³u rolno spo¿ywczego, rolnictwa i gastronomii. Proces ten pozwala zminimalizowaæ objêtoœæ powstaj¹cych na terenie zak³adu odpadów przy jednoczesnej produkcji „zielonej” energii.

Co wiêcej z uwagi na krajowe priorytety dotycz¹ce zwiêkszenia wykorzystania energii ze Ÿróde³ odnawialnych /OZE/ - objêty jest szczególnym „patronatem” pañstwa, co wi¹¿e siê bezpoœrednio z szeregiem ulg i systemów wsparcia dla ka¿dego przedsiêbiorcy wykorzystuj¹cego w praktyce biznesowej technologie biogazowe na w³asne potrzeby.

Niniejszy poradnik jest odpowiedzi¹ na wymagania stawiane przedsiêbiorstwom bran¿y rolno spo¿ywczej w odniesieniu do racjonalnej gospodarki odpadami. Pozwala krok po kroku przeœledziæ i uwypukliæ problemy ka¿dego pojedynczego przedsiêbiorstwa z t¹ gospodark¹ zwi¹zane. Pokazuje œcie¿kê rozwi¹zañ adekwatnych i skierowanych bezpoœrednio do jednej firmy. Umo¿liwia opracowanie jednoznacznej, ukierunkowanej na zysk, drogi postêpowania z odpadami generowanymi „u Ÿród³a”. Z ca³¹ stanowczoœci¹ obna¿a niedoci¹gniêcia firmy w zakresie gospodarki odpadami. Autorzy zadaj¹c konkretne pytania przedsiêbiorcy stwarzaj¹ mu dogodne warunki do przemyœleñ i w konsekwencji do wprowadzenia zmian w b³êdnym postêpowaniu. Niniejszy podrêcznik ma byæ zachêt¹ do wprowadzania innowacyjnych pomys³ów, nie tylko z zakresu technologii biogazowych, ale wszystkich tych, które pozwol¹ na wzrost konkurencyjnoœci przedsiêbiorstwa na rynku lokalnym, jak równie¿ zapewnienia mu pe³nej niezale¿noœci energetycznej.

Podsumowaniem podrêcznika jest specjalna strategia, któr¹ ka¿dy z czytelników wype³ni indywidualnie, w oparciu o w³asne doœwiadczenia biznesowe. Strategia ta przy odrobinie dobrych chêci - stanie siê modelem zagospodarowania odpadów dopasowanym do konkretnego wytwórcy.

--------------------------------------------1) Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19.11.2008r. w sprawie odpadów oraz uchylaj¹ca niektóre dyrektywy (Dz. Urz. UE z 22.11.2008, nr L 312/3).

2) K³opotek B., 2010. Odpady a zapewnienie bezpieczeñstwa energetycznego pañstwa. Odpad i Œrodowisko 4(64), 20-22.

ród³o: http://www.szkolenia.proakademia.eu/files/(wl2YhKjUcGJc65tVnmyd11htirKSXs2EX59vbYqyk17XhF6l WGJDs8pdl4WgpWlmW5rPjMnEjtebrI_dwJXTxKTUl6yC5sqEw8Gm3qahmN2Pk8iwT6az)/userfiles/files/rolspoz/prezenta cje_niem/niezalezne_rozwiazania_wyspowe.pdf

1.

INNOWACYJNOŒÆ W BRAN¯Y ROLNO -SPO¯YWCZEJ

dr Ewa Kochañska ród³o: Zasoby w³asne.

Bran¿a rolno-spo¿ywcza w Polsce i Unii Europejskiej pozostaje od wielu lat w stosunkowo dobrej kondycji, a jej podtrzymywaniu sprzyja stabilny, utrzymuj¹cy siê na przewidywalnym poziomie popyt na ¿ywnoœæ i napoje. Nawet w roku 2009, który dla wielu innych ga³êzi gospodarki oznacza³ g³êbokie deficyty, produkcja ¿ywnoœci spad³a tylko o 1%, a napojów - o 2,5%. Kolejne lata przynios³y stopniowe odbudowywanie bran¿y: w roku 2010 odnotowano kolejne wzrosty produkcji ¿ywnoœci o ponad 2%, a napojów - o 1,5%.

Sektor rolno-spo¿ywczy jest relatywnie odporny na kryzys, o czym œwiadczy fakt, ¿e jeœli w 2009 roku rentownoœæ firm rolnospo¿ywczych w Unii Europejskiej spad³a œrednio o ok. 1/4, to w innych sektorach gospodarki unijnej dochody zmniejszy³y siê œrednio o 50%.

Transakcje na rynku rolno-spo¿ywczym stanowi¹ 6% handlu œwiatowego /EuroStat 2011/, podczas gdy ok. 40 lat temu by³o to 20%. Najwiêkszym œwiatowym eksporterem i importerem ¿ywnoœci pozostaj¹ Stany Zjednoczone, choæ ich sytuacjê charakteryzuje ujemny bilans handlowy i malej¹cy udzia³ w eksporcie œwiatowym.

Wartoœæ unijnego rynku napojów i ¿ywnoœci - liczona w cenach detalicznych - wynosi prawie 1,3 bln USD /EuroStat 2011/. Jednak udzia³ Unii Europejskiej w œwiatowym eksporcie produktów rolno-spo¿ywczych spad³ w ci¹gu ostatnich dziesiêciu lat z 25% do 20%.

W Polsce przemys³ spo¿ywczy nale¿y do najwa¿niejszych i najszybciej rozwijaj¹cych siê dziedzin gospodarki. Jego udzia³ w wartoœci sprzeda¿y ca³ego przemys³u wynosi blisko 24% i jest ok. 9 punktów procentowych wy¿szy ni¿ w 15 krajach Unii Europejskiej, gdzie wynosi œrednio 15%.

W 2010 roku sprzeda¿ na rynku spo¿ywczym wynios³a 240 mld z³, o 3% wiêcej ni¿ w roku 2009, w roku 2012 - ok. 280 mld z³otych.

Do 16% wzrostu rynku spo¿ywczego w ostatnich 3 latach najwiêkszym stopniu przyczynia siê rynek wewnêtrzny i segment sklepów dyskontowych.

Jednak elastycznoœæ popytu na podstawowe artyku³y ¿ywnoœciowe (np. miêso, mleko, warzywa) jest niska (oko³o 0,2), a w przypadku niektórych produktów ma wartoœæ ujemn¹ (np. ziemniaki, mleko pe³ne o zawartoœci t³uszczu powy¿ej 3,2%).

Spo¿ycie tych artyku³ów jest stabilne lub ma tendencjê spadkow¹.

G³ównym Ÿród³em konkurencyjnoœci polskich produktów by³y i nadal s¹ przewagi kosztowo-cenowe, które wynosz¹: ok. 20% w przypadku rolnictwa, ok. 30% w przypadku przetwórstwa i ok. 40% w przypadku konsumenta, lecz to Ÿród³o powoli siê wyczerpuje. Przyczyn¹ wyczerpywania siê prostych sposobów utrzymania przewagi konkurencyjnej s¹ przede wszystkim szybko rosn¹ce koszty pracy i ewolucja rynku ¿ywnoœci.

Przewiduje siê, ¿e najbli¿sze lata przynios¹ nastêpuj¹ce zmiany na rynku ¿ywnoœci: konsumpcja ¿ywnoœci w powi¹zaniu z trosk¹ o utrzymanie dobrej kondycji fizycznej i zdrowia: zmiany w re¿imach od¿ywiania; nowe i w innowacyjnych formach produkty, powi¹zane ze zmianami stylów ¿ycia; nowe, innowacyjne technologie produkcji; tworzenie synergii miêdzy wzrostem gospodarczym, ochron¹ œrodowiska i rozwojem spo³ecznym; zarz¹dzanie ³añcuchem ¿ywnoœci, zgodnie z zasad¹ „od pola do sto³u”; transfer technologii; dzia³ania integruj¹ce, zw³aszcza ma³e i œrednie przedsiêbiorstwa (sieci, klastry).

ród³o: Zasoby w³asne.

Wykres 1: Odsetek polskich firm przetwórstwa spo¿ywczego, wdra¿aj¹cych najnowsze technologie. ród³o: na podstawie TSN Pentor , 2011.

Wobec wy¿ej opisanych zmian na rynku ¿ywnoœci spodziewane s¹ nastêpuj¹ce trendy w rozwoju przedsiêbiorstw bran¿y rolno spo¿ywczej: rozwój ma³ych, wysoko wyspecjalizowanych, niszowych firm, powi¹zanych z ekologicznymi gospodarstwami rolnymi;wprowadzenie wysokich standardów produkcji, gwarantuj¹cych bezpieczeñstwo ¿ywnoœci; rozwój technologii przyjaznych œrodowisku/zrównowa¿ony rozwój; rozwój ¿ywnoœci minimalnie przetworzonej, w nowoczesnych, ma³ych opakowaniach, poddaj¹cych siê biodegradacji lub recyklinowi; integracja ³añcucha dostaw /kooperacja producentów ¿ywnoœci, dystrybutorów i sieci sprzeda¿y; wyd³u¿enie ³añcucha wartoœci; konsolidacja bran¿y.

Bran¿a rolno-spo¿ywcza zatrudnia ok. 5 mln osób w ponad 300 tys. firm, wiêkszoœæ (ponad 99%!) przedsiêbiorstw w tej bran¿y to firmy ma³e lub œredniej wielkoœci. W zwi¹zku z tym, ¿e sektor MŒP nie dysponuje potencja³em umo¿liwiaj¹cym prowadzenia w³asnych dzia³añ badawczo-rozwojowych, bran¿a rolno-spo¿ywcza opiera siê o tzw. innowacje przyrostowe oraz przyswajanie innowacji wytworzonych gdzie indziej. Dzia³alnoœæ innowacyjna przedsiêbiorstw rolno-spo¿ywczych czêsto skupia siê w obszarach wydajnoœci produkcji, dywersyfikacji produktów i dzia³añ marketingowych. Wa¿nym aspektem innowacji w sektorze przetwórstwa spo¿ywczego jest fakt, ¿e s¹ one bardziej z³o¿one ni¿ tylko proste przyswojenie nowych technologii. W wielu przypadkach dzia³alnoœæ innowacyjna polega na wprowadzeniu technologii i wyrobów wysokiej techniki czyli w³¹czenie w procesy produkcyjne super nowoczesnych maszyn i urz¹dzeñ np. do pakowania.

Istnieje wiele poza finansowych barier prowadzenia dzia³alnoœci innowacyjnej w bran¿y przetwórstwa spo¿ywczego: niepewny popyt na innowacje; rynek opanowany przez przedsiêbiorstwa globalne; brak lub niewystarczaj¹ca wiedza z innych dziedzin ni¿ kluczowy obszar dzia³alnoœci; trudnoœci w znalezieniu partnerów do wspó³pracy; wysoki stopieñ trudnoœci podejmowania i realizowania innowacji; wysokie ryzyko prowadzenia w³asnych badañ; niska wewnêtrzna zdolnoœæ do tworzenia nowych produktów, technologii lub metod organizacji; brak zdolnoœci do absorpcji i zastosowania wiedzy wytworzonej poza przedsiêbiorstwami; ograniczenia czasowe; brak woli politycznej oraz d³ugookresowej strategii rozwoju gospodarki, brak zrozumienia dla priorytetowego znaczenia innowacyjnoœci i brak aktywnoœci pañstwa w strategicznych przedsiêwziêciach; nieudolnoœæ w wykorzystywaniu funduszy pomocowych UE; niedojrza³oœæ instytucji finansowych i brak Venture Capital; niedoskona³e przep³ywy informacyjne. ród³o: Strategia rozwoju bran¿y spo¿ywczej, Bogdan Kêpka, 2010

Mimo istnienia realnych przeszkód we wdra¿ania innowacji, jest wiele mo¿liwoœci, które mog¹ zostaæ wykorzystane przez przedsiêbiorstwa rolno-spo¿ywcze, aby zwiêkszyæ innowacyjnoœæ i utrzymaæ lub podnieœæ przewagê konkurencyjn¹: po pierwsze warto zadbaæ o wspó³pracê lub wejœcie do sieci transnarodowych korporacji jako rzetelny, terminowy, nie najdro¿szy, kreatywny partner i dostawca; po drugie oprzeæ rozwój firmy o kapita³ rodzinny, dzia³aæ w wyspecjalizowanych, unikalnych typach produkcji i niszach rynkowych; po trzecie - postawiæ na rozwój high services, nie high-tech, w powi¹zaniu z dzia³alnoœci¹ produkcyjn¹; po czwarte uczestniczyæ w tworzeniu sieci i powi¹zañ kooperacyjnych, klastrów spo¿ywczych.

ród³o: Zasoby w³asne.

2.

INNOWACYJNE SPOSOBY UNIESZKODLIWIANIA I ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW, A EFEKTY EKONOMICZNE PRZEDSIÊBIORSTWA PRZETWÓRSTWA ROLNO-SPO¯YWCZEGO dr Ewa Kochañska

ród³o: Zasoby w³asne.

dr Ewa Kochañska

2.1.1 POTENCJALNE RÓD£A KOSZTÓW W PRZEDSIÊBIORSTWIE Powstaj¹ce w przedsiêbiorstwie odpady mo¿emy podzieliæ na komunalne oraz poprodukcyjne, wynikaj¹ce z dzia³alnoœci danej bran¿y. Bardzo istotnym elementem prowadzenia w³aœciwej gospodarki odpadami, zarówno pod wzglêdem przepisów prawa ochrony œrodowiska jak i aspektów ekonomicznych, jest selektywna zbiórka wytworzonych odpadów.

Wytwarzane odpady mog¹ byæ unieszkodliwiane czyli np. sk³adowane na sk³adowiskach lub te¿ spalane. Koszty sk³adowania odpadów na sk³adowiskach rosn¹ z roku na rok co jest konsekwencj¹ ograniczania masy odpadów sk³adowanych na sk³adowiskach. Od roku 2008 gdzie stawka za niesegregowane odpady komunalne wynosi³a ok. 80 z³ cena wzros³a w 2013 r. do oko³o 250 a nawet 300 z³ za tonê odpadów.

Odpady mog¹ byæ równie¿ poddawane procesowi odzysku, który jest preferowanym rodzajem postêpowanie z odpadami.

Odzyskiem jest np. recykling organiczny: kompostowanie fermentacja lub te¿ recykling materia³owy: wytworzenie nowych materia³ów. Recykling organiczny to bardzo wa¿ny element w przemyœle rolno spo¿ywczym gdzie powstaje du¿a masa odpadów biodegradowalnych. Ceny kompostowania tych odpadów kszta³tuj¹ siê na poziomie ok. 30 - 60 z³ za tonê.

Z kolei recykling materia³owym dotyczy g³ównie odpadów opakowaniowych zbieranych selektywnie w firmie np. papieru, szk³a, tworzyw sztucznych, metalu. Za dobrze posegregowane odpady bêd¹ce surowcem wtórnym firma nie zap³aci odbiorcy, a nawet mo¿e na nich zarobiæ: np. za tonê makulatury mo¿e otrzymaæ 300 z³, folii 600 z³, szk³a 90 z³. Odzyskiem jest te¿ równie¿ termiczne spalenie odpadów z odzyskiem energii, jednak instalacji takich w Polsce jest wci¹¿ bardzo ma³o. Obecnie w zwi¹zku ze zobowi¹zaniami wobec Unii Europejskiej i krajowym planem gospodarki odpadami du¿a ich iloœæ jest budowana, czêœæ ze wsparciem funduszy unijnych.

Nale¿y pamiêtaæ, ¿e zgodnie ze znowelizowan¹ ustaw¹ o utrzymaniu czystoœci i porz¹dku w gminach wiele samorz¹dów podjê³o uchwa³ê przejmuj¹c¹ obowi¹zki w zakresie gospodarowania odpadami komunalnymi od przedsiêbiorców. Oznacza to w praktyce, ¿e od 1 lipca gmina staje siê posiadaczem odpadów komunalnych, przedsiêbiorstwo wnosi op³atê z ich zagospodarowanie na konto gminy. Koszt op³aty za gospodarowanie odpadami komunalnymi czyli podatek œmieciowy zosta³ ustalony przez ka¿d¹ gminê indywidualnie na po uchwale. Dlatego te¿ w wielu gminach op³ata za odbiór odpadów komunalnych nie podlega negocjacji, nie podpisuje siê na ni¹ umowy jak do tej pory. Pozosta³e odpady gospodarowane s¹ na „starych” zasadach, czyli w oparciu o indywidualne umowy z odbiorc¹.

Niektóre odpady poprodukcyjne mog¹ byæ cenne np. wióry, wyt³oki, jak i odpady opakowaniowe. Niestety jest te¿ w firmach spora czêœæ odpadów wymagaj¹cych szczególnego traktowania, a mowa tutaj o odpadach niebezpiecznych np. opakowaniach po œrodkach ochrony roœlin, œwietlówkach, przepracowanym oleju. Za odbiór i w³aœciwe unieszkodliwienie tych odpadów przedsiêbiorca zap³aci. Wa¿na jest kwestia w³aœciwego przekazania odpadu, tylko podmiotowi uprawnionemu czyli takiemu który na te rodzaje odpadów posiada stosowne decyzje administracyjne. Przekazanie niezgodne z przepisami prawa grozi kar¹ w wysokoœci 10 tyœ. z³. Równie¿ mieszanie odpadów niebezpiecznych z innymi mo¿e skutkowaæ taka sam¹ kar¹.

ród³o: Zasoby w³asne.

dr Dominika Su³kowska

2.1.2 RÓD£A KOSZTÓW ZWI¥ZANYCH Z OCHRON¥ ŒRODOWISKA W PRZEDSIÊBIORSTWIE PRZETWÓRSTWA ROLNO-SPO¯YWCZEGO Bran¿a rolno - spo¿ywcza zawsze wi¹¿e siê z powstawaniem wielu pozosta³oœci poprodukcyjnych. Surowce i materia³y niestety nie s¹ wykorzystywane w 100% co prowadzi do powstania z nich resztek stanowi¹cych produkty uboczne, b¹dŸ te¿ odpady poprodukcyjne, odpady wynikaj¹ce z u¿ytkowania maszyn i urz¹dzeñ, zabudowañ oraz odpady opakowaniowe. Powstawanie odpadów nie zawsze jest nieuniknione, czêsto odpowiednia technologia i w³aœciwe gospodarowanie surowcami oraz materia³ami, œwiadomoœæ przedsiêbiorcy i pracowników prowadz¹ do minimalizacji wytwarzania odpadów.

W³aœciwe gospodarowanie odpadami daje wymierne efekty ekonomiczne dla przedsiêbiorstwa. Daje mo¿liwoœæ wykorzystywania odpadów jako surowców dla kolejnych bran¿ przemys³u, mo¿e stanowiæ paszê, nawozy oraz Ÿród³o cennej energii. Niektóre odpady takie jak np. opakowaniowe s¹ punktem wyjœcia do odzysku i recyklingu. Dlatego tak wa¿ne staje siê œwiadome, w³aœciwe i ekonomicznie uzasadnione gospodarowanie odpadami w przedsiêbiorstwach.

Charakterystyka odpadów.

Mówi¹c o odpadach nale¿y wyjaœniæ znaczenie tego terminu. Nowelizacja ustawy o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. przyjê³a nastêpuj¹c¹ definicjê odpadu „to substancja lub przedmiot, których posiadacz pozbywa siê, zamierza siê pozbyæ lub do których pozbycia siê jest obowi¹zany”(1. Czyli odpadami w przedsiêbiorstwie rolno - spo¿ywczym bêd¹ zarówno nadgni³e warzywa, odchody zwierzêce, tkanka zwierz¹t, zu¿yte chemikalia, opakowania po œrodkach ochrony roœlin, czyœciwo jak i przepracowany olej czy te¿ œwietlówka.

Kolejn¹ bardzo wa¿n¹ definicj¹ wprowadzon¹ do przepisów polskich zgodnie z ramow¹ dyrektyw¹ o odpadach(2 jest definicja utraty statusu odpadu która mówi ¿e „okreœlone rodzaje odpadów przestaj¹ byæ odpadami, je¿eli na skutek poddania ich odzyskowi, w tym recyklingowi, spe³niaj¹ ³¹cznie nastêpuj¹ce warunki: a) przedmiot lub substancja s¹ powszechnie stosowane o konkretnych celów; b) istnieje rynek takich przedmiotów lub substancji lub popyt na nie; c) dany przedmiot lub substancja spe³niaj¹ wymagania techniczne dla zastosowania do konkretnych celów oraz wymagania okreœlone w przepisach i w normach maj¹cych zastosowanie do produktu; d) zastosowanie przedmiotu lub substancji nie prowadzi do negatywnych skutków dla ¿ycia, zdrowia ludzi lub œrodowiska.

------------------------------------------------1) Ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. (Dz. U. z 2013 r. Nr 0, poz. 21).

2) Dyrektywa Parlamentu europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. tzw. Dyrektywa ramowa o odpadach.

Czyli w przypadku omawianej bran¿y przemys³u przyk³adem odpadów które trac¹ jego status mog¹ byæ wys³odki z cukrowni, wyt³oki owocowe nadaj¹ce siê do bezpoœredniego wykorzystania jako pasza dla zwierz¹t, lub te¿ melasa jako surowiec dla przemys³u fermentacyjnego. Takie wykorzystywane materia³y maj¹ miano produktu ubocznego czyli przedmiotu lub substancja, powstaj¹ce w wyniku procesu produkcyjnego, którego podstawowym celem nie jest jego produkcja, i spe³nia ³¹cznie nastêpuj¹ce warunki: 1. dalsze wykorzystywanie przedmiotu lub substancji jest pewne; 2. przedmiot lub substancja mog¹ byæ wykorzystywane bezpoœrednio bez dalszego przetwarzania, innego ni¿ normalna praktyka przemys³owa; 3. dany przedmiot lub substancja s¹ produkowane jako integralna czêœæ procesu produkcyjnego; 4. dana substancja lub przedmiot spe³niaj¹ wszystkie istotne wymagania, w tym prawne, w zakresie produktu, ochrony œrodowiska oraz ¿ycia i zdrowia ludzi, dla okreœlonego wykorzystania tych substancji lub przedmiotów i wykorzystanie takie nie doprowadzi do ogólnych negatywnych oddzia³ywañ na œrodowisko, ¿ycie lub zdrowie ludzi(1.

Nowa ustaw o odpadach umo¿liwia przedsiêbiorcom takie organizowanie produkcji które prowadzi do powstania produktu ubocznego, umo¿liwia utratê statusu odpadu, czy te¿ przygotowanie do ponownego u¿ycia. Warto tutaj zwróciæ uwagê, ¿e poprzednie przepisy w bardzo ograniczonych przypadkach umo¿liwia³y tzw. ”wyjœcie” z bycia odpadem. Niestety poci¹ga³o za sob¹ konsekwencje zarówno finansowe w gospodarowaniu odpadami jak i administracyjne (decyzje na wytwarzanie odpadów, konieczna sprawozdawczoœæ i ewidencjonowanie poprzez karty przekazania odpadów, karty ewidencji odpadów jak o roczne sprawozdania).

Wracaj¹c do odpadów które powstaj¹ w przemyœle rolno - spo¿ywczym to mo¿na je podzieliæ na grupy wed³ug Ÿród³a wytwarzania i sposobu dalszego gospodarowania nimi na: a) odpady poprodukcyjne powstaj¹ce w wyniku danej dzia³alnoœci, technologii np. odpady organiczne; b) odpady opakowaniowe to wszystkie opakowania, w tym opakowania wielokrotnego u¿ytku wycofane z ponownego u¿ycia, np. kartony, taœmy, strecz, palety, opakowania po œrodkach ochrony roœlin; c) odpady komunalne - niezawieraj¹ce odpadów niebezpiecznych, które ze wzglêdu na swój charakter lub sk³ad s¹ podobne do odpadów powstaj¹cych w gospodarstwach domowych (np. odpady powstaj¹ce podczas pracy pracowników resztki jedzenia, butelki po napojach).

Ponadto odpady mo¿emy podzieliæ na: a) odpady nie niebezpieczne - np. odpadowa masa roœlinna; b) odpady niebezpieczne - wykazuj¹ce co najmniej jedn¹ spoœród w³aœciwoœci niebezpiecznych np. ¿r¹ce, zakaŸne, mutagenne, toksyczne, szkodliwe (np. opakowania po œrodkach ochrony roœlin, przepracowany olej, œwietlówki).

Rodzaje i iloœci wytwarzanych odpadów ró¿ni¹ siê bardzo zasadniczo miêdzy gospodarstwami i przedsiêbiorstwami.

Do najpopularniejszych grup odpadów, oprócz organicznych nale¿¹: opakowania, tworzywa sztuczne, elementy lub ca³e zbêdne maszyny, opony, przepracowane oleje, baterie i akumulatory, œwietlówki, z³om, odpady budowlane. Powszechnymi odpadami s¹ niewykorzystane œrodki ochrony roœlin leki weterynaryjne, preparaty konserwuj¹c. Coraz wiêcej pojawia siê równie¿ zu¿ytych ------------------------------------------------1) Ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. (Dz. U. z 2013 r. Nr 0, poz. 21).

urz¹dzeñ elektrycznych i elektronicznych zawieraj¹cych elementy niebezpieczne. Powstawanie odpadów niebezpiecznych w omawianej bran¿y wi¹¿e siê przede wszystkim ze stosowaniem nawozów sztucznych, œrodków ochrony roœlin oraz regulatorów wzrostu roœlin(3. Ponadto du¿a iloœæ odpadów niebezpiecznych powstaje w du¿ych kompleksach hodowlanych, gdzie prowadzony jest intensywny chów byd³a i trzody chlewnej. Powstaj¹ca tam gnojowica najczêœciej zawiera antybiotyki oraz insektycydy i wykazuje du¿¹ szkodliwoœæ (toksycznoœæ) dla œrodowiska. Do odpadów niebezpiecznych w sektorze rolniczym nale¿y równie¿ zaliczyæ pad³e lub ubite z powodu choroby zwierzêta(4.

W³aœciwa charakterystyka odpadów opiera siê na katalogu odpadów zgodnie z rozporz¹dzeniem Ministra Œrodowiska z dnia 27 wrzeœnia 2001 r. Katalog ten okreœla kod odpadu który sk³ada siê z 6 cyfr np. 15 01 02 gdzie: Pierwsze dwie cyfry oznaczaj¹ grupê odpadów, np. 15 - Odpady opakowaniowe; sorbenty, tkaniny do wycierania, materia³y filtracyjne i ubrania ochronne nieujête w innych grupach. Œrodkowe dwie cyfry oznaczaj¹ podgrupê odpadów, np. 15 01 - Odpady opakowaniowe (w³¹cznie z selektywnie gromadzonymi komunalnymi odpadami opakowaniowymi). Ostatnie dwie cyfry okreœlaj¹ rodzaj odpadów, np. 15 01 02 Opakowania z tworzyw sztucznych. Kody odpadów w katalogu przy których znajduje siê „*” oznacza ze odpad ma charakter niebezpieczny. Katalog podzielony jest na 20 grup odpadów.

Odpady powstaj¹ce w bran¿y rolno spo¿ywczej zakwalifikowaæ mo¿na miêdzy innymi do nastêpuj¹cych grup: 02 - odpady z rolnictwa, sadownictwa, upraw hydroponicznych, rybo³ówstwa, leœnictwa, ³owiectwa oraz przetwórstwa ¿ywnoœci; 03 - odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji p³yt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury; 04 - odpady z przemys³u skórzanego, futrzarskiego i tekstylnego; 07 - odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania produktów przemys³u chemii organicznej; 15 - odpady opakowaniowe; sorbenty, tkaniny do wycierania, materia³y filtracyjne i ubrania ochronne nieujête w innych grupach; 16 - odpady nieujête w innych grupach; 18 - odpady medyczne i weterynaryjne; 20 - odpady komunalne ³¹cznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie; Odpady opakowaniowe je¿eli s¹ zbierane selektywnie lub wystêpuj¹ jako zmieszane odpady opakowaniowe, klasyfikuje siê w podgrupie 15 01, a nie w 20 01.

W gospodarowaniu odpadami bardzo wa¿nym staje siê uwzglêdnienie w kosztach produkcji kosztów zwi¹zanych z unieszkodliwianiem odpadów metod¹ inn¹ ni¿ wywiezienie na sk³adowisko (do tej pory nie by³y to koszty a¿ tak znacz¹ce).

Jednak¿e konkurencja na rynku rolno - spo¿ywczym sprawia, ¿e ka¿de podniesienie ceny przez producenta mo¿e oznaczaæ utratê rynku. Dlatego te¿ tak wa¿nym jest efektywne gospodarowanie odpadami w przedsiêbiorstwie. Prac ta rozpoczyna siê na etapie wyboru tudzie¿ zmiany procesu technologicznego, d¹¿¹c do zapobiegania lub minimalizacji powstaj¹cych odpadów. Oczywiœcie ------------------------------------------------------------------3) Zbigniew Daniel, Tadeusz Juliszewski, Zbigniew Kowalczyk, Mateusz Malinowski, Zygmunt Sobol, Paulina Wrona, INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH, Nr 2/IV/2012, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddzia³ w Krakowie, s. 141152, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi. 4) Listwan A., Baic I., £uksa A. 2009. Podstawy gospodarki odpadami niebezpiecznymi. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom.

sposób zagospodarowani zale¿y od tego jakiego s¹ to rodzaju odpady. Najwa¿niejsza zasady w ka¿dym przedsiêbiorstwie to dzia³anie zgonie z hierarchi¹ postêpowania z odpadami czyli: 1. zapobieganie powstawaniu odpadów; 2. przygotowywanie do ponownego u¿ycia; 3. recykling; 4. inne procesy odzysku; 5. unieszkodliwianie(1.

Jak praktycznie stosowaæ siê do tych zasad? Zapobieganie powstawaniu odpadów mo¿e odbywaæ siê poprzez dobór odpowiedniej technologii ma³oodpadowej. Wykorzystuj¹c pozosta³oœci poprodukcyjne jako surowiec do produkcji innych wyrobów warto uzyskaæ status produktu ubocznego procesu. Praktycznie stosowanie wielorazowych opakowañ np. pasz, sk³adników do produkcji, palet jest równie¿ dzia³aniem zapobiegaj¹cym powstawanie odpadów.

Kolejnym etapem w hierarchii postêpowania z odpadami jest przygotowanie ich do ponownego u¿ycia czyli np. umycie opakowania i jego powrót do obrotu. Recykling to z kolei dzia³anie w ramach którego odpady s¹ ponownie przetwarzane na produkty, materia³y lub substancje wykorzystywane w pierwotnym celu lub innych celach(1 np. obejmuje to ponowne przetwarzanie materia³u organicznego (recykling organiczny). Nastêpnym elementem zagospodarowania odpadów jest ich odzysk czyli dzia³anie którego g³ównym wynikiem jest to, aby odpady s³u¿y³y u¿ytecznemu zastosowaniu np. odzysk energii poprzez spalenie trocin, s³omy i ogrzanie pomieszczenia. Na tych etapach gospodarowania odpadami bardzo wa¿na jest koniecznoœæ w³aœciwej ich segregacji co z kolei wi¹¿e siê z edukacj¹ pracowników na ka¿dym szczeblu produkcji. Motywowanie do dzia³añ proekologicznych daje wymierne wyniki ekonomiczne. Wysokie ceny skupu opakowañ metalowych, tworzyw sztucznych, szk³a i papieru jak i np. oleju spo¿ywczego daj¹ najlepszy obraz efektywnej selektywnej zbiórki w przedsiêbiorstwie.

Pozyskanie odpowiednich odbiorców na wytworzone odpady dotyczy nie tylko korzystnej oferty cenowo ale i sprawdzonych decyzji firmy odbieraj¹cej i gospodaruj¹cej odpady. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e po stronie wytwórcy przekazuj¹cego opady le¿y koniecznoœæ sprawdzenia stosownych decyzji administracyjnych Przepisy reguluj¹ to Art. 175. ustawy o odpadach: „Kto, bêd¹c posiadaczem odpadów, zleca, wbrew przepisowi art. 27 ust. 2, gospodarowanie odpadami podmiotom, które nie uzyska³y wymaganych decyzji lub wymaganego wpisu do rejestru podlega karze aresztu albo grzywny”(1.

Istnieje równie¿ mo¿liwoœæ przekazywania niektórych odpadów osobom fizycznym lub jednostkom organizacyjnym. Rodzaje tych odpadów oraz sposoby ich unieszkodliwiania zosta³y okreœlone w Rozporz¹dzeniu Ministra Œrodowiska z dnia 21 kwietnia 2006 r. w sprawie listy rodzajów odpadów, które posiadacz odpadów mo¿e przekazywaæ osobom fizycznym lub jednostkom organizacyjnym nie bêd¹cym przedsiêbiorcami, oraz dopuszczalnych metod ich odzysku (Dz. U. z 2006 r. Nr 75, poz. 527, z póŸn. zm.). Nale¿y jednak pamiêtaæ, ¿e dotyczy to tylko odpadów ujêtych na liœcie i unieszkodliwianych w okreœlony sposób podany w powy¿szym rozporz¹dzeniu.

Je¿eli nie uda siê zapobieganie powstawaniu odpadów, przygotowywanie ich do ponownego u¿ycia, recykling, ani inne procesy odzysku, to odpady s¹ unieszkodliwiane czyli np. sk³adowane na sk³adowisku odpadów. Minimalizacja odpadów które trafiaj¹ do unieszkodliwienia, „wyci¹gniêcie” ze strumienia odpadów wszystkiego co nadaje siê do ponownego u¿ycia lub praktycznego wykorzystania jest dzia³aniem jak najbardziej proekologicznym.

---------------------------------------------------------------1) Ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. (Dz. U. z 2013 r. Nr 0, poz. 21).

Istotnym jest nie myliæ pojêæ sk³adowania odpadów (tylko na sk³adowiskach odpadów) z ich magazynowaniem, czyli czasowym przechowywaniem odpadów np. w przedsiêbiorstwie. Pamiêtaæ jednak nale¿y, ¿e czas magazynowania odpadów jest ograniczony do roku je¿eli odpady trafiaj¹ na sk³adowisko i do trzech lat gdy dalej s¹ odzyskiwane.

W rolnictwie i przemyœle rolno-spo¿ywczym powstaj¹ g³ównie odpady w postaci pozosta³oœci organicznego pochodzenia: roœlinnego i zwierzêcego. Tego rodzaju odpady maj¹ cenne w³aœciwoœci: nawozowe, energetyczne i od¿ywcze. Dlatego te¿ wa¿ne jest ich w³aœciwe zagospodarowanie które mo¿e odbywaæ siê w trzech kierunkach: 1) rolnicze wykorzystanie przez bezpoœrednie nawo¿enie gleb (rozprowadzenie na polach i przyoranie) lub produkcja nawozów, np. kompostu; 2) wykorzystanie do produkcji pasz; 3) wykorzystanie do celów energetycznych przez: a) suszenie, brykietowanie i wykorzystanie jako opa³u; b) poddanie procesowi fermentacji metanowej i produkcji biogazu; c) poddanie procesowi fermentacji alkoholowej i produkcja etanolu, np. jako dodatku do paliw(6.

Podczas wyboru odpowiedniego kierunku zagospodarowania odpadów nale¿y kierowaæ siê minimalizacj¹ negatywnego oddzia³ywania na œrodowisko oraz zdrowie ludzi i zwierz¹t, zastosowaniem najlepszych dostêpnych technik i technologii, wzglêdami ekonomicznymi. Nie nale¿y równie¿ zapominaæ o przepisach prawa, koniecznoœci posiadania stosownych decyzji administracyjnych, ewidencjonowania i sprawozdawczoœci œrodowiskowej.

Kolejnym wa¿nym strumieniem odpadów w tej bran¿y s¹ odpady opakowaniowe. Bardzo wa¿ne jest ograniczanie masy stosowanych opakowañ przy produkcji wyrobów, które zaraz po rozpakowaniu, zu¿yciu towarów staja siê odpadem opakowaniowym. Takie dzia³ania jak zmiana gruboœci stosowanych materia³ów, dostosowanie opakowania do wielkoœci produktu, stosowanie opakowañ z odzysku, czy te¿ wyeliminowanie opakowañ lub ich elementów stosowanych jedynie w celach handlowo-reklamowych s¹ sposobami na zmniejszenie iloœci odpadów opakowaniowych.

Powsta³e w przedsiêbiorstwie odpady opakowaniowe powinny byæ zawsze zbierane selektywnie, staja siê bowiem wtedy cennym surowcem w procesie odzysku. Niektóre odpady opakowaniowe mog¹ byæ oddawane za darmo lub tez sprzedawane do firm zajmuj¹cych siê ich zbieranie i dalej gospodarowaniem. Czyli np. recyklingiem szklanej butelki, odzyskiem termicznym palety.

Nale¿y pamiêtaæ, ¿e odpady opakowaniowe po np. œrodkach ochrony roœlin nale¿¹ do niebezpiecznych i nale¿y je przekazywaæ do podmiotów w³aœciwie gospodaruj¹cych nimi.

Coraz wiêksza iloœæ odpadów niebezpiecznych w przedsiêbiorstwach to miedzy innymi zu¿yty sprzêt elektryczny i elektroniczny, baterie, akumulatory, œwietlówki itp. Odpady te musz¹ byæ magazynowane osobno w oznaczonych pojemnikach, nie stwarzaj¹c zagro¿enia dla ludzi i œrodowiska. Mieszanie odpadów niebezpiecznych nie niebezpiecznymi mo¿e skutkowaæ kar¹ w wysokoœci 10 tyœ z³. Równie¿ przekazywanie np. przepracowanego oleju, czyœciwa, przeterminowanych œrodków ochrony roœlin podmiotom nieuprawnionym czyli np. osobie fizycznej skutkuje taka sama kar¹. Unieszkodliwianie odpadów niebezpiecznych musi szczególnie odbywaæ siê zgodnie z zasadami ochrony œrodowiska, ¿ycia i zdrowia ludzi zapobiegaj¹c i zmniejszaj¹ce ich negatywny wp³yw.

---------------------------------------------------------------5) Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 27 wrzeœnia 2001 r. w sprawie katalogu odpadów [Dz. U. 2001 Nr 112, poz. 1206].

6) Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi [2010] Wytyczne w zakresie wykorzystania produktów ubocznych oraz zalecanego postêpowania z odpadami w rolnictwie i przemyœle rolno spo¿ywczym. Wyd. IETP. Falenty.

mgr in¿. Anna Kacprzak

2.2.

TECHNOLOGIE BIOGAZOWE ZARYS TEORETYCZNY W ostatnich latach powsta³o wiele rozwi¹zañ technologicznych dopasowanych do konkretnych potrzeb ka¿dego inwestora.

Wybór danego rozwi¹zania technologicznego zale¿y przede wszystkim od rodzaju materia³u wsadowego oraz sposobu wykorzystania biogazu. Ka¿de rozwi¹zanie technologiczne procesu fermentacji odpadów charakteryzowane jest poprzez piêæ podstawowych parametrów, wynikaj¹cych g³ównie z mechanizmu procesu powstawania metanu oraz z wymogów prowadzenia procesów biologicznych w skali technicznej, rysunek 1).

Tryb roz³adunku wsadu

WilgotnoϾ substratu (zawartoϾ suchej masy)

Fermentacja mokra 8-12% Fermentacja pó³sucha 20 +- 2% Fermentacja sucha 22-40%

Ci¹g³y Quasi-ci¹g³y Okresowy

TECHNOLOGIA BIOGAZOWA Zakres temperaturowy

Liczba etapów procesu

Psychrofilowa 10-25 oC

Jednoetapowy

o

Dwuetapowy

o

Wieloetapowy

Mezofilowa 32-38 C Termofilowa 52-55 C

Rysunek 1. Warianty stosowanych technologii do produkcji biogazu. ród³o: Opracowanie w³asne.

W zale¿noœci od zawartoœci suchej masy w dostêpnych substratach- czyli tego czy dany substrat mo¿na pompowaæ ruroci¹giem, czy nie wybiera siê technologiê such¹ lub mokr¹, a w dalszym etapie dobiera siê odpowiedni bioreaktor i sposób prowadzenia procesu. Fermentacjê mokr¹ prowadzi siê g³ównie w sposób ci¹g³y w bioreaktorach pionowych, z pe³nym wymieszaniem, a such¹ w bioreaktorach poziomych, okresowo. Najczêœciej stosuje siê wariat jednoetapowy, jednak¿e gdy mamy do czynienia z substratami trudno rozk³adalnymi, których degradacja mo¿e prowadziæ do nadmiernego zakwaszenia œrodowiska, stosuje siê proces fermentacji z rozdzia³em faz. Wtedy wymagane s¹ dwa bioreaktory, w których panuj¹ ró¿ne warunki œrodowiskowe.

W pierwszym reaktorze substraty poddawane s¹ hydrolizie i fazie kwaœnej, a w drugim zachodz¹ fazy: octanogeneza i metanogeneza. Rozdzia³ faz kwaso- i metanogennej ma zapewniæ wy¿szy stopieñ rozk³adu zwi¹zków organicznych oraz wy¿sz¹ i bardziej stabiln¹ produkcjê biogazu, dziêki stworzeniu optymalnych warunków dla rozwoju specyficznej flory bakteryjnej. Nale¿y wspomnieæ,¿e realizacja takiej dwustopniowej fermentacji wymaga wy¿szych nak³adów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oraz stwarza szereg problemów technologicznych (kontrola parametrów procesu) w porównaniu z procesem jednostopniowym.

Zasadniczymi elementami tworz¹cymi biogazownie s¹: -

uk³ad wstêpnego przygotowania i wprowadzania substratu, czasami równie¿ hala przyjêæ,

-

komora fermentacyjna,

-

zbiornik magazynowy substancji przefermentowanej lub laguna,

-

zbiornik biogazu,

-

uk³ad kogeneracyjny (silnik gazowy plus generator elektryczny) produkuj¹cy energiê elektryczn¹ i ciepln¹, zainstalowanego w budynku technicznym lub w kontenerze, rysunek 2.

Rysunek 3. Schemat blokowy instalacji do produkcji biogazu. ród³o: http://www.biogazinwest.pl/rynek-urzadzen-biogazowych-w-polsce-wiecej.

Uk³ad wstêpnego przygotowania substratów to zbiornik wraz z oprzyrz¹dowaniem, umo¿liwiaj¹cy dozowanie, mieszanie oraz rozdrabnianie substratów w celu uzyskania w³aœciwej konsystencji mieszaniny, która nastêpnie jest pompowana do komory fermentacyjnej [3]. Z uwagi na problem akceptacji spo³ecznej zwi¹zany z prawdopodobieñstwem wyst¹pienia uci¹¿liwoœci zapachowej podczas dostarczania odpadów, czasami inwestor decyduje siê na wybudowanie tzw. hali przyjêæ substratów po to, aby ograniczyæ problem nieprzyjemnych zapachów podczas roz³adunku. Komorê fermentacyjn¹ stanowi zbiornik ¿elbetowy, w którym zachodzi proces fermentacji metanowej. Aby proces produkcji biogazu by³ wydajny, taka komora powinna byæ wyposa¿ona w uk³ad mieszania. Ponadto bardzo czêsto nad komor¹ fermentacji instaluje siê tzw. kopu³y foliowe hermetycznie montowane do górnej krawêdzi zbiornika. Folia kopu³y rozszerza siê w zale¿noœci od stanu nape³nienia magazynu gazem. Zbiorniki projektowane s¹ tak aby zapewniæ mo¿liwoœæ magazynowania przynajmniej 25% produkcji dziennej biogazu [3]. Natomiast do magazynowania biogazu powstaj¹cego w nierównomiernych iloœciach stosuje siê zbiorniki tzw. suche wykonane z tworzyw sztucznych lub gumy, maj¹ce kszta³t balonu lub poduszki. S¹ one oddzielnymi konstrukcjami, do których trafia biogaz z komory fermentacyjnej i jest przechowywany do momentu wyst¹pienia zapotrzebowania na odbiór paliwa. W typowym rozwi¹zaniu biogaz ze zbiornika jest t³oczony do agregatu kogeneracyjnego urz¹dzenia produkuj¹cego energiê elektryczn¹ i ciep³o.

Niektóre substraty (np. odpady pochodzenia zwierzêcego bêd¹ce Ÿród³em organizmów patogennych) musz¹ zostaæ poddane procesowi obróbki termicznej-higienizacji, tak aby zosta³y spe³nione kryteria epidemiologiczne. Proces higienizacji prowadzony jest w warunkach fermentacji mokrej w temperaturze 70 °C. Zbiornik magazynowy substancji przefermentowanej to zbiornik, w którym powsta³y nawóz jest przetrzymywany zgodnie z wymaganiami Ustawy o Nawozach i Nawo¿eniu (Dz.U. 2007 nr 147 poz. 1033 z póŸniejszymi zmianami). Nawóz ten jest wykorzystywany do zasilania pól. Substancja przefermentowana jest okresowo wypompowywana i rozwo¿ona na pola [3].

W celu utrzymania wysokiej wydajnoœci oraz ci¹g³oœci procesu fermentacji nale¿y zapewniæ jego kontrolê za pomoc¹ odpowiednich czujników oraz aparatury pomiarowej. Wiêkszoœæ elementów biogazowni mo¿na sterowaæ automatycznie za pomoc¹ systemów kierowania procesem technologicznym.

ród³o: Zasoby w³asne.

dr Ewa Kochañska

2.3.

GOSPODARKA ODPADAMI W PRZEDSIÊBIORSTWIE Obowi¹zek ci¹¿¹cy na ka¿dym wytwórcy odpadów organicznych, obliguj¹cy go do bezpiecznego zagospodarowania odpadów we w³asnym zakresie dotyczy w praktyce ka¿dej z dzia³aj¹cej na lokalnym rynku firm. Bezpieczne i zgodne z prawem unieszkodliwianie odpadów na terenie zak³adu produkcyjnego jest w praktyce bardzo rzadko spotykane. Najczêœciej jak pokazuj¹ wczeœniejsze badania autorów dzia³alnoœæ przedsiêbiorcy na tym polu sprowadza siê do wynajêcia w³aœciwej firmy utylizacyjnej, co w konsekwencji nara¿a w³aœciciela na ogromne koszty. Co wiêcej prawo unijne bezwzglêdnie ogranicza mo¿liwoœæ deponowania biodegradowalnych odpadów organicznych bezpoœrednio na sk³adowiskach. Do 2020 roku, zgodnie z Dyrektyw¹ 99/31 z dnia 26.04.1999 roku, jedynie 35% iloœci odpadów sk³adowanych w roku 1995 bêdzie mog³a legalnie trafiaæ na sk³adowiska, co jednoznacznie prze³o¿y siê na podwy¿ki cen zwi¹zanych z utylizacj¹ odpadów poprodukcyjnych.

Ten problem znakomicie rozwi¹zuje zastosowanie technologii biogazowych. Instalacja s³u¿¹ca z za³o¿enia do eliminacji i degradacji odpadów poprodukcyjnych pozwala w znacznym stopniu ograniczyæ iloœæ deponowanej na sk³adowisku materii organicznej, a w niektórych przypadkach w ogóle zrezygnowaæ z tej formy unieszkodliwiania odpadów. Produkcja biogazu z odpadów poprodukcyjnych z pe³n¹ moc¹ wpisuje siê nie tylko w ramy polityki unijnej, ale równie¿ przyczynia siê do realnych, finansowych zysków po stronie przedsiêbiorcy. Zysk ten wynika z poszczególnych za³o¿eñ:ü firma unieszkodliwiaj¹ca odpady na w³asnym terenie nie ponosi ju¿ kosztów zwi¹zanych z umow¹ œwiadczenia us³ug utylizacyjnych przez firmê zewnêtrzn¹; firma posiadaj¹ca instalacjê biogazow¹ nie jest zmuszona do deponowania odpadów na sk³adowiskach we w³asnym zakresie, a wiêc nie ponosi kosztów z tego tytu³u; firma posiadaj¹ca instalacjê biogazow¹ mo¿e odp³atnie przyjmowaæ odpady z przedsiêbiorstw oœciennych, jeœli ich profil odpowiada w pe³ni warunkom projektowym istniej¹cej na terenie firmy instalacji /czysty zysk /; firma posiadaj¹ca dziœ instalacjê biogazow¹, a która wczeœniej zbywa³a swoje odpady na cele rolnicze nieodp³atnie, mo¿e je dziœ przetwarzaæ na w³asnym terenie, a zysk czerpaæ ze sprzeda¿y wyprodukowanej energii, b¹dŸ te¿ wykorzystywaæ wyprodukowan¹ z w³asnych odpadów energiê na potrzeby w³asne.

Powy¿sze przyk³ady s¹ odpowiedzi¹ na realne problemy przedsiêbiorstw powi¹zane z gospodark¹ odpadami. Klasyczne metody ich unieszkodliwiania poza terenem zak³adu s¹ zawsze obci¹¿one kosztami; te innowacyjne ju¿ nie. Korzyœci¹ w takim przypadku jest nie tylko czysty zysk finansowy, ale i ograniczenie kosztów zwi¹zanych z zagospodarowaniem odpadów. Powy¿sze przyk³ady dobitnie wykazuj¹, ¿e generowanie odpadów i ich unieszkodliwianie, mo¿e byæ bardzo op³acalne.

SPRAWD CZY WIESZ: jakie koszty ponosi moja firma z tytu³u unieszkodliwiania odpadów poprodukcyjnych? czy moja firma zbywa w³asne odpady nieodp³atnie ? czy istnieje mo¿liwoœæ unieszkodliwiania odpadów z innych firm w mojej instalacji biogazowej ?

mgr in¿. Karina Michalska

2.4.

MO¯LIWOŒCI UNIESZKODLIWIANIA I ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW Proces biologicznej konwersji materii organicznej do biogazu, a wiêc energii odnawialnej, jest zawsze zyskiem energetycznym dla firmy bêd¹cej w³aœcicielem instalacji fermentacyjnej. Biogaz bêd¹cy bezpoœrednim produktem koñcowym procesu anaerobowej degradacji odpadów jest noœnikiem energii zarówno cieplnej, jak i elektrycznej, w zale¿noœci od zastosowanej formy jego zu¿ytkowania. Najczêœciej spotykanym sposobem przekszta³cenia biogazu w energiê jest zastosowanie systemów kogeneracyjnych, rzadziej spotykane s¹ instalacje spalaj¹ce biogaz bezpoœrednio i wykorzystuj¹ce jedynie ciep³o spalania. Biogaz mo¿na równie¿ wt³aczaæ do sieci i traktowaæ jak ka¿de paliwo gazowe. Ka¿dy z trzech proponowanych wariantów jest bezpoœrednim, energetycznym zyskiem dla przedsiêbiorcy.

Pojêcie „zysku energetycznego przedsiêbiorstwa” mo¿na interpretowaæ wielorako. W zale¿noœci od iloœci generowanej energii, jej rodzaju i sposobu jej wykorzystania wyró¿niæ mo¿na co najmniej 4 podstawowe typy korzyœci: pozyskiwanie czystej i odnawialnej energii na potrzeby w³asne przedsiêbiorstwa, gwarantuj¹ce jego samowystarczalnoœæ i niezale¿noœæ energetyczn¹; sprzeda¿ uzyskanej nadwy¿ki ciep³a; sprzeda¿ uzyskanej nadwy¿ki energii elektrycznej; obrót gie³dowy uzyskanymi œwiadectwami pochodzenia / zielonymi, ¿ó³tymi, br¹zowymi i fioletowymi certyfikatami /.

Pierwszy z wymienionych typów korzyœci energetycznych wystêpuje w zasadzie zawsze. Wynika to z prostych kalkulacji potencjalnego inwestora, który decyzjê o budowie instalacji biogazowej podejmie jedynie wtedy, gdy instalacja ta zagwarantuje mu produkcjê energii w iloœci zaspakajaj¹cej potrzeby zak³adu produkcyjnego. Tym samym przedsiêbiorca rezygnuje z dostaw energii od zewnêtrznych dostawców, b¹dŸ te¿ podejmuje decyzjê o dywersyfikacji Ÿróde³ energii dla swojego zak³adu, w zale¿noœci od op³acalnoœci. Mo¿e bowiem okazaæ siê, ¿e czêœæ energii korzystniej jest wci¹¿ kupowaæ, a wyprodukowan¹ we w³asnej instalacji energiê odsprzedawaæ z zyskiem. Obie opcje warte s¹ przemyœlenia i odpowiedniego zbilansowania.

Dwie kolejne korzyœci sprzeda¿ nadwy¿ki ciep³a i energii elektrycznej pojawi¹ siê, jeœli przedsiêbiorca zainwestuje w instalacjê pozwalaj¹c¹ na produkcjê energii w iloœci przekraczaj¹cej zapotrzebowanie zak³adu. St¹d te¿ istotna jest ocena energoch³onnoœci przedsiêbiorstwa przed zaprojektowaniem ca³ej inwestycji biogazowej. Z regu³y na potrzeby zak³adu przeznacza siê oko³o 40% wyprodukowanej w instalacji energii; resztê odsprzedaje siê z zyskiem w formie ciep³a lub energii elektrycznej. W tym miejscu pojawia siê szansa na obustronn¹ wspó³pracê z lokalnym spo³eczeñstwem, które w zamian za ni¿sze stawki za doprowadzan¹ energiê mo¿e staæ siê dodatkowym dostawc¹ substratu dla instalacji, w formie resztek ¿ywnoœciowych, odpadów porolniczych czy makulatury.

Ostatnia korzyœæ œwiadectwa pochodzenia to gwarantowany przez pañstwo system wsparcia dla producentów energii z OZE. Przedsiêbiorca bêd¹cy w³aœcicielem instalacji biogazowej i wytwarzaj¹cy „zielon¹” energiê mo¿e - oprócz jej bezpoœredniej

sprzeda¿y - sprzedawaæ certyfikaty na gie³dzie energii. Ich cena odnosi siê do wyprodukowanej 1 MWh energii, a ich kupnem zainteresowane s¹ spó³ki bezpoœrednio dostarczaj¹ce energiê do odbiorców finalnych, zobligowane obowi¹zkiem zakupu okreœlonej liczby certyfikatów. Ostatnie miesi¹ce charakteryzuj¹ siê spadkiem cen certyfikatów w obrocie gie³dowym, nie mniej jednak jest to wci¹¿ dodatkowy bodziec finansowy dla inwestorów w energetykê odnawialn¹.

SPRAWD CZY WIESZ: jakie jest roczne zapotrzebowanie mojego zak³adu na energiê elektryczn¹ ? jakie jest roczne zapotrzebowanie mojego zak³adu na energiê ciepln¹ ?

ród³o: Zasoby w³asne.

mgr in¿. Karina Michalska

2.5.

POTENCJALNE SUBSTRATY W PRZEDSIÊBIORSTWIE SPO¯YWCZYM DLA PROCESU FERMENTACJI METANOWEJ Bran¿a rolno - spo¿ywcza jest dziedzin¹ produkcji tak zró¿nicowan¹, ¿e zapewnienie ró¿norodnoœci substratów do produkcji biogazu i ci¹g³oœci ich dostaw w ci¹gu roku nie powinno nastrêczaæ przedsiêbiorstwu ¿adnych problemów. Istotne z punktu widzenia minimalizacji kosztów jest jedynie pozyskiwanie surowców „u Ÿród³a”, a wiêc na terenie samego zak³adu produkcyjnego, ze szczególnym uwzglêdnieniem generowanych w procesie produkcyjnym odpadów organicznych, a wiêc maksymalizacji ich wykorzystania do produkcji energii. Jako, ¿e ide¹ projektu jak i niniejszego poradnika jest rozpropagowanie wœród przedsiêbiorców technologii biogazowych jako narzêdzia do unieszkodliwiania odpadów, rozdzia³ poœwiêcony jest wy³¹cznie charakterystyce i mo¿liwoœciach wykorzystania odpadów jako podstawowego materia³u wsadowego w procesie produkcji biogazu.

Konsorcjum mikroorganizmów degraduj¹cych materiê organiczn¹ w procesie fermentacji metanowej jest w stanie przekszta³ciæ w biogaz w zasadzie ka¿dy zwi¹zek organiczny. Ró¿nica uwydatnia siê jedynie w wydajnoœci samego procesu i czasie jego trwania.

St¹d te¿ zak³ada siê, ¿e ka¿dy odpad poprodukcyjny mo¿e znaleŸæ zastosowanie jako substrat w technologiach biogazowych.

Najprostszy podzia³ odpadów wykorzystywanych w procesie produkcji biogazu przedstawia siê nastêpuj¹co: odpady z produkcji spo¿ywczej takie jak resztki warzyw, wyt³oki owoców, odpady serów i t³uszczów, serwatka, wywar pogorzelniany; odpady z produkcji roœlinnej: odpady z pasz, odpady zbo¿owe; odpady z produkcji zwierzêcej takie jak odchody kurze, obornik, gnojowica, odchody suche, skorupki jaj; odpady poubojowe: zawartoœæ ¿o³¹dków, tkanki miêkkie, krew, koœci; roœliny energetyczne pochodz¹ce z upraw celowych takie jak zbo¿a, rzepak, szybko rosn¹ce trawy, kukurydza; odpady z przyzak³adowych oczyszczalni œcieków: osady nadmierne, czêœæ strumienia œcieków poprocesowych i komunalnych; odpady komunalne wytwarzane na terenie zak³adu: odpadki ¿ywnoœci, makulatura.

Powy¿sze zestawienie przedstawia kolosalne mo¿liwoœci stoj¹ce przed ka¿dym zak³adem produkcyjnym bran¿y rolno spo¿ywczej.

To, który z odpadów jest stanie siê substratem podstawowym zdeterminuje ca³y póŸniejszy proces pozyskiwania energii, pocz¹wszy od doboru w³aœciwej dlañ technologii, poprzez rozplanowanie ca³ej inwestycji, na uzysku biogazu koñcz¹c. Z regu³y substratem podstawowym wybiera siê ten, który generowany jest w procesie produkcji w najwiêkszych iloœciach i który charakteryzuje siê stosunkowo najwy¿szym teoretycznym uzyskiem biogazu. Do niego w toku licznych badañ laboratoryjnych dodaje siê kolejne odpady, w mniejszych proporcjach, by wykorzystaæ ca³y potencja³ przedsiêbiorstwa i zmaksymalizowaæ produkcjê energii. Wówczas proces pozyskiwania biogazu na drodze biologicznych procesów beztlenowych okreœla siê procesem

kofermentacji. Przy doborze potencjalnego substratu podstawowego okazuj¹ siê pomocne wszelkiego rodzaju zestawienia substratów ju¿ zbadanych doœwiadczalnie. Takie przyk³adowe zestawienie pokazano w Tabeli 1.

Tabela 1. Charakterystyka wybranych substratów i ich potencja³ dla produkcji biogazu Substrat

Przetwórstwo spo¿ywcze

Roœliny energetyczne i odpady rolnicze

Odpady poubojowe Odpady z hodowli zwierzêcej

odpady i resztki owoców odpady i pozosta³oœci melasa wys³odziny browarnicze wywar pogorzelniany ziemniaczany gliceryna odpady z produkcji oleju serwatka s³oma trawa kiszonka trawa siano ziemniaki liœcie kukurydza kiszonka bób kiszonka rzepak kiszonka burak pastewny buraki cukrowe cebula osady poflotacyjne z rzeŸni zawartoœæ ¿o³¹dków (byd³o) odseparowana tkanka t³uszczowa gnojowica bydlêca gnojowica œwiñska gnojowica kurza gnojowica krów mlecznych gnojówka

Procentowa zawartoϾ s.m. w t substratu % wsadu 45,0 13,6 81,7 20,5 13,6 84,0 78,8 5,4 87,5 40,3 11,7 87,8 25,0 32,6 24,1 50,8 13,5 23,0 12,9 14,6 15,0 34,3 9,5 6,6 15,1 8,5 2,1

Procentowa zawartoœæ s.m.o. w zawartoœci s.m. % s.m.o.

61,5 80,2 92,5 81,2 89,5 91,5 97,0 86,0 87,0 83,4 88,0 89,6 79,0 90,8 88,6 87,6 85,0 92,5 94,8 90,6 84,0 49,1 77,4 76,1 75,6 85,5 60,0

Produkcja metanu z 1t s.m.o. m3/t s.m.o.

400,0 370,0 301,6 545,1 387,7 1196,0 600,0 383,3 387,5 396,6 587,5 417,9 587,5 317,6 291,0 376,5 546,6 444,0 360,3 680,0 264,0 700,0 222,5 301,0 320,0 154,0 222,5

ród³o: A. Cukrowski, A. Oniszk-Pop³awska. „Surowce do produkcji biogazu uproszczona metoda obliczania wydajnoœci biogazowi rolniczej”.

Czysta Energia, 1/2010.

W³aœciwy dobór substratów dla przyzak³adowej biogazowni pe³ni¹cej rolê zarówno Ÿród³a energii jak i instalacji unieszkodliwiaj¹cej odpady gwarantuje przedsiêbiorcy maksymalizacjê produkcji biogazu, a w zwi¹zku z tym znaczn¹ wydajnoœæ energetyczn¹. Odpowiednie zbilansowanie materia³u wsadowego i dok³adne kalkulacje pozwalaj¹ zapewniæ stabilnoœæ procesu biologicznego oraz jego ci¹g³oœæ w czasie, ograniczaj¹c ryzyko przestoju do minimum. Dodatkowo przedsiêbiorca dokonuj¹cy takiego wyboru powinien zwróciæ szczególn¹ uwagê na mo¿liwoœæ póŸniejszego zagospodarowania powstaj¹cego w procesie produktu ubocznego pofermentu. Jego u¿ytecznoœæ rolnicza jako nawozu organicznego wynika przede wszystkim z rodzaju zastosowanego substratu. Wszystkie te aspekty pokazuj¹, jak istotn¹ czêœci¹ planowanych inwestycji biogazowych jest etap doboru substratu. Nie mniej jednak, przy odrobinie dobrych chêci i trudu, przedsiêbiorca mo¿e nie tylko ograniczyæ w³asne koszty

funkcjonowania zak³adu na rynku, ale te¿ i wygenerowaæ zyski zarówno finansowe, jak i nie materialne, podnosz¹ce jego renomê i konkurencyjnoœæ w oczach lokalnej spo³ecznoœci.

SPRAWD CZY WIESZ: jakie odpady i w jakich iloœciach organiczne generuje tygodniowo mój zak³ad ? czy jest to produkcja ci¹g³a czy sezonowa ? czy na terenie mojego zak³adu istnieje mo¿liwoœæ pozyskiwania odpadów komunalnych ?

ród³o: Zasoby w³asne.

mgr in¿. Anna Kacprzak

2.6.

FERMENTACJA METANOWA Fermentacja metanowa jest z³o¿onym procesem, w którym w warunkach beztlenowych miliardy mikroorganizmów przekszta³caj¹ substancje organiczne w metan i dwutlenek wêgla. Proces ten sk³ada siê z czterech faz: hydrolizy, kwasogenezy, octanogenezy, metanogenezy, rysunek 1. Przemiany te mog¹ zachodziæ w warunkach psychrofilnych (10-25 °C), mezofilnych (3238 °C) lub termofilnych (52-55 °C). W wyniku rozk³adu tych substancji organicznych powstaje biogaz oraz masa pofermentacyjna, która mo¿e byæ stosowana jako nawóz organiczny .

Wêglowodany

Bia³ka

T³uszcze HYDROLIZA

Cukry proste

Aminokwasy

Kwasy t³uszczowe KWASOGENEZA

Kwasy organiczne Alkohole Aldehydy Aminy OCTANOGENEZA Dwutlenek wêgla

Kwas octowy

Wodór METANOGENEZA

Dwutlenek wêgla

Metan

Woda

Rys. 1. Schemat procesu fermentacji metanowej. ród³o: Opracowanie w³asne?

Zak³ócenia powstaj¹ce w poszczególnych fazach pomiêdzy bakteriami oraz produktami metabolizmu mog¹ doprowadziæ do za³amania procesu fermentacji, co czêsto objawia siê obni¿onym odczynem pH , wahaniami produkcji biogazu, a w efekcie znacznym spadkiem stê¿enia metanu w biogazie. Wp³yw poszczególnych parametrów na przebieg procesu fermentacji przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Parametry prowadzenia procesu fermentacji metanowej Parametr Odczyn pH

C/N Mieszanie

Substancje toksyczne

Obci¹¿enie komory fermentacyjnej ³adunkiem Hydrauliczny czas zatrzymania (HRT)

Charakterystyka i wp³yw na przebieg procesu Odczyn pH jest czynnikiem maj¹cym bardzo du¿y wp³yw na stabilnoœæ pracy komór fermentacyjnych. Bakterie bior¹ce udzia³ w poszczególnych etapach procesu fermentacji potrzebuj¹ odpowiedniego odczynu pH, który zapewnia im optymalny wzrost.

Optymalne pH dla: bakterii hydrolizuj¹cych i kwasogennych pH = 4,5 do 6,3 bakterii produkuj¹cych kwas octowy i metan pH = 6,8 7,5 Zale¿noœæ miêdzy zawartoœci¹ wêgla i azotu w materiale organicznym reprezentowana przez stosunek C/N przyjmuje optymaln¹ wartoœæ w przedziale 20-30.

Mieszanie zawartoœci komór fermentacyjnych jest konieczne do utrzymania stabilnego przebiegu procesu fermentacji, poniewa¿: · zapewnia jednorodny przebieg procesów w ca³ej objêtoœci komory · utrzymuje w ca³ej komorze jednakow¹ temperaturê · pozwala utrzymaæ jednorodn¹ konsystencjê · pozwala na ³atwiejsze odgazowanie i spadek stê¿enia rozpuszczonego ditlenku wêgla · przyspiesza procesy biologicznego rozk³adu [5].

Inhibitory to substancje, które nawet w ma³ych iloœciach mog¹ byæ toksyczne dla bakterii bior¹cych udzia³ w fermentacji, przez co doprowadzaj¹ do zak³óceñ w procesach rozk³adu substancji organicznej. Zaliczamy do nich: lotne kwasy t³uszczowe, amoniak, siarkowodór wodór, b¹dŸ te, które dostaj¹ siê do instalacji przez podanie pod³o¿a (antybiotyki, œrodki dezynfekuj¹ce, rozpuszczalniki, sole mineralne czy metale ciê¿kie) [6,7].

Obci¹¿enie komory ³adunkiem okreœla masê odpadów, która jest wprowadzona dobowo do 1m3 roboczej objêtoœci komory fermentacyjnej. Przeci¹¿enie komory prowadzi do niskiej wydajnoœci biogazu ze wzglêdu na nagromadzenie siê substancji inhibituj¹cych rozk³ad w zawiesinie fermentacyjnej. Parametr ten jest szczególnie wa¿ny do kontroli procesów ci¹g³ych [8].

Czas retencji jest to czas potrzebny do osi¹gniêcia ca³kowitej degradacji materii organicznej. HRT jest wa¿nym parametrem, gdy¿ okreœla czas dostêpny dla wzrostu bakterii i przemian substancji organicznych. W procesach ci¹g³ych HRT musi byæ d³u¿szy ni¿ podwójny czas wzrostu bakterii, aby zapobiec ich wymyciu. W warunkach mezofilnych wynosi 15 30 dni, a w termofilnych 12- 14 dni [8].

ród³o: Opracowanie w³asne?

Produktami koñcowymi po procesie fermentacji s¹ biogaz oraz masa pofermentacyjna. Biogaz jest mieszani¹ gazow¹ sk³adaj¹c¹ siê g³ownie z metanu i dwutlenku wêgla, a tak¿e z bardzo ma³ych iloœci siarkowodoru, azotu, tlenu i wodoru - tabela 3.

Tabela 2. Sk³ad biogazu [2] Sk³adnik metan (CH4) dwutlenek wêgla (CO2) siarkowodór (H2S) wodór (H2) tlenek wêgla (CO) azot (N2) tlen (O2) Inne ród³o: Opracowanie w³asne?

Stê¿enie 50-75 % 25- 45% 20- 20 000 ppm <1% 0-2,1 % <2% <2% œladowe iloœci

Iloœæ metanu w biogazie œwiadczy o jego wartoœci opa³owej. Im wiêcej metanu, tym wiêksza wartoœæ kaloryczna. Przyjmuje siê, ¿e biogaz o zawartoœci metanu na poziomie 65 % ma wartoœæ kaloryczn¹ 23 MJ/m3. Najmniej po¿¹danym sk³adnikiem biogazu jest siarkowodór. Mimo i¿ wystêpuje w biogazie w niewielkich iloœciach, mo¿e powodowaæ szereg problemów technicznych, g³ownie korozjê instalacji. Dlatego stosuje siê ró¿ne metody odsiarczania biogazu. Do najbardziej popularnych nale¿¹: zastosowanie z³ó¿ biologicznych, adsorpcja na wêglu aktywnym czy dawkowanie chlorku ¿elaza do komory fermentacyjnej. Oprócz odsiarczania, biogaz nale¿y osuszyæ, czyli usun¹æ parê wodn¹. W tym przypadku stosuje siê filtry gruboziarniste, ³apacze wilgoci czy spusty wodne.

Biogaz mo¿e byæ wykorzystywany do ogrzewania przy u¿yciu kot³ów. Ciep³o to ma wiele zastosowañ, mo¿e byæ m.in. u¿ywane w zak³adzie do produkcji pary wodnej wykorzystywanej w procesach przemys³owych. Obecnie w krajach zachodnich z biogazu najczêœciej produkuje siê energiê elektryczn¹ i ciepln¹ w jednostkach skojarzonych (elektrociep³ownie zblokowane nazywane instalacjami kogeneracyjnymi CHP-plant (Cogeneration Heat Power-plant). Coraz czêœciej biogaz uszlachetnia siê (oczyszcza do zawartoœci metanu 95-97%) i wykorzystuje siê jako paliwo samochodowe. Uszlachetniony biogaz jest uwa¿any za jedno z najczystszych paliw maj¹ce minimalny wp³yw na œrodowisko i zdrowie ludzi. Mimo, ¿e takie dzia³ania wi¹¿¹ siê z wysokimi kosztami, istnieje wiele przyk³adów w ca³ej Europie, gdzie biogaz jest uszlachetniany komercyjnie.

Obliczenie rocznej produkcji metanu pozwala na kalkulacjê mo¿liwej do wyprodukowania energii elektrycznej i cieplnej.

Roczna produkcja energii [2]:

Roczna produkcja energii [MWh/r]

=

Roczna produkcja metanu [m 3 /rok]

x

WartoϾ kaloryczna metanu (9,17 kWh/m3= 33 MJ/m3)/1000

Teoretyczna moc cieplna:

Teoretyczna moc cieplna [kW]

=

Produkcja metanu na godzinê

x

WartoϾ kaloryczna metanu ( 9,17 kWh/m3)

x

SprawnoϾ cieplna w kogeneracji ( 43%)*

=

Produkcja metanu na godzinê

x

WartoϾ kaloryczna metanu 3 ( 9,17 kWh/m )

x

SprawnoϾ elektryczna w kogeneracji ( 38%)*

Teoretyczna moc elektryczna:

Teoretyczna moc elektryczna [kW]

*Wartoœæ sugerowana do wstêpnych obliczeñ Aby spe³niæ warunek bezodpadowoœci instalacji oraz zamkn¹æ bilans ekonomiczny inwestycji, nale¿y zapewniæ zagospodarowanie masy pofermentacyjnej. Masê pofermentacyjn¹ magazynuje siê w zbiornikach lub lagunach przez okres 4-6 miesiêcy z uwagi na zakaz wylewania/rozrzucania jej na pola od 30 listopada do 1 marca. W trakcie procesu fermentacji metanowej z surowca usuwana jest czêœæ wêgla, wodoru i tlenu, a podstawowe sk³adniki od¿ywcze (N, P, K) pozostaj¹ w znacznej iloœci w osadzie.

Dostêpnoœæ sk³adników od¿ywczych jest wy¿sza w masie pofermentacyjnej, ni¿ w surowych odpadach organicznych. Na przyk³ad, osad przefermentowany zawiera o 25% wiêcej azotu dostêpnego dla roœlin (NH4-N). Ponadto przykra uci¹¿liwoœæ zapachowa zmniejsza siê o oko³o 80 %. Nawozy pozyskiwane z osadu pofermentacyjnego mog¹ byæ stosowane w postaci pó³p³ynnej lub sta³ej.

Rozdzia³ frakcji mo¿e odbywaæ siê za pomoc¹ metod fizycznych (sedymentacja, suszenie w szklarniach, filtracja membranowa), lub mechanicznych (wirówki, prasy) lub termiczno ciœnieniowych (odparowanie).

mgr in¿. Karina Michalska

2.7.

POFERMENT Instalacje biogazowe oprócz produkcji samego biogazu stwarzaj¹ równie¿ mo¿liwoœæ pozyskiwania dodatkowego produktu, jakim jest poferment. Przez wiele lat poferment traktowany by³ jako odpad towarzysz¹cy produkcji biogazu, w ostatnich latach ze wzglêdu na w³aœciwoœci i sk³ad pofermentu zaczêto go traktowaæ jako pe³nowartoœciowy, doskona³y nawóz organiczny.

Osad przefermentowany bêd¹cy pozosta³oœci¹ po procesie beztlenowej degradacji odpadów sk³ada siê z czêœci sta³ej i czêœci p³ynnej. W jego sk³ad wchodzi nieroz³o¿ona materia organiczna, zwi¹zki chemiczne powsta³e w trakcie procesu, pozosta³oœæ mineralna oraz pewna liczba mikroorganizmów fermentacyjnych. W nowoczesnych instalacjach biogazowych czêœæ p³ynn¹ pofermentu oddziela siê od czêœci sta³ej; pierwsz¹ zawraca siê do komory fermentacyjnej, drug¹ po procesie stabilizacji, a wiêc typowego kompostowania wykorzystuje siê na polach jako zamiennik dla powszechnie stosowanych i kosztownych nawozów (1 mineralnych . Do tego typu zastosowania predysponuj¹ go nastêpuj¹ce cechy: znaczna zawartoœæ dobrze przyswajalnego przez roœliny azotu amonowego; brak nasion chwastów; stosunkowo niewielkie ryzyko wystêpowania organizmów patogennych; brak uci¹¿liwoœci zapachowej; niewielkie prawdopodobieñstwo obecnoœci œrodków ochrony roœlin; mo¿liwa p³ynna konsystencja.

Dla przedsiêbiorcy posiadaj¹cego na terenie zak³adu instalacjê biogazow¹ korzyœci¹ dodatkow¹ staje siê zatem mo¿liwoœæ wykorzystywania produktu ubocznego procesu nawozu do w³asnych celów. Ma to tym wiêksze znaczenie, gdy profil dzia³alnoœci przedsiêbiorstwa jest typowo rolniczy i zale¿y od stopnia nawo¿enia pól uprawnych. Byæ mo¿e wkrótce mo¿liwa bêdzie komercyjna sprzeda¿ takiego nawozu, co pozwoli zwiêkszyæ zyski przedsiêbiorstwa; na dzieñ dzisiejszy mo¿liwe jest jedynie stosowanie pofermentu na potrzeby w³asne. Warunki rozprowadzania osadów pofermentacyjnych w celu nawo¿enia okreœla bezpoœrednio Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska2) oraz Ustawa o nawozach i nawo¿eniu(3.

SPRAWD CZY WIESZ: czy w moim przedsiêbiorstwie istnieje mo¿liwoœæ wykorzystania nawozu organicznego ? czy w okolicach przedsiêbiorstwa istnieje mo¿liwoœæ zbywania nawozu organicznego na cele rolnicze ?

---------------------------------------------------------------1) Zupanèiè G.D., Grilc V., 2012. Anaerobic Treatment and Biogas Production from Organic Waste, Management of Organic Waste.

2) Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 14 listopada 2007 r. w sprawie procesu odzysku R10 (Dz. U. Nr 228, poz. 1685).

3)Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawo¿eniu (Dz. U. Nr 147, poz. 1033)

3.

INNOWACYJNE METODY OCZYSZCZANIA ŒCIEKÓW Z PRZEMYS£U ROLNO-SPO¯YWCZEGO

prof. Wojciech Wolf

ród³o: Zasoby w³asne.

Charakterystyka œcieków Œcieki wytwarzane s¹ w zdecydowanej wiêkszoœci procesów produkcyjnych stosowanych w przemyœle rolno-spo¿ywczym (1,2.

Zgodnie z ustaw¹ z dnia 18 lipca 2001 r. „Prawo wodne” œcieki dzielimy na: bytowe tzn. takie, które powstaj¹ w wyniku ludzkiego metabolizmu lub s¹ wytwarzane przez gospodarstwa domowe i pochodz¹ z budynków zamieszkiwanych przez ludzi lub obiektów u¿ytecznoœci publicznej; wody opadowe lub roztopowe; wody odciekowe ze sk³adowisk odpadów; wody pochodz¹ce z odwodnienia zak³adów górniczych oraz œcieki przemys³owe (w tym równie¿ wytwarzane przez przemys³ rolno-spo¿ywczy), które powstaj¹ w wyniku dzia³alnoœci handlowej, przemys³owej, sk³adowej, transportowej lub us³ugowej. Objêtoœæ œcieków powiêkszaj¹ wody infiltracyjne i drena¿owe powstaj¹ce w wyniku przes¹czania wód podziemnych do sieci kanalizacyjnej Niezale¿nie od powy¿szej klasyfikacji czêsto pos³ugujemy siê pojêciem œcieki komunalne. Oznacza ono œcieki bytowe lub mieszaninê œcieków bytowych ze œciekami przemys³owymi albo wodami opadowymi lub roztopowymi odprowadzanymi za pomoc¹ gminnych lub miejskich systemów kanalizacyjnych (3.

W celu okreœlenia ³adunku zanieczyszczeñ w œciekach stosujemy najczêœciej tzw. tlenowe wskaŸniki zanieczyszczeñ(4. Wyra¿aj¹ one iloœæ zanieczyszczeñ w poœredni sposób, okreœlaj¹c masê tlenu, który nale¿y dostarczyæ aby je utleniæ. W zale¿noœci od metody utleniania dzielimy wskaŸniki na chemiczne, nazywane Chemicznym Zapotrzebowaniem Tlenu, w skrócie ChZT (ang.

Chemical Oxygen Demand - COD) lub Biochemicznym Zapotrzebowaniem Tlenu, w skrócie BZT (ang. Biochemical Oxygen Demand BOD). Do podobnych wskaŸników zaliczamy tak¿e Ca³kowity Wêgiel Organiczny, w skrócie CWO (ang. Total Organic Carbon TOC) oznaczaj¹cy masê wêgla zwi¹zanego w zwi¹zkach organicznych. Porównuj¹c iloœæ zanieczyszczeñ wyra¿onych za pomoc¹ ChZT lub BZT oraz CWO nale¿y pamiêtaæ o przeliczeniu jednostek: 1 mg [O2]/dm3 odpowiada 0,375 mg [C]/dm3, natomiast 1 mg [C]/dm3 odpowiada 2,667 mg [O2]/dm3. Oznaczenie CWO wymaga zastosowania specjalnego aparatu, w którym nastêpuje odparowanie próbki i nastêpnie w atmosferze tlenu, przy u¿yciu katalizatora platynowego, ca³kowite utlenienie wszystkich zwi¹zków organicznych. Taki sposób postêpowania pozwala z du¿¹ dok³adnoœci¹ okreœliæ ich zawartoœæ w œciekach. Podczas oznaczania chemicznego zapotrzebowania tlenu najczêœciej prowadzimy mineralizacjê próbki za pomoc¹ dichromianu(VI) potasu K2Cr2O7 w œrodowisku kwasu siarkowego(VI) z dodatkiem jonów srebra jako katalizatora. W tych warunkach nastêpuje utlenienie wiêkszoœci zwi¹zków organicznych, jednak¿e niektóre kwasy organiczne, aromatyczne zwi¹zki pierœcieniowe oraz pirydyna i jej pochodne mog¹ nie ulec ca³kowitemu rozk³adowi. Biochemiczne Zapotrzebowanie Tlenu okreœla masê tlenu zu¿ytego do mineralizacji zanieczyszczeñ w próbce wody lub œcieków na drodze biochemicznej przy u¿yciu mikroorganizmów w temperaturze 20°C. Rozk³ad ten jest doœæ powolny, a jego kinetyka jest silnie uzale¿niona od rodzaju zanieczyszczeñ. W odniesieniu do typowych œcieków komunalnych przyjmuje siê, ¿e ma on cechy reakcji chemicznej pierwszego rzêdu, a dobowa mineralizacja zwi¹zków wêgla wynosi w przybli¿eniu 20%. Oznacza to, ¿e po trzydobowej inkubacji nastêpuje utlenienie oko³o 50% zanieczyszczeñ, natomiast po piêciu dobach mineralizacji ulega blisko 70%. W tym czasie dochodzi tylko do utlenienia wêgla organicznego, natomiast utlenienie zwi¹zków azotu do jonów azotanowych(V) wymaga d³u¿szej inkubacji. Nale¿y zatem pamiêtaæ, ¿e BZT5 (indeks dolny 5 oznacza czas mineralizacji w dobach) odpowiada w przybli¿eniu tylko 0,7 (ChZT) i to pod warunkiem, ¿e wszystkie zwi¹zki wêgla zosta³y utlenione podczas oznaczania chemicznego zapotrzebowania tlenu. Je¿eli BZT5 jest znacznie mniejsze ni¿ 0,7 (ChZT) oznacza to, ¿e w œciekach wystêpuj¹ znaczne iloœci zwi¹zków chemicznych nie ulegaj¹cych rozk³adowi biologicznemu ---------------------------------------------------------------1) A. Ciepielowski, Podstawy gospodarowania wod¹, SGGW, Warszawa, 1999.

2) H. Manteuffel Szoege, Elementy ekonomiki gospodarowania wod¹ w rolnictwie, SGGW, Warszawa, 2002.

3) Poradnik eksploatatora oczyszczalni œcieków, praca zbiorowa pod red. Z. Dymaczewskiego, Polskie Zrzeszenie In¿ynierów i Techników Sanitarnych, Poznañ, 2011.

4) W. Hermanowicz, J. Dojlido, W. Do¿añska, B. Koziorowski i J. Zerbe, Fizyczno-chemiczne badanie wody i œcieków, Arkady, Warszawa, 1999.

lub te¿ oznaczenie BZT5 nie zosta³o przeprowadzone prawid³owo. Generalnie mo¿emy przyj¹æ, ¿e iloraz BZT5/ChZT bliski 0,7 oznacza, ¿e œcieki s¹ podatne na biodegradacjê i ich oczyszczanie na drodze biologicznej nie powinno sprawiaæ powa¿nych trudnoœci. Niskie wartoœci ilorazu BZT5/ChZT czêsto sugeruj¹ wystêpowanie substancji utrudniaj¹cych prawid³ow¹ pracê oczyszczalni œcieków.

Nale¿y pamiêtaæ, ¿e bardzo wiele zanieczyszczeñ w œciekach wystêpuje w postaci nierozpuszczonej. Przyjmuj¹ one wtedy formê zawiesin o charakterze organicznym lub mineralnym (nieorganicznym). Najczêœciej wykonujemy oznaczenia zawiesin ogólnych, mineralnych lub organicznych, wyniki podajemy w mg/dm3. Wysoka zawartoœæ zawiesin utrudnia dostêp œwiat³a do toni wodnej, powoduje opadanie zanieczyszczeñ na dno zbiornika i wywiera negatywny wp³yw na jakoœæ wód, do których odprowadzamy œcieki.

Wa¿n¹ rolê odgrywaj¹ zwi¹zki azotu i fosforu obecne w œciekach, które je¿eli zostan¹ odprowadzone do wód powierzchniowych mog¹ powodowaæ gwa³towny rozwój glonów (tzw. zakwity) prowadz¹cy do gwa³townego pogorszenia stanu wód (5.

W celu okreœlenia bilansowej iloœci zanieczyszczeñ wytwarzanych przez jednego statystycznego mieszkañca pos³ugujemy siê zdefiniowanym w ustawie Prawo wodne pojêciem mieszkañca równowa¿nego (RM). Oznacza ono ³adunek substancji organicznych ulegaj¹cych rozk³adowi na d r o d z e b i o l o g i c z n e j w y r a ¿ o n y j a ko w s ka Ÿ n i k piêciodobowego biochemicznego zapotrzebowania na tlen w iloœci 60 g [O2] na dobê. W przypadku biodegradowalnych œcieków przemys³owych iloœæ zawartych w nich zanieczyszczeñ mo¿emy wyraziæ za pomoc¹ równowa¿nej liczby mieszkañców (RLM) dziel¹c ca³kowity ³adunek zanieczyszczeñ wyra¿ony za pomoc¹ piêciodobowego biochemicznego zapotrzebowania na tlen przez analogiczny ³adunek odpowiadaj¹cy jednemu mieszkañcowi czyli 60 g [O2] na dobê.

ród³o: Zasoby w³asne.

Metody oczyszczania œcieków z przemys³u rolno spo¿ywczego Istotn¹ rolê w procesie oczyszczania œcieków odgrywa system kanalizacji, do którego odprowadzane s¹ œcieki (3 .

---------------------------------------------------------------3) Poradnik eksploatatora oczyszczalni œcieków, praca zbiorowa pod red. Z. Dymaczewskiego, Polskie Zrzeszenie In¿ynierów i Techników Sanitarnych, Poznañ, 2011.

5) Z. Sadecka, Podstawy biologicznego oczyszczania œcieków, Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.

W przypadku kanalizacji ogólnosp³awnej wszystkie œcieki, w tym równie¿ wody opadowe, s¹ wprowadzane do wspólnych kana³ów, które powinny byæ wyposa¿one w przelewy burzowe umo¿liwiaj¹ce odprowadzenie nadmiaru wody podczas du¿ych odpadów. W kanalizacji rozdzielczej wystêpuj¹ ca³kowicie odrêbne sieci kanalizacyjne, oddzielna dla œcieków bytowych i przemys³owych oraz niezale¿ny system dla wód opadowych. Stosowane s¹ równie¿ systemy pó³-rozdzielcze zapewniaj¹ce czêœciowy rozdzia³ œcieków. W praktyce tylko system rozdzielczy umo¿liwia istotne ograniczenie wahania sk³adu œcieków kierowanych do oczyszczalni i zapewnia prawid³ow¹ pracê jej czêœci biologicznej. Nale¿y podkreœliæ, ¿e bardzo czêsto problemy technologiczne zwi¹zane z niew³aœciw¹ prac¹ oczyszczalni wynikaj¹ ze zmiennego sk³adu œcieków, który jest powodowany ich rozcieñczaniem przez wody opadowe lub infiltracyjne. Oczyszczalnia œcieków jest koñcowym elementem sieci kanalizacyjnej i jej poprawna praca w bardzo powa¿nym stopniu zale¿y od rodzaju i stanu technicznego sieci kanalizacyjnej. Modernizacja ograniczaj¹ca siê tylko do samej oczyszczalni bez udoskonalenia sieci kanalizacyjnej rzadko przynosi spodziewane rezultaty.

Szczególnie du¿y wp³yw na pracê oczyszczalni œcieków wywieraj¹ zmiany objêtoœci i sk³adu œcieków. W przypadku œcieków przemys³owych ma to zwi¹zek z charakterem procesów produkcyjnych i jest praktycznie niemo¿liwe do wyeliminowania.

Rozleg³e, miejskie sieci kanalizacyjne o du¿ej objêtoœci wykazuj¹ znaczn¹ zdolnoœæ do uœredniania œcieków i czêsto mog¹ przyjmowaæ bezpoœrednio œcieki o niestabilnym sk³adzie i objêtoœci. Nale¿y jednak pamiêtaæ, ¿e bardzo wiele zak³adów przemys³u rolno-spo¿ywczego dzia³a w ma³ych miejscowoœciach wyposa¿onych w niewielkie sieci kanalizacyjne. W takim przypadku mo¿e siê okazaæ konieczne stosowanie zbiorników uœredniaj¹cych pozwalaj¹cych na stabilizacjê sk³adu i objêtoœci wytwarzanych œcieków. Zbiorniki takie powinny byæ wyposa¿one w efektywny system napowietrzania zapewniaj¹cy odpowiednie stê¿enie tlenu w ca³ej objêtoœci gromadzonych œcieków. W zale¿noœci od rodzaju oczyszczanych œcieków udzia³ energii elektrycznej zu¿ywanej podczas napowietrzania mo¿e siêgaæ nawet 70% kosztów eksploatacyjnych oczyszczalni. Dlatego modernizacja po³¹czona z optymalizacj¹ procesu napowietrzania zwykle jest Ÿród³em bardzo znacznych oszczêdnoœci. Z tego powodu zalecane jest zastosowanie nowoczesnych aeratorów membranowych wyposa¿onych w uk³ad sterowania z bezpoœrednim pomiarem stê¿enia tlenu w zbiorniku, który jest znacznie bardziej ekonomiczny ni¿ starego typu aeratory z napêdem mechanicznym. Œcieki przed skierowaniem do reaktora biologicznego lub sieci kanalizacyjnej powinny zostaæ oczyszczone mechanicznie. W tym celu stosujemy kraty, sita, osadniki wstêpne oraz w przypadku wystêpowania substancji oleistych lub paliw ciek³ych odt³uszczacze(6. Kraty dzielimy na gêste, o odleg³oœci pomiêdzy prêtami poni¿ej 20 mm oraz œrednie (20 - 40 mm) lub rzadkie o przeœwicie wiêkszym ni¿ 40 mm. Obecnie coraz czêœciej stosuje siê kraty bardzo gêste o przeœwicie do 10 mm lub nawet sita o przeœwitach poni¿ej 6 mm. W³aœciwy dobór i eksploatacja krat pozwala uzyskaæ znaczn¹ redukcjê zanieczyszczeñ, które gromadz¹ siê w postaci skratek i po odwodnieniu mog¹ zostaæ przetworzone razem z innymi odpadami sta³ymi wytwarzanymi w przedsiêbiorstwie. Zwiêkszenie efektywnoœci usuwania substancji oleistych mo¿emy uzyskaæ stosuj¹c odt³uszczacze napowietrzane, w których pêcherzyki powietrza tworz¹ emulsjê z t³uszczami i u³atwiaj¹ jej rozdzia³ od fazy wodnej. W przypadku sk³onnoœci œcieków do zagniwania sprawnoœæ osadników wstêpnych mo¿e ulec istotnej poprawie w wyniku zastosowania wstêpnego napowietrzania. Technika ta pozwala tak¿e zmniejszyæ emisjê substancji z³owonnych z terenu oczyszczalni.

W zak³adach rolno-spo¿ywczych, zwykle oczyszcza siê œcieki na drodze tlenowej. Sprzyja to stosunkowo szybkiej w porównaniu z metodami fermentacyjnymi (beztlenowymi) redukcji zanieczyszczeñ. W praktyce najczêœciej s¹ wykorzystywane dwa rodzaje reaktorów przep³ywowych: z³o¿a biologiczne lub systemy stosuj¹ce osad czynny (5,7.

---------------------------------------------------------------5) Z. Sadecka, Podstawy biologicznego oczyszczania œcieków, Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.

6) Z. Heidrich i A. Witkowski, Urz¹dzenia do oczyszczania œcieków, Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.

7)J. Bever, A. Stein, H. Teichmann, Zaawansowane metody oczyszczania œcieków, Projprzem-EKO, Bydgoszcz, 1997.

Z³o¿e biologiczne (3,6,7 sk³ada siê z wype³nienia. Przez wiele lat wykorzystywano w tym celu kamienie, gruboziarnisty ¿wir lub koks.

Wype³nienie jest umieszczone na rusztowaniu w cylindrycznym zbiorniku wyposa¿onym w system zraszaj¹cy górn¹ powierzchniê z³o¿a oraz uk³ad drena¿owy odbieraj¹cy œcieki. S¹ one nastêpnie kierowane do osadnika wtórnego, w którym nastêpuje rozdzielenie oczyszczonych œcieków sklarowanych od osadu nadmiernego. Osad ten jest odpadem wymagaj¹cym dalszego przetworzenia(11. Dolna czêœæ reaktora wyposa¿ona jest w otwory zapewniaj¹ce dop³yw powietrza i przewietrzanie z³o¿a (Rys. 1).

Na powierzchni wype³nienia rozwija siê b³ona biologiczna (biofilm), któr¹ tworz¹ mikroorganizmy rozk³adaj¹ce zanieczyszczenia znajduj¹ce siê w œciekach (8,9. W ostatnich latach pojawi³y siê ³atwo dostêpne polimerowe wype³nienia dla z³ó¿ biologicznych, które pozwalaj¹ unikn¹æ ich zatykania (kolmatacji) oraz zwiêkszyæ obci¹¿enie. Obecnie stosowane rozwi¹zania techniczne umo¿liwiaj¹ osi¹gniêcie wysokiej redukcji zwi¹zków biogennych przy zastosowaniu z³ó¿ nitryfikacyjnych oraz stopni defosfatacyjnych. Nale¿y podkreœliæ, ¿e powtórne uruchomienie po³¹czone z modernizacj¹ oczyszczalni wyposa¿onej w z³o¿a biologiczne jest zwykle znacznie tañszym rozwi¹zaniem ni¿ budowa nowej instalacji. Dodatkow¹ zalet¹ jest du¿a stabilnoœæ pracy i ³atwoœæ eksploatacji z³ó¿ biologicznych .

Rys. 1. Schemat z³o¿a biologicznego stosowanego do oczyszczania œcieków. ród³o: Opracowanie w³asne.

Obecnie najczêœciej stosowan¹ technologi¹ oczyszczania œcieków jest wykorzystanie tzw. osadu czynnego(3,7. Sk³ada siê on z zespo³u mikroorganizmów, który powstaje - w wyniku intensywnego napowietrzania œcieków w reaktorze biologicznym ---------------------------------------------------------------3) Poradnik eksploatatora oczyszczalni œcieków, praca zbiorowa pod red. Z. Dymaczewskiego, Polskie Zrzeszenie In¿ynierów i Techników Sanitarnych, Poznañ, 2011.

6) Z. Heidrich i A. Witkowski, Urz¹dzenia do oczyszczania œcieków, Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.

7) J. Bever, A. Stein, H. Teichmann, Zaawansowane metody oczyszczania œcieków, Projprzem-EKO, Bydgoszcz, 1997.

8) M. B³aszczyk, Mikroorganizmy w ochronie œrodowiska, PWN, Warszawa, 2009.

9) E. Klimiuk i M. £ebkowska, Biotechnologia w ochronie œrodowiska, PWN, Warszawa, 2006.

11) Gospodarka odpadami œciekowymi. Wybrane zagadnienia, praca zbiorowa pod red. £. Fukas-P³onki, Polskie Zrzeszenie In¿ynierów i Techników Samitarnych, Poznañ, 2011.

nazywanym komor¹ napowietrzania (8,10. Odp³yw z reaktora kierowany jest do osadnika wtórnego, w którym nastêpuje rozdzia³ oczyszczonych œcieków sklarowanych od osadu czynnego. Ten ostatni w wyniku sedymentacji gromadzi siê w dolnej czêœci osadnika. Strumieñ osadu jest nastêpnie dzielony na osad recyrkulowany, który jest mieszany z dop³ywaj¹cymi œwie¿ymi œciekami i powtórnie kierowany do komory napowietrzania oraz osad nadmierny, który jest odpadem powstaj¹cym w wyniku oczyszczania œcieków (Rys. 2) (11. Metoda ta wymaga starannej kontroli procesu. Zapewnia jednak bardzo dobr¹ redukcjê zwi¹zków wêgla, a po wprowadzeniu modyfikacji tak¿e zwi¹zków azotu i fosforu obecnych w œciekach (9,10.

Rys. 2. Schemat uk³adu do oczyszczania œcieków za pomoc¹ osadu czynnego. ród³o: Opracowanie w³asne.

---------------------------------------------------------------8) M. B³aszczyk, Mikroorganizmy w ochronie œrodowiska, PWN, Warszawa, 2009.

9) E. Klimiuk i M. £ebkowska, Biotechnologia w ochronie œrodowiska, PWN, Warszawa, 2006.

10) Biotechnologia œcieków, praca zbiorowa pod red. K. Mikscha i J. Sikory, PWN, Warszawa, 2010.

11) Gospodarka odpadami œciekowymi. Wybrane zagadnienia, praca zbiorowa pod red. £. Fukas-P³onki, Polskie Zrzeszenie In¿ynierów i Techników Samitarnych, Poznañ, 2011.

ród³o: Zasoby w³asne.

4.

INNOWACYJNOŒÆ W PRZEDSIÊBIORSTWACH ROLNO-SPO¯YWCZYCH. TRENDY NIEMIECKIE

dipl. Ing. Rafael Salzberger, dipl. Ing. Martin Heeg

ród³o: Opracowanie w³asne.

ród³o: http://www.szkolenia.proakademia.eu/files/(wl2YhKjUcGJc65tVnmyd11htirKSXs2EX59vbYqyk17XhF6lWGJDs8pdl4WgpWhmW5rDjNOxjuWlqY _hxoLWuZnZn5Wb3Y-TyLBPprM)/userfiles/files/rolspoz/prezentacje_niem/biogazownie_rolnicze.pdf

Cechy i ró¿nice miêdzy ró¿nymi wariantami proceduralnymi.

Istnieje wiele sposobów generacji biogazu oraz kilka metod ich podzia³u ze wzglêdu na ró¿ne parametry, b¹dŸ te¿ cechy charakterystyczne.

ZawartoϾ suchej masy w substracie: fermentacja mokra; fermentacja sucha.

Sposób zasilania: przerywany; quasi- ci¹g³y; ci¹g³y.

Liczba etapów procesu: jednofazowy; dwufazowy.

Temperatura procesu: psychrofilny; mezofilny;

ród³o: Zasoby w³asne.

termofilny.

A) ZawartoϾ suchej masy w substracie do fermentacji.

Konsystencja substratu zale¿y od zawartoœci suchej masy. Ze wzglêdu na tê zawartoœæ istnieje podstawowy podzia³ technologii wytwarzania biogazu na procesy z fermentacj¹ mokr¹ i such¹. W fermentacji mokrej stosuje siê pod³o¿a o konsystencji g¹bczastej, nasi¹kliwej. W fermentacji suchej z kolei u¿ywa siê pod³o¿y warstwowych.

W rzeczywistoœci nie istnieje wyraŸny podzia³ na fermentacjê mokr¹ i such¹. Przewodnik do projektów, wydany przez Federalne Niemieckie Ministerstwo Œrodowiska na podstawie Ustawy Europejskiej o ¯ród³ach Energii Odnawialnej (EEG) z 2004 (Federal German Ministry for the Environment on the basis of the Renewable Energy Sources Act (EEG) of 2004), ³¹czy fermentacjê such¹ z ustalonymi warunkami. Za³o¿enia te precyzuj¹ zawartoœæ suchej masy przynajmniej na poziomie 30% masy zasilaj¹cej uwarstwionej i szybkoœæ obci¹¿ania komory ³adunkiem organicznym przynajmniej na poziomie 3.5 kg VS/(m3 · d) w komorze fermentacyjnej.

Zawartoœæ suchej masy w cieczy fermentacyjnej w procesie fermentacji mokrej mo¿e stanowiæ do 12% ca³ej masy. Regu³a podzia³u precyzuje w tym wypadku granice dla fermentacji mokrej na poziomie 15% masy medium g¹bczastego, ale liczba ta nie odzwierciedla dok³adnie jakoœci i nie jest realna dla wszystkich materia³ów zasilaj¹cych warstwowych. Niektóre substraty z rozk³adem drobno zdyspergowanych cz¹stek i du¿ej proporcji substancji rozpuszczonych pozostaj¹ g¹bczaste nawet wtedy gdy zawartoœæ suchej masy (DM content) siêga a¿ 20 % masy, rozdrobnione pozosta³oœci materii zasilaj¹cej, roz³adowanej ze zbiornika dotycz¹ równie¿ tego przypadku. Inne substraty, takie jak obierki z owoców i warzyw, s¹ przez kontrast warstwowe, kiedy zawartoœæ suchej masy (DM) bêdzie stanowiæ tak ma³o jak 10 do 12% masy ca³kowitej. Fermentacja mokra w zwyk³ych zbiornikach cylindrycznych jest regu³¹ dla fabryk biogazowni odzyskuj¹cych energiê w sektorze rolniczym.

Jakkolwiek w ci¹gu ostatnich piêciu lat po roku 2004 i pierwszych poprawkach do ww. Ustawy EEG zak³ady produkcyjne z fermentacj¹ such¹ osi¹gnê³y dojrza³oœæ rynkow¹ i ich w szczególnoœci zaczêto u¿ywaæ do fermentacji upraw energetycznych, odnawialnych i okreœlonych w Niemczech jako NawaRo (nachwachsende Rohstoffe, or renewable resources).

B) Typy zasilania.

Tryb za³adunku b¹dŸ zasilania zak³adu odnawialnego, jakim jest biogazownia, okreœla w du¿ym zakresie dostêpnoœæ œwie¿ych substratów dla mikroorganizmów i ma odpowiedni wp³yw na generacjê biogazu. Miêdzy trybami zasilania: ci¹g³ym, quasi-ci¹g³ym i przerywanym istniej¹ wyraŸne ró¿nice.

Zasilanie ci¹g³e i quasi-ci¹g³e.

WyraŸny dalszy podzia³ mo¿na zaobserwowaæ miêdzy metodami bezpoœredniego przep³ywu i kombinacji przep³ywu bezpoœredniego i przep³ywu buforowanego. Metoda zasilania tylko poprzez zbiornik buforowy, opisywana jeszcze czasami w literaturze nie bêdzie tutaj omawiana, poniewa¿ wzglêdy ekonomiczne i techniczne: procesowo- in¿ynierskie praktycznie wykluczaj¹ j¹ z u¿ycia. W przeciwieñstwie do zasilania ci¹g³ego, quasi ci¹g³e zasilanie poci¹ga za sob¹ koniecznoœæ dodawania do fermentatora niesfermentowanej porcji substratu przynajmniej raz w ci¹gu dnia pracy. Dalszymi korzyœciami s¹: dodawanie substratu w kilku ma³ych porcjach przez ca³y dzieñ.

Metoda przep³ywu bezpoœredniego (Through-flow metod) Dawniej wiêkszoœæ systemów biogazowych budowano w oparciu o zasadê dzia³ania opart¹ na przep³ywie bezpoœrednim.

Kilkanaœcie razy dziennie substrat pompowano za zbiornika wstêpnej fermentacji lub kana³u fermentacji wstêpnej do reaktora.

Tak¹ sam¹ iloœæ, jak¹ dodawano do fermentatora w postaci œwie¿ego substratu, usuwano b¹dŸ wyci¹gano do zbiornika magazynuj¹cego fermentatora.

W ten sposób t¹ metod¹ zasilania utrzymuje siê sta³y poziom wype³nienia fermentatora, który jest opró¿niany jedynie na czas trwania remontów i napraw.

Ci¹g³a produkcja gazu i dobre wykorzystanie przestrzeni reaktora s¹ cechami charakterystycznymi tego procesu. Jakkolwiek istnieje tutaj ryzyko przerwania przep³ywu przez fermentator, poniewa¿ istnieje zawsze mo¿liwoœæ, ¿e œwie¿o dodany substrat bêdzie szybciej lub wolniej usuwany. Co wiêcej otwarty zbiornik magazynuj¹cy fermentatora jest Ÿród³em emisji gazowej metanu.

Druga poprawiona ustawa o Ÿród³ach energii odnawialnej z 2009 ( Renewable Energy Sources Act) wprowadza zasobniki fermentatora gazowo-szczelne, dok³adnie zamkniête tak, aby czysty proces przep³ywu bezpoœredniego (purely through-flow process) mia³ w przysz³oœci zmniejszone znaczenie.

Proces z³o¿ony - przep³ywu bezpoœredniego i zbiornika buforowego.

W fabryce odzysku biogazu dzia³aj¹cej na zasadzie po³¹czenia przep³ywu bezpoœredniego i zbiornika magazynuj¹cego równie¿ korzysta siê z udogodnieñ przykrytego zbiornika magazynuj¹cego fermentatora. To umo¿liwia ³apanie i wykorzystywanie powstaj¹cego biogazu po-fermentacyjnego. Zbiornik magazynuj¹cy fermentatora dzia³a jako „zbiornik buforowy”. Jednostka poprzedzaj¹ca (upstream) czêœæ zbiornika buforowego takiego zak³adu jest fermentatorem przep³ywu bezpoœredniego. Jeœli, powiedzmy, wzrastaj¹ potrzeby na du¿¹ iloœæ przed-fermentowanego substratu jako nawozu, to substrat mo¿e byæ usuniêty z fermentatora przep³ywu bezpoœredniego. Proces pozwala na sta³¹ produkcjê gazu. Nie mo¿na dok³adnie okreœliæ czasu magazynowania ze wzglêdu na mo¿liwoœæ zatrzymania pracy w fermentatorze przep³ywu bezpoœredniego. Ten proces przedstawia stan aktualny. Nak³ady inwestycyjne na pokrycie zbiornika magazynuj¹cego fermentatora mo¿na kolejno (sukcesywnie) refinansowaæ z przychodu za uzysk extra gazu.

Zasilanie przerywane Porcjowane, przerywane zasilanie poci¹ga za sob¹ pe³ne nape³nienie fermentatora œwie¿ym substratem, a nastêpnie za³o¿enie szczelnego dla powietrza zamkniêcia. Magazyn zasilenia pozostaje wewn¹trz zbiornika dopóki nie skoñczy siê czas zamieszkiwania (dwell time), bez dodawania ani usuwania ¿adnych substratów w tym czasie. Kiedy czas przebywania (dwell time) wygaœnie i fermentator siê opró¿ni i powtórnie nape³ni œwie¿ym, porcjowanym wsadem zasilaj¹cym, z mo¿liwoœci¹ ma³ej porcji fermentatora dozwolonej do pozostawienia jako materia³u zaczynowego, zaszczepiaj¹cego (inoculate) œwie¿y substrat. Proces nape³niania porcji fermentatora jest przyspieszany przez zasilenie zbiornika zasilaj¹cego, z naczyniem magazynuj¹cym roz³adowczym w tym samym celu po stronie wyjœciowej. Szybkoœæ produkcji gazu, zmieniaj¹ca siê w ca³ym czasie, jest charakterystyczna dla procesu przerywanego i zasilania porcjowanego. Produkcja gazu zaczyna siê powoli po nape³nieniu reaktora, ze szczytem po kilku dniach ( w zale¿noœci od substratów), i nastêpnie w sposób ci¹g³y wy³¹cza siê. Poniewa¿ pojedynczy fermentator nie mo¿e zapewniæ ci¹g³oœci produkcji gazu i jego jakoœci, nale¿y przyj¹æ warstwowe nape³nianie lub kilka fermentatorów - (metoda zasilania porcjami ca³ej baterii-zestawu), aby zapewniæ g³edka produkcjê w sieci. Utrzymuje siê dok³adnie minimalny czas „zamieszkiwania”..

Zasilanie porcjami pojedynczego fermentatora jest niepraktyczne. W suchej fermentacji stosuje siê zasadê zasilania bateri¹ porcji, któr¹ czasami nazywa siê gara¿ami fermentatora lub modu³owymi boksami fermentatora.

C) Liczba faz procesu i etapy procesu Fazê procesu rozumie siê jako œrodowisko biologiczne- faza hydrolizy lub faza metanizacji- ze swoimi specjalnymi warunkami procesu, takimi jak : wartoœæ pH i temperatura.

Kiedy w pojedynczym zbiorniku zachodz¹ procesy hydrolizy i metanizacji, stosuje siê wówczas jako okreœlenie „zagospodarowanie w procesie jedno-fazowym” (single-phase process management). Dwufazowy proces to taki, w którym hydroliza i metalizacja zachodz¹ w oddzielnych zbiornikach. Etap (stage) jest terminem u¿ywanym do okreœlenia zbiornika procesowego, bez wzglêdu na fazê biologiczn¹. W konsekwencji uk³ad zak³adu produkcyjnego z kana³em (do³kiem) przedfermentacyjnym, fermentatorem i zbiornikiem-magazynem pofermentu jest w bran¿y rolniczej okreœlany jako jednofazowy ale trójetapowy. Otwarty kana³ (do³ek) przedfermentatora jako taki nie jest w ogóle oddzieln¹ faz¹. Z drugiej strony czêœæ utrzymywana jako zamkniêta lub zbiornik odbieraj¹cy jest uwa¿any za oddzieln¹ fazê (faza hydrolizy). Zarówno fermentator g³ówny jak i wtórny oba- nale¿¹ do fazy metanizacyjnej.

Ogólnie zak³ad rolniczy odnawialnego biogazu projektuje siê jako jedno- b¹dŸ dwu-fazowe, ale jednofazowe zak³ady s¹ bardziej popularne..

D) Temperatura Podstawow¹ zasad¹ jest, ¿e szybkoœæ reakcji chemicznych wzrasta z temperatura otoczenia. Zasada ta jednak tylko czêœciowo dotyczy rozk³adu biologicznego i procesów przemiany. W tych przypadkach nale¿y uœwiadomiæ sobie, ¿e mikroorganizmy zaanga¿owane w procesach metabolicznych maj¹ ró¿ne temperatury optymalne. Jeœli temperatura jest powy¿ej lub poni¿ej ich temperatury optymalnej, odpowiednie mikroorganizmy mog¹ zostaæ wstrzymane lub w przypadkach ekstremalnych ulegaj¹ nieodwo³alnemu zniszczeniu. Mikroorganizmy zajmuj¹ce siê rozk³adem mo¿na podzieliæ na trzy grupy na podstawie optimum ich temperatur. Wyró¿nia siê mikroorganizmy psychrofiliczne, mezofiliczne i termofiliczne: Optymalnym warunkiem dla mikroorganizmów psychrofilicznych s¹ temperatury z zakresu poni¿ej 250 C. Mimo ¿e w tych temperaturach nie ma potrzeby podgrzewania substratów ani fermentatora, to osi¹ga siê tylko niewielk¹ degradacjê i produkcjê gazu.

Jako regu³ê mo¿na wiêc stwierdziæ, ¿e osi¹gniêcie ekonomicznego dzia³ania zak³adu biogazowi nie jest ³atwe.

Wiêkszoœæ znanych bakterii wytwarzaj¹cych metan maj¹ swoje temperatury optymalne w zakresie mezofilicznym miêdzy 37 and 42 °C. Najszerzej stosowan¹ praktyk¹ jest utrzymywanie dzia³ania biogazowni w tym zakresie mezofilicznym, poniewa¿ w tym zakresie uzyskuje siê wzglêdnie wysoki uzysk gazu i dobr¹ stabilnoœæ procesu.

Jeœli nie zamierza siê zabijaæ szkodliwych paso¿ytów w wyniku procesu higienizacji pod³o¿a lub jeœli produkty koñcowe lub odpady z wysok¹ temperatur¹ wewnêtrzn¹ stosuje siê jako substraty ( n.p. woda procesowa), to do procesu fermentacji powinno siê wybraæ kultury termofiliczne. Maj¹ one swoj¹ temperaturê optymaln¹ w zakresie miêdzy 50 a 60 °C. Wysoka temperatura procesu powoduje wy¿sz¹ szybkoœæ rozk³adu i mniejsz¹ lepkoœæ. Jednak nale¿y wzi¹æ pod uwagê, ¿e mo¿e byæ potrzeba wiêkszej iloœci energii do nagrzewania procesu fermentacji. W tym zakresie temperatur proces fermentacji jest równie¿ bardziej czu³y na zaburzenia i nieregularnoœci w zasilaniu substratu lub w trybie dzia³ania fermentatora, poniewa¿ w warunkach termofilicznych istnieje mniej ró¿nych gatunków mikroorganizmów metanogenicznych.

W praktyce wykazano, ¿e granice miêdzy zakresami temperatur s¹ p³ynne i powy¿ej wszystkich raptownych zmian temperatury, które szkodz¹ mikroorganizmom, podczas gdy zmiany temperatury s¹ powolne, to metanogeniczne mikroorganizmy s¹ zdolne dostosowaæ siê do ró¿nych zakresów temperatur. Tak wiêc dla stabilnoœci prowadzenia procesu bardziej ni¿ utrzymanie absolutnej wartoœci temperatury jest kluczowe utrzymanie pewnego poziomu tej temperatury.

W praktyce czêsto obserwuje siê zjawisko samopodgrzewania i nale¿y o nim wspomnieæ w tym kontekœcie. Efekt wystêpuje, gdy stosuje siê substraty sk³adaj¹ce siê g³ównie z wêglowodanów w kombinacji z brakiem wejœciowych materia³ów ciek³ych i dobrze izolowanymi zbiornikami. Samopodgrzewanie wspomaga produkcjê ciep³a przez pojedyncze grupy mikroorganizmów podczas rozk³adu wêglowodanów.

W konsekwencji w systemie dzia³aj¹cym oryginalnie temperaturze odpowiadaj¹cej warunkom mezofilicznym temperatura mo¿e wzrosn¹æ do zakresu 43 to 48 °C. Podany intensywny analityczny zestaw i stowarzyszone z tym procesem regulacje wskazuj¹, ¿e zmiany temperatury mog¹ byæ utrzymane z ma³ymi redukcjami w produkcji gazu w krótkich okresach. Jednak bez koniecznej interwencji w procesie (takiej jak redukcja zmiennych wejœciowych) mikroorganizmy nie s¹ zdolne do przystosowania siê do zmian temperatury i w najgorszym przypadku- mo¿e to spowodowaæ ca³kowite przerwanie i zatrzymanie produkcji gazu.

ród³o: Zasoby w³asne.

5.I INNOWACYJNE METODY POZYSKIWANIA ENERGII W PRZEDSIÊBIORSTWACH ROLNO-SPO¯YWCZYCH

ród³o: Zasoby w³asne.

prof. Romanowska Duda

5.1.

INNOWACYJNE METODY ZASTOSOWANIA ROŒLIN ENERGETYCZNYCH, MAKROFITÓW I ALG W GOSPODARCE ODPADAMI W PRZEDSIÊBIORSTWACH ROLNO-SPO¯YWCZYCH Do g³ównych priorytetów Komisji Europejskiej nale¿¹ inwestycje w zakresie gospodarowania odpadami zgodnie z hierarchi¹ i ich zarz¹dzanie, w szczególnoœci w zakresie ponownego u¿ycia, recyklingu, a w przypadku materia³ów niepodlegaj¹cych recyklingowi odzysku. Ponadto wytyczne zawieraj¹ wskazania do poprawy jakoœci wody i gleby oraz ochrony gleby przed erozj¹, zagêszczaniem, zasoleniem, osuwaniem siê oraz utrat¹ materii organicznej(1.

Przedsiêbiorstwa przemys³u rolno-spo¿ywczego w zakresie poszczególnych bran¿ i generowanych odpadów w procesie produkcyjnym, mog¹ stanowiæ Ÿród³o wielu zagro¿eñ dla œrodowiska naturalnego. Problematyka ochrony œrodowiska w przemyœle rolno-spo¿ywczym obejmuje przede wszystkim gospodarkê wodno-œciekow¹ i gospodarkê odpadami ze szczególnym uwzglêdnieniem odpadów organicznych. Zagadnienie to dotyczy g³ównie bran¿ przetwórstwa owocowowarzywnego, cukrowniczej oraz produkcji skrobi, które charakteryzuj¹ siê sezonowoœci¹ produkcji, oraz znacz¹co wp³ywaj¹ na zasiêg i wielkoœæ obci¹¿eñ œrodowiska.

Akty prawne dotycz¹ce ochrony œrodowiska s¹ zgodne z wytycznymi UE i nak³adaj¹ na przedsiêbiorców obowi¹zek ograniczenia zagro¿eñ. Zasadniczym zadaniem jest okreœlenie mo¿liwoœci ich eliminacji lub minimalizacji, a podstaw¹ do tego jest bilans ekologiczny. Priorytetowym zagadnieniem stoj¹cym przed przedsiêbiorstwami z bran¿y rolno-spo¿ywczej jest eliminacja lub ograniczenie wytwarzania i sk³adowania odpadów, poprzez monitoring ca³ego procesu technologicznego, który mo¿e wp³yn¹æ na redukcjê skutków oddzia³ywania produkcji na œrodowisko.

Przemys³ rolno-spo¿ywczy obejmuje bardzo szeroki wachlarz bran¿, takich jak: mleczarsk¹, miêsn¹, drobiarsk¹, t³uszczow¹, produkcji skrobi, przetwórstwo owocowo-warzywne, cukrownicze, zbo¿ow¹ oraz produkcjê jaj i jest Ÿród³em wielu zagro¿eñ dla œrodowiska naturalnego. Zagro¿enia te dotycz¹ szczególnie iloœci i jakoœci odprowadzanych œcieków, których rodzaj zale¿y od specyfiki bran¿y oraz poziomu innowacyjnoœci technologii stosowanej w przedsiêbiorstwie. Dane statystyczne wskazuj¹, ¿e g³ównym kierunkiem zagospodarowania odpadów z przetwórstwa i produkcji ¿ywnoœci jest ich odzysk (89,0%) z przeznaczeniem na pasze, nawozy lub elementy kompostu, a tak¿e wykorzystanie do produkcji np. alkoholi, kwasów organicznych, barwników, pozyskiwania pektyn, destylatów owocowych, kwasku cytrynowego i aromatów. Statystycznie pozosta³e odpady s¹ magazynowane (4,7%), sk³adowane (4,2%) lub unieszkodliwiane poza sk³adowaniem (2,1%)(2.

---------------------------------------------------------------1) Komisja Europejska 2012. Elementy Wspólnych Ram Strategicznych na lata 2014-2020.. Bruksela 2012.

2) Makosz E.: 2000. Program dzia³añ dostosowawczych w zakresie ochrony œrodowiska w bran¿y owocowo-warzywnej. Przemys³ Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 10, 41-43.

W mleczarniach 99% odpadów jest poddawanych odzyskowi. G³ównym odpadem jest serwatka, która w 15-18% jest wykorzystywana na cele paszowe lub przetwórcze. Zalet¹ w wykorzystaniu serwatki s¹ jej w³aœciwoœci przeciwwirusowe oraz od¿ywcze dla upraw roœlin. W literaturze serwatkê opisuje siê, jako odpad maj¹cy w³aœciwoœci antywirusowe dla roœlin i jej skutecznoœæ wobec wirusa mozaiki: jêczmienia, ogórka i ziemniaka(3,4,5. Serwatka mo¿e byæ równie¿ stosowana jako œrodek owadobójczy do zwalczania wciornastków (Thysanoptera, Physapoda syn. przyl¿eñce, tripsy). Tollerup i Morse(6 udowodnili, ¿e mo¿na j¹ wykorzystaæ jako przynêtê dla wciornastków cytrusowych.

W przesz³oœci, serwatkê w ma³ych iloœciach stosowano jako stymulatory wzrostu roœlin(7. W 1981 roku, Kelling i Petersom opisali szereg wytycznych dotycz¹cych zastosowania serwatki do gruntów rolnych(8. Podkreœlali potrzebê dostosowania dawek aplikowanych do gleby, skorelowanych z zapotrzebowaniem na azot dla okreœlonych roœlin. Serwatka stanowi kompletny nawóz podobny do odchodów zwierzêcych i mo¿e byæ stosowana w uprawie roœlin, do których stosuje siê obornik(9.

W Polsce produkcja biomasy z roœlin energetycznych ma du¿¹ przewagê nad innymi technologiami pozyskiwania odnawialnych Ÿróde³ energii (OZE), poprzez mo¿liwoœæ stworzenia du¿ej dostêpnoœci dla upraw na glebach marginalnych (s³abych) z wykorzystaniem odpadów z przemys³u rolno-spo¿ywczego. Ten bardzo obiecuj¹cy rynek jest jednak w du¿ym stopniu niezagospodarowany. Dlatego istnieje szerokie zapotrzebowanie na wzrost wydajnoœci i sprawnoœci energetycznej poprzez zastosowanie innowacyjnych agrotechnologii do upraw roœlin energetycznych, z równoczesnym prowadzeniem monitoringu bioindykacyjnego œrodowiska, w celu ochrony zasobów przyrodniczych. Zwiêkszenie produkcji biomasy roœlinnej, wymaga zastosowania ekologicznych biostymulatorów, odpadów organicznych z przemys³u rolno-spo¿ywczego i wykorzystania gleb s³abych, nieprzydatnych do produkcji ¿ywnoœci. Najwiêksze szanse wdro¿enia na du¿¹ skalê maj¹ technologie najtañsze, których koszty realizacji s¹ najni¿sze. Przedsiêwziêcia te znacznie poprawi¹ szanse Polski w dotrzymaniu zobowi¹zañ na wytworzenie 15% produkowanej energii ze Ÿróde³ odnawialnych do 2020 roku.

Dziêki opracowanym technologiom zak³ady posiadaj¹ce odpady z produkcji rolno-spo¿ywczej, bêd¹ mog³y przekazaæ je rolnikom w celu przyrodniczego wykorzystania ich w produkcji roœlin energetycznych. Rozwi¹zanie takie wp³ynie na obni¿enie ceny produkcji biomasy roœlin, zwiêkszenie plonu i redukcjê zu¿ywanych nawozów sztucznych, ska¿aj¹cych œrodowisko. Jednoczeœnie rozwi¹zany zostanie problem sk³adowania tych odpadów i przyœpieszenia tempa wdra¿ania innowacyjnych rozwi¹zañ w gospodarce rolno-spo¿ywczej i energetyce, tworz¹c równowagê ekologiczn¹ w cyklach ¿ycia produktów i procesach technologicznych, a w sektorze us³ug otworz¹ siê nowe mo¿liwoœci utworzenia miejsc pracy.

W œciekach mleczarskich g³ównym zanieczyszczeniem s¹: wysoka zawartoœæ t³uszczów w formie rozpuszczonej i sta³ej, wêglowodany i bia³ka, które charakteryzuj¹ siê wysokimi wskaŸnikami BZT5 i ChZT. Sk³ad œcieków z przemys³u mleczarskiego mo¿e siê ró¿niæ w zale¿noœci od profilu produkcji, w tym tak¿e od sposobu wykorzystania serwatki (wykorzystanie do celów spo¿ywczych lub paszowych). Prawid³owa gospodarka odpadami przynosi nie tylko korzyœci finansowe, ale tak¿e pozytywnie wp³ywa na stan œrodowiska.

---------------------------------------------------------------3) Hagborg, W.A.F., and W.S. Chelack. 1960. Whey as an inhibitor of stripe mosaic of barley. Canad. J. Bot. 38: 111-116.

4) Hagborg, W.A.F., N.M. Chopra, and W.S. Chelack. 1963. Isolation from whey of inhibitors of the barley stripe mosaicvirus. Canad. J. Bot. 41:1-12.

5) Bobyr, A.D. 1960. The effect of cow's milk whey on tobacco mosaic virus. J. Microbial. 22(3): 47-61.

6) Tollerup, K., and J.G. Morse. 2003. Evaluation ofphloxine B as a possible control agent against citrus thrips (Thysanoptera: Thripidae).

J. Econ. Entomol. 96: 629-635.

7) Giddey, C., J.R. Suhner, and A.L. Provan. 1959. Non-food uses of skim milk and whey. Int. Dairy Congr. 19-59; 2: 1248-1254.

8) Kelling, K.A., and A.E. Peterson. 1981. Using whey on agricultural land - A disposal alternative. UW-Extension Bulletin A3098.

9) Wis. Dept. of Nat. Resources. 1990. Chapter NR 214: Land treatment of industrial liquid waste, by-product solids and sludges. WI Admin.

Code. Register, June 1990, No. 414.

W ostatnich latach, nast¹pi³ spadek pog³owia zwierz¹t gospodarskich w polskim rolnictwie i iloœæ nawozów naturalnych uleg³a redukcji. Z kolei w gospodarce odpadami notuje siê systematyczny wzrost iloœci odpadów rolno-spo¿ywczych w tym œcieków mleczarskich, które mog¹ stanowiæ Ÿród³o substancji organicznej i sk³adników pokarmowych dla roœlin(10. Rolnicze wykorzystanie odpadów z przemys³u rolno-spo¿ywczego przy równoczesnym przestrzeganiu norm i zasad bezpieczeñstwa œrodowiska, stanowi dobr¹ metodê ich utylizacji z równoczesn¹ korzyœci¹ dla jakoœci gleby i bilansu substancji organicznej(11,12.

Odpady przemys³u rolno-spo¿ywczego zawieraj¹ wiele cennych sk³adników od¿ywczych oraz innych przydatnych substancji w ró¿nych procesach produkcyjnych, co powinno decydowaæ o ich dalszym wykorzystaniu i uzasadniaj¹ koniecznoœæ prowadzenia badañ. Przyk³adem mog¹ byæ doœwiadczenia(13, w których stwierdzono, ¿e badany osad œciekowy z mleczarni, charakteryzowa³ siê ni¿sz¹ zawartoœci¹ wêgla organicznego ni¿ obornik i z nawozowego punktu widzenia mo¿na go traktowaæ jako substancjê organiczn¹. Osad ten zawiera³ znaczne iloœci fosforu, azotu, wapnia i sodu, natomiast znacznie mniej potasu. Stosunek C:N w osadzie wynosi³ 6,8:1, a udzia³ azotu bezpoœrednio i ³atwo dostêpnego dla roœlin - w formie ruchomej (azot ³atwo hydrolizuj¹cy i zasorbowany wymiennie jako NH4+) i aktywnej (N-NO3-) stanowi³ zakres 3 - 8% w odniesieniu do ca³ej puli tego pierwiastka oznaczonego w osadzie. Poziom mikroelementów: manganu, cynku, miedzi, niklu oraz metali ciê¿kich: o³owiu, kadmu i chromu w osadzie z mleczarni nie przekracza³ norm dopuszczalnych, wskazanych przy wykorzystaniu rolniczym osadów(13.

Obecnie w Uniwersytecie £ódzkim na Wydziale Biologii i Ochrony Œrodowiska, prowadzone s¹ badania nad wykorzystaniem œcieków mleczarskich w produkcji makrofitów wodnych i glonów. Aby opracowywane technologie mog³y zostaæ uznane za zrównowa¿one, konieczne jest okreœlenie spektrum czynników takich jak: Ÿród³o wody, makro- i mikroelementy do pod³o¿a hodowlanego, Ÿród³o œwiat³a, area³ do upraw i jakoœæ odpadów generowana przez przemys³ rolno-spo¿ywczy. Opracowanie pod³o¿a hodowlanego, które bêdzie ekonomiczne i nietoksyczne dla uprawianych makrofitów i glonów jest du¿ym wyzwaniem.

Sk³ad medium oraz zakres pH musi pokrywaæ zapotrzebowanie szybko namna¿aj¹cej siê biomasy makrofitów i glonów. Szacuje siê, ¿e biomasa glonów mo¿e pokryæ 25% ca³kowitych potrzeb energetycznych, a wiele faktów wskazuje, i¿ najbardziej

---------------------------------------------------------------10) Baran S., 2004. Osady œciekowe w gospodarce rolno-œrodowiskowej. Zeszyty Problemowe Postêpów Nauk Rolniczych 499, 15-20.

11) Wo³oszyk i Krzywy 1999. Badania nad rolniczym wykorzystaniem osadów œciekowych oczyszczalni komunalnych Goleniowie i Nowogardzie, Cz. I i II. Fol. Univ. Stetinen., Agricult., 77, 387-398.

12) Czeka³a 1999. Osady œciekowe Ÿród³em materii organicznej i sk³adników pokarmowych. Folia Univ. Stetinen., Agricult., 77, 33-38.

13) Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska DZ. U. 134 ; poz. 1140, 2002.

obiecuj¹cym rozwi¹zaniem bêdzie otrzymane paliwo 3 generacji, charakteryzuj¹ce siê wysok¹ biodegradowalnoœci¹, oraz wyeliminowaniem zwi¹zków siarki i toksycznoœci. Ponadto glony i makrofity wodne, bêd¹c Ÿród³em cennych zwi¹zków chemicznych i farmaceutycznych, mog¹ stanowiæ dodatek do pasz.

Podsumowanie Problemy ochrony œrodowiska w przedsiêbiorstwach przemys³u spo¿ywczego obejmuj¹ g³ównie gospodarkê wodno-œciekow¹, gospodarkê odpadami oraz emisjê zanieczyszczeñ do atmosfery. Przedsiêbiorstwa te w oparciu o analizê poszczególnych etapówprodukcyjnych, powinny d¹¿yæ do zmniejszenia iloœci wytwarzanych odpadów lub wykorzystania ich jako nawozu doglebowego, œrodka antybakteryjnego i antywirusowego w uprawach roœlin energetycznych i spo¿ywczych. Ponadto wdra¿aj¹c nowe metody w wytwarzaniu medium hodowlanego dla makrofitów i glonów, które mog¹ byæ przeznaczone na paliwa 3 generacji, a tak¿e w bran¿y farmaceutycznej, kosmetycznej i spo¿ywczej - jako dodatek do ¿ywnoœci. Realizacja wymienionych zadañ bêdzie wymaga³a wielu dzia³añ dostosowawczych ukierunkowanych na wprowadzenie zmian o charakterze inwestycyjnym, modernizacyjnym, jak równie¿ technologicznym i organizacyjnym. Dotyczy to przede wszystkim ma³ych i œrednich przedsiêbiorstw przemys³u rolno-spo¿ywczego. Dba³oœæ o ochronê œrodowiska mo¿e prowadziæ do zwiêkszenia efektów ekonomicznych, a tak¿e poprawy wizerunku przedsiêbiorstwa, które stosuje technologie i wytwarza produkty przyjazne naturze.

Poprzez zastosowanie innowacyjnych technologii bêdzie mo¿na uzyskaæ zasadnicze korzyœci, w postaci obni¿enia kosztów produkcji biomasy roœlin energetycznych, makrofitów i glonów, oraz w³¹czyæ proces utylizacji odpadów z przemys³u rolnospo¿ywczego do produkcji O E w aspekcie ochrony œrodowiska.

dr in¿. Maciej Sibiñski

5.2.

INNOWACYJNE METODY POZYSKIWANIA ENERGII DLA BRAN¯Y ROLNO-SPO¯YWCZEJ - FOTOWOLTAIKA 1. Fotowoltaika jako nowoczesne technologiczne rozwi¹zanie z zakresu odnawialnych Ÿróde³ energii.

Dynamicznie rosn¹ce zapotrzebowanie na energiê a zw³aszcza energiê elektryczn¹ w wiêkszoœci krajów œwiata nak³ania do poszukiwañ nowych rozwi¹zañ technologicznych [1,2 ]. Jednoczeœnie d¹¿enie do ochrony œrodowiska naturalnego wraz z d¹¿eniem do dywersyfikacji Ÿróde³ zasilania, oraz koniecznoœc zapewnienia bezpieczeñstwa energetycznego, powoduje wzrost zainteresowania mo¿liwoœciami wykorzystania energii odnawialnych [3]. Jedn¹ z takich mo¿liwoœci jest fotowoltaika, a energia elektryczna, otrzymywana na drodze konwersji fotowoltaicznej, podczas której nie powstaj¹ ¿adne odpady lub zanieczyszczenia, nale¿y do grona energii ze Ÿróde³ odnawialnych, przyjaznych dla œrodowiska naturalnego [4]. Zestawy ogniw s³onecznych nie powoduj¹ ha³asu ani nie s¹ w inny sposób uci¹¿liwe dla otoczenia, przez co mo¿na je budowaæ w bezpoœrednim s¹siedztwie siedzib ludzkich. D³ugoterminowa bezawaryjna praca ogniw s³onecznych umo¿liwia ich eksploatacjê nawet do trzydziestu lat [5], natomiast wysoka dowolnoœæ, co do miejsca monta¿u pozwala zachowaæ swobodê lokalizacji oraz umo¿liwia zasilanie odbiorników ruchomych, lub po³o¿onych w trudnych warunkach terenowych, w oddaleniu dala od sieci energetycznej [6,7].

Modu³owa konstrukcja baterii ogniw umo¿liwia równie¿ ³atwe dostosowanie wielkoœci instalacji do potrzeb energetycznych danego odbiornika.

W ci¹gu zaledwie kilku ostatnich lat fotowoltaika przesz³a z obszaru zainteresowania naukowców i wstêpnych prac wdro¿eniowych do realnego wykorzystania w sektorze energetycznym wiêkszoœci krajów rozwiniêtych (Rys 1).

Rys1. Wzrost œwiatowej produkcji modu³ów fotowoltaicznych w latach 2000-2010. ród³o: Zasoby w³asne.

Warto zauwa¿yæ, i¿ ostatnio wzrost produkcji modu³ów fotowoltaicznych jak i zainstalowanej mocy elektrycznej, pochodz¹cej z tych modu³ów jest niespotykany i nieporównywalny z jakimkolwiek innym rodzajem generatorów. Tylko w latach 2008-2011, pomimo kryzysu gospodarczego odnotowano globalny wzrost zainstalowanej mocy, pochodz¹cej ze Ÿróde³ fotowoltaicznych równy ponad 1300 % oraz wzrost produkcji modu³ów o 6000% []. Z raportu Europejskiego Stowarzyszenia Przemys³u Fotowoltaicznego wynika, i¿ w 2011 roku moc zainstalowanych urz¹dzeñ fotowoltaicznych na œwiecie wynios³a ponad 64GW, co jest prawie dwukrotnoœci¹ wartoœci z 2010. Podobnie roœnie liczba firm dzia³aj¹cych w bran¿y fotowoltaicznej, czemu towarzyszy wzrost zatrudnienia. Wed³ug przewidywañ do roku 2030 fotowoltaika powinna zaspokoiæ 14% œwiatowego zapotrzebowania na energiê elektryczn¹ [].

Przytoczone fakty wskazuj¹ wyraŸnie na ogromne znaczenie instalacji fotowoltaicznych dla wspó³czesnych systemów energetycznych . Znajduje to równie¿ swoje odzwierciedlenie w wielu programach wspierania rozwoju tego rodzaju Ÿróde³ energii, szczególnie w krajach europejskich. W zwi¹zku z Unijnym planem rozwoju energii odnawialnych i redukcji zanieczyszczenia œrodowiska, zwanym potocznie 3×20%, tak¿e Polska zobowi¹zana jest do intensywnego rozwijania energetyki przyjaznej œrodowisku [7] . Równie¿ nowe Prawo Energetyczne, wed³ug oczekiwañ powinno u³atwiæ szerokie wprowadzanie instalacji fotowoltaicznych do Krajowej Sieci Energetycznej.

Produkcja ogniw oraz monta¿ instalacji PV w ró¿nych regionach œwiata jest prowadzona z ró¿nych przyczyn. W krajach Unii Europejskiej programy rz¹dowe oraz zobowi¹zania miêdzynarodowe s¹ ukierunkowane na rozwój fotowoltaiki w g³ównie celu ochrony œrodowiska naturalnego. W USA, Indiach i Chinach powstaj¹ liczne projekty PV maj¹ce na celu umo¿liwienie zasilania odbiorników w miejscach trudnodostêpnych i oddalonych od sieci energetycznej. W Japonii g³ównym trendem warunkuj¹cym rozwój fotowoltaiki jest dywersyfikacja Ÿróde³ zasilania i zwiêkszenie bezpieczeñstwa energetycznego. Wreszcie niektóre kraje afrykañskie korzystaj¹ z darmowych programów pomocy humanitarnej i technologicznej, obejmuj¹cych równie¿ wsparcie w zakresie autonomicznych systemów zasilania.

2. Podstawy fizyczne konwersji fotowoltaicznej w pó³przewodnikach Podstawowym Ÿród³em energii w naszym uk³adzie s³onecznym jest promieniowanie S³oñca. Gêstoœæ energii emitowanej z jego powierzchni wynosi 62,5 MW/m2 natomiast do powierzchni atmosfery ziemskiej dociera 1350 W/m2. Promieniowanie to pochodzi w przewa¿aj¹cej czêœci od tak zwanej fotosfery, to znaczy zewnêtrznej powierzchni warstwy gazowej S³oñca.

Temperatura fotosfery wynosi oko³o 5780 K, zaœ jej emisja to g³ównie promieniowanie elektromagnetyczne o widmie ci¹g³ym.

Maksimum rozk³adu energii widma przypada na zakres œwiat³a widzialnego o d³ugoœci oko³o 460nm, co odpowiada barwie ¿ó³to zielonej. Fakt ten zachêca do modelowania rozk³adu promieniowania s³onecznego w oparciu o model cia³a doskonale czarnego, zgodnie z prawem Stefana-Boltzmana. Niestety w rzeczywistoœci emisja s³oneczna odbiega od idealnego rozk³adu cia³a doskonale czarnego, jak to pokazano na Rys 2.

Najwiêksze ró¿nice pomiêdzy obydwoma przebiegami wystêpuj¹ w zakresie fal krótkich i wynikaj¹ z niejednorodnego sk³adu S³oñca, jednak ró¿nice te nie s¹ znacz¹ce wobec zmian jakie wprowadza do tego rozk³adu wp³yw atmosfery ziemskiej. Wp³yw ten powoduje nie tylko zmniejszenie mocy promieniowania, lecz równie¿ znaczn¹ modyfikacjê jego rozk³adu widmowego.

Podstawowe zjawiska, jakie zachodz¹ w atmosferze, wa¿ne z punktu widzenia wêdrówki œwiat³a to: Redukcja mocy promieniowania poprzez absorpcjê, rozpraszanie i odbicie w atmosferze Zmiana spektrum promieniowania poprze wiêksz¹ absorpcjê i rozpraszanie w niektórych zakresach d³ugoœci fal Wprowadzanie dodatkowego oœwietlenia pochodz¹cego od promieniowania rozproszonego w atmosferze Lokalne zmiany przejrzystoœci atmosfery- chmury, mg³a, zapylenie

Rys.2. Rozk³ad emisji cia³a doskonale czarnego od temperaturze 5780K i emisji S³oñca ród³o: ..

Promieniowanie s³oneczne docieraj¹ce do powierzchni atmosfery ulega czêœciowemu odbiciu, sk¹d pochodzi pierwsza redukcja jego energii. Nastêpnie czêœæ wi¹zki, która wniknê³a w atmosferê jest czêœciowo rozproszona czêœciowo poch³oniêta przez ró¿ne warstwy atmosfery. Ze wzglêdu na niejednorodny sk³ad atmosfery a w szczególnoœci wystêpowanie cz¹steczek niektórych gazów silnie poch³aniaj¹cych œwiat³o w wybranych zakresach d³ugoœci fal rozk³ad promieniowania przenikaj¹cego przez atmosferê jest zmieniony i w du¿ym stopniu niejednorodny. Czeœæ rozproszona promieniowania widzialnego du¿ym stopniu dociera jednak do powierzchni ziemi wprowadzaj¹c dodatkow¹ modyfikacjê do charakterystyki œwiat³a. Dodatkowo atmosfera ziemska jest w du¿ym stopniu niejednorodna i w wyniku lokalnego zachmurzenia, zapylenia lub zamglenia oœwietlenie mo¿e ulegaæ du¿ym fluktuacjom.

Wszystkie opisane zjawiska wp³ywaj¹ bezpoœrednio na wielkoœæ i rozk³ad energii docieraj¹cej do powierzchni naszej planety.

Oczywiste jest, ¿e zmiany te s¹ tym wiêksze im d³u¿sza jest droga wi¹zki œwiat³a w atmosferze. Dlatego dla celów porównawczych wprowadzono standardowe warunki oœwietlenia STC, s³u¿¹ce do okreœlenia widma œwiat³a s³onecznego widzianego na ro¿nych szerokoœciach geograficznych. Jednostk¹ determinuj¹c¹ po³o¿enie odbiornika na powierzchni Ziemi a wiêc równie¿ d³ugoœæ drogi œwiat³a przez atmosferê, zale¿n¹ od szerokoœci geograficznej jest wspó³czynnik AM (ang: air mass). Do obliczenia jego wartoœci w konkretnym miejscu nale¿y pos³u¿yæ siê zale¿noœci¹ 1, objaœnion¹ na Rys 3.

Rys 3 Sposób wyznaczania wspó³czynnika AM w zale¿noœci od szerokoœci geograficznej. ród³o:

Nale¿y zaszczyæ, ¿e k¹t jest k¹tem minimalnym osi¹ganym na pó³kuli pó³nocnej w po³udnie najd³u¿szego dnia w roku. £atwo widaæ, ¿e tak zdefiniowany wspó³czynnik AM mo¿e osi¹gaæ wartoœci od jednoœci (równik) do nieskoñczonoœci (bieguny). Oprócz tych wartoœci wprowadzony zosta³ szczególny przypadek AM=0, opisuj¹cy warunki nas³onecznienia w przestrzeni kosmicznej, przedstawione na Rys 2. Wspó³czynnik AM jest szeroko wykorzystywany w celach porównawczych dla ro¿nych urz¹dzeñ konwertuj¹cych energiê s³oneczn¹, przy czym jako wartoœæ uniwersaln¹ przyjê³o siê stosowaæ AM=1,5, odpowiadaj¹c¹ szerokoœci geograficznej 48o która jest równie¿ typow¹ dla Polski. Zmiany jakie wprowadza atmosfera ziemska w charakterystyce promieniowania s³onecznego dla wysokich wspó³czynników AM s¹ bardzo du¿e, co przedstawia Rys 4.

Rys 4. Charakterystyka promieniowania s³onecznego dla ró¿nych wartoœci wspó³czynnika AM [3] ród³o:

Oprócz znacznej redukcji mocy maksymalnej wprowadzone SA liczne nieci¹g³oœci, których g³ównymi Ÿród³ami s¹ takie sk³adniki atmosfery jak: ozon (ultrafiolet), para wodna i woda (zakres widzialny i podczerwieñ), tlen i dwutlenek wêgla (bliska i daleka podczerwieñ).

Promieniowanie s³oneczne docieraj¹c do ro¿nych materia³ów na powierzchni Ziemi wywo³uje ró¿norakie efekty fizyczne, z których najczêœciej wystêpuj¹cym jest nagrzewanie. Podobnie przebiega ten proces w przypadku materia³ów pó³przewodnikowych. W przypadku, gdy fotony œwiat³a wnikn¹ do struktury pó³przewodnika mog¹ zostaæ zaabsorbowane przez ró¿ne jego sk³adniki, co przedstawia Rys 5. Wiêkszoœæ z przedstawionych przypadków nie jest u¿yteczna dla potencjalnego odbiorcy energii s³onecznej. Najciekawszym zdarzeniem jest absorpcja fotonu o energii wiêkszej ni¿ pasmo zabronione danego pó³przewodnika (warunek okreœlony w zale¿noœci 2) przez elektron znajduj¹cy siê w paœmie walencyjnym ( Rys 6).

W przypadku absorpcji fotonu przez elektron znajduj¹cy siê w paœmie walencyjnym elektron ten mo¿e zostaæ przeniesiony na wy¿szy poziom energetyczny. O ile energia fotonu bêdzie wystarczaj¹ca elektron mo¿e zostaæ w wyniku takiego zderzenia przeniesiony nawet do pasma przewodnictwa. W pó³przewodniku jednorodnym po pewnym czasie elektron taki powraca zazwyczaj na pierwotnie zajmowany poziom a nadmiar energii jest wydzielony w postaci np. ciep³a. Szybkoœæ tego procesu, zwanego rekombinacj¹ zale¿y od wielu czynników takich jak budowa pó³przewodnika a tak¿e poziomi i rodzaj jego domieszkowania.

Iloœæ fotonów wnikaj¹cych do wnêtrza pó³przewodnika a tak¿e iloœæ fotonów zaabsorbowanych zale¿y od w³asnoœci optycznych

d³ugoœci fali jest zaabsorbowanych przez konkretny materia³. Wielkoœæ tego wspó³czynnika dla popularnych pó³przewodników fotowoltaicznych przedstawia Rys 7.

Rys .5. Absorpcja fotonów œwiat³a wewn¹trz pó³przewodnika.

Rys. 6. Absorpcja fotonów o ma³ych i du¿ych energiach przez ród³o: elektrony znajduj¹ce siê w paœmie walencyjnym pó³przewodnika. ród³o:

Rys 7 Wielkoœæ wspó³czynnika absorpcji w zale¿noœci od d³ugoœci padaj¹cej fali œwietlnej dla ró¿nych materia³ów[3]. ród³o:

3. Typy wspó³czesnych ogniw s³onecznych Konstrukcje ogniw s³onecznych rozwijane s¹ przez ponad 60 lat w licznych oœrodkach naukowych na ca³ym œwiecie. Ich praca zaowocowa³a setkami rozwi¹zañ, które z perspektywy czasu zosta³y podzielone na trzy generacje. Podzia³ ten zosta³ sformu³owany przez profesora Martina Greena, szefa zespo³u fotowoltaicznego z University of New South Wales w Australii [, ].

Wyró¿ni³ on jako historycznie pierwsz¹, generacjê ogniw s³onecznych opartych o technologiê krzemow¹. Ogniwa tego typu by³y pierwotnie konstruowane na p³ytkach monokrystalicznych o gruboœci dochodz¹cej do 400µm. Z czasem ich konstrukcja ewoluowa³a b¹dŸ w kierunku uzyskania maksymalnych sprawnoœci konwersji (zastosowania w technologii kosmicznej), b¹dŸ w kierunku zmieszenia kosztów wytwarzania (obni¿enie gruboœci krzemu, wprowadzenie krzemu polikrystalicznego, oraz ogniw taœmowowych [], co zapocz¹tkowa³o powstanie drugiej generacji ogniw). Obecny rekord sprawnoœci fotokonwersji dla przyrz¹dów z jednym z³¹czem p-n równy 24,7% [], nale¿y w³aœnie do ogniwa PERL, wywodz¹cego siê z pierwszej generacji. Nale¿y jednak zauwa¿yæ, ¿e ten rekordowy wynik nie jest uzasadniony ekonomicznie, ze wzglêdu na bardzo du¿e skomplikowanie konstrukcji przyrz¹du. W zwi¹zku z tym mo¿na stwierdziæ, ¿e zarówno pod wzglêdem kosztów za metr kwadratowy jak i rozpatruj¹c bardziej adekwatny wskaŸnik ceny za wat szczytowy jest to technologia najdro¿sza (ceny nie ni¿sze ni¿ 3 $ za wat szczytowy). Ponadto nale¿y pamiêtaæ, ¿e po wielu latach eksploatacji konstrukcje tego typu dotar³y niemal do teoretycznej granicy swojej sprawnoœci. Œwiadczy o tym miêdzy innymi fakt ustalenia siê parametrów tych ogniw na niezmienionym poziomie od kilku lat, pomimo prowadzonych intensywnie badañ. Równie¿ technologia wytwarzania krzemu w toku piêædziesiêciu lat jest na tyle rozwiniêta, ze nie nale¿y oczekiwaæ znacznego obni¿enia jej kosztów.

Jako drug¹ generacjê ogniw s³onecznych prof. Green okreœli³ obecnie rozwijan¹ technologiê ogniw cienkowarstwowych o konstrukcji polikrystalicznej, zbudowanych w oparciu o zwi¹zki pó³przewodnikowe i najczêœciej wykorzystuj¹cych heteroz³¹cze.

Ta generacja ogniw s³onecznych jest w chwili obecnej grup¹ najbardziej zaawansowanych urz¹dzeñ, oferuj¹cych najni¿sz¹ cenê produkowanej energii. Polikrystaliczne konstrukcje cienkowarstwowe a zw³aszcza ogniwa wywodz¹ce siê z grupy chalkopirytów, jak równie¿ ogniwa oparte na zwi¹zkach kadmu daj¹ mo¿liwoœæ praktycznej budowy ogniw s³onecznych w cenie oko³o 25 $ za metr kwadratowy, co jest cen¹ piêciokrotnie ni¿sz¹ ni¿ w przypadku ogniw pierwszej generacji. Przewiduje siê, ¿e równie¿ konstrukcje przysz³oœci, znajduj¹ce siê obecnie w fazie rozwa¿añ teoretycznych, prawdopodobnie nie bêd¹ w stanie dorównaæ temu poziomowi. Ogniwa drugiej generacji daj¹ realne szanse osi¹gniêcia pu³apu poni¿ej 0,5$ w przeliczeniu na wat szczytowy, co pozwoli³oby na wyrównanie cen energii pochodz¹cej ze Ÿróde³ fotowoltaicznych oraz pochodz¹cej z klasycznych elektrowni cieplnych. Zadanie to wymaga intensywnego rozwoju ich stosunkowo m³odej i mocno zró¿nicowanej technologii jak równie¿ wprowadzania nowych rozwi¹zañ konstrukcyjnych i technicznych wspartych kompleksow¹ analiz¹ teoretyczn¹.

Trzeci¹ generacjê stanowi grupa ogniw przysz³oœci, aktualnie opracowywanych pod wzglêdem teoretycznym, wykorzystuj¹ca nowe technologie i pomys³y konstrukcyjne w celu zbli¿enia siê do granicy sprawnoœci fotokonwersji wynikaj¹cej z bariery termodynamicznej [, ]. Konstrukcyjne przyrz¹dy tej grupy maj¹ w swych za³o¿eniach bazowaæ zarówno na technologii krzemowej jak i na wykorzystaniu innych materia³ów pó³przewodnikowych. Wysoka sprawnoœæ ma zostaæ osi¹gniêta poprzez skomplikowane zabiegi technologiczne i wprowadzenie takich rozwi¹zañ jak np.: dostosowanie widma œwiat³a padaj¹cego na ogniwo do zakresu absorpcji materia³u ogniwa. W praktyce trwaj¹ na razie badania wstêpne na wyodrêbnionych warstwach pó³przewodnikowych i trudno jest oceniæ czy tego typu rozwi¹zania doprowadz¹ do powstania wysokosprawnych ogniw s³onecznych.

Rys.8 przedstawia trzy generacje ogniw s³onecznych zestawione pod wzglêdem kosztów produkcji i osi¹ganych sprawnoœci, ilustruj¹c wskazane powy¿ej spostrze¿enia. Na wykresie pokazane s¹ mo¿liwoœci ogniw nale¿¹cych do danej technologii, okreœlane zarówno poprzez koszt metra kwadratowego wyprodukowanego ogniwa (linia odciêtych) jak równie¿ poprzez cenê jednego wata szczytowego mocy uzyskanej z tych przyrz¹dów, dla ka¿dej generacji (przerywane linie niebieskie). Przedstawione wartoœci zosta³y wyznaczone empirycznie, na podstawie danych pochodz¹cych z produkowanych obecnie przyrz¹dów, oraz ekstrapolacji cen i parametrów na podstawie przyjêtych za³o¿eñ konstrukcyjnych.

Rys 8 Porównanie pierwszej, drugiej i trzeciej generacji ogniw s³onecznych pod wzglêdem sprawnoœci fotokonwersji, kosztów za metr kwadratowy ogniwa i ceny wata szczytowego na podstawie[, ].

W ramach prezentowanej klasyfikacji mieœci siê zdecydowana wiêkszoœæ wariantów obecnie wytwarzanych ogniw s³onecznych, jednak ze wzglêdu na intensywnoœæ prowadzonych prac naukowych poza wymienionymi podstawowymi grupami istnieje stale wzrastaj¹ca liczba konstrukcji alternatywnych jak równie¿ modyfikacji i hybryd uk³adów podstawowych. Wœród nich nale¿y wymieniæ ogniwa fotoelektrochemiczne, oraz ogniwa organiczne zwane od nazwiska wynalazcy tak¿e ogniwami Gratzela [].

Konstruowane s¹ równie¿ systemy hybrydowe, jak np. ogniwa fotoelektryczne zespolone z termicznymi kolektorami s³onecznymi [] oraz wiele innych konstrukcji eksperymentalnych [, , ]. Ponadto szeroko stosuje siê specjalne zabiegi technologiczne i udogodnienia konstrukcyjne maj¹ce na celu zwiêkszenie sprawnoœci fotokonwersji. Przybli¿ony aktualny profil produkcji ogniw wymienionych typów w postaci krzywej ¿ycia produktu przedstawia rysunek 9.

Rys.9 Aktualny przekrój produkcji ogniw s³onecznych ró¿nych typów przedstawiony w postaci krzywej ¿ycia produktu [].

Na rysunku 9 technologia monokrystalicznych ogniw krzemowych, jest zaprezentowana jako najbardziej dojrza³a, jednak obecnie wycofywana ze wzglêdu na wysokie koszty produkcji. Ogniwa s³oneczne z krzemu polikrystalicznego i amorficznego stanowi¹ wiêkszoœæ produkcji ogólnoœwiatowej i zdaj¹ siê byæ u szczytu swych mo¿liwoœci technicznych. Jako ogniwa alternatywne okreœlone zosta³y nowe rodzaje przyrz¹dów, znajduj¹ce siê obecnie w fazie badañ laboratoryjnych i wdra¿ania do produkcji masowej.

4. Praktyczne wykorzystanie fotowoltaiki w przedsiêbiorstwach produkcyjnych.

W œwietle powy¿szych danych nale¿y podkreœliæ unikalny profil produkcji typowej instalacji fotowoltaicznej, predestynuj¹cy j¹ szczególnie do zastosowañ przemys³owych, w tym w przemyœle przetwórczym i mleczarskim. Ze wzglêdu na typowy dobowy przebieg oœwietlenia w klimacie umiarkowanym instalacje fotowoltaiczne w sposób szczególnie korzystny wyrównuj¹ niedobory energii elektrycznej w cyklu dobowym, notuj¹c najwy¿sz¹ produkcjê w okresie tzw "szczytu energetycznego". Badania przeprowadzone w Katedrze Przyrz¹dów Pó³przewodnikowych i Optoelektronicznych P£, dla ró¿nych typów ogniw s³onecznych (Rys 2), potwierdzaj¹ wystêpowanie najwy¿szej produkcji energii PV ze Ÿróde³ fotowoltaicznych w klimacie Polski miêdzy godzinami:8:00 ÷ 18:00 w okresie letnim, czyli w trakcie pracy wiêkszoœci zak³adów przetwórstwa spo¿ywczego w tym tak¿e zak³adów mleczarskich.

Rys.1.

Rys.2.

Rys. 1 i 2. Typowe przebiegi generacji energii fotowoltaicznej w cyklu dobowym w okresie letnim (lipiec) rys.1) oraz w okresie zimowym (grudzieñ) rys.2) (Ÿród³o - badania w³asne). Wyniki uœrednione dla czterech typów ogniw fotowoltaicznych.

Równie¿ produkcja energii ze Ÿróde³ fotowoltaicznych w cyklu rocznym, jest dopasowana do potrzeb zak³adów przetwórstwa spo¿ywczego ze wzglêdu na zwiêkszone zu¿ycie energii elektrycznej w okresie letnim, spowodowane uruchamianiem agregatów ch³odniczych. Przyk³adowe, uœrednione rozk³ady produkcji energii ze Ÿróde³ fotowoltaicznych dla wybranych typów instalacji fotowoltaicznych przedstawia Rys 3.

Rys. 3 i 4. Przyk³adowe wyniki generacji energii ze Ÿróde³ fotowoltaicznych opartych o krzem polikrystaliczny (rys. 3) oraz o krzem wstêgowy (rys.4)) (Ÿród³o - badania w³asne).

Obserwuj¹c te zale¿noœci, jak równie¿ bior¹c pod uwagê pozamiejsk¹ lokalizacjê, przy czêstym oddaleniu od linii zasilaj¹cych, rozwa¿yæ nale¿y praktyczne wykorzystanie fotowoltaiki do zasilania zak³adów przetwórstwa z bran¿y rolno -spo¿ywczej. Warto jednak zaznaczyæ, ¿e w celu wykorzystania wszystkich potencjalnych zalet instalacji fotowoltaicznych niezbêdna jest ka¿dorazowa indywidualna analiza potrzeb inwestora oraz wykonanie stosownego projektu, uwzglêdniaj¹cego nie tylko czêœæ elektryczn¹ instalacji, lecz równie¿ obejmuj¹cego stosowne ekspertyzy i pozwolenia budowlane, konstrukcyjne oraz analizê inwestycyjn¹.

Literatura: [] D. Chenney i in “Reliable, Affordable and Environmentally Sound Energy for America's Future” Raport of the National Energy Policy Development Group U.S. Government 2001 ss 1-170. [] World Bank “Clean energy development: Towards an Investment Framework” Development Committee of World Bank and International Monetary Found 2006 ss 1-157. [] Comission of The European Communities “Renewable Energy Road Map- Summary of the Impact Assessment” Brussels 2007 ss 1-7. [] S. M. Sze “Physics of semiconductor devices” John Wiley & Sons New York 1985 chapter 14 Solar Cells ss 790-836

[] D. King M. Quintana, J. Kratochvil, D. Elliebee, B. Hansen “Photovoltaic Module Performance and Durability Following LongTerm Field Exposure” National Center for Photovoltaics Conference Denver 1998 ss 1-21 [] M. Brown, A. Rosenthal “Photovoltaic technical assistance to the Navajo tribal utility authority” Raport of Sandia national Laboratories New Mexico 2002 ss 1-3 [] W. Wallace, L Jingming, G. Shangbin “The use of Photovoltaics for rural electrification in northwestern China” National Renewable Energy Laboratory 1998 ss 1-7 [] European Photovoltaic Industry Association: Market Report 2011 [] Connecting the sun, Solar photovoltaics on the road to large scale grid integration - European Photovoltaic Industry Assosiation, raport wrzesieñ 2012 ss 1-21. [] http://www.pv-magazine.com/news/ [] Rusztel M. "Polska perspektywa Pakiet energetyczno-klimatycznego" Nowa Energia nr 4(10)/2009 ss 5-8 [] S. M. Sze “Physics of semiconductor devices” John Wiley & Sons New York 1985 chapter 14 Solar Cells [] M. Green „Generation Photovoltaics: Advanced Structures Capable of High Efficiency at Low Cost ” 16th European PV Solar Energy Conference Glasgow 2000 [] K. Cathpole, M. Green “Third generation photovoltaics”. Optoelectronics and Microelectronic Materials and Devices 2002, [] K. Zweibel, P. Herson “Basic photovoltaics principles and methods” Solar Research Institute New York 1981 [] M. Green, K. Emery, D.Ling, Y. Hisikawa, W. Warta “Solar cellefficency tables (Version 27)” Rogress in Photovoltaics research and applications 2006 [] T. Trupke, M Green, P. Wurfel “Improving solar cell efficiencies by down-conversion of high- energy photons.” Journal of Applied Physics Vol 92 No3/2002 [] T. Trupke, M Green, P. Wurfel “Improving solar cell efficiencies by up-conversion of sub-band-gap light.” Journal of Applied Physics Vol 92 No7/2002 [] M. Green „Photovoltaics for the future” PVNET Workshop proc. Cross-Fertilisation between the Photovoltaic Industry & other Technologies Ispra 2002 [] M. Green „Third Generation Photovoltaics: Advanced Solar energy Conversion“ Springer 2005 [] M. Gratzel “ Principles and Applications of Dye Sentized Nanocrystalline Solar Cells (DSC) 1 st SWH International Conference Segovia, Hiszpania 2003 [] P. Wolf, Z. Machacek, V. Benda “Materials for photovoltaic-themal hybrid collector” MICROTHERM'2007, Microtechnology & Thermal Problems in Electronics; 2007 [] C. Honsberg, A. Barnett, D. Kirkpatrick “ Nanostructured solar cells for high efficiency photovoltaics” 4th Photovoltaic Energy Conversion Conference 2006 Vol2 [] L.Young, S. Hui D. Youjun “A novel solar cell fabricated with spiral photo-electrode for capturing sunlight 3-dimensionally” Science in China Technological Series 2006 [] W. Mulligan, A. Terao, D. Smith, P.Verlinden, R. Swanson “Development of chip-size silicon solar cells” 28th Photovoltaic Specialists Conference 2000 [] M Sibiñski “Wide Bandgap Materials in Modern Solar Cells Technology”, 3rd International Conference Novel Applications of Wide Bandgap Layers, Zakopane 2001

6. ŒCIE¯KA INWESTYCYJNA - BUDOWA INSTALACJI MIKROBIOGAZOWEJ KROK PO KROKU mgr in¿. Anna Kacprzak

ród³o: http://zgo.org.pl/projekt/zdjecia-z-realizacji.html

Dotychczas zrealizowane projekty budowy biogazowi pokazuj¹, ¿e czas niezbêdny na przygotowanie dokumentacji projektowej, uzyskanie niezbêdnych decyzji i pozwoleñ wynosi oko³o 2 lat. Natomiast budowa i rozruch biogazowi trwa oko³o roku.

W miêdzyczasie przeprowadza siê proces pozyskiwania œrodków na realizacjê projektu. Pierwsz¹ czynnoœci¹ inwestora przed rozpoczêciem procesu inwestycyjnego powinna byæ identyfikacja potencjalnych miejsc lokalizacji biogazowi. Przy wyborze takich lokalizacji, inwestor powinien sugerowaæ siê: - dostêpnoœci¹ substratów (okreœliæ, kto bêdzie dostawc¹ substratów; czy bêdzie samowystarczalny, czy wyst¹pi koniecznoœæ zakupu substratu) oraz czy bêdzie istnia³a mo¿liwoœæ zawarcia d³ugoterminowych kontraktów z dostawcami surowca), - rynkiem zapotrzebowania na produkty biogazowni, czyli energiê i odpady pofermentacyjne (dostêp do pól uprawnych po³o¿onych w bliskiej odleg³oœci ze wzglêdu na koszt zagospodarowania odpadu pofermentacyjnego), - warunkami œrodowiskowymi i infrastruktur¹, - mo¿liwoœci¹ przy³¹czenia i odprowadzania energii elektrycznej do siebie elektroenergetycznej.

Poni¿ej skrócony opis poszczególnych etapów œcie¿ki inwestycyjnej, która sk³ada siê z trzech faz: przedinwestycyjnej, projektowej i realizacyjnej.

Rysunek 1. Uproszczony schemat realizacji projektu budowy biogazowi [3] ród³o: G³odek E. Przewodnik. Biogaz rolniczy. Instytut Ceramiki i Materia³ów Budowlanych. Opole. 2010.

Faza przedinwestycyjna.

Faza przedinwestycyjna sk³ada siê z kilku etapów: identyfikacji mo¿liwoœci inwestycyjnych, analizy wariantów i ich wstêpnej selekcji, oceny projektu oraz podjêcia decyzji inwestycyjnych. Na tym etapie definiowane s¹ równie¿ mo¿liwe zagro¿enia, które mog¹ mieæ negatywny wp³yw na póŸniejsze etapy realizacji projektu. W tym celu, przeprowadza siê konsultacje bran¿owe oraz wykonuje siê wstêpne ekspertyzy.

Faza projektowa.

Faza projektowa rozpoczyna siê od stworzenia prawnej, finansowej i organizacyjnej bazy dla realizacji projektu.

Nastêpnie d¹¿y siê do uzyskania kompletu dokumentów, które umo¿liwiaj¹ rozpoczêcie prac budowlanych.

Biogazownia jest traktowana tak jak ka¿da inna budowla i dla jej wybudowania konieczne jest uzyskania pozwolenia na budowê. Pierwsz¹ czynnoœci¹, jak¹ nale¿y wykonaæ powinno byæ sprawdzenie, czy planowany charakter dzia³alnoœci jest zgodny z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego [3]. Nastêpnie nale¿y wyst¹piæ z wnioskiem o ustalenie warunków zabudowy i zagospodarowania terenu.

Przed wyst¹pieniem z wnioskiem o wydanie pozwolenia na budowê zgodnie z art. 49 Prawa Ochrony Œrodowiska, powinno siê wyst¹piæ do odpowiedniego urzêdu z wnioskiem o okreœlenie koniecznoœci lub zakresu sporz¹dzenia raportu o wp³ywie na œrodowisko planowanej inwestycji. Po uzyskaniu warunków zabudowy i zagospodarowania terenu, nale¿y rozpocz¹æ procedurê administracyjn¹ przy³¹czenia biogazowni do sieci e l e k t ro e n e rg et yc z n e j . Wy m a ga t o z ³ o¿e n i a d o odpowiedniego dla danej lokalizacji zak³adu Energetycznego wniosku o wydanie warunków przy³¹czenia do sieci. Dopiero zawarta umowa o przy³¹czeniu do sieci stanowi podstawê do rozpoczêcia prac projektowych i budowlano-monta¿owych oraz ich finansowania na zasadach okreœlonych w umowie. W nastêpnym etapie wykonywany jest projekt budowlany, który jest podstaw¹ do uzyskania decyzji o pozwoleniu na budowê i zakoñczenia fazy inwestycyjnej projektu [3].

ród³o: Zasoby w³asne.

W fazie inwestycyjnej nastêpuje równie¿ okreœlenie sposobów finansowania. Nale¿y przeprowadziæ analizê op³acalnoœci, aby zbadaæ mo¿liwoœæ skorzystania z zewnêtrznych Ÿróde³ finansowania i wybraæ wariant optymalny dla inwestora [3].

Faza realizacyjna.

ród³o: http://zgo.org.pl/projekt/zdjecia-z-realizacji.html

Faza realizacyjna rozpoczyna siê w momencie uzyskania wszystkich wymaganych prawem pozwoleñ, opinii i uzgodnieñ koniecznych do rozpoczêcia prac budowlanych.

Nastêpuje wówczas zamkniêcie finansowe projektu (podpisanie umów kredytowych, zawarcie umowy sprzeda¿y energii itp.). Przed przyst¹pieniem do u¿ytkowania obiektu budowlanego nale¿y uzyskaæ ostateczn¹ decyzjê o pozwoleniu na u¿ytkowanie [3]. Do jednych z najbardziej newralgicznych momentów nale¿y rozruch biogazowi i pocz¹tkowy okres jej eksploatacji [2].

Celem rozruchu biogazowni jest sprawdzenie dzia³ania zainstalowanych urz¹dzeñ pod pe³nym obci¹¿eniem oraz ich n i e z a w o d n o œ c i , o s i ¹ g n i ê c i e za p r o j e k t o w a ny c h technologicznych i ekonomicznych parametrów pracy oraz ustalenie optymalnych parametrów pracy urz¹dzeñ.

W trakcie trwania rozruchu technologicznego konieczne jest równie¿ „zaszczepienie” biogazowni odpowiednim szczepem bakterii. Bakterie takie bêd¹ pobrane w postaci zaczynu (kilka beczkowozów) od innej instalacji biogazowej lub z pobliskiej oczyszczalni œcieków [2]. Przed uzyskaniem pozwolenia na u¿ytkowanie konieczne jest równie¿ zdobycie odpowiednich pozwoleñ: emisyjnego oraz na prowadzenie dzia³alnoœci w zakresie odzysku lub unieszkodliwiania odpadów. Po tym etapie mo¿na wreszcie rozpocz¹æ normaln¹ eksploatacjê [2].

Literatura [1] Kacprzak A., Michalska K., „Technologie i urz¹dzenia dla biogazowi” w monografii „Inwestowanie w energetykê odnawialn¹”. PAN, Oddzia³ w £odzi, Komisja Ochrony Œrodowiska, £ódŸ 2011.

[2]. Curkowski A., Mroczkowski P., Oniszk-Pop³awska A., Wiœniewski G., Biogaz rolniczy-produkcja i wykorzystanie. Mazowiecka Agencja Energetyczna, Warszawa 2009.

[3] G³odek E. Przewodnik. Biogaz rolniczy. Instytut Ceramiki i Materia³ów Budowlanych. Opole. 2010.

[4] Olesienkiewicz A., Znaczenie badañ laboratoryjnych. Czysta energia. 11/ 2011, 42-44.

Ilustracje przedstawiaj¹ obiekty infrastruktury Zak³adu Gospodarowania Odpadami Sp. z o.o. Gaæ i dotycz¹ historii budowy du¿ej biogazowni w ramach projektu o nazwie „System gospodarki odpadami Œlêza – O³awa”.

Projekt jest dofinansowany z Funduszu Spójnoœci w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Œrodowisko.

ród³o: http://zgo.org.pl/projekt/zdjecia-z-realizacji.html

7.

BUDOWA BIOGAZOWNI INNOWACJ¥ W OCHRONIE ŒRODOWISKA

mgr in¿. Karina Michalska ród³o: Zasoby w³asne.

mgr in¿. Karina Michalska

7.1.

UWARUNKOWANIA BUDOWY BIOGAZOWNI Sama chêæ budowy instalacji biogazowej przez przedsiêbiorcê nie przes¹dza o sukcesie takiej inwestycji. Biogazownia bowiem nale¿y do grupy inwestycji o szczególnie istotnych uwarunkowaniach lokalizacyjnych. Czynniki maj¹ce wp³yw na lokalizacjê takiego przedsiêwziêcia to(1: dostêpnoœæ surowców pierwotnych dla procesu produkcji biogazu; dostêp do infrastruktury zapewniaj¹cej odbiór wyprodukowanej energii elektrycznej i cieplnej wraz z mo¿liwoœci¹ uzyskania warunków przy³¹czeniowych; dostêpnoœæ terenu umo¿liwiaj¹cego bezpieczne zagospodarowanie odpadów pofermentacyjnych; wymagania dla terenu inwestycyjnego dotycz¹ce warunków infrastrukturalnych, œrodowiskowych, powierzchniowych oraz wodnych; wietrznoœæ.

Budowa instalacji biogazowej na terenie zak³adu produkcyjnego w zasadzie wyklucza wyst¹pienie przypadku braku substratów pierwotnych dla produkcji biogazu. Odpady w przedsiêbiorstwie nawet jeœli generowane s¹ cyklicznie, sezonowo - zawsze obecne bêd¹ na terenie zak³adu, bo technologie bezodpadowe z zasadzie nie istniej¹. W takiej sytuacji nie wystêpuje tu ani problem kosztów zwi¹zany z pozyskiwaniem substratu, ani kosztów zwi¹zanych z jego transportem na teren inwestycji. W tym punkcie nale¿a³o by rozwa¿yæ jedynie opcjê pozyskiwania kosubstratów od pozosta³ych wytwórców odpadów; odleg³oœæ miêdzy potencjalnym dostawc¹ surowców a sam¹ instalacj¹ nie powinna byæ wiêksza ni¿ 30 km.

Kolejnym istotnym czynnikiem lokalizacyjnym jest mo¿liwoœæ odprowadzenia wyprodukowanej w procesie energii bezpoœrednio do sieci. W przypadku braku takiej mo¿liwoœci potencjalny inwestor musi liczyæ siê z koniecznoœci¹ poniesienia dodatkowych nak³adów finansowych, by taki odbiór zapewniæ. Pod uwagê brane s¹ ró¿ne mo¿liwoœci: od samej budowy, po przebudowê istniej¹cej sieci niskiego lub œredniego napiêcia, na rozbudowie stacji transformatorowych koñcz¹c. W praktyce odbiór energii wyprodukowanej w instalacji biogazowej odbywa siê przez sieæ niskiego /0,4kV/ lub œredniego /15 kV/ napiêcia. Dodatkowo przyjmuje siê ¿e dla instalacji mikrobiogazowych o mocach ni¿szych ni¿ 250 kW odbiór energii odbywa siê przez sieæ elektroenergetyczn¹ niskiego napiêcia(2.

Innym istotnym czynnikiem maj¹cym wp³yw na decyzje lokalizacyjne instalacji biogazowej jest wygospodarowanie terenu o powierzchni wystarczaj¹cej na bezpieczne magazynowanie osadu pofermentacyjnego. Polskie ustawodawstwo dopuszcza -----------------------------------------------------------1) Korzeniowski P., KaŸmierska-Patrzyczna A., £ysek M., Grabowski P., Izbicki M., 2012. Model prawny regulacji odnawialnych Ÿróde³ energii. £ódŸ, 2012.

2) E. Kochañska, A. Kacprzak, K. Michalska, M. Staniszewska, M. £ysek, P. Grabowski, 2012. Mikrotechnologie biogazowe jako innowacyjne narzêdzie stymulowania rynku lokalnego. Perspektywy aplikacyjne w województwie ³ódzkim. £ódŸ, 2012.

stosowanie pofermentu w celach nawozowych wy³¹cznie w okresach wegetacji roœlin, co wymusza na przedsiêbiorcy jego sk³adowanie na terenie zak³adu w sezonach pozosta³ych(3. W tym celu na terenie inwestycyjnym oprócz budynków œciœle zwi¹zanych z technologi¹ pozyskiwania biogazu pojawiæ siê musz¹ i takie, w których magazynowany bêdzie osad nie wykorzystany.

Wieloetapowa obróbka pofermentu polega g³ównie na odwadnianiu, stabilizacji tlenowej / kompostowaniu / oraz konfekcjonowaniu(4. Osad magazynowany jest w zbiornikach ró¿nego typu, otwartych lub zamkniêtych, a po odwodnieniu sk³adowany jest na lagunach, gdzie zachodzi powolny proces jego stabilizacji tlenowej. Wielkoœæ zbiorników magazynowych jak i zapotrzebowanie na powierzchniê lagun wynika bezpoœrednio z iloœci substratów wykorzystywanych w procesie produkcji biogazu: im jest ona wiêksza, tym objêtoœæ zbiorników i powierzchnia lagun wzrasta.

Dzia³ka inwestycyjna pod budowê biogazowni musi spe³niaæ równie¿ szereg wymogów przestrzennych, infrastrukturalnych czy œrodowiskowych. Jej wymiary przestrzenne determinuj¹ g³ównie: wielkoœæ inwestycji, iloœæ substratów i stosowana technologia fermentacji. W uproszczonych kalkulacjach przyjmuje siê, ¿e dla biogazowni o mocy 2 MW, wyposa¿onej we wszystkie mo¿liwe obiekty techniczno budowlane, wraz z budynkiem do przechowywania substratów i sk³adowania odpadów pofermentacyjnych zapotrzebowanie na teren wynosi oko³o 3 ha. Szczegó³owe warunki zagospodarowania terenu inwestycyjnego pod budowê biogazowni okreœla Rozporz¹dzenie Ministra Rolnictwa i Gospodarki ¯ywnoœciowej (5. Wskazuje ono warunki lokalizacyjne komór fermentacyjnych i zbiorników biogazu wzglêdem pozosta³ych obiektów budowlanych i s¹siaduj¹cych dzia³ek, a tak¿e stref bezpieczeñstwa tworzonych ze wzglêdu na zagro¿enie po¿arem lub wybuchem. Rozporz¹dzenie okreœla minimalne odleg³oœci pomiêdzy poszczególnymi budynkami, instalacjami i dzia³kami. Ponadto œciœle charakteryzuj¹ rodzaj dzia³ek pod dan¹ inwestycjê.

Oprócz wymagañ przestrzennych istotne s¹ równie¿ te zwi¹zane z infrastruktur¹ terenu inwestycyjnego, dotycz¹ce dostêpnoœci do sieci wodno kanalizacyjnej oraz do lokalnej infrastruktury drogowej, zapewniaj¹cej bezpieczny transport surowców do biogazowni. Je¿eli w momencie podejmowania decyzji o inwestycji nie istnieje mo¿liwoœæ pod³¹czenia instalacji do sieci wodno kanalizacyjnej, alternatyw¹ drog¹ postêpowania jest wyposa¿enie obiektu we w³asn¹ infrastrukturê tego typu. Podobna sytuacja dotyczy dróg dojazdowych konieczna mo¿e okazaæ siê budowa nowej drogi lub modernizacja starej. W ka¿dym z tych przypadków potencjalny inwestor ponosi dodatkowe koszty. Ponadto instalacja biogazowa nie mo¿e byæ wybudowana w odleg³oœci mniejszej ni¿ 300 m od zabudowañ ludzkich, co ma zwi¹zek z emisjami takich czynników jak ha³as, nieprzyjemne zapachy b¹dŸ te¿ spaliny.

Wymagania œrodowiskowe stawiane takiej inwestycji to g³ównie zakaz jej lokalizacji na terenach parków narodowych, rezerwatów przyrody, na obszarach ochrony uzdrowiskowej a tak¿e w parkach krajobrazowych, obszarach chronionego krajobrazu, otulinach parków, obszarach korytarzy ekologicznych i obszarach sieci Natura 2000. W tej kategorii wymagañ uwzglêdniæ nale¿y równie¿ wietrznoœæ, a wiêc kierunek wiatrów na terenie inwestycyjnym. Zgodnie z przepisami instalacjê biogazow¹ buduje siê w taki sposób, aby przez jak najwiêksz¹ czêœæ roku znajdowa³a siê po stronie zawietrznej wzglêdem budynków mieszkalnych i obszarów chronionych. Wykluczony jest transport surowców i odpadów pofermentacyjnych przez tereny zabudowane. Inwestycjê ponadto nale¿y odizolowaæ od okolicznych terenów pasami zieleni œrednio- i wysokopiennej.

-----------------------------------------------------------3) Rozporz¹dzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 16 kwietnia 2008 r. w sprawie szczegó³owego sposobu stosowania nawozów oraz prowadzenia szkoleñ z zakresu ich stosowania (Dz. U. Nr 80, poz. 479).

4) Jêdrczak A., 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, Warszawa, 2007.

5) Rozporz¹dzenie Ministra Rolnictwa i Gospodarki ¯ywnoœciowej z dnia 7 paŸdziernika 1997 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadaæ budowle rolnicze i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 132, poz. 877 z póŸn. zm.).

SPRAWD CZY WIESZ: jak du¿ym terenem inwestycyjnym dysponuje moje przedsiêbiorstwo ? w jakiej odleg³oœci od przedsiêbiorstwa znajduj¹ siê najbli¿sze gospodarstwa ludzkie ? czy istnieje mo¿liwoœæ przy³¹czenia do sieci elektroenergetycznej ? czy istnieje mo¿liwoœæ pod³¹czenia do istniej¹cej sieci wodno kanalizacyjnej ?

ród³o: Zasoby w³asne.

mgr Stanis³aw Aleksandrow

7.2.

FINANSOWANIE INWESTYCJI BIOGAZOWYCH Finansowanie biogazowni W ci¹gu ostatnich lat widaæ w Polsce znacz¹c wzrost inwestycji powi¹zanych z wykorzystaniem odnawialnych Ÿróde³ energii.

Odnotowaæ nale¿y tak¿e rosn¹cy trend nak³adów na tego typu przedsiêwziêcia. Pod koniec 2012 roku w Polsce istnia³o przesz³o 29 du¿ych biogazowni rolniczych(dzia³aj¹cych w oparciu o Kogeneracjê), o œredniej mocy 1MW. 8 spoœród wymienionych biogazowni nale¿y do przedsiêbiorstwa, które zajmuje siê hodowl¹ œwiñ. Nale¿y tu dokonaæ rozró¿nienia na biogazownie, w których substratem jest biomasa odpadowa, a tak¿e przemys³owa oraz biogazownie, w których substratem jest biomasa rolnicza. Obecnie dostrzegana jest szczególna rola odpadów z przemys³u spo¿ywczego oraz rolnictwa.

Przy przyst¹pieniu do realizacji projektu mikrobiogazowni nale¿y uwzglêdniæ kilka etapów cyklu projektu, który obejmuje: Planowanie.

Identyfikacja.

Opracowanie biznesplanu.

Finansowanie oraz wdro¿enie(1.

Procedura inwestycyjna w mikrobiogazownie sk³ada sie z szeregu skomplikowanych etapów. Jednymi z najtrudniejszych jest wskazanie w³aœciwej lokalizacji pod budowie biogazowni i odpowiedni dobór surowców wsadowych, gwarantuj¹cych rentownoœæ inwestycji. Sugerowane w kolejnych rozdzia³ach rozwi¹zania mog¹ okazaæ siê bardzo przydatne dla potencjalnych inwestorów, gdy (uwzglêdniaj¹ uwarunkowania lokalne. Pokazane przyk³ady mog¹ pomóc w ocenie potencja³u danego terenu i przynajmniej czêœciowo dobraæ surowce dla okreœlonej technologii. Innym aspektem s¹ wynikaj¹ce z niskiej œwiadomoœci proekologicznej konflikty spo³eczne czêsto wstrzymuj¹ce budowê mikrobiogazowni lub jej rozruch. Tylko fachowa i rzetelna wiedza przekazana w sposób prosty i przystêpny mieszkañcom terenów inwestycyjnych mo¿e za¿egnaæ owe konflikty i nieporozumienia. Mo¿liwoœci szerzenia tej wiedzy s¹ ró¿ne, ale warto mieæ na uwadze, ¿e najproœciej uwierzyæ jest w to, co sie widzi i czego mo¿na dotkn¹æ.

Budowanie akceptacji spo³ecznej dla inwestycji biogazowych jest wbrew pozorom zadaniem nie tyle dla lokalnych w³adz i inwestorów, co dla nauki. Badania socjologiczne pokazuj¹, ¿e najwiêkszym zaufaniem obywateli podczas konsultacji spo³ecznych ciesz¹ sie w³aœnie niezale¿ni naukowcy.

Potencjalny inwestor powinien zatem rozwa¿yæ kwestie technologiczne, organizacyjne, prawne oraz koncepcjê oraz model finansowania danej inwestycji. Kwestie ekonomiczne wydaj¹ siê byæ tu jednak najistotniejsze. Inwestor przy okreœlonych uwarunkowaniach zewnêtrznych podejmie siê realizacji danej inwestycji przy uwzglêdnieniu modelu optymalnego zarówno pod k¹tem finansowym, jak i makroekonomicznym. Jedynie pod warunkiem spe³nienia kryterium op³acalnoœci ekonomicznej wybranego wariantu inwestycji, potencjalny inwestor mo¿e zdecydowaæ siê na ponoszenie dalszych kosztów z ni¹ zwi¹zanych.

-----------------------------------------------1) Przewodnik dla inwestorów zainteresowanych budow¹ biogazowni rolniczych, IEO EC BREC, Warszawa 2011

Inwestycje w przemyœle spo¿ywczym w ci¹gu ostatnich kilku lat podzieliæ mo¿na na trzy etapy: 1. Dostosowanie skupu i przetwórstwa do norm unijnych.

2. Zwiêkszenie wartoœci dodanej poprzez zakup nowych maszyn, urz¹dzeñ i technologii.

3. Poszukiwanie efektywnoœci energetycznej i surowcowej(2.

W³aœnie trzeci typ inwestycji dotyczy poszukiwania oszczêdnoœci zwi¹zanych z energi¹ (generowanie ch³odu, pary, ciep³a) oraz oszczêdnoœci wœród procesów produkcyjnych (woda, energia). Wiadomym jest, i¿ firmy funkcjonuj¹ce w bran¿y rolno-spo¿ywczej charakteryzuj¹ siê wysok¹ energoch³onnoœci¹ procesów produkcyjnych. St¹d te¿ dosyæ du¿e zainteresowanie inwestorów z sektora spo¿ywczego inwestycjami mog¹cymi wp³yn¹æ na politykê energetyczn¹ w przedsiêbiorstwie, a co za tym idzie na ostateczny bilans ekonomiczny firmy. Wœród potencjalnych inwestycji wp³ywaj¹cych na efektywnoœæ energetyczn¹ wymieniæ nale¿y przede wszystkim: biogaz, fotowoltaikê oraz kolektory s³oneczne. Du¿e zainteresowanie obserwuje siê obecnie w segmencie zintegrowanych instalacji biogazowych, które jako substrat wykorzystuj¹ odpady poprodukcyjne, np: ·

W przypadku mleczarni serwatkê

·

W przypadku masarni, zak³adów przetwórstwa spo¿ywczego, ubojni treœci ¿o³¹dkowe, wywar, wyt³oki, itd(3.

Firma, które zdecyduje siê na wykorzystanie tego typu rozwi¹zañ, uzyskuje rozliczne korzyœci. Po pierwsze, mo¿e pozbyæ siê odpadów, nie ponosz¹c za ich utylizacjê ¿adnych kosztów. Po drugie, inwestor nie tylko zutylizuje odpad nie ponosz¹c kosztów, lecz tak¿e zarobi na jego utylizacji wytworzony zostanie pr¹d, który podmiot odsprzeda do sieci. Po trzecie, instalacje tego typu maj¹ zwykle charakter kogeneracyjny oznacza to, i¿ wraz z produkcj¹ energii elektrycznej, wytworzone zostaje tak¿e ciep³o, które zamienione mo¿e byæ na ch³ód w zale¿noœci od potrzeb zak³adu produkcyjnego. Tego typu rozwi¹zania s¹ powszechnie stosowane na zachodzie oraz funkcjonuj¹ w zintegrowaniu z mleczarniami, ubojniami, gorzelniami, zak³adami przetwórstwa miêsnego, gorzelniami, zak³adami przetwórstwa owocowo-warzywnego, t³oczniami i destylarniami oleju.

Op³acalnoœæ ekonomiczna ka¿dego przedsiêwziêcia powinna zostaæ skonfrontowana z warunkami ekonomicznymi oraz kondycj¹ finansow¹ danego przedsiêbiorstwa. Druga kwestia pozostaje odizolowana od rozwa¿añ niniejszego podrêcznika, gdy¿ jest spraw¹ indywidualn¹ poszczególnego przedsiêbiorcy i za ka¿dym razem nale¿a³oby tak¹ analizê przeprowadziæ dla konkretnego studium przypadku. Pod rozwagê mo¿na jednak podj¹æ warunki ekonomiczne panuj¹ce w danym kraju, które powoduj¹, i¿ potencjalny inwestor z wiêksz¹ lub mniejsz¹ chêci¹ gotów jest do zainwestowania swojego kapita³u w inwestycjê zwi¹zana z OZE. W tym konkretnym przypadku przeanalizujemy op³acalnoœæ budowy instalacji maj¹cej na celu utylizacjê odpadów w bran¿y rolno-spo¿ywczej w Polsce.

Na dzieñ pisania niniejszego rozdzia³u, nowa ustawa o OZE, wci¹¿ nie trafi³a do Parlamentu RP, zatem nieznany jest jej ostateczny kszta³t. Jej projekt zak³ada jednak wsparcie dla energetyki prosumenckiej, czyli innymi s³owy mówi¹c rozproszonej. W skrócie oznacza to, i¿ pr¹d wytwarzany ma byæ przez gospodarstwa domowe poprzez np. mikrobiogazownie, panele fotowoltaiczne, ma³e turbiny wiatrowe. W przypadku biogazowni dochodzi do tego tak¿e produkcja energii cieplnej (na w³asne potrzeby). W obecnym projekcie ustawy wy¿szym wsparciem(4.

Jak podaje Instytut Energii Odnawialnej, powo³uj¹c siê na dane z Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa(2011) w ramach Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich(dzia³anie 3.1.1.) z³o¿ono 176 wniosków dotycz¹cych dofinansowania budowy -----------------------------------------------2) W. Wasilewski, Dotacje na biogaz w praktyce, Czysta Energia 3/2013 3) Ibidem 4) A. Curkowski, A. Oniszk-Pop³awska, Mikrobiogazownie rolnicze atrakcyjnoœæ inwestycyjna, Czysta Energia 3/2012

mikrobiogazowni. Najwiêcej, bo a¿ 51, z³o¿ono w województwie wielkopolskim. 22 wnioski z³o¿ono w województwie kujawskopomorskim, po 21 w lubelskim oraz mazowieckim. Województwo ³ódzkie wypad³o na tym tle bardzo s³abo zaledwie 3 z³o¿one wnioski.

Wykres 1: Liczba wniosków z³o¿onych na dofinansowanie mikrobiogazowni w ramach PROW Dzia³anie 3.1.1. ród³o: IEO [za:] Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa.

Województwo ³ódzkie od wielu lat aspiruje do uzyskania statusu ekologicznego, silnie rozwijaj¹cego sie regionu Polski. W 2011 roku w województwie ³ódzkim podjêto intensywne dzia³ania w tym kierunku poprzez zdefiniowanie przez w³adze polityki energetycznej dla województwa ³ódzkiego. Jako g³ówne jej cele przedstawiono gwarancje bezpieczeñstwa energetycznego regionu, ochronê œrodowiska naturalnego przed negatywnymi skutkami dzia³alnoœci energetycznej zwi¹zanej z wytwarzaniem, przesy³aniem i dystrybucja paliw oraz wzrost konkurencyjnoœci gospodarki i jej efektywnoœci energetycznej. Wdro¿enie tej strategii odbywaæ sie ma m.in. poprzez likwidacje niskiej energii wêglowej, rozwój lokalnych rynków energii, promowanie Ÿróde³ energii odnawialnej oraz skojarzenie procesów generuj¹cych energie cieplna i elektryczna. Doskona³ym przyk³adem realizacji wy(ej wspomnianych za³o¿eñ jest inwestowanie na szczeblu lokalnym w instalacje biogazowe ma³ych i œrednich mocy. Wed³ug danych z roku 2012 (koñcówka) w woj. £ódzkim funkcjonowa³o 9 instalacji pracuj¹cych w oparciu o wykorzystanie procesu fermentacji metanowej do produkcji biogazu. Ich ³¹czna moc wynosi³a 6 MW. Z przeprowadzonych analiza wynika, i¿ spoœród wszystkich typów biogazowni, biogazownie utylizacyjne s¹ najbardziej ekonomicznym rodzajem wykorzystania technologii biogazowych. Maj¹ one tak¿e zapewniony sta³y dostêp do niezbêdnych, wybranych substratów.

Analiza SWOT dla budowania mikroinstalacji biogazowych na bazie poprzemys³owych odpadów biodegradowalnych w województwie ³ódzkim Mocne strony Znaczny potencja³ odpadów organicznych w województwie ³ódzkim. v Dobre doœwiadczenie zwi¹zane z sektorem biomasowym stale powstaj¹ce nowe inwestycje. v Obustronne zainteresowanie wspó³prac¹ firm generuj¹cych odpady organiczne oraz potencjalnych inwestorów biogazowych. v Szerokie zainteresowanie technologi¹ mikrobiogazowni. v Zwiêkszenie bezpieczeñstwa energetycznego regionu. v Mo¿liwoœæ skorzystania z dofinansowania ze strony NFOŒiGW. v Silne zaplecze badawczo rozwojowe Politechnika £ódzka, Uniwersytet £ódzki. v Aktywizacja spo³ecznoœci lokalnej. v Zmniejszenie bezrobocia. v Powi¹zanie technologii biogazowych z gospodark¹ odpadami w regionie. v

Szanse

S³abe strony Brak odpowiednich regulacji prawnych. v Niewystarczaj¹ce dofinansowanie inwestycji ze strony Pañstwa/w³adz regionu. v Brak odpowiedniej koordynacji na poziomie regionalnym. v Brak odpowiednich badañ wykazuj¹cych zainteresowanie obu stron (inwestor biogazowy, zak³ady produkuj¹ce odpady). v Skomplikowane procedury administracyjne. v Niewystarczaj¹ca wspó³praca pomiêdzy sektorem B+R oraz przemys³em. v Brak odpowiednich analiz potwierdzaj¹cy op³acalnoœæ inwestycji w mikrobiogazownie. v Niewystarczaj¹ca dostêpnoœæ technologiczna. v

Zagro¿enia

v Brak jednoznacznej, stabilnej polityki wobec OZE, a co za tym Wzrost znaczenia pojêcia „niezale¿noœci energetycznej” na idzie - niepewnoœæ poœród potencjalnych inwestorów. poziomie regionalny. v Niska œwiadomoœæ spo³eczna wœród w³aœcicieli zak³adów v Wzrost œwiadomoœci w zakresie wykorzystania odpadów produkuj¹cych odpady. organicznych. v Stosunkowo wolny rozwój technologii mikrobiogazowni . v Pojawienie siê technologii mikrobiogazowych. v Rozwi¹zanie problemu odpadów organicznych w regionie. v Nowa polityka energetyczna pañstwa. v Tworzenie planów gospodarki odpadami dla poszczególnych gmin. v Mo¿liwoœæ wykorzystania dofinansowania .

-----------------------------------------------5) E. Kochañska, D.Michalak, S. Aleksandrow, Analiza wyników badania potencja³u przedsiêbiorstw rolno-spo¿ywczych w zakresie implementacji mikrotechnologii biogazowych, £ódŸ 2012. v

ród³o: http://www.bpp.lublin.pl/news1/fot/11.10.07/03.jpg

mgr Magdalena £ysek

7.3.

UWARUNKOWANIA PRAWNE BUDOWY BIOGAZOWNI Budowa biogazowni jest niew¹tpliwie z³o¿onym procesem inwestycyjnym jednak dobrze przygotowany ju¿ na etapie projektowania mo¿e okazaæ siê g³ównym elementem sukcesu. Zanim podejmie siê decyzjê o realizacji inwestycji nale¿y przeprowadziæ rzeteln¹ analizê lokalizacji i skali oddzia³ywania przedsiêwziêcia na œrodowisko. Przygotowuj¹c siê do budowy biogazowni, inwestor powinien, w pierwszej kolejnoœci, zapoznaæ siê z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego, który ustala przeznaczenie terenu i okreœlenie sposobów zagospodarowania i warunków zabudowy. Na gruncie prawa polskiego ka¿dy ma prawo wgl¹du do studium lub planu miejscowego oraz otrzymania z nich wypisów i wyrysów(1. Podstaw¹ opracowania miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego jest studium uwarunkowañ i kierunków zagospodarowania przestrzennego. Zgodnie z art. 10 ust.2a ustawy z dnia 23 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym, je¿eli na obszarze gminy przewiduje siê wyznaczenie obszarów, na których rozmieszczone bêd¹ urz¹dzenia wytwarzaj¹ce energiê z odnawialnych Ÿróde³ energii o mocy przekraczaj¹cej 100 kW, a tak¿e ich stref ochronnych zwi¹zanych z ograniczeniami w zabudowie oraz zagospodarowaniu i u¿ytkowaniu terenu; w studium uwarunkowañ i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy, ustala siê ich rozmieszczenie. Ponadto, w studium uwzglêdnia siê uwarunkowania wynikaj¹ce w szczególnoœci ze stanu œrodowiska, w tym stanu rolniczej i leœnej przestrzeni produkcyjnej, wielkoœci i jakoœci zasobów wodnych oraz wymogów ochrony œrodowiska, przyrody i krajobrazu kulturowego, a tak¿e okreœla siê m.in. obszary oraz zasady ochrony œrodowiska i jego zasobów, ochrony przyrody i krajobrazu kulturowego(2. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e studium nie jest aktem prawa miejscowego(3, jego zapisy nie s¹ powszechnie obowi¹zuj¹ce i nie wi¹¿¹ organów administracji publicznej i inwestorów. Na podstawie studium gmina powinna uchwaliæ miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego, który stanowi ju¿ akt prawa miejscowego i na jego podstawie inwestor mo¿e domagaæ siê od organów administracji zapewnienia okreœlonego sposobu korzystania z nieruchomoœci.

Niestety wiele gmin nie posiada miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, dlatego w przypadku jego braku, okreœlenie sposobów zagospodarowania i warunków zabudowy terenu nastêpuje w drodze decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu. Nale¿y podkreœliæ, ¿e w odniesieniu do tego samego terenu decyzjê o warunkach zabudowy mo¿na wydaæ wiêcej ni¿ jednemu wnioskodawcy. Prawid³owy wybór lokalizacji inwestycji jest ¿mudnym etapem procesu inwestycyjnego, jednak jego b³êdne przeprowadzenie, mo¿e spowodowaæ okreœlone konsekwencje, nie tylko œrodowiskowe (pogorszenia jego stanu), ale tak¿e prawne (nie otrzymanie decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach przedsiêwziêcia niezbêdnej w celu uzyskania decyzji pozwolenia na budowê, czy te¿ zaskar¿enie decyzji przez strony postêpowania i opóŸnienie realizacji inwestycji). Decyzja o warunkach zabudowy jest niezbêdna w ubieganiu siê o decyzjê pozwolenia na budowê, czy te¿ uzyskania koncesji na prowadzenie dzia³alnoœci gospodarczej zgodnie z art. 33 ust. 1 pkt. 5 ustawy prawo energetyczne.

-----------------------------------------------1) Por. Art. 30 ust. 1 Ustawa z dnia 23 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym (t.j. Dz.U. 2012.647) 2) Art. 10 ust. 1 i 2, tam¿e 3) Por. art. 9 ust. 5, tam¿e

Pozwolenie na budowê wydaje w³aœciwy miejscowo starosta na wniosek inwestora. Do wniosku nale¿y do³¹czyæ m.in.: projekt budowlany wraz z opiniami, uzgodnieniami, pozwoleniami i innymi dokumentami wymaganymi przepisami szczególnymi, a tak¿e oœwiadczenie o posiadanym prawie do dysponowania nieruchomoœci¹ na cele budowlane. Istotny jest tak¿e termin wa¿noœci decyzji, która wygasa, je¿eli budowa nie zosta³a rozpoczêta przed up³ywem 3 lat od dnia, w którym decyzja ta sta³a siê ostateczna lub budowa zosta³a przerwana na czas d³u¿szy ni¿ 3 lata. W decyzji o pozwolenie na budowê starosta mo¿e okreœliæ (w razie potrzeby) m.in.: szczególne warunki zabezpieczenia terenu budowy i prowadzenia robót budowlanych; czas u¿ytkowania tymczasowych obiektów budowlanych; terminy rozbiórki istniej¹cych obiektów budowlanych nieprzewidzianych do dalszego u¿ytkowania, b¹dŸ tymczasowych obiektów budowlanych; szczegó³owe wymagania dotycz¹ce nadzoru na budowie.

Roboty budowlane mo¿na rozpocz¹æ jedynie na podstawie ostatecznej decyzji o pozwoleniu na budowê.

Kolejnym wa¿nym aspektem procesu inwestycyjnego jest ocena wp³ywu inwestycji na œrodowisko. Znaczenie oddzia³ywania przedsiêwziêcia, powinno zostaæ dokonane w oparciu o specyficzne cechy chronionego obszaru, którego dotyczy przedsiêwziêcie, przy wziêciu pod uwagê zadañ ochrony danego obszaru. Ocena potencjalnego wp³ywu inwestycji na przyrodê, powinna byæ wykonana jak najwczeœniej, a nawet powinna by³a staæ siê pierwszym etapem procesu inwestycyjnego, a jej wyniki nale¿a³oby ju¿ do³¹czyæ do postêpowania w sprawie oceny oddzia³ywania przedsiêwziêcia na œrodowisko. Istotne znaczenie w tym zakresie ma art. 130 ust. 1 ustawy z dnia 21 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony œrodowiska, który stanowi, ¿e ograniczenie sposobu korzystania z nieruchomoœci w zwi¹zku z ochron¹ zasobów œrodowiska mo¿e nast¹piæ przez (…) poddanie ochronie obszarów lub obiektów na podstawie przepisów ustawy o ochronie przyrody. Przyk³ady zakazów i ograniczeñ, w zwi¹zku z korzystaniem z nieruchomoœci po³o¿onej na obszarach chronionych b¹dŸ w ich pobli¿u, znajdujemy w ustawie o ochronie przyrody. Negatywne oddzia³ywanie na œrodowisko mo¿e byæ jednak dopuszczone w wyniku przeprowadzenia szczegó³owej oceny oddzia³ywania na œrodowisko.

Wymagany zakres monitoringu, ocena mo¿liwoœci i sposobów zapobiegania i zmniejszania negatywnego oddzia³ywania przedsiêwziêcia na œrodowisko oraz analiza bezpoœredniego i poœredniego wp³ywu danego przedsiêwziêcia na zdrowie i warunki ¿ycia ludzi i na œrodowisko jest celem przeprowadzenia oceny oddzia³ywania na œrodowisko(4. Zgodnie z ustaw¹ z dnia 3 paŸdziernika 2008 r. o udostêpnieniu informacji o œrodowisku i jego ochronie, udziale spo³eczeñstwa w ochronie œrodowiska oraz ocenach oddzia³ywania na œrodowisko, dla inwestycji mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko (Dz. U. Nr 199, poz. 1227, ze zm.), (a do takich najczêœciej zaliczamy inwestycje biogazowe) do wniosku o decyzjê o warunkach zabudowy nale¿y do³¹czyæ decyzjê o œrodowiskowych uwarunkowaniach, która stanowi integraln¹ czêœæ wniosku.

W decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach okreœla siê rodzaj i miejsce realizacji przedsiêwziêcia wraz z warunkami wykorzystywania terenu w fazie realizacji i eksploatacji lub u¿ytkowania, ze szczególnym uwzglêdnieniem koniecznoœci ochrony cennych wartoœci przyrodniczych, zasobów naturalnych i zabytków oraz ograniczenia czynników uci¹¿liwych dla terenów s¹siednich(5. Inwestycje wymagaj¹ce przeprowadzenia oceny oddzia³ywania na œrodowisko wymienione zosta³y w za³¹czniku I i II do Dyrektywy Rady 85/337/EWG i transponuj¹cym dyrektywê Rozporz¹dzeniu Rady Ministrów w sprawie przedsiêwziêæ -----------------------------------------------4) Por. art. 62 ustawy d.u.o.œ.

5) Por. art. 82 ust. 1 ustawa d.u.o.œ

mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko(6. Rozporz¹dzenie okreœla rodzaje przedsiêwziêæ mog¹cych zawsze znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko, rodzaje przedsiêwziêæ mog¹cych potencjalnie znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko oraz przypadki, przedsiêwziêcia na œrodowisko ma na celu zabezpieczyæ inwestora, a przede wszystkim œrodowisko przed b³êdn¹ lokalizacj¹ inwestycji. O tym czy dana inwestycja kwalifikuje siê do przeprowadzenia oceny oddzia³ywania na œrodowisko decyduje przynale¿noœæ do jednej z grup przedsiêwziêæ wymienionych w ww. rozporz¹dzeniu. Z zapisów aktu wynika, ¿e do rodzajów przedsiêwziêæ OZE mog¹cych potencjalnie znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko zaliczamy m.in. instalacje do produkcji paliw z produktów roœlinnych, z wy³¹czeniem biogazowni o zainstalowanej mocy elektrycznej nie wiêkszej ni¿ 0,5 MW lub wytwarzaj¹cych ekwiwalentn¹ iloœæ biogazu rolniczego wykorzystywanego do innych celów ni¿ produkcja energii elektrycznej (§ 3 ust.1 pkt.45); instalacje zwi¹zane z odzyskiem lub unieszkodliwianiem odpadów, instalacje zwi¹zane z odzyskiem lub unieszkodliwianiem odpadów, (inne ni¿ wymienione w § 2 ust. 1 pkt 4147), z wy³¹czeniem instalacji do wytwarzania biogazu rolniczego w rozumieniu przepisów ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne o zainstalowanej mocy elektrycznej nie wiêkszej ni¿ 0,5 MW lub wytwarzaj¹cych ekwiwalentn¹ iloœæ biogazu rolniczego wykorzystywanego do innych celów ni¿ produkcja energii elektrycznej (§ 3 ust.1 pkt.80).

Nale¿y podkreœliæ, ¿e ustawodawca wy³¹czy³ z wymienionych w rozporz¹dzeniu przedsiêwziêæ instalacje do wytwarzania biogazu rolniczego (tzw. biogazownie rolnicze) o zainstalowanej mocy elektrycznej nie wiêkszej ni¿ 0,5 MW. W zwi¹zku z tym do tego typu przedsiêwziêæ, nie maj¹ zastosowania przepisy ww. rozporz¹dzenia, a co za tym idzie nie jest konieczne uzyskanie decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach. W myœl art. 71 ust. 2 ustawy o udostêpnianiu informacji o œrodowisku, uzyskanie decyzji o œrodowiskowych uwarunkowaniach jest wymagane dla planowanych przedsiêwziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko. Organ wydaj¹cy decyzjê ma jednak inn¹ mo¿liwoœæ zweryfikowania wp³ywu na œrodowisko instalacji biogazowej o zainstalowanej mocy elektrycznej nie wiêkszej ni¿ 0,5 MW lub wytwarzaj¹cych ekwiwalentn¹ iloœæ biogazu rolniczego wykorzystywanego do innych celów ni¿ produkcja energii elektrycznej. Bowiem zgodnie z art. 96 ust. 1 ustawy o dostêpie do informacji o œrodowisku, organ w³aœciwy do wydania decyzji wymaganej przed rozpoczêciem realizacji przedsiêwziêcia innego ni¿ przedsiêwziêcie mog¹ce znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko, które nie jest bezpoœrednio zwi¹zane z ochron¹ obszaru Natura 2000 lub nie wynika z tej ochrony, jest obowi¹zany do rozwa¿enia przed wydaniem tej decyzji, czy przedsiêwziêcie mo¿e potencjalnie znacz¹co oddzia³ywaæ na obszar Natura 2000. Pozosta³e przedsiêwziêcia biogazowe o mocy powy¿ej 0,5 MW, kwalifikuje siê jako przedsiêwziêcia mog¹ce znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko, co powoduje koniecznoœæ realizacji procedury oceny oddzia³ywania tych przedsiêwziêæ na œrodowisko.

W przypadku stwierdzenia potrzeby przeprowadzenia oceny oddzia³ywania na œrodowisko, inwestor przedk³ada raport o oddzia³ywaniu przedsiêwziêcia na œrodowisko, w którym nale¿y w szczególnoœci opisaæ charakterystykê ca³ego przedsiêwziêcia i warunki u¿ytkowania terenu w fazie budowy i eksploatacji lub u¿ytkowania; g³ówne cechy charakterystyczne procesów produkcyjnych; przewidywane rodzaje i iloœæ zanieczyszczeñ, wynikaj¹cych z funkcjonowania planowanego przedsiêwziêcia; opisaæ elementy przyrodnicze œrodowiska objêtych zakresem przewidywanego oddzia³ywania planowanego przedsiêwziêcia na œrodowisko, w tym elementów œrodowiska objêtych ochron¹ na gruncie ustawy o ochronie przyrody oraz przedstawienie propozycji monitoringu oddzia³ywania planowanego przedsiêwziêcia na etapie jego budowy i eksploatacji lub u¿ytkowania, w szczególnoœci na cele i przedmiot ochrony obszaru Natura 2000 oraz integralnoœæ tego obszaru. Elementem raportu jest tak¿e analiza mo¿liwych konfliktów spo³ecznych zwi¹zanych z planowanym przedsiêwziêciem, co w przypadku budowy biogazowni ma szczególne znaczenie.

-----------------------------------------------(6 Rozporz¹dzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsiêwziêæ mog¹cych znacz¹co oddzia³ywaæ na œrodowisko Dz.U. 2010 nr 213 poz. 1397

mgr Marek Sikora

7.4.

PRZY£¥CZENIE BIOGAZOWNI DO SIECI ENERGETYCZNEJ Aby Ÿród³o OZE, w tym przypadku biogazownia, mog³o korzystaæ z danego systemu energetycznego czyli wprowadzaæ do niego wyprodukowan¹ energiê oraz mieæ mo¿liwoœæ sprzeda¿y energii i uzyskiwania Praw Maj¹tkowych, musi zostaæ do niego przy³¹czone. Zgodnie z art.7 ustawy Prawo energetyczne(1, przy³¹czenia do sieci (publicznej) dokonuj¹ Przedsiêbiorstwa Sieciowe zajmuj¹ce siê dystrybucj¹ energii elektrycznej za pomoc¹ tych sieci zwane z racji pe³nionych obowi¹zków Operatorami Systemu Dystrybucyjnego (OSD). OSD œwiadczy us³ugê dystrybucji, polegaj¹c¹ g³ównie na zapewnieniu ci¹g³oœci i niezawodnoœci dostaw lub odbioru energii, wy³¹cznie na podstawie umowy. Wytwórca nie ponosi z tytu³u korzystania z sieci ¿adnych op³at, o ile nie pobiera energii z tej sieci np. na potrzeby w³asne.

Pod pojêciem przy³¹czenia nale¿y rozumieæ proces w trakcie którego dany obiekt zostanie przy³¹czony do sieci tego przedsiêbiorstwa. Przy³¹czenie realizuje siê za pomoc¹ przy³¹cza tj. odcinka lub elementu sieci s³u¿¹cego do po³¹czenia urz¹dzeñ, instalacji lub sieci podmiotu, o wymaganej przez niego mocy przy³¹czeniowej, z pozosta³¹ czêœci¹ sieci przedsiêbiorstwa energetycznego œwiadcz¹cego na rzecz podmiotu przy³¹czanego us³ugê sieciow¹. Przy³¹cze ³¹czy miejsce przy³¹czenia z miejscem dostawy/odbioru energii.

Proces przy³¹czenia mo¿na podzieliæ na nastêpuj¹ce etapy: 1. Identyfikacja Przedsiêbiorstwa sieciowego, do którego sieci mo¿emy przy³¹czyæ nasz obiekt w praktyce najbardziej prawdopodobne bêdzie przy³¹czenie do sieci jednego z du¿ych koncernów energetycznych (PGE, Tauron, Energa, Enea).

Mo¿liwe jest tak¿e przy³¹czenie do sieci lokalnych dystrybutorów np. wiêkszych zak³adów przemys³owych, PKP itp.

2. Wyst¹pienie do przedsiêbiorstwa sieciowego o okreœlenie warunków technicznych przy³¹czenia poprzez z³o¿enie "Wniosku o okreœlenie warunków przy³¹czenia do sieci”, którego wzór ustala oraz udostêpnia to przedsiêbiorstwo(2.

Do Wniosku za³¹cza siê m.in.: a) dokument potwierdzaj¹cy tytu³ prawny wnioskodawcy do korzystania z nieruchomoœci lub obiektu, w którym bêd¹ u¿ywane przy³¹czane urz¹dzenia i instalacje, wraz z map¹ i wypisem z ewidencji gruntów; b) plan zabudowy lub szkic sytuacyjny okreœlaj¹cy usytuowanie obiektu, w którym bêd¹ u¿ywane przy³¹czane urz¹dzenia i instalacje, wzglêdem istniej¹cej sieci oraz usytuowanie s¹siednich obiektów; c) wypis i wyrys z miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego albo, w przypadku braku takiego planu, decyzjê o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu dla nieruchomoœci okreœlonej we wniosku, je¿eli jest ona -----------------------------------------------1) Ustawa Prawo Energetyczne, (Dz. U. z 2012 r. poz. 1059) 2) Przedsiêbiorstwa Sieciowe stosuj¹ ró¿ne wzory i nazewnictwo wniosków w zale¿noœci od typu przy³¹czanego obiektu (odbiór/Ÿród³o) zachowuj¹c podzia³ podmiotu przy³¹czanego na grupy przy³¹czeniowe

wymagana na podstawie przepisów o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym. Wypis i wyrys z miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego lub decyzja o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu powinny potwierdzaæ dopuszczalnoœæ lokalizacji danego Ÿród³a energii na terenie objêtym planowan¹ inwestycj¹, która jest objêta wnioskiem o okreœlenie warunków przy³¹czenia d) parametry techniczne, charakterystykê ruchow¹ i eksploatacyjn¹ przy³¹czanych urz¹dzeñ wytwórczych oraz sieci i instalacji.

Ponadto przysz³y Wytwórca wnosi zaliczkê na poczet op³aty za przy³¹czenie do sieci w wysokoœci 30 z³ brutto za ka¿dy kilowat mocy przy³¹czeniowej okreœlonej we wniosku o okreœlenie warunków przy³¹czenia jeœli ubiega siê o przy³¹czenie do sieci o napiêci wy¿szym ni¿ 1 kV. 3. Okreœlenie przez Przedsiêbiorstwo Sieciowe warunków przy³¹czenia.

Na podstawie wniosku oraz przed³o¿onych dokumentów, Przedsiêbiorstwo Sieciowe wydaje Warunki przy³¹czenia w terminie 30 dni je¿eli jest to napiêcie nie wy¿sze ni¿ 1 kV oraz 150 dni w pozosta³ych przypadkach. Wydane warunki wa¿ne s¹ dwa lata od dnia ich dorêczenia. Przedsiêbiorstwo sieciowe mo¿e odmówiæ wydania warunków przy³¹czenia z powodu braku technicznych lub ekonomicznych warunków przy³¹czenia(3. Je¿eli przyczyn¹ odmowy wydania warunków przy³¹czenia s¹ wzglêdy ekonomiczne, to podmiot przy³¹czany mo¿e uzgodniæ z Przedsiêbiorstwem Sieciowym wysokoœæ op³aty przy³¹czeniowej przy której mo¿liwa jest realizacja przy³¹czenia.

Wydane warunki przy³¹czenia zawieraj¹ m.in. wskazanie miejsca przy³¹czenia, miejsce dostawy/odbioru energii wraz z zakresem niezbêdnych zmian w sieci zwi¹zanych z przy³¹czeniem oraz informacje techniczne dot. przy³¹cza. Ponadto okreœlone zostaj¹ wymagania dot. uk³adów pomiarowych. Warto tutaj wspomnieæ, ¿e u Wytwórców OZE instaluje siê uk³ady pomiaroworozliczeniowe w miejscu dostarczania/odbioru energii oraz na zaciskach generatora w celu potwierdzania iloœci wyprodukowanej energii w Ÿródle odnawialnym.

4. Zawarcie umowy o przy³¹czenie do sieci.

Je¿eli wnioskodawca zdecyduje siê na realizacje przy³¹czenia zgodnie z wydanymi warunkami technicznymi w okresie ich wa¿noœci, to zawiera Umowê o przy³¹czenie do sieci, której projekt zosta³ do³¹czony do wydanych warunków.

5. Wniesienie op³at przy³¹czeniowych.

Wytwórcy wnosz¹ op³atê wyznaczon¹ na podstawie rzeczywistych nak³adów poniesionych na realizacjê przy³¹czenia, z wy³¹czeniem odnawialnych Ÿróde³ energii o mocy elektrycznej zainstalowanej nie wy¿szej ni¿ 5 MW, za których przy³¹czenie pobiera siê po³owê op³aty ustalonej na podstawie rzeczywistych nak³adów. W rozliczeniu uwzglêdnia siê wniesion¹ przez Wytwórcê zaliczkê, o ile by³a wymagana.

6. Realizacja przy³¹czenia.

Na podstawie wydanych warunków obie strony przystêpuj¹ do opracowania w³aœciwych projektów, wykonuj¹ niezbêdn¹ dokumentacjê, uzyskuj¹ niezbêdne pozwolenia i przystêpuj¹ do realizacji zobowi¹zañ wynikaj¹cych z umowy o przy³¹czenie.

Obowi¹zkiem Wytwórcy jest tak¿e udostêpnienie nieruchomoœci na cele zwi¹zane z budow¹ przy³¹cza.

-----------------------------------------------1) W przypadku przy³¹czenia Ÿróde³ energii, odmowy wydania warunków maj¹ najczêœciej charakter techniczny, m.in. ze wzglêdu na stan sieci lub wydane ju¿ warunki dla innych Ÿróde³ w danej lokalizacji. Wzglêdy ekonomiczne dotycz¹ najczêœciej op³acalnoœci budowy lub rozbudowy sieci w celu przy³¹czenia obiektu.

Zakoñczeniem umowy jest odbiór wykonanych prac w zakresie budowlanym oraz pomiarowo-zabezpieczeniowym a tak¿e dokonanie rozliczenia. Uruchomienie przy³¹cza (podanie napiêcia i fizyczne po³¹czenie instalacji Wytwórcy z sieci¹) mo¿liwe jest dopiero po zawarciu umowy o œwiadczenie us³ug sieciowych oraz zamontowaniu i uruchomieniu uk³adów pomiaroworozliczeniowych.

ród³o: Zasoby w³asne.

PODSUMOWANIE

dr Ewa Kochañska ród³o: Zasoby w³asne.

Racjonalna i konsekwentnie prowadzona gospodarka odpadami na terenie zak³adów bran¿y rolno - spo¿ywczej mo¿e przysparzaæ przedsiêbiorcom wiele korzyœci, zarówno materialnych jak i czysto spo³ecznych. W czasach wzrastaj¹cego wci¹¿ popytu na energiê przy jednoczesnym wzroœcie jej ceny koniecznoœci¹ staje siê nie tylko dywersyfikacja jej dostaw, ale przede wszystkim optymalizacja kosztów jej pozyskiwania. Wi¹¿e siê to bezpoœrednio ze znajomoœci¹ nowoczesnych technologii wytwarzania energii i w³aœciwym okreœleniu w³asnych potrzeb energetycznych i mo¿liwoœci przedsiêbiorcy do ich zaspakajania. Œwiatowym trendem staje siê powoli samowystarczalnoœæ energetyczna zak³adów powi¹zana œciœle z racjonalnym i zgodnym z obowi¹zuj¹cym prawem zagospodarowaniem odpadów poprodukcyjnych.

Sugerowane przez Autorów Poradnika rozwi¹zania mikrobiogazowe wydaj¹ siê spe³niaæ powy¿sze przes³anki. Przy odpowiednio zoptymalizowanym procesie i w³aœciwie dobranej technologii produkcji energii s¹ w stanie zapewniæ jej sta³¹ poda¿, bez wzglêdu na warunki klimatyczne, pogodowe i polityczne. Stabilnoœæ dostaw energii spe³nia kluczow¹ rolê dla funkcjonowania przedsiêbiorstwa na rynku, st¹d te¿ tak istotna jest dba³oœæ o jej zagwarantowanie. W przypadku technologii biogazowych ten problem znajduje rozwi¹zanie ju¿ w momencie samej koncepcji, a dodatkowo umo¿liwia czerpanie dodatkowych zysków z nadwy¿ek wytwarzanej w instalacji energii.

Punktem wyjœcia dla przedsiêbiorcy zainteresowanego budow¹ przyzak³adowej mikroinstalacji biogazowej powinien staæ siê prosty rachunek: -

Jakie odpady generuje mój zak³ad i w jakich iloœciach ?

-

Czy s¹ one wystarczaj¹ce do produkcji energii w iloœci wymaganej dla bezpiecznego funkcjonowania zak³adu ?

Te wiadomoœci s¹ kluczowe dla ca³ego projektu i zadecyduj¹ o jego op³acalnoœci. Dopiero w oparciu o te podstawowe dane czyni siê kolejne obliczenia i projektuje proces od strony technologicznej. Przydatne mog¹ siê okazaæ informacje o dodatkowych Ÿród³ach biomasy i odpadów z okolicznych terenów oraz o mo¿liwoœci rozbudowania instalacji o inne Ÿród³a energii, np. ogniwa fotowoltaiczne. Do tego celu stworzony zosta³ specjalny model, bêd¹cy podsumowaniem graficznym ca³ego Podrêcznika. Model ten jest pe³nym zobrazowaniem potencjalnych dróg energetycznego zagospodarowania odpadów i p³yn¹cych z nich korzyœci.

ród³o: Zasoby w³asne.