Czerpanie korzyści z mikrobiogazowni na fermach trzody chlewnej

Poniżej zamieszczamy przetłumaczony artykuł, który ukazał się na łamach portalu Pig Progress.

Biogazownie stały się w ostatnich latach bardzo popularne — na przykład Niemcy są ich pełne — wiele gospodarstw posiada 1 lub więcej instalacji. Zwykłe biogazownie są stosunkowo duże, więc stanowią znaczne inwestycje i wymagają przestrzeni. Rozwiązaniem mogą być więc małe bioreaktory.

Biogazownie są najskuteczniejszym sposobem na ograniczenie emisji metanu z ferm trzody chlewnej, przy czym metan jest powszechnie znany jako bardzo intensywny gaz cieplarniany. W komorach fermentacyjnych metan pochodzący z bakterii „trawiących” obornik jest wychwytywany, a następnie oczyszczany i spalany w celu wytworzenia ciepła dla budynków gospodarczych i energii elektrycznej dla gospodarstwa. (Tak, podczas tego procesu do atmosfery emitowany jest dwutlenek węgla, ale dwutlenek węgla jest znacznie mniej intensywnym gazem cieplarnianym niż metan).

Niektóre ustawodawstwa umożliwiają również rolnikom sprzedaż nadwyżki energii elektrycznej lokalnemu dostawcy energii, tworząc kolejne źródło dochodów gospodarstwa. Ponadto, wykorzystanie komory fermentacyjnej do przetwarzania obornika, w porównaniu z laguną lub stosowaniem surowego obornika na polach, znacznie zmniejsza uciążliwość zapachów.

Miniaturowe komory fermentacyjne

Ponieważ tradycyjne komory fermentacyjne są drogie, a ponadto nie jest możliwe zastosowanie ich w gospodarstwach z mniejszą liczbą świń lub krów, co najmniej 2 firmy zajmujące się technologią komór fermentacyjnych — Biolectric i HoSt — oferują mikrobiogazownie. Te mniejsze wersje są tańsze od swoich pełnowymiarowych kuzynów, mają też inne zalety.

Na przykład, wymagają one jedynie prostego pozwolenia od władz lokalnych, w porównaniu do długiego procesu zatwierdzania, który jest zazwyczaj wymagany w przypadku dużych biogazowni [TU PRZECZYTASZ WIĘCEJ O UPROSZCZONEJ ŚCIEŻCE INWESTYCYJNEJ W POLSCE]. Są one również dostarczane w postaci wstępnie skonstruowanej i dzięki temu bardzo szybko się je instaluje. Ponadto, małe biogazownie są zaprojektowane do pracy na samym oborniku, podczas gdy ich więksi kuzyni często wymagają podawania substratów spoza gospodarstwa (zwłaszcza tłuszczów), aby zapewnić prawidłowy rozwój bakterii.

System składa się z dwóch części: komory fermentacyjnej oraz dołączonego do niej samodzielnego i zautomatyzowanego systemu sterowania. System automatycznie pompuje codziennie stałą ilość gnojowicy z „reaktora” do zbiornika pofermentu i uzupełnia wypuszczoną objętość świeżą gnojowicą z kanału gnojowego.

Zakres stosowania biogazowni

Biolectric z Belgii wydaje się jak dotąd jedyną firmą produkującą mikrobiogazownie zlokalizowane na fermach trzody chlewnej. Firma ta wykonała ponad 300 instalacji, prawie wszystkie w Europie, a resztę w Ameryce Północnej. W większości są one zlokalizowane na farmach mlecznych.

„Istnieje około ośmiu do dziesięciu instalacji na farmach świń”, mówi Jules Dobbels z firmy Biolectric. „Niektóre z nich pracują tylko z gnojowicą świńską, a niektóre wykorzystują mieszankę gnojowicy bydlęcej i gnojowicy świńskiej. Ponadto, mamy około pięciu instalacji w przyszłości, które będą zasilane tylko gnojowicą świńską”.

Internetowa aplikacja MyBiolectric informuje producenta w czasie rzeczywistym, ile energii elektrycznej jest wytwarzane i jak można dokonać korekt w celu zwiększenia wydajności komory fermentacyjnej. Ogólnie rzecz biorąc, rolnik musi tylko zameldować się w mikrobiogazowni przez około dziesięć minut dziennie.

Szczegóły operacyjne

Dystrybutor Biolectric w Polsce, firma NATURALNA ENERGIA.plus, zainstalowała w tym kraju 45 mikrobiogazowni, z czego 10 na fermach trzody chlewnej, a 5 z nich jest w trakcie rozruchu. Prezes spółki, Adam Orzech zauważa, że więcej mikroinstalacji zostałoby ukończonych na polskich fermach trzody chlewnej w 2021 r., ale zablokowały to epidemie afrykańskiego pomoru świń (ASF) z ostatnich kilku lat. Kolejne 6 znajduje się w produkcji w Belgii.

Choć gnojowica świńska jest trudniejsza do zagospodarowania w procesie fermentacji w porównaniu z gnojowicą krów mlecznych, Biolectric znalazł rozwiązania. „Powodem trudności jest nie tylko znacznie obniżony poziom suchej masy, ale także inne cechy i właściwości, takie jak wysoki stopień rozwarstwienia i duża różnorodność rodzajów gnojowicy świńskiej” – mówi Orzech.

ZOBACZ NASZĄ INSTALACJĘ NA FERMIE ŚWIŃ W SWOJĘCINIE

Rozwiązaniem problemu dużego rozwarstwienia gnojowicy jest zastosowanie dodatkowego mieszalnika zarówno w kanale gnojowym, jak i w komorze fermentacyjnej. Orzech dodaje, że na początku często wymagany jest dodatek mikroelementów poprawiających rozwój flory bakteryjnej.

Niski poziom suchej masy gnojowicy świńskiej jest rozwiązywany poprzez zwiększoną wysokość komory w mikrobiogazowni Biolectric, przez którą przechodzi w ciągu doby więcej gnojowicy. Orzech zauważa, że instalacja o mocy 44 kW potrzebuje minimum 30 m³/dzień gnojowicy z tuczników lub minimum 40 m³/dzień gnojowicy z loch i loszek. Orzech mówi: „Na podstawie takiego wsadu pierwsza mini instalacja na polskiej fermie trzody chlewnej wyprodukowała 355 000 kWh/rok, a druga 312 000 kWh/rok. Przy polskich warunkach i przepisach obie instalacje zapewniają zwrot inwestycji do ośmiu lat bez żadnych dotacji”.

Wymagana liczba pogłowia świń

Orzech i jego koledzy w ramach współpracy z zespołem specjalistów uniwersyteckich określili liczbę świń potrzebnych do zasilania mikrobiogazowni o mocy 44 kW:

Fermy tuczników: 4,000 do 5,600;

Fermy loch: 700 do 900; oraz

Fermy o cyklu zamkniętym: 400 do 500 loch.

Orzech wyjaśnia, że zanim rolnik zainwestuje „przeprowadzamy test gnojowicy pod kątem produkcji biogazu i zawartości metanu w biogazie. To badanie laboratoryjne określa, jak dużą instalację możemy z sukcesem posadowić”.

Dodaje: „Dla naszych klientów ważna jest nie tylko produkcja energii i okres zwrotu. Rolnicy, którzy przekształcili gnojowicę w poferment, mają znacznie bardziej otwartą drogę w nawożeniu gruntów ornych i zużywają znacznie mniej wapna nawozowego, by zmniejszać zakwaszenie gleby. Oczywiście, wielu klientów wykorzystuje również ciepło do ogrzewania budynków”.

Dobbels mówi: „Pomimo tego, że fermy trzody chlewnej są nadal niewielką częścią zainstalowanej bazy, mocno wierzymy w potencjał i w nadchodzących miesiącach i latach zamierzamy włożyć w to więcej wysiłku”.

Artykuł autorstwa Treeny Hein opublikowano na portalu Pig Progress, gdzie przeczytasz oryginał w języku angielskim.