Agroenergetyka.pl

Energetyka, OZE w sieci: Agroenergetyka na FB
OZE grupa na FB / GL / Blog energetyczno - paliwowy
 
 
strona główna  Zarejestruj się  Ogłoszenia  Forum  Kontakt z Redakcją 


Artykuły
BIOGAZ
 

Budowa pierwszej w Polsce biogazowni rolniczej wykorzystującej ptasie odchody

Data: 2008-05-28
Autorzy:
dr inż. Jan Cebula
mgr inż. Ludwik Latocha

Przedmiot i cel budowy
Przedmiotem przedsięwzięcia jest wybudowanie i eksploatacja przez rodzinę Pojdów zajmującą się hodowlą i rolnictwem biogazowni rolniczej, wykorzystującej odchody zwierzęce, kiszonki i odpady produkcji rolnej do wytwarzania biogazu i dalej energii elektrycznej i cieplnej. Pozostałość poprodukcyjna w postaci przefermentowanej gnojowicy zostanie zagospodarowana jako "ulepszony" nawóz naturalny na uprawy.

Dotychczasowy sposób korzystania ze środowiska

Hodowla zwierząt jest nierozerwalnie związana z powstawaniem gnojowicy, obornika a w kurniku odchodów kurzych. Dotychczas odchody te gromadzone są na gnojowisku, w zbiorniku gnojowicy na terenie podwórza za budynkami inwentarskimi, a znaczna część odchodów kurzych jest wywożona i gromadzona (do czasu właściwego dla nawożenia) na pryzmach w polu. Ten sposób postępowania nie tylko wiąże się z emisją odorów, ale również jednego z bardziej uciążliwych gazów cieplarnianych jakim jest metan, mający co najmniej 21(niektóre źródła podają wartość 27) krotnie większe negatywne oddziaływanie niż dwutlenek węgla. Eksploatacja biogazowni pozwoli na zasadnicze zmiany korzystania w tym zakresie ze środowiska.

Wprowadzenie do opisu biogazowni

Ponieważ w prawie polskim brak jest określenia (definicji) "biogazownia rolnicza" przyjmujemy że, jest to: zestaw urządzeń do wytwarzania i magazynowania biogazu (patrz Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej z dnia 7. października 1997 r. Dz. U. 132 poz. 877)
Do zestawu tego należą:
- komora fermentacyjna wraz z wyposażeniem,
- zbiornik biogazu.
Dalsze części składowe to budowle, urządzenia i osprzęt który w zależności od potrzeb, sposobu i wielkości wykorzystania produktów z fermentacji może być bardziej lub mniej rozbudowany. Otrzymany biogaz może być, spalany bezpośrednio w piecu lub jako paliwo gazowe zasilać silnik spalinowy, a masa pofermentacyjna (gnojowica pofermentacyjna), jako przetworzony nawóz naturalny wylewana pod uprawy.
W budowanym obiekcie substratami do produkcji biogazu będą odchody z kurnika, obornik, gnojowica z chlewni, pozostałości z produkcji rolnej itp. Wytworzony biogaz, zasilał będzie kogenerator którego produkt to energia elektryczna i energia cieplna. Przefermentowana w komorze gnojowica, będzie przetrzymana w nowym, zamkniętym zbiorniku betonowym (gnojowicy pofermentacyjnej) oraz już istniejącym w gospodarstwie zbiorniku gnojowicy i w odpowiednim czasie wylana pod uprawy.

Usytuowanie przedsięwzięcia

Przedmiotowa inwestycja usytuowana jest na części działki o numerze 99 i 100 w Studzionce przy ul. Powstańców Śląskich 51 przeznaczonej do obsługi produkcji w gospodarstwach rolnych.
W najbliższym otoczeniu projektowanego przedsięwzięcia znajdują się:

* na kierunku południowym - zabudowania gospodarcze, podwórze, dom i ulica
* na kierunku północnym - łąki
* na kierunku wschodnim - działka 1073/97
* na kierunku zachodnim - łąka dalej ulica i za ulicą zabudowa

W strefie oddziaływania nie występują obszary:

* parków narodowych
* ochrony uzdrowiskowej

Teren na którym realizowana jest inwestycja przeznaczony jest jako teren produkcji i obsługi rolniczej. Na części działki 99 i100 planuje się lokalizację kompletnej instalacji służącej do fermentacji (utylizacji) odchodów zwierzęcych i odpadów z działalności rolniczej innych niż niebezpieczne to jest wybudowanie, ustawienie lub adaptację: zbiornika wstępnego (końcówka istniejącego kolektora ściekowego), komory fermentacyjnej, zbiornika gnojowicy pofermentacyjnej oraz adaptację pomieszczenia technicznego (maszynowni) w części garażu maszyn rolniczych.
Podstawowe obiekty jak komora fermentacyjna i zbiornik biogazu usytuowano na terenie podwórza za budynkami gospodarczymi a zbiornik gnojowicy pofermentacyjnej na miejscu dotychczasowego gnojowiska to jest pomiędzy budynkami gospodarczymi i granicą działki od strony łąk. Studzienka pompy, przy istniejącym zbiorniku zrzutowym przy ścianie kurnika a pomieszczenie techniczne (maszynownia) w adaptowanym pomieszczeniu w budynku gospodarczym.

Skala przedsięwzięcia

Podstawową jednostką instalacji jest komora fermentacyjna, w naszym przypadku to cysterna stalowa o średnicy ~2,8 m i długości 10,3 m (objętości 61,0 m3), izolowana cieplnie, zajmowana powierzchnia (rzut) około 40 m2, zbiornik gnojowicy pofermentacyjnej to zbiornik betonowy zbrojony, okrągły o średnicy wewnętrznej 10.0 m i wysokości 5.0m, zagłębiony w ziemi około 1,5 m, zajmowana powierzchnia z opaską około 95,0 m2.
Zbiornik biogazu to worek z tworzywa sztucznego (kauczuku butylowego, mieszaniny plietylenowo-propylenowej) o pojemności około 85,0 – 90,0 m3 umieszczony (zawieszony) w typowym silosie blaszanym (zbożowym) o średnicy około 5,0 m i wysokości około 6,0 m jako osłonie przed uszkodzeniami mechanicznymi i działaniem otwartego ognia, zajmowana powierzchnia (rzut) z opaską około 35,0 m2. Drogi i place 150,0 m2. Razem z wolnymi powierzchniami pomiędzy drogą i obiektami około 440,0 m2 , obiekty budowlane (rzut) 170,0 m2. Dotychczas, powierzchnia ta była wykorzystana jako gnojowisko i zbiornik gnojowicy a w drugiej części, przejściowy plac składowania różnych przedmiotów związanych z prowadzeniem gospodarstwa.

Przewidywane ilości wykorzystywanych surowców, materiałów, paliw, wody oraz energii

Wielkość hodowli to średnio 19.000 sztuk niosek, 12 sztuk macior oraz 250 sztuk świń od prosięta do dojrzałego tucznika (około 85 prosiaków, 85warchlaków i 80 tuczników).
Do fermentacji przewiduje się wykorzystanie średnio na dzień następujących ilości surowców:

* odchody kurze - 1900,0 kg
* gnojowicy świńskiej - 900,0 kg
* kiszonki/zielonki - dorywczo (1 t/dzień)
* odpady zbożowe - dorywczo
* odpady okopowe - okresowo
* woda - 400 litrów (w pierwszych 6 –ciu tygodniach, później 200 litrów, po wdrożeniu procesu, uzupełnienie płynów będzie uzupełniane ze zbiornika gnojowicy przefermentowanej)
* energii elektrycznej 7,0 do 12 kWh - zasilanie pompy, mieszadeł, podajników ślimakowych, startu kogeneratora i wentylatora awaryjnego
* olej do smarowania silnika gazowego 2 razy po 7 litrów w roku
* innych materiałów nie przewiduje się.

Zielonki do zakiszania, składowane są na nie odległym od instalacji polu i w razie potrzeby przywożone bezpośrednio przed użyciem w procesie technologicznym. Odpady zbożowe wykorzystywane w biogazowni, mogą występować pod wieloma postaciami; pozostałości po omłotach rzepaku, omłotach zbóż, pogryzione przez gryzonie ziarno, zamoknięte i zapleśniałe ziarno, jak i zbędne nadwyżki pasz. Odpady okopowe to liście buraków, uszkodzone ziemniaki pozostałości warzyw itp.

Sposób gromadzenia, transportowania i magazynowania surowców przeznaczonych do produkcji biogazu

Gnojowica świńska spływa bezpośrednio z chlewni do nakrytego kanału zrzutowego, który w końcówce jest zakryty pokrywą i pełni rolę zbiornika wstępnego dla instalacji biogazowni i tam jest chwilowo (od kilku minut do kilku godzin) gromadzona. Odchody z kurnika, przy każdorazowym uruchomieniu taśm usuwających odchody z pod kur, będą zabierane i bezpośrednio przewożone na przyczepie i wrzucane do zbiornika wstępnego. A stamtąd jak wyżej opisano, po wymieszaniu, w krótkich odstępach czasowych nastąpi pompowanie do komory fermentacyjnej. Kiszonki i odpady z roślin okopowych (liście z buraków itp.) będą składowane na pryzmie polowej po przeciwnej stronie ulicy Powstańców Śląskich (w stosunku do posesji) w odległości około 200 m od drogi i najbliższych zabudowań. Kiszonka z pryzmy, przywożona będzie w razie potrzeby (szczególnie w czasie nasadzania kur lub innych przerw w zasilaniu z kurnika), codziennie i na jeden dzień zapasu. Rozładowana na płytę doraźnego składowania substratów stałych bezpośrednio w sąsiedztwie komory fermentacyjnej, a z płyty zrzucana według potrzeby do zagłębionej niszy w której znajduje się czerpak podajnika ślimakowego lub zgrzebłowego, transportującego substraty stałe do komory fermentacyjnej. Obornik po usunięciu z obory, zamiast na pryzmę, będzie bezpośrednio dostarczany pod transporter, od razu wrzucany do niszy czerpaka transportera i przemieszczony transporterem do komory fermentacyjnej.
Odpady zbożowe, również spożywcze czy pozostałości z karmy, będą bezpośrednio (w zależności od konsystencji) wrzucane do niszy zrzutowej lub zbiornika wstępnego.
Na terenie podwórza na płycie przy komorze fermentacyjnej gromadzone będą; zapasy substratów stałych (kiszonek), najwyżej na jeden, dwa lub trzy dni (okres świąteczny). Podobnie będzie z gromadzeniem odchodów zwierzęcych gromadzonych w kanale zrzutowym. A więc nie będzie długotrwałego składowania obornika jak to jest do tej pory.

Dane techniczne planowanego układu kogeneracyjnego

(wg firmy T&S Ruhland)

Motor typu Otto na gaz

Moc stała: 40 kWel
Zaadaptowany motor wysokoprężny typu D243 Bielarus (nowo wyprofilowane tłoki, podniesiona głowica, świece zapłonowe zamiast wtrysku)
Pojemność: 4.7 l
Prędkość obrotowa: 1500 obr/min

Generator

Silnik asynchroniczny firmy CELMA
Moc: 40 kW
Napięcie: 3x230 V
Prąd znamionowy: 66 A
Prędkość obrotowa: 1500 obr/min
Współczynnik mocy: cosφ = 0,88
Klasa bezpieczeństwa: IP55

Koszt całego układu łącznie z szafą sterowniczą i przyłączami wynosi ok. 25000€ netto lub ok. 16000€ z motorem na gaz po generalnym remoncie.

Na fotografiach przedstawiono początkowe stadia budowy i wyposażania biogazowni rolniczej.

do góry


Źródło:
Tekst oraz zdjęcia zamieszczone w artykule pochodzą z www.egie.pl


do góry

* * * * *

 
strona główna | polityka prywatności | nota prawna | partnerzy | kontakt | mapa serwisu | REKLAMA
Projekty HVAC | turbiny wiatrowe | Forum OZE
Copyright © Agroenergetyka.pl | design: Projekty internetowe