Állattartás, trágyakezelés és biogáz-termelési lehetõségek

Mindegyik lehetõség és megoldás kompromisszum, hiszen ezek olyan költséges megoldások, melyeknél többnyire nem gazdasági haszonról, eredményrõl, profit-termelésrõl van szó, hanem ártalmatlanításról, hasznosításról, a környezet minõségérõl, fenntartható állapotáról stb., és az eredmény gyakran nem is egyszerûen érzékeltethetõ, mérhetõ, és még kevésbé számszerûsíthetõ.



Az Agro Naplóban is számos cikk jelent meg a trágyakezelés, -hasznosítás témakörében, (csak példaként felemlítve: Käsz László: A hígtrágyakezelés korszerû gépesítése, 2004/5, vagy Dr. Fenyvesi László-Mátyás László: Hígtrágyából energia, 2002/3) és ezek közel teljes körûen bemutatják a lehetõségeket. Ha a lehetõségeket vizsgáljuk, akkor láthatjuk, hogy az eljárások lényegében nem változnak, de folyamatosan változnak azok a körülmények, melyek más-más súlypontként jelenhetnek meg a döntéseknél. A trágyakezelés és hasznosítás témakörében például lényeges momentum, mely új szempontként jelenhet meg a hazai elõírásoknál szigorúbb EU követelmények teljesítésének kényszere, valamint a megújuló energiaforrásokból termelt villamosenergia átvételével és átvételi árával kapcsolatos hazai szabályozás. Ha ezekhez a változásokhoz hozzávesszük a földgázellátás biztonságával kapcsolatos eseményeket, akkor érthetõvé válik az a gondolat, hogy a trágyakezelést az energetikai hasznosítással összekötve célszerû megoldani.



Az elõzõekben már említett Hígtrágyából energiát címû cikkben a szerzõk bemutatták a trágyából elõállítható biogáz technológia lényegét, és ezek után már csak az a kérdés fogalmazódik meg az olvasóban, miért nem használjuk ki ezt a lehetõséget, miért nem terjed ez a rendkívül elõnyösnek mutatkozó eljárás. A biogáz technológia ugyanis rendkívül elõnyös, és a biomassza energetikai hasznosításában a legracionálisabb lehetõség: olyan anyagból kapunk energiát, amely egyébként nemkívánatos, nehezen elhelyezhetõ, ugyanakkor a szerves anyagban levõ értékes anyagok megmaradnak (melyek más megoldásoknál, pl. a biomassza tüzelésénél egyértelmûen elvesznek). A kézenfekvõnek mutatkozó lehetõség kiaknázása azonban csak akkor reális, ha körültekintõen, a körülmények alapos elemzésével döntünk az eljárás alkalmazása mellett. A körültekintõ elemzés során az elõnyök és alkalmazási feltételek egybevetése szükséges. Melyek ezek a kérdések:

 

Miért éppen biogáz?

• Alternatív jövedelemforrást teremt. A biogázüzem és a termeszthetõ energiahordozó termelés bevételi forrás növelést eredményez.

• Lokális munkahelyek adódnak mind a termeléshez, mind az elõkészítéshez, sõt, a tároláshoz és a szállításhoz is.

• Regionális fejlõdést szolgál. Az energiahordozó elõállítása, a „saját” energiaellátás megteremtése növelheti az adott térségben az emberek identitástudatát, és egyben javíthatja a vidék attraktivitását, csökkentheti az elvándorlást, ösztönözheti az új kisüzemek létrehozását.

• Javítja a mezõgazdaság imázsát. Új feladatok megjelenésével, korszerû technológiákkal való szoros kapcsolattal a mezõgazdaság új megvilágításba kerülhet. Nem „csak” élelmiszertermelõ, hanem energiaszállító „is” lesz.

• Hatást gyakorol a tájra. Ezt a hatást azonban itt is differenciáltan kell megítélni. Azon területeken, amelyeken energianövényt termesztenek, a parlagon hagyáshoz képest elõnyösen megváltozik a kultúrvidék értéke.

• Jelentõs gazdasági impulzust adhat. Lokális energiaforrásként az energiaellátás biztonságát, az energiahatékonyság javítását szolgálja.

Mire használható?



A biogáz a szerves anyagok biológiai úton történõ fermentációja során energiát nyerünk, anélkül, hogy az értékes szerves anyag megsemmisülne.



A biogáz energetikai hasznosításának lehetõsége megegyezik a földgáz, vagy a pb gáz felhasználásával. A felhasználás célszerûsége azonban azt követelné meg, hogy a felhasználás lehetõleg alkalmazkodjon a biogáz termelés ritmusához. A felhasználás másik szempontja, hogy lehetõleg ne kelljen, vagy ne jelentõs mértékben kelljen átalakítani a keletkezett gázt, mert ezek a mûveletek költséget és energiát igényelnek.



A biogáz felhasználása szempontjából az volna a legkedvezõbb, ha a keletkezést követõen tárolás nélkül fel lehetne használni.



A megtisztított és tárolt gáz felhasználásának elsõdleges területei: háztartásban és mezõgazdasági tevékenységeknél a fûtés, fõzés, melegvíz-elõállítás, hûtés, stabil munkagépek közvetlen hajtása, vagy biogázból villamosenergia termelése biogáz erõmûvekben. A szerves anyagból termelt áram kötelezõ átvétele és ártámogatása elõnyösen befolyásolja a biogáz erõmûvek létesítésének gazdasági kockázatát, és az utóbbi idõben elsõsorban ilyen biogáz üzemek tervezése van napirenden.



Villamosenergia-termelés esetén a keletkezõ gáz 28–35%-ának megfelelõ energiamennyiséggel lehet számolni, a 65–72%-a hõenergiaként hasznosítandó, melybõl a rendszer önfogyasztása 10%-ra tehetõ. Tehát a biogáz erõmûvek létesítése esetén is fontos feltétel a hõenergia ésszerû hasznosításának biztosítása.

Milyen alapanyagokból?



Biogáz elõállításra gyakorlatilag alkalmas minden szerves anyag, így: szerves trágya, fekália, élelmiszeripari melléktermékek és hulladékok, növényi maradványok, háztartási hulladékok, kommunális szennyvizek stb.



Ma a biogáz-termelés legnagyobb potenciális nyersanyagbázisát a folyékony és iszapszerû hulladékok, melléktermékek alkotják, és energetikai célra termesztett növények, ugyanakkor pontosan ezen anyagoknak van legkevésbé megoldva a környezetvédelmi szempontokat is kielégítõ elhelyezése.



A kis szárazanyag-tartalmú alapanyagok felhasználása gazdaságossági szempontból nem elõnyös (nagy tömeget kellene melegíteni) ezért célszerû szilárd komponensekkel (pl. szilárd hulladék, melléktermék) keverni. Így elérhetõ az optimális szárazanyag-tartalom, és a szilárd hulladék is biogáz forrásként hasznosul. A megfelelõ nedvességtartalmat tehát olyan hulladékanyagok bekeverésével célszerû beállítani, amelyek a biogáz-termelés alapanyagának, a kevert, betáplált masszának biztosítják a megfelelõ C : N arányt, és a fermentatív mikroszervezetek üzemi körülmények között le tudják bontani, metánképzésre alkalmassá tudják tenni.



A mezõgazdasági melléktermékek (pl. szalma, kukoricaszár) bekeverése kedvezõ, fõleg a hígtrágyák erjesztéséhez, ugyanakkor azt is figyelembe kell venni, hogy pl. a szalma közvetlen eltüzelésével kétszer annyi energiához lehet jutni, mint biogáz-elõállítás és -hasznosítás révén. Így a szilárd energiahordozóként is számba vehetõ mezõgazdasági melléktermékeket csak a szükséges esetben és mértékben célszerû bekeverni.

Mibõl mennyi gáz keletkezik?

Az egyes szerves anyagok anaerob erjesztésekor a fajlagos gáz (metán) kihozatal elsõsorban az alapanyag minõségétõl, a hõmérséklettõl és a reaktorban töltött idõtõl függ. Elfogadott érték, hogy 1 számosállat napi trágyamennyiségével termelhetõ biogáz energiatartalma 0,8 kg tüzelõolajéval egyenlõ. (1 szarvasmarha napi trágyamennyiségét 6,40 kg, 1 sertését 0,5 kg szárazanyaggal lehet számolni.) A trágya és a trágyához keverhetõ fontosabb kiegészítõ szerves anyagok fajlagos gázhozamának közelítõ értékeit a táblázatból lehet számításba venni.



Milyen feltételek esetén?

A biogáz-üzemek létesítését az alábbi feltételek teljesülése mellett javasolt:

• Az üzem közvetlen közelében keletkezik kellõ mennyiségû és nedvességtartalmú szerves hulladék, melynek ártalmatlanításáról a biogáz-üzem hiányában más módon kell gondoskodni;

• A kierjesztett szerves anyag szántóföldi, ültetvényi vagy tógazdasági elhelyezésének jogszabályi feltételei adottak és a kihelyezés hosszú távra biztosított;

• A kierjesztett szerves anyagot befogadó közeg (földterület, víztömeg) megfelelõ méretû, mely szavatolja a nitrát direktíva betartását;

• A megtermelt biogáz gázmotorokban történõ hasznosítására lehetõség van és az így termelt villamos áram hosszú távú értékesítése biztosított;

• A gázmotorok mûködése közben keletkezett hulladékhõ hasznosítására helyben van mód, hõ, illetve melegvíz elõállításán keresztül, mellyel kommunális és/vagy ipari szükségleteket elégítenek ki.

• A jelentõs kezdeti beruházási költségek meghatározó része (40–80%-a) fedezhetõ vissza nem térítendõ támogatásból vagy legalább kamatkedvezményes hitelbõl.

Hol hozzunk létre?



Biogáz erõmû elõkészítésének elsõ és meghatározó tevékenysége a megfelelõ helyszín megválasztása. Minthogy a biogáz-termelés kis energiasûrûségû alapanyagra épül, így alapvetõ követelmény a helyszínnel szemben a megfelelõ mennyiségû biogáz-termeléshez használható alapanyag. Ez a szigorúnak látszó követelmény látszólag egyszerûen teljesíthetõ, mert a biogáz-gyártáshoz leginkább alkalmas és mennyiségileg is koncentráltan megjelenõ alapanyag az állati trágya. Ez azt jelenti, hogy biogáz üzem számára a megfelelõ helyszín az állattartó telep környezete. Egy térségben az állattartó telepek ismeretében felállítható az a sorrend, mely a potenciális helyszíneket jelenti. Ezek sorrendjében az tekinthetõ a legkedvezõbbnek, ahol az alapanyagként használható szervesanyag mennyisége a legjelentõsebb. Természetesen ennek a követelménynek nem feltétlen egy állattartó teleprõl származó szervesanyag-mennyiséget kell tekinteni, gazdaságilag is elfogadható, ha a szerves anyagot 20–50 km távolságon belülrõl össze tudják gyûjteni. Ha azonban reálisan megvalósítható, sikeres projekt helyszínét kívánjuk meghatározni, úgy ez a feladat igényli a legnagyobb felkészültséget és széles körû ismeretszerzést.

Hogyan fogjunk hozzá?



A biogáz üzem beruházásának elõkészítése, ill. a beruházás lebonyolítása teljesen azonos más létesítményekével, csupán néhány sajátosság miatt nagyobb körültekintést és széleskörûbb szakmai ismereteket igényel. Ezt a követelményt a beruházó a döntéselõkészítés munkájára bevont szakemberek, ill. vállalkozások referenciájával tudja a leginkább kielégíteni. 



A biogáz üzem megvalósítás fõbb lépései:

• helyszín kiválasztása,

• alapanyag-mennyiség meghatározása,

• technológia megválasztása,

 

• elõtervek elkészítése,

 

• technológiai elõterv készítése,

 

• pénzügyi terv készítése,

 

• döntéselõkészítõ anyag összeállítása,

 

• engedélyezési tervek elkészítése,

 

• környezeti hatástanulmány elkészítése,

 

• kiviteli tervek elkészítése,

 

• kivitelezés,

 

• próbaüzem.

 

Az elmúlt néhány évben a trágyahasznosítás ilyen irányú hasznosításában már némi elõrelépés tapasztalható. Ez azért fontos, mert azt igazolja, hogy azok a lehetõségek, melyek régóta megfogalmazásra kerültek a gyakorlatban is megvalósíthatók.