Články

Podlimitní EIA malé BPS Prušánky

Ladislav Košík

18. 12. 2012

článek v pdf

Uvedená mini neboli malá bioplynová stanice bude produkovat elektrickou a tepelnou energii z obnovitelných zdrojů. Současně napomůže materiálovému využívání biologicky rozložitelných surovin, neboť výstupem ze zařízení bude kromě energií také certifikované organické hnojivo. Situování záměru v dané lokalitě bylo vybráno s ohledem na dostupnost inženýrských sítí, produkce veškerého objemu vstupních surovin přímo v lokalitě (tj. kukuřičné siláže).

Výstupem bude elektrická energie, která bude prodávána do rozvodné sítě, teplo, které bude sloužit pro potřeby stanice a zfermentovaná hmota (stabilizovaný digestát) používaná jako ekologicky nezávadné, velmi hodnotné hnojivo, čímž současně napomáhá materiálovému využívání biologicky rozložitelných surovin.

Stavba bude vhodným způsobem navazovat na okolní objekty neboť bude umístěna v areálu bývalého zemědělského družstva v Prušánkách vedle místní čističky odpadních vod (viz mapová příloha), čímž bude vytvářet souvislý a vyvážený celek začleněný do okolní krajiny. Vstupní biomasa je v kombinované nádrži zpracovávána anaerobní fermentací. Meziproduktem je bioplyn, použitý k pohonu kogenerační jednotky.

Bioplynová stanice se skládá ze vstupní betonové skružové jímky o celkovém využitelném objemu cca 1 m3, z jedné kombinované kruhové nádrže, rozdělené příčkou na fermentační a skladovací část, přičemž celá nádrž je zastřešena integrovaným jímačem bioplynu, a dále z výrobny elektrické energie (kontejneru s kogenerační jednotkou). Rozměry nádrže jsou průměr 13 m, výška 4,5 m, tj. celkový objem nádrže 600 m3, z čeho 520 m3 je pracovní objem (fermentační část 205 m3, skladovací část 315 m3). Stavbu doplní dále infrastruktura zařízení, tj. trubní rozvody, zpevněné plochy a příjezdy, přípojka k distribuční síti el.energie atd. Stavba a její stavební části budou provedeny tradiční technologií - beton, keramické bloky, ocelové a dřevěné konstrukce atd.

Celkový výkon mini bioplynové stanice bude 40 kW elektrické energie a cca dalších 40 kW tepelné energie. Provoz se předpokládá na cca 8 000 hod ročně.

Fytomasa (tj. kukuřičná siláž) bude do fermentační části vkládána pomocí šnekového dávkovacího zařízení a biologicky znečištěná povrchová voda bude přečerpávána ze vstupní jímky do té samé části. Míchání surovin v nádrži bude zajištěno pomaluběžnými míchadly, vytápění zajistí trubkový had napájený teplovodním systémem napojeným na chladící okruh kogenerační jednotky. Po zahřátí surovin na tzv. mezofilní teplotu to je 42°C probíhá intenzivní fermentační proces, který vstupní organickou hmotu mění na bioplyn (metan a oxid uhličitý). Po výrazném biologickém rozkladu vstupního materiálu ve fermentační části (zádržný čas materiálu cca 88 dní) je vzniklý digestát přečerpáván čerpadlem do skladovací části nádrže (skladovací kapacita na více než 200 dní).

Technologie této malé zemědělské bioplynové stanice používá 2-stupňové odsíření bioplynu, jednak prvotní probíhá již v nádrži kontrolovaným přidáváním vzduchu na úrovni do 2% oproti množství produkovaného bioplynu za stejnou časovou jednotku. Množství přidávaného vzduchu je regulováno tak, aby bioplyn vycházející z nádrže neobsahoval žádný kyslík, protože při vyšších koncentracích O2 dochází ke snížení výtěžnosti metanu.

Bakterie, oxidující sirovodík (H2S), rostou na hladině substrátu, na stěnách a na stropech reaktorů. Dřevěná konstrukce stropů a trámy vytváří vhodné prostředí pro vzdušné smíšené kultury bakterií, způsobující vysrážení elementární síry a síranu oxidací sirovodíku. Vyprodukovaná síra padá zpět do fermentujícího substrátu a odčerpává se spolu se stabilizovaným digestátem. Tímto se síra dostává opětovně do půdy, kde jako hnojivová složka napomáhá opětovnému růstu kulturních plodin.

Druhý stupeň odsíření bioplynu probíhá v kontejneru kogenerační jednotky, kde se bioplyn před spalováním žene přes filtr aktivního uhlí. V něm se z bioplynu odbourává zůstatkové množství sirovodíku tak, aby jeho koncentrace nepřesahovala 40 ppm. Je pochopitelné, že je cílem i samotného investora, aby množství sirovodíku v bioplynu bylo před spalováním v kogenerační jednotce co nejnižší. Tím se zvyšuje kvalita bioplynu i bezpečnost spalování tohoto média v zařízení. Vysoká koncentrace H2S v bioplynu totiž není pro optimální spalovací proces žádoucí a zvyšuje riziko koroze vnitřních častí spalovacího motoru kogenerační jednotky.

Z integrovaného jímače plynu je bioplyn o průměrném obsahu metanu cca 53% veden potrubím do kontejneru kogenerační jednotky k úpravě vlhkosti a zbavení zůstatkového sirovodíku. Zde je využit jako palivo k pohonu kogenerační jednotky, k produkci elektrické energie a tepla.

Kogenerační jednotka bioplynové stanice bude vyrábět celkem 40 kW elektrické energie a současně cca 40 kW tepelné energie, získávané z chlazení motoru a především z tepla výfukových spalin. Provoz se předpokládá na cca 8000 provozních hodin za rok.

Elektrická energie je prodávána do distribuční sítě rozvodného závodu, tepelná energie bude využita pro ohřev nádrže bioplynové stanice. Stabilizovaný digestát bude využit jako vysoce kvalitní certifikované hnojivo a bude aplikováno na okolitých pozemcích stanice, které obhospodařuje zemědělský podnik Agro Podlužan. Produkce stabilizovaného digestátu bude představovat cca 550 m3 za rok, tj. 1,5 m3/den.

Potřeba vstupní biomasy (tj. kukuřičné siláže) pro celoroční provoz uvedené mini zemědělské bioplynové stanice představuje 750 t/rok, tj. 2 t/den co je možno dopěstovat v dané lokalitě na ploše do 20 ha. Z těchto surovin bude vyprodukováno denně cca 438 Nm3 bioplynu (cca 160 tis Nm3/rok).

Zde je uveden pouze úryvek z podlimitního záměru EIA, celý dokument je přístupný ke stažení v pdf.