Substraty w biogazowniach 

W Polsce największa ilość funkcjonujących instalacji to biogazownie o mocach powyżej 750 kWe. Wpływa na to niższy jednostkowy koszt budowy (przypadający na 1 kW mocy) dużych instalacji w stosunku do biogazowni o niższych mocach. Ze względu na wzrost kosztów inwestycyjnych oraz operacyjnych, który miał miejsce w roku 2022 oraz aktualną sytuację na rynku energetycznym przewiduje się, że w najbliższym czasie rozpoczną się realizacje projektów o mocach od 2 MW w wzwyż. Powoduje to również konieczność zapewnienia dostaw dużych ilości surowca (substratu) do procesu technologicznego, co może mieć kluczowe znaczenie dla rentowności całej inwestycji. W związku z tym istotne jest rozeznanie lokalnego rynku substratów już na etapie planowania inwestycji. Szczególnie ważny jest również dostęp do surowców dodatkowych lub awaryjnych, które będą mogły być wykorzystane w procesie fermentacji w zastępstwie surowca głównego co ograniczy ryzyko zatrzymania pracy instalacji. Przykładem może być tutaj sytuacja, w której ze względu na drastyczny wzrost ceny kiszonki z kukurydzy do obecnych poziomów wynoszących nawet 300 zł/Mg, może dojść do drastycznego spadku zysów z produkcji biogazu.  

Kluczowe substraty w biogazowniach: odchody, rośliny energetyczne i więcej

Na polskim rynku biogazu, duże znaczenie ma wykorzystanie materiałów odpadowych z przemysłu rolno-spożywczego, które mogą stanowić dobrej jakości substrat w procesie fermentacji. Zauważalny wzrost ich wielokierunkowego wykorzystania spowodowany jest działaniami, mającymi na celu w pierwszej kolejności ograniczenie kosztów ich zagospodarowania przez wytwórców. Finalnie wpływa to również na ograniczenie składowania tego rodzaju materiałów organicznych na składowiskach odpadów oraz ich niekontrolowanego rozkładu.  

Jednym z najczęściej stosowanych w Europie oraz Polsce substratów biogazowych jest gnojowica, która stanowi mieszaninę kału i moczu zwierzęcego (najczęściej bydlęcego bądź świńskiego) oraz wody pochodzącej z mycia stanowisk i pojenia. Powstaje ona w wyniku stosowania bezściółkowych systemów chowu zwierząt. Zgodnie z danymi udostępnionymi przez Krajowy Ośrodek Wsparcia Rolnictwa w Polsce, w procesie fermentacji metanowej wykorzystywane jest rocznie ponad  800 tys. ton tego surowca. W instalacjach biogazowych, powstających głównie przy gospodarstwach wyspecjalizowanych w hodowli bydła lub trzody chlewnej, gnojowica stanowi dobrej jakości materiał rozcieńczający wsad (składający się głównie z materiałów roślinnych). 

Innowacyjne podejścia do wykorzystania odpadów spożywczych w produkcji biogazu 

Coraz częściej biogazownicy zwracają uwagę na możliwość wykorzystania różnego rodzaju odpadów spożywczych, mięsnych lub poubojowych. Jest to o tyle interesujące, że materiały tego typu mogą stanowić nie tylko wysokowydajne źródło biogazu, ale również dodatkowe źródło dochodu z tytułu ich utylizacji. Należy jednak pamiętać, że odpady tego typu stanowią uboczne produkty pochodzenia zwierzęcego (UPPZ), które podlegają pod kontrolę Lekarza Weterynarii. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i  Rady (WE) nr 1069/2009 z dnia 21  października 2009  r. określającym przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego, nieprzeznaczonych do spożycia przez ludzi, i  uchylające rozporządzenie (WE) nr  1774/2002 (rozporządzenie o  produktach ubocznych pochodzenia zwierzęcego): 

• UPPZ stanowiące materiał kat. 2  mogą być przekształcane w biogaz:

• UPPZ stanowiące materiały kategorii 3 mogą być usuwane przekształcenie w biogaz w instalacji, która wyposażona jest w urządzenie do higienizacji (70 °C w czasie jednej godziny).  

Należy również w tym miejscu zaznaczyć, że Ustawa z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (DzU z 2013 r. poz. 21) wskazuje, że jej przepisy nie dotyczą „produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego, w tym produktów przetworzonych objętych rozporządzeniem (WE) nr 1069/2009, z wyjątkiem tych, które są odpadami przewidzianymi do składowania na składowisku odpadów albo do przekształcania termicznego lub do wykorzystania w zakładzie produkującym biogaz lub w kompostowni, zgodnie z tym rozporządzeniem” (art. 2 ust. 9). W świetle powyższych przepisów – jeżeli produkty uboczne pochodzenia zwierzęcego są przekazywane do deponowania na składowisku odpadów, termicznego przekształcania, produkcji biogazu lub do wykorzystania w kompostowni, wówczas bezsprzecznie stanowią one odpad. W takim przypadku przedsiębiorca dostarczający takie odpady, zobligowany jest do stosowania wszystkich przepisów ustawy o odpadach, w tym do: 

• uwzględnienia tych odpadów w pozwoleniu na wytwarzanie odpadów, jeśli musi takowe posiadać (gdy wytwarza więcej niż 1 Mg odpadów niebezpiecznych lub więcej niż 5 000 Mg odpadów innych niż niebezpieczne w ciągu roku); 
• prowadzenia ewidencji odpadów; 
• składania rocznego sprawozdania do urzędu marszałkowskiego; 
• przekazywania odpadów (produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego) wyłącznie podmiotom, które posiadają decyzje na gospodarowanie odpadami. 

Selekcja substratów, kontrola i ewidencja 

Niezależnie od rodzaju wykorzystywanych surowców, pierwszym etapem przetworzenia jest ich dostawa na teren instalacji. Jest ona szczególnie istotna w przypadku wykorzystywania materiałów spoza własnego przedsiębiorstwa (lub gospodarstwa rolnego). Konieczna jest wtedy kontrola dostarczanych substratów. Dane dotyczące, między innymi masy materiałów, wymagane są do celów rozliczeniowych i dokumentacyjnych. Zadaniem osoby przeprowadzającej przyjęcie jest wykonanie kontroli wizualnej. Pozwala ona ocenić już na wstępnym etapie przydatność substratu do celów biogazowych (np. nadmierna ilość wody w substracie stałym, widoczna pleśń). Ponadto, należy okresowo pobierać reprezentatywne próby, które pozwolą ocenić zgodność podstawowych parametrów materiału z danymi zapisanymi m.in. w kontrakcie z rolnikami. Szczególnie istotna jest kontrola substratów, które klasyfikowane są jako odpady.  W tym przypadku, w zależności od kategorii odpadów, konieczne jest prowadzenie ewidencji odpadowej zgodnie z przepisami prawa.