Bioplynová stanice: Porovnání verzí

Z Enviwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
 
(Není zobrazeno 10 mezilehlých verzí od 3 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
Bioplynová stanice je technologické zařízení využívající procesu [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD digesce|anaerobní digesce]] ke zpracování [[wikipedia:cs:Biologicky rozlo%C5%BEiteln%C3%BD odpad|bioodpadu]], případně jiného biologicky rozložitelného materiálu. Hlavním produktem anaerobní digesce je [[wikipedia:cs:Bioplyn|bioplyn]], který lze využít jako alternativní zdroj energie.  
+
[[Image:Bioplynova stanice Lipa.jpg|right|Bioplynová stanice Lípa]] Bioplynová stanice je technologické zařízení využívající procesu [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD digesce|anaerobní digesce]] ke zpracování [[wikipedia:cs:Biologicky rozlo%C5%BEiteln%C3%BD odpad|bioodpadu]], případně jiného biologicky rozložitelného materiálu. Hlavním produktem anaerobní digesce je [[wikipedia:cs:Bioplyn|bioplyn]], který lze využít jako alternativní zdroj energie.  
  
[[Image:Bioplynova stanice Lipa.jpg|right|Bioplynová stanice Lípa]]  
+
==Hlavní princip bioplynových stanic==
 +
Jedná se o zařízení, jejichž hlavním procesem a účelem je přeměna substrátů ze zemědělství, čistírenských kalů či biologicky rozložitelných odpadů na výstup, tzv. [[w:cs:Bioplyn|bioplyn]]. Jeho energetický potenciál je možné využít buď přímo v lokalitě bioplynové stanice, nebo skrze distribuční kanál přesunout na místo spotřeby.<ref name=":1" />  V obecné rovině se vstupům do procesu přeměny na bioplyn říká [[w:cs:Biomasa|biomasa]]. Do této kategorie spadá veškeré hmota organického původu, která může být ve formě dendromasy (dřevní biomasa), [[w:cs:Fytomasa|fytomasy]] (zemědělské plodiny, rostliny) a biomasy živočišného původu.<ref name=":1">{{Citace elektronické monografie
 +
| příjmení = Ústav zemědělské ekonomiky a informací
 +
| jméno =
 +
| titul = Metodika kalkulací nákladů a výnosů bioplynových stanic v zemědělských podnicích
 +
| url = https://www.uzei.cz/data/usr_001_cz_soubory/metodika_bps.pdf
 +
| vydavatel =
 +
| místo = Praha
 +
| datum vydání = 2013
 +
| datum přístupu = 2021-02-13
 +
}}</ref>
  
== Anaerobní digesce ==
+
Biomasa jako významný obnovitelný zdroj dostala své významné místo díky evropské politice zaměřené na hospodářský růst, který je podpořen formou inovací do alternativních zdrojů a udržitelné a konkurenceschopné energeticky. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES určila cíl zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů v EU na 20 % do roku 2020 a biomasa v tomto směřování má zásadní pozici.<ref>{{Citace elektronické monografie
 +
| příjmení = Evropský parlament a Rada
 +
| jméno =
 +
| titul = Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES ze dne 23. dubna 2009, o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a změně a následném zrušení směrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES
 +
| url = https://eur-lex.europa.eu/legal-content/CS/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0028&from=EN
 +
| vydavatel =
 +
| místo =
 +
| datum vydání = 2009
 +
| datum přístupu = 2021-02-13
 +
}}</ref>
 +
 
 +
Česká republika je dle dat z roku 2014 na pátém místě za Německem, Itálií, Švýcarskem a Francií v produkci elektřiny z bioplynu.<ref name=":0">{{Citace periodika
 +
| příjmení =
 +
| jméno =
 +
| titul = Strategická výzkumná agenda oboru bioplyn
 +
| periodikum = Česká bioplynová asociace
 +
| datum =
 +
| ročník =
 +
| číslo =
 +
| strany =
 +
| url = https://www.czba.cz/files/ceska-bioplynova-asociace/uploads/files/SVA_CzBA_2014_FINAL.pdf
 +
}}</ref> Vzhledem ke zkušenostem zahraničních firem se stavbou bioplynových stanic jsou stanice v České republice založené na technice zejména z německy mluvících sousedních zemí.<ref name=":0" />
 +
 
 +
Od roku 2020 se změnila pravidla finanční podpory bioplynových stanic. Do té doby [[w:cs:Energetický regulační úřad|Energetický regulační úřad]] rozlišoval dvě kategorie – zemědělské a odpadové bioplynové stanice. Vyšší podpora byla dříve směřována k zemědělským bioplynovým stanicím, které byly označeny jako AF1, které zpracovávají primární energetické suroviny. Kategorie AF2 byla pro tzv. odpadové bioplynové stanice a byla jim přiřazena nižší podpora. Obě kategorie byly sjednoceny do jedné, AF, která je na úrovni předchozí AF1.<ref>{{Citace elektronické monografie
 +
| příjmení = Škrdlíková
 +
| jméno = Helena
 +
| titul = Zajímej.se
 +
| url = https://zajimej.se/zemedelske-bioplynove-stanice-konecne-mohou-prijimat-ke-zpracovani-i-bioodpady/
 +
| datum vydání = 2020-05-26
 +
| datum přístupu = 2021-02-13
 +
| jazyk = cs
 +
}}</ref>
 +
 
 +
==Zemědělské bioplynové stanice==
 +
Hojně rozšířené jsou zemědělské bioplynové stanice. Příkladem může být [[Jihočeský kraj]], kde jsou zastoupeny 77 %.<ref>{{Citace elektronického periodika
 +
| příjmení =
 +
| jméno =
 +
| titul = Mapa bioplynových stanic
 +
| periodikum = Česká bioplynová asociace
 +
| url = https://www.czba.cz/mapa-bioplynovych-stanic.html
 +
| jazyk = cs
 +
| datum přístupu = 2021-02-13
 +
}}</ref> Jejich největším přínosem je podpora lokální ekonomiky a pozitivní vliv na stabilitu podniků v zemědělství.<ref>{{Citace elektronické monografie
 +
| příjmení = Sagapová
 +
| jméno = N.
 +
| příjmení2 = Cudlínová
 +
| jméno2 = Eva
 +
| titul = Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference Region v rozvoji společnosti 2017
 +
| url = https://www.researchgate.net/profile/Peter_Papso/publication/339739145_Analyza_novo_vynarajucich_sa_potrieb_deti_a_mladeze_jako_cesta_k_tvorbe_mladeznickej_politiky_na_urovni_obce/links/5e62185d45851516355213e6/Analyza-novo-vynarajucich-sa-potrieb-deti-a-mladeze-jako-cesta-k-tvorbe-mladeznickej-politiky-na-urovni-obce.pdf
 +
| vydavatel = Mendelova univerzita v Brně
 +
| místo = Brno
 +
| datum vydání = 2017
 +
| datum přístupu = 2021-02-13
 +
| kapitola = Vliv zemědělských bioplynových stanic na lokální ekonomiku - bioekonomika v rurálním prostředí
 +
}}</ref>
 +
 
 +
Tyto stanice pomohu být obyvateli obcí vnímány negativně, ale výhody, které přináší hlavně v rámci energetické soběstačnosti a redukce emisí v lokalitě, tato negativa znatelně převyšují. Pro lokální ekonomiku také znamenají příležitost k budoucímu rozvoji.<ref name=":0" />
 +
 
 +
Základním předpokladem pro správný provoz zemědělských bioplynových stanic je vždy dostatek biomasy. [[w:cs:Globální oteplování|Globální klimatická změna]] se projevuje i v rámci českého území, kdy se hospodáři stále častěji potýkají se suchými léty. Pro budoucí vývoj je pak zásadní otázkou, jakým směrem rozvíjet zemědělské bioplynové stanice v kontextu úbytku využitelné biomasy. Podíváme-li se na tento problém z pohledu přidané hodnoty, kdy biomasa zaujímá nejnižší stupeň, tak se nabízí transformace bioplynových stanic na tzv. [[w:cs:Biorafinérie|biorafinérie]], z nichž vstupy v podobě chemikálií a farmaceutik jsou na vyšším stupni vzhledem k přidané hodnotě.<ref>{{Citace monografie
 +
| příjmení = Sagapová
 +
| jméno = N.
 +
| příjmení2 = Buchtele
 +
| jméno2 = R.
 +
| titul = Rozvoj Jihočeského kraje - potenciál pro aplikaci iniciativy Evropské komise Smart Region
 +
| vydání =
 +
| vydavatel = Jihočeská univerzita, Ekonomická fakulta
 +
| místo = České Budějovice
 +
| rok vydání = 2020
 +
| počet stran =
 +
| kapitola = Zemědělské bioplynové stanice - co s nimi dál?
 +
| strany =
 +
| isbn =
 +
}}</ref>
 +
 
 +
==Anaerobní digesce==
 
Anaerobní digesce (anaerobní fermentace) je proces, při kterém [[wikipedia:cs:Mikroorganismus|mikroorganismy]] rozkládají organický materiál bez přístupu vzduchu. Může probíhat samovolně v přírodě nebo řízenou metodou v bioplynových stanicích. Celý proces probíhá ve čtyřech základních fázích:  
 
Anaerobní digesce (anaerobní fermentace) je proces, při kterém [[wikipedia:cs:Mikroorganismus|mikroorganismy]] rozkládají organický materiál bez přístupu vzduchu. Může probíhat samovolně v přírodě nebo řízenou metodou v bioplynových stanicích. Celý proces probíhá ve čtyřech základních fázích:  
  
#'''[[wikipedia:cs:Hydrol%C3%BDza|hydrolýza]]''' - hydrolytické mikroorganismy štěpí makromolekulární organické látky na menší molekuly schopné transportu do buňky, kde&nbsp;probíhají další fáze  
+
#'''[[wikipedia:cs:Hydrol%C3%BDza|hydrolýza]]''' - hydrolytické mikroorganismy štěpí makromolekulární organické látky na menší molekuly schopné transportu do buňky, kde&nbsp;probíhají další fáze
#'''acidogeneze''' - produkty hydrolýzy jsou štěpeny na jednodušší látky (kyseliny, alkoholy, CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>)  
+
#'''[[w:cs:Acidogeneze|acidogeneze]]''' - produkty hydrolýzy jsou štěpeny na jednodušší látky (kyseliny, alkoholy, CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>)
#'''acetogeneze''' - tvorba kyseliny octové, CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub>  
+
#'''acetogeneze''' - tvorba kyseliny octové, CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub>
 
#'''[[wikipedia:cs:Methanogeneze|methanogeneze]]''' - vznik methanu ze směsi CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub> nebo z kyseliny octové; vedlejším produktem je CO<sub>2</sub><ref name="Straka">STRAKA, F. a kol.: ''Bioplyn – příručka pro výuku, projekci a provoz bioplynových systémů''. Praha: GAS s.r.o., 2006, 706 s, ISBN 80-7328-090-6</ref>
 
#'''[[wikipedia:cs:Methanogeneze|methanogeneze]]''' - vznik methanu ze směsi CO<sub>2</sub> a H<sub>2</sub> nebo z kyseliny octové; vedlejším produktem je CO<sub>2</sub><ref name="Straka">STRAKA, F. a kol.: ''Bioplyn – příručka pro výuku, projekci a provoz bioplynových systémů''. Praha: GAS s.r.o., 2006, 706 s, ISBN 80-7328-090-6</ref>
  
== Provoz bioplynové stanice ==
+
==Provoz bioplynové stanice==
=== Substráty ===
+
===Substráty===
 
V bioplynové stanici lze zpracovávat kejdu, hnůj a jiné odpady z živočišné výroby, [[wikipedia:cs:Fytomasa|fytomasu]], odpady z rostlinné výroby, ze stravování, biologicky rozložitelný komunální odpad a čistírenské kaly. Vhodné jsou zvláště materiály s vyšší vlhkostí. Často se uplatňuje kofermentace<ref name="Schulz">SCHULZ, H.; EDER, B.: ''Bioplyn v praxi – Teorie, projektování, stavba zařízení, příklady''. Ostrava: HEL, 2004. 166 s, ISBN 80-86167-21-6</ref>, tzn. zpracování různých materiálů v jednom zařízení. Vhodnou kombinací substrátů lze docílit složení, které bude mít příznivý vliv na průběh procesu a tím i na výsledné množství a kvalitu bioplynu.  
 
V bioplynové stanici lze zpracovávat kejdu, hnůj a jiné odpady z živočišné výroby, [[wikipedia:cs:Fytomasa|fytomasu]], odpady z rostlinné výroby, ze stravování, biologicky rozložitelný komunální odpad a čistírenské kaly. Vhodné jsou zvláště materiály s vyšší vlhkostí. Často se uplatňuje kofermentace<ref name="Schulz">SCHULZ, H.; EDER, B.: ''Bioplyn v praxi – Teorie, projektování, stavba zařízení, příklady''. Ostrava: HEL, 2004. 166 s, ISBN 80-86167-21-6</ref>, tzn. zpracování různých materiálů v jednom zařízení. Vhodnou kombinací substrátů lze docílit složení, které bude mít příznivý vliv na průběh procesu a tím i na výsledné množství a kvalitu bioplynu.  
  
=== Technologie ===
+
===Technologie===
 
Zařízení pro anaerobní digesci organických odpadů může mít mnoho variant. Na začátku bioplynové linky je zpravidla přípravná nádrž, kde se skladuje surový materiál. Ten je podle potřeby přečerpáván do [[wikipedia:cs:Fermentor|fermentoru]], kde se odehrává vlastní proces anaerobní digesce a tvorby bioplynu. Bioplyn vznikající ve fermentoru je jímán do zásobníku a upravován pro další využití.  
 
Zařízení pro anaerobní digesci organických odpadů může mít mnoho variant. Na začátku bioplynové linky je zpravidla přípravná nádrž, kde se skladuje surový materiál. Ten je podle potřeby přečerpáván do [[wikipedia:cs:Fermentor|fermentoru]], kde se odehrává vlastní proces anaerobní digesce a tvorby bioplynu. Bioplyn vznikající ve fermentoru je jímán do zásobníku a upravován pro další využití.  
  
=== Podmínky procesu ===
+
===Podmínky procesu===
 
Aby proces anaerobní digesce probíhal správně, je třeba zajistit vhodné životní podmínky pro činnost mikroorganismů. Těmi jsou:  
 
Aby proces anaerobní digesce probíhal správně, je třeba zajistit vhodné životní podmínky pro činnost mikroorganismů. Těmi jsou:  
*striktně [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD|anaerobní prostředí]]  
+
 
*optimální [[wikipedia:cs:Kyselost|pH]]  
+
*striktně [[wikipedia:cs:Anaerobn%C3%AD|anaerobní prostředí]]
*stálá teplota  
+
*optimální [[wikipedia:cs:Kyselost|pH]]
 +
*stálá teplota
 
*vhodné složení substrátu<ref name="Schulz" />
 
*vhodné složení substrátu<ref name="Schulz" />
  
== Produkty anaerobní digesce ==
+
==Produkty anaerobní digesce==
 +
 
 
*'''Bioplyn'''
 
*'''Bioplyn'''
 +
 
:Bioplyn je tvořen převážně methanem a oxidem uhličitým. Obsah methanu se pohybuje mezi 50 a 75 %.<ref>PASTOREK, Z.; KÁRA, J.; JEVIČ, P.: ''Biomasa – obnovitelný zdroj energie''. Praha: FCC PUBLIC s.r.o., 2004. 286 s, ISBN 80-86534-06-5</ref> Bioplyn se nejčastěji spaluje v kotlích a vyprodukované teplo se používá na vytápění budov nebo na ohřev vody. Další možností je kombinovaná výroba tepla a elektrické energie v [[Kogenerace|kogenerační jednotce]].
 
:Bioplyn je tvořen převážně methanem a oxidem uhličitým. Obsah methanu se pohybuje mezi 50 a 75 %.<ref>PASTOREK, Z.; KÁRA, J.; JEVIČ, P.: ''Biomasa – obnovitelný zdroj energie''. Praha: FCC PUBLIC s.r.o., 2004. 286 s, ISBN 80-86534-06-5</ref> Bioplyn se nejčastěji spaluje v kotlích a vyprodukované teplo se používá na vytápění budov nebo na ohřev vody. Další možností je kombinovaná výroba tepla a elektrické energie v [[Kogenerace|kogenerační jednotce]].
 +
 
*'''[[wikipedia:cs:Digest%C3%A1t|Digestát]]'''
 
*'''[[wikipedia:cs:Digest%C3%A1t|Digestát]]'''
 +
 
:Tuhý zbytek po vyhnití se sníženým obsahem biologicky rozložitelných látek se nazývá digestát. Tento materiál, pokud vyhovuje všem parametrům stanoveným vyhláškou Ministerstva životního prostředí<ref>{{Citace Sbírky zákonů
 
:Tuhý zbytek po vyhnití se sníženým obsahem biologicky rozložitelných látek se nazývá digestát. Tento materiál, pokud vyhovuje všem parametrům stanoveným vyhláškou Ministerstva životního prostředí<ref>{{Citace Sbírky zákonů
 
  | typ = Vyhláška
 
  | typ = Vyhláška
Řádek 35: Řádek 124:
 
  | titul = Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 382 ze dne 17. řijna 2001 o podmínkách použití upravených kalů v zemědělské půdě, ve znění pozdějších předpisů
 
  | titul = Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 382 ze dne 17. řijna 2001 o podmínkách použití upravených kalů v zemědělské půdě, ve znění pozdějších předpisů
 
}}</ref> , lze využít jako [[wikipedia:cs:Hnojivo|hnojivo]], přídavek do [[wikipedia:cs:Kompost|kompostu]] nebo k úpravě povrchu terénu.<ref>VÁŇA, Jaroslav: Využití digestátů jako organického hnojiva. ''Biom.cz'' [online]. 2007-04-25 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vyuziti-digestatu-jako-organickeho-hnojiva. ISSN: 1801-2655.</ref>
 
}}</ref> , lze využít jako [[wikipedia:cs:Hnojivo|hnojivo]], přídavek do [[wikipedia:cs:Kompost|kompostu]] nebo k úpravě povrchu terénu.<ref>VÁŇA, Jaroslav: Využití digestátů jako organického hnojiva. ''Biom.cz'' [online]. 2007-04-25 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vyuziti-digestatu-jako-organickeho-hnojiva. ISSN: 1801-2655.</ref>
 +
 
*'''Fugát'''
 
*'''Fugát'''
 +
 
:Fugát, nebo-li procesní voda, je tekutý produkt vyhnívacího procesu a má charakter [[wikipedia:cs:Odpadn%C3%AD voda|vody odpadní]]. Je silně zakalený a obsahuje produkty anaerobního rozkladu organických látek. Zpravidla je odváděn do [[wikipedia:cs:%C4%8Cist%C3%ADrna odpadn%C3%ADch vod|čistírny odpadních vod]].
 
:Fugát, nebo-li procesní voda, je tekutý produkt vyhnívacího procesu a má charakter [[wikipedia:cs:Odpadn%C3%AD voda|vody odpadní]]. Je silně zakalený a obsahuje produkty anaerobního rozkladu organických látek. Zpravidla je odváděn do [[wikipedia:cs:%C4%8Cist%C3%ADrna odpadn%C3%ADch vod|čistírny odpadních vod]].
  
== Bioplynové stanice v ČR a v zahraničí ==
+
==Bioplynové stanice v ČR a v zahraničí==
 
Na začátku roku 2008 bylo na našem území v provozu asi 23 bioplynových stanic <ref>BAČÍK, Ondřej: Bioplynové stanice: technologie celonárodního významu. ''Biom.cz'' [online]. 2008-01-14 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynove-stanice-technologie-celonarodniho-vyznamu. ISSN: 1801-2655.</ref>, z nichž převážná většina zpracovává bioodpady ze zemědělství. Nejdéle fungujícím zařízením na zpracování zemědělských odpadů v ČR je bioplynová stanice v Třeboni. V provozu je nepřetržitě od roku 1974 a zpracovává kejdu z velkovýkrmny prasat spolu s čistírenskými kaly.<ref>KAJAN, Miroslav: Bioplynová stanice Třeboň. ''Biom.cz'' [online]. 2004-06-07 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW:http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynova-stanice-trebon. ISSN: 1801-2655..</ref> Další stanice jsou například v Kroměříži, Velkých Albrechticích, Mimoni, Kladrubech nebo Trhovém Štěpánově. České sdružení pro biomasu odhaduje reálný potenciál počtu bioplynových stanic v ČR na 400 zařízení do roku 2015.<ref>CZ Biom, : Bioplyn může zásobovat obnovitelnou elektřinou tisíce českých domácností. ''Biom.cz'' [online]. 2007-03-15 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/czp-bioplyn/odborne-clanky/bioplyn-muze-zasobovat-obnovitelnou-elektrinou-tisice-ceskych-domacnosti. ISSN: 1801-2655.</ref>  
 
Na začátku roku 2008 bylo na našem území v provozu asi 23 bioplynových stanic <ref>BAČÍK, Ondřej: Bioplynové stanice: technologie celonárodního významu. ''Biom.cz'' [online]. 2008-01-14 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynove-stanice-technologie-celonarodniho-vyznamu. ISSN: 1801-2655.</ref>, z nichž převážná většina zpracovává bioodpady ze zemědělství. Nejdéle fungujícím zařízením na zpracování zemědělských odpadů v ČR je bioplynová stanice v Třeboni. V provozu je nepřetržitě od roku 1974 a zpracovává kejdu z velkovýkrmny prasat spolu s čistírenskými kaly.<ref>KAJAN, Miroslav: Bioplynová stanice Třeboň. ''Biom.cz'' [online]. 2004-06-07 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW:http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynova-stanice-trebon. ISSN: 1801-2655..</ref> Další stanice jsou například v Kroměříži, Velkých Albrechticích, Mimoni, Kladrubech nebo Trhovém Štěpánově. České sdružení pro biomasu odhaduje reálný potenciál počtu bioplynových stanic v ČR na 400 zařízení do roku 2015.<ref>CZ Biom, : Bioplyn může zásobovat obnovitelnou elektřinou tisíce českých domácností. ''Biom.cz'' [online]. 2007-03-15 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/czp-bioplyn/odborne-clanky/bioplyn-muze-zasobovat-obnovitelnou-elektrinou-tisice-ceskych-domacnosti. ISSN: 1801-2655.</ref>  
  
 
Z evropských zemí má nejvíce zkušeností s bioplynovou technologií Německo, kde je v současné době v provozu přes 3500 fermentačních zařízení především komunálního charakteru. V Dánsku funguje systém tzv. centralizovaných bioplynových stanic. Ke každé stanici je odpad svážen z okolních oblastí a stanice jsou umisťovány tak, aby se jejich svozové zóny nepřekrývaly.<ref name="Straka" /> Ve Švédsku se bioplyn kromě vytápění a výroby elektrické energie využívá i pro pohon vozidel a nedávno zde byl také zprovozněn první vlak poháněný bioplynem na světě.  
 
Z evropských zemí má nejvíce zkušeností s bioplynovou technologií Německo, kde je v současné době v provozu přes 3500 fermentačních zařízení především komunálního charakteru. V Dánsku funguje systém tzv. centralizovaných bioplynových stanic. Ke každé stanici je odpad svážen z okolních oblastí a stanice jsou umisťovány tak, aby se jejich svozové zóny nepřekrývaly.<ref name="Straka" /> Ve Švédsku se bioplyn kromě vytápění a výroby elektrické energie využívá i pro pohon vozidel a nedávno zde byl také zprovozněn první vlak poháněný bioplynem na světě.  
  
== Desatero bioplynových stanic ==
+
==Desatero bioplynových stanic==
  
 
Zájem o výstavbu bioplynových stanic na našem území v posledních letech stoupá. Kvalitně zpracovaný projekt a důsledné dodržování zásad udržitelného provozu mohou předejít mnohým problémům, které provoz bioplynové stanice často doprovázejí. České sdružení pro biomasu proto zpracovalo Desatero bioplynových stanic, které má poskytnout základní informace všem zájemcům o výstavbu zemědělských bioplynových stanic. Zkrácená verze desatera: <ref>BAČÍK, O.: Desatero bioplynových stanic. ''Biom – Odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu''. 2007. č. 2, s. 2. Dostupné z WWW: http://biom.cz/biom/eBIOM-27-2007.pdf</ref>  
 
Zájem o výstavbu bioplynových stanic na našem území v posledních letech stoupá. Kvalitně zpracovaný projekt a důsledné dodržování zásad udržitelného provozu mohou předejít mnohým problémům, které provoz bioplynové stanice často doprovázejí. České sdružení pro biomasu proto zpracovalo Desatero bioplynových stanic, které má poskytnout základní informace všem zájemcům o výstavbu zemědělských bioplynových stanic. Zkrácená verze desatera: <ref>BAČÍK, O.: Desatero bioplynových stanic. ''Biom – Odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu''. 2007. č. 2, s. 2. Dostupné z WWW: http://biom.cz/biom/eBIOM-27-2007.pdf</ref>  
  
# Precizní příprava projektu  
+
#Precizní příprava projektu
# Dostatek kvalitních vstupních surovin  
+
#Dostatek kvalitních vstupních surovin
# Výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů  
+
#Výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů
# Komunikace se samosprávou a veřejností  
+
#Komunikace se samosprávou a veřejností
# Spolehlivá a ověřená technologie  
+
#Spolehlivá a ověřená technologie
# Optimalizace investičních nákladů  
+
#Optimalizace investičních nákladů
# Volba vhodné kogenerační jednotky  
+
#Volba vhodné kogenerační jednotky
# Využití odpadního tepla  
+
#Využití odpadního tepla
# Nakládání s digestátem – kvalitní hnojivo  
+
#Nakládání s digestátem – kvalitní hnojivo
# Další možnosti využití bioplynu  
+
#Další možnosti využití bioplynu
  
== Zdroje  ==
+
==Odkazy==
<references />
 
  
 +
===Související články===
  
== Odkazy  ==
 
=== Interní odkazy===
 
 
*[[/Drahobudice/|Zemědělská bioplynová stanice Drahobudice]] - příkladová studie
 
*[[/Drahobudice/|Zemědělská bioplynová stanice Drahobudice]] - příkladová studie
  
=== Externí odkazy ===
+
===Reference===
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_digestion Anaerobic digestion] na anglické Wikipedii  
+
<references />
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Biogas Biogas] na anglické Wikipedii  
+
===Externí odkazy===
*[http://www.biom.cz CZ Biom] České sdružení pro biomasu  
+
{{Wikipedia cs p|Bioplyn}}
*[http://www.mze.cz/UserFiles/File/EAFRD/Desatero.pdf Desatero bioplynových stanic] na stránkách MZe  
+
 
*[http://www.i-ekis.cz/? i-EKIS] Internetové energetické konzultační a informační středisko ČEA  
+
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Anaerobic_digestion Anaerobic digestion] na anglické Wikipedii
 +
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Biogas Biogas] na anglické Wikipedii
 +
*[http://www.biom.cz CZ Biom] České sdružení pro biomasu
 +
*[http://www.mze.cz/UserFiles/File/EAFRD/Desatero.pdf Desatero bioplynových stanic] na stránkách MZe
 +
*[http://www.i-ekis.cz/? i-EKIS] Internetové energetické konzultační a informační středisko ČEA
 
*[http://www.biogas.org Německá asociace bioplynu] v němčině
 
*[http://www.biogas.org Německá asociace bioplynu] v němčině
  
 
[[Kategorie:Energetika]]
 
[[Kategorie:Energetika]]
 +
[[Kategorie:Odpadové hospodářství]]
 +
[[Kategorie:Bioekonomika]]
 +
[[Kategorie:Projekt Udržitelný rozvoj na místní úrovni]]
 +
 +
 +
 +
{{MAS}}

Aktuální verze z 13. 2. 2021, 19:53

Bioplynová stanice Lípa

Bioplynová stanice je technologické zařízení využívající procesu anaerobní digesce ke zpracování bioodpadu, případně jiného biologicky rozložitelného materiálu. Hlavním produktem anaerobní digesce je bioplyn, který lze využít jako alternativní zdroj energie.

Hlavní princip bioplynových stanic[editovat | editovat zdroj]

Jedná se o zařízení, jejichž hlavním procesem a účelem je přeměna substrátů ze zemědělství, čistírenských kalů či biologicky rozložitelných odpadů na výstup, tzv. bioplyn. Jeho energetický potenciál je možné využít buď přímo v lokalitě bioplynové stanice, nebo skrze distribuční kanál přesunout na místo spotřeby.[1] V obecné rovině se vstupům do procesu přeměny na bioplyn říká biomasa. Do této kategorie spadá veškeré hmota organického původu, která může být ve formě dendromasy (dřevní biomasa), fytomasy (zemědělské plodiny, rostliny) a biomasy živočišného původu.[1]

Biomasa jako významný obnovitelný zdroj dostala své významné místo díky evropské politice zaměřené na hospodářský růst, který je podpořen formou inovací do alternativních zdrojů a udržitelné a konkurenceschopné energeticky. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES určila cíl zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů v EU na 20 % do roku 2020 a biomasa v tomto směřování má zásadní pozici.[2]

Česká republika je dle dat z roku 2014 na pátém místě za Německem, Itálií, Švýcarskem a Francií v produkci elektřiny z bioplynu.[3] Vzhledem ke zkušenostem zahraničních firem se stavbou bioplynových stanic jsou stanice v České republice založené na technice zejména z německy mluvících sousedních zemí.[3]

Od roku 2020 se změnila pravidla finanční podpory bioplynových stanic. Do té doby Energetický regulační úřad rozlišoval dvě kategorie – zemědělské a odpadové bioplynové stanice. Vyšší podpora byla dříve směřována k zemědělským bioplynovým stanicím, které byly označeny jako AF1, které zpracovávají primární energetické suroviny. Kategorie AF2 byla pro tzv. odpadové bioplynové stanice a byla jim přiřazena nižší podpora. Obě kategorie byly sjednoceny do jedné, AF, která je na úrovni předchozí AF1.[4]

Zemědělské bioplynové stanice[editovat | editovat zdroj]

Hojně rozšířené jsou zemědělské bioplynové stanice. Příkladem může být Jihočeský kraj, kde jsou zastoupeny 77 %.[5] Jejich největším přínosem je podpora lokální ekonomiky a pozitivní vliv na stabilitu podniků v zemědělství.[6]

Tyto stanice pomohu být obyvateli obcí vnímány negativně, ale výhody, které přináší hlavně v rámci energetické soběstačnosti a redukce emisí v lokalitě, tato negativa znatelně převyšují. Pro lokální ekonomiku také znamenají příležitost k budoucímu rozvoji.[3]

Základním předpokladem pro správný provoz zemědělských bioplynových stanic je vždy dostatek biomasy. Globální klimatická změna se projevuje i v rámci českého území, kdy se hospodáři stále častěji potýkají se suchými léty. Pro budoucí vývoj je pak zásadní otázkou, jakým směrem rozvíjet zemědělské bioplynové stanice v kontextu úbytku využitelné biomasy. Podíváme-li se na tento problém z pohledu přidané hodnoty, kdy biomasa zaujímá nejnižší stupeň, tak se nabízí transformace bioplynových stanic na tzv. biorafinérie, z nichž vstupy v podobě chemikálií a farmaceutik jsou na vyšším stupni vzhledem k přidané hodnotě.[7]

Anaerobní digesce[editovat | editovat zdroj]

Anaerobní digesce (anaerobní fermentace) je proces, při kterém mikroorganismy rozkládají organický materiál bez přístupu vzduchu. Může probíhat samovolně v přírodě nebo řízenou metodou v bioplynových stanicích. Celý proces probíhá ve čtyřech základních fázích:

  1. hydrolýza - hydrolytické mikroorganismy štěpí makromolekulární organické látky na menší molekuly schopné transportu do buňky, kde probíhají další fáze
  2. acidogeneze - produkty hydrolýzy jsou štěpeny na jednodušší látky (kyseliny, alkoholy, CO2, H2)
  3. acetogeneze - tvorba kyseliny octové, CO2 a H2
  4. methanogeneze - vznik methanu ze směsi CO2 a H2 nebo z kyseliny octové; vedlejším produktem je CO2[8]

Provoz bioplynové stanice[editovat | editovat zdroj]

Substráty[editovat | editovat zdroj]

V bioplynové stanici lze zpracovávat kejdu, hnůj a jiné odpady z živočišné výroby, fytomasu, odpady z rostlinné výroby, ze stravování, biologicky rozložitelný komunální odpad a čistírenské kaly. Vhodné jsou zvláště materiály s vyšší vlhkostí. Často se uplatňuje kofermentace[9], tzn. zpracování různých materiálů v jednom zařízení. Vhodnou kombinací substrátů lze docílit složení, které bude mít příznivý vliv na průběh procesu a tím i na výsledné množství a kvalitu bioplynu.

Technologie[editovat | editovat zdroj]

Zařízení pro anaerobní digesci organických odpadů může mít mnoho variant. Na začátku bioplynové linky je zpravidla přípravná nádrž, kde se skladuje surový materiál. Ten je podle potřeby přečerpáván do fermentoru, kde se odehrává vlastní proces anaerobní digesce a tvorby bioplynu. Bioplyn vznikající ve fermentoru je jímán do zásobníku a upravován pro další využití.

Podmínky procesu[editovat | editovat zdroj]

Aby proces anaerobní digesce probíhal správně, je třeba zajistit vhodné životní podmínky pro činnost mikroorganismů. Těmi jsou:

Produkty anaerobní digesce[editovat | editovat zdroj]

  • Bioplyn
Bioplyn je tvořen převážně methanem a oxidem uhličitým. Obsah methanu se pohybuje mezi 50 a 75 %.[10] Bioplyn se nejčastěji spaluje v kotlích a vyprodukované teplo se používá na vytápění budov nebo na ohřev vody. Další možností je kombinovaná výroba tepla a elektrické energie v kogenerační jednotce.
Tuhý zbytek po vyhnití se sníženým obsahem biologicky rozložitelných látek se nazývá digestát. Tento materiál, pokud vyhovuje všem parametrům stanoveným vyhláškou Ministerstva životního prostředí[11] , lze využít jako hnojivo, přídavek do kompostu nebo k úpravě povrchu terénu.[12]
  • Fugát
Fugát, nebo-li procesní voda, je tekutý produkt vyhnívacího procesu a má charakter vody odpadní. Je silně zakalený a obsahuje produkty anaerobního rozkladu organických látek. Zpravidla je odváděn do čistírny odpadních vod.

Bioplynové stanice v ČR a v zahraničí[editovat | editovat zdroj]

Na začátku roku 2008 bylo na našem území v provozu asi 23 bioplynových stanic [13], z nichž převážná většina zpracovává bioodpady ze zemědělství. Nejdéle fungujícím zařízením na zpracování zemědělských odpadů v ČR je bioplynová stanice v Třeboni. V provozu je nepřetržitě od roku 1974 a zpracovává kejdu z velkovýkrmny prasat spolu s čistírenskými kaly.[14] Další stanice jsou například v Kroměříži, Velkých Albrechticích, Mimoni, Kladrubech nebo Trhovém Štěpánově. České sdružení pro biomasu odhaduje reálný potenciál počtu bioplynových stanic v ČR na 400 zařízení do roku 2015.[15]

Z evropských zemí má nejvíce zkušeností s bioplynovou technologií Německo, kde je v současné době v provozu přes 3500 fermentačních zařízení především komunálního charakteru. V Dánsku funguje systém tzv. centralizovaných bioplynových stanic. Ke každé stanici je odpad svážen z okolních oblastí a stanice jsou umisťovány tak, aby se jejich svozové zóny nepřekrývaly.[8] Ve Švédsku se bioplyn kromě vytápění a výroby elektrické energie využívá i pro pohon vozidel a nedávno zde byl také zprovozněn první vlak poháněný bioplynem na světě.

Desatero bioplynových stanic[editovat | editovat zdroj]

Zájem o výstavbu bioplynových stanic na našem území v posledních letech stoupá. Kvalitně zpracovaný projekt a důsledné dodržování zásad udržitelného provozu mohou předejít mnohým problémům, které provoz bioplynové stanice často doprovázejí. České sdružení pro biomasu proto zpracovalo Desatero bioplynových stanic, které má poskytnout základní informace všem zájemcům o výstavbu zemědělských bioplynových stanic. Zkrácená verze desatera: [16]

  1. Precizní příprava projektu
  2. Dostatek kvalitních vstupních surovin
  3. Výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů
  4. Komunikace se samosprávou a veřejností
  5. Spolehlivá a ověřená technologie
  6. Optimalizace investičních nákladů
  7. Volba vhodné kogenerační jednotky
  8. Využití odpadního tepla
  9. Nakládání s digestátem – kvalitní hnojivo
  10. Další možnosti využití bioplynu

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. 1,0 1,1 ÚSTAV ZEMĚDĚLSKÉ EKONOMIKY A INFORMACÍ. Metodika kalkulací nákladů a výnosů bioplynových stanic v zemědělských podnicích [online]. Praha: 2013 [cit. 2021-02-13]. Dostupné online. 
  2. EVROPSKÝ PARLAMENT A RADA. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES ze dne 23. dubna 2009, o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a změně a následném zrušení směrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES [online]. 2009 [cit. 2021-02-13]. Dostupné online. 
  3. 3,0 3,1 3,2 Strategická výzkumná agenda oboru bioplyn. Česká bioplynová asociace. . Dostupné online.  
  4. ŠKRDLÍKOVÁ, Helena. Zajímej.se [online]. 2020-05-26 [cit. 2021-02-13]. Dostupné online. (česky) 
  5. Mapa bioplynových stanic. Česká bioplynová asociace [online]. [cit. 2021-02-13]. Dostupné online. (česky) 
  6. SAGAPOVÁ, N.; CUDLÍNOVÁ, Eva. Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference Region v rozvoji společnosti 2017 [online]. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2017 [cit. 2021-02-13]. Kapitola Vliv zemědělských bioplynových stanic na lokální ekonomiku - bioekonomika v rurálním prostředí. Dostupné online. 
  7. SAGAPOVÁ, N.; BUCHTELE, R. Rozvoj Jihočeského kraje - potenciál pro aplikaci iniciativy Evropské komise Smart Region. České Budějovice: Jihočeská univerzita, Ekonomická fakulta, 2020. Kapitola Zemědělské bioplynové stanice - co s nimi dál?. 
  8. 8,0 8,1 STRAKA, F. a kol.: Bioplyn – příručka pro výuku, projekci a provoz bioplynových systémů. Praha: GAS s.r.o., 2006, 706 s, ISBN 80-7328-090-6
  9. 9,0 9,1 SCHULZ, H.; EDER, B.: Bioplyn v praxi – Teorie, projektování, stavba zařízení, příklady. Ostrava: HEL, 2004. 166 s, ISBN 80-86167-21-6
  10. PASTOREK, Z.; KÁRA, J.; JEVIČ, P.: Biomasa – obnovitelný zdroj energie. Praha: FCC PUBLIC s.r.o., 2004. 286 s, ISBN 80-86534-06-5
  11. Vyhláška č. 382/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 382 ze dne 17. řijna 2001 o podmínkách použití upravených kalů v zemědělské půdě, ve znění pozdějších předpisů. In: Sbírka zákonů. 2001. Dostupné online. Ve znění pozdějších předpisů. Dostupné na Portálu veřejné správy ČR.
  12. VÁŇA, Jaroslav: Využití digestátů jako organického hnojiva. Biom.cz [online]. 2007-04-25 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vyuziti-digestatu-jako-organickeho-hnojiva. ISSN: 1801-2655.
  13. BAČÍK, Ondřej: Bioplynové stanice: technologie celonárodního významu. Biom.cz [online]. 2008-01-14 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynove-stanice-technologie-celonarodniho-vyznamu. ISSN: 1801-2655.
  14. KAJAN, Miroslav: Bioplynová stanice Třeboň. Biom.cz [online]. 2004-06-07 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW:http://biom.cz/cz/odborne-clanky/bioplynova-stanice-trebon. ISSN: 1801-2655..
  15. CZ Biom, : Bioplyn může zásobovat obnovitelnou elektřinou tisíce českých domácností. Biom.cz [online]. 2007-03-15 [cit. 2009-01-14]. Dostupné z WWW: http://biom.cz/czp-bioplyn/odborne-clanky/bioplyn-muze-zasobovat-obnovitelnou-elektrinou-tisice-ceskych-domacnosti. ISSN: 1801-2655.
  16. BAČÍK, O.: Desatero bioplynových stanic. Biom – Odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu. 2007. č. 2, s. 2. Dostupné z WWW: http://biom.cz/biom/eBIOM-27-2007.pdf

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Informace o tomto tématu lze nalézt také v článku Bioplyn na české Wikipedii.




Logo TACR.png



Tato stránka vznikla, či byla výrazně rozšířena v rámci projektu „Udržitelný rozvoj na místní úrovni – propojení teorie a praxe“, podpořeného v letech 2019–2022 Technologickou agenturou České republiky. Podrobnosti o projektu.