Pomeranian Biogas Model

1. PomeranianBiogas Model Technologie biogazowe rozwijane w projekcie POM-Biogaz i innych (2013 – 2016)

2. Biogaz w Polsce: • Rząd Polski (Rządowy program „Biogazownia rolnicza w każdej gminie”, 2009 ; 2011) założył ambitny plan wybudowania w Polsce >2000 biogazowni do 2020 roku. Na samym Pomorzu miało stanąć 150 instalacji • 4 lata później istnieje w Polsce ok. 34 pełnoskalowebiogazownie • Dobre warunki na Pomorzu do budowy biogazowni. Dostęp odpadów organicznych: • Odseparowana frakcja organiczna z odpadów komunalnych • Odpady przemysłowe: odpady z rzeźni, jedzenie, alkohol, odpady zielone • Nowe propozycje rządowe: biogazownie utylizacyjne

3. Projekt POM- BIOGAS • Realizowany w ramach Polsko- Norweskiej Współpracy Badawczej CORE • Termin realizacji projektu- sierpień 2013 roku do lipca 2016 roku (36 miesięcy) • Budżet projektu - ok. 4 mln PLN Biogas w mieście

4. POM- BIOGAS Instytut Maszyn Przepływowych PAN Biogaz – wykorzystanie BioBaltica/ InnoBaltica Sp. z o.o. Lider projektu Politechnika Gdańska Proces fermentacji Aquateam COWI AS Substraty Wykorzystanie pofermentu wszyscy partnerzy

5. Główne cele projektu: • Optymalizacja składu substratu w celu odnalezienia mieszanki dającej biogaz o najwyższej jakości • Optymalizacja procesu produkcji biogazu • Określenie możliwości wykorzystania biogazu jak i osadu pofermentacyjnego  Zadania pogrupowane zostały w pakiety robocze kierowane przez rożnych partnerów projektu

6. Aquateam COWI AS Pakiet roboczy: Substraty Cel: Ocena regionalnego potencjału biogazowego pozyskanego z organicznych odpadów komunalnych i przemysłowych • Inwentaryzacja biomasy dostępnej w wybranej lokalizacji – region pomorski, Trójmiasto • Analiza metody zbierania, przechowywania i obróbki biomasy • Analiza zawartości organicznej w biomasie – badania laboratoryjne – system AMPTS

7. Substraty Substraty w mieście to głównie biomasa odpadowa, w tym FOOK. Znaczenie biomasy odpadowej rośnie z dwóch powodów: (1) polityki Państwa polegającej na „schładzaniu” koniunktury na biogaz rolniczy; (2) Europejską politykę w zakresie gospodarowania odpadami. Europejską politykę w zakresie gospodarowania odpadami określa • Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives oraz 4 dokumenty interpretacyjne • Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions tackling the challenges in commodity markets and on raw materials (COM (2011) 25 Final) • Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions (COM(2011) 21 Final) • Commission decision (draft): rules and calculation methods, November 2011. • Guidelines on the interpretation of key provisions of Directive 2008/98/EC on waste, 2012

8. Substraty Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund) Zasadnicze kierunki definiuje Dyrektywa 2008/98/EC m.in. poprzez stworzenie hierarchii procesów zagospodarowania odpadów, w tym określając kolejność priorytetów działań - optymalnych z punktu widzenia ochrony środowiska: • zapobieganie powstawaniu odpadów • przygotowywanie do ponownego użycia • recykling • inne metody odzysku, np. odzysk energii • unieszkodliwianie.

9. Substraty Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund) Dyrektywa przedstawia również cele jakie kraje członkowskie winny osiągnąć do roku 2020; w tym: • art. 11 określa minimalny poziom recyklingu: 50% dla odpadów komunalnych oraz 70% dla odpadów z rozbiórki; • art. 22 stanowi: kraje członkowskie winny tam gdzie to możliwe wspierać separację bio-odpadów dla procesów fermentacji oraz kompostowania; • Appendix II stanowi: sprawność energetyczna nowych instalacji termicznego przetwarzania odpadów winna być na poziomie co najmniej 65% aby proces można było zaliczyć jako odzysk energii (nie recyklingu).

10. Substraty Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund) Artykuł 11 Dyrektywy stanowi, że recykling powinien obejmować strumienie odpadów takich jak „… papier, metal, tworzywa sztuczne i szkło z odpadów miejskich”. Sposób obliczeń przedstawiono w dokumencie ‘Commissiondecision (draft): rules and calculationmethods’, z listopada 2011. Decyzja ta wskazuje, że cel 50% recyklingu może być osiągnięty poprzez kompostowanie lub fermentację FOOK, pod warunkiem, że poferment przestaje być odpadem a staje się produktem, tzn. może być użyty jako nawóz lub ulepszacz gleby w zastosowaniach rolniczych lub rekultywacji środowiska – patrz Art. 2, punkt 6 . W tym sensie wykorzystanie kompostu lub pofermentu jako paliwa w instalacjach termicznej utylizacji uniemożliwia zaliczenie odpadów poddanych kompostowaniu lub fermentacji do kategorii recyklingu, przesuwając je do kategorii niższej w hierarchii procesów zagospodarowania odpadów, tzn. „inne metody odzysku”.

11. Substraty – konsekwencje Dyrektywy Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund) Przykład planowanych na 2018 r. zmian strumieni odpadów w stosunku do stanu w roku 2011 w Næstved, Dania Termiczna utylizacja wyłączenie mokrej frakcji dla produkcji biogazu

12. Substraty – wnioski wstępne Part-financed by the European Union (European Regional Development Fund) • - wskazana separacja FOOK u źródła • uwzględnienie strumienia odpadów dla biogazowni • (lub kompostowni) w planach budowy instalacji do • termicznej utylizacji odpadów (by ich nie przewymiarować)

13. Substraty – wnioski wstępne Potencjał otrzymywania energii z biogazu w województwie pomorskim według powiatów [TJ/rok] e-czytelnia.abrys.pl

14. Automatyczny system pomiarowy potencjału metanowego substratów (AMPTS) kąpiel wodna dla pomiaru gazu 15 szczelnych butelek , V=500 ml pułapki CO2, H2S

15. Politechnika Gdańska Pakiet roboczy – proces fermentacji • Projekt i wykonanie instalacji do prowadzenia beztlenowego rozkładu materii organicznej • Testowanie różnych środków przeznaczonych do ekstrakcji w celu odnalezienia najbardziej efektywnego środka do hydrolizy odpadów przed fermentacją • Pomiar produkcji biogazu z różnych mieszanek odpadów (ilość biogazu, skład, czas hydraulicznego przetrzymania) + np. produkcja biogazu w warunkach ograniczających powstawanie H2S

16. Proces fermentacji Fermentacja sucha (bez segregacji) – Cottbus/ Niemcy mokra – Szwecja (segregacja na podstawie kolorów toreb)

17. Technologies – no sorting • The technology of pressure extrusion (Vmpress- Italy) • The pressure extrusion process consists in the high-pressure (600–1000 bar) treatment of Municipal Solid Waste. • - the waste is squeezed in special extrusion chambers fitted with holes in the external surface. • - the organic part of the waste is extracted through the holes and physically separated from the dry one. • - dry fraction as it exits from the extruder press can be utilized in grid burning plants or can be used for production of high quality fuel (RDF) • -wet fraction is suitable to be utilized into anaerobic digestion plants for the production of biogas considerable reduction of waste volume (11/3), energy efficiency 40% Problem z pofermentem ???

18. Instytut Maszyn Przepływowych PAN Wykorzystanie biogazu • Opis różnych technologii wykorzystania biogazu • Analiza różnych metod oczyszczania i wzbogacania biogazu otrzymanego z różnych mieszanek • Analiza wykorzystania biogazu z ekonomicznego i socjalnego punktu widzenia

19. Metoda z wirującymi płynami SFR Wzbogacanie biogazu Wlot fazy ciekłej Wlot gazu Wylot Reaktor z wirującymi płynami SFR (ang. Spinning Fluids Reactor) 19

20. System wzbogacania biogazu - BioSling • prosty układ rur plastikowych • woda i gaz pompowane pod • ciśnieniem 2 atm z przeciwnych • stron • układ rotuje • metan do 94% • tani i prosty układ dla małych • biogazowni

21. Pakiet roboczy wykorzystanie pofermentu • Analiza obecnie stosowanych metod wykorzystania pofermentu • Analiza osadu, określenie efektywności rolniczego wykorzystania • Określenie barier socjalnych, ekonomicznych jak i technicznych dla wykorzystaniu osadu pofermentacyjnego • Przykład Szwecji – powołanie specjalnych spółek dla zagospodarowania trudno zbywalnego pofermentu; • Niemcy - dopłatydla rolników wykorzystujących uwodniony poferment; • Suszenie i wzbogacanie pofermentu • Ograniczenie ilości pofermentu i zwiększenie produkcji biogazu

22. Ostateczne wyniki mogą posłużyć jako inspiracja dla weryfikacji gminnych planów gospodarki odpadami jak i popularyzacji biogazowni wykorzystujących odpady organiczne. • Projekt ma na calu zwiększenie użycia zielonej energii z biogazu w stosunku do tradycyjnych źródeł energii.