Příprava siláží z energetických rostlin pro bioplynové stanice, pro dosažení optimální produkce bioplynu. Dr. Jörg Winkelmann

Transkript

1 Příprava siláží z energetických rostlin pro bioplynové stanice, pro dosažení optimální produkce bioplynu Dr. Jörg Winkelmann

2 Lactosan Starterkulturen, Kapfenberg, Rakousko

3 Výzkum, Vývoj, Produkce

4 Důležité body Proces produkce bioplynu Formy možných ztrát energie v silážním žlabu Faktory, které mají vliv na obsah energie Ideální průběh kvasného procesu Aktuální výsledky pokusů SILASIL ENERGY silážní přípravek pro siláže na výrobu bioplynu

5 Co je to bioplyn?

6

7 Charakteristika substrátu pro produkci bioplynu

8 Doporučené profily siláží s rozdílným použitím Siláž pro krmení Siláž pro bioplyn Minimalizace ztrát hmoty Aerobní stabilita Bez obsahu patogenních látek Zlepšení příjmu krmiva Zlepšená stravitelnost Speciální sklízecí technika Specifický kvasný vzorec Vliv na vyšší produkci metanu X X X X X X X O X X X (?) O O Y Y! X

9 Ztráty nevyhnutelné? můžeme se jim vyhnout? Pole Ztráty při sklizni: nevyhnutelné: při zavadání (2-5%) Ztráta vody (5 - >7%) Silo Silo Ztráty při silážování: nevyhnutelné: Prodýchávání (1-2%) Fermentace (2-4%) Dojnice Fermentor Lze se vyhnout: Chybná fermentace 0- >5% Aerobní nestabilita během fáze skladování 0- > 10% Aerobní nestabilita při vybírání 0- > 15% Aerobní nestabilita při meziskladování > 5 %

10

11

12 Zakrytí jámy Aby byl zjištěn užitek vzduchotěsně uzavřené jámy, byly v jednom testu v praxi naplněny dvě průjezdné jámy stejnou hmotou silážované kukuřice a stejným postupem udusány. Přitom byla jedna jáma ponechána po naskladnění bez zakrytí, zatímco ta druhá byla odborně uzavřena spodní a hlavní fólií a ochrannou silážní sítí. Zjištěné ztráty, které byly zváženy činily 20 %! Z toho vyplývá: neexistuje rozumná omluva pro nezakrytí jámy!

13 Zakrytí jámy V jednom laboratorním pokusu LfL Grub byly zjištěny ztráty kvasného plynu u jam zakrytých a nezakrytých. Obrázek ukazuje extrémní ztráty plynu u nezakryté jámy. Při ztrátách plynů se jedná o energetické spojení vodíku a oxidu uhličitého - sloučeniny, která může být využita při procesu výroby metanu.

14 Meziskladování kukuřičné siláže do 80 hodin?? Mezisklad Obilný šrot

15

16 Vliv délky řezanky na výtěžnost plynu

17 Vyhněme se ztrátám energie! Výnos ze sklizně Energie a další živiny Ztráty na poli konzervační ztráty ztráty při vybírání ztráty činností kvasinek a plísní ztráty zahříváním tvorba toxinů výnos Metanu na hektar

18 Jen takto může být silo zakryto, aby nedošlo ke ztrátám!

19 Optimalizace I. Snížení ztrát energie během silážování II. Snížení ztrát za přístupu vzduchu na řezné ploše III. Zvětšení využitelnosti kukuřičné siláže pro tvorbu bioplynu

20 Vliv kyseliny octové a propandiolu na stabilitu siláže, tvorbu bioplynu a fermentaci

21 Cíl: Umožnit využití celé energii rostliny. Příprava silážovaného materiálu pro proces výroby bioplynu. Postup: 1. Eliminace škodlivých mikroorganismů - během fermentace siláže (anaerobní) Enterobakterie, Clostridie, - za přístupu vzduchu kvasinky a plísně 2. Zpřístupnění živin pro metanovou fázi

22 Siláže pro krmení siláže pro bioplyn

23 Limity pro přípravu substrátu Kyselina octová je centrální produkt pro tvorbu metanu Rozdíl mezi silážemi pro siláže ke krmení v obsahu kyseliny mléčné! Kukuřičná siláž s vysokým obsahem kyseliny octové je dlouhodobě stabilní I přes možnost vysokých ztrát mají siláže vysoký obsah energie (BE) pro tvorbu bioplynu! Vysoký podíl propandiol (24 kj BE/g) je energeticky výhodný pro tvorbu bioplynu.

24 Úprava substrátu Použití silážních inkulantů

25 Rozdíl účinku Schaumann- bioplynových produktů Výchozí materiál: bohaté na sacharidy % sušiny Výchozí materiál: vlhký, vyšší obsah bílkovin, nízký obsah cukrů % sušiny

26 Silasil Energy

27 Silasil Energy

28 Náklady Zisk - Porovnání

29 Výzkum v oblasti bioplynu Pro inovativní speciální produkty firmy SCHAUMANN

30 Bioplynové technické zařízení v ISF Wahlstedt Bioplynové jednotky

31 Inovace na základě interdisciplinárních výzkumných projektů Měřící systém tvorby plyny IS Forschungsgesellschaft Wahlstedt Lactosan Ges.mbH Agrar- und Umweltwissentschaftliche Fakultät Universität Rostock HAWK Göttingen ATB Potsdam- Bornim LVG Futterkamp (SWH) LVA Aulendorf (BW) u.a.

32 Průběh pokusu Měřící stanice v výzkumném ústavu Irenne Schaumann

33 Shrnutí a výhled Neexistuje žádná rozumná odpověď, proč nezakrývat siláže! Předpoklady úspěchu: Krátká řezanka, intenzivní dusání Velký odběr siláže, krátké neziskladování použití SLASIL ENERGY splňuje dva cíle: 1. Konzervace energie v siláži 2. Příprava siláže pro zvýšenou tvorbu bioplynu

34 10 tipů pro úspěšnou produkci bioplynu pokud možno konstatní teplota tma ve fermetoru absence vzdušného kyslíku přibližně neutrální ph kontinuální přísun živin míchání jen tak mále jak je nutné žádné škodlivé nebo jedovaté substráty jen materiál s vysokou koncentrací energie Příprava substrátu s SILASIL ENERGY

35 SILASIL ENERGY Silážní prostředek speciálně pro bioplynové siláže podpora silážního procesu ochrana živin příprava pro proces výroby bioplynu

36 Tady vidíme potenciál pro produkci bioplynu! Bioplynová siláž pro optimální produkci metanu s produkty z programu SILASIL ENERGY

37 Důležité údaje 1 VDJ 6,6-35 t kejdy /rok 1 VDJ m3 bioplynu/ rok Potřeba kukuřice na siláž/ 100kWel 40 ha 1 ha kukuřice na siláž ca m3 bioplynu 1 t kejdy 20-35m3 bioplynu 1t kukuřice na siláž m3 bioplynu 1t CCM m3 bioplynu 1t lučního porostu m 3 1 ha kukuřice na siláž ca m 3 jímky Zbytková hmota /1t Mais ca. 0,75m 3 optimální délka řezanky 5-8mm 1ha kukuřice na siláž množství bioplynu =20VDJ prodleva ve fermentoru dnů na1kw instalovaného výkonu 2500 m3 bioplynu/ rok 1 VDJ 0,15-0,20 kw inst. Výkon 1m3 bioplynu 5,0-7,5 kwh celkem 1m3 bioplynu 1,5-3 kwh el Účinnost BHKW el 30-40% Účinnost BHKW th 40-60% Účinnost BHKW gesamt 85% BHKW spalovací tryska kw BHKW (Gas-Otto Motor) investiční náklady na kw pracovní náklady / 100kW Spotřeba tepla fermentoru kw /kw 1-1,5 Akh 30% z celkové produkce tepla