Obsah Velká betonová kráva, ta nám teplo dává... 2 Topení biomasou... 3 Vytápění kompostem... 4 Kotle na biomasu... 5 Bioplynová stanice Čechtice... 7 Už jsme našli řešení, snad to někdo ocení.... 9 Anketa... 10 Závěr... 10 Zdroje... 11 1
Velká betonová kráva, ta nám teplo dává Jaro, léto, podzim, zima se točí kolem dokola jako hodinový ciferník. Každé období má své plusy a mínusy. Třeba takové léto. Ten kdo má zahrádku, nebo nějaký travnatý pozemek musí každou chvíli sekat trávu. No jo, tráva se poseká a poté nastává Nerudovská otázka Kam s ní? V téhle době má už málokdo králíky, nebo jiná zvířata, co by trávu snědla. Takže co s ní??? Naproti tomu takový podzim už patří ke chladnějšímu období, kdy začíná topná sezóna a topí se nepřetržitě prakticky do jara. Obr 1 - Biomasa U nás v Čechticích postavili asi před dvěma lety bioplynovou stanici a napojili na ní mateřskou a základní školu. Postupně ale chtějí napojit celé Čechtice a okolí. Od té doby, co stojí bioplynka, začala se plnit pole v okolí Čechtic kukuřicí a řepkou. To nám ovšem přijde zbytečné, protože by se místo dalo využít lépe. Například na brambory, ječmen nebo pšenici. No jo, ale něčím se v bioplynce topit musí Obr. 2 - Bioplynová stanice Jak tedy problém s čím topit vyřešit??? 2
Topení biomasou Spalování biomasy dřeva nebo jiných rostlinných produktů může být plnohodnotnou náhradou využití fosilních paliv. Jde přitom o plně obnovitelný zdroj energie, který je šetrný k životnímu prostředí z hlediska produkce skleníkových plynů: nepřidává do ovzduší skleníkové plyny spalováním biomasy se totiž uvolňuje jen tolik oxidu uhličitého, kolik jej při růstu rostlina spotřebuje. Obr. 3 Porovnání množství škodlivin unikajících do ovzduší v závislosti na způsobu vytápění Současná zařízení na spalování biomasy se komfortem obsluhy i účinností vyrovnají ostatní konkurenci. Biomasa se tedy jeví jako velmi perspektivní ekologický zdroj energie. Její využití má však nejen klady, ale i své limity. Biomasa je bezpochyby nejpřirozenějším zdrojem tepla a slouží lidstvu po tisíciletí. Při současném využití můžeme mluvit o energetickém využití několika druhů biomasy: Suchá biomasa - dřevo, dřevní odpady, sláma. Lze je spalovat přímo nebo po mírném vysušení Mokrá biomasa zejména tekuté odpady (kejda a další odpady). Nelze ji spalovat přímo, využívá se zejména v bioplynových technologiích Speciální biomasa olejniny, škrobové a cukernaté plodiny. Využívají se ve speciálních zařízeních 3
Vytápění kompostem Kompost, který vytváří teplo, je znamením správně probíhajícího kompostovacího procesu. Teplota v hromadě ničí patogeny a choroboplodné zárodky a brání klíčivosti plevelů, které by jinak vyrašily na záhonech. Běžná teplota kompostu v průběhu aktivního kompostovacího procesu se pohybuje mezi 30 C a 60 C. Aby se mohlo hovořit o využitelném teplu, je třeba kompostovat na velké hromadě (např. 30 m 3 při základně 3 x 4m), která je intenzivně provzdušňována například překopáváním. V tomto případě zde může teplota překročit i 70 C. Zahřívání kompostu je způsobeno činností velkého množství bakterií intenzívně rozkládajících buněčné stěny rostlinných pletiv, která jsou pro bakterie snadno přístupné, tzv. rychlorozkladný materiál. Většinou se jedná o čerstvě posekanou trávu, zbytky ovoce a zeleniny, čerstvé měkké listy apod. Vždy je důležité, aby byl zachován optimální poměr uhlíkatých a dusíkatých látek, který zaručí příznivé prostředí pro množení a život bakterií. Optimální poměr C:N se pohybuje v rozmezí 20-40 : 1. Rychlorozkladný materiál má většinou vyšší obsah dusíkatých látek než je optimální poměr. Pro správný průběh kompostovacího procesu je proto nutné, aby v kompostu byla dostatečně zastoupena uhlíkatá složka. Jedná se většinou o tužší dřevité materiály: sláma, dřevní štěpka, piliny apod. Bakteriím slouží uhlík jako potrava palivo. Dusík je důležitý pro růst buněk bakterií a jejich množení. Po spotřebování paliva a růstových látek, které jsou pro buňky snadno dostupné, se rozkladný proces zpomaluje a teplota kompostu klesá. Vysoké teploty okolo 70 C lze dosáhnout i v otočných zateplených kompostérech JORA, ty však díky svému objemu prohřejí pouze samotný kompostovaný materiál. Z výše uvedeného je zřejmé, že kompost je schopen generovat vyšší teploty pouze po omezenou dobu (většinou se jedná o cca 20-25 dní) za jasně definovaných podmínek a při poměrně vysoké pracnosti. Pokud tedy chceme kompostem vytápět a chceme využívat vyšších teplot, které jsou mikroorganismy v kompostu schopny vyvinout, musíme svému účelu přizpůsobit technologii. Může se jednat například o sadu několika výměníků, které jsou přes uzavíratelné kohouty napojeny na společný topný okruh. První výměník je vložen do první zakládky. Provzdušnění materiálu by zde muselo být řešeno nucenou aerací nebo překopáváním, při kterém by bylo nutné výměník z hromady vždy vyjmout. Při ukončování rychlorozkladné fáze v první hromadě se pak může založit druhá hromada, kam bude vložen druhý výměník postupně nahrazující výměník první. Tepelný spád (rozdíl teploty v trubkách při vstupu do kompostu a při výstupu z kompostu) však musí být úměrný možnostem kompostu. Výhodné je zde pracovat s malým tepelným spádem (3 5 C), aby nedocházelo k přílišnému ochlazování, které by mohlo ovlivnit i samotný kompostovací proces. Nízký teplotní spád navíc udrží v chodu systém ohřevu i při nižších teplotách kompostu. Hnůj nebo jiný tlející materiál ve skleníku v jarních měsících může nahradit přitápění. Zkompostovaný materiál se pak může přímo ve skleníku využít například pro sadbu okurek, paprik nebo rajčat. Teplo tlejícího materiálu se dá rovněž využít v pařníku. 4
Kotle na biomasu Biomasa vhodná pro spalování je tuhá biologická látka určená pro energetické účely. Kromě plodin vyloženě pěstovaných pro energetické účely, zahrnujeme všechny zemědělské a lesnické produkty, včetně zbytků ze zemědělských procesů a lesního hospodářství, nakládání s odpady v zemědělsko-potravinářských produktech určené pro lidskou spotřebu a ne-chemicky zpracované zbytky po zpracování dřeva a papírenského průmyslu. Díky krátkému času pro obnovu, je biomasa obnovitelný zdroj energie, protože čas pro využití látky je srovnatelný s časem její regenerace. Koncept obnovitelných zdrojů energie závisí také na udržitelnosti životního prostředí, je důležité, že biomasa, obzvláště pocházející z lesního hospodářství, je výsledkem postupů, které mají zanedbatelný nebo žádný dopad na životní prostředí (např. údržba lesa). Vyrábí se celá řada kotlů s různými možnostmi využití: Kotle na biomasu CMT a DUAL Mod / F Ocelové kotle s žáruvzdornou vrstvou s vysokým obsahem oxidu hlinitého. Tyto kotle mají pevný spalovací rošt a jsou určeny pro spalování pevné biomasy s vlhkostí až do 60%. Kotle CMT a DUAL Mod / F jsou vhodné pro ohřev: Kotle na biomasu EOS Ocelové kotle s žáruvzdornou vrstvou s vysokým obsahem oxidu hlinitého. Hybridní spalovací rošt rozdělen na dvě spalovací pole: v prvním poli je pevný rošt a v druhém navazujícím poli je pohyblivý rošt. Díky tomu je možné spalovat širší škálu různých paliv. 5
Kotle na biomasu BIOTEC Řada plně automatických kotlů na spalování odpadu na bázi dřeva piliny, dřevěnou drť, štěpku, kůru. Rovněž lze spalovat některé zemědělské plodiny. Palivo je ze zásobníku dopravováno do kotle automaticky pomocí šnekového dopravníku.. Kotle na biomasu GLOBAL Řada plně automatických kotlů na spalování odpadu na bázi dřeva piliny, dřevěnou drť, štěpku, kůru, odpady z dřevotřísky, MDF, lamina. Rovněž lze spalovat většinu zemědělských plodin. Palivo je ze zásobníku dopravováno do kotle automaticky pomocí šnekového dopravník u. P LC řídící panel na programování a automatické řízení spalování s mikroprocesorem umožňujícím řízení dávkování paliva podle požadovaného výkonu, snímání a regulace primárního, sekundárního a terciálního vzduchu prostřednictvím měniče, snímání a regulace nasávání kouře za účelem udržení stálého podtlaku uvnitř spalovací komory, bezpečnostní kontrolu pro minimální a maximální podtlak v spalovací komoře, bezpečnostní funkce. 6
Bioplynová stanice Čechtice Než jsme se vydali do Čechtic, které jsou nejblíže našemu bydlišti, podařilo se nám získat zápis ze zasedání zastupitelstva městyse Čechtice dne 27. 8. 2009, ve kterém mimo jiné stojí: 10) Zastupitelstvo městyse schvaluje záměr Zemědělského družstva Čechtice postavit novostavbu bioplynové stanice 537 kw v Čechticích za podmínek, že bude plně zastřešena a že zemědělské družstvo nebude rozšiřovat plochy kukuřice. (9 pro, 5 zdrželo) 11) V diskusi se hlavně hovořilo o plánované výstavbě bioplynky. Bližší informace o tomto záměru přednesl ing. Jiří Šindelář. Zastupitele hlavně zajímalo, zda nebude tato stavba v obci cítit, což ing. Šindelář vyloučil Bioplynová stanici provozuje Zemědělského družstva Čechtice. Investorem je firma-johann HOCHREITER s.r.o. Obr. 4 - Schema bioplynové stanice Johann Hochreiter s.r.o. Fermentor kruh v kruhu je zcela zastropený, koncový sklad s plynojemem funguje zároveň jako dofermentor. Elektrický výkon je 600 kw. Vstupní surovinu tvoří kukuřičná a trávní siláž, GPS a čerstvá chlévská mrva. Je zde také výstavba silážních žlabů, vč. jímky na silážní šťávy. Stanice je v provozu od roku 2011. 7
Obr. 5 - Pohled na bioplynovou stanici Podle dodavatele patří mimo jiné mezi hlavní přednosti bioplynových stanic Hochreiter dávkování surovin bez nutnosti drcení a homogenizace. Veškeré vstupní suroviny se dávkují z dávkovacího vozu Fliegl pomocí robustního dopravního šneku přímo do fermentoru. Není zde nutné drcení ani homogenizace. Vše proběhne přímo ve fermentoru pomocí účinných pádlových míchadel. Tím vzniká vysoká provozní úspora. Krátké částice surovin jsou sice výhodné, ale nejsou pro tuto technologii podmínkou (např. absence sklízecí řezačky pro přípravu senáže). Naopak u slamnaté chlévské mrvy je dlouhá sláma pro biologický proces přínosem. Bioplynové stanice s technologií Hochreiter jsou z hlediska vstupních surovin nejvíce univerzální. Mohou zpracovávat vysoké množství čerstvé slamnaté chlévské mrvy, vysoké podíly senáží, s minimálními podíly kukuřice. Vše s nízkými provozními náklady a nízkými nároky na obsluhu. Vynikají vysokou výtěžností bez nároků na špičkovou kvalitu surovin. 8
Už jsme našli řešení, snad to někdo ocení. Po dlouhém přemýšlení jsme konečně vyřešili Nerudovskou otázku co s ní. Co kdyby lidé, co posekají trávu a nevědí, co s ní se domluvili se zemědělským družstvem v Čechticích, které má na starosti bioplynku a ti si trávu sváželi zadarmo a topili s ní. Myšlenka se nám to nezdála býti špatná a tak jsme se rozhodli navštívit bioplynku a pochlubit se se svým návrhem. Samozřejmě byli moc laskaví. Ochotně mám bioplynku podrobně ukázali, vysvětlili, co kde je a k čemu se co používá. Dozvěděli jsme se, že sice je bioplynka v provozu poměrně krátkou dobu, ale přesto vydělává a prý dost, ale bohužel nám pracovník nemohl čísla sdělit. Po chvilce přišla řada na náš návrh. Reakce byla neočekávaná. Dozvěděli jsme se, že: Takový nápad už tu byl. Lidé sice vozili trávu sami, takže zemědělské družstvo s tím nemělo spojené žádné náklady, ovšem lidé v trávě nechávali i klacky, kameny a různý bordel, kterým se prostě topit nemůže. Navíc nám řekli, že množství trávy, které lidé dovezou, je celkem zanedbatelné, protože by jim to nestačilo ani na jeden den. Foto z bioplynky: Bioplynka aneb betonová kráva Rozhovor se zaměstnancem Normální kráva 9
Anketa Udělali jsme v Čehticích průzkum, jak lidé nakládají s posekanou trávou. Zeptali jsme se 31 občanů Čechtic. Výsledek ankety je uvedený v grafu: Graf 1 Likvidace travního odpadu Asi 22 % dotázaných využívá trávu ze svého pozemku pro domácí zvířectvo vlastní nebo známých, 23 % trávu kompostuje, 29 % pálí a 26 % mulčuje a nechává na trávníku. Uvedená čísla nejsou zcela přesná, protože nezahrnují variantu, kdy jeden člověk používá více způsobů a především nezahrnují variantu černé skládky. Závěr Každopádně z rozhovorů vyplynulo, že mnozí by uvítali, kdyby měli trávu kam odvézt. Pokud nemají prostor na kompostování nebo kompost na svém pozemku nechtějí, není jednoduché trávu udat. Pokud ji sekají elektrickou sekačkou, ani není vhodná ke krmení. A dokonce kvalitní seno jeden chovatel několika koní odmítl s tím, že ho nemá kde uskladnit a raději si vždy podle potřeby koupí balík. A jak jsme se dozvěděli, trávu už nechtějí ani v Čechticích kvůli odpadkům. Od pana Kellnera ze Správy a údržby silnic Benešov jsme zjistili, že i s trávou z příkopů kolem silnice je problém kvůli odpadkům. A přitom v těsné blízkosti německého městečka Waldmünchen, ve vesnici Schöferei, pracuje bioplynová stanice, která ve velké míře travní odpad využívá. Trávu si sváží na své náklady a vyplatí se jí to. Možná si o prázdninách uděláme výlet do Německa, abychom zjistili, jak je možné, že tam mohou zužitkovávat trávu a ještě se ziskem, zatímco u nás ji i na vesnicích, kde ještě mají hospodářství, pálí a tím navíc znečišťují ovzduší. 10
Zdroje MARHANOVÁ, Marie. Zasedání zastupitelstva městyse Čechtice. Dostupné z: http://cechtice.info/cechtice-info/obecny_urad/zastupitelstvo/data_10/zm3_27_8_2009.pdf Hlavní přednosti bioplynových stanic Hochreiter. In: [online]. [cit. 2014-01-22]. Dostupné z: http://www.johann-hochreiter.cz/docs/pdf/17-v%c3%bdhody%20bps%20hochreiter.pdf Česká bioplynová asociace. [online]. [cit. 2014-01-22]. Dostupné z: http://www.czba.cz/mapabioplynovych-stanic/?strana=16 Česká bioplynová asociace: Výstavba bioplynových stanic. [online]. [cit. 2014-01-22]. Dostupné z: http://www.johann-hochreiter.cz/cs/projekty-detail/25-bioplynova-stanice-%c4%8cechtice/5/ PASTOREK, Jiří. Popis technologie a provoz bioplynových stanic Johann Hochreiter s.r.o. [online]. [cit. 2014-01-23]. Dostupné z: http://www.ekomonitor.cz/sites/default/files/file/seminare/2011-03- 16/prezentace/04_Pastorek.pdf 11