Biogazownie dla odpadów komunalnych. Część I. Przegląd stosowanych metod

• Autorzy: Lelicińska-Serafin K. , Pieniak U.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2015.9.6

Warianty tytułu

EN

Biogas plants for the municipal solid waste. Part I. Overview of the methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie w Polsce w odpadach komunalnych frakcje ulegających biodegradacji stanowią ponad 50%, a wśród nich odpady kuchenne i ogrodowe wraz z odpadami z terenów zielonych – ponad 35%. Jest to ilość, która powinna być w odpowiedni sposób zagospodarowana, a metodami szczególnie w tym przypadku predestynowanymi są metody biologiczne. Związki będące substratami w produkcji biogazu występują zarówno w zmieszanych odpadach komunalnych, odpadach resztkowych, jak i we frakcjach ulegających biodegradacji, gromadzonych selektywnie. Instalacje do produkcji biogazu powinny być dostosowane przede wszystkim do właściwości technologicznych przetwarzanych odpadów. Klasyfikacja metod beztlenowego przetwarzania odpadów komunalnych jest jednak trudna ze względu na mnogość kryteriów, które powinny uwzględniać nie tylko warunki prowadzenia procesu (np. temperaturę, system mieszania, ciągłość dostaw, etapowość) oraz właściwości technologiczne przetwarzanych odpadów (np. ich wilgotność), ale również zróżnicowania wynikające ze źródła pochodzenia wsadu (odpady zmieszane/gromadzone selektywnie), celu realizacji przetwarzania (recykling organiczny/ unieszkodliwianie) oraz charakteru uzyskanego produktu w formie pofermentu (kompost/stabilizat). Z punktu widzenia fermentacji odpadów komunalnych najistotniejsze znaczenie ma podział tych metod na technologie mokre i suche oraz na termofilowe i mezofilowe. Aktualnie systemy fermentacji suchej uznaje się za bardziej wskazane dla zmieszanych odpadów komunalnych ze względu na mniejszą wrażliwość tych metod na jakość wsadu. W praktyce najczęściej stosowana jest fermentacja mezofilowa, jednostopniowa. W fazie intensywnego rozwoju znajdują się jednak technologie dwustopniowe. Wśród technologii fermentacyjnych wykorzystywanych do przetwarzania odpadów komunalnych coraz popularniejsze stają się systemy małych biogazowni (zwanych również przydomowymi), których celem jest przede wszystkim unieszkodliwianie lokalnie wytwarzanych odpadów oraz produkcja biogazu i nawozu na własne potrzeby. Wzrost produkcji energii pochodzącej z biogazu można tłumaczyć przede wszystkim zmieniającymi się regulacjami prawnymi, wskazującymi z jednej strony na konieczność ograniczania składowania odpadów ulegających biodegradacji, a z drugiej – dającymi korzyści z wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych.

EN

Currently in Poland there are more than 50% of biodegradable fractions in the municipal solid waste, and among them kitchen and garden waste together with waste from green areas – more than 35%. This is the amount that should be properly treated, and methods particularly suitable in this case are the biological methods. The compounds that are the substrates for biogas production are both mixed municipal solid waste, residual waste and biodegradable waste fractions, selectively collected. The installations for the biogas production should be mainly adapted to the technological properties of the treated waste. The classification of the methods of anaerobic treatment of the municipal solid waste is, however, difficult due to the the multitude of the criteria, which should take into account not only the process conditions (eg. temperature, mixing system, continuity of supply, staging) and technological properties of the waste (eg. the humidity), but also the diversity resulting from the source of the feedstock (mixed waste / selectively collected), the goal of the processing (organic recycling / disposal) and the nature of the product obtained in the form of the fermented material (compost / stabilized waste). Regarding the fermentation of the municipal solid waste, the most important factor is the division of these methods into wet and dry technologies and thermophilic and mesophilic ones. Currently, the dry fermentation systems are considered more appropriate for the mixed municipal waste due to the lower sensitivity of these methods to the quality of the feedstock. In practice, the mesophilic, single-stage fermentation is most commonly used. However, in the phase of intensive development there are twostage technologies. Among the fermentation technologies used for the treatment of the municipal solid waste, the small biogas plants are becoming increasingly popular (also called the backyard ones), which are primarily aimed at the disposal of locally generated waste and the production of biogas and fertilizer for their own needs. The increased production of the energy from biogas can be explained primarily by the legal changes, that indicate one hand the need to reduce landfilling of biodegradable waste and on the other hand – the benefits of producing energy from renewable sources.

Słowa kluczowe

PL

biogazownie; odpady komunalne; biogaz

EN

biogas plants; municipal solid waste; biogas

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 9
• Strony: 337--342
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Lelicińska-Serafin K.

• Zespół Gospodarki Odpadami, Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, 00-653 Warszawa, ul. Nowowiejska 20

autor

Pieniak U.

• Zespół Gospodarki Odpadami, Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, 00-653 Warszawa, ul. Nowowiejska 20

Bibliografia

• [1] Ordza T., Rybska E., Energia z bioodpadów. „Kosmos. Problemy nauk biologicznych”, Tom 63, nr 1 (302) 2014, s: 137–148.
• [2] Kochańska E., Technologia produkcji biogazu na bazie odpadów organicznych jako narzędzie tworzenia przewagi konkurencyjnej przedsiębiorstw rolno-spożywczych, [w:] Kochańska E. (red.), Mikrotechnologie biogazowe jako innowacyjne narzędzie stymulowania rozwoju lokalnego, Centrum Badań i Innowacji Pro-Akademia, Oddział Polskiej Akademii Nauk w Łodzi, 2012, s. 10–20.
• [3] Olszewski Ł., Koncepcja technologiczna biologicznego przetwarzania odpadów w przydomowej biogazowni. Praca dyplomowa magisterska pod kier. K. Lelicińskiej, U. Pieniak. Politechnika Warszawska. Wydział Inżynierii Środowiska. Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska. Zespół Gospodarki Odpadami. 2013.
• [4] Uchwała Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010 w sprawie Krajowego planu gospodarki odpadami 2014 (M.P. Nr 101, poz. 1183).
• [5] Początek M., Janik M., Fermentacja metanowa, technologie, urządzenia, przykłady (http://www.en4.pl/documents/Fermentacja_metanowa.pdf).
• [6] Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (Dz. U. 2015 poz. 478).
• [7] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz. U. 2013 poz. 21).
• [8] Curkowski A. Mroczkowski P., Oniszk-Popławska A., Wiśniewski G. Biogaz rolniczy – produkcja i wykorzystanie, Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o., Warszawa 2009.
• [9] Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, Warszawa 2007.
• [10] Jędrczak A., Biologiczne przetwarzanie odpadów, Warszawa 2007.
• [11] Sobótka K., Biogaz rolniczy – produkcja i wykorzystanie, Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o.; 2009.
• [12] Żółtowski M., Ocena możliwości stosowania przydomowych kompostowni oraz przydomowych biogazowni w Polsce. Praca dyplomowa magisterska pod kier. K. Lelicińska, U. Pieniak. Politechnika Warszawska. Wydział Inżynierii Środowiska. Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska. Zespół Gospodarki Odpadami. 2011.
• [13] Kowalczyk-Juśko A., Źródło przychodu czy kłopot?, „Agroenergetyka”, Nr 3 (33) 2010, s. 36–40.
• [14] Czemplik M., Odsiarczanie biogazu – dylematy projektanta, „Ekotechnika”, nr 3, 1997.
• [15] Tratkiewicz W., Biologiczne przetwarzanie odpadów komunalnych w biogazowni dla m.st. Warszawy. Praca dyplomowa magisterska pod kier. K. Lelicińska, U. Pieniak. Politechnika Warszawska. Wydział Inżynierii Środowiska. Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska. Zespół Gospodarki Odpadami. 2011.
• [16] Kwaśny J, Banach M., Kowalski Z., Przegląd technologii produkcji biogazu różnego pochodzenia, „Czasopismo techniczne. Chemia”, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. r.109, z.17 2-Ch. 2012 (https://suw.biblos.pk.edu.pl/resources/i4/i4/i0/i8/i6/r44086/KwasnyJ_PrzegladTechnologii.pdf).
• [17] Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu (Dz. U. 2007 nr 147, poz. 1033), tekst jednolity (Dz. U. 2015 poz. 625).
• [18] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych (Dz. U. 2012 poz. 1052).
• [19] Kujawski O., Kujawski J., Przegląd technologii produkcji biogazu (część druga), „Czysta Energia”. 1/2010 (http://cire.pl/pliki/2/TechnologieKujawski2.pdf).
• [20] Kacprzak A., Michalska K., Felczak J., Technologie biogazowe, [w:] Kochańska E. (red.), Mikrotechnologie biogazowe jako innowacyjne narzędzie stymulowania rozwoju lokalnego. Centrum Badań i Innowacji Pro-Akademia, Oddział Polskiej Akademii Nauk w Łodzi, 2012, s. 42–90.
• [21] Łyczko P., Możliwości zastosowania metody fermentacji metanowej do unieszkodliwiania odpadów w warunkach polskich. Praca dyplomowa magisterska pod kier. K. Grzesik-Filus. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie. Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska. Zakład Kształtowania i Ochrony Środowiska. 2004 (http://www.wpk.p.lodz.pl/~tomaszkl/images/3.pdf).
• [22] A Chinese Biogas Manual. Translated from Chinese by M. Crook. Edited by A. Buren. Intermediate Technology Publications, Ltd. London. United Kingdom (http://www.fastonline.org/CD3WD_40/JF/432/24-572.pdf).
• [23] Konieczny R., Łaska B., The production capacity of renewable energy from available biomass including available technologies. Institute of Technology and Life Sciencesin Falenty, Poznań Branch (http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-8e320ef2-a302-4188-81c4-f06ca7d4c887/c/ konieczny_laska_the_production_3_2014.pdf).
• [24] www.puxintech.com
• [25] Lelicińska-Serafin K., Rolewicz-Kalińska A., Szostakiewicz J., Możliwości pozyskania wsparcia dla energii odnawialnej w gospodarce odpadami, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” 2/2015.