Modelling of emissions from large biogas plants

• Autorzy: Kříž J. , Hyšplerová L. , Smolík M. , Eminger S. , Vargová A. , Keder J. , Srněnský R. , Dołhańczuk-Śródka A. , Ziembik Z. , Wacławek M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/cdem-2015-0005

Warianty tytułu

PL

Modelowanie emisji z dużych biogazowni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main objective of the “Guidelines for the development of agricultural biogas plants in Poland within 2010-2020”, is a construction of biogas plants processing agricultural biomass resources with suitable conditions in each municipality. In the Czech Republic produces about 6.5% of energy from renewable sources. Biogas plants give - contrary to solar and wind electricity stations - the stable performance throughout the whole year. Biomass should be a key source for achieving the Czech EU commitment to produce 13% of energy from renewable sources in 2020. The experience, where 317 Agricultural biogas plants are currently in operation, has shown that there are considerable problems with a proper location of newly designed agricultural biogas plants in the landscape. The Czech-Polish border area is mainly flat wooded recreation region. For these reasons, the Gaussian model SYMOS’97 (version 2013), adapted for odour dispersion modelling from large agricultural sources is supposed to be suitable for this area. It is appropriate for training of students. For these reasons, students from the University of Hradec Kralove and the University of Opole in the frame of their academic exchange and professional internships are acquainted with the technological principles of biogas plants and in environmental mathematical and statistical modelling of the spread of emissions from large industrial and agricultural sources. In this article we present methods for education on these professional areas.

PL

Głównym celem wskazanym w „Wytycznych dla rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach 2010-2020” jest budowa biogazowni rolniczych przetwarzających zasoby biomasy w odpowiednich dla gminy warunkach. W Czechach produkuje się około 6,5% energii ze źródeł odnawialnych. Biogazownie, w przeciwieństwie do elektrowni słonecznych i wiatrowych, pracują stabilnie przez cały rok. Biomasa powinna być kluczowym źródłem realizacji zobowiązań czeskich wobec UE, w ramach których przyjęto produkcję 13% energii ze źródeł odnawialnych w 2020 roku. Dotychczasowe doświadczenia z działającymi 317 biogazowniami rolniczymi wykazały, że istnieją poważne problemy z właściwym ulokowaniem nowo zaprojektowanych biogazowni. Czesko-polskie tereny przygraniczne to przede wszystkim płaski, zalesiony obszar rekreacyjny. Dlatego też program SYMOS’97 (wersja 2013), dostosowany do modelowania dyspersji zapachu z dużych źródła rolniczych, jest odpowiedni do oceny wpływu biogazowni na tym obszarze. Uzasadnione jest szkolenie studentów w zakresie obsługi tego programu. Z tego powodu studenci z Uniwersytetu w Hradec Kralove i z Uniwersytetu Opolskiego, w ramach wymiany akademickiej i staży zawodowych, zapoznają się z zasadami działania i technologiami stosowanymi w biogazowni oraz poznają środowiska matematycznego i statystycznego modelowania rozprzestrzeniania się emisji z dużych źródeł przemysłowych i rolniczych. W artykule zaprezentowano propozycję treści kształcenia w tej dziedzinie zawodowej.

Słowa kluczowe

EN

biogas; odour; SYMOS’97

PL

biogaz; odór; SYMOS’97

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 20, NR 1-2
• Strony: 49--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., fot.

Twórcy

autor

Kříž J.

• Department of Physics, University of Hradec Králové, Rokitanského 62, 50003 Hradec Králové, Czech Republic, phone [phone]

autor

Hyšplerová L.

• Department of Physics, University of Hradec Králové, Rokitanského 62, 50003 Hradec Králové, Czech Republic, phone [phone]

autor

Smolík M.

• Department of Physics, University of Hradec Králové, Rokitanského 62, 50003 Hradec Králové, Czech Republic, phone [phone]

autor

Eminger S.

• EMPLA Za Škodovkou 305/5, 503 11 Hradec Králové, Czech Republic

autor

Vargová A.

• Department of Physics, University of Hradec Králové, Rokitanského 62, 50003 Hradec Králové, Czech Republic, phone [phone]

autor

Keder J.

• Czech Hydrometeorological Institute, Na Šabatce 2050/17, 143 06 Praha, Czech Republic

autor

Srněnský R.

• IDEA-ENVI Valašské Meziříčí, Havlíčkova 234/1, 757 01 Valašské Meziříčí, Czech Republic

autor

Dołhańczuk-Śródka A.

• Independent Chair of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, Poland

autor

Ziembik Z.

• Independent Chair of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, Poland

autor

Wacławek M.

• Independent Chair of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] Bioplynove stanice v Polsku - Energeticka politika Polska do roku 2030. http://www.coach-bioenergy.eu/cs/projektnovinky/politika-novinky/222-energy-polica-poland-2030.html, accessed 10.10.2015.
• [2] Raven RPJM, Gregersen KH. Biogas plants in Denmark: successes and setbacks. Renew Sust Energy Rev. 2007;11(1):116-32. DOI: 10.1016/j.rser.2004.12.002.
• [3] Ferry JG. The chemical biology of methanogenesis. Planet Space Sci. 2010;58(14-15):1775-83. DOI: 10.1016/j.pss.2010.08.014.
• [4] Manyi-Loh CE, Mamphweli SN, Meyer EL, Okoh AI, Makaka G, Simon M. Microbial anaerobic digestion (bio-digesters) as an approach to the decontamination of animal wastes in pollution control and the generation of renewable energy. Int J Environ Res Public Health. 2013;10(9):4390-417. DOI: 10.3390/ijerph10094390.
• [5] Somayaji D, Khanna S. Biomethanation of rice and wheat straw. World J Microbiol Biotechnol. 1994;10(5):521-523.
• [6] Zabranska J, Schneiderova K, Dohanyos M. Relation of coenzyme F420 to the activity of methanogenic microorganisms. Biotech Lett. 1985;7:547-552. link.springer.com/article/10.1007%2FBF01026443, accessed 12.10.2015.
• [7] Cicerone RJ. Biogeochemical aspects of atmospheric methane. Global Biogeochem Cycles. 1988;2(4):299-327. https://webfiles.uci.edu/setrumbo/public/Methane_papers/Cicerone_Global%20Biogeochem%20Cy_1988, accessed 10.11.2015.
• [8] Eminger S, Stepanek V, Hetfleis M, Smolik M, Hysplerova L, Kriz J. The planned development of the agricultural biogas plants on the Czech-Polish border region, possibility of using of three-dimensional models of methanation process. In: Kłos A, Wacławek M, editors. Propagowanie badań jakości środowiska na transgranicznym obszarze polsko-czeskim. (Propagation of research on environment quality of Polish-Czech cross-border area). Opole: Basnet; 2014:218-230.
• [9] Keder J, Macoun J, Manak J. SYMOS’97 - Stationary Sources Modelling System - a reference manual (in Czech), Prague: CHMI; 1998. http://www.chmi.cz/uoco/prj/model/index.html, accessed 11.11.2015.
• [10] Keder J, Bubnik J, Macoun J. Validation of Czech Model SYMOS’97 adapted for odour dispersion modelling and its validation. Meteorological J. 2006;9:13-15. http://www.harmo.org/Conferences/Proceedings/_Crete/publishedSections/p139.pdf, accessed 15.11.2015.
• [11] Keder J. Adaptation of the Czech regulatory dispersion model for odour dispersion calculation. Chem Eng Transaction. 2008;15:17-22. http://www.aidic.it/cet/08/15/003.pdf, accessed 15.11.2015.