A fű és az energia – biogázüzemek, II. rész:

Németország-szerte jelentős emelekedésben van a megújuló nyersanyagokkal üzemelő mezőgazdasági biogázüzemek száma, ám az alapanyaghiány egyes régiókban már érezhetővé vált. Erre jelenleg a silókukorica a legmegfelelőbb növény, de érdemes tisztában lenni azzal, hogy a biogázüzemek alapanyagát nem feltétlenül kell speciálisan termeszteni. A megfelelő gyepgazdálkodás révén a gyepterületeken keletkező biomassza kiegészítőként szolgálhat a biogázüzemekben a decentralizált energiaellátáshoz.

Kondicionálás és adagolás

Annak érdekében, hogy a biogázüzemben a mikroorganizmusok számára nagyobb felületet biztosítsunk, és ezáltal javítsuk és felgyorsítsuk a szubsztrátum lebomlását, azt megfelelően kondicionálni kell. A zöld anyag rövid darabolási hossz optimális feltételeket teremt a mikroorganizmusok számára.

Lebontás és gázhozamok

A gyepnövények lebontása nagyobb követelményeket támaszt a folyamat paramétereivel (pl. tartózkodási idő, hőmérséklet) szemben, mint más szubsztrátumok. A teljes lebontási idő 100 és 150 nap között van. A termofil (50-55 °C) folyamatirányítás növeli a mikroorganizmusok aktivitását, és javítja a keverési képességet a gyorsabb szubsztrátumlebomlásnak köszönhetően.

A hőmérséklet emelkedésével azonban az ammónium-nitrogénkomponensek egyre inkább a folyamatot gátló ammóniává alakulnak át. A lobontási folyamata is érzékenyebben reagál a zavarokra (a kevés metanogén mikroorganizmus miatt). Így a túl magas hőmérséklet negatív hatással van a folyamat stabilitására. Az állandó hőmérséklet fontosabb a stabil lebontási folyamathoz.

Éppen ezért az üzemekben 40 °C-os folyamathőmérséklet javasolt.

A gyepszilázs minősége és növényösszetétele mellett a vágási rend a vágási gyakoriság és a betakarítási idő is nagy hatással van a hozamokra. A nehezebben lebomló nyersrostkomponens a későbbi betakarítási időpontokban megnövekszik.

Mivel a biogázüzemek valamivel alacsonyabb energiasűrűséggel is jól át tudják alakítani a füvet, ezért adott esetben érdemes átgondolni, hogy idő- és költségmegtakarítás érdekében érdemes-e csökkenteni a vágási gyakoriságot.

A gyakorlatban megfigyelhető, hogy a biogázüzemek már egy vágással csökkentik a gyephasználat gyakoriságát. Az őszi növekedés gyakran kombinálódik. A Landwirtschaftliches Zentrum Baden-Württemberg (LAZBW Aulendorf – Baden-Württemberg Mezőgazdasági Központ) sok éven át tartó tanulmányai azt mutatják, hogy a gyepek vágási gyakoriságának ötről háromra történő csökkentése alig eredményez metáncsökkenést, miközben a használat gyakorisága tovább csökken.

Költséghatékonyság, a fűszilázsszubsztrát költségei

A szubsztrátumköltségek döntő paraméterei a biogázüzemek költséghatékonyságának. Ha a gyepterületet például tejelő szarvasmarhák számára vagy széna termelésére lehetne használni, bizonyos körülmények között alternatív költségek merülhetnek fel, amelyeket a biogázüzemnek kell fedeznie. Gyakran azonban nincs alternatív felhasználás. 

A gyepgazdálkodás költségei a gondozási és betakarítási költségekből tevődnek össze (amelyek minden egyéb költséget tartalmaznak, mint pl. bérlet, műtrágyázás, gépi költségek).

Az olyan gondozási intézkedések, mint a kiegyenlítés és az újravetés, általában nem számolhatók el, és erősen függenek a gyep állapotától. A rétek kiegyenlítésébek és esetlegesen hengerelésének, valamint a műtrágya kijuttatásánek költsége hozzávetőlegesen 100 €/ha , vagyis kb. 4-5 €/t fűszilázs. A mérsékelt nitrogénkijuttatás akkor is célszerű lehet, ha az emésztett maradványokat teljesen visszajuttatjuk a talajba, mivel az elkerülhetetlen nitrogénveszteséget pótolni kell, és a szerves trágya mineralizálódása az első növekedéshez túl későn kezdődik meg.

Az alapanyag költségeit alapvetően a betakarítás határozza meg. Különösen az utolsó vágás aránytalanul drága az általában alacsony hozam miatt. Amennyiben a biogázüzem technológiája alternatívákat tesz lehetővé, az egyedileg adaptált betakarítási lánc kiválasztásában itt fontos szerepet kapnak a kivitelező ajánlati árai és szolgáltatásai.

Önrakodó pótkocsik

Ha a hosszabb szállítású anyagnak nincs negatív hatása a biogázüzem folyamatstabilitására, és ahol rövidek a szállítási távolságok és nagyszámú kis mezőről van szó, akkor az önrakodó pótkocsikat kell előnyben részesíteni. 12 €/t alatti tiszta betakarítási költség csak optimális körülmények között érhető el, inkább 12 és 30 €/t között mozognak. A betakarítási lánc jó szervezése és koordinációja elengedhetetlen az alacsony költségű begyűjtéshez. 

A legtöbb biogázüzemben az aprítóláncot használják. A darabolás általában legalább 4 €/t. A gázolajfogyasztás 0,8-1,0 l/t nagyságrendű.

Az átlagos szubsztrátköltség 26 €/t volt fűszilázs esetében.

A szállítási költségek természetesen függnek a szállítási távolságtól, és nagyon rövid (2 km) távolságok esetén 2,00 €/t nagyságrendűek. Nagyjából 0,40 €/(tkm) számolható minden további mezőgazdasági szállítási művelet után. 

A szilázs tömörítése körülbelül 1-2 €/t költséggel jár. A silót elvileg le kell fedni. A nyitott silókupacok nagy járulékos veszteségeket szenvednek el. Általában elegendő ezeket egy-két százalékkal csökkenteni az ezzel járó többletköltségek fedezésére.

A fűromboló berendezések költséghatékonysága

A csökkenő tarmányfelhasználású gyepterületeken a biogáztermelés jelent alternatívát.

A fűszilázsmentes szilárdanyag-adagolás biztosításának költsége 32,50 €/t Ez az összeg tartalmazza a trágyázás, a betakarítás, a szállítás, a raktározás, a tárolás (a súlyveszteség és a szivárgó léképződés figyelembevételével), a kirakodás és a takarmányozás, valamint a rothasztó maradványok kiszórása során felmerülő összes költséget. A szarvasmarha-hígtrágya ingyenesen elérhető. 

Lebomlási termékek felhasználása a gyepen

A mezőgazdasági célokra használt földterület megköveteli, hogy a betakarítással kivont tápanyagok visszakerüljenek a fenntartható gazdálkodás érdekében. A tápanyagokat egyrészt műtrágyákkal, másrészt szerves trágyával (marhahígtrágya) lehet biztosítani.

A teljes lebontási folyamat során a tápanyagok nagyrészt a szubsztrátumokban maradnak. Legfeljebb a szénfrakció változik. Így az emésztési folyamat végén tápanyagban gazdag lebomlott maradék marad vissza. Az egyedi műtrágya-stratégiákkel a lebomlási termékek optimálisan integrálhatók. Ezen túlmenően, a műtrágyákat használó stratégiákkal összehasonlítva, egyértelműen jobb energiamérleget mutatnak.

Annak érdekében, hogy a bomlási termékekben lévő tápanyagokat a szokásos precizitással eljuttassák a növények gyökereihez, olyan technikákat lehet alkalmazni, mint például a folyékony szerves trágyák kijuttatásánál. Előnyösebb a talajhoz közeli terítés. A magasabb ammónium-N részarány a magas, általában > 8 pH-értékkel együtt a bomlási termékben azt eredményezi, hogy a szórást követően nagymértékű nitrogénveszteség lép fel ammóniumgázképződés formájában. Éppen ezért ügyelni kell arra, hogy a maradékok kiszórásakor optimális körülmények uralkodjanak. Ezenkívül a rostban gazdag bomlási maradványok terjedési problémákat okozhatnak. Ez azonban elválasztással orvosolható. 

A bomlási maradványok műtrágyaként történő további felhasználása során mindig be kell tartani a törvényi előírásokat.

(Forrás: dlg.org)