SUBSTANCJA POFERMENTACYJNA JAKO NAWÓZ. dr Alina Kowalczyk-Juśko Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu

Transkrypt

1 SUBSTANCJA POFERMENTACYJNA JAKO NAWÓZ dr Alina Kowalczyk-Juśko Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu

2 Komory fermentacyjne

3 Faza ciekła: Pozostałość pofermentacyjna - związki mineralne rozpuszczone w wodzie; - odczyn roztworu, ph 7,0 Faza stała: - związki organiczne i mineralne nierozpuszczone w wodzie. Zawartość suchej masy zawiera się w przedziale od 2 do 5%;

4 Skład pozostałości pofermentacyjnych Biomasa bakterii metanowych, nieprzefermentowane związki organiczne, składniki mineralne. Jej skład uzależniony jest od substratów biorących udział w procesie fermentacji metanowej.

5 gnojowica, obornik młóto z browarów wywar z gorzelni wytłoki owocowe wytłoki warzywne makuchy rzepakowe frakcja glicerynowa odpady z rzeźni kukurydza trawy burak słonecznik żyto i pszenżyto koniczyna i lucerna sorgo

6 Zmiany w składzie wsadu rozłożenie substancji koloidowych, śluzowych itp. częściowa przemiana związków azotowych w azot amonowy (90%) zniszczenie bakterii i wirusów chorobotwórczych oraz jaj helmintów zwiększenie zawartości aminokwasów i witaminy B12 zasadnicze zmniejszenie ilości substancji zużywających tlen brak istotnych zmian jakościowych w makro- i mikroelementach

7 Zmiany stosunku C:N Zasadniczym zmianom ulega stosunek węgla do azotu (C : N). Wynika to z faktu, że węgiel (C) został wykorzystany do powstającego biometanu. Przykładowo w gnojowicy surowej stosunek C : N wynosi 6,8 : 1,0, przy wahaniach 4,8 8,4 : 1,0, zaś w substancji pofermentacyjnej 15,0 25,0 : 1,0.

8 Rozkład substancji organicznej Podczas fermentacji maleje zawartość substancji organicznej, rośnie zawartość azotu i związków mineralnych. Wzrost ten wynika z ubytku substancji organicznej. Współczynnik wykorzystania substancji organicznej z gnojowicy surowej świńskiej czy bydlęcej, kształtuje się na poziomie 48%, zaś wzrasta do 75 80% dla substratu składającego się z gnojowicy, kiszonki i ziarna zboża.

9

10 Porównanie z surową gnojowicą lepsze wykorzystanie składników przez rośliny zniszczenie nasion chwastów, co ma istotny wpływ na zużycie chemicznych środków ochrony roślin eliminacja patogenów i zarazków chorobotwórczych zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych, głównie związkami azotu i fosforu oraz zarazkami, które występują w odchodach zwierzęcych, zmniejszenie eutrofizacji wód

11 Schemat biogazowni rolniczej

12 Pozostałości z procesu fermentacji beztlenowej: Ciecze z beztlenowego rozkładu odpadów zwierzęcych i roślinnych Przefermentowane odpady z beztlenowego rozkładu odpadów roślinnych i zwierzęcych (zgodnie z Katalogiem odpadów Dz.U. z 2001 r. nr 112, poz. 1206) Dopuszczone do rozprowadzania na powierzchni ziemi: Ciecze z beztlenowego rozkładu gnojowicy, odpadów roślinnych lub roślin Przefermentowane odpady z beztlenowego rozkładu gnojowicy, odpadów roślinnych i zwierzęcych (zgodnie z Rozporządzeniem w sprawie procesu odzysku R10 Dz.U. z 2007 r. nr 228, poz. 1685)

13 Warunki odzysku R10 Odpady stosuje się pod łącznym spełnieniem następujących warunków: spełnione są wymagania jak dla komunalnych osadów ściekowych określone w ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach, spełnione są wymagania określone dla komunalnych osadów ściekowych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, materiał po procesie fermentacji pochodzenia zwierzęcego spełnia wymagania zawarte w przepisach rozporządzenia (WE) nr 1774/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 3 października 2002 r. ustanawiającego przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego nieprzeznaczonych do spożycia przez ludzi, odpady o kodzie ex przed ich zastosowaniem poddaje się rozdrobnieniu, odpady są stosowane równomiernie na całej powierzchni gleby, rozprowadzanie na powierzchni ziemi odbywa się do głębokości 30 cm

14 Warunki odzysku R10 c.d. odpady są stosowane na glebach, na których nie są przekroczone wartości dopuszczalne stężenia substancji określonych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, odpady są stosowane w taki sposób i w takiej ilości, aby ich wprowadzenie do gleby nie spowodowało przekroczenia w niej dopuszczalnych wartości metali ciężkich (Cr, Pb, Cd, Hg, Ni, Zn, Cu) określonych w załącznikach nr 2 i 3 do rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, nawet przy długotrwałym stosowaniu;

15 Warunki odzysku R10 c.d. odpad spełnia wymagania dotyczące dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń określonych dla nawozów organicznych w rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 19 października 2004 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu, w celu określenia dawki odpadów możliwej do stosowania na glebach prowadzone są przez wytwórcę odpadów badania w laboratoriach posiadających certyfikat akredytacji lub certyfikat wdrożonego systemu jakości w rozumieniu ustawy z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności.

16 Uwarunkowania prawne Ustawa o odpadach (Dz. U. Nr 62, poz. 628 z późn. zm.) nakłada na inwestora obowiązek uzyskania pozwolenia na odzysk i wytwarzanie odpadów. Pozwolenie może być wydane pod warunkiem ustalenia precyzyjnych zasad gospodarowania odpadami w instalacji biogazowni rolniczej. W myśl art. 13 ustawy o odpadach odzysk lub unieszkodliwianie odpadów może odbywać się tylko w miejscu wyznaczonym w trybie przepisów o zagospodarowaniu przestrzennym, w związku z tym należy inwestycję biogazowni lokalizować zgodnie z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego.

17 Uwarunkowania prawne c.d. Rozporządzenie (WE) nr 1774/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 3 października 2002 r. ustanawiające przepisy zdrowotne związane z ubocznymi produktami zwierzęcymi nie przeznaczonymi do spożycia przez ludzi, nakłada obowiązek przeprowadzania badań pozostałości po produkcji biogazu przed zastosowaniem ich jako nawozu na polach. Zgodnie z załącznikiem VI do tego rozporządzenia próbki pozostałości po produkcji biogazu lub kompostu pobrane w trakcie lub po wycofaniu z przechowywania w zakładzie wytwarzającym biogaz podlegają badaniom liczebności bakterii Salmonella i Enterobacteriaceae.

18 Możliwości postępowania z pozostałością pofermentacyjną Rozrzucenie na polach lub łąkach, bez wcześniejszego przetworzenia Rozdzielenie fazy stałej od osadu (rozrzucony na polach) i fazy płynnej (może zostać wykorzystana jako woda technologiczna) Przetworzenie do postaci nawozu organiczno-mineralnego OrCal Separacja membranowa (mikrofiltracja, ultrafiltracja, nanofiltracja, odwrócona osmoza)

19 Możliwości postępowania z pozostałością pofermentacyjną c.d. Odparowanie (zapotrzebowanie procesu na ciepło) Zmniejszenie objętości odpadów pofermentacyjnych i zwiększenie stężenia substancji odżywczych. Otrzymana woda jest oczyszczana tak, żeby mogła zostać odprowadzona do zbiorników otwartych. Pozostały koncentrat może zostać rozrzucony na polach. Zmniejszenie ilości odpadów pofermentacyjnych pozwala na zmniejszenie kosztów związanych z rozrzucaniem pozostałości oraz na zmniejszenie wymaganej objętości zbiorników na odpady pofermentacyjne.

20 Kontrola jakościowa odpadu pofermentacyjnego Zawartość suchej masy; Zawartość azotu; Zawartość materii organicznej węgla; Określenie stosunku C : N; Obecność niepożądanych związków organicznych; Zawartość pierwiastków: - składników pokarmowych, - metali ciężkich; Obecność patogenów.

21 Postulaty w kwestii pozostałości pofermentacyjnej 1. Odróżnienie biogazowni rolniczych i przemysłowych 2. Zmiana kwalifikacji substancji pofermentacyjnej w przypadku biogazowni rolniczych 3. Odstąpienie od traktowania pozostałości jako odpadu 4. Uniknięcie konieczności badań, certyfikacji itp. 5. Zmniejszenie niechęci społecznych 6. Określenia pozostałość pofermentacyjna, gnojowica fermentowana itp.

22