Wytyczne dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych

Transkrypt

1 Wytyczne dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych Kontakt: IFOM UE, + 32 (0) , info@ifoam-eu.org 1 Wstęp Zrównoważona produkcja biogazu w gospodarstwie ekologicznym - definicja Zalecenia dotyczące standardów Cele Zasady Źródła biomasy dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych Dozwolone substancje Unikanie konkurowania o grunty służące produkcji żywności i ochronie przyrody Pozyskiwanie ze źródeł lokalnych Źródła ekologiczne Wykorzystanie roślin strączkowych Wykorzystanie pofermentu jako nawozu Budowa, transport i składowanie Efektywność energetyczna i optymalizacja emisji gazów cieplarnianych Ewidencja, inspekcja i kontrola Wstęp Początki biogazu wiążą się z poszukiwaniem sposobów na zrównoważoną produkcję energii oraz recykling odchodów zwierzęcych i pozostałości rolnych, co miało pomóc w realizacji wizji gospodarstw samowystarczalnych energetycznie. Jednak obecnie w wielu krajach budowa biogazowni to projekt inwestycyjny na wielką skalę, który nierzadko przyczynia się do zdominowania krajobrazu przez uprawy kukurydzy. Ze względu na rywalizację o grunty pod uprawę roślin do produkcji żywności i negatywny wpływ monokultur kukurydzy na różnorodność biologiczną, produkcja biogazu stała się kwestią sporną. Projekt SUSTINGS ma na celu przekazanie rolnikom praktycznych wskazówek dotyczących produkcji biogazu w sposób zrównoważony. Celem jest powrót do korzeni idei produkcji biogazu wsparcie dochodów gospodarstwa, recykling pozostałości rolnych i żywności oraz dostarczanie przyjaznej dla środowiska energii w oparciu o najnowsze wyniki badań i. Niniejsze opracowanie zawiera wytyczne dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych. Wytyczne skierowane są do krajowych organizacji rolników ekologicznych i mogą służyć jako inspiracja lub/i zostać włączone do wewnętrznych standardów ekologicznych organizacji. Ze względu na różnice w rozwoju sektora biogazu w różnych krajach europejskich, wytyczne mogą wydawać się zbyt ogólne tam, gdzie dyskusja na temat biogazu jest już zaawansowana, a z kolei zbyt szczegółowe dla krajów o dużych odległościach między gospodarstwami i mniej rozwiniętym sektorze produkcji biogazu. by standardy odpowiadały sytuacji regionalnej, wytyczne powinny zostać dostosowane do kontekstu krajowego.

2 2 Zrównoważona produkcja biogazu w gospodarstwie ekologicznym - definicja Poniższą roboczą definicję opracowano w ramach projektu SUSTINGS. Stanowi sugestię dla stowarzyszeń rolnictwa ekologicznego i może zostać zaadaptowana do specyficznych uwarunkowań lokalnych. Zrównoważona produkcja biogazu w gospodarstwach ekologicznych bazuje na substratach pochodzących głównie z rolnictwa ekologicznego, ekologicznej produkcji żywności i/lub zabiegów ochrony przyrody. Rodzaje stosowanych substratów to przede wszystkim międzyplony, pozostałości z hodowli bydła lub produkcji uprawnej, biomasa pochodząca z terenów objętych ochroną przyrody i/lub nieskażone odpady organiczne. Znaczenie roślin energetycznych jako substratów jest ograniczone, ponieważ biogaz ekologiczny ma pozytywnie oddziaływać na produkcję spożywczą poprzez unikanie konkurowania o pola uprawne. Ilość stosowanych substratów pochodzących z rolnictwa konwencjonalnego jest ograniczona. Biogaz musi zostać wykorzystany w najbardziej efektywny sposób, na przykład poprzez skojarzoną produkcję energii elektrycznej i ciepła. W celu uniknięcia nadmiernego transportu substratów i pofermentu skala produkcji powinna być dostosowana do uwarunkowań lokalnych. Poferment służy jako nawóz organiczny w cyklu składników odżywczych w ramach gospodarstw ekologicznych i powinien wpływać na poprawę żyzności gleby w systemach tych gospodarstw. Bezpieczny i wydajny proces charakteryzujący się niskimi emisjami, zwłaszcza metanu, jest kluczowy dla zrównoważonego rozwoju. Należy także uwzględnić pozytywne oddziaływania na jakość wody, ochronę przyrody oraz bioróżnorodność. 3 Zalecenia dotyczące standardów 3.1 Cele Poniższe rekomendacje stanowią wytyczne dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych. Wytyczne mogą być użyte do testowania standardów lub jako źródło inspiracji dla organizacji rolników ekologicznych w Europie, w celu uzupełnienia istniejących standardów poszczególnych gospodarstw ekologicznych lub jako ogólne wytyczne dla członków organizacji rolnictwa ekologicznego. Wytyczne mają na celu zapewnienie, że produkcja biogazu w gospodarstwach ekologicznych: przyczynia się do realizacji podstawowego celu rolnictwa ekologicznego, polegającego na "minimalizowaniu wykorzystania zasobów nieodnawialnych i materiałów spoza gospodarstwa w zakresie dostaw energii, nie koliduje z ogólnymi zasadami zrównoważonego rozwoju w gospodarstwach ekologicznych i prowadzi do redukcji emisji gazów cieplarnianych w porównaniu z wykorzystaniem energii wytworzonej na bazie paliw kopalnych, wpływa pozytywnie na ekonomikę gospodarstw (np. ogrzewanie szklarni, sprzedaż energii elektrycznej) lub przyczynia się do poprawy żyzności gleby i cykli składników odżywczych w gospodarstwach nieprowadzących hodowli zwierząt. 3.2 Zasady Zrównoważona produkcja biogazu w gospodarstwach ekologicznych powinna być zgodna z następującymi zasadami: Pozyskiwanie substratów do produkcji biogazu nie może konkurować z produkcją żywności i mieć negatywnego wpływu na różnorodność krajobrazu i różnorodność biologiczną w regionie, w związku z tym stosuje się przede wszystkim następujące substraty: - pozostałości z produkcji rolnej, - biomasa z obszarów nienadających się do produkcji żywności, takich jak obszary chronione, - międzyplony, - uprawy konieczne do poszerzania systemu płodozmianu w gospodarstwach nieprowadzących hodowli zwierząt (np. koniczyna). Zabrania się stosowania jako substratów organizmów genetycznie zmodyfikowanych (GMO).

3 Wykorzystanie biomasy niepochodzącej z gospodarstw ekologicznych czy obszarów chronionych jest ograniczone i powinno być stopniowo zmniejszane do zera, niepożądane jest stosowanie materiału z monokultur energetycznych. W wyniku procesu fermentacji uzyskuje się poferment, który może służyć jako wysokiej jakości nawóz [na podstawie motywu 11 rozporządzenia (WE) nr 834/2007 i art. 3.3 rozporządzenia (WE) nr 889/2008] Wyprodukowana w sposób zrównoważony energia z biogazu (w postaci paliwa płynnego, energii elektrycznej i nadwyżek ciepła) jest jednym z najlepszych źródeł energii odnawialnej, które spełniając ekologiczne standardy może zastąpić energię z paliw kopalnych i dlatego priorytetem powinno być wykorzystanie energii z biogazu w gospodarstwie i okolicy, przy zapewnieniu odpowiedniej efektywności energetycznej; wykorzystanie energii z biogazu nie powinno jednak zastępować oszczędności energii lecz być z nią w miarę możliwości powiązane. Należy dążyć do pozyskiwania substratów ze źródeł lokalnych i lokalnego zastosowania pofermentu, a także w miarę możliwości lokalnego wykorzystania wyprodukowanej energii. Biogazownia nie powinna mieć negatywnego wpływu na otaczające środowisko, a bilans gazów cieplarnianych powinien być pozytywny. Biogazownia powinna przyczyniać się do zwiększenia zatrudnienia w regionie i rentowności gospodarstw ekologicznych, a zaangażowani rolnicy powinni mieć uczciwy udział w inwestycjach i ryzyku, jak również w dochodach i innych korzyściach wynikających z produkcji biogazu, takich jak nawozy. 3.3 Źródła biomasy dla zrównoważonej produkcji biogazu w gospodarstwach ekologicznych Dozwolone substancje Załącznik I do rozporządzenia (WE) nr 889/2008, określający szczegółowe zasady wdrożenia rozporządzenia Rady (WE) nr 834/2007 w sprawie produkcji ekologicznej i znakowania produktów ekologicznych wymienia wszystkie substancje, które mogą być stosowane jako nawozy i środki użyźniające glebę w rolnictwie ekologicznym. Co do zasady, substancje te są dozwolone do stosowania jako substraty w biogazowniach. Wymagania związane z produkcją biogazu zostaną automatycznie zaktualizowane w następstwie zmian w prawodawstwie UE dot. rolnictwa ekologicznego. Bieżąca wersja załącznika I rozporządzenia (WE) nr 889/2008: Dopuszcze -nie Nazwa Złożone produkty lub produkty zawierające wyłącznie materiały wymienione poniżej Opis, wymogi dotyczące składu, warunki użycia Obornik Produkt składający się z mieszaniny odchodów zwierzęcych i substancji roślinnych (podściółka dla zwierząt) Zakazane są produkty pochodzące z chowu przemysłowego Suchy obornik i odwodniony nawóz od drobiu Zakazane są produkty pochodzące z chowu przemysłowego Kompostowane odchody zwierzęce, w Zakazane są produkty pochodzące z chowu przemysłowego tym nawóz od drobiu i przekompostowany obornik Płynne odchody zwierzęce Używane po kontrolowanej fermentacji lub odpowiednim rozcieńczeniu Zakazane są produkty pochodzące z chowu przemysłowego Przekompostowane lub sfermentowane odpady domowe Produkt otrzymywany z segregowanych w gospodarstwach domowych odpadów, poddanych kompostowaniu lub beztlenowej fermentacji do produkcji biogazu Jedynie roślinne i zwierzęce odpady z gospodarstw domowych. Jedynie produkowane w zamkniętym i monitorowanym systemie gromadzenia odpadów, zatwierdzonym przez państwo członkowskie. Dopuszczalne stężenie w mg/kg suchej substancji: kadm: 0,7; miedź: 70; nikiel: 25; ołów: 45; cynk: 200; rtęć: 0,4; chrom (całkowity): 70; chrom (VI): 0 Torf Użycie ograniczone do ogrodnictwa (ogrodnictwo towarowe, uprawa roślin ozdobnych, sadownictwo, szkółki) Odpady poprodukcyjne z hodowli grzybów Odchody dżdżownic (Wermikompost) i owadów Guano Początkowy skład podłoża ogranicza się do produktów z niniejszego załącznika

4 Przekompostowana lub sfermentowana mieszanina resztek substancji roślinnych Produkt otrzymany z mieszaniny resztek roślinnych poddanych kompostowaniu lub fermentacji beztlenowej do produkcji biogazu Produkty i produkty uboczne Maksymalne stężenie suchej masy chromu (VI) w mg/kg: 0 pochodzenia zwierzęcego, jak poniżej: mączka z krwi, mączka z kopyt, mączka rogowa, mączka kostna lub mączka kostna odklejona, mączka rybna, mączka mięsna, mączka z piór, włosów i skóry, wełna, sierść, włosy, produkty mleczarskie Produkty i produkty uboczne pochodzenia roślinnego użyte jako nawozy Wodorosty morskie i produkty z wodorostów morskich Na przykład: wytłoczyny z nasion roślin oleistych, łuska ziarna kakaowego, słód kukurydziany O ile bezpośrednio otrzymane z: (i)procesów fizycznych, włączając dehydratację, zamrażanie i mielenie;(ii)ekstrakcji wodnej lub wodnych roztworów kwasów lub zasad;(iii)fermentacji Trociny i wióry drzewne Drewno niepoddane chemicznemu przetworzeniu po ścięciu Przekompostowana kora Drewno niepoddane chemicznemu przetworzeniu po ścięciu Popiół drzewny Z drewna niepoddanego chemicznemu przetworzeniu po ścięciu Drobno mielony fosfat Produkt określony w pkt 7 załącznika I.2. do rozporządzenia (WE) nr 2003/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady [1] w sprawie nawozów, 7 Zawartość kadmu mniejsza lub równa 90 mg/kg P205 Fosforan glinowo-wapniowy Produkt określony w pkt 6 załącznika I.2 do rozporządzenia (WE) nr 2003/2003 Zawartość kadmu mniejsza lub równa 90 mg/kg Użycie ograniczone do podstawowych gleb (ph > 7,5) Podstawowy żużel Produkty określone w pkt 1 załącznika I.2 do rozporządzenia (WE) nr 2003/2003 Surowa sól potasowa lub kainit Produkty określone w pkt 1 załącznika I.3 do rozporządzenia (WE) nr 2003/2003 Siarczan potasu możliwie zawierający sól magnezu Wywar gorzelniczy i ekstrakt z wywaru gorzelniczego Węglan wapnia (kreda, margiel, mielony wapń, ameliorant bretoński, (maerl), kreda fosforowa) Produkt uzyskiwany z surowych soli potasowych w drodze procesu fizycznego wydobycia oraz możliwie zawierający także sole magnez Z wyjątkiem wywaru gorzelniczego amonowego Wyłącznie pochodzenia naturalnego Węglan magnezu i wapnia Wyłącznie pochodzenia naturalnego np. kreda magnezowa, mielony wapń magnezowy, wapień Siarczan magnezowy (kizeryt) Wyłącznie pochodzenia naturalnego Roztwór chlorku wapnia Opryskiwanie dolistne jabłoni po stwierdzeniu niedoboru wapnia Siarczan wapnia (gips) Produkty określone w pkt 1 załącznika ID.2. rozporządzenia 2003/2003, Wyłącznie pochodzenia naturalnego Wapno przemysłowe uzyskiwane w produkcji cukru Wapno przemysłowe uzyskiwane w produkcji soli próżniowej Produkt uboczny produkcji cukru z buraków cukrowych Produkt uboczny produkcji soli próżniowej z solanki znajdowanej w górach Siarka elementarna Produkty określone w załączniku ID.3. rozporządzenia 2003/2003, Pierwiastki śladowe Mikroelementy nieorganiczne wymienione w części E załącznika I do rozporządzenia 2003/2003 Chlorek sodowy Wyłącznie sól kopalniana Mączka mineralna (skalna) i glinki (1) Dz.U. L 304 z , s Unikanie konkurowania o grunty służące produkcji żywności i ochronie przyrody by postępować zgodnie z zasadami, należy przyznać pierwszeństwo produktom odpadowym (odchody zwierzęce, słoma, liście, owoce, które nie nadają się do sprzedaży itp.), biomasie zebranej z terenów podlegających ochronie przyrody, biomasie pochodzącej z utrzymania cech krajobrazowych terenów o wysokiej wartości przyrodniczej, międzyplonom i uprawom takim jak koniczyna, stosowana w systemie płodozmianowym jeśli karmienie zwierząt

5 gospodarskich tymi ostatnimi nie jest przyrodniczo (transport) lub ekonomicznie uzasadnione (głównie w gospodarstwach nieprowadzących hodowli zwierząt). Zespół SUSTINGS sugeruje, aby ustanowić progresywne ograniczenia dotyczące stosowania roślin energetycznych (z upraw prowadzonych na gruntach ornych w celu produkcji energii) w biogazowniach, przy czym wartość początkowa powinna być ustalona zgodnie z sytuacją w danym kraju. Jako cel średniookresowy, w ciągu dziesięciu lat powinien zostać osiągnięty co najmniej następujący poziom (przy czym niektóre organizacje mogą zdecydować się na natychmiastowe przyjęcie poziomu 0% upraw roślin energetycznych): Substrat stosowany do produkcji biogazu może zawierać maksymalnie 20% roślin energetycznych w suchej masie, jeśli wymagają tego funkcjonalne uwarunkowania instalacji. Zabronione są zmiany w bezpośrednim użytkowaniu gruntów w kierunku obniżenia zasobów węgla lub różnorodności biologicznej (np. z lasów lub użytków zielonych na grunty orne, naturalne pastwiska lub intensywnie wykorzystywane łąki) w celu produkcji biomasy dla biogazowni ekologicznej Pozyskiwanie ze źródeł lokalnych Nadmierne wykorzystanie transportu może prowadzić do negatywnych skutków klimatycznych, dlatego należy wybierać źródła lokalne. SUSTINGS proponuje następującą regułę: 80% stosowanych substratów (świeżej masy) powinno pochodzić ze źródeł znajdujących się w odległości nie większej niż 30 km od biogazowni Źródła ekologiczne Standardy należy stopniowo zaostrzać, aż do całkowitego wykluczenia materiałów pochodzących z rolnictwa konwencjonalnego. Główne źródła substratów powinny stanowić: materiał zebrany w wyniku zabiegów ochronnych z obszarów przyrodniczo cennych, na których nie stosowano nawozów syntetycznych ani pestycydów w ciągu ostatnich dwóch lat (konieczny dowód w postaci deklaracji podpisanej przez dostawcę materiału) oraz certyfikowany materiał ekologiczny. Zespół SUSTINGS sugeruje ustalenie minimalnego udziału procentowego tego typu substratów (zawartości suchej masy) na poziomie 60% w krajach z dobrze rozwiniętym sektorem rolnictwa ekologicznego (dla krajów o mniejszym udziale gospodarstw ekologicznych poziom ten powinien zostać odpowiednio dostosowany) i stopniowe zwiększanie go do osiągnięcia poziomu 90% w ciągu 15 lat Wykorzystanie roślin strączkowych Biogazownia musi być przystosowania do przetwarzania roślin strączkowych, ponieważ w gospodarstwach ekologicznych w systemie płodozmianu co najmniej 20% stanowić powinny rośliny strączkowe lub ich mieszanki, stymulujące wzrost żyzności gleby i wiązanie azotu. 3.4 Wykorzystanie pofermentu jako nawozu Masa pofermentacyjna powinna przede wszystkim poprawiać żyzność gleb w gospodarstwie ekologicznym. W przypadku biogazowi zasilanej głównie materiałem z gospodarstw, co najmniej 70% pofermentu powinno powrócić na pola gospodarstw, które dostarczają substraty dla biogazowni. Jeśli biomasa częściowo pochodzi ze źródeł zewnętrznych, równoważna ilość pofermentu (do 30%) może być sprzedawana, potencjalnie jako dalej przetwarzany nawóz naturalny. Poferment musi być aplikowany w tych fazach płodozmianu i rozwoju roślin, kiedy rośliny są w stanie przyswoić składniki odżywcze. Należy stosować czyste techniki rozprowadzania na polach (aby uniknąć strat składników odżywczych i zminimalizować straty gazowe amoniaku i tlenków azotu) nie stosować rozsiewaczy tarczowych. Wykluczone jest rozprowadzanie za pomocą ciężkich przyczep, które mogą spowodować zagęszczenie gleby. Nie należy rozprowadzać pofermentu przy wysokich temperaturach (np. w południe w słoneczny dzień) ani bronować po rozprowadzeniu. Należy uwzględniać horyzontalne przepisy UE i krajowe przepisy dotyczące higieny i ochrony środowiska. Wielkość maksymalnej dawki pofermentu na polach uprawnych wynika z przepisów dotyczących gnojowicy, zgodnie z ustawodawstwem krajowym (krajowe przepisy wykonawcze dyrektywy azotanowej 91/676/EWG i ramowej dyrektywy wodnej 2000/60/WE). 3.5 Budowa, transport i składowanie Podczas planowania i w fazie budowy należy uwzględnić zabiegi zapobiegające wyciekom substratów lub pofermentu (np. plan infrastrukturalny i interwencyjny, odpowiednio do wielkości instalacji):

6 Rozwiązania zapewniające unikanie wycieków metanu w całym procesie (np. nieprzepuszczalne dla gazów szczelne pokrycie zbiorników magazynowych, zapas przestrzeni magazynowej na 20 godzin lub automatyczna pochodnia awaryjna 1 ). Zapewnienie zbiorników magazynowych na poferment, zgodnie z ustawodawstwem horyzontalnym i z uwzględnieniem lokalnych uwarunkowań (np. magazynowanie na co najmniej 6 miesięcy dla płynnego pofermentu w regionach z sezonowymi ograniczeniami w stosowaniu nawozów, poferment w postaci stałej może być poddany kompostowaniu). 3.6 Efektywność energetyczna i optymalizacja emisji gazów cieplarnianych W celu optymalizacji zrównoważonego wykorzystania energii, uzyskany biogaz powinien zostać zużyty w najbardziej efektywny sposób. Efektywne wykorzystanie biogazu można osiągnąć przy skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej (kogeneracja/chp). Uszlachetnianie biogazu do jakości gazu naturalnego i/lub zatłaczanie go do sieci gazowej można uznać za alternatywę tam, gdzie sieć gazowa jest dostępna. Należy dążyć do maksymalnego wykorzystania nadwyżek ciepła - albo w obiektach gospodarstwa ekologicznego albo do ogrzewania sąsiednich obiektów lub gospodarstw domowych, uwzględniając przy tym zróżnicowane zapotrzebowanie na ciepło w różnych porach roku. Magazynowanie obornika zawsze wiąże się z wysoką emisja metanu, w związku z tym przetwarzanie obornika w biogazowni poprawia bilans emisji gazów cieplarnianych (GHG) w gospodarstwie. by osiągnąć pozytywny efekt, należy w miarę możliwości unikać wycieków metanu, gdy tylko jest to możliwe: Zbiorniki do przechowywania pofermentu muszą być pokryte gazoszczelnym materiałem, jeśli udział obornika w substracie jest niższy niż 90% (większość emisji metanu z biogazowni pochodzi z tego źródła, ale w przypadku obornika, produkcja biogazu przynosi redukcję emisji gazów cieplarnianych nawet bez przykrywania zbiorników). Jeśli substrat zawiera mniej niż 80% odchodów zwierzęcych, obowiązkowa jest instalacja pochodni awaryjnej lub zapas przestrzeni magazynowej na 20 godzin. Pochodnia jest potrzebna po to, aby uniknąć wycieków metanu w czasie, w którym nie działa układ kogeneracyjny. Urządzenie CHP zazwyczaj pracuje poniżej h/rok. W okresach przestoju urządzenia, nadwyżka wyprodukowanego biogazu po zapełnieniu magazynów gazu musi zostać spalona. Regularne kontrole biogazowni pod kątem wycieków gazu. 3.7 Ewidencja, inspekcja i kontrola Zarządzający biogazownią musi prowadzić ewidencję wszystkich substratów, uwzględniając następujące informacje: Ilość materiału wsadowego w tonach lub metrach sześciennych (z określeniem, czy jest to świeża czy sucha masa). Pochodzenie substratu (własne gospodarstwo, inne źródła wraz z dowodem zakupu), w tym certyfikat w przypadku materiału z rolnictwa ekologicznego i deklaracja w przypadku materiału z obszarów chronionych. Jakość substratu: z certyfikowanych upraw ekologicznych, z obszarów chronionych, na których nie stosowano nawozów syntetycznych ani pestycydów w ciągu ostatnich dwóch lat (konieczny dowód w postaci deklaracji podpisanej przez dostawcę materiału), odpady z gospodarstw domowych (ze świadectwami i wynikami analiz laboratoryjnych), z rolnictwa konwencjonalnego. W przypadku produktów zwierzęcych - wskazanie gatunków zwierząt. Zarządzający muszą prowadzić ewidencję produktu wyjściowego ilości wytworzonego pofermentu i ilości pofermentu rozprowadzonego na każdym polu. Kontrolę i certyfikację należy włączyć do procesu prywatnej certyfikacji standardów rolnictwa ekologicznego, aby uniknąć wysokich kosztów dodatkowych. i SUSTINGS (2013): Raport z analizy wyników w zakresie zrównoważonej produkcji biogazu ekologicznego (raport D4.1.); SUSTINGS (2013): Opracowanie rekomendacji i strategii dla podmiotów (raport D4.2.); oba raporty dostępne na stronie internetowej: 1 Nie da się uniknąć przestojów silnika, np. podczas konserwacji. Ponieważ podczas tych przestojów metan jest nadal produkowany (a jego wpływ na efekt cieplarniany jest 23 razy wyższy niż CO2), musi on w miarę możliwości być przechowywany w dodatkowym zbiorniku lub spalany aby zmniejszyć oddziaływanie na środowisko (patrz również raport SUSTINGS D4.1, 2013: Raport z analizy wyników w zakresie zrównoważonej produkcji biogazu ekologicznego).