Produkcja nawozu z biogazowych odpadów

Stosowanie nawozów inteligentnych OrCal wytwarzanych na bazie UPPZ (ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego) i pofermentu z biogazowni jest skutecznym i wielokrotnie tańszym sposobem na emisję gazów cieplarnianych niż technologie CCS (wychwytywania i składowania dwutlenku węgla).

Biogazownie traktowane są dotychczas jako kierunek zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych poprzez zastąpienia energii z paliw kopalnych energią ze spalania biogazu. Dzięki stworzeniu przez Multichem Eko technologii FuelCal powstające w niej nawozy inteligentne OrCal po zastosowaniu w szerszej skali mogą dodatkowo spowodować ograniczenie emisji gazów cieplarnianych skuteczniej i efektywniej niż technologie CCS przy wielokrotnie niższych kosztach. Efekt ograniczenia emisji jest nieoczekiwanym efektem ubocznym stosowania takich nawozów.

W istniejących technologiach biogazowania pozostałości z procesu, czyli tzw. poferment, traktowane są jako uciążliwe i kosztowne w utylizacji odpady, które trzeba przekazać okolicznym rolnikom, ponosząc przy tej okazji znaczne koszty. Koncepcja ta możliwa była do zrealizowania, w przypadku gdy na rynku biogazowni, tak jak w Niemczech czy Danii dominowały biogazownie rolnicze o niewielkiej mocy - rzędu 0,3 do 0,6 MW - i w przypadku gdy ich głównym zadaniem było zagospodarowanie odpadów organicznych z ferm rolniczych.

Obecne tendencje rozwoju biogazownictwa zwłaszcza w Polsce zakładające budowę dużych biogazowni o mocy nominalnej rzędu 2,0 do 2,5 MW w ukierunkowane na generowanie energii odnawialnej wytwarzają tak duże ilości surowego pofermentu, że możliwości jego zagospodarowania w okolicach biogazowni stają się nierealne.

Typowa biogazownia o mocy 2,5 MW wytwarza rocznie około 120 tys. ton surowego ciekłego pofermentu. Poferment zawiera średnio do 6 kg azotu nawozowego w tonie oraz znaczące ilości fosforu i potasu. Obowiązująca dyrektywa azotanowa pozwala na zaaplikowanie do gleby nie więcej niż 170 kg azotu nawozowego na hektar upraw rolnych rocznie, co odpowiada 25 t pofermentu na hektar. Oznacza to, że taka biogazownia musi posiadać do dyspozycji w celu aplikacji pofermentu co najmniej 4800 hektarów gruntów rolnych. Jeśli założymy optymistycznie, że docelowo w Polsce powstanie 2 tys. takich biogazowni, to muszą mieć one do dyspozycji i w bezpośrednim sąsiedztwie (w sensownym ekonomicznie promieniu 10 km) co najmniej 9 600 000 hektarów gruntów ornych. Dla zdecydowanej większości biogazowni będzie to warunek nierealny do spełnienia zarówno ze względów rolnych (uprawy ozime), jak i logistycznych. Przykład Poldanoru, który uruchomił ostatnio kolejną biogazownię, jest tylko wyjątkiem potwierdzającym regułę. W przypadku tego inwestora każda zbudowana biogazownia otoczona jest dostatecznym areałem jego własnych upraw rolnych, które pozwalają na zagospodarowanie całości powstającego pofermentu w nieprzetworzonej formie. Niestety, w przypadku większości pozostałych biogazowni taki sposób gospodarki będzie nierealny i w miarę wzrostu liczby biogazowni będą generowane coraz ostrzejsze konflikty związane z walką o dostępność gruntów rolnych dla potrzeb rozlewania pofermentu.

Niewystarczający areał gruntów rolnych to niejedyna bariera rozwoju biogazowni. Kolejną jest zagrożenie zniszczenia gleb powodowane wprowadzaniem do gleby wraz z surowym pofermentem olbrzymich ilości bakterii fermentacji metanowej, konkurencyjnych względem istniejących w glebie bakterii glebowych z grupy sinic odpowiedzialnych za przetwarzanie składników nawozowych do form chelatowych i wytwarzanie niezbędnych dla gleby struktur humusowych. Kolejne zagrożenia to zdefiniowane przez dyrektywę fosforanową przenawożenie fosforem, zagrożenie wprowadzania do gleby zarodników grzybów i nasion chwastów i olbrzymich ilości patogenów zwłaszcza w przypadku przetwarzania w biogazowniach UPPZ.

Rozwiązanie wszystkich tych problemów oferuje technologia FuelCal i jej końcowy produkt, nawóz organiczno-mineralny OrCal. Technologia zakłada bezzwłoczne przetwarzanie maksymalnie zagęszczonych surowych pofermentów (do poziomu powyżej 25 proc. suchej masy) na w pełni wysterylizowane, zabezpieczone przed rozkładem biologicznym nawozy organiczno-mineralne OrCal. Mają one postać wysterylizowanych, trwałych i nadających się do długoterminowego składowania powietrzno-suchych granulatów możliwych do aplikowania przy pomocy typowych rozsiewaczy nawozowych.

Najważniejszym i jednocześnie nieoczekiwanym efektem technologii FuelCal jest olbrzymi wpływ powstających w nich nawozów OrCal na ograniczenie emisji glebowej gazów cieplarnianych. Według danych statystycznych każdy hektar upraw rolnych przy stosowaniu intensywnego nawożenia nawozami sztucznymi (zwłaszcza azotowymi i fosforowymi) w europejskich warunkach klimatycznych odpowiada za emisję gazów cieplarnianych (tzw. emisja glebowa NOx z niewykorzystanych przez rośliny związków azotu oraz emisja związana z procesem wytwarzania nawozów sztucznych) rzędu 12 - 16 ton na hektar w przeliczeniu na CO₂.

Stosując inteligentne nawozy OrCal wytwarzane przy okazji przetwarzania UPPZ i pofermentu z biogazowni, ograniczamy tę emisję o co najmniej 40 proc., czyli średnio o 5 t emisji CO₂ na każdy hektar użytków rolnych nawożonych tymi nawozami. Nawożenie 50 proc. gruntów ornych w Polsce nawozami OrCal (5 mln hektarów) to w efekcie ograniczenie w sposób bezinwestycyjny (przy okazji nawożenia) 35 mln ton emisji CO₂.

Stanisław Rogut

prezes Multichem Eko