Využití travní senáže v zemědělských bioplynových stanicích

Michal Kos, redakce energeticky.cz

Vodníci, větrníci, slunečníci a biomasáci – tak to jsou krásné příklady nových českých slov a posouvání významu slov starších. Takhle se prý říká příznivcům obnovitelných zdrojů podle toho, kterému dávají přednost, prozradil mi kamarád krátce poté, co se vrátil z jedné vodnické konference. Následující článek bude pro tu poslední skupinu, pro biomasáky.

Bioplynové stanice (BPS) můžeme v podstatě rozdělit do dvou skupin: komunální BPS a zemědělské BPS. Komunální BPS jsou složitější - suroviny, které přicházejí ke zpracování bývají značně různorodé, a tak musí proběhnout separace, homogenizace, případně hygienizace za vysokých teplot. Vyhnívání bioodpadu, který přichází do komunálních BPS zpravidla produkuje silný zápach, který se musí likvidovat. Navíc jsou komunální BPS investičně nákladnější.

Zemědělské BPS jsou technologicky jednodušší a méně nákladné. Je to dáno především tím, že suroviny, které zemědělská BPS zpracovává, není třeba složitě třídit a při vyhnívání nezapáchají zdaleka tolik jako suroviny zpracovávané komunálními stanicemi. Typickou plodinou, která jako surovina do zemědělských BPS vstupuje, je kukuřice, ale může to být také prostě a jednoduše tráva a z ní vyrobená travní senáž.

Pěstování kukuřice se prodražuje a také se negativně podepisuje na kvalitě a úrodnosti půdy a v neposlední řadě i na kvalitě vodních zdrojů. Zanedbatelné není ani riziko škůdců, jako je třeba háďátko zhoubné. Spektrum plodin, které může zemědělská BPS zpracovávat, může být relativně široké. Alternativou ke kukuřičné siláži mohou být například GPS směsi obilnin, zmíněná travní senáž či jiné vytrvalé plodiny, testují se například možnosti využití šťovíku.

Na horách sejou hrách…

Nejen hrách. Horské a podhorské oblasti jsou pro trvalé travní porosty velmi vhodné jednak z klimatických důvodů, jednak pro vyšší svažitost terénu. Lze buď zintenzivnit stávající travní porosty nebo tyto porosty zakládat na orné půdě. Hojnější zkušenosti s bioplynovými stanicemi, které zužitkovávají travní senáž, mají zemědělci v severním Německu, tam je pěstování travních porostů podporováno kvůli mělké lehké půdě a většímu množství srážek. Právě ochrana vod je zde jedním z nejdůležitějších důvodů využívání travní senáže, ta se může kombinovat se statkovými hnojivy a s menšinovým podílem kukuřice.

Provoz bioplynové stanice

Uvedeme si příklad stanice soukromého zemědělce, která má výkon cca 500 kW. Taková stanice spotřebuje za rok zhruba 11 000 t surovin. Suroviny se mohou skládat z travní siláže, kukuřičné siláže, hovězího hnoje, siláže z GPS obilí. Stanice může fungovat i s poměrem surovin 80 % travní siláž a 20 % kukuřičná siláž. Průměrný provozní výkon kogenerační jednotky (KJ), kde se bioplyn spaluje a přeměňuje na elektrickou energii a teplo, může přesahovat až 95 %. Vyrobená elektrická energie (asi 1/3) putuje zpravidla na pokrytí spotřeby samotné stanice, zbytek (2/3) může provozovatel stanice využít ve svých dalších provozech nebo může energii dodávat do elektrické sítě. Suroviny pro provoz BPS si zemědělec vyprodukuje sám nebo je může zčásti nakupovat od jiných zemědělců.

Stanice může být jedno či vícestupňová. Technologickým základem stanice je sklep mezi reaktory (fermentory), zde je umístěno centrální čerpadlo, rozvody tepla atd. Senáž je z dávkovacího sila dodávána šnekovým dopravníkem pod hladinu kalu ve fermentoru v pravidelných dávkách – zde probíhá, díky působení mnoha různých mikroorganizmů a při víceméně konstantní teplotě, anaerobní fermentace, tedy vyhnívání za nepřístupu vzduchu. Aby z travní senáže na povrchu nevznikala krusta, promíchává obsah fermentoru míchací systém – pomaloběžná pádlová míchadla, ta zbytky trávy plovoucí na povrchu noří zpět pod hladinu, kde dochází k jejich saturaci vodou a následnému rozkladu. Fermentační zbytek (digestát), který je vedlejším produktem anaerobní fermentace, lze využít jako výborné hnojivo, ale také jako surovinu pro výrobu kompostu. Také uskladňovací nádrž je kvůli tvorbě krusty promíchávána.

Kdy na trávu

Tráva se sklízí a řeže ještě před květem. Vhodná je taková mechanizace, která trávu nařeže na velmi krátkou délku. Před každou ze tří sečí se tráva hnojí a po poslední seči také (obsah dusíku v hnojicím prostředku se postupně snižuje). Hnojivo může být do travního porostu aplikováno zařízením na vyvážení tekutých statkových hnojiv, zapravuje se ke kořínkům.