PROIECT LA SURSE REGENERABILE DE ENERGIE [301587]

[anonimizat] a cantității de deșeuri organice. [anonimizat], [anonimizat] o contribuție importantă la eforturile comune de reducere a poluării, a

emisiilor de gaze cu efect de seră și diminuării schimbărilor climatice la nivel global.

Practicile din trecut ale evacuării necontrolate a deșeurilor nu mai sunt astăzi acceptabile.

[anonimizat] a [anonimizat] a materiei organice un

lucru necesar.

Producerea biogazului prin digestie anaerobă (AD) este considerată a [anonimizat], deoarece astfel respectivele substraturi sunt transformate în energie recuperabilă și în îngrășământ organic pentru agricultură. [anonimizat], cât și stabilitatea haldelor.

AD reprezintă un proces microbiologic de descompunere a [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]. O [anonimizat]: biogazul și digestatul. [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]- [anonimizat], drept îngrășământ pentru plante.

Producerea și colectarea biogazului rezultat în urma unui proces biologic a fost pentru prima dată documentat în Marea Britanie în anul 1895 (METCALF & EDDY, 1979). [anonimizat] a [anonimizat] a stabilizării nămolurilor. Criza energetică de la începutul anilor ’70 a adus o [anonimizat] a biogazului rezultat din procesele AD. Interesul pentru biogaz a [anonimizat] a [anonimizat] a necesității găsirii unor soluții sustenabile pentru tratamentul și reciclarea gunoiului de origine animală și a deșeurilor organice.

[anonimizat] a proceselor AD o [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]. Conform Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), un număr de câteva mii de fabrici agricole care utilizează procesul AD sunt funcționale în Europa și în America de Nord. Multe dintre acestea sunt reprezentate de instalații avansate din punct de vedere tehnologic, construite la scară mare, numărul lor cunoscând o creștere considerabilă în ultimii ani. Numai în Germania, mai mult de 3.700 de fabrici pentru biogaz funcționau în anul 2007. În Asia, câteva milioane de digestoare mici, simple, pentru biogaz, sunt funcționale în țări precum China, India, Nepal și Vietnam, acestea producând combustibil pentru gătit și iluminat.

Se estimează că la nivel european există un potențial considerabil pentru creșterea producției actuale de biogaz, pe baza activităților din domeniul zootehnic. După lărgirea UE, noile țări membre ale Europei de Est trebuie, de asemenea, să utilizeze aceste tehnologii și să beneficieze de pe urma potențialului lor ridicat pentru biogaz. Implementarea tehnologiilor AD în aceste țări va contribui la reducerea unui număr mare de probleme de poluare a mediului, odată cu intensificarea dezvoltării durabile a comunităților rurale și a sectorului agricol în ansamblu.

Biogazul produs prin procesul AD este ieftin și constituie o sursă de energie regenerabilă, acesta producând, în urma combustiei, CO2 neutru și oferind posibilitatea tratării și a reciclării unei întregi varietăți de reziduuri și produse agricole secundare, a diverselor bioreziduuri, a apelor reziduale organice provenite din industrie, a apelor menajere și nămolurilor de canalizare, pe o cale sustenabilă și “prietenoasă” cu mediul înconjurător. În același timp, biogazul aduce un mare număr de beneficii de natură socio-economică, atât pentru fermierii implicați în mod direct în producerea acestuia, cât și la nivelul întregii societăți. Din toate aceste motive, biogazul rezultat prin procesele AD constituie una dintre principalele priorități ale strategiei europene privitoare la biocombustibili și energie regenerabilă.

Ce este biogazul și de ce avem nevoie de el ?

Biogazul reprezinta acea substanta gazoasa rezultata in urma procesului de digestie anaeroba ( AD ) a diferitelor resturi organice, fara ajutorul oxigenului, intr-un recipient numit "fermentator". Acest gaz rezultat are in componenta in proportie de 45-70% metan. Centralele in cogenerare care folosesc biogazul pentru producerea de energie evita eliberarea de emisii in atmosfera, fapt care nu poate fi realizat prin arderea combustibililor fosili.

1. Avantaje ale tehnologiilor pentru biogaz

Producerea biogazului prin procesul AD și utilizarea sa furnizează multe beneficii de ordin socio-economic, dar și de mediu, atât la nivelul întregii societăți, cât și pentru fermierii

implicați în mod direct în această activitate. Valorizarea intrinsecă a lanțului tehnologic de

producere a biogazului crește eficiența economică locală, asigură locuri de muncă în

domeniul rural și crește puterea de cumpărare regională. Aceasta conduce la îmbunătățirea

standardelor de viață și contribuie la dezvoltarea economică și socială de ansamblu a

societății.

1.1. Beneficii la nivelul societății

Sursă de energie regenerabilă

În prezent, producerea la nivel global a energiei este în mare măsură dependentă de sursele de energie fosilă (petrol brut, lignit, antracit, gaze naturale). Aceste surse sunt rezultatul

fosilizării resturilor plantelor și animalelor moarte, care au fost expuse la presiune și

temperatură în scoarța terestră timp de sute de milioane de ani. Din această cauză,

combustibilii fosili reprezintă surse neregenerabile de combustibili, ale căror rezerve sunt consumate mult mai repede decât sunt formate cele noi.

Emisii reduse de gaze cu efect de seră și diminuarea încălzirii

globale

Utilizarea combustibililor fosili, precum lignitul, antracitul, petrolul brut și gazele naturale, convertește carbonul stocat timp de milioane de ani în scoarța terestră și îl eliberează sub formă de dioxid de carbon (CO2) în atmosferă. Creșterea concentrației CO2 atmosferic în

prezent are drept consecință încălzirea globală, deoarece dioxidul de carbon este un gaz cu

efect de seră (GHG). Arderea biogazului, de asemenea, eliberează CO2. Totuși, principala

diferență, prin comparație cu combustibilii fosili, este aceea a originii carbonului din biogaz,

care este recent preluat din atmosferă, prin activitatea fotosintetică a plantelor actuale. Prin

urmare, ciclul carbonului din biogaz este închis într-o perioadă foarte scurtă de timp (între

unul și câțiva ani). Producția de biogaz prin procesul AD reduce, de asemenea, și emisiile de

metan (CH4) și de oxid azotos (N2O), rezultate în urma depozitării și utilizării gunoiului

animal ca îngrășământ. Potențialul efectului de seră al metanului este de 21 de ori mai mare,

iar cel al oxidului azotos de 296 de ori mai ridicat, în comparație cu acela al dioxidului de

carbon. Prin urmare, utilizarea biogazului în locul combustibililor fosili pentru producerea și

transportul energiei reduce emisiile de CO2, CH4 și N2O, contribuind, în acest fel, la

reducerea încălzirii globale

Reducerea deșeurilor

Unul dintre principalele avantaje ale producerii biogazului este capacitatea de a transforma

deșeurile în resurse valoroase, prin utilizarea acestora ca materii prime pentru procesul AD.

Multe țări europene se confruntă cu probleme uriașe, asociate unei supraproducții a

deșeurilor organice rezultate din industrie, agricultură, precum și din activitățile casnice.

Producerea biogazului reprezintă o cale foarte bună de satisfacere a reglementărilor naționale

și europene din ce în ce mai restrictive din acest domeniu și de utilizare a deșeurilor organice

pentru producerea de energie, urmată de reciclarea acestora ca îngrășăminte. Tehnologiile de

producere a biogazului contribuie la reducerea volumului de deșeuri, precum și a costurilor

determinate de înlăturarea acestora.

Crearea de noi locuri de muncă

Dezvoltarea unui sector național în domeniul biogazului stimulează constituirea unor noi

întreprinderi cu potențial economic semnificativ, care vor crește veniturile din zonele rurale

și vor crea noi locuri de muncă. Comparativ cu utilizarea combustibililor fosili importați,

producerea de biogaz prin tehnologia AD necesită o forță de muncă mult mai numeroasă

pentru procesul de producție, pentru colectarea și transportul materiilor prime necesare,

fabricarea echipamentului tehnic, execuția lucrărilor de construcții și exploatarea fabricilor de

biogaz.

Utilizare flexibilă și eficientă a biogazului

Biogazul este o sursă flexibilă de energie, potrivită multor aplicații. În țările dezvoltate, una dintre cele mai simple aplicații ale acestuia o reprezintă gătitul și iluminatul. În multe dintre

țările europene, biogazul este folosit pentru co-generarea energiei termice și electrice (CHP).

De asemenea, biogazul este îmbunătățit și folosit pentru alimentarea rețelei de gaze naturale,

utilizat drept combustibil pentru autovehicule sau în tehnologiile pilelor electrice.

Reducerea necesarului de apă

Prin comparație cu alți biocombustibili, biogazul necesită cele mai scăzute aporturi de apă

tehnologică. Acest lucru este important, din punct de vedere al eficienței energetice a

biogazului, din cauza preconizatei crize a apei, prevăzută în multe regiuni ale lumii.

1.2. Beneficii pentru fermieri

Venituri suplimentare pentru fermieri

Producerea materiilor prime, combinată cu activitatea fabricilor de biogaz, fac tehnologiile biogazului atractive din punct de vedere economic și contribuie la creșterea veniturilor fermierilor. În plus față de veniturile suplimentare, aceștia obțin noi și importante funcții sociale, precum cele de furnizori de energie și de operatori pentru tratarea deșeurilor.

Digestatul, un îngrășământ valoros

O fabrică de biogaz nu constituie numai un furnizor de energie. Biomasa animalieră rezultată în urma procesului AD, numită digestat, reprezintă un îngrășământ valoros al solului, bogat în azot, fosfor, potasiu și micronutrienți, care poate fi aplicat pe teren cu echipamentele obișnuite, folosite și în cazul gunoiului de grajd lichid. Comparativ cu gunoiul animal brut, digestatul prezintă o eficiență îmbunătățită ca fertilizator, datorită omogenității sale ridicate și a disponibilității mai mari a nutrienților, un raport mai bun C/N și lipsa aproape totală a mirosurilor neplăcute.

Circuit închis al nutrienților

Circuitul nutrienților, prin procesul producerii biogazului – de la producția de materii prime la aplicarea digestatului ca îngrășământ – este unul închis. Compușii cu carbon (C) sunt

reduși, prin procesul de digestie anaerobă, metanul (CH4) fiind folosit pentru producerea de

energie, în timp ce dioxidul de carbon (CO2) este eliberat în atmosferă, de unde este preluat

de către plante, în cursul fotosintezei. Unii compuși ai carbonului rămân în digestat,

îmbunătățind conținutul în carbon al solurilor, atunci când digestatul este utilizat ca

îngrășământ. Producția de biogaz poate fi perfect integrată în activitatea fermelor

convenționale sau a fermelor organice, unde digestatul înlocuiește îngrășămintele anorganice

obișnuite, produse cu consumul unei mari cantități de energie fosilă. Figura 1.2. prezintă

circuitul închis, sustenabil, al biogazului.

Figura 1.2. Circuitul sustenabil al biogazului provenit din procesul AD (AL SEADI, 2002)

Flexibilitate în utilizarea diferitelor tipuri de materii prime

Pentru producerea biogazului pot fi folosite numeroase tipuri de materii prime: gunoi animal, resturi vegetale, deșeuri organice provenite din fermele de producere a lactatelor, din industria alimentară și agro-industrii, nămoluri de canalizare, fracția organică din deșeurile orășenești, deșeuri organice menajere, din serviciile de catering și culturi de plante

energetice. Biogazul poate fi, de asemenea, colectat și direct de la rampele de gunoi. Unul dintre principalele avantaje ale producerii biogazului constă în abilitatea de utilizare a

așa-numitei biomase umede, drept materie primă. Exemple de biomasă umedă sunt:

nămolurile de canalizare, nămolurile provenite din fermele pentru lactate și din cele de

creștere a porcilor, nămolul de flotație rezultat din procesarea alimentelor, toate caracterizate

de un conținut de umiditate de mai mult de 60-70%.

În ultimii ani, a fost utilizată și biomasa provenită dintr-o serie întreagă de plante energetice de cultură (cereale, porumb, semințe de rapiță etc.) drept materie primă pentru producerea biogazului, așa cum s-a întâmplat, de exemplu, în Austria. La acestea se mai adaugă diverse reziduuri agricole, produse agricole vegetale depreciate, improprii pentru consum sau

rezultate în urma condițiilor de creștere și climatice nefavorabile, care pot fi utilizate pentru

producția de biogaz și de îngrășăminte. De asemenea, un număr de produse secundare

animaliere, improprii consumului uman, pot fi procesate în fabricile de biogaz.

Securitate veterinară

Utilizarea digestatului ca îngrășământ îmbunătățește securitatea veterinară, în comparație cu folosirea gunoiului animal brut. Tehnologia AD implică măsuri sanitare controlate, în

vederea conformării digestatului pentru utilizarea sa ca îngrășământ. Igienizarea digestatului

se poate realiza prin menținerea acestuia la temperatura de digestie termofilă, ori prin pasteurizarea sau sterilizarea sa sub presiune, în funcție de tipul materiei prime folosite. În

toate cazurile, scopul îl constituie inactivarea agenților patogeni, a semințelor de buruieni sau

a altor dăunători biologici și întreruperea lanțului de transmitere a bolilor.

2. Situația prezentă și potențialul pentru biogaz

2.1 Situația biogazului la nivel european și mondial

În ultimii ani, piața mondială pentru biogaz a crescut cu 20% până la 30% pe an. În Europa, țări precum Austria, Danemarca, Germania și Suedia sunt printre cele mai experimentate în ceea ce privește tehnologiile pentru biogaz și au reușit să stabilească piețe naționale

competitive în domeniu. Pentru a dezvolta aceste piețe au fost efectuate intense cercetări

RD&D, iar sectoarele pentru biogaz au primit subsidii guvernamentale considerabile și s-au

bucurat și de sprijin public. Fermierii implicați, operatorii fabricilor de biogaz, precum și

investitorii au acumulat cunoștințe importante, informații tehnice private și expertiză cu

privire la tehnologiile biogazului.

Pe lângă tipurile de materii prime tradiționale, în țări precum Germania și Austria a fost

inițiată și cultivarea plantelor energetice pentru producerea biogazului. Au fost întreprinse

eforturi de cercetare însemnate, în direcția creșterii productivității și a diversității plantelor

energetice, precum și pentru evaluarea potențialului acestora pentru biogaz. Au fost definite

noi practici agricole, noile sisteme de rotație a culturilor, de intercultură și cultură combinată

făcând obiectul unor cercetări și al unei dezvoltări intensive.

În ultimii ani, au fost efectuate importante cercetări cu privire la tehnologiile de conversie a materiilor prime în biogaz. Au fost introduse și adaptate noi tipuri de digestoare, de sisteme

de alimentare, de facilități pentru depozitare, precum și o serie întreagă de alte echipamente.

Atât sistemele de AD în mediu uscat, cât și în cel umed sunt îmbunătățite în mod continuu,

prin activități de cercetare de înalt nivel, care se concentrează atât pe asigurarea stabilității

operațiilor și a proceselor, pe performanțe, cât și pe găsirea unor noi combinații de substraturi.

Utilizarea biogazului pentru producția combinată de căldură și electricitate (CHP) a devenit aplicația standard pentru cea mai mare parte a proiectelor pentru biogaz din Europa. În țări

precum Suedia, Olanda și Germania, biogazul îmbunătățit a fost, de asemenea, utilizat și ca

biocombustibil pentru transport. În aceste țări au fost stabilite rețele de distribuție și

construite stații de îmbunătățire și îmbuteliere. Îmbunătățirea biogazului și alimentarea rețelei

de gaze naturale reprezintă o aplicație relativ recentă, iar primele instalații de alimentare a

rețelei de gaze naturale cu biometan au fost realizate în Germania și Austria. Cea mai nouă

utilizare a biogazului este cea din domeniul pilelor electrice, care deja reprezintă o tehnologie

evoluată și disponibilă comercial, funcționând în țări precum Germania.

Producția integrată de biocombustibili (biogaz, bioetanol, biodiesel), de alimente și de materii prime pentru industrie reprezintă astăzi un domeniu important pentru cercetare, ca parte

integrantă a conceptului de biorafinare. În cadrul acestui concept integrat, biogazul furnizează

energia necesară procesării, pentru producerea de biocombustibil lichid, în timp ce produsele

secundare astfel rezultate sunt folosite drept materii prime pentru procesul AD. Se consideră

că procesul integrat de biorafinare oferă o serie de avantaje în legătură cu eficiența

energetică, cu performanțele economice și reducerea emisiilor de GHG.

2.2 Potențialul energetic al biogazului în Europa și în lume

Potențialul mondial al producției de energie pe bază de biomasă se estimează a fi la un nivel foarte ridicat. Evaluarea potențialului energetic al biomasei se bazează pe numeroase studii,

scenarii și simulări, care demonstrează faptul că numai o mică parte a acestuia este folosită în

prezent. Potrivit acelorași cercetări, gradul de utilizare a biomasei ar putea fi crescut

semnificativ în viitorul apropiat.

Asociația Europeană pentru Biomasă (AEBIOM) estimează că producția europeană de energie, având ca bază biomasa, poate fi crescută de la 72 Mtoe în 2004 la 220 Mtoe în 2020.

Cel mai mare potențial de creștere corespunde biomasei de origine agricolă. Conform

AEBIOM, în țările UE27 pot fi utilizate între 20 și 40 de milioane de hectare (Mha) de teren

pentru producția agricolă de energie, fără a fi afectată producția alimentară a Uniunii. În

această privință, biogazul joacă un rol important, având un potențial pentru dezvoltare foarte

ridicat. Pentru conversia biomasei în biogaz prin procesul AD pot fi folosite diferite tipuri de

reziduuri: deșeuri și produse secundare provenite din agricultură, din agro-industrii și

industria alimentară, din gospodării și, în general, deșeuri rezultate dintr-o multitudine de

activități cotidiene ale societății.

Figura 2.1. Rețeaua europeană de transport a gazelor naturale și potențialele coridoare (în galben)

potrivite injecției de biometan, obținut prin procesul de îmbunătățire a biogazului (THRÄN, 2007)

La nivel european, estimarea potențialului energetic al biogazului este destul de dificil de

realizat, din cauza numărului mare de variabile care trebuie luate în calcul. Spre exemplu,

potențialul energetic al biogazului depinde de disponibilitatea terenurilor care să fie dedicate

culturilor agricole energetice, fără a fi afectată producția alimentară, de productivitatea

acestor culturi, de randamentul diferitelor substraturi de generare a metanului, precum și de

eficiența energetică totală a utilizării biogazului. Institutul German pentru Energie și Mediu a

stabilit că, în Europa, potențialul energetic al biogazului este suficient de mare pentru a putea înlocui consumul total de gaze naturale, prin injecția de biogaz îmbunătățit (biometan) în

rețea (Figura 2.1.).

În prezent, Germania, Austria, Danemarca și Suedia se numără printre cele mai avansate țări din Europa în domeniul tehnologiilor pentru biogaz, având cel mai mare număr de fabrici de

acest fel, de ultimă generație. Un număr important de instalații de biogaz funcționează și în

alte părți ale lumii. În China, de exemplu, în anul 2006, au fost identificate mai mult de 18

milioane de digestoare domestice pentru biogaz, potențialul total pentru biogaz chinezesc

fiind estimat la 145 bilioane de metri cubi. De asemenea, în India există astăzi în funcțiune

aproximativ 5 milioane de fabrici pentru biogaz mici. Alte țări, precum Nepalul și Vietnamul,

posedă și ele un număr considerabil de instalații pentru biogaz. Cele mai multe fabrici de

biogaz din Asia utilizează tehnologii simple și sunt, prin urmare, ușor de proiectat și de

reprodus. De cealaltă parte a Atlanticului, SUA, Canada și multe țări ale Americii Latine sunt

pe cale de a dezvolta sectoare moderne pentru biogaz, în această direcție fiind implementat,

în fiecare dintre acestea, un cadru politic favorabil, pentru a veni în sprijinul acestui domeniu

de activitate. Numărul mare de instalații de biogaz existente, care funcționează în diferite țări,

dovedește faptul că, în prezent, tehnologiile pentru biogaz sunt evoluate, sustenabile și oferă

garanții economice solide.

3 Digestia anaerobă (AD)

AD reprezintă un proces biochimic, prin care substraturi organice complexe (biomasă

vegetală și deșeuri, gunoi animal, deșeuri organice, ape reziduale, nămoluri provenite din

sistemul de canalizare etc.) sunt descompuse, în absența oxigenului, până la stadiul de biogaz

și digestat, de către diverse tipuri de bacterii anaerobe. Procesul AD este întâlnit în

numeroase medii naturale, precum sedimentele oceanice, stomacul rumegătoarelor sau

turbării.

Dacă substratul supus AD este constituit dintr-un amestec de două sau mai multe materii

prime (de exemplu, gunoi animal și reziduuri organice din industria alimentară), procesul

poartă numele de co-digestie. Co-digestia este întâlnită în cazul celor mai multe aplicații

pentru biogaz.

3.1 Substraturi pentru AD

Numeroase tipuri de biomasă pot funcționa ca substraturi (materii prime) pentru producerea de biogaz prin procesul AD. Cele mai întâlnite categorii de materii prime sunt următoarele:

• gunoiul de grajd

• reziduuri și produse agricole secundare

• deșeuri organice digerabile din industria alimentară și agro-industrii (de origine vegetală

și animală)

• fracția organică a deșeurilor menajere și din catering (de origine vegetală și animală)

• nămoluri de canalizare

• culturi energetice (de exemplu, porumb, trestie chinezească – Miscanthus, sorg, trifoi)

Utilizarea gunoiului animal drept materie primă pentru procesul AD prezintă unele avantaje, datorită proprietăților acestuia:

• Conținut în inoculi ai bacteriilor anaerobe naturale.

• Conținut de apă ridicat (4-8% DM în gunoiul lichid), acționând ca solvent pentru

celelalte co-substraturi și asigurând omogenizarea și fluiditatea corespunzătoare a

biomasei.

• Ieftin și ușor accesibil, fiind colectat ca reziduu din fermele zootehnice.

În ultimii ani, a fost testat și introdus un alt tip de materie primă, pentru a fi supus procesului AD: așa-numitele plante energetice (DEC – culturi energetice dedicate), care sunt cultivate în mod special pentru scopul producției de energie/biogaz. Plantele energetice sunt reprezentate de plante de cultură ierboase (de exemplu, iarbă, porumb, rapiță) și lemnoase (de exemplu, salcie, plop, stejar), deși, în ultimul caz, este necesară aplicarea unui pre-tratament special pentru delignificare.

Figura 3.1. Deșeuri solide orășenești, furnizate unei Figura 3. 2. Deșeuri din catering (RUTZ, 2008)

fabrici de biogaz din Germania (RUTZ, 2008)

Substraturile procesului AD pot fi clasificate după originea acestora, conținutul de substanță uscată (DM), producția de metan, precum și după alte criterii. Tabelul 3.2. prezintă succint caracteristicile câtorva tipuri de materii prime digerabile. Substraturile cu conținut de

substanță uscată mai mic de 20% sunt utilizate pentru așa-numita digestie umedă (unii autori

o numesc fermentație umedă). Această categorie include gunoiul de grajd, precum și

deșeurile organice umede provenite din industria alimentară. Când conținutul de substanță

uscată este mai mare de 35%, tipul digestiei este denumit digestie uscată (fermentație uscată).

Digestia uscată este tipică pentru cazul culturilor energetice și materialelor însilozate.

Alegerea tipului și a cantității de materie primă pentru obținerea amestecului de substraturi

supus procesului AD depinde de conținutul de substanță uscată, precum și de conținutul de

glucide, lipide și proteine al acestuia.

Substraturile care conțin cantități mari de lignină, celuloză și hemiceluloză pot fi, de

asemenea, co-digerate, dar în acest caz este aplicat un pre-tratament, de regulă cu scopul

desfacerii structurilor compacte și de a le mări digerabilitatea.

Randamentul potențial în metan este unul dintre cele mai importante criterii de evaluare a

diferitelor substraturi pentru procesul AD. Figura 3.4. prezintă randamentele în metan ale

diferitelor tipuri de materii prime. De notat faptul că gunoiul de grajd are un randament destul

de mic în metan. De aceea, în practică, gunoiul animal nu este supus ca atare procesului de

digestie, ci în combinație cu alte co-substraturi cu un randament mare în metan, în scopul

creșterii producției de biogaz. Cel mai des utilizate co-substraturi pentru co-digestie,

împreună cu gunoiul de grajd, sunt reprezentate de reziduurile uleioase provenite din

industriile alimentară, piscicolă și de catering, de deșeurile alcoolice din industria berii și a zahărului, precum și de culturile energetice dedicate.

Figura 3.4. Valori de referință pentru randamentul specific în metan (PRAßL, 2007)

Materiile prime supuse procesului AD pot conține diverși contaminanți chimici, biologici sau fizici. Gunoiul de grajd și deșeurile vegetale pot fi contaminate cu agenți patogeni ai

organismelor de proveniență. Deșeurile organice din industria alimentară, deșeurile menajere

și nămolurile din sistemul de canalizare pot conține contaminanți chimici, biologici și fizici.

Controlul calității tuturor tipurilor de materii prime este esențial, în scopul asigurării unei

reciclări sigure a digestatului, sub formă de îngrășământ. Tabelul 3.3. prezintă încărcarea

potențială cu impurități, contaminanți și agenți patogeni a câtorva tipuri de materii prime

uzuale.

3.2. AD – procesul biochimic

AD este un proces microbiologic de descompunere a substanțelor organice, în lipsa

oxigenului. Principalele produse rezultate în urma acestui proces sunt biogazul și digestatul.

Biogazul este un gaz combustibil, constând, în principal, din metan și dioxid de carbon,

utilizat, de regulă, pentru producerea curentului electric și a căldurii. Supus unui proces de

îmbunătățire, biogazul poate fi introdus și în rețeaua de gaze naturale sau folosit drept

combustibil pentru autovehicule, în pile electrice sau pentru producerea altor forme de energie. După producerea biogazului, substratul descompus (digestatul) este reciclat prin

introducere în sol, fiind folosit ca îngrășământ pentru plante.

În timpul procesului AD este generată o cantitate foarte mică de căldură, comparativ cu cazul descompunerii aerobe (în prezența oxigenului), așa cum este compostarea. Energia conținută în legăturile chimice ale substratului rămâne, în principal, înmagazinată în biogazul produs, sub formă de metan.

Procesul de formare a biogazului este rezultatul unor etape succesive, în care substanțele

inițiale sunt continuu descompuse în molecule tot mai mici. În fiecare etapă sunt implicate

grupe specifice de microorganisme. O diagramă simplificată a procesului AD este prezentată

în Figura 3.5., în care sunt evidențiate cele patru etape principale ale procesului: hidroliza,

acidogeneza, acetogeneza și metanogeneza.

Figura 3.5. Principalele etape ale procesului AD (AL SEADI, 2003)

Figura 3.6. Producția de biogaz, după adăugarea substratului – test serie (STMUGV, 2004)

În timpul hidrolizei sunt produse cantități relativ mici de biogaz. Producția de biogaz atinge maximul în timpul metanogenezei. Legătura dintre randamentul producerii biogazului și

HRT este prezentată în Figura 3.6..

Teoretic, hidroliza este prima etapă a procesului AD, în timpul căreia substanțele organice

complexe (polimerii) sunt descompuse în substanțe mai mici, numite mono- sau oligomeri.

Polimeri precum glucidele, lipidele, acizii nucleici și proteinele sunt transformate în glucoză,

glicerol, purine și pirimidine.

Lanțurile de procese prezentate au loc în paralel, în spațiu și timp, în interiorul tancului de

digestie. Viteza procesului de descompunere totală este determinată de reacția cea mai lentă

din lanț. În cazul fabricilor de biogaz care procesează substraturi vegetale care conțin

celuloză, hemiceluloză și lignină, etapa de hidroliză este etapa determinantă de viteză. În procesul de hidroliză este implicată o varietate mare de bacterii, acesta realizându-se prin intermediul unor exoenzime bacteriene care atacă materia particulată, nedizolvată. Produsele rezultate în urma hidrolizei sunt ulterior descompuse/digerate de către bacteriile implicate în

proces și utilizate, apoi, în cadrul propriului metabolism.

4. Principalele aplicații ale biogazului

La nivelul societății moderne, producerea de biogaz prin intermediul procesului AD este larg utilizată pentru tratamentul reziduurilor provenite din crescătorii (gunoiului de grajd), pentru

producerea de energie regenerabilă și pentru îmbunătățirea proprietăților de îngrășământ ale

gunoiului animal.

În țări cu o importantă producție agricolă, continua înăsprire a legislației și reglementărilor cu privire la depozitarea și reciclarea gunoiului animal și a deșeurilor vegetale a condus la creșterea interesului pentru procesul AD. Mai mult, ultimele evoluții arată o preocupare din ce în ce mai mare în rândul fermierilor pentru cultivarea plantelor energetice, cu scopul utilizării acestora drept materie primă pentru producerea de biogaz.

AD reprezintă, de asemenea, principala tehnologie folosită pentru stabilizarea primară și

secundară a nămolului provenit din sistemul de canalizare, pentru tratamentul apelor

reziduale industriale rezultate din procesarea biomasei, a alimentelor și a produselor din

industriile fermentative, precum și pentru tratarea fracției organice din deșeurile orășenești

solide. O aplicație specială o reprezintă recuperarea biogazului din rampele de gunoi.

4.1 Fabricile agricole de biogaz

Fabricile agricole de biogaz procesează, în principal, substraturi provenite din agricultură (de exemplu, gunoi de grajd, reziduuri și produse secundare din culturile agricole, culturi

energetice dedicate – DEC etc.).

Gunoiul animal bovin și cel porcin reprezintă materia primă de bază pentru cele mai multe

fabrici de biogaz, deși, în ultimii doi ani, numărul fabricilor care utilizează DEC a crescut.

Gunoiul de grajd brut este folosit, în mod obișnuit, drept îngrășământ organic, însă procesul AD îmbunătățește valoarea sa de îngrășământ prin:

• Gunoiul animal de diferite proveniențe (de exemplu, gunoiul bovin, porcin sau avicol)

este amestecat în același digestor, ceea ce conduce la un conținut mai echilibrat de

nutrienți.

• Prin procesul AD, substanțele organice complexe sunt descompuse (inclusiv azotul

organic), în acest mod crescându-se cantitatea de nutrienți absorbabili de către plante.

• Co-digestia gunoiului animal împreună cu alte substraturi (de exemplu, deșeuri de abator,

grăsimi și uleiuri reziduale, deșeuri menajere, reziduuri vegetale etc.) adaugă o cantitate

substanțială de nutrienți amestecului de materii prime.

După dimensiuni, modul de funcționare și amplasare, fabricile agricole de biogaz se împart în trei mari categorii:

– Fabrici de biogaz de nivel familial (la scară mică).

– Fabrici de biogaz de nivel fermier (de la scară medie la scară mare).

– Fabrici centralizate/de co-digestie (de la scară medie la scară mare).

Fabrici de biogaz de nivel familial

Tehnologia utilizată pentru construirea unei fabrici de biogaz diferă de la o țară la alta, în funcție de condițiile climatice și de contextul național (de exemplu, politicile energetice, legislația, capacitatea industriei energetice etc.).

În țările în curs de dezvoltare, precum Nepalul, China sau India, funcționează milioane de

fabrici de biogaz de nivel familial, care utilizează tehnologii foarte simple. Materia primă

folosită în aceste fabrici de biogaz provine din gospodării și/sau din activitățile fermiere

reduse ale acestora, iar biogazul produs este folosit pentru necesitățile casnice și iluminat.

Digestoarele sunt simple, ieftine, robuste, ușor de manipulat și de întreținut și pot fi

construite cu materiale disponibile la nivel local. De obicei, nu există instrumente de control

și nici sisteme de încălzire a procesorului (mod de lucru psihrofil sau mezofil), deoarece

multe dintre aceste digestoare funcționează într-un climat cald și prezintă un HRT lung.

a) Tipul chinezesc (Figura 4.1.a) este reprezentat de un reactor subteran, de obicei cu un

volum de 6 până la 8 m3. Acesta este alimentat cu nămoluri de canalizare, gunoi animal și

deșeuri menajere organice. Reactorul funcționează în mod semi-continuu, noile substraturi

fiind adăugate o dată pe zi, cu aceeași periodicitate fiind evacuată și o cantitate egală de

amestec lichid decantat. Acest reactor este de tip fără agitare, motiv pentru care suspensiile

solide sedimentate trebuie îndepărtate de 2-3 ori pe an, ocazie cu care cea mai mare parte a

substratului este scoasă și numai o mică parte (aproximativ o cincime din conținutul

reactorului) este lăsată ca inocul. Primul reactor chinezesc a fost construit în 1958

(ANGELIDAKI & ELLEGARD, 2003).

b) Tipul indian (Figura 4.1.b) este similar celui chinezesc, adică un reactor subteran pentru

deșeurile menajere și de fermă la scară mică. Diferența este că efluentul este colectat la partea

de jos a reactorului, iar clopotul plutitor cu gaz funcționează și ca rezervor pentru biogaz.

c) Un alt tip de fabrică de biogaz la scară mică este acela al fabricii mobile, care constă dintr-un

reactor cilindric orizontal, alimentat cu substrat la unul dintre capete, în timp ce digestatul

este colectat la capătul opus. Substratul se deplasează prin reactor sub forma fluxului în bloc,

o fracție a materialului evacuat fiind recirculată, în scopul diluării materiei prime nou

adăugate, în acest mod realizându-se și inoculare

Figura 4.1. Tipuri de reactoare rurale pentru biogaz: a) Tipul chinezesc; b) Tipul indian (ANGELIDAKI

& ELLEGAARD, 2003)

Fabrici de biogaz de nivel fermier

În prezent, interesul fermierilor pentru tehnologia AD este din ce în ce mai crescut. Producția

de biogaz creează noi oportunități în afaceri, reduce cantitatea deșeurilor și produce un

îngrășământ de înaltă calitate. La nivel mondial, există numeroase tipuri de fabrici pentru

biogaz de nivel fermier. În Europa, țări precum Germania, Austria și Danemarca sunt printre

pionierii producției de biogaz la scară de fermă.

O fabrică de biogaz de nivel fermier deservește o singură fermă, digerând materia primă

rezultată în cursul activității proprii. Multe fabrici de biogaz folosesc și co-digestia unor

cantități mici de substraturi bogate în metan (de exemplu, deșeuri uleioase din industria de

prelucrare a peștelui, reziduuri de uleiuri vegetale etc.), cu scopul creșterii productivității în

metan. De asemenea, este posibilă și alimentarea cu gunoi animal provenit de la una sau două

ferme vecine (de exemplu, prin conducte).

Fabricile pentru biogaz de nivel fermier prezintă dimensiuni variate, diverse tipologii

constructive, precum și o serie întreagă de tehnologii de procesare. Unele dintre aceste fabrici

sunt de dimensiuni foarte mici și utilizează tehnologii simple, în timp ce altele sunt foarte

mari și complexe, asemănătoare fabricilor centralizate de co-digestie (vezi Capitolul 4.1.3).

Totuși, toate funcționează după același plan constructiv general: gunoiul este colectat într-un

bazin de pre-stocare, situat în apropierea digestorului, care este alimentat prin pomparea

materiei prime pre-stocate. Digestorul este construit sub forma unui rezervor etanș, realizat

din oțel sau beton armat și izolat termic, pentru menținerea constantă a temperaturii

procesului (mezofil, la aproximativ 350C, sau termofil, la aproximativ 550C).

Digestoarele pot fi de tip orizontal sau vertical, de obicei prevăzute cu sisteme de amestecare, în vederea omogenizării substratului și minimizării riscului de formare a straturilor de flotație și sedimentelor. Amestecarea asigură, de asemenea, și aprovizionarea microorganismelor cu toți nutrienții necesari. HRT mediu este, de obicei, de 20-40 zile, în funcție de tipul de

substrat și de temperatura de digestie.

Digestatul este utilizat ca îngrășământ pe terenurile agricole ale fermei, iar surplusul este

comercializat către fermele care posedă culturi vegetale din vecinătate. Biogazul produs este

folosit drept combustibil într-un motor cu gaz, în scopul producerii energiei electrice și a

căldurii. O cantitate de aproximativ 10-30% din căldura și energia electrică produsă în acest

mod este folosită pentru necesitățile proprii ale fabricii de biogaz și pentru consumul menajer

al fermei, în timp ce surplusul este vândut companiilor energetice, respectiv consumatorilor

de energie termică din zonele învecinate.

Schema de bază a unei fabrici tipice de biogaz de nivel fermier, dotată cu un digestor

orizontal, din oțel inoxidabil, este prezentată în Figurile 4.2. și 4.3..

Figura 4.2. Reprezentare schematică a unei fabrici de biogaz de nivel fermier, dotată cu un digestor

orizontal din oțel. Sursa: (HJORT-GREGERSEN, 1998).

În afara digestorului, având un volum de 100-200 m3 și echipat cu un sistem de amestecare

lentă, fabrica mai cuprinde și un tanc de pre-stocare a gunoiului, un tanc de stocare a

biomasei digestate, un spațiu de depozitare a biogazului și o unitate de co-generare a energiei

electrice și termice (CHP). Temperatura procesului AD poate varia, din domeniul mezofil

până la cel semi-termofil (35-480C), iar timpul de retenție hidraulică, în intervalul de 15-25

zile. Producția de biogaz se situează între 40-50 m3 de biogaz per m3 de biomasă digerată.

Figura 4.3. Digestor orizontal, construit în Danemarca (Nordisk Folkecenter, 2001)

Digestorul poate fi construit și sub forma unui cilindru vertical, cu baza conică (Figurile 4.4. și 4.5.), constând dintr-un tanc așa-numit “două într-unul”, folosit atât pentru stocarea

materiei prime, cât și pentru digestie. Digestorul este construit în interiorul tancului de stocare a digestatului, tangențial la peretele acestuia, și este acoperit cu ajutorul unei membrane impermeabile pentru gaz, care va fi menținută în stare tensionată sub influența biogazului produs. Tancul este prevăzut și cu un mixer electric cu elice. De asemenea, fabrica deține și un tanc de pre-stocare a co-substratului, precum și o unitate CHP. Temperatura de procesare este de 22-250C, iar timpul de retenție hidraulică de peste 50 de zile.

Figura 4.4. Reprezentare schematică a unei fabrici de nivel fermier, dotată cu un digestor de tip “două

într-unul”, acoperit cu o membrană ușoară (folie) (HJORT-GREGERSEN, 1998)

Figura 4.5. Imagine a unei fabrici de biogaz de nivel fermier din Danemarca, de co-digestie a gunoiului

animal și a materialului provenit din culturi energetice (GROENGAS A/S)

O evoluție recentă în domeniul fabricilor de biogaz de nivel fermier este aceea a utilizării

biomasei rezultate din culturi energetice dedicate. Avantajul constă în conținutul energetic al acestui tip de biomasă, cu mult mai ridicat decât în cazul celor mai multe deșeuri organice.Totuși,apar unele limitări și probleme referitoare la costurile de operare, la modul de utilizare și la disponibilitatea terenului pentru acest tip de culturi.

Figura 4.7. Digestor vertical din Germania, construit în 2005 pentru digestia biomasei provenite din

culturi energetice (KRIEG &FISHER, 2008)

Fabrici de codigestie centralizate

Co-digestia centralizată reprezintă un concept bazat pe digestia gunoiului animal, colectat din mai multe ferme, într-o fabrică de biogaz amplasată central față de acestea. Localizarea

centrală a fabricii de biogaz este făcută cu scopul reducerii costurilor, a timpului și a

necesarului de forță de muncă pentru transportul gunoiului și a digestatului între fermă și

fabrica de biogaz. Gunoiul animal este supus co-digestiei, împreună cu o varietate de tipuri

de materii prime (de exemplu, reziduuri agricole digerabile, reziduuri din industriile

alimentară, piscicolă si agro-industrii, deșeuri organice sortate sau nămol de canalizare).

Fabricile de co-digestie centralizate (de asemenea, denumite și fabrici de co-digestie comune) sunt folosite la scară mare în Danemarca (Figura 4.8.), dar și în alte regiuni ale lumii cu un sector zootehnic dezvoltat.

Figura 4.8. Imagine a unei fabrici de co-digestie centralizată din Danemarca (LEMVIG BIOGAS)

Gunoiul animal (gunoiul de grajd bovin, cel porcin, precum și dejecțiile provenite de la nurci și păsări) este depozitat în tancurile de pre-stocare ale fermei și în canalele pentru colectarea nămolurilor. De la facilitățile de pre-stocare, gunoiul este transportat, conform unei scheme stabilite, până la fabrica de biogaz, în containere tubulare speciale, vidate. La destinație, acestea sunt amestecate cu alte co-substraturi, omogenizate și pompate în tancul de digestie.

Fabrica de biogaz este responsabilă pentru colectarea și transportul gunoiului proaspăt de la ferme către fabrică și a digestatului în sens invers. Digestatul este transportat direct la suprafețele de teren pe care trebuie aplicat ca îngrășământ, unde fermierii și-au stabilit, deja, un număr de facilități de post-stocare a acestuia.

Procesul de digestie are loc atât la temperaturi mezofile, cât și la temperaturi termofile, iar

HRT este de 12-25 zile. După digestie, are loc un proces controlat de igienizare a substratului, în scopul realizării unei reduceri eficiente a populațiilor de agenți patogeni și a capacității germinative a semințelor buruienilor, asigurându-se, în acest mod, o reciclare sigură a digestatului, ca îngrășământ.

Alimentarea digestorului se face în flux continuu, amestecul de biomasă fiind pompat în

digestor și evacuat din acesta în cantități egale, într-o secvență de pompare strictă. Digestatul evacuat este transportat prin conducte până la tancurile de stocare. În multe cazuri, aceste tancuri sunt acoperite cu ajutorul unor membrane impermeabile, în scopul captării biogazului produs în faza de post-digestie (până la 15% din total), la temperaturi mai scăzute. Biogazul rezultat este colectat împreună cu cel produs în interiorul digestorului. Digestatul este supus analizelor și se realizează caracterizarea acestuia din punct de vedere al conținutului în nutrienți (DM, VS, N, P, K, pH), după care este transportat către ferme (furnizorilor de materie primă) și depozitat în tancurile de post-stocare de pe teren. Fermierii primesc numai cantitatea de digestat permisă prin lege a fi dispersată pe terenul agricol, excesul fiind comercializat către fermele învecinate. În toate cazurile, digestatul este inclus în planurile pentru fertilizare ale fiecărei ferme, acesta înlocuind îngrășămintele minerale. Astfel, producția de biogaz reprezintă o etapă în circuitul de reciclare a nutrienților din gunoiul animal și deșeurile organice (Figura 4.9.). Multe fabrici centralizate sunt echipate, de asemenea, și cu instalații pentru separarea fracțiilor lichidă și solidă din digestat.

Figura 4.9. Reprezentare schematică a circuitului închis al unei fabrici de biogaz centralizate (AL SEADI,2003)

Figura 4.10. Principalele fluxuri ale conceptului integrat al unei fabrici de co-digestie centralizate

(TAFDRUP, 1994 and AL SEADI, 2003)

4.2 Uzine pentru tratarea apelor uzate

Procesul AD este în mod frecvent utilizat pentru tratarea nămolului primar și secundar

rezultat în urma tratamentului aerob al apelor reziduale orășenești. Sistemul este aplicat în multe țări dezvoltate, în combinație cu sisteme avansate de tratare a apelor uzate. Procesul AD este folosit pentru stabilizarea și reducerea cantității finale de nămol.

Figura 4.11. Uzină pentru tratarea apelor uzate din Psyttalia, Grecia (EYDAPSA, 2008)

Tehnologia folosită pentru tratarea nămolurilor de canalizare prin procesul AD este bine

stabilită. Cele mai multe companii de inginerie care furnizează proiecte pentru tratamentul

nămolurilor au și capacitatea de a furniza sisteme de AD. În mod obișnuit, în țările europene,

între 30-70% din cantitatea de nămoluri provenite din sistemul de canalizare este tratată cu

ajutorul tehnologiei AD, în funcție de legislație și de prioritățile naționale.

Efluentul poate fi utilizat ca îngrășământ pe terenurile agricole sau pentru producerea de

energie prin incinerare. În unele țări, efluentul este deversat în gropile de gunoi. Această

practică are consecințe negative asupra mediului, din cauza infiltrării nutrienților în apele

freatice și a emisiilor de gaze nocive în atmosferă, fiind interzisă în cele mai multe țări

europene.

4.3 Fabrici pentru tratarea deșeurilor menajere

În multe țări, deșeurile solide orășenești sunt colectate, amestecate și incinerate în uzine

energetice mari sau depozitate în rampe de gunoi. În realitate, această practică risipește energie și nutrienți, atât timp cât fracția organică ar putea fi separată de restul deșeurilor și folosită ca materie primă pentru procesul AD. Chiar și deșeurile colectate în vrac pot fi ulterior procesate și utilizate pentru producerea de biogaz.

În ultimii ani, atât separarea la sursă cât și reciclarea deșeurilor s-au bucurat de o atenție

crescută. Ca rezultat, fracții separate din deșeurile solide orășenești devin acum disponibile

pentru un tratament de reciclare mai avansat, în locul dispersiei. Cunoașterea originii deșeurilor organice este importantă pentru determinarea celei mai potrivite metode de tratament. Deșeurile menajere sunt, în general, prea umede și lipsite de structuri pretabile compostării aerobe, însă reprezintă o materie primă excelentă pentru AD. Pe de altă parte, deșeurile lemnoase conțin proporții mari de substanțe lignocelulozice care, dacă nu sunt pretratate, sunt mai potrivite pentru compostare. Utilizarea fracției organice separată la sursă din deșeuri menajere în scopul producerii biogazului prezintă un potențial foarte ridicat. La nivel mondial, există câteva sute de fabrici care folosesc tehnologiile AD pentru procesarea fracției organice separate din deșeuri solide orășenești. Scopul este acela al reducerii fluxului de deșeuri organice către alte sisteme de

tratare, cum ar fi rampele de gunoi sau facilitățile de incinerare, și de a le redirecționa către

sistemele de reciclare a nutrienților din sectorul agricol. Deșeurile organice menajere pot fi

utilizate și sub formă de co-substraturi în fabricile de co-digestie, împreună cu gunoiul

animal.

4.4 Fabrici de biogaz industrial

Procesele anaerobe sunt folosite pentru tratarea deșeurilor industriale și a apelor reziduale de mai mult de un secol. Procesul AD aplicat deșeurilor industriale și apelor reziduale reprezintă

astăzi o tehnologie standard pentru tratarea acestor tipuri de reziduuri, provenite dintr-o serie de industrii, de la cea de procesare a alimentelor, agro-industrii, până la industria farmaceutică. De asemenea, această tehnologie poate fi utilizată și pentru pre-tratarea apelor reziduale industriale încărcate cu substanțe organice, înainte de evacuarea finală. Datorită îmbunătățirilor recente ale tehnologiilor de tratare, pot fi supuse digestiei anaerobe inclusiv apele industriale reziduale diluate. Europa se află pe o poziție de lider în lume în privința acestei aplicații a AD. În ultimii ani, considerațiile energetice și preocupările de mediu au crescut și mai mult interesul pentru tratamentul anaerob direct al deșeurilor industriale organice.

Managementul deșeurilor organice solide din industrie este din ce în ce mai mult controlat

prin legislația de mediu. Industriile care utilizează procesul AD pentru tratarea apelor uzate aparțin următoarelor categorii:

• Industriile de procesare a alimentelor: industria de conservare a legumelor, a fabricării

lactatelor și a brânzeturilor, abatoare, industria procesării cartofilor etc.

• Industria băuturilor: fabrici de bere, de băuturi nealcoolice, distilerii, industria cafelei,

industria sucurilor de fructe etc.

• Produse industriale: industria hârtiei și cartonului, a cauciucului, industria chimică, cea a

fabricării amidonului, industria farmaceutică etc.

Fabricile de biogaz industrial oferă un număr de beneficii la nivelul societății, dar și al

industriilor respective, astfel:

• Valoare adăugată prin reciclarea nutrienților și reducerea costurilor de eliminare a

deșeurilor.

• Biogazul este utilizat pentru generarea energiei de procesare.

• Tratamentul deșeurilor îmbunătățește imaginea de mediu a industriilor respective.

Se așteaptă ca, pe de o parte, beneficiile de mediu și sociale ale utilizării procesului AD

pentru tratarea reziduurilor industriale, iar, pe de alta, costurile mari ale altor metode de eliminare a deșeurilor să crească în viitor numărul de solicitări pentru biogazul de proveniență industrială.

4.5 Fabrici pentru recuperarea gazului de la gropile de gunoi

Gropile de gunoi pot fi considerate niște fabrici anaerobe mari, cu diferența că procesul de descompunere este mai puțin continuu și depinde de vârsta acestora. Recuperarea gazului de la gropile de gunoi este esențială pentru protecția mediului, înprincipal pentru că reduce emisiile de metan și alte gaze nocive în atmosferă. Gazul de la gropile de gunoi reprezintă o sursă de energie ieftină, cu o compoziție similară cu cea a biogazului produs în fabricile tehnologice de digestie (50-70% metan, 30-50% dioxid de carbon). Gazul de la gropile de gunoi poate conține și gaze toxice, rezultate prin descompunerea substanțelor din deșeurile depozitate. Recuperarea gazului de la gropile de gunoi poate fi optimizată printr-un management corespunzător al acestora, precum: tăierea deșeurilor, recircularea fracției organice și tratarea gropii de gunoi asemenea unui bioreactor.

Un bioreactor-groapă de gunoi reprezintă o groapă de gunoi controlată, proiectată pentru a accelera conversia deșeurilor solide in metan. Un bioreactor-groapă de gunoi este, în modobișnuit, împărțit în mai multe celule și este prevăzut cu un sistem de colectare a reziduurilor

lichide de la baza acestora. Reziduurile lichide sunt colectate și pompate la suprafață, fiind apoi distribuite peste toate celulele componente ale bioreactorului. Acest lucru transformă groapa de gunoi într-un digestor de dimensiuni foarte mari pentru deșeuri solide.

Recuperarea biogazului de la gropile de gunoi generează beneficii prin mai rapida stabilizare a terenului pe care acestea sunt amplasate, precum și prin câștigurile obținute în urma

comercializării biogazului.

Din cauza distanțelor mari până la gropile de gunoi, biogazul astfel generat este folosit, de obicei, pentru producerea energiei electrice, însă este posibilă și utilizarea acestuia în celelalte scopuri, precum generarea de energie termică sau îmbunătățirea sa pentru a putea fi folosit drept combustibil în rezervoarele autovehiculelor, ori pentru injecție în rețeaua de gaze naturale.

Figura 4.12. Sistem de recuperare a biogazului de la gropile de gunoi (NST ENGINEERS, 2007)

Figura 4.13. Proiect pentru exploatarea gazului de la Groapa de gunoi Ano Liosia, Atena, Grecia

(SIOULAS, 2005)

5. Utilizarea biogazului

Biogazul numără o serie de utilizări în domeniul energetic, în funcție de natura sursei și de cererea locală de energie. În general, biogazul poate fi folosit pentru producerea de căldură prin ardere directă, pentru producerea de energie electrică prin intermediul pilelor electrice sau a microturbinelor, pentru co-generarea energiei electrice și termice în unități CHP sau drept combustibil pentru autovehicule.

5.1 Proprietățile biogazului

Proprietățile și compoziția biogazului variază în funcție de tipul și structura materiei prime, sistemul de procesare, temperatură, timpul de retenție, volumul încărcăturii etc. Conținutul

energetic al biogazului se găsește în legăturile chimice ale metanului. Valoarea căldurii specifice medii a biogazului este 21 MJ/m3, densitatea medie 1,22 Kg/m3 (pentru un conținut în metan de 50%), iar masa este similară cu aceea a aerului (1,29 Kg/m3). Compoziția medie a biogazului este prezentată în Tabelul 5.1..

Productivitatea în metan a substraturilor supuse procesului AD depinde de conținutul de

proteine, grăsimi și glucide, așa cum este prezentat în Tabelul 5.2.. Compoziția biochimică a diferitelor tipuri de materii prime este determinantă pentru productivitatea lor în metan, așa cum reiese din Tabelul 5.3..

Figura 5.1. Privire de ansamblu asupra utilizărilor biogazului

5.2 Combustia directă și utilizarea căldurii

Cea mai simplă cale de utilizare a biogazului este arderea sa directă în boilere sau cuptoare, metodă folosită pe scară largă în țările dezvoltate, în cazul biogazului provenit din digestoare mici, familiale.

În țările dezvoltate, de asemenea, este folosită și combustia directă în cuptoare pentru gaz natural. În scopul generării căldurii, biogazul poate fi supus combustiei fie la locul producerii

sale, fie transportat prin conducte către utilizatori. Pentru încălzire, biogazul nu trebuie îmbunătățit, iar nivelul de contaminare nu limitează utilizarea acestuia atât de mult, precum în cazul altor aplicații. Totuși, biogazul necesită, ulterior producerii, un pre-tratament constând în condensare și deshidratare, înlăturarea particulelor, comprimare și răcire.

5.3 Generarea combinată a energiei (CHP)

Generarea combinată a energiei (numită și co-generare) din biogaz este considerată o

utilizare foarte eficientă a acestuia. Înainte de conversia în CHP, biogazul este degazat și

uscat. Majoritatea motoarelor cu gaz prezintă limite maxime admise pentru hidrogenul

sulfurat, hidrocarburile halogenate și siloxanii conținuți în biogaz. Motorul generatorului CHP are un randament de până la 90% și produce aproximativ 35% electricitate și 65% căldură.

Cea mai frecvent întâlnită aplicație a unităților energetice în co-generare CHP este

reprezentată de către uzinele de tip cuplat termo-electrice (BTTP), constând din motoare

termice (de combustie) cuplate la un generator electric. Generatoarele prezintă, de obicei, oturație constantă (1.500 rpm), pentru a fi compatibile cu frecvența rețelei. Motoarele termice pot fi de tip Otto cu gaz, Diesel cu gaz sau motoare cu injecție Pilot cu gaz. Atât motoarele Diesel cât și cele Otto cu gaz funcționează fără motorină pentru aprindere, conform principiului Otto. Diferența dintre cele două motoare constă numai în raportul de compresie.Prin urmare, ambele motoare vor fi numite, în restul textului, motoare Otto cu gaz. Alternative la BTTP-urile menționate mai sus sunt microturbinele cu gaz, motoarele Stirling și pilele electrice. Totuși, aceste tehnologii se află încă în faza de dezvoltare, sau chiar numai la stadiul de prototip.

5.4 Producerea biometanului (îmbunătățirea biogazului)

Înainte de utilizarea biogazului pe post de combustibil, fie prin introducerea sa în rețeaua de gaze naturale, fie în rezervoarele autovehiculelor, acesta trebuie purificat, prin îndepărtarea

tuturor substanțelor contaminante, precum și a dioxidului de carbon. În acest mod, are loc o creștere a conținutului său de metan. Acest proces este numit îmbunătățirea biogazului.

Concentrația de metan a biogazului, care, în mod normal, este de 50-75%, este ridicată, prin

procesul de îmbunătățire, la o valoare de peste 95%. La ora actuală există disponibile câteva

tehnologii folosite pentru îndepărtarea substanțelor contaminante din biogaz.

Îndepărtarea dioxidului de carbon trebuie făcută în scopul atingerii indicelui Wobbe pentru gaz. Odată cu îndepărtarea dioxidului de carbon din biogaz sunt înlăturate, de asemenea, și mici cantități de metan (CH4). Metanul este un gaz cu efect de seră de 21 de ori mai puternic

decât CO2 (adică, o moleculă de metan este de 21 de ori mai eficientă în reținerea căldurii radiate de pământ decât o moleculă de CO2), astfel încât reducerea pierderilor de metan prezintă o importanță deosebită, atât din motive economice cât și de mediu. Există disponibile câteva tehnologii pentru reducerea dioxidului de carbon, cu aplicare comercială.

Biogazul, combustibil pentru autovehicule

Utilizarea biometanului în sectorul transporturilor reprezintă o tehnologie cu un mare potențial și care determină importante beneficii la nivel socio-economic. Biogazul este deja folosit drept combustibil pentru autovehicule în țări precum Suedia, Germania și Elveția.

Numărul autovehiculelor pentru pasageri, al celor destinate transportului public și al camioanelor care funcționează pe gaz lichefiat se află într-o creștere accelerată. Biometanul

poate fi folosit drept combustibil pe aceleași autovehicule care folosesc și gazul natural. Un

număr din ce în ce mai mare de orașe europene își înlocuiesc parcul de autobuze diesel cu

unul format din autobuze care funcționează pe bază de biometan.

Cele mai multe dintre automobilele care funcționează pe gaz sunt automobile obișnuite, pe combustibil fosil, adaptate pentru a folosi gazul prin adăugarea unui rezervor pentru gaz

lichefiat, amplasat în portbagaj, și a unui sistem de alimentare cu gaz a motorului, simultan cu păstrarea capacității de funcționare pe combustibil clasic.

Autovehiculele proiectate în mod special pentru a folosi gazul sunt optimizate în scopul

obținerii unei eficiențe crescute în funcționare, precum și a unei amplasări mai convenabile a

rezervoarelor de gaz, astfel încât să nu se piardă din spațiul destinat bagajelor. Gazul este stocat la 200-250 bari, în recipiente presurizate construite din oțel sau din materiale compozite, având ca bază aluminiul. În prezent, mai mult de 50 de fabricanți din lumea întreagă pun la dispoziție un număr de aproximativ 250 de modele de autovehicule de pasageri, ori destinate transportului de mărfuri ușoare sau grele, care funcționează pe bază de gaz.

Autovehiculele destinate transportului mărfurilor grele pot fi adaptate pentru a funcționa

numai pe gaz metan, însă în unele cazuri sunt folosite și motoare duale, capabile să funcționeze simultan pe gaz și pe combustibili lichizi clasici. Un astfel de motor utilizează un sistem de injecție diesel, gazul fiind aprins prin injecția unei mici cantități de combustibil diesel. Motoarele duale necesită o proiectare mai puțin specială și sunt capabile de performanțe egale cu cele ale motoarelor diesel clasice. Cu toate acestea, valorile emisiilor nu sunt la fel de satisfăcătoare precum cele din cazul autovehiculelor similare dedicate pe gaz, iar tehnologia de construcție a motoarelor duale rămâne un compromis între aceea a motoarelor cu aprindere prin scânteie și cea a motoarelor diesel.

Autovehiculele care funcționează pe bază de biometan prezintă avantaje substanțiale

comparativ cu cele care folosesc motoare pe benzină sau diesel. Emisiile totale de dioxid de

carbon sunt drastic reduse, în funcție de natura materiilor prime utilizate și de originea energiei electrice (fosilă sau regenerabilă) folosită în procesul de îmbunătățire a biogazului, precum și în comprimarea acestuia. Emisiile de particule și de funingine sunt, de asemenea, reduse în mod drastic, chiar și în comparație cu motoarele diesel de ultimă generație, echipate cu filtre de particule. Emisiile de NOx și de hidrocarburi non-metan (NMHC) sunt și acestea reduse în mod semnificativ.

Biogazul îmbunătățit (biometanul) este considerat a fi combustibilul auto cu cel mai înalt

potențial, comparativ cu ceilalți biocombustibili. În Figura 5.8. este prezentată o comparație între biocombustibilii folosiți în transporturi, sub forma distanței ce poate fi parcursă de către un automobil, atunci când acesta folosește drept combustibil biocombustibilul respectiv, produs din culturi destinate acestui scop, pe hectarul de teren arabil. Potențialul biogazului folosit pentru transport este chiar mai mare, în cazul folosirii ca materie primă pentru obținerea sa a deșeurilor, în locul culturilor agricole.

6. Componentele unei fabrici de biogaz

O fabrică de biogaz reprezintă o instalație complexă, constând dintr-o varietate de elemente principale. Planul unei astfel de fabrici depinde, în mare măsură, de tipurile și cantitățile de materie primă utilizată. Deoarece există o serie întreagă de tipuri diferite de materii prime, de diverse origini, care se pretează proceselor de digestie în fabricile de biogaz, există, în mod corespunzător, și tehnici variate de tratare a acestor tipuri de materii prime, precum și numeroase modalități de construcție a digestoarelor și sistemelor de operare. Mai mult, în funcție de tipul, mărimea și condițiile de operare ale fiecărei fabrici de biogaz, există variate tehnologii pentru condiționarea, stocarea și utilizarea biogazului, posibil de a fi implementate. În ceea ce privește stocarea și utilizarea digestatului, acestea sunt, în principal, orientate către folosirea sa ca îngrășământ, și, de asemenea, către măsurile necesare pentru protecția mediului legate de această activitate.

Componenta principală a unei fabrici de biogaz este digestorul (tancul de reacție AD), care este acompaniat de un număr de alte componente (Figura 7.2.).

Figura 7.2. Principalele componente ale unei fabrici de biogaz (PRAßL, 2008)

Fabricile agricole de biogaz operează, în general, în patru mari etape de procesare (Figura7.3.):

1. Transportul, livrarea, stocarea și pre-tratamentul materiei prime.

2. Producerea biogazului (AD).

3. Stocarea digestatului, eventual condiționarea și utilizarea acestuia.

4. Stocarea biogazului, condiționarea și utilizarea sa.

Etapele de procesare prezentate în Figura 7.3. sunt, mai departe, ilustrate în Figura 7.4., în

care se reprezintă, simplificat, schema unei fabrici agricole de biogaz prin co-digestie.

1. Prima etapă de procesare (stocarea, condiționarea, transportul și alimentarea cu materie

primă) necesită un tanc de stocare pentru gunoiul de grajd (2), recipienți de colectare

(3), tancul de sanitație (4), tancuri de stocare cu încărcare directă din mijloacele de

transport (5) și sistemul de alimentare cu materie primă solidă (6).

2. A doua etapă de procesare constă în producerea de biogaz în reactorul de biogaz (7), de

asemenea denumit și digestor.

3. A treia etapă a procesării este reprezentată de stocarea digestatului în tancul de stocare

(10) și de utilizarea acestuia ca îngrășământ pe terenurile de cultură (11).

4. A patra etapă de procesare (stocarea biogazului, condiționarea și utilizarea acestuia) are

loc la nivelul tancului de stocare a biogazului (8) și a unității de co-generare a energiei (CHP) (9).

Cele patru etape de mai sus ale procesării sunt strâns legate între ele. În particular, între etapa a doua și cea de a patra există o legătură strânsă, întrucât etapa a patra asigură, în mod

obișnuit, căldura necesară procesării în cadrul etapei a doua.

Figura 7.4. Fabrică agricolă de biogaz prin co-digestie, care utilizează ca materii prime gunoiul de grajd și

porumbul însilozat (LORENZ, 2008)

1 Grajduri 8 Tanc de stocare a biogazului

2 Tancuri pentru gunoiul lichid 9 Uzina energetică în co-generare

3 Recipiente de colectare pentru 10 Tanc de stocare a digestatului

reziduuri biologice 11 Terenuri agricole

4 Tanc de sanitație 12 Transformator/Energie în rețea

5 Tancuri de stocare cu încarcare 13 Utilizarea căldurii

directă din mijloacele de transport

6 Sistem de alimentare cu materii

prime solide

7 Digestor (reactor de biogaz)

7. Situația biogazului în România

7.1. Potențialul de biogaz al României

Oportunitatea dezvoltării producției de biogaz este în principal legată de disponibilitatea

materiei prime necesare producției biogazului. Prin urmare, pentru estimarea potențialului de

biogaz este necesară estimarea acestei disponibilități a diferitelor surse de materii prime ce

pot fi supuse digestiei anaerobe, precum deșeurile organice și culturile energetice.

Scopul acestui studiu este identificarea zonelor cu cea mai mare densitate de asemenea surse, care pot fi considerate cele mai potrivite pentru dezvoltarea de instalații pentru biogaz. Pentru o mai bună evaluare a potențialelor locale, studii ulterioare vor îmbunătăți baza de date

realizată, având în vedere fluctuațiile dinamicii sectoarelor economice, mai ales în cazul țărilor în tranziție precum România.

Metodologia

Disponibilitatea și evaluarea resurselor naturale, regenerabile și neregenerabile, constituie

probleme complexe, dintre acestea nefăcând excepție evaluarea biomasei pentru producția de

energie. Rezultatele numeroaselor studii făcute în acest domeniu sunt strict dependente de

obiectivele urmărite de respectivele studii, precum și de diferite presupuneri. Nici acest

studiu nu face excepție și el având o serie de presupuneri și o serie de limite.

Pentru evaluarea disponibilității resurselor pentru producția biogazului este în primul rând

necesară estimarea cantitativă a materiei reprezentate de deșeurile urbane și de cele rezultate

din practicile agricole. Apoi trebuie evaluată cantitatea de materie ce poate fi recuperată din

aceste deșeuri, având în vedere o serie de constrângeri tehnologice și de mediu asociate cu

alți factori locali.

Datele utilizate sunt cele de management al terenului din monitoringul și informațiile

raportate la instituțiile de statistică naționale și europene. Pe baza acestora au fost calculate:

producțiile agricole și cele de reziduuri agricole asociate recoltelor medii anuale per hectar și

au fost estimați coeficienții de generare a reziduurilor, sau estimarea lor pe baza cantității

rezultate pe cap de animal în cazul practicilor zootehnice. Deșeurile urbane și nămolurile de

la apele reziduale au fost estimate pe baza valorilor raportate pe cap de locuitor. În ceea ce

privește culturile energetice, acestea au fost definite de consorțiul BiG>East, precum și

producțiile acestora.

Ipoteza de bază a acestui studiu este că potențialul de biogaz este proporțional cu potențialul total de biomasă a zonei țintă. Din potențialul total (văzut ca biomasa totală) anumite

categorii de de biomasă sunt mai potrivite pentru producția de biogaz decât altele și de asemenea diferite categorii de biomasă au disponibilitate diferită (în termeni cantitativi) și disponibilitate tehnologică diferită (în termenii accesului real la această biomasă ca materie primă pentru biogaz).

Pentru a nu isca confuzii: în acest studiu referirile la culturile energetice trebuie văzute ca

biomasă totală produsă de terenul agricol și nu în sens strict cultură pentru producția de energie. De fapt, toată biomasa produsă de zonele agricole este în fond valoare energetică, însemnând că poate reprezenta teoretic materie primă pentru producția de biogaz (sau altă energie produsă prin procesarea biomasei). Asta nu înseamnă că va fi realmente folosită pentru, sau să devină materie primă pentru producția de biogaz.

Evaluarea potențialului de biomasă în România

Figura 4. Deșeuri agricole din producția primară în România

Se observă că aceleași zone cu producție primară energetică ridicată prezintă și o producție ridicată de deșeuri agricole. În ultimii ani capacitatea maximă de deșeuri agricole a fost în jur de 6 milioane tone pe an.

Figura 5. Deșeuri agricole din producția secundară în România

Cele mai mari cantități de deșeuri rezultate din producția secundară sunt corespunzătoare părții de nord a României (RO21). Cel mai mare potențial îl are regiunea RO21 (cel mai bine

reprezentată de RO215) din nord-estul României cu o producție totală în jur de 300000 tone

pe an. Deasemenea sunt și alte regiuni cu potențial ridicat pentru biogaz.

Potențialul de biogaz în România

În acest studiu a fost evaluat doar potențialul teoretic de biogaz, pe baza producției totale de

biomasă. Au fost calculate producțiile totale ale culturilor vegetale considerate drept

potențiale culturi energetice (porumb, rapiță, soia, floarea soarelui etc.). Bineînțeles că acesta

nu este cazul real, însă el poate să ajute la identificarea locațiilor potențiale pentru amplasarea

instalațiilor de biogaz, în zonele unde potențialul pentru culturi energetice este ridicat.

Oricum, este important să consemnăm că producția agricolă inclusiv în corelație cu

modalitățile de industrializare / consum ale acesteia, generează cantități ridicate de materii

organice care pot fi considerate deșeuri, mai mult, utilizarea acestora în producerea

biogazului este viabilă și totodată un deziderat politic.

Prin urmare, o abordare mai realistă este cea bazată pe faptul că instalațiile de biogaz sunt dezvoltate în primul rând pentru utilizarea acestor materii organice, considerate deșeuri și

mai puțin pe cea a culturilor energetice.

Cu relevanță pentru producerea biogazului, în acest studiu au fost identificate 6 categorii de materii organice:

Categorii de materii organice și codurile lor în analiză

Categorie Descriere Cod

1 culturi energetice EC

2 deșeuri agricole AWPP

3 deșeuri animaliere AWSP

4 deșeuri din industria alimentară FPW

5 deșeuri organice solide SW

6 nămoluri de canalizare WW

Pentru fiecare clasă a fost calculată valoarea medie a producției de biogaz în metri cubi pe tona de materie organică (bazată pe date din literatură și pe cele deja disponibile din WP 6 ale proiectului Big-East). Acestea au permis calcularea producției totale de biogaz pentru fiecare

regiune (NUT), pentru fiecare categorie de materie organică și apoi normalizarea rezultatelor

pentru obținerea valorii producției de biogaz exprimată în metri cubi de biogaz pe hectar.

Figura 10. Producția potențială de boigaz în România

Accesibilitatea / distribuția materiei prime pentru biogaz

După cum am văzut în capitolele anterioare biomasa provenită din agricultură poate constitui o sursă importantă de materie primă pentru producția de biogaz. Din acest punct de vedere România deține o suprafață agricolă utilizată de 13,9 milioane hectare, ce reprezintă

aproximativ 60 % din totalul suprafeței țării. Pe această suprafață sunt distribuite mai mult de 4,3 milioane de ferme.

Este evident faptul că amplasarea unei instalații de biogaz presupune pe de o parte

disponibilitatea materiilor prime utilizate, însă trebuie să ia în considerare și posibilităâile

tehnice de aprovizionare, costurile pentru colectare și transport. Prin urmare, în cazul uzinelor de biogaz ce utilizează materie primă din agricultură sunt relevante: dimensiunea fermelor, tipul de proprietate, tipul de organizare.

Dimensiunea fermelor variază foarte mult, și este legată de tipul de proprietate. În România preponderente numeric, 99,5 % (4,28 milioane) aproximativ 45% din suprafață, sunt fermele familiale (cu proprietar individual), a căror suprafață variază de obicei între 1 și 20 hectare (mărimea medie calculată de 1,73 ha). Fermele mai mari de 50 hectare reprezintă numeric doar 0,5% și ocupă în jur de 55% din suprafața unităților administrativ-teritoriale și pot avea diverse tipuri de proprietate înregistrată juridic, de la societăți pe acțiuni (proprietari

majoritari acționarii individuali) cu teren în arendă și regii autonome (proprietar majoritar statul), la diverse forme de asociații. Mărimea medie a acestor ferme este de 274 hectare.

Gradul de fragmentare este ridicat, datorită numărului mare de ferme de dimensiune mică,

ceea ce pune dificultăți prin accesul limitat la biomasa potențială a acestora în ceea ce

privește modalitățile tehnice de colectare. Pentru proiectele de biogaz, cele mai potrivite sunt

fermele de peste 50 hectare (mai ales în cazul optării pentru utilizarea de culturi energetice),

iar ca forme de proprietate, proprietarii individuali și asociațiile agricole pot constitui factori

pozitivi în implementarea respectivelor proiecte, asocierea / agregarea viitoare a fermelor

mici putând de asemenea constitui un factor favorizant.

În general fermele cu suprafață mai mică de 5 hectare sunt localizate în apropierea

localităților rurale și în general sunt ferme mixte (culturi mixte – creșterea animalelor). După

cum am spus, acestea au un potențial scăzut pentru biogaz, însă heterogenitatea producției oferă o gamă diversificată de materii prime care pot constitui un factor pozitiv în controlul proceselor, asigurând condițiile de heterogenitate cerute de procesele de co-digestie.

Concluzii

Pentru estimări a fost luată în calcul doar biomasa și de aceea trebuie luate în considerare o serie de limite / constrângeri. Aceste limite sunt datorate în primul rând faptului că datele

folosite reprezintă doar disponibilitatea materiilor prime și nu reala utilizare a lor pentru producerea biogazului și nu ține cont de eventualele constrângeri tehnice, sociale și economice locale.

Prin urmare spectrul politic este cel care are rolul principal în eliminarea acestor constrângeri. De asemenea, pot fi considerate o serie de mecanisme de sprijin tehnico-material și fincnciar precum: tarifele pentru alimentarea cu bio-electricitate, subsidiile guvernamentale pentru

investițiile în bio-energie, granturi și credite preferențiale de la fondurile de mediu și scutiri de impozit pentru investițiile în bio-energie. Pentru țările nou aderate la UE sprijinul vine și de la fondurile structurale ale UE.

Mai mult, bio-energia este văzută ca o soluție cheie pentru încurajarea dezvoltării durabile a zonelor rurale, care poate susține producția de bunuri ne-alimentare și cultivarea cu plante energetice și împădurirea terenurilor abandonate.

Din analiza rezultatelor se observă că România prezintă un potențial foarte ridicat în ceea ce privește generarea materialelor utilizabile ca materie primă pentru producția de biogaz:

1) prezintă un potențial foarte mare în ceea ce privește producția de biogaz prin utilizarea

deșeurilor provenite de la producția primară;

2) potențialul pentru producția de biogaz din deșeuri animaliere este ceva mai scăzut;

3) potențialul pentru producția de biogaz din deșeuri urbane solide este de asemenea foarte

ridicat;

4) foarte ridicat este și potențialul pentru biogaz obținut din nămolurile de canalizare;

5) ceva mai scăzut este potențialul pentru biogaz din deșeuri de la procesarea alimentelor.

În scopul atingerii cerințelor pentru dezvoltarea durabilă, se pot considera două categorii de biomasă ca fiind cele mai potrivite pentru a fi utilizate în special pentru producția de biogaz:

A. deșeuri organice din agricultură – rezultate atât din producția primară cât și din cea secundară;

B. alte reziduuri organice – deșeuri urbane, reziduuri de la industria alimentară și nămoluri de canalizare.

În ceea ce privește deșeurile provenite din agricultură, potențialul României este ridicat și în legătură cu diversitatea de tipuri de fermă, de la cele cu culturi permanente, la cele de plante de câmp și diverse tipuri de ferme animaliere și mixte, aceste ultime două tipuri având o pondere numerică semnificativă. Ponderea bună în schimb e contrabalansată de gradul de fragmentare ridicat. Însă, tendința de scădere a fragmentării fermelor prin agregare și arendarea terenului constituie un factor pozitiv pentru implementarea / dezvoltarea proiectelor pentru biogaz.

În cazul fermelor animaliere instalațiile de biogaz pot reprezenta totodată o soluție foarte

avantajoasă pentru managementul deșeurilor. Bineînțeles că cele mai bune zone sunt cele cu un număr mare de capete și un număr mic de ferme, cum este cazul regiunii de sud-est a României.

Soluții pentru amplasarea uzinelor de biogaz:

1) în zonele de producție agricolă (din sudul și sud-estul țării) care să utilizeze potențialul

generat de producția primară și de materii organice solide;

2) pentru zonele din nordul țării, ca materie primă pentru obținerea biogazului – nămolurile

de canalizare.

BIBLIOGRAFIE

http://www.bigeast.eu/downloads/Final%20National%20Handbooks/BigEast%20Handbook%20Romania.pdf

http://biogaz-instalatii.ro/b1.html

http://www.cyclon.ro/biogaz_2_568_0.htm