STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIUL [608250]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR ÎN DOMENIUL
VALORIFICĂRII ENERGETICE A DEȘEURILOR ORGANICE
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC: ABSOLVENT: [anonimizat]. Teodora Deac Radu Bogdan MÎNZAT
CLUJ – NAPOCA
2019

INTRODUCERE
În contextul unei continue creșteri demografice, precum și a limitării spațiilor destinate
depozitării deșeurilor, dintre care doar o mică parte îndeplinesc condițiile ce se impun din punct de
vedere al protecției mediului și sănătății populației, managementul deșeurilor municipale a devenit
o reală problemă de mediu nu numai pentru autoritățile guvernamentale locale, dar și la nivel
național și global.
Pe de altă parte, promovarea producerii energiei electrice și termice „verzi” din surse
regenerabile de energie reprezintă un imperativ al perioadei actuale atât din considerente de
protecție a mediului, cât și în vederea creșterii independenței energetice față de importuri prin
diversificarea surselor de aprovizionare cu energie, și nu în ultimul rând din motive economice și
sociale. Având în vedere că ținta UE în ceea ce privește energiile regenerabile este ca un anumit
procent din consumul total de de energie electrică să reprezinte energia produsă din resurse
regenerabile, este important ca România să își intensifice acțiunile pe termen , mediu și lung de
valorificare a resurselor regenerabile pentru producerea de energie electrică și termică,
contribuind astfel la încurajarea dezvoltării tehnologice inovative și la utilizarea noilor tehnologii în
practică. Prin urmare, a apărut necesitatea identificării și implementării unor noi tehnologii
nepoluante de tratare și eliminare a deșeurilor, cu valorificare energetică și transformare în produși
utili, astfel încât deșeurile să devină o resursă valoroasă.

CAP 1 . CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND DEȘEURILE ORGANICE
Tratarea deșeurilor este ansamblu de procedee fizico-mecanice, chimice sau biologice,
aferent prelucrării deșeurilor, în scopul diminuării factorilor de risc asupra mediului, al reducerii
spațiilor de depozitare, precum și al valorificării lor. Legislația națională și internațională definește
mai mulți termeni din domeniul managementului deșeurilor ce țin de eliminare.
Convenția Basel privind transportarea transfrontieră a deșeurilor și eliminarea acestora
specifică operațiuni de eliminare și utilizare a deșeurilor, codificate astfel:
– D1. Înhumare sau depozitare pe sol
– D2. Tratări prin contact cu solul
– D3. Injectare în subteran
– D4. Evacuări în bazine de suprafață
– D5. Depozitarea pe teren special amenajate (dispunerea în celule etanșe separate, acoperite și
izolate unele de altele și de mediul înconjurător).
– D6. Evacuare deșeurilor solide într-un receptor de apă, exceptând mările și oceanele.
– D7. Evacuare în mări, oceane, inclusiv inserarea pe fundul mării.
– D8. Tratament biologice nespecificat nicăieri în prezenta anexă, din care rezultă, în final, compuși
sau amestecuri, care se elimină prin intermediul oricăror operații enumerate la D1-D12.
– D9. Tratamente fizico-chimice, nespecificate în această anexă, din care rezultă în final, compuși
sau amestecuri, care se elimină prin intermediul oricărei operații la D1-D12
– D10. Incinerare pe sol.
– D11. Incinerare pe mare
– D12. Stocări permanente
– D13. Amestecarea înainte de a se încadra în oricare dintre operațiunile enumerate la D1-D12.
– D14. Reambalarea înainte de a se încadra în oricare din operațiunile enumerate D1D13.
– D15. Stocarea înainte de efectuarea oricărei operațiuni enumerate la D1-D12, cu excepția
depozitării temporare înaintea colectării, pe zone de producere.
Operațiuni de utilizare/reutilizare. Cod Operațiune:
– R1. Utilizarea ca material combustibil (altfel decât în incinerare directă) sau ca mijloc de
producere a energiei.
– R2. Recuperarea/ regenerarea solvenților
– R3. Reciclarea/recuperarea substanțelor organice care nu sunt utilizate ca solvenți
– R4. Reciclarea/recuperarea metalelor sau compușilor metalici
– R5 Reciclarea / recuperarea altor materiale neorganice
– R6. Regenerarea acizilor și bazelor
– R7. Recuperarea componenților folosiți pentru înlăturarea poluării
– R8. Recuperarea componenților rezultați de la cataliză
– R9. Rerafinarea uleiurilor uzate sau alte reutilizări ale acestora
– R10. Împrăștierea pe sol pentru ameliorarea lui sau în scopuri de reconstrucție ecologică, inclusiv
operațiunile de compostare și alte procese de transformare biologică
– R11. Utilizarea deșeurilor rezultate de la oricare din operațiile numerotate R1-R10
– R12. Schimbul de deșeuri între deținători pentru a putea fi supuse uneia dintre operațiunile
enumerate R1-R11
– R13. Stocarea de deșeuri pentru a fi supuse uneia dintre operațiunile enumerate la R1-R12.
Deșeurile generate din activitățile umane reprezintă unul din semnele evidente ale relației
tensionate dintre om și mediu. Astfel, intervențiile antropice asupra mediului datorate progresului

tehnologic, corelate cu gestionarea defectuoasă a deșeurilor duc la o diminuare semnificativă a
resurselor naturale și la regresul factorilor de mediu. În Figura 4.1 se prezintă opțiunile de
management a deșeurilor atât din punctul de vedere al poluatorului, cât și din punctul de vedere al
protecției mediului.
Dezvoltarea în timp a societății creează premise favorabile valorificării componentelor
recuperate din DMS. Introducerea unor noi tehnologii în gestionarea deșeurilor depinde în mare
măsură de capacitatea populației de a suporta costurile pe care le implică acestea.
Este foarte importantă conștientizarea faptului că prin valorificarea potențialului economic
al deșeurilor se permite realizarea de surse proprii de venituri. Soluțiile posibile de valorificare a
acestui potențial sunt determinate de componența deșeurilor și de existența pieții pentru
produsele rezultate.
În prezent în foarte multe zone ale lumii, printre care și țara noastră, se preferă practicile de
gestionare a deșeurilor cu efort minim pentru poluator, practici neconforme cu principiile de
protecție a mediului și cu conceptele de dezvoltare durabilă.
Procesul de reciclare a deșeurilor menajere include operații de colectare, sortare a
deșeurilor reciclabile și procesarea lor în produse care pot fi realizate. Operația de reciclare a
deșeurilor menajere trebuie percepută de societatea civilă ca cel mai simplu mijloc de a contribui
la protecția mediului.
Reciclarea a fost definită astfel: „Reciclarea ar trebui să însemne reprocesarea în cadrul
procesului de producție a deșeurilor pentru scopul inițial sau pentru alte scopuri incluzând
reciclarea organică, dar excluzând refacerea energiei”. Este util să distingem cele 3 forme diferite
ale reciclării:
• reciclarea în cerc închis: un proces de reciclare în care deșeurile sunt utilizate în același
scop ca și cel original sau în alt scop ce necesită proprietăți cel puțin la fel de severe ca și aplicația
anterioară așa încât, după una sau mai multe folosiri acest material să poată fi utilizat înapoi
pentru scopul inițial
• reciclarea în cerc deschis: un proces de reciclare în care deșeurile sunt utilizate pentru alt
scop decât cel inițial și nu vor mai fi utilizate din nou pentru același scop inițial
• reciclarea pe verticală: un proces de reciclare în care (o parte din) deșeurile ce provin
dintr-un material uzat sunt folosite pentru a face un produs ce nu necesită proprietăți atât de
severe ca cele anterioare.
Din păcate, populația României nu dispune încă de suficientă informație privind la ce
anume poate fi reciclat, ce se întâmplă cu deșeurile colectate și ce se obține prin reciclarea lor.
Informația se află la același nivel scăzut și în ceea ce privește colectarea selectivă a deșeurilor și
bunele practici din domeniu.
Având o structură incipientă de reglementare a gestionării deșeurilor, practicile de
management al deșeurilor din România nu sunt bine dezvoltate și se bazează foarte mult pe
depunerea la gropi de gunoi . Este de menționat, că în marea lor majoritate gropile de gunoi, prin
modul în care sunt realizate, prin modul în care sunt exploatate, sunt departe de respectarea
exigențelor de mediu.
Se poate constata că România nu are o capacitate tehnologică suficientă pentru
gestionarea, reciclarea sau recuperarea unor cantități mari de deșeuri și pentru utilizarea lor ca
materie primă pentru alte procese tehnologice. În aceste condiții peste 93 % din deșeurile
generate în România ajung pe astfel de amplasamente, cu toate că înglobează în ele materii utile
ca: sticlă, metal, hârtie, plastic etc.
Depozitarea întâmplătoare pe sol a deșeurilor, evacuarea acestora în cursurile de apă,
arderea necontrolată a deșeurilor din mediul urban, (devenite, din păcate, practici curente în
România) toate reprezintă un risc major pentru mediul ambiant.

În aceste condiții, România se confruntă cu mari dificultăți în ceea ce privește gospodărirea corectă
a deșeurilor menajere, în special datorită următoarelor cauze:
• nivel civic și educațional scăzut al populației, în raport cu problematica deșeurilor;
• lipsa totală de informații și responsabilizare în ceea ce privește situația și circuitul
deșeurilor;
• proliferarea surselor și tipurilor de deșeuri prin multiplicarea și diseminarea agenților
economici, în special în comerțul stradal și în piețe;
• creșterea impresionantă a ambalajelor, în special a celor din hârtie și plastic, în circuitul
de consum;
• preocupări insuficiente ale APL pentru abordarea și rezolvarea problemelor de salubritate,
pe tot fluxul cunoscut: colectare – transport – depozitare – integrare în natură;
• reducerea semnificativă a activității de preluare a materialelor refolosibile din deșeuri și a
ambalajelor;
• lipsa de voință politică a diferitelor structuri ale statului de a se implica profund în
rezolvarea gestionării deșeurilor;
• neabordarea de către mass-media, la nivelul necesar, a acestui subiect.
În ultimii ani industria deșeurilor a devenit principala preocupare a acțiunilor de protecția
mediului. Cel mai important obiectiv al politicilor de mediu este evitarea producerii de deșeuri și
reciclarea materialelor.
Definiții și clasificări ale deșeurilor
Conceptul de «deșeu» pare a fi «evident». Deșeurile pot fi definite în mai multe feluri:
– Deșeu înseamnă orice substanță sau obiect pe care proprietarul o/îl înlătură sau i se cere să o
înlăture/ să o arunce.
– Deșeurile sunt materiale, altele decât cele radioactive, menite a fi eliminate
– Deșeurile sunt substanțe sau obiecte, care sunt sau se intenționează, sau este necesar să fie
aruncate datorită prevederilor legii naționale.
Inițial, versiunea Directivei Deșeurilor din 1977 definește deșeul ca fiind “orice substanță
sau obiect pe care deținătorul îl aruncă sau este indicat să o facă în conformitate cu hotărârile legii
naționale”.
Dacă aceste definiții nu descriu precis deșeul, cum poate cineva să distingă deșeul de non-
deșeu? Dacă cineva vede un lucru aruncat, cum poate decide dacă este deșeu sau nu? Întrebând
dacă cineva a aruncat acel lucru? Cine poate spune aceasta? Sau chiar dacă răspunsul ar fi “da”,
aceasta ar însemna că lucrul vizat este deșeu? Dar dacă întrebarea ar fi pusă astfel: “Aș arunca eu,
personal, lucrul în cauză dacă aș fi proprietarul lui?” Ce se întâmplă dacă răspunsul ar fi “nu”? Deci
acel lucru este deșeu sau nu?
Cineva poate să ia o decizie individuală dacă deșeul îi aparține, dar asta nu înseamnă că acel
lucru este un “deșeu universal”/ “deșeu general-valabil”.
Deșeul este un concept valoros, construit cultural și subiectiv pentru fiecare individ, fie el atât
observator cât și proprietar al deșeului. În consecință, dacă asociem deșeul cu persoana ce îl
produce, nu vom putea defini deșeul într-un mod obiectiv.
Legislația este legată de deșeul existent. Aparent, legislația acceptă faptul că oamenii,
industriile, instituțiile produc și aruncă lucruri care nu mai au nici o utilizare pentru ei, și se
concentrează pe dilema „ce să facem cu deșeurile?”. Deci, principalele obiective în Legislația
Europeană pentru Deșeuri sunt: protecția sănătății oamenilor și a împrejurimilor.

Ca o concluzie putem spune că definițiile de tipul „deșeurile: lucruri aruncate de
proprietarul lor” nu pot acoperi toate tipurile de deșeu.
Clase de deșeuri:
1. Lucruri nedorite, create neintenționat, care nu au nici scop. În această categorie intră
producțiile cu valoare (a pieței) scăzută, produse nefolosibile, deșeuri din producție etc.
2. Lucruri/ obiecte cărora li s-a dat un scop finit, dar destinate să devină inutilizabile după
îndeplinirea acelui scop. Acesta este grupul produselor de unică folosință: majoritatea ambalajelor,
aparate de fotografiat de unică folosință etc.
3. Obiecte cu un scop bine definit, dar performanța lor a încetat să mai fie acceptabilă
Produse învechite, mobilă demodată, baterii care nu se pot reîncărca, deșeul provenit de la
demolări etc.
4. Obiecte cu un scop definit, performanțe acceptabile, dar utilizatorii lor au eșuat
folosindu-le într-un cu totul alt scop decât cel indicat de producător. Produse utilizate în exces,
produse pe care proprietarii nu mai vor să le păstreze etc. Produse ce sunt în perfectă stare de
utilizare, dar care devin deșeu datorită acțiunii greșite a deținătorului. În această clasă se regăsesc
majoritatea deșeurilor.

CAP 2. FACTORI DE INFLUENȚĂ ASUPRA ALEGERII TEHNOLOGIEI DE
VALORIFICARE A DESEURILOR ORGANICE
Clasificarea deșeurilor. Criterii:
1. Sursa de generare
Deșeuri menajere și asimilabile provenite din activități casnice sau asimilabile cu acestea și care
pot fi preluate cu sistemele de precolectare curente din localități sau cele provenite din industrie,
din comerț, din sectorul public sau administrativ, care prezintă compoziție și proprietăți similare cu
deșeurile menajere și care sunt colectate, transportate, prelucrate și depozitate împreună cu
acestea;
Deșeuri din construcții și demolări , provenite din construcția sau demolarea obiectivelor civile
sau industriale;
Deșeuri stradale, provenite din activitatea cotidiană a populație, spații verzi, animale, din
depunerea de substanțe solide din atmosferă, etc.;
Deșeuri din grădini , provenite din grădini, scuaruri, spații verzi, etc.
Deșeuri industriale , provenite din procesele tehnologice specifice industriei prelucrătoare;
Deșeuri miniere, reprezentate de fragmente de roci și minereuri sărace. Acestea sunt depuse de
regulă la gura minei în zone neamenajate expuse periodic eroziunii și spălării de către apele de
suprafață;
Deșeuri energetice și metalurgice , reprezentate de zguri, nămoluri, prafuri și cenuși(Zgura și
cenușa de la termocentrale reprezintă o mare cantitate de deșeuri în țara noastră deoarece
industria energetică utilizează cu precădere cărbune inferior. Deșeurile provenite de la
termocentrale și din metalurgia neferoasă au un conținut ridicat în metale grele și o anumită
cantitate de sulfați care pot polua grav mediul înconjurător);
Deșeuri agricole, cele provenite din unitățile agricole și sunt constituite din resturi vegetale,
precum cocenii și paiele.
Deșeuri animaliere , cele de provin din abatoare, ferme zootehnice, ecarisarea teritoriului (gunoi
de grajd, dejecții și resturi de animale).
2. Compoziție
Deșeuri anorganice : metale și nemetale, din construcții (betoane, tencuieli, pavaje, etc.), sticlă,
ceramică, zgură, cenușă, diverse agregate, nămoluri anorganice.
Deșeuri organice: resturi vegetale, resturi animaliere, hârtie, cartoane, textile, mase plastice,
lemn, plută, resturi de la prelucrarea pieilor și blănurilor, nămoluri organice.
3. Caracteristicile principale de tratare
Deșeuri combustibile (resturi de hârtie, cartoane, textile, plastice, lemn, plută)
Deșeuri fermentabile (resturi alimentare, legume, fructe, dejecții animaliere)
Deșeuri inerte (resturi metalice feroase și neferoase, din construcții și demolări, sticlă, ceramică,
zgură, cenușă, pământ, etc.)
4. Posibilitățile de refolosire
Deșeuri refolosibile ca atare : sticlă, metale feroase și neferoase, textile, plastice, tăbăcărie,
pielărie, blănărie, lemn, plută, cauciuc etc.
Deșeuri refolosibile ca materii prime secundare : (resturi de hârtie, carton, sticla, metale feroase
și neferoase, textile, plastice, tăbăcărie, pielărie, blănărie, lemn, plută, cauciuc, resturi alimentare,
resturi vegetale, legume, fructe, dejecții animalier, etc.)
5. Gradul de agresivitate față de mediu
Deșeuri periculoase , (explozive, oxidante, inflamabile, iritante, nocive, toxice, cancerigene,
corosive, infecțioase, teratogene, mutagene, ecotoxice) Provin în cea mai mare parte din industria
chimică , metalurgică, rafinării ,ateliere auto și stații de livrare combustibili.

Deșeuri inerte, cele care nu suferă nici o transformare fizică, chimică sau biologică cu potențial
redus de poluare.
Proprietățile fizice, chimice și energetice ale deșeuri menajere solide.
Operatorii de deșeuri menajere solide cunosc mai puțin proprietățile fizice și mai cu seamă
cele chimice și biologice ale deșeurilor. Ținând cont de schimbările din ultimul deceniu ce avut loc
în managementul deșeurilor prin promovarea și implementarea reciclării, reutilizării și eliminării,
devin relevante detaliile privind proprietățile fizice, chimice, biologice și energetice ale deșeurilor
Densitatea
Densitatea deșeurilor variază în limite foarte largi și depinde de compoziția, umiditatea și
gradul de compactare a acestora. Densitatea deșeurilor alimentare variază de 100 la 500 kg/m3
pentru o umiditate de 50÷80 %. DMS normal compactate în depozite au o densitate de la 20÷400
kg/m3, având o umiditate de 15÷40 %. (Tabel 1)
Tabelul 1 – Densitatea și umiditatea deșeurilor menajere solide
Fluxul de deșeuri Fracția de deseuri Densitatea
(kg/m3)Umiditatea
(% din greutate)
Menajere Resturi alimentare 290 70
Hârtie și carton 70 5
Mase plastice 60 2
Sticlă 200 2
Metale 200 2
Textile 60 10
Cenușă, praf 500 8
Asimilabile Necompactate 100 20
Compactate în vehicule 300 20
Compactate în depozite 5-600 25
Distribuirea conform dimensiunii particulelor
Cunoașterea dimensiunilor particulelor de deșeuri este un factor important pentru
selectarea metodei de incinerare sau tratare biologică a deșeurilor. De asemenea acest parametru
este relevant la selectarea echipamentului de sortarea și reutilizarea deșeurilor.
Cunoașterea dimensiunilor maxime este crucială la stabilirea unor facilități de gestionare a
deșeurilor așa ca banda transportoare, echipament de mărunțire etc. Deșeurile sunt deseori
caracterizate conform următorilor parametri: lungime x lățime x înălțime. De exemplu containerele
de aluminiu utilizate pentru ambalarea băuturilor nealcoolice de obicei au dimensiune 0,15 m
înălțime pe 0,06 m diametru, fiind categorizate cu o dimensiune efectivă, care poate calculată
conform dimensiunii maxime 15×0,06=0,1 m.
Proprietăți chimice și energetice
Compoziția deșeurilor se caracterizează printr-un grad de variabilitate dependent de
următorii factori:
– proveniența deșeurilor;
– tipul deșeurilor;
– zona geografică;
– climat;

– procese tehnologice producătoare;
– gradul de dezvoltare economică.
Compoziția mineralogică este analizată pentru. deșeurile care intra în procese de
valorificare. Prin analizele mineralogice se pun în evidenta mineralele dominante: silicați (în special
tectosilicați și filosilicați); carbonați (de Ca și Mg); oxizi(minerale); sulfuri. Cunoașterea compoziției
chimice și mineralogice a deșeurilor este importantă în special pentru. deșeurile industriale. La
analiza acestei categorii de deșeuri se urmărește în principal identificarea componenților toxici,
radioactivi și a metalelor grele, dar și conținutul de SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaCO3, C, Si, O, H, S etc.
Puterea calorică a deșeurilor reprezintă cantitatea maximă de căldură generată la ardere în
condiții ideale de către o unitate din material (care poate fi de masă – Kg sau de volum – m3). Se
exprimă în W/m3; W/Kg; J/Kg. Căldura obținută prin arderea unei unități de material în cantități
reale ținând seama de compoziție, umiditate, temperatura din cuptorul de ardere, parametrii
arderii etc. Puterea calorică minimă pentru incinerări în condiții bune este de 1.500Kcal./Kg.
Tabelul 2 – Analizele proxime și conținutul energetic al DMS
Analize proxime (% conform masei) Conținutul energetic (MJ/kg)
Categoriile
de deșeuriUmiditateVolatilitateC fixCenușaValoarea
calorică
minimăValoarea
calorică
normală Valoarea
calorică
maximă
Resturi
alimentare70,021,03,65,04,213,916,7
Grăsimi2,095,02,50,237,438,239,1
Fructe79,016,04,00,74,018,619,2
Carne39,056,01,83,117,628,930,4
Hârtie mixtă10,276,08,45,415,717,618,7
Ziare6,081,011,51,418,519,720,0
Carton5,277,012,35,026,227,127,4
Plastic mixt0,296,02,0232,733,437,1
Polietilenă0,298,00,11,243,443,443,9
Polistiren0,299,00,70,538,038,138,1
Poliuretan0,287,08,34,426,026,027,1
PVC0,287,010,82,122,522,522,7
Textile10,066,017,56,518,320,422,7
Deșeuri de
grădină60,030,09,50,56,015,115,1
Lemn20,00,011,30,615,419,319,3
Sticlă2 96-990,20,20,15
Metale2,5 94-990,70,70,7
DMS
domestice15-4040-604-1510-3011,614,519,3
DMS 10-30 12,815,0

asimilabile
Proprietățile chimice și energetice sunt extrem de necesare pentru identificarea
tehnologiilor de tratare a deșeurilor și sunt clasificate după cum urmează:
analize proxime; 
analize fundamentale; 
valoare energetică. 
Analizele proxime se referă la aprecierea conținutului procentual al umidității, a volatilității, a
carbonului fix și a fracției ne combustibile (cenușii) ale deșeurilor menajere solide. Tabelul2 reflectă
rezultatele tipice ale analizelor proxime și conținutului energetic al DMS.

Analiza fundamentală include aprecierea compoziției chimice a diferitelor fracții de deșeuri
menajere solide, cele mai importante elemente fiind carbonul, hidrogenul, oxigenul, azotul, sulful
și cenușă. Compoziția chimică a deșeurilor este importanță la determinarea modalității de
eliminare a deșeurilor prin incinerare sau tratare biologică. Astfel, DMS cu fracție sporită de mase
plastice sunt acceptabile pentru incinerare, tratarea biologică prin compostare fiind inadmisibilă,
pe când DMS cu o preponderență a fracției organice, sunt recomandate pentru compostare și nu
vor fi accepte pentru incinerare (valoarea calorică a acestora este mult inferioară).
Proprietățile fizice ale DMS sunt relevante în cazul optării pentru compostarea aerobă sau
anaerobă a DMS în scopul obținerii energiei termice și a compostului. Unele fracții organice ale
DMS așa ca masele plastice, cauciucul, pielea, lemnul nu sunt acceptate pentru compostare
biologică. Fracții relevante transformărilor biologice sunt grăsimile, uleiurile, proteine, lignina,
celuloza, hemiceluloza, lignoceluloza și constituenții solubili în apă.
Deșeurile organice
1. Deșeurile alimentare sunt deșeuri din sectorul industrial, comercial și rezidențial rezultate din
procesul producerii, depozitarii, preparării sau consumului produselor alimentare.
2. Deșeurile fitotehnice sunt deșeuri din frunze, iarbă cosită, plante, lăstari și crengi de la curățirea
copacilor. Nu este inclusă masa lemnoasă și deșeurile provenite din sectorul agricol.
3. Deșeurile din sectorul agrar sunt deșeuri fitotehnice rezultate în procesul de creștere a culturilor
agricole: reziduuri de la curățirea livezilor și viilor, reziduuri vegetale rezultate după recoltare. Nu
sunt incluse reziduurile provenite de la fabricile de conserve, de vin sau din alte întreprinderi de
prelucrare a produselor agricole.
4. Deșeurile textile sunt deșeuri de îmbrăcăminte din fibre sintetice sau naturale, stofe sau
draperii. Nu este inclusă stofa pentru furniturile de mobilier, canapele articole din piele și
încălțăminte.
5. Deșeurile compozite sunt deșeuri de origine organică în combinație cu alte materiale, care nu
sunt incluse în categoriile menționate mai sus.

CAP 3. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND VALORIFICAREA
ENERGETICA A DEȘEURILOR
Pe zi ce trece deșeurile au ajuns să transforme peisajele, să polueze factorii de mediu – aer
– apă – sol, să poarte germenii patogeni în apă, aer, deveniți și vectori de transport și dispersie
precum și de o serie de animale chiar și oameni.

O strategie importantă, care a marcat complexitatea de deșeuri în lumea actuală, ajungând
pe plan mondial la concluzia că avem nevoie de un Management Integrat al Deșeurilor (MID) cu
toți factorii implicați și anume:
– industria sau lanțul comercial care generează produsele;
– aparatul generator potențial – producătorii de servicii, bunuri;
– generatorii efectivi de deșeuri – agenții economici, populație;
– agenții de salubritate care asigură colectarea și transportul de deșeuri (uneori chiar eliminarea
acestora);
– agenții economici care asigură reciclarea deșeurilor și reintegrarea lor în circuitul de producție;
– agenții economici care practică neutralizarea deșeurilor în instalațiile cu procesare finală. În țara
noastră, aplicarea acestui Management implică a se lua în considerare specificațiile fiecărei
localități în parte care trebuie să cuprindă următoarele:
– specificul zonei geografice, sociale și economice;
– gradul de educație și responsabilitate a populației în respectiva zonă;
– caracteristicile deșeurilor în zona respectivă;
– cantitățile de deșeuri produse de-a lungul timpului și până în prezent;
– tehnologiile de care dispune localitatea la nivel tehnic și economic în zonă;
– costurile suportate de industrie sau populație pentru implementarea sistemului care aproape în
majoritatea situațiilor sunt mai mari și greu de suportat;
– spațiile de amplasamente disponibile și posibile pentru instalațiile de procesare finală a
deșeurilor;
– sistemele de transport, rețeaua stradală, canalizarea, infrastructura urbană existentă etc.;
– alte aspecte de natură a contribui la caracteristicile deșeurilor.
Toate aceste aspecte ne conduc la eliminarea deșeurilor printr-un studiu eficient de
ecologizare a zonei și respectiv a localității prin asigurarea calității, apei, aerului, solului și
vegetației.
Influența deșeurilor asupra mediului
Cantitățile totale de deșeuri rămân în creștere în majoritatea țărilor europene. Cantitățile de
deșeuri municipale produse continuă să crească, iar cantitățile de de șeuri industriale cât și cele
periculoase se mențin la același nivel. Depozitarea, de cele mai multe ori în locuri improprii, este și
azi principala opțiune pentru deșeurile municipale cu toate că Uniunea Europeană încearcă ca
până în anul 2020 să reducă la 35 % depozitarea deșeurilor în depozite de deșeuri și acelea să fie
ecologice. Reciclarea deșeurilor este în creștere în Europa Occidentală, în timp ce în țările din
Europa Centrală și de Est au încă rate foarte scăzute de reciclare, cum este și cazul României.
Acțiuni necesare de reducere a cantității de deșeuri:
– un pachet integrat de măsuri;
– programe de educație publică;
– un nivel ridicat de colectare separată;
– instrumente financiare de încurajare a colectării separate și descurajarea depozitării;
– încurajarea reutilizării și reciclării deșeurilor sau valorificarea în totalitate, fiind soluția idealǎ.
Deșeurile, în special cele industriale, constituie surse de risc pentru sănătate prin conținutul lor în

substanțe toxice – ca exemple, metalele grele (plumb, stronțiu), solvenți, uleiuri uzate, compușii
organici volatili (COV) etc.
În esențǎ, problemele cu care se confruntǎ România în gestionarea deșeurilor ar putea fi
sintetizate astfel:
– depozitarea pe teren descoperit;
– depozitarea în depozite existente amplasate în locuri sensibile (aproape de locuințǎ, aproape de
zone de agrement etc.);
– depozite de deșeuri care nu sunt amenajate corespunzător care pot conduce la poluarea apelor,
solului etc.;
– depozitele actuale de deșeuri (cele orășenești) care nu sunt realizate corespunzător, nu se
compactează, nu se acoperă cu materii inerte în vederea eliminării mirosurilor neplăcute, a
prevenirii incendiilor;
– nu sunt împrejmuite corespunzător, nu au panouri de avertizare, mijloacele de transport care ies
din depozit nu sunt spălate la ieșire;
– drumurile principale precum și cele secundare nu sunt întreținute etc.;
– terenurile pe care sunt situate depozitele de deșeuri sunt considerate terenuri degradate care nu
pot fi utilizate în agriculturǎ.
În România peste 14.000 de hectare sunt ocupate de deșeurile menajere și industriale,
colectarea deșeurilor menajere se realizează neselectiv, în acest fel pierzându-se partea utilǎ
(sticla, lemnul, hârtia, metalul etc.)
Din toate aceste date putem trage concluzia cǎ gestiunea deșeurilor necesitǎ mǎsuri
speciale cu adecvarea fiecărei faze de eliminare a deșeurilor în mediu. Activitatea de monitoring
este absolut necesarǎ pentru respectarea factorilor de mediu afectați de prezența deșeurilor.
Obiectivele și managementul de șeurilor
Obiectivele strategiei de protecție a mediului înconjurător – pe termen scurt, mediu sau
lung – ce vizează restructurarea industriei se referă la: legislație, instrumente folosite, resurse și
management. Pentru punerea în aplicare a acestor obiective, avem trei principii:
1. prevenirea este mai bună ca tratarea;
2. trebuie combătut la nivelul sursei orice prejudiciază mediul înconjurător;
3. poluatorul va trebui să plătească pentru repararea oricărui prejudiciu adus mediului.
Prioritățile managementului deșeurilor sunt:
1. împiedecarea formării deșeurilor;
2. valorificarea deșeurilor;
3. depozitarea ecologică a acestora.
Pentru a se atinge aceste obiective se elaborează strategii și măsuri care să ducă la:
1. reducerea consumului de resurse materiale și energie.
2. reducerea poluării.
Planul de management al deșeurilor trebuie să evidențieze:
1. tipul deșeurilor;
2. cantitatea de deșeuri;
3. originea deșeurilor;
4. suprafețele instalațiilor de salubrizare.
Principiul de bază al managementului deșeurilor este evitarea formării deșeurilor înaintea
valorificării deșeurilor și înaintea îndepărtării acestora.
Starea actuală a managementului deșeurilor în România se caracterizează prin:
1. creșterea cantității de deșeuri generate;
2. insuficiența echipamentului necesar pentru colectarea (selectivă) și transportul deșeurilor;
3. infrastructura de depozitare necorespunzător dezvoltată;

4. infrastructura de valorificare insuficient dezvoltată.
Țintele care trebuie atinse pentru implementarea Managementului Integrat al Deșeurilor
(MID):
– Epuizarea tuturor posibilităților de evitare a formării deșeurilor și reducere a cantității de deșeuri,
în cooperare cu populația și cu sectorul economic.
– Sortarea, colectarea și valorificarea deșeurilor menajere trebuie realizate cu respectarea
normelor ecologice și economice.
– Eliminarea presiunii asupra rampelor de depozitare, prin folosirea metodei clasice de valorificare,
care este compostarea, ca și prin pretratarea resturilor ce trebuie depozitate, după valorificare.
– Folosirea optimă a energiei, eliminarea corectă, din punct de vedere tehnic, a materialelor
periculoase.
– Stabilirea conceptelor de management al deșeurilor la nivel local, în scopul sistematizării și
organizării teritoriale, dar și al satisfacerii intereselor regionale sau naționale, cu aportul maxim al
agenților economici.
– Siguranța maximă a salubrizării prin crearea unui sistem regional de asociații, ecologic și
reprezentativ din punct de vedere economic, care să permită efectuarea reciclării unor
componente ale deșeurilor prin compostare și/sau valorificare energetică, respectiv depozitare
controlată, în condiții ecologice, a deșeului final, imposibil de valorificat.
– Stabilitatea depozitelor în special cele industriale cu aportul tuturor agenților economici și a
unităților.
Depozitarea simplă se caracterizează printr-o descărcare simplă, fără organizare, în diverse
gropi foste cariere, pe diverse terenuri, fără a se lua măsuri pentru protecția mediului înconjurător.
Acest tip de depozitare este un real pericol pentru mediu și în special pentru om. Depozitarea
controlată are un sistem de depozitare și neutralizare a deșeurilor folosit azi în toată lumea.
Depozitele se clasifică în funcție de natura deșeurilor depozitate, astfel:
– depozite pentru deșeuri periculoase;
– depozite pentru deșeuri nepericuloase;
– depozite pentru deșeuri inerte.
În funcție de tipul de depozitare realizat se cunosc: deșeurile care nu se acceptă la
depozitare; deșeuri lichide; deșeuri explozive, corozive, oxidante, foarte inflamabile sau
inflamabile; deșeuri periculoase medicale sau alte deșeuri clinice periculoase de la unitățile
medicale sau veterinare; toate tipurile de anvelope uzate, întregi sau tăiate, excepție sunt
anvelopele folosite ca materiale în construcții într-un depozit; orice alt tip de deșeu care nu
satisface criteriile de acceptare.
Eliminarea deșeurilor prin depozitare în rampe (gropi) de gunoi fără vreo măsură ulterioară
este actual o practică care nu mai este acceptată. Conform Directivei Consiliului 75/442/CEE
aceste depozite trebuiau închise până în anul 2007, însă România nu s-a putut conforma în acest
termen.
Ca urmare, României i s-a acordat o perioadă de tranziție, care este până la sfârșitul anului
2009, pentru deșeurile periculoase industriale, până la sfârșitul anului 2011, pentru deșeurile
provenite din industria minieră, până la sfârșitul anului 2013 pentru deșeurile provenite din
industria energetică, chimică și metalurgică și până în 16 iulie 2017 pentru deșeurile municipale.
Eșalonarea închiderii depozitelor neconforme este reglementată prin HG 349/2005.

CAP 4. TEHNOLOGII DE VALORIFICARE A DESEURILOR ORGANICE
I. Introducere
In contextul unei continue cresteri demografice, precum si a limitarii spatiilor destinate
depozitarii deseurilor, dintre care doar o mica parte indeplinesc conditiile ce se impun din punct de
vedere al protectiei mediului si sanatatii populatiei, managementul deseurilor municipale a devenit
o reala problema de mediu nu numai pentru autoritatile guvernamentale locale, dar si la nivel
national si global [12].
Uniunea Europeana a stabilit tinte clare privind reducerea cantitatii de deseuri organice
depozitate la gropile de gunoi, cu 65% pana in anul 2014. Unele state europene chiar au interzis
complet depozitarea deseurilor organice netratate. Pe de alta parte, promovarea producerii
energiei electrice și termice ”verzi” din surse regenerabile de energie reprezinta un imperativ al
perioadei actuale atat din considerente de protecție a mediului, cat si in vederea creșterii
independenței energetice față de importuri prin diversificarea surselor de aprovizionare cu energie,
si nu in ultimul rand din motive economice si sociale. Avand in vedere ca tinta UE pentru anul 2010
in ceea ce priveste energiile regenerabile este ca 22% din consumul total de energie electrica sa
reprezinte energie produsa din resurse regenerabile, este important ca România sa isi intensifice
actiunile pe termen mediu si lung de valorificare a resurselor regenerabile pentru producerea de
energie electrica si termica, contribuind astfel la incurajarea dezvoltarii tehnologice inovative si la
utilizarea noilor tehnologii în practica [9]. Prin urmare, a aparut necesitatea identificarii si
implementarii unor noi tehnologii nepoluante de tratare si eliminare a deseurilor, cu valorificare
energetica si transformare in produsi utili, astfel incat deseurile sa devina o resursa valoroasa.
II. Optiuni de management a deseurilor municipale biodegradabile
In Romania, deseurile municipale sunt colectate de municipalitati, in general fara o separare
la sursa si sunt depozitate la gropile de gunoi. Avand in vedere obligatiile pe care tara noastra
trebuie sa le indeplineasca in ceea ce priveste reciclarea si valorificarea deseurilor, apare din ce in ce
mai imperios necesitatea schimbarii acestei practici si introducerea unui sistem de colectare
selectiva. Sistemele de reciclare, incinerare si tehnologiile “energie din deseuri” au devenit din ce in
ce mai populare, in special in marile centre urbane. La nivel mondial exista numeroase programe de
colectare selectiva a deseurilor municipale, in particular hartie, aluminiu, sticla, plastic si unele
materiale periculoase precum baterii si produse clorurate (uleiuri, materiale solide contaminate).
Aceste programe de colectare selectiva, care au inceput deja sa functioneze si in Romania,
contribuie progresiv la reducerea cantitatii de deseuri solide care ar ajunge la gropile de depozitare
[7].
Deseurile organice provenite din domeniul casnic, comercial sau industrial reprezinta
materiale cu valoare energetica semnificativa care joaca un rol din ce in ce mai important in
sistemele de producere a energiilor regenerabile, tinand cont de ponderea ridicata a fractiunii
biodegradabile (cca. 60%) din cantitatea totala de deseuri menajere (figura 1). Pe viitor se
preconizeaza o crestere semnificativa a ponderii fractiunii biodegradabile din deseuri, odata cu
cresterea gradului de reciclare a materialelor refolosibile [13].
Exista la ora actuala numeroase modalitati de eliminare a deseurilor municipale
biodegradabile, cu sau fara valorificare energetica, dintre care cel mai frecvent utilizate sunt
urmatoarele [6]:
• Tratarea termica avansata/Incinerarea (piroliza si gazeificarea), prin care materialele organice sunt
degradate la temperaturi medii sau ridicate, rezultand un material solid (carbune) si gaz de sinteza,
ambele produse necesitand eliminarea;
• Autoclavarea, se aplica in special deseurilor medicale si este un proces de pre-tratare a acestora in
vederea sterilizarii, inainte de depozitarea finala. Consta in tratarea cu abur a deseurilor intr-o
incinta presurizata confectionata din otel. Se obtine un material floconos steril;

• Compostarea, se aplica pentru deseurile organice din gradinarit si pentru resturile alimentare si
consta in descompunerea deseurilor in prezenta microorganismelor aerobe. Pentru asigurarea unor
conditii de compostare optime trebuie urmariti unii parametrii precum temperatura, umiditatea
masei organice, concentratia de oxigen, porozitatea materialului, continutul de carbon si de azot din
deseu.
• Tratarea mecano-biologica, care este un proces de pre-tratare a deseurilor inainte de eliminare
sau re-procesare. Scopul principal il reprezinta separarea fluxului de deseuri in mai multe parti
componente pentru a da posibilitatea de reciclare si recuperare ulterioara.
• Depozitarea este metoda de eliminare cel mai putin agreata, avand in vedere spatiile mari de
depozitare necesare, impactul asupra mediului (sol, ape subterane, aer) si mirosului dezagreabil
generat. Aceasta metoda nu implica recuperarea materialelor.
CAP 5 VALORIFICAREA DESEURILOR ORGANICE PRIN PRODUCEREA COMPOSTULUI
Metoda cea mai bună de valorificare a reziduurilor organice de tot felul o reprezintă
compostarea.
5.1 Ce este compostul?
Biroul de standardizare din Quebec definește compostul astfel: un produs matur solid
rezultat din compostare, care este un proces condus de bio-oxidare a substratului organic heterogen
solid incluzând o fază termofilă. Prin compost se înțelege un produs obținut printr-un proces aerob,
termofil, de descompunere și sinteză microbiană a substanțelor organice din produsele reziduale,
care conține peste 25 % humus relativ stabil format predominant din biomasă microbiană și care în
continuare este supus unei slabe descompuneri fiind suficient de stabil pentru a nu se reîncălzi ori
determina probleme de miros sau de înmulțire a insectelor și are raportul C:N = 10-15 Indiferent de
originea și natura ei, materia organică, în funcție de condițiile de aerație și umiditate, evoluează
câtre o stare calitativ nouă, relativ stabilă față de biodegradare, caracterizată printr-un raport C:N
similar humusului. Compostarea poate fi deci definită ca o metodă de management al procesului de
oxidare biologică care convertește materiile organice heterogene în altele mai omogene, cu
particule fine asemănătoare humusului. Prin compostare se înțelege totalitatea transformărilor
microbiene, biochimice, chimice și fizice pe care le suferă deșeurile organice, vegetale și animale, de
la starea lor inițială și până ajung în diferite stadii de humificare, stare calitativ deosebită de cea
inițială, caracteristică produsului nou format, denumit compost. Pentru fermierii ce nu dispun de
suprafețe suficiente pentru distribuirea produselor reziduale compostarea constituie una din
metodele de tratare și degajare a dejecțiilor în condițiile protejării mediului ambiant Pentru aceasta
ei trebuie să opteze pentru un sistem intensiv de aerare a grămezii și să dispună de echipamentele
necesare pentru amestecul grămezii.
5.2 Fazele procesului de compostare.
S-au identificat trei faze principale ale procesului de compostare:
• faza 1, stadiul de fermentare mezofilă, care este caracterizat prin creștearea bacteriilor și
temperaturi între 25 și 400C;
• faza 2, stadiul termofil în care sunt prezente bacteriile, ciupercile și actinomicetele (primul
nivel al consumatorilor) la o temperatură de 50-600C, descompunînd celuloza, lignina și alte
materiale rezistente; limita superioară a stadiului termofil poate fi la 700C și este necesar să se
mențină temperatura ridicată cel puțin o zi pentru a asigura distrugerea patogenilor și
contaminanților;
• faza 3, îl constituie stadiul de maturare, unde temperaturile se stabilizează și se continuă
unele fermentații, convertind materialul degradat în humus prin reacții de condensare și
polimerizare; ultimul obiectiv este de a produce un material care este stabil și poate fi judecat cu
privire la raportul C:N; materialele bine compostate au un raport C:N redus; de ex. raportul C:N
poate scădea de la 30 la începutul procesului de compostare la 15 în compostul matur.

În timpul compostării active, descompunerea aerobă generează bioxid de carbon și vapori de
apă. Descompunerea anaerobă activă generează bioxid de carbon, metan și alte produse de
fermentație care creează mirosuri neplăcute, pH redus în grămada de compostare și inhibă
creșterea plantelor. Numeroși factori afectează generarea de mirosuri: cantitatea de oxigen din
grămadă, caracteristicile materialelor supuse compostării, pH –ul inițial al amestecului și materialele
utilizate ca aditivi. Chiar dacă există o aprovizionare bună cu oxigen (obținut prin difuzie, remaniere
ori aerare forțată) în grămada de compostare tot rămân unele pungi mai mici ori mai mari în care
procesul se desfășoară în condiții anaerobe. Produsele din aceste pungi anaerobe se vor
descompune în momentul în care ele ajung în condiții aerobe în grămada de compostare. La condiții
de pH în jur de 4,5 sau mai mici, microorganismele aerobe mor, se corodează echipamentele de
lucru și apar mirosuri. pH-ul coborât și apariția mirosurilor sunt cei mai buni indicatori ai nevoii de
oxigen. O grămadă de compostare este predominant aerobă dacă concentrația oxigenului în
grămada de compostare este distribuită uniform și are valori peste 5-6 %. La valori ale oxigenului
sub 3 % apar mirosurile și începe procesul de anaerobioză. Dacă se întrerupe fluxul de aer în
grămadă chiar și numai 2 minute atunci când activitatea microbiană este ridicată în grămadă pot să
apară procese anaerobe. În condiții anaerobe, apar mirosuri generate de alcolii și acizii organici
volatili formați rapid, care coboară pH-ul grămezii. Restabilirea condițiilor aerobe printr-o aerare și
porozitate corespunzătoare poate lua de la 2 la 6 zile. Organismele microbiene necesare pentru
compostare apar natural în multe materiale organice. Totuși, sunt numeroși proprietari de produse
vandabile pentru a activa ori a fi folosite ca starter în compostare. Adăugarea de culturi bacteriene
ori alte produse se referă la inoculare ori însămânțare. Cu toate că folosirea stimulatorilor poate
stimula compostarea (în special a subproduselor care sunt relativ sterile), cei mai mulți producători
de compost le consideră rareori necesare. Cele mai obișnuite tipuri de aditivi folosiți pentru dirijarea
compostării și îmbunătățirea calității produsului final sunt:
• folosirea compostului care nu și-a terminat maturarea și este încă bogat în microorganisme
ca inocul (până la 10 % din masa grămezii de compostare);
• folosirea carbonatului de calciu pentru corectarea deficitului de calciu și corectarea reacției
acide;
• folosirea sîngelui și făinii de coarne pentru a asigura azotul în absența gunoiului de grajd;
• făina de oase este utilizată pentru corectarea deficitului de fosfor și calciu;
• solul argilos sau argila pură sunt folosite pentru a îmbunătăți formarea compușilor
argilohumați, în special pentru composturile ce se vor folosi pe solurile nisipoase;
• gipsul este recomandat pentru îmbunătățirea texturii solului;
• roca fosfatică măcinată se adaugă pentru eliberarea lentă a fosforului accesibil;
• nisipul și pulberea grosieră de granit (în cantități mici) au rolul de reducere a texturii prea
argiloase și îmbunătățire a drenajului;
• făină de alge marine se recomandă ca sursă de potasiu și microelemente;
• organisme specifice ori preparate biodinamice,
• roci măcinate ori pudră aplicate pentru asigurarea microelementelor ori argilei;
deasemenea acestea reduc mirosurile neplăcute, îmbunătățesc formarea humusului și drenajul.
Municipalitatea din Calgary, Canada, a folosit ureea ca amendament cu azot și prin aceasta a mărit
viteza de compostare și a obținut temperaturi mai ridicate decât în variantele fără uree. Ca sursă de
azot pot fi folosite și ierburile, asfel că un amestec de frunze și ierburi compostează în bune condiții.
5.3 Avantajele și dezavantajele compostării.
Principalele avantaje ale compostării produselor reziduale zootehnice constau în:
• asigură protecția mediului ambiant din apropierea complexelor zootehnice și în tot arealul
în care acesta se aplică;
• constituie o metodă eficientă de reciclare pentru reziduurile culturilor, reziduurile și
mortalitățile din complexele zootehnice;

• se înlocuiește un produs voluminos, cu umiditate ridicată, greu transportabil și pe o rază
mică în jurul complexului cu un produs concentrat, ușor transportabil la orice distanță, fără miros,
liber de agenți patogeni, capabil să controleze dezvoltarea unor boli și dăunători din sol, ușor de
depozitat, nu creează probleme cu muștele sau cu buruienile, putând fi aplicat pe teren la
momentul cel mai convenabil;
• conservă elementele nutritive din gunoi; compostul conține o formă organică mai stabilă a
azotului, care este mai puțin spălat în apele freatice;
• produsul final cedează mai greu elementele nutritive accesibile pentru plante și poate fi
aplicat pe teren o perioadă mai îndelungată;
• se obține un îngrășământ valoros pentru agricultură, mai ales pentru sectoarele legumicol
și floricol, care poate substitui mari cantități de îngrășăminte chimice:
• se obține un produs capabil să reducă deficitul de materie organică și microelemente în
solurile agricole, să amelioreze caracteristicile fizice, chimice și biologice ale solurilor și să cresacă
indicii de valorificare a elementelor nutritive din îngrășămintele minerale aplicate;
• poate substitui așternutul;
• se îmbină degajarea reziduurilor cu ameliorarea solului într-o manieră ‘’naturală’’, care nu
cere un consum foarte mare de energie, dar solicită cel puțin la fel de multă atenție ca operațiile de
muls, mânuirea ouălor, controlul bolilor, etc.: compostarea nu înseamnă numai punerea în grămadă
a unor produse reziduale și apoi să aștepți să ai compost peste câteva săptămâni;
• constituie o metodă de îndepărtare a excesului de elemente nutritive din
• fermă și de reducere a suprafeței ocupate cu depunerea reziduurilor;
• compostul se împrăștie uniform pe terenul agricol cu mașinile existente în dotarea
unităților;
• compostul este un excelent condiționator de sol, îmbunătățește structura solului, are un
aport important de materie organică și reduce potențialul pentru eroziunea solului; este fertilizantul
ideal pentru grădină și este recomandat în special pentru răsad; compostul are un potențial
antifungic;
• existența unei piețe a compostului face din acesta un produs foarte atractiv; principalii
cumpărători sunt grădinarii, legumicultorii, cei ce se ocupă cu agricultura peisajeră, cultivatorii de
plante ornamentale, cei ce întrețin terenurile de golf, etc.; prețul variază considerabil deoarece este
privit uneori ca un produs rezidual, dar se obține cu 5-10 $ pe m3 și se vinde cu 50 $ fiind mult
dependent de piața locală, calitatea compostului și materiile prime utilizate; poate să aducă profit;
• compostul poate fi folosit ca material pentru biofiltre;
• compostarea oferă posibilitatea reutilizării elementelor nutritive și a fracției organice din
reziduurile din fermă și conduce la obținerea unui produs nou, vandabil, solicitat pe piață, capabil să
mărească cantitatea și calitatea prodicției agricole.
Ca la orice altă activitate și în cazul compostării pot să existe și dezavantaje. Acestea constau
în:
• necesită timp și bani; compostarea necesită echipament, muncă și management; dacă s-ar
folosi numai echipamentele din fermă ar crește consumul de forță de muncă; se impune deci pentru
fermele mijlocii și mari să se procure echipamente speciale pentru compostare al căror cost variază
de la minimum 10.000 $ la peste 100.000 $ pentru a putea începe operațiunile de compostare;
• necesită teren pentru desfășurarea activității; suprafețele necesare pentru depozitarea
materiilor prime, a compostului finit și pentru desfășurarea procesului de compostare pot fi foarte
mari;
• este posibil să apară mirosuri, cel puțin în prima fază a procesului; produsele supuse
compostării emană deseori mirosuri neplăcute, mai ales dacă sunt depozitate pentru un timp
înainte de pornirea procesului, unele locuri pot cere măsuri de reducere a mirosurilor; mirosurile
pot fi generate și printr-un management necorespunzător;

• vremea poate afecta sau prelungi compostarea; vremea rece și umedă poate prelungi
procesul de compostare prin reducerea temperaturii în grămada de compostare și prin creșterea
umidității; zăpada în cantitate mare și pe termen lung poate chiar bloca procesul de compostare;
• este nevoie de un studiu de marcheting și de aplicare a acestuia; aceasta inplică un
inventar al potențialilor cumpărători, reclamă, însăcuire, transport la punctele de vânzare, un
management al echipamentelor și menținerea calității produsului;
• sunt îndepărtate de la producția agricolă gunoiul de grajd și resturile vegetale și orientate
în alte direcții;
• sunt posibile pierderi potențiale de azot din gunoiul de grajd; deseori compostul conține
mai puțin de jumătate din azotul prezent în gunoiul de grajd proaspăt;
• compostul cedează lent elementele nutritive pentru plante;
• există riscul ca activitatea să fie tratată ca o intreprindere comercială.
Atât gunoiul de grajd cât și compostul sunt buni condiționatori de sol și au o anumită valoare
fertilizantă. De obicei gunoiul de grajd se aplică direct pe teren asigurând ameliorarea calităților
solului la fel ca și compostul. Acest lucru face să pară nejustificat procesul de compostare. Totuși
sunt unele avantaje care impun compostarea:
• compostarea convertește conținutul de azot din gunoiul de grajd în forme organice mai
stabile; chiar dacă acest lucru presupune unele pierderi de azot, ceea ce rămâne este mai puțin
susceptibil la spălare și pierdere sub formă de amoniac;
• gunoiul cu un strat gros de așternut (așa cum se întâmplă astăzi în complexele de taurine)
are un raport C:N ridicat, ceea ce face ca atunci când este aplicat pe teren să provoace foame de
azot (excesul de carbon din gunoi conduce la utilizarea de către microorganisme a rezervelor de azot
asimilabil din sol, acesta nemaifiind accesibil pentru plantele de cultură); procesul de compostare a
acestor amestecuri de gunoi cu așernut cu raport C:N ridicat conduce la reducerea raportului C:N
până la un nivel acceptabil pentru a putea fi aplicat pe teren fără a produce foame de azot;
• generarea de căldură în timpul procesului de compostare reduce numărul semințelor de
buruieni din gunoiul de grajd;
• într-un număr din ce în ce mai mare de ferme zootehnice, gunoiul este mai mult o povară
decât un lucru valoros; depunerea gunoiului provoacă mari probleme mai ales fermelor ce cumpără
o mare parte din hrană, sau acolo unde numărul de animale este necorelat cu suprafața de teren
disponibil pentru aplicarea gunoiului, sau în zonele cu o densitate mare a populației; multe griji sunt
provocate de scurgerile de gunoi de pe terenul înghețat și contaminarea cu nitrați a apelor din
fântâni; compostarea are posibilitatea să reducă aceste probleme; compostarea convertește
elementele nutritive în forme ce sunt mai greu levigate către apa freatică sau sunt mai greu
antrenate de scurgerile de suprafață;
• utilizarea compostului conduce la reducerea poluării difuze din agricultură;
• solurile fertilizate numai cu compost oferă un surplus de elemente nutritive plantelor în
lunile mai-septembrie și un deficit în restul timpului, ceea ce impune aplicarea împreună cu
îngrășămintele minerale.
Compostul constituie cel mai bun mulci și amendament natural al solului și el poate fi folosit
în locul fertilizanților comerciali. Dar cel mai important lucru este că este un produs ieftin. Folosirea
compostului conduce la îmbunătățirea structurii solului, ameliorarea texturilor excesive,
îmbunătățirea aerării și creșterea capacității de inmagazinare a apei, crește fertilitatea solului și
stimulează dezvoltarea unui sistem radicular sănătos al plantelor. Materia organică aplicată prin
compost asigură hrana pentru microorganisme, care păstrează solul în condiții de sănătate. Azotul,
potasiul și fosforul vor fi produse natural prin hrănirea microorganismelor, deci nu va fi necesară
aplicarea de amendamente pentru sol sau acestea vor fi puține.
5.4 Metode de compostare.
În SUA se practică cel puțin 5 metode de compostare:

A. compostarea pasivă în grămadă deschisă;
B. compostarea pe platformă, în șire sau în grămezi folosind un încărcător pentru întoarcere,
amestec și mânuire ;
C. compostarea pe platformă folosind echipamente speciale de remaniere a grămezii;
D. sisteme de grămezi statice aerate folosind conducte perforate; E. sistem de compostare în
container. Primele trei metode se practică de obicei în aer liber, iar ultimele două în spații închise
pentru a avea un mai bun control al umidității, tratamentului și captării mirosurilor.
A) Compostarea pasivă în grămadă deschisă este pretabilă pentru fermele de dimensiuni
mici sau moderate, cu un management mai redus. Metoda implică formarea grămezii de materiale
organice și lăsarea ei nederanjată până când materialele sunt descompuse în produse stabilizate.
Aceste grămezi mici au avantajul mișcării naturale a aerului. Datorită fermentării active grămada se
încălzește în interior, aerul cald se ridică și se pierde la suprafața superioară a grămezii, fiind înlocuit
cu aerul rece ce pătrunde pe la baza grămezii.și pe lateral, împrospătând astfel aerul în grămadă. În
funcție de mărimea grămezii curenții de aer pot împrospăta mai repede sau mai încet aerul din
grămadă activând procesul de fermentație. Pentru un schimb eficient de aer mai ales în perioada de
vară și dacă se compostează materiale ce dagajă mai multă căldură cum este cazul gunoiului de la
cabaline, înălțimea grămezii va fi de numai 0,9 – 1,2 m. Costul muncii și echipamentului necesar
pentru a forma și amesteca grămada constituie cheltuielile operaționale cele mai mari.
Încărcătoarele din fermă și mașinile de împrăștiat gunoi sunt de obicei cele folosite în fermă.
Compostarea pasivă or nederanjată este de obicei folosită pentru compostarea carcaselor
animalelor din fermă. Dezavantajul acestei metode constă în faptul că grămada devine de
negospodărit fiind prea umedă, prea uscată, prea compactată, putând deveni repede anaerobă și
foarte mirositoare.
B) Compostarea pe platformă în șiruri și grămezi este cea mai comună formă de
compostare. Pentru un management activ al procesului șirurile și grămezile sunt remaniate cu
ajutorul unei mașini speciale ceea ce evită compactarea grămezii, îmbunătățește schimbul de aer,
aduce la suprafața grămezii materialul din interior și introduce în grămadă materialul de la suprafața
grămezii. În acest mod pot fi distruse prin compostare semințele de buruieni, agenții patogeni și
larvele de muște, ele ajungând în mijlocul grămezii unde temperatura este foarte mare. Întorcând și
amestecând din nou cu ocazia remanierilor materialele supuse compostării acestea se fragmentează
în particule mai mici și le crește suprafața activă biologică de contact. Excesul de remanieri poate
conduce la reducerea porozității grămezii dacă mărimea particulelor devine prea mică. Mărimea
grămezii (a șirului) este dată de caracteristicile echipamentului ce realizează remanierea grămezii. La
noi în țară au deținut astfel de utillaje numai unii cultivatori de ciuperci. Este timpul să se importe
astfel de echipamente dacă vrem să avansăm în acest domeniu. Modul nostru de lucru, pe care îl
recomandăm și acum este foarte greoi și se apropie mai mult de prima variantă de compostare
decât de aceasta, din lipsă de echipamente specifice. Este de preferat ca platforma de compostare
să fie înconjurată de un șanț pentru colectarea scurgerilor. Lichidul colectat poate fi folosit pentru
umectarea grămezii la remaniere dacă acest lucru este necesar sau se poate aplica pe terenul
agricol ca fertilizant lichid. În cazul unor întreprinderi mici și medii, ce compostează de la câteva sute
la câteva mii de metri cubi, în lipsa echipamentului specific de remaniere a grămezii se poate utiliza
un tractor cu cupă de încărcare (tip fadroma) și benzi transportoare pentru a se putea realiza
amestecul. Mașinile de distribuție a gunoiului pot fi utilizate și pentru distribuția compostului. Un
echipament pentru remaniere poate amesteca între 400 și 4000 t pe oră. Chiar dacă se dispune de
acest echipament pentru remaniere tot este necesar un încărcător tip fadroma pentru organizarea
inițială a grămezii, pentru încărcarea compostului în mașinile de transportat sau de împrăștiat, etc.
C) Compostarea pe platformă folosind echipamente de remaniere specializate se practică în
unitățile mari producătoare de compost. Este identică ca mod de organizare cu metoda B –

compostare pe platformă în șiruri și grămezi, dar este obligatorie prezențe echipamentului special
de remaniere.
D) Sistemul de grămadă statică aerată cu conducte perforate – se poate dezvolta în spații
deschise sau închise. În grămadă sunt încorporate către bază conducte perforate pentru aerare.
Gazele fierbinți din interiorul grămezii se ridică, iar aerul rece pătrunde prin conducte în interiorul
grămezii. Se poate practica și aerarea forțată folosindu-se un suflător de aer în conductele de la baza
grămezii care face ca circulația aerului să fie mai rapidă. Sistemul de forțare a aerării permite
creșterea grămezii și un control mai bun al procesului de compostare. Aranjamentele de presiune
negativă (în interiorul conductelor perforate) permit exaustarea aerului direct prin filtre biologice
dacă mirosurile devin o problemă. Grămezile statice aerate au la bază așchii de lemn, paie tocate
ori alte materiale poroase. Materialul poros de la bază încorporează și conductele perforate pentru
aerare. Selectarea și amestecul inițial al materiilor prime supuse compostării sunt esențiale,
deoarece trebuie să aibe o structură bună pentru a-și menține porozitatea pe întrega perioadă de
compostare. Această cerință generală este asigurată prin folosirea unui agent de menținere a
densității, cum sunt paiele sau așchiile de lemn. Înălțimea inițială a grămezii statice aerată este de
1,5-2,5 m. În iarnă grămezile mai mari ajută la menținerea căldurii . Un strat de compost finisat
acoperă grămada de compost. Lungimea grămezii statice aerate este limitată de distribuția aerului
prin conductele de aerare. Pentru grămezile statice aerate amestecul materialelor depuse în
grămadă este esențial deoarece grămada se formează o singură dată. Amestecarea grămezii se face
cu ajutorul unui încărcător frontal de tip fadroma prin amestecare de câteva ori într-o altă grămadă
și depunere apoi în grămada finală a materialelor amestecate. Se recomandă ca amestecarea și
formarea grămezii să se facă pe o suprafață betonată.
E) Sistemul de compostare în (vas) container implică închiderea materialelor de compostare
activă într-un container, clădire, etc. Sistemul în (vas) container are cel mai agresiv management și în
general cel cu investiția cea mai mare de capital, dar oferă cel mai bun control al procesului de
compostare. Cele mai multe metode în container implică o varietate de sisteme de aerare forțată și
tehnici de întoarcere mecanică conducând la intensificarea procesului de compostare. Unele
sisteme de compostare în containere (un sac enorm) include materialele de compostare fără
întoarcere. Sistemul de compostare în containere mici care sunt instalate pentru folosirea timp de
circa un an sunt accesibile pentru compostare într-o varietate de ferme ce generează materiale
organice inclusiv păsări moarte și gunoi de grajd. Multe din aceste sisteme combină atributele
platformei cu echipament de întoarcere și pe cele ale metodel pilei statice aerate.
Indiferent de metoda de compostare practicată, abilitatea grămezii de compostare de a se
încălzi și a menține o temperatură ridicată este dependentă de 7 factori:
• compoziția fizică și biologică a materialelor supuse compostării;
• accesibilitatea elementelor nutritive, inclusiv a carbonului pentru microorganismele ce
produc compostarea;
• nivelul umidității în materialele supuse compostării;
• structura grămezii (mărimea particulelor, textura și densitatea aparentă);
• rata de aerare în grămadă ori în șiră;
• mărimea grămezii de compostare,
• condițiile mediului ambiant (temperatură, vânt, umiditate, etc.).
Pentru realizarea unei stații de compostare este necesar să avem în vedere:
• panta terenului să fie între 2-4 %;
• panta terenului să fie către bazinul de colectare a scurgerilor lichide;
• terenul să fie pavat sub grămada de compostare;
• să se construiască berme în jurul grămezii de compostare pentru a controla scurgerile în
afara perimetruluisau spre interiorul perimetrului;

• să exista suprafețe plane pentru stocarea materiilor prime, procesare, compostare,
mutare, stocare, amestecare și comercializare a produsului final;
• păstrarea echipamentelor într-o locație convenabilă pentru procesul de compostare;
• construirea pereților de reținere pentru grămada de stocare;
• dezvoltare unei perdele de protecție în jurul locului (gard din scândură, plante, arbuști,
arbori);
• construcția unui gard și a unei porți de acces în stația de compostare;
• instalarea utilităților necesare în funcție de metodă și procese (un debit minim de 5 cm de
apă , stocare și instrumente de construcții, oficii și laboratoare, șoproane de protecție);
• obținerea permiselor necesare (acestea sunt obligatorii):
• local, zonal, construcție, folosirea terenului;
• statal: descărcarea apelor, compostare, transport , aer, departamentul de sănătate.
CAP 6 VALORIFICAREA DESEURILOR ORGANICE PRIN PRODUCEREA BIOGAZULUI
Prin termenul de „biogaz", acceptat pe plan international, se întelege produsul gazos ce
rezultã in cursul fermentarii anaerobe (în lipsa aerului) a materiilor organice de diferite proveniente.
Biogazul este un amestec de gaze. Principalele gaze care îl compun sunt metanul si dioxidul de
carbon, ambele in proportii variabile. In cantitati foarte mici se mai gãsesc în biogaz hidrogen
sulfurat, azot, oxid de carbon, oxigen.
Valoarea energetica a biogazului este datã de continutul de metan al acestuia. In tabelul ce
urmeaza sunt date valorile energetice pentru un metru cub de biogaz :

Pentru exprimarea in kJ, valorile din tabel se vor multiplica, desigur, cu 4,186 kJ/Kcal. Se vede
ca biogazul este un combustibil valoros. In comparatie cu alti purtatori de energie termica situatia lui
se prezinta ca in tabelul urmator:

Prin metanogeneza se intelege procesul microbiologic complex prin care materiile prime
diferite (substratul) sunt convertite in biogaz si in namol fertilizant. Rolul final al acestui proces il au
bacteriile metanogene, reprezentate prin numeroase specii, dar ele nu sunt singurele care participa
la producerea biogazului. Bacteriile metanogene isi desfasoara activitatea in conditii strict
anaerobe, adica in lipsa totala a aerului respectiv a oxigenului din aer. Ca reprezentanti ai viului, ele
sunt, se pare, printre primele organisme care au populat biosfera cu miliarde de ani inainte si se
considera ca nu au evoluat semnificativ in timp. Bacteriile metanogene se gasesc in natura, in
mlastini, in adancurile oceanelor, si in sistemul digestiv al animalelor. Pentru dezvoltarea si
inmultirea lor sunt necesare cateva conditii elementare si anume:
• Absenta oxigenului:
• Umiditatea, care trebuie sa fie peste 50%; peste aceasta valoare critica, creste mobilitatea
bacteriilor si se accelereaza metabolismul celulelor;
• Un volum suficient de mare pentru desfasurarea activitatii;
• Prezenta a suficient azot pentru constructia celulei bacteriene; • Mediu neutru sau slab
alcalin, avand pH = 7,0 — 7,6;
• Temperatura de peste 3°C;
• Absenta luminii.
Desigur ca, in procesul de generare intensiva a biogazului, unele din conditiile elementare de
mai sus vor trebui sa fie mai nuantate.
Biogazul se obtine in cadrul unei biotehnologii, prin fermentarea diferitelor materii prime cu
continut de substante organice fundamentale ca protide, lipide, glucide.
In desenul de mai jos este prezentata schema complexa de transformare a biomasei, de
diferite proveniente, in biogaz, trecand prin patru trepte caracteristice. Se observa ca intregul proces
consta in fractionarea, de la o treapta la alta, a moleculelor complexe care exista in materiile prime
utilizate la obtinerea biogazului, in molecule din ce in ce mai simple.
In treapta 1-a, enzimele secretate de grupe ale unor microorganisme aerobe sau facultativ
anaerobe, numite si exofermenti, ataca macromoleculele ca celuloza, amidonul, pectina,
hermicelulozele, grasimile, proteinele si acizii nucleici si le transforma in compusi cu molecule mai
mici cum sunt diferitele tipuri de zaharuri ca celobioza, zaharoza, maltoza, xilobioza, apoi in acizi ca
acid galacturonic, acizi grasi, aminoacizi respectiv in baze ca acidul fosfogliceric, purine, pirimidine.
In treapta a 2-a produsele treptei precedente sunt supuse fermentatiei in urma careia se vor
obtine compusi cu molecule si mai simple. In acesti compusi se numara acizii carboxilici: formic,
acetic, propionic, butiric, valerianic, lactic, malic etc. Din fermentatia acestei trepte rezulta si gaze si
anume hidrogen, dioxid de carbon, amoniac, hidrogen sulfurat precum si diferiti alcooli ca metanic,
etilic, propilic, butandiol etc. In treapta a 3-a, strict anaeroba, se formeaza compusi metanogeni din
moleculele mai mari ale treptei precedente.

Rezulta, din nou, acid acetic, hidrogen, bicarbonati, acid formic si metanol. In treapta a 4-a
se formeaza metan si dioxid de carbon, componentii principali ai biogazului, in care se vor gasi, in
proportie mica gazele rezultate in treapta a doua: hidrogenul sulfurat si amoniacul. Trebuie precizat
ca mecanismul integral al metanogenezei este deosebit de complex si ca unele aspecte nu sunt
elucidate nici pana in prezent, dar evidentierea acestora nu face obiectul prezentei expuneri pe care
ar incarca-o in mod inutil.

Din procesul de metanogeneza expus mai inainte se poate observa ca, in substratul supus
fermentarii, se afla compusi din cei mai diferiti din punct de vedere chimic. Prezenta a numerosi
acizi este rezultatul activitatii grupei bacteriilor acidogene, care lucreaza bine la un pH mai scazut. In
treptele a treia si – mai ales – a patra, sarcina trece in seama bacteriilor metanogene, pentru care pH-
ul optim este cuprins intre 7,0 — 7,6. Aceste populatii de microorganisme trebuie insa sa coexiste in
acelasi spatiu de fermentare cu toate ca ele se deranjeaza reciproc sub raportul aciditatii optime de
functionare. In majoritatea procedeelor clasice de obtinere a biogazului una din problemele delicate
o reprezinta tocmai mentinerea unei aciditati controlate astfel incat sa permita ambelor populatii de
microorganisme sa lucreze chiar daca nu la randamentele maxime.
Daca bacteriile acidogene nu sunt prea sensibile la variatii de temperatura, cele metanogene
sunt foarte sensibile la aceste variatii, atat cele care lucreaza in regim mezofil, cu temperatura
caracteristica de 35 grade C, cat – mai ales – cele care lucreaza in domeniul termofil, cu temperatura
caracteristica 55°C
Pe baza experientei indelungate acumulate de catre cei care, in decursul timpului, au
cercetat si urmarit producerea biogazului, urmatorii factori sunt determinanti in productia de
biogaz:
– Materia prima
– Temperatura
– Presiunea
– Agitarea
– pH-ul
Materia prima
Materia prima trebuie sa asigure mediul prielnic dezvoltarii si activitatii microorganismelor
ce concura la digestia substratului si, in final, la producerea biogazului. Acest mediu trebuie sa
satisfaca urmatoarele conditii:

– Sa contina materie organica biodegradabila
– Sa aiba o umiditate ridicata, peste 90%
– Sa aiba o reactie neutra sau aproape neutra (pH = 6.8 – 7,3)
– Sa contina carbon si azot intr-o anumita proportie (C/N = 15 – 25)
– Sa nu contina substante inhibitoare pentru microorganisme: unele metale grele, detergenti,
antibiotice, concentratii mari de sulfati, formol, dezinfectanti, fenoli si polifenoli etc.
Pentru obtinerea biogazului se pot utiliza materii prime organice de provenienta foarte
diferita: deseuri vegetale, deseuri menajere, fecale umane, dejectii animaliere, gunoiul de grajd, ape
reziduale din industria alimentara si din zootehnie, etc.
Productia specifica, medie, de biogaz, ce se poate obtine din diverse materii prime, raportata
la substanta uscata a lor, este cea din tabelul urmator:
Materiile prime de mai sus pot fi utilizate exclusiv sau in amestec. S-a constatat ca, prin
amestecarea diferitelor materii prime, capacitatea metanogena a amestecului, exprimata in lkg
substanta organica (S.O.), este mai mare decat media rezultata din calculul aritmetic. Acest aspect
este redat in tabelul urmator:

Aceasta potentare sinergica se datoreaza faptului ca in amestecuri de materii prime se
realizeaza raporturi mai bune intre continutul de carbon si cel de azot, raport foarte important in
productia eficienta de biogaz si care, dupa cum s-a aratat, trebuie sa fie cuprins in intervalul 15-25.
In tabelul urmator sunt trecute, pentru principalele materii prime:
– Continutul de carbon (C)
– Continutul de azot (N)
– Raportul C/N
Pentru a putea calcula corect o reteta de amestec de materii prime trebuie tinut seama de
urmatoarele:
– Realizarea unui raport C/N cuprins intre 15 — 25
– Asigurarea unei umiditati de cel putin 90 % pentru amestec.
In vederea calcularii raportului corect C/N se procedeaza astfel:
Presupunand ca se dispune de dejectii de porc, de vita, frunze verzi si paie uscate de grau,
din tabelul nr. 9 se scot valorile C/N pentru aceste materii prime
– Dejectii de porc, C/N……………………………………13
– Dejectii de vita, C/N…………………………………….25
– Frunze verzi, C/N………………………………………..41
– Paie de grau, C/N………………………………………..87
Pentru ca amestecul sa aiba C/N cuprins in limitele 15 — 25, se observa ca dejectiile de porc
sunt cele care pot corecta raportul C/N din frunze si paie deoarece dejectiile de vita au acest raport
situat chiar la limita superioara a raportului optim. Se va incerca, deci, sa se puna mai multe parti, in
greutate, de dejectii de porc decat frunze si paie, de exemplu:

Revenind la exemplul corect de calcul al compozitiei amestecului de mai inainte, pentru
dejectii de porc (P), de vita (V), pentru frunze (F) si paie de grau (G), se poate deduce continutul
mediu de substanta uscata prin urmatorul calcul:

Deci cele zece parti de amestec contin 20,75 % substanta uscata. Pentru a aduce acest
amestec la un continut de apa de 92%, de exemplu, adica la un continut de substanta uscata de 8%,
cantitatea de apa ce va trebui adaugata se va obtine din calculul urmator:
10 parti amestec x 20,75 / 8 = 25,93 rotund 26 parti amestec
Compozitia finala care va fi supusa fermentarii va cuprinde deci:
– 7 parti, in greutate, dejectii de porc
– 1 parte in greutate, dejectii de vita
– 1 parte in greutate, frunze verzi
– 1 parte in greutate, paie de grau
– 16 parti apa.

Total 26 parti amestec
Temperatura
Productia de biogaz este influentata puternic de temperatura. Din punct de vedere al
temperaturii la care isi desfasoara activitatea, microorganismele ce concura la producerea
biogazului, indeosebi cele metanogene, se impart in trei mari categorii:
• Criofile, caracterizate printr-o activitate care poate avea loc la temperaturi cuprinse intre
12 — 24°C, zona caracteristica fermentarii in regim criofil ;
• Mezofile, caracterizate printr-o activitate care are loc la temperaturi cuprinse intre 25 —
40°C, zona caracteristica fermentarii in regim mezofil;
• TermofIle, caracterizate printr-o activitate care poate avea loc la temperaturi cuprinse intre
50 — 60 grade C, zona caracteristica fermentarii in regim termofil.
Ca intotdeauna in biologie, aceste limite nu reprezinta niste praguri de netrecut iar
fermentatia metanogena, in cazuri mai rare, se intalneste si putin in afara acestor limite. In
diagrama de mai jos se pot vedea cele trei zone termice caracteristice regimurilor criofil, mezofil si
termofil precum si modul in care temperatura influenteaza productia de biogaz.

Diagrama e facuta in raport cu productia de biogaz la 15 grade C care a fost considerata ca
100% si se prezinta cresterea productiei, in procente fata de cea de baza, din regimul criofil, odata
cu cresterea temperaturii la care are loc fermentarea. Din diagrama se vede ca, la 10°C productia de
biogaz scade la cca. 70% fata de cea de la 15°C, in schimb ajunge la cca. 250% in regimul mezofil si la
peste 360% in cel termofil.
Presiunea
Presiunea are o mare importanta in procesul de metanogeneza. S-a dovedit ca, atunci cand
presiunea hidrostatica in care lucreaza bacteriile metanogene creste peste 4-5 metri coloana de apa,
degajarea de metan, practic, inceteaza. Ea reincepe atunci cand presiunea hidrostatica scade la
valori mai mici. Aceasta constatare este foarte importanta la proiectarea fermentatorului. La
fermentatoare cu ax vertical, care pot atinge inaltimi de zeci de metri, degajarea de metan se
produce numai in partea superioara, pana la o adancime de maximum cinci metri iar restul spatiului
ocupat de substrat, nu produce biogaz. Acest „rest" de spatiu poate fi foarte mare uneori, in functie

de dimensiunile fermentatorului, putand ajunge la 85-90% din volumul total. Prin recirculare
permanenta, obligatorie la acest tip de fermentatoare, portiunile de substrat aflate sub limita de
degajare a metanului, sunt aduse in zone superioare unde degajarea reincepe. Pentru inlaturarea
acestui inconvenient major, au fost realizate fermentatoare in flux orizontal, la care inaltimea
substratului nu depaseste 3.5 metri, degajarea de metan producandu-se in intreaga masa a
materialului supus fermentarii.
Agitarea
In interiorul fermentatoarelor au loc nu numai procese biochimice despre care s-a scris mai
inainte ci si unele procese fizice. Astfel se constata ca, in cursul fermentatiei are loc o segregare a
materialului supus fermentarii. Microbulele de gaze care se degaja in masa substratului antreneaza,
prin fenomenul de flotatie, particulele mai usoare de suspensii, spre suprafata lichidului. Se
formeaza repede o crusta cu tendinta de intarire si deshidratare chiar daca materiile organice din ea
nu au apucat sa fie degradate prin fermentatie. O alta parte a suspensiilor, mai grele prin natura lor,
sau tractiuni care au fermentat si sunt partial sau total mineralizate, au tendinta sa se lase spre
partea de jos a fermentatorului. Intre aceste doua straturi se gaseste un strat de lichid in care
fermentarea si epuizarea materiei organice continua din ce in ce mai lent. Cele aratate mai sus
constituie unul din motivele pentru care este necesara agitarea continutului fermentatorului.
Aciditatea
In primele etape de fermentare a materiilor organice, in vederea producerii biogazului,
predomina microorganismele din grupa celor acidogene, pentru care aciditatea mediului, exprimata
in pH, este cuprinsa in intervalul 5.5 – 7.0. In etapele finale de fermentare, bacteriile metanogene
care consuma acizii cu molecule mici rezultati din etapele anterioare, lucreaza bine la o aciditate
care corespunde unui interval de pH de 6.8 – 8.0. Se poate intampla ca, din diferite motive,
activitatea bacteriilor acidogene sa fie mai intensa decat a celor metanogene, fapt care duce la o
acumulare a acizilor organici ce determina o scadere a pH-ului inhiband si mai tare activitatea
bacteriilor metanogene. In astfel de situatii se constata ca productia de biogaz scade pana la
disparitie si este nevoie de interventia operatorilor pentru a redresa situatia. Corectia aciditatii
excesive se face, de obicei, cu lapte de var, prin care pH-ul se readuce in limitele de echilibru dintre
cele doua grupe de populatii, acidogene si metanogene, adica intre limitele 6.8 – 7.6. S-a aratat deja
ca aceste inconveniente apar in cazul fermentatoarelor cu amestecare totala a materialului continut,
in care aciditatea trebuie mentinuta intr-un echilibru de compromis intre preferintele celor doua
populatii de microorganisme. Evitarea problemelor legate de aciditatea substratului se poate face fie
prin sistemul de fermentare in doua faze, cu recipienti separati, fie, mai bine, adoptand sistemul de
fermentare in flux orizontal.
Ca principal factor care determina productia de biogaz, materia prima merita o atentie
deosebita.
Este vorba, desigur, de producerea biogazului cu un excedent energetic semnificativ fata de
autoconsumul energetic, adica fata de biogazul necesar nevoilor termice proprii ale sistemului de
producere a lui. In ideea de mai inainte s-a constatat ca materia prima care poate produce un
excedent de biogaz fata de autoconsum trebuie sa aiba o incarcare organica de cel putin 2000
mg/dm3 CBO5. Sub aceasta limita, instalatia de biogaz ramane o treapta de epurare anaeroba
pentru apa reziduala cu care este alimentata si nu va produce un exces semnificativ de biogaz sau, in
perioadele mai reci ale anului, va fi tributara unui alt purtator de energie termica pentru a mentine
temperatura necesara procesului de fermentare si deci va avea un bilant energetic negativ.
Conditia energetica de mai sus o indeplinesc mai toate namolurile provenite din statiile de
epurare a apelor reziduale orasenesti, namolurile din apele uzate din zootehnie, toate tipurile de
dejectii, dar si unele ape reziduale. Pentru orientare generala, in tabelul urmator sunt date
incarcarile uzuale ale unor ape reziduale din zootehnie si industria alimentara:

Resurse din agricultura
In acest subcapitol vor fi trecute in revista materiile prime provenite din agricultura. In
aceeasi categorie se vor trece si alte resurse vegetale care pot proveni nu neaparat din agricultura
ci, de exemplu, din mediul urban. Urmatoarele deseuri agricole pot fi utilizate pentru producerea
biogazului:
• Paie de grau, orz, ovaz, orez, secara, rapita
• Lujeri (vrejuri) de cartofi, soia, fasole, rosii, mac
• Coceni si tuleie de porumb
• Frunze de sfecla de zahar sau sfecla furajera, de floarea soarelui
• Frunze verzi sau uscate din copaci
• Iarba verde sau uscata
• Buruieni diferite, verzi sau uscate
• Lucerna verde sau uscata, tulpini de in
• Pleava de la diferite cereale si de orez
• Tescovina
• Puzderie de canepa
• Alge diferite
• Trestie si trestie de zahar, sorgul zaharat
• Zambila de apa, nufar
• Seminte diferite, coji de alune si de seminte
• Rumegus
In tabelul urmator sunt trecute cantitatile de biogaz ce se pot obtine din unele materii prime
provenite din agricultura.

La intocmirea retetelor de alimentare care vor cuprinde si materii prime din tabelul de mai
inainte se va tine seama de necesitatea respectarii raportului carbon azot asa cum s-a aratat in
capitolul anterior. De asemenea este foarte important ca materiile prime de natura vegetala sa fie
tocate cat mai marunt inainte de a fi introduse in fermentator. Acest lucru mareste randamentul in
biogaz si permite o mai usoara amestecare a continutului fermentatorului.
Resurse din industria alimentara
Resursele de materii prime pentru obtinerea biogazului provenite din industria alimentara
sunt extrem de diverse fiindca rezulta din diferite tehnologii alimentare sau chiar din anumite faze
tehnologice. In continuare vor fi aratate principalele resurse de materii prime pentru producerea
biogazului, structurate pe industrii alimentare.
Industria laptelui
Deseurile din industria laptelui contin componentele caracteristice ale laptelui adica
proteine, glucide (lactoza), lipide. Acestea apar sub forma relativ diluata in efluentul total uzat al
fabricilor sau apar in diferite faze de fabricatie din care pot fi dirijate direct spre productia de biogaz.
Astfel, de exemplu, zerul rezultat de la fabricarea branzeturilor, are un potential metanogen ridicat.
Un litru de zer dulce, daca nu este valorificat ca atare, poate produce prin fermentare metanogena
22-23 1 de biogaz. O fabrica care prelucreaza in branzeturi 20.000 litri lapte, din care recupereaza
cea. 15.0001 zer, poate produce 330 — 345 m3 biogaz din acest zer. La fabricarea branzeturilor
rezulta si deseuri tehnologice. De exemplu de la branzeturile fermentate sau de la cascavaluri rezulta
sfaramaturi de la curatarea periodica a acestora in cursul fermentarii, pierderile in apa de oparire a
cascavalurilor etc. , toate acestea putand fi adaugate la zerul supus fermentarii marind prin aceasta
productia de biogaz.
Industria carnii
Materia prima pentru obtinerea biogazului rezulta in primul rand din activitatea de
abatorizare prin sangele nevalorificat ca atare sau in alte preparate, prin continutul stomacal al
animalelor sacrificate, apoi din alte sectii, prin deseurile grase de la topitorii de grasime, deseurile
de la preparatele din carne, eviscerarile de la abatoarele de pasari, prelucrarea intestinelor. Se
estimeaza ca de la fermentarea metanogena a deseurilor care rezulta de la sacrificarea si
prelucrarea carnii provenite de la un cap de animal se pot obtine:
– 0,8 m3 biogaz de la un porc de 65 kg
– 2,4 m3 biogaz de la o vita de 300 kg
– 0,05 m3 biogaz de la o gaina medie

Pentru ca obtinerea de biogaz sa fie cat mai eficienta este indicat ca deseurile de abator si de
la prelucrarea carnii sa fie recoltate separat de apele de spalare, cu care nu trebuie sa se amestece.
In acest fel pentru fermentatia metanogena se va dispune de material concentrat sub raportul
potentialului, iar apele reziduale nu vor mai avea o incarcare atat de mare, fiind mai usor de epurat.
Industria pestelui
Din tabelul anterior se poate vedea ca apele reziduale din industria pestelui au o incarcare
organica, exprimata in CBO5, foarte mare. Aceste ape pot constitui ca atare o materie prima buna
pentru producerea biogazului, putanduse conta pe o productie de biogaz de 10-12 m3 de biogaz
pentru fiecare metru cub de apa prelucrata, avand incarcarile din tabel. in schimb, apele reziduale
provenite de la fermele piscicole sau de la intreprinderile piscicole au incarcari mici care se situeaza
sub baremul economic (energetic) de prelucrare in biogaz.
Fabrici de drojdie
Apele uzate rezultate de la fabricarea drojdiei sunt foarte incarcate cu substante organice
care se gasesc, in cea mai mare parte, in stare dizolvata, sub forma de dextrine, zaharuri, rasini, acizi
organici si, in mai mica masura, suspensii reprezentate de resturi de drojdii. Un studiu de caz,
efectuat asupra fabricii de drojdie „Seineana" din Seini — Maramures, arata ca apele recoltate direct
de la anumite faze de productie au avut urmatoarele incarcari organice exprimate in CBO5:
– Spalarea rezervoarelor de fierbere si limpezire a melasei 24.552 mg/dm3
– Spalarea linurilor de fermentare 8.575 mg/dm3
– Filtrare prin filtre presa 4.863 mg/dm3
In comparatie cu incarcarile de mai sus, efluentul total al apelor uzate de la aceeasi fabrica in
care apele de mai sus sunt amestecate si cu alte ape mai putin poluate, a avut o incarcare de 3900
mg/dm3. Este evident ca separand, la sursa, apele foarte incarcate de celelalte se va obtine o
materie prima buna pentru instalatia de biogaz si niste ape reziduale mult mai putin incarcate, a
caror epurare nu va mai ridica probleme prea grele. In domeniul managementului apelor reziduale,
acest procedeu este cunoscut sub denumirea de ,,epurare secventiala".
Fabrici de zahar
O situatie similara se regaseste si la fabricile de zahar. Daca la apele reziduale provenite din
circuitul de transportspalare sfecla, incarcarile in CBO5 sunt de ordinul 200 – 650 mg/dm3, apele
care se scurg din campurile de depozitare a namolului de la purificarea zemurilor au 16-20.000 mg
dm3 , iar cele de pe platformele de depozitare a borhotului cca. 10.000 mg/dm3. In situatia in care
este organizata colectarea separata a acestor scurgeri trebuie tinut seama de faptul ca apele
reziduale provenite de la prelucrarea sfeclei de zahar sunt relativ sarace in azot. Acest lucru se poate
corecta fie prin combinarea acestor ape cu altele care contin mai mult azot, fie introducand
nutrienti cu azot in alimentarea zilnica a fermentatorului instalatiei de biogaz.
Industria uleiurilor vegetale
Desi foarte poluante, apele reziduale de la fabricarea uleiului nu sunt utilizate curent la
producerea biogazului si iata de ce: Cea mai mare incarcare organica (62.000 mg/dm3) o au apele
de la scindarea Soapstock-ului, adica a sapunurilor rezultate de la neutralizarea uleiului cu hidroxid
de sodiu. Scindarea, in vederea obtinerii acizilor grasi, se face cu ajutorul acidului sulfuric si, in
consecinta, apele rezultate vor fi foarte bogate in sulfat de sodiu. Or o concentratie ridicata de
sulfati, are o actiune inhibitoare asupra bacteriilor metanogene si deci acestea nu se pot dezvolta.
Industria conservelor de legume si fructe
Apele provenite din aceasta industrie sunt, in general, putin incarcate organic (CBO5). Ele nu
prezinta, deci, interes din punctul de vedere al obtinerii biogazului.
Industria berii si a maltului
Un studiu de caz, efectuat la fabrica de bere Grivita, a aratat ca efluentul total al apelor uzate
nu prezinta incarcari exagerat de mari, fiind de 1500 — 1600 mg/dm3 CBO5. Exista insa sectii din
care rezulta ape mai incarcate cum ar fi:

– Fierberea 2604 mg/dm3
– Fermentatia I si II 2200 mg/dm3
Acestea ar putea fi colectate separat si prelucrate prin fermentatie metanogena desi, in
literatura de specialitate, acest demers este destul de rar. Fabricarea maltului nu genereaza ape cu
incarcari care sa justifice fermentatia metanogena (600 – 900 mg/dm 3CB05).
Industria vinului, a spirtului si bauturilor spirtoase
Deseurile din industria vinului sunt, in principal, doua: tescovina, de la presarea strugurilor si
drojdia de vin, depusa in recipientii in care are loc fermentarea alcoolica a vinului. In ambele cazuri
este rational ca, din aceste deseuri, sa se extraga pretiosii tartrati aflati, mai ales sub forma de
bitartrat de potasiu (destul de perisabil) care se proceseaza fíe in tartrat de calciu ( ce poate fí
depozitat si livrat miei fabrici zonale de acid tartric), fie in acid tartric daca se justifica sub raportul
capacitatii. Dupa recuperarea tartratilor, apele reziduale cu incarcari organice mari, pot constitui
materia prima pentru obtinerea biogazului. Pentru dimensionarea corecta a instalatiilor de
producere a biogazului din aceste materii prime este foarte important sa se determine in prealabil
compozitia si potentialul metanogen al acestora deoarece, desi ridicat, el poate varia in limite largi
in functie de tehnologia de procesare din amonte. Cele de mai sus sunt valabile si pentru deseurile
din industria produselor spirtoase, cum sunt marcurile de fructe ( prune, mere etc.) care au de
asemenea un potential metanogen ridicat dar care trebuie bine cunoscute sub raportul compozitiei
in vederea dimensionarii si proiectarii corecte a unei instalatii de biogaz. Un caz aparte il prezinta
borhotul rezultat de la fabricarea spirtului din melasa rezultata la fabricarea zaharului din sfecla.
Acest borhot are o incarcare organica foarte mare, de ordinul 35.000-50.000 mg/dm 3 CBO5, si
poate constitui un bun substrat pentru obtinerea de biogaz. Cum apele reziduale, provenite din
aceste fabrici, constituie o problema grea sub raportul epurarii lor in vederea conformarii cu actele
normative de protectie a mediului, tratarea lor anaeroba intr-o instalatie de producere a biogazului
poate constitui o prima treapta din fluxul de epurare, mult mai avantajoasa decat procedeele de
epurare aerobe.
Resurse din asezari umane
In practica gospodariei comunale, din care deriva si resursele de biogaz tratate in acest
subcapitol, este incetatenita notiunea de locuitor echivalent. Asezarile umane se trateaza deci, din
punctul de vedere al apelor reziduale, care sunt purtatoare ale potentialului metanogen al asezarii,
prin aceasta notiune, de locuitor echivalent, notat prescurtat prin Le.
Prin numeroase studii si statistici a fost stabilit ca un Le elimina zilnic o cantitate de poluant
de 54 g CBO5. Cum acesta este un indicator de incarcare organica indirecta si biodegradabila, exista
o relatie directa intre cantitatea de CBO5 evacuata dintr-o localitate si potentialul metanogen total al
efluentului sub forma de ape reziduale ale localitatii.
Se mai cunoaste ca apele uzate orasenesti nu trebuie sa aiba o incarcare organica mai mare
de 300 mg/dm3 CBO5, in conditiile in care se respecta actul normativ NTPA 002/2002 care
reglementeaza limitele de incarcari ale acestor ape. Din bilantul energetic al instalatiilor de biogaz
rezulta ca incarcarea minima in CBO5 – a substratului supus fermentarii trebuie sa fíe de 2000
mg/dm3. Din aceasta cauza apele uzate orasenesti sunt supuse initial unei decantari fizice prin care
se separa namolul ce va fi introdus in fermentatoarele de biogaz. In acest fel se pierde o parte din
potentialul initial al apelor reziduale astfel incat din cele 54 g/Le-zi mai raman cca. 18 g/Le-zi. Restul
potentialului se regaseste in supernatantul decantorului (apa decantata) care urmeaza un tratament
de epurare biologica aeroba.
Pentru exemplificare se considera o localitate cu 50.000 Le. Incarcarea organica echivalenta
va fi de 50.000 Le x 0,054 kg/Le-zi = 2700 kg/zi CB05. Incarcarea utilizabila pentru producerea
biogazului va fi de numai 50.000 Le x 0,018 kg/LE-zi = 900 kg/zi CB05. Cum din fiecare kilogram de
CBO5 introdus la fermentare metanogena rezulta cca. 0,6 m3 biogaz, se va putea conta pe o resursa
de 2700 kg/zi x 0,6 m3/kg = 1620 m3/zi biogaz.

Cand cineva isi propune sa realizeze o instalatie de producere a biogazului, probabil ca prima
intrebare pe care si-o pune este: „Cat de mare trebuie sa fie ea?" La aceasta intrebare pot exista mai
multe raspunsuri. De pilda :
-Trebuie sa satisfaca energetic utilizatorul;
– Trebuie sa asigure prelucrarea integrala a materiilor prime disponibile local;
– Trebuie sa asigure prelucrarea materiilor prime dintr-o zona a carei intindere se stabileste
pe criterii tehnicoeconomice.
Primul criteriu este caracteristic instalatiilor de producere a biogazului care urmeaza sa
deserveasca din punct de vedere energetic un anumit sau mai multi utilizatori.
Cel de al doilea reprezinta un punct de vedere ecologic cand instalatia de producere a
biogazului este chemata sa sanitarizeze un anumit loc prin distrugerea, pe calea fermentarii
anaerobe, a reziduurilor organice poluante pentru indepartarea carora nu exista alternative mai
economice.
Cel de al treilea criteriu indeplineste cerintele primelor doua criterii, in sensul ca
indeparteaza reziduurile organice si prin aceasta sanitarizeaza o zona mai intinsa, instalatia de
biogaz fiind amplasata in centrul strategic al resurselor tinand seama si de potentialii utilizatori. In
general vorbind, aceasta este situatia instalatiilor centralizate de producere a biogazului care, in
prezent, au tendinta de aplicare extensiva in tarile Europei.

Prepararea biogazului in vederea utilizarii
1.Plan de amplasament
În scopul optimizării procesului, producția de biogaz trebuie menținută, pe cât
posibil, la un nivel cât mai stabil și constant. În interiorul digestorului, biogazul se
formează în cantități fluctuante, atingându-se vârfuri de producție. De asemenea,
necesitățile de biogaz (de exemplu, cele ale centralei energetice – CHP), pot fi, și ele,
variabile. Pentru a compensa aceste variații, este necesară depozitarea temporară a
biogazului produs, folosindu-se, pentru aceasta, facilități adecvate de stocare.
În prezent există numeroase soluții pentru stocarea biogazului. Acest lucru se
poate face în partea superioară a digestoarelor, prin utilizarea unor membrane speciale,
care servesc și pentru acoperirea acestora. În cazul fabricilor de dimensiuni mai mari
este folosită, în mod obișnuit, depozitarea separată a biogazului, fie în incinte de sine-
stătătoare, fie în spații incluse în clădirile care funcționează ca depozite. Facilitățile de
stocare a biogazului pot fi operate la presiune joasă, medie sau înaltă.
Alegerea corectă a sistemului de stocare a biogazului, precum și dimensionarea
adecvată a acestuia contribuie în mod substanțial la eficientizarea și creșterea
siguranței în ceea ce privește operarea fabricii de biogaz. O depozitare
corespunzătoare a biogazului asigură cantitățile necesare și reduce pierderile acestuia,
contribuind, în acest mod, la creșterea siguranței și a fiabilității.

Figura 23 Dispozitive de siguranță la presiune și valvele aferente (AGRINZ GmbH,
2006)

Toate sistemele de depozitare a biogazului trebuie să prezinte etanșeitate
împotriva scurgerilor de gaze și să prezinte rezistență la funcționarea sub presiune, iar
în cazul incintelor de sine-stătătoare, ridicate în aer liber, neprotejate de clădiri, este
necesar ca acestea să prezinte rezistență la acțiunea radiațiilor UV , a temperaturii și a
apei. Înaintea punerii în funcțiune a fabricii, trebuie verificată etanșeitatea tancurilor

de stocare a gazului. Din motive de securitate, acestea trebuie să fie echipate cu valve
de siguranță (la sub-presiune și supra-presiune – Figura 7.24.), în scopul prevenirii
distrugerilor și pentru reducerea riscurilor de operare. De asemenea, trebuie garantată
protecția la explozii. Mai mult, este necesară montarea unui arzător al surplusului de
gaz, pentru situațiile de urgență, iar tancul de stocare trebuie să asigure o capacitate de
depozitare cel puțin egală cu o pătrime din producția zilnică de biogaz. În mod normal,
este recomandată o capacitate totală de stocare egală cu producția fabricii pe timp de
1-2 zile.
1.1Parametrii biogazului și necesitatea condiționării acestuia
Când biogazul părăsește digestorul, acesta este saturat în vapori de apă și
conține, pe lângă metan (CH 4) și dioxid de carbon (CO 2), și diverse cantități de
hidrogen sulfurat (H 2S). Acesta din urmă este un gaz toxic, cu miros neplăcut, similar
ouălor stricate, care, în combinație cu vaporii de apă conținuți în biogaz, formează acid
sulfuric. Acidul prezintă proprietăți corozive și atacă generatoarele unității de
producere a energiei, dar și alte componente, precum conductele de gaz și cele de
evacuare. Din acest motiv, devine necesară desulfurarea și uscarea biogazului.
Producătorii de unități energetice în co-generare impun condiții minime
privitoare la proprietățile gazului combustibil (Tabelul 7.2.). Acestea se aplică, de
asemenea, și în cazul biogazului. Proprietățile de combustie trebuie să fie garantate, în
scopul prevenirii defectării generatoarelor.
Tabelul Proprietățile minime ale gazelor combustibile cu un conținut relativ de
oxigen de 5% (GÜLZOW, 2005)
Valoarea energetică (scăderea valorii energetice) Hu≥4 kWh/m³
Conținut de sulf (total) S≤2,2 g/m³CH4
sau conținutul de H 2S H2S≤0,15 V ol.-%
Conținutul de clor (total) Cl≤100,0 mg/m³ CH4
Conținutul de fluor (total) F≤50,0 mg/m³ CH4
Suma conținutului de clor și fluor (Cl
F)+≤100,0 mg/m³ CH4
Praf (3…10 μm) ≤10,0 mg/m³ CH4
Umiditatea relativă (la cea mai joasă temperatură a
aerului admis în arzător), sau gradul de condensare în
conducta de alimentare și în sistemul de control al
debitului de gazΦ<90%
Presiunea gazului înainte de pătrunderea acestuia î n
sistemul de control al debituluipGas20…100 mbari
Fluctuația presiunii gazului <±10%
fixatădinvaloarea
Temperatura gazului T10…50 °C
Conținutul de hidrocarburi (>C5) <0,4 mg/m³ CH4
Conținutul de siliciu (la un conținut de Si >5 m g / m ³
CH4, analiza conținutului în metale a petrolului a
arătat o valoare <15 mg/kg petrol)Si<10,0 mg/m³ CH4
Indice de metan (MC biogaz aprox. 135) MZ>135

În funcție de utilizările biogazului (combustibil pentru vehicule, în celule de
combustie etc.), pot fi necesare măsuri suplimentare de condiționare a acestuia.
Desulfurarea
Biogazul uscat, provenit din gunoiul animal supus procesului AD, prezintă un
conținut mediu de 1.000-3.000 ppm hidrogen sulfurat (H 2S) (Angelidaki, 2003). În
cazul co- digestiei gunoiului animal împreună cu alte substraturi, biogazul produs
poate conține niveluri mai scăzute sau mai ridicate de H 2S. Atunci când biogazul este
utilizat pentru alimentarea unității energetice în co-generare, conținutul de hidrogen
sulfurat trebuie să fie sub 700 ppm, în cazul majorității generatoarelor convenționale
cu funcționare pe gaz, în vederea evitării unei coroziuni excesive și a uzării prea
rapide și costisitoare a uleiului de lubrifiere.
Procesul de îndepărtare a H 2S din biogaz poartă denumirea de desulfurare.
Metodele folosite pentru desulfurare sunt variate, iar procesele pot fi fie de natură
biologică, fie chimică, având loc în interiorul sau în exteriorul digestorului.
Desulfurarea depinde de conținutul de H 2S și de rata fluxului de gaz prin
sistemul de desulfurare. Această rată poate fluctua în mod semnificativ, în funcție de
proces. O producție mai ridicată de biogaz, și astfel o rată mai înaltă a fluxului, pot fi
constatate după alimentarea digestorului cu noi cantități de materie primă, precum și în
cursul amestecării. Rate cu o valoare cu până la 50% mai înaltă decât în mod obișnuit
pot să apară pentru perioade scurte de timp.
Din acest motiv, în scopul asigurării unei desulfurări complete, este necesară
supradimensionarea echipamentului de desulfurare, comparativ cu media ratei
fluxului.
Desulfurarea biologică în digestor
Atunci când este necesară îndepărtarea H 2S din biogazul produs, oxidarea
biologică constituie una dintre metodele cele mai utilizate, aceasta constând în injecția
unei cantități mici de aer (2-8%) în biogazul brut. În acest fel, hidrogenul sulfurat este
oxidat biologic, fie la sulf elementar (solid), fie la acid sulfuros (lichid), conform
următoarelor reacții:
(1) 2H2S + O2->
2H2O + 2S (2)
2H2S + 3O2->
2H2SO3
Desulfurarea biologică este condusă, în mod frecvent, chiar în interiorul
digestorului, aceasta fiind o metodă eficientă din punctul de vedere al costurilor.
Pentru ca acest tip de desulfurare să aibă loc, este necesară prezența oxigenului și a
bacteriei Sulfobacteroxydans , pentru convertirea hidrogenului sulfurat în sulf
elementar, în prezența oxigenului. Sulfobacter oxydans este prezentă în interiorul
digestorului în mod natural (nu este necesară adăugarea sa din afară), deoarece
substratul AD conține nutrienții necesari metabolismului acesteia. Oxigenul este

administrat prin injecție de aer în partea superioară a digestorului, cu ajutorul unui mic
compresor. Conductele pentru injecția aerului trebuie amplasate în interiorul
digestorului pe partea opusă conductei de evacuare a biogazului, în scopul evitării
blocării acesteia.
Aerul este injectat direct în spațiul de sub capacul digestorului, iar reacțiile
chimice au loc în partea superioară a acestuia, în stratul de flotație (în cazul existenței
sale) și pe pereții reactorului. Din cauza naturii acide a produșilor de reacție, există
riscul apariției coroziunii. Procesul este, de asemenea, dependent de existența unui
strat de flotație stabil, în interiorul digestorului.
Figura 24. Sulf elementar, rezultat în urma desulfurării biologice în interiorul
digestorului (RUTZ, 2007)
Desulfurarea biologică în exteriorul digestorului
Desulfurarea biologică poate avea loc și în afara digestorului, în tancuri sau
coloane de desulfurare. Această metodă facilitează controlul procesului de desulfurare
și permite o ajustare precisă a cantității de oxigen adăugate.

În practică, precipitatul de sulf astfel produs este colectat în tancurile de stocare
și amestecat cu digestatul, în scopul îmbunătățirii proprietăților fertilizatoare ale
acestuia.
Reactorul (Figura 26) constă dintr-o matrice din material poros (elemente din
material plasticagregate la întâmplare sau alte materiale similare),în interiorul căreia se
pot dezvolta microorganismele, o cisternă, o pompă, precum și un sistem de duze
pentru pulverizarea uniformă a materialului. Reactorul prezentat în Figura 26 are o
capacitate de 80 m3, cu un volum al materialului poros de 50 m3. H2S este oxidat
printr-un proces biologic la produși de natură acidă sau la sulf elementar, prin injecția
în contracurent a unei mici cantități de aer atmosferic.
Figura 26 Tanc de reacție pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat

Pulverizarea uniformă se face în scopul îndepărtării, prin spălare, a produșilor
de natură acidă și al furnizării de nutrienți microorganismelor din mediul de reacție.
De aceea, lichidul conținut în cisternă trebuie să prezinte o alcalinitate ridicată și un
conținut bogat în nutrienți esențiali, ceea ce face ca alegerea cea mai potrivită acestui
scop să fie digestatul provenit din gunoi de grajd, de preferat, în stare cernută.
Valoarea normală utilizată, în ceea ce privește încărcarea reactorului, este de 10
m3/h biogaz per m3de înărcătură, în timp ce temperatura de procesare este de
aproximativ 35°C, procesul dovedindu-se foarte eficient în condițiile injectării unei
cantități suficiente de aer (ușor mai ridicată decât valoarea stoichiometrică). Valoarea
de pH a mediului trebuie să fie menținută la 6 sau mai ridicată. Periodic, trebuie pusă
în practică o procedură de spălare, prin care elementele matricei sunt supuse unui flux
format dintr-un amestec de apă și aer, în scopul prevenirii formării depozitelor de sulf
elementar și a blocării porilor matricei.
În unele situații în care biogazul este stocat sau trece printr-un tanc de
depozitare a digestatului, reactorul de îndepărtare a H2S este omis, fiind efectuată
numai injecția aerului. Purificarea biogazului se bazează, în acest caz, pe formarea
unui strat de flotație în tancul de depozitare, în care se pot dezvolta microorganismele,
în vederea realizării oxidării. Stratul de flotație poate fi menținut, în mod normal, prin
alegerea unei intensități reduse a amestecării,fără să apară probleme deosebite în ceea
ce privește utilizare tancului ca spațiu-tampon pentru depozitare. Această soluție este
mai eficientă din punct de vedere economic, însă mai puțin fiabilă, straturile de flotație
fiind, mai degrabă, instabile (de exemplu, scufundându-se peste noapte, fără semne de
avertizare, și reapărând la suprafață la o distanță de câteva zile). În aceste cazuri, pot
exista perioade cu eficiență scăzută de îndepărtare a H2S.
Desulfurarea chimică în interiorul digestorului
Desulfurarea poate fi făcută, de asemenea, prin adăugarea unor substanțe
chimice amestecului de materie primă din interiorul digestorului. În acest fel, sulful
este legat chimic în cursul procesului AD la care este supus amestecul, prevenindu-se,
astfel, eliberarea hidrogenului sulfurat în biogaz. În acest mod, sulful nu este pierdut,
ci este păstrat în digestat.
Desulfurarea chimică în afara digestorului
Desulfurarea chimică a biogazului poate avea loc și în exteriorul digestorului,
prin utilizarea, spre exemplu, a unei baze chimice (de obicei, hidroxidul de sodiu).
Această metodă necesită un echipament special.
O altă metodă chimică pentru reducerea conținutului de hidrogen sulfurat este
aceea a adăugării unei soluții feroase, procurată din comerț, materiei prime. Compușii
feroși leagă sulful, formând substanțe insolubile în faza lichidă, ceea ce previne
producerea hidrogenului sulfurat sub formă gazoasă. Metoda este destul de
costisitoare, din cauza consumului de 2-3 ori mai ridicat de compuși feroși, în raport
stoichiometric, pentru obținerea reducerii dorite în hidrogen sulfurat gazos
(ANGELIDAKI, 2005). O alternativă mai ieftină este folosirea deșeurilor cu un

conținut feros ridicat drept co- substraturi și utilizarea adaosului suplimentar de
compuși feroși, până la atingerea necesarului cantitativ al acestora.
Uscarea
Cantitatea de apă ce poate fi absorbită de biogaz este dependentă de
temperatură. Umiditatea relativă a biogazului din interiorul digestorului este de 100%,
astfel încât gazul este saturat în vapori de apă. În scopul protejării echipamentului de
conversie a energiei împotriva uzurii și apariției unor eventuale defecțiuni, apa trebuie
îndepărtată din biogazul produs.
O parte din vaporii de apă poate fi condensată prin răcirea gazului. Acest lucru se
întâmplă, în mod frecvent, în conductele de gaz care transportă biogazul de la digestor
către unitatea de generare a energiei (CHP). Apa condensează pe pereții conductelor
montate înclinat și este colectată într-un separator de condensat, amplasat în cel mai
jos punct al conductei.
O condiție necesară pentru ca răcirea efectivă a biogazului din conducte să aibă
loc este o lungime suficientă a acestora. În cazul în care conductele de gaz sunt
amplasate în subteran, efectul de răcire este și mai pronunțat. În cazul conductelor
subterane este foarte importantă amplasarea acestora pe o fundație cât mai stabilă, în
scopul asigurării înclinației necesare a acestora, care altminteri poate fi afectată de
mișcărilesolului.
Separatorul de condensat trebuie să fie ferit de îngheț și amplasat într-un loc
ușor accesibil, în scopul golirii periodice a acestuia. Pe lângă îndepărtarea vaporilor de
apă, prin procesul de condensare sunt îndepărtate și o serie de substanțe nedorite,
precum gazele solubile în apă și aerosolii.
Un alt mijloc de uscare a biogazului este prin răcirea acestuia cu ajutorul unor
instalații de răcire alimentate cu curent electric, la temperaturi de sub 10°C, fapt care
permite îndepărtarea unei mari părți a umidității. În scopul minimizării umidității
relative, dar nu și a celei absolute, gazul poate fi încălzit din nou după răcire, cu scopul
prevenirii formării condensului de-a lungul conductelor de gaz.
2 Instalația de cogenerare
Europa genereaza 11% din electricitatea necesara prin utilizarea cogenerarii.
Cu toate acestea este o mare diferenta intre statele membre in privinta utilizarii
cogenerarii.
Pentru Romania utilizarea CHP da posibilitatea obtinerii unui randament mult crescut (85
% fata de 55%), iar in mod practic folosirea acestui tip de generare de energie
furnizeaza inca un certificat verde pentru productia de biogas, radicand la 4 numarul
certificatelor verzi pentru producerea de biogas.
2.1 Caracteristici generale
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, o turație 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. Toate aplicațiile CHP sunt descrise mai detaliat în capitolele
următoare.

Figura 29 Cuptor cu biogaz pentru producerea căldurii (AGRINZ GmbH, 2008)
Electricitatea produsă din biogaz poate fi utilizată drept energie de procesare pentru
echipamentele alimentate cu energie electrică, precum pompele, sistemele de control și mixerele. În
multe dintre țările care oferă tarife mari pentru energia electrică regenerabilă introdusă în rețea,
toată energia electrică produsă este comercializată, iar cea necesară procesului tehnologic este
cumpărată și preluată din aceeași rețea de distribuție.
O chestiune importantă privitoare la randamentul energetic și economic al unei fabrici de
biogaz este utilizarea căldurii produse. De obicei, o parte din căldură este utilizată pentru încălzirea
digestoarelor (căldură de procesare), aproximativ 2/3 din totalul energiei produse fiind disponibilă
pentru necesități externe. În trecut, multe dintre fabricile de biogaz au funcționat exclusiv cu scopul
producerii energiei electrice, fără utilizarea și a căldurii generate în cursul acestui proces. Astăzi,
folosirea căldurii este considerată a fi de foarte mare importanță pentru economia fabricii. În
condițiile unor prețuri crescute ale mărfurilor (de exemplu, cel al porumbului), doar comercializarea
energiei electrice nu este suficientă pentru sustenabilitatea economică a fabricii de biogaz. Din acest
motiv, proiectarea viitoarelor fabrici trebuie să ia în considerare, întotdeauna, și utilizarea căldurii
rezultate în urma operării acestora.
Căldura provenită din biogaz poate fi folosită pentru procesele industriale, în activitățile
agricole sau pentru încălzirea spațiilor. Cel mai potrivit utilizator de căldură este industria, deoarece
cererea este constantă pe tot timpul anului. Calitatea căldurii (temperatura) reprezintă un factor
important pentru aplicațiile industriale. Utilizarea căldurii din biogaz pentru încălzirea locuințelor și

a construcțiilor, în general, (mini-rețea ori rețea de cartier), reprezintă o altă opțiune, deși această
aplicație este împărțită într-un sezon slab, pe timpul verii, și unul intens, pe cel al iernii. Căldura
produsă din biogaz poate fi folosită, de asemenea, și în scopul uscării recoltelor, a așchiilor de lemn
sau pentru separarea digestatului. În cele din urmă, căldura poate fi utilizată în sisteme “de cuplare a
energiei termice cu răcirea”. Acest proces este cunoscut, de exemplu, în cazul frigiderelor și este
folosit fie pentru păstrarea alimentelor, fie pentru condiționarea aerului. Energia de intrare este
reprezentată de căldură, răcirea realizându-se printr-un proces de sorbție, spre deosebire de procesul
de răcire prin adsorbție și de cel prin absorbție.Avantajele răcirii prin sorbție sunt: uzura scăzută a
echipamentelor, datorită unui număr redus de componente mecanice, și consumul mic de energie
comparativ cu cazul răcirii prin compresie. Utilizarea principiului cuplării energiei termice cu
răcirea în fabricile de biogaz este testată, în prezent, în cadrul câtorva proiecte pilot.
Motoarele Otto cu gaz
Motoarele de tip Otto cu gaz sunt dezvoltate special pentru utilizarea biogazului conform
principiului Otto

Figura 30 Motoare Otto cu gaz (RUTZ, 2007)
Motoarele (motoare cu ardere incompletă) funcționează cu un surplus de aer, cu scopul minimizării
emisiilor de monoxid de carbon, fapt care determină un consum redus de gaz, însă reduce performanțele
motorului. Acest lucru este compensat prin utilizarea unui grup de turbo-supraalimentare, bazat pe presiunea
gazelor de eșapament. Motoarele Otto cu gaz necesită un biogaz cu un conținut de minimum 45% metan.
Motoarele mai mici, de până la 100 KWelsunt, de obicei, motoare Otto. Pentru performanțe electrice mai mari
sunt folosite agregate Diesel adaptate. Acestea sunt echipate cu bujii. Ambele tipuri de motoare sunt numite
“motoare Otto cu gaz”, deoarece la baza funcționării acestora stă principiul Otto. Motoarele Otto cu gaz
(Figura 30.) pot funcționa cu biogaz sau cu un alt tip de gaz, cum este cel natural. Acesta din urmă este util
atunci când se pune în funcțiune fabrica de biogaz, căldura generată fiind folosită pentru încălzirea
digestoarelor.
Motor cu gaz Pilot – cu injecție
Motorul cu injecție Pilot (numit și motorul cu injecție cu gaz natural, PING, sau motorul cu
combustibil dublu) se bazează pe principiul motorului Diesel. Aceste motoare sunt utilizate adesea în cazul
tractoarelor, precum și în acela al autovehiculelor de sarcină mare. Biogazul este amestecat într-un mixer
pentru gaz, împreună cu aerul de combustie. Acest amestec trece printr-un sistem de injecție în camera de
combustie, unde este aprins cu ajutorul motorinei. În mod obișnuit, este injectată și arsă o cantitate de până la
10% motorină pentru aprindere. Motoarele cu injecție Pilot lucrează cu un surplus mare de aer.
În cazul întreruperii alimentării cu gaz, motoarele cu injecție Pilot pot, de asemenea, să lucreze și cu
motorină pură sau cu combustibil diesel, pentru aprindere. Înlocuirea biogazului cu motorină sau combustibil
diesel poate fi necesară în momentul punerii în funcțiune a fabricii de biogaz, pentru realizarea încălzirii
inițiale. Motorina pentru aprindere poate fi de tip diesel fosil sau combustibil ușor fosil, însă pot fi folosite, în
același mod, și motorină pe bază de metil-ester din semințe de rapiță (biodiesel) sau ulei vegetal. Avantajul
motorinelor pentru aprindere regenerabile este acela al inexistenței conținutului de sulf și emisiilor mai
scăzute de monoxid de carbon. Mai mult, acestea sunt biodegradabile, lucru important în cazul scurgerilor și
împrăștierii. Totuși, în cazul utilizării biocombustibililor, trebuie luate în considerare o uzură mai avansată a
filtrelor, înfundarea jicloarelor și viscozitatea mai ridicată a motorinei vegetale. Un alt dezavantaj îl constituie
eliberarea oxidului azotos. În toate cazurile, este importantă citirea cu atenție a instrucțiunilor cu privire la
calitatea combustibililor, prevăzute de producătorul motorului.
Motorul Stirling
Motorul Stirling funcționează fără ardere internă, pe principiul modificării volumului gazului, în urma
modificării temperaturii acestuia. Pistoanele motorului sunt puse în mișcare prin destinderea gazului închis în
cilindri, ca rezultat al injecției de căldură dintr- o sursă externă. Căldura necesară poate fi furnizată de către
diferite surse de energie, cum ar fi arzătoarele cu gaz, care folosesc biogazul.
Randamentul de producere a energiei electrice este cuprins între 24-28%, ceea ce reprezintă mai puțin
decât în cazul motoarelor Otto cu gaz. Capacitatea motoarelor Stirling este, de obicei, mai mică de 50 KWel.
Temperaturile gazelor de evacuare sunt cuprinse în intervalul 250-3000C. Datorită folosirii combustiei
externe, sursa de energie o poate constitui și biogazul cu un conținut scăzut de metan. Pentru utilizarea
motoarelor Stirling cu combustibil pe bază de biogaz sunt necesare câteva adaptări tehnice. Datorită uzurii
reduse a componentelor motorului Stirling, pot fi prevăzute costuri de întreținere scăzute. Motorul Stirling
poate fi utilizat în uzinele termo-electrice de tip co-generare.
Microturbine cu biogaz

Figura 31 Structura unei microturbine (www.energysolutionscenter.org)
În turbinele cu biogaz, aerul este comprimat într-o cameră de combustie, la presiune ridicată, și
amestecat cu biogazul. Amestecul aer-biogaz este supus combustiei și, datorită creșterii temperaturii,
amestecul gazos se destinde. Gazele fierbinți sunt eliberate printr-o turbină, conectată la un generator electric.
Structura schematică a microturbinei este prezentată în Figura 31. Puterea electrică tipică a unei microturbine
se află în jurul valorii de 200 KWel. În prezent, microturbinele cu biogaz sunt prea scumpe pentru a fi
competitive din punct de vedere economic, dar sunt implementate sub forma unor experimente cu biogaz, în
viitor așteptându-se o reducere a costurilor.
Pile de combustie
Pilele de combustie reprezintă dispozitive electrochimice, care transformă energia chimică a unei
reacții direct în energie electrică. Structura fizică de bază (ansamblul componentelor) a unei pile de combustie
constă dintr-un strat de electrolit, aflat, pe ambele părți ale sale, în contact direct cu un anod și un catod
construite din material poros. O reprezentare schematică a unei pile de combustie este arătată în Figura 32.
Într-o pilă de combustie tipică, combustibilul gazos (biogazul) este în mod continuu introdus în
compartimentul din partea anodului (electrodul negativ), iar oxidantul (de exemplu, oxigenul atmosferic)
alimentează în mod continuu compartimentul situat în partea catodului (electrodul pozitiv). La nivelul
electrozilor are loc o reacție electrochimică, în urma căreia este produs curentul electric.
Figura 32. Schema simplificată a unei pile de combustie (EMERGING ENVIRONMENTAL ISSUES, 2005)

Diferitele modele existente de pile de combustie sunt denumite în funcție de tipul de electrolit folosit,
astfel: pile de combustie de temperatură joasă (AFC, PEM), medie (PAFC) sau înaltă (MCFC, SOFC).
Alegerea pilei de combustie se face în funcție de tipul gazului combustibil folosit și de modul de utilizare a
căldurii. În cazul biogazului, pot fi folosite pilele de combustie de tip Membrană-Polimer-Electrolit (PEM).
Datorită temperaturii de lucru de 800C, căldura poate fi utilizată direct pentru încălzirea apei din rețeaua de
apă caldă. Tipul de electrolit folosit influențează durata de funcționare a PEM, care este foarte sensibilă la
impuritățile din gazul combustibil, inclusiv la dioxidul de carbon. Din acest motiv, sunt necesare eforturi în
scopul purificării gazului.
Cel mai evoluat model de pilă de combustie este Pila de Combustie cu Acid Fosforic (PAFC), frecvent
folosită în lume pentru funcționarea pe bază de gaz natural. În contrast cu alte pile de combustie, eficiența sa
electrică este scăzută. Totuși, PAFC este mai puțin sensibilă la prezența dioxidului de carbon și a monoxidului
de carbon conținuți în gazul combustibil. MCFC (Pila de Combustie cu Carbonat Topit) lucrează cu flux de
carbon topit pe post de electrolit și este insensibilă la monoxidul de carbon, tolerând concentrații ale acestuia
de până la 40% din volum. Datorită temperaturii sale ridicate de lucru, de 600-7000C, are loc transformarea
metanului în hidrogen, proces numit reformare. Căldura disipată de către pilă poate fi utilizată, spre exemplu,
într-o turbină, montată la ieșirea din aceasta.
Figura 33 Prima pilă de combustie MCFC pentru biogaz din lume, funcționând în Germania (RUTZ, 2007)
O altă pilă de combustie cu funcționare la temperatură ridicată este SOFC (Pila de Combustie cu Oxid
Solid). Aceasta lucrează la temperaturi situate în intervalul 750-1.0000C. Pila de combustie SOFC are o
eficiență electrică mare, în interiorul său putând avea loc reformarea metanului în hidrogen. Utilizarea
biogazului în aceasta este posibilă, datorită sensibilității sale scăzute la sulf.
Costurile de investiție în cazul tuturor pilelor de combustie sunt foarte mari (12.000 €/KWh), ceea ce
reprezintă mult mai mult decât costurile corespunzătoare în cazul motoarelor puse în funcțiune în cadrul
BTTP-urilor. Din acest motiv, și luând în considerare și evoluțiile curente și rezultatele cercetărilor, în cazul
pilelor de combustie nu sunt încă disponibile sisteme comercializabile.
3. Calcule preliminare cu privire la profitabilitatea investiției, costuri, recuperare.
3.1 Calcule cu privire la dimensionarea unei instalatii care are ca baza o ferma de 500 capete de
bovine, 200 hectare teren cu culturi energetice (porumb), 300 tone glicerina.
Calculele realizate se bazeaza pe date, informatii din diferite proiecte cu finantare europeana, precum
si pe experienta proprie. Rezultatele prezentate aici au numai un titlu de informare cu privire la posibilitea
utilizarii biogazului pentru productia de energie verde. Utilizarea culturilor energetice trebuie sa fie limitata
cat mai mult, in conditiile in care preturile fluctueaza foarte mult. Valorificarea energetica a dejectiilor de la
animale necesita insa utilizarea si a culturilor energetice atunci cand nu se atinge un prag minim de eficienta.

3.2 Intrari
Ca materiale de intrare:
-12410 tone balegar de vaca (estimari pornind de la 500 capete)
-Siloz porumb de pe o suprafata de 200 hectare cu o productie medie la hectar de 50 tone (in cultura
irigata).
-300 tone glicerina (ca materie impura provenita e.g. de la instalatiile de biodiesel);
Tabelul de mai jos prezinta elementele de baza luate in considerare, inclusiv costurile asociate acestor
materii prime. Astfel pentru dejectiile de bovine nu se considera nici un cost (materia rezultand la nivelul
fermei); pentru silozul de porumb se considera un pret mediu de 28 euro tona (120RON).
Astfel din cele 12410 tone balegar rezulta aproximativ 434000 mc biogaz, din silozul de porumb
rezulta cea mai mare cantitate de biogaz estimata la aproximativ 2 mil mc, iar din cele 300 tone de glicerina
rezulta alte aproximativ 240000 mc biogaz. Capacitatea totala de productie biogaz este estimata la
aproximativ 2,68 mil mc. In mod practic la acest amestec rezulta 118,4 mc pe tona de materie prima introdusa.
Timpul de retentie este estimat la 40 zile, iar capacitatea digestorului este estimata la aproximativ 3590 mc.
Alocarea lunara a intrarilor de materie prima si a generarii potentiale de biogaz (figura ). Intrarile de
materie prima sunt astfel calibrate incat sa tina cont de preturile si disponibilitatea materiei prime.

MonthlyAllocations
Au fost luate in calcul ca venituri, in afara de pretul pentru energie electrica si termica si valoarea de
fertilizator a digestatului.
Preturile sunt urmatoarele: ingrasaminte cu N – 400 euro pe tona, cu fosfor 600 euro/tona si cu potasiu
– 640 euro tona.
3.3 Venituri
3.3.1 Venituri din valorificarea digestatului

Suprafata necesara pentru imprastierea digestatul rezultat este de aproximativ 930 hectare la o rata de aplicare
de aproximativ 21 tone/hectar.
3.3.2 Venituri din valorificarea biogazului

In afara de beneficiile de mediu (digestatul se poate aplica direct pe camp fara a modifica pHul solului,
metanul produs in conditii normale prin fermentarea dejectiilor este un gaz ce are un puternic efect de sera
fiind de pana la 23-24 ori mai periculos decat CO2). In conditiile utilizarii energiei metanul este ars in
instalatii de cogenerare cu producere de energie verde.
Un randament normal pentru instatiile de biogas are ca rezultat producerea a 33% electricitate, 42
caldura si aproximativ 26% pierderi (vezi figura de mai jos).
3.3.3 Venituri totale
Valoarile obtinute pe fiecare tona de amestec utilizat sunt astfel: 38,9 euro din electricitate, 38,81 euro
din certificate vezi, 0,09 euro din caldura, 4,94 euro din utiizarea digestatului in total de 83, 14 euro pe tona de
amestec utilizat. Veniturile totale pe aceasta facilitate sunt estimate la aprox. 1 mil euro anual.
3.4. Costuri

3.4.1 Costuri de capital
Costurile estimate pentru realizarea infrastructurii si a cladirilor se ridica la aproximativ 1,6 mil euro la
care se adauga echipamente in valoare de aproximativ 0,8 mil euro, rezultand un cost total estimat de
aproximativ 2,4 mil euro. In tabelul de mai sus sunt prezentate valorile medii totale pe mc de biogas produs
de pe piata echipamentelor de biogaz. Se poate observa ca preturile utilizate in acest studiu sunt putin peste
piata medie in special pentru ca in Romania aceasta este o tehnologie noua. Preturile pot insa sa fie mai
scazute si pot cobora pana la aproximativ 530 euro mc biogas produs. Pretul pe kW produs este de
aproximativ 3900 euro. In tabelul de mai sus sunt prezentate si aspectele legate de deprecierea
echipamentelor si constructiilor (a fost considerata o durata de depreciere a echipamentelor de 10 ani) si o
durata de depreciere a constructiilor de 20 de ani.
3.4.2 Costurile cu finantarea
Costurile cu finantarea au fost estimate pornind de la un necesar de finantare de 90% din total
investitie (10% aport propriu) cu o rata a dobanzii de 7,5 % (destul de dificil de obtinut in conditiile de criza
din acest moment). Termenul de finantare este estimat la 10 ani. A fost deasemenea considerata si o rata
initiala de 162000 euro necesara pentru obtinerea imprumutului.
3.4.3. Costurile operationale
Costurile totale anuale fixe sunt estimate la aproximativ 415000 euro. Structura de costuri este
urmatoarea: i) Costuri cu forta de munca estimate la aproximativ 40500 euro, ii) costuri cu facilitatea
(depreciere, mentenanta) estimate la aproximativ 246000 euro, iii) alte cheltuieli estimate la 41200 euro si
cheltuieli financiare estimate la aproximativ 87000 euro.
3.4.4. Alte costuri

3.4.5. Sumar financiar:

3.4.5. Profiturile totale estimate pe durata unui an se cifreaza la aprox. 300000 euro.
3.4.6. Durata de recuperare a investitiei este in acest caz de aproximativ 7 ani (figura ).