EKOENERGETYKA – BIOGAZ

EKOENERGETYKA – BIOGAZWYNIKI BADAŃ, TECHNOLOGIE,PRAWO I EKONOMIKAW REJONIE MORZA BAŁTYCKIEGO

BAŁTYCKIE FORUM BIOGAZU17-18 września 2012OrganizatorzyBałtycki Klaster EkoenergetycznyInstytut Maszyn Przepływowych PAN im. R. SzewalskiegoUniwersytet Warmińsko-MazurskiPolitechnika KoszalińskaPolitechnika GdańskaPOMCERTGdańska Szkoła WyższaIMPLASERKomitet programowyJanusz Gołaszewski – Przewodniczący, Uniwersytet Warmińsko-MazurskiJan Cebula, Politechnika ŚląskaAdam Cenian, Instytut Maszyn Przepływowych PAN im. R. SzewalskiegoJan Hupka, Politechnika GdańskaMichał Jasiulewicz, Politechnika KoszalińskaJan Kiciński, Instytut Maszyn Przepływowych PAN im. R. SzewalskiegoJan Popczyk, Politechnika ŚląskaJózef Szlachta, Uniwersytet Przyrodniczy WrocławAndrzej Tonderski, POMCERTIrena Wojnowska-Baryła, Uniwersytet Warmińsko-MazurskiTadeusz Zimiński, Instytut Maszyn Przepływowych PAN im. R. SzewalskiegoKomitet organizacyjnyAdam Cenian – PrzewodniczącyIzabela Konkol – SekretarzTadeusz ZimińskiInstytut Maszyn Przepływowych PAN im. R. Szewalskiego

EKOENERGETYKA – BIOGAZWYNIKI BADAŃ, TECHNOLOGIE,PRAWO I EKONOMIKAW REJONIE MORZA BAŁTYCKIEGOPRACA ZBIOROWAREDAKCJA NAUKOWAADAM CENIANJANUSZ GOŁASZEWSKITADEUSZ NOCHGdańsk 2012

Seria wydawnicza: EkoenergetykaEkoenergetyka – zagadnienia technologii, ochrony środowiska i ekonomiki, wyd. 2010Ekoenergetyka – biogaz i syngaz. Technologie, strategie rozwoju, prawo i ekonomika w regionie Morza Bałtyckiego, wyd. 2011Eco-Energetics – Biogas and Syngas. Technologies, Legal Framework, Policy and Economics in Baltic See Region, wyd. 2011RECENZENCIdr inż. Jan Cebuladr hab. inż. Adam Cenianprof. dr hab. inż. Janusz Gołaszewskiprof. dr hab. inż. Jan Kicińskiprof. dr hab. inż. Jan Popczykprof. dr hab. Józef Szlachtadr inż. Tadeusz ZimińskiEco-Energetics – Biogas. Researches, Technologies, Law and Economics in Baltic Sea Region,(wer. anglojęzyczna), wyd. 2012, ISBN 978-83-89762-42-9Wydawnictwo nie ponosi odpowiedzialności za treści poszczególnych artykułówRedaktor techniczny i projekt okładkiTomasz MikołajczewskiNa okładce wykorzystano fotografię pochodzącą ze zbiorów serwisu Stock.XCHNG (www.sxc.hu)Wydanie pierwsze, objętość 14,9 ark. wyd., Gdańsk 2012Druk i oprawaMazowieckie Centrum Poligrafii, Marki, Piłsudskiego 2A, tel. 22 497 66 55, www.c-p.com.pl© Copyright by WydawnictwoGdańskiej Szkoły Wyższej, Gdańsk 2012WYDAWCAWydawnictwo Gdańskiej Szkoły Wyższej(do 2011 r. pn. Wydawnictwo Gdańskiej Wyższej Szkoły Administracji)80-656 Gdańsk, ul. Wydmy 3tel. 58 305 08 12, faks 58 305 08 89 w.40Zamówienia: e-mail wydawnictwo@gsw.gda.plwww.gsw.gda.pl/wydawnictwoISBN 978-83-89762-41-2

Spis treściWstęp ............................................................................................................................................................. 7Procesy fermentacji metanowej i ko-fermentacji metanowej........................................................... 9Produktywność biogazu podczas ko-fermenatcji mieszanin wieloskładnikowychKatarzyna Bernat, Irena Wojnowska-Baryła............................................................................................... 10Optymalizacja procesu fermentacji metanowej biogazowni rolniczejIreneusz Białobrzewski, Ewa Klimiuk, Marek Markowski, Katarzyna Bułkowska......................................... 16Kinetyka chemiczna fermentacji metanowej makuchu rzepakowegoJolanta Bohdziewicz, Krzysztof Piotrowski, Jan Cebula ............................................................................. 24Oznaczanie zawartości wybranych metali w substratach fermentowanych w mikrobiogazowni rolniczejJan Cebula, Kamila Widziewicz, Krzysztof Loska, Irena Korus................................................................... 28Badania izotopowe ścieżek węgla i wodoru w fermentacji metanowejDominika Kufka, Beata Biega, Mariusz Orion Jędrysek.............................................................................. 38Oznaczanie zmian zawartości wybranych anionów podczas mezofilowej fermentacjimakuchu rzepakowegoJacek Pelczar, Jan Cebula ........................................................................................................................ 45Produkcja biogazu w procesach fermentacji i ko-fermentacjiIrena Wojnowska-Baryła, Katarzyna Bernat............................................................................................... 48Technologie i instalacje biogazowe..................................................................................................... 57Usuwanie lotnych związków siarki z biogazu wytwarzanego w mikrobiogazowni rolniczejz wykorzystaniem nowego sorbentuJan Cebula, Józef Sołtys........................................................................................................................... 58Separacja metanu z biogazu przy użyciu poliimidowej membranyAndrzej Grzegorz Chmielewski, Agata Urbaniak, Katarzyna Wawryniuk .................................................... 65Dwustadialny bioreaktor do wytwarzania biogazuAndrzej Grzegorz Chmielewski, Janusz Usidus, Jacek Palige, Otto Roubinek, Michał Zalewski ................. 73Wzbogacanie biogazu z zastosowaniem ciekłych membran opartych na cieczach jonowychIwona Cichowska-Kopczyńska, Monika Joskowska, Bartosz Dębski, Robert Aranowski............................. 80Materiały katalityczne dla tlenkowych ogniw paliwowych zasilanych biogazemKonrad Dunst, Maria Gazda, Bogusław Kusz, Piotr Jasiński ...................................................................... 88Przebieg i analiza produktów wolnej i szybkiej pirolizy biomasyKazimierski Paweł, Marek Klein, Jacek Kluska, Dariusz Kardaś................................................................. 96Analiza porównawcza olejów z pirolizy opon oraz pirolizy biomasy, pod względem użytecznościjako paliwaMaciej Klein, Marek Klein, Jacek Kluska, Dariusz Kardaś ........................................................................ 104Innowacyjne rozwiązania technologiczne w bioelektrowni ELECTRA®Marek Kurtyka, Ola Łukaszek, Karol Bartkiewicz, Wojciech Łukaszek...................................................... 111Modelowa biogazownia rolnicza na terenie stacji dydaktyczno-badawczej w BałdachMirosław Krzemieniewski, Marcin Dębowski, Marcin Zieliński .................................................................. 119Aktywność celulolityczna wybranych szczepów grzybów z rodzaju TrichodermaRoman Marecik, Paweł Cyplik ................................................................................................................. 126Modernizacja gorzelni o układ produkcji biogazuRobert Matysko, Danuta Jasiakiewicz, Wojciech Krużewski..................................................................... 134Efekty środowiskowe wykorzystania źródeł energii odnawialnejTadeusz Noch......................................................................................................................................... 143Perspektywy wykorzystania biogazu jako biopaliwa w sektorze transportu w PolsceBarbara Smerkowska.............................................................................................................................. 149

Piroliza i zgazowanie pofermentu z biogazowniDariusz Wiśniewski ................................................................................................................................. 156Hybrydowy reaktor fermentacyjny ogrzewany promieniowaniem mikrofalowymMarcin Zieliński, Marcin Dębowski........................................................................................................... 163Składowisko odpadów komunalnych jako bioreaktor do wytwarzania biogazuTadeusz Zimiński .................................................................................................................................... 170Substraty do fermentacji metanowej i wykorzystanie masy pofermentacyjnej........................ 172Fermentacja metanowa makuchu rzepakowego jako substratu do produkcji biogazuw kontenerowej mikrobiogazowni rolniczejJan Cebula, Łukasz Czok........................................................................................................................ 173Biomasa glonów jako alternatywny substrat dla technologii biogazowych– potencjalne korzyści i ograniczeniaMarcin Dębowski, Marcin Zieliński........................................................................................................... 181Efektywność substratów wykorzystywanych do produkcji biogazuWaldemar Gostomczyk ........................................................................................................................... 189Przydatność Beta vulgaris L. jako substratu biogazowni rolniczejAnna Karwowska, Janusz Gołaszewski, Kamila Żelazna ......................................................................... 222Fermentacja i kofermentacja wywaru gorzelnianego, obornika bydlęcego oraz kiszonki kukurydzianejEwa Klimiuk, Tomasz Pokój, Katarzyna Bułkowska, Zygmunt Mariusz Gusiatin....................................... 229Przetwarzanie i nawozowe wykorzystanie masy pofermentacyjnej z biogazowni rolniczejAleksandra Urszula Kołodziej .................................................................................................................. 235Produkcja biomasy ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita Rusby) jako kosubstratudo biogazowni rolniczejJacek Kwiatkowski, Łukasz Graban, Waldemar Lajszner, Józef Tworkowski............................................ 254Ko-fermentacja metanowa biomasy kapusty białej i osadu ściekowegoJustyna Łuczak, Piotr Dargacz, Robert Aranowski................................................................................... 262Konserwacja biomasy ślazowca pozyskanej w różnych terminach jej zbioruCezary Purwin, Barbara Pysera, Maja Fijałkowska, Iwona Wyżlic............................................................ 272Wykorzystanie pozostałości po fermentacji ślazowca pensylwańskiego do nawożenia tej roślinyStanisław Sienkiewicz, Sławomir Krzebietke, Piotr Żarczyński................................................................. 278Potencjał i strategie rozwoju rynku biogazowego .......................................................................... 286Potencjalne możliwości rozwoju biogazowni – jako cel najbliższy na przykładzie województwazachodniopomorskiegoMichał Jasiulewicz, Dorota Agnieszka Janiszewska................................................................................. 288EKOINKUBATOR – nowy sposób finansowania inwestycji w branży odnawialnych źródeł energiiPiotr Kaliszczuk....................................................................................................................................... 302Program Inwestycyjno-Naukowy RZĘDÓW przykładem modelowej współpracy biznesu, nauki,administracji samorządowej oraz lokalnej społecznościMarek Kurtyka, Ola Łukaszek, Karol Bartkiewicz, Wojciech Łukaszek...................................................... 305Projekt centrum paliwowo-energetyczno-chemicznego jako element programu bezpieczeństwaenergetycznego realizowanego poprzez strategię rozproszonych źródeł energiiAndrzej Vogt, Sławomir Jabłoński, Hubert Kołodziej, Jerzy Fałat,Stanisław Strzelecki, Marcin Łukaszewicz ............................................................................................... 314

WstępEkoenergetyka to dziedzina wiedzy związana ze zrównoważoną generacjąenergii elektrycznej i cieplnej. Jakakolwiek produkcja jest zrównoważona tylkowtedy, gdy bierzemy pod uwagę przy jej planowaniu oddziaływanie na środowiskooraz dobro przyszłych pokoleń. Nie zawsze wykorzystanie odnawialnych źródełenergii ma charakter zrównoważony; wątpliwości budzi scentralizowana energetykaoparta o źródła biomasowe, prowadząca do zmniejszenia sprawnościurządzeń, problemów logistycznych, zakłócenia rynku biomasy i in. Duże podmiotyenergetyki, wykupując duże ilości biomasy, zniekształcają i degenerują jejrynek, utrudniając rozwój lokalnej, rozproszonej energetyki, która zgodnie z obecnymstanem wiedzy wydaje się być najefektywniejszym sposobem na wykorzystanieodnawialnych źródeł energii, stymulującym gospodarczy rozwój regionóworaz wzrost bezpieczeństwa energetycznego. Stąd mówiąc o zrównoważonej energetycemusimy brać pod uwagę efektywność wykorzystania źródeł (substratów)oraz sprawność procesu, bioróżnorodność (np. w produkcji biomasy), wpływ naklimat i środowisko (problem zanieczyszczeń), aspekt społeczny (w tym bezpieczeństwożywnościowe, jak i zachowanie dóbr kultury) oraz ekonomiczny(np. wpływ bioenergetyki na rynek pracy czy bezpieczeństwo energetyczne).Jedną z rozważanych opcji ekoenergetyki jest rozwój biogazownictwa,wspieranego przez Rządowy Program „Innowacyjna Gospodarka – RolnictwoEnergetyczne”. Uprawa i wykorzystanie roślin energetycznych może zapewnićstabilizację produkcji i godne przychody producentom rolnym, gdy dochody zestandardowej produkcji rolnej nie gwarantują stabilizacji, a ceny skupu nie sąwysokie. Zielona energetyka może stać się motorem gospodarczym Pomorza,szczególnie w regionach słabiej zaludnionych.Celem Bałtyckiego Forum Biogazu jest zwiększenie bezpieczeństwaenergetycznego krajów regionu Bałtyku poprzez odpowiednie wykorzystanie biomasy(w tym biomasy pochodzenia rolniczego i/lub biodegradowalnych odpadówmiejskich) na cele energetyczne poprzez stosowanie technologii wykorzystującychbiogaz, szczególnie w systemach kogeneracyjnych. Forum Biogazu organizowanejest przez Bałtycki Klaster Ekoenergetyczny wraz z członkami klastra: UrzędemMarszałkowskim Województwa Pomorskiego, Instytutem Maszyn PrzepływowychPAN im. R.Szewalskiego, Politechniką Gdańską i Gdańską Szkołę Wyższą. FirmyPOMCERT oraz IMPLASER wspierają te instytucje w sprawach organizacyjnych,szczególnie w kontaktach z różnymi podmiotami gospodarczymi. Patronat medialnyobjęły Radio Gdańsk oraz czasopisma Czysta Energia. Patronat honorowy objąłMarszałek Województwa Pomorskiego.Sesje Bałtyckiego Forum Biogazu: naukowe oraz strategii regionalnych sąprowadzone w ramach i wspierane przez różne projekty międzynarodowei krajowe, w tym projekty EU BSR „Bioenergy Promotion 2” oraz „Public Energy7

Alternatives”, częściowo finansowane przez Unię Europejską (Europejski FunduszRozwoju Regionalnego), projekt RPO WP 1.5.2 „Wsparcie tworzenia i rozwojupowiązań kooperacyjnych w Klastrze Kluczowym Województwa Pomorskiego –Bałtyckim Klastrze Ekoenergetycznym” współfinansowany ze środków EuropejskiegoFunduszu Rozwoju Regionalnego w ramach RPO WP na lata 2007-2013oraz Zadanie badawcze Nr 4 „Opracowanie zintegrowanych technologii wytwarzaniapaliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych”, strategicznegoprogramu badań naukowych i prac rozwojowych NCBiR.8

PRODUKTYWNOŚĆ BIOGAZU PODCZASKO-FERMENATCJI MIESZANIN WIELOSKŁADNIKOWYCHKatarzyna Bernat, Irena Wojnowska-BaryłaUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, 10-709 Olsztyn, ul. Słoneczna 45 GWprowadzenieBiogazownie rolnicze są efektywnym rozwiązaniem zagospodarowaniaproduktów odpadowych powstających w gospodarstwach, tj. gnojowicy, obornika,ponadto innych odpadów pochodzących z przemysłu rolno-spożywczego, jakwywar gorzelniany, melasa czy faza glicerynowa. Wsad do fermentorów mogąstanowić kiszonki biomasy roślinnej, tj. kukurydzy, buraka, traw. Mieszankawykorzystywana w biogazowni powinna być rozdrobniona i wymieszana, należyrównież określić skład wsadu do fermentorów, gdyż jest on wyjściowym kryteriumprojektowania instalacji. Substancje lignocelulozowe, jakimi są kiszonki oraz np.część obornika (słoma), składają się z trzech głównych składników, tj. celulozy,hemicelulozy i ligniny, które są w niewielkim stopniu podatne na beztlenowąbiodegradację. Enzymatyczną hydrolizę lignocelulozy limituje między innymikrystaliczna struktura celulozy czy zawartość lignin (Chang, Holtzapple 2000).Zmniejszenie wielkości cząsteczek i zwiększenie dostępnej powierzchni jest istotnew przypadku krystalicznej struktury celulozy, która wymaga wydłużonej fazyhydrolizy (Zhang, Lynd 2004). Zbyt duży udział surowców lignocelulozowychw mieszaninie poddawanej stabilizacji beztlenowej z odzyskiem biogazu, wymagazastosowania długiego czasu zatrzymania (HRT) lub wstępnego przygotowaniabiomasy lignocelulozowej. Podczas fermentacji kiszonki kukurydzy jako jednoskładnikowejmasy należy wprowadzić do reaktora mikroelementy zapewniającewzrost bakterii, w tym jony żelaza, niklu, kobaltu. Obserwuje się szybkie zakwaszaniefermentowanej jednorodnej masy, stąd jako zaszczepienie reaktorastosuje się obornik. Kukurydza powinna być traktowana jako kosubstrat (Brunii in. 2010). Dobór wsadu do fermentacji metanowej jest istotnym czynnikiemzrównoważenia warunków środowiskowych sprzyjających efektywnej produkcjibiogazu. Stąd celowym jest stosowanie mieszanin o różnorodnym, uzupełniającymsię składzie. Celem badań było określenie potencjału gazotwórczego mieszaninyskładającej się z surowców odpadowych – obornika, wywaru gorzelnianego orazsurowca pochodzącego z upraw kukurydzy.10

OPTYMALIZACJA PROCESUFERMENTACJI METANOWEJ BIOGAZOWNI ROLNICZEJIreneusz Białobrzewski 1 , Ewa Klimiuk 2 ,Marek Markowski 1 , Katarzyna Bułkowska 2Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie1 Katedra Inżynierii Systemów,2 Katedra Biotechnologii w Ochronie ŚrodowiskaStreszczenie: W pracy wykorzystano model ADM1 do oszacowania produkcjimetanu z mieszaniny kiszonki z kukurydzy i miskanta cukrowego oraz gnojowicy jakokosubstratu. Stężenie celulozy w dopływie wyniosło 32,7 kg ChZT m -3 , hemicelulozy 26,2kg ChZT m -3 a ligniny 10,2 kg ChZT m -3 . Badania prowadzono dla HRT = 45 d, w reaktorzez całkowitym wymieszaniem. Badania wykazały, że dla założonej szybkości hydrolizycelulozy, hemicelulozy oraz ligniny wynoszących odpowiednio 0,2318, 0,1995; 0,042 doba -1rzeczywista produkcja metanu była porównywalna z modelową.1. WprowadzenieModelowanie matematyczne i komputerowa symulacja od dawna sąnieodłącznym elementem projektowania i eksploatacji systemów wykorzystywanychw wielu gałęziach gospodarki. Metody symulacji stanowią alternatywęw stosunku do pracochłonnych i kosztownych wstępnych badań technologicznychprowadzonych w stacjach pilotowych czy w warunkach technicznych. Uzyskanew ten sposób dane służą do celów projektowych oraz stanowią bazę wyjściową doopracowania systemów komputerowego sterowania pracą obiektów.W inżynierii środowiska do prognozowania oczyszczania ścieków w skalitechnicznej stosowane są modele znane pod akronimem ASM. W 1997 roku zespółroboczy International Water Association (IWA) opracował opartą na tych samychzasadach co ASM, wersję modelu opisującego procesy fermentacji metanowejosadów ściekowych pod nazwą Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1). Modelten wkrótce został uznany za standard w dziedzinie modelowania procesówfermentacji beztlenowej (Batstone i in., 2002). Celem ADM1 jest projektowanieoraz kontrola produkcji biogazu z osadów ściekowych w oczyszczalniach ściekówkomunalnych.16

KINETYKA CHEMICZNAFERMENTACJI METANOWEJ MAKUCHU RZEPAKOWEGOJolanta Bohdziewicz 1 , Krzysztof Piotrowski 2 , Jan Cebula 1Politechnika Śląska w Gliwicach1 Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków2 Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Chemicznej i ProcesowejStreszczenie: Przedstawiono wyniki badań kinetyki okresowego procesu fermentacjimetanowej odpadowego makuchu rzepakowego pochodzącego z terenu Śląska. Zastosowanozmodyfikowany model kinetyczny Gompertza. Z uwagi na jednostkowy maksymalnyuzysk biogazu oraz jednostkową maksymalną szybkość procesu fermentacji metanowejładunek makuchu wynoszący 10 kg/m 3 należy uznać za optymalny. Wyniki badańmogą mieć zastosowanie przy projektowaniu i optymalnej ekonomicznie eksploatacji mikrobiogazownirolniczej.WprowadzenieRozdrobnione gospodarstwa rolne i hodowlane w Polsce sprzyjają rozwojowimałych biogazowi rolniczych. Optymalnym rozwiązaniem wydaje się byćwprowadzenie na rynek kontenerowych mikrobiogazowni. Ekonomiczna eksploatacjatakich mikrobiogazowni wymaga często użycia substratów, które pozwalająna pozyskanie dużej ilości biogazu ze stosunkowo małej objętości komory.Substratami, które wyróżniają się stosunkowo dużą jednostkową ilościąwytwarzanego biogazu, są np. różnego rodzaju tłuszcze czy odpadowa gliceryna.Odpadowy makuch jest również z wielu powodów atrakcyjnym substratem dowytwarzania biogazu. Identyfikacja kinetyki okresowej fermentacji metanowejtego typu biomasy jest istotna z uwagi na ustalenie warunków procesu orazharmonogramu dostarczania substratów do komory fermentacyjnej. W pracyprzedstawiono kinetykę procesu okresowej fermentacji metanowej odpadowegomakuchu rzepakowego pochodzącego z terenu Śląska.Część doświadczalnaDo termostatowanych komór fermentacyjnych o objętości 1 dm 3 poosiągnięciu temperatury 38ºC wprowadzano odpowiednie odważki makuchurzepakowego. Na bieżąco wykonywano pomiar objętości wytwarzanego biogazu24

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI WYBRANYCH METALIW SUBSTRATACH FERMENTOWANYCHW MIKROBIOGAZOWNI ROLNICZEJJan Cebula, Kamila Widziewicz 1 , Krzysztof Loska, Irena KorusPolitechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków1 Kamila.Widziewicz@polsl.plStreszczenie: Dynamiczny rozwój energetyki opartej o źródła odnawialne wzbudziłzainteresowanie lokalnych gospodarstw rolnych możliwością wykorzystania zielonejbiomasy do produkcji biogazu. Dobór wsadu roślinnego pozwalającego na maksymalizacjęprodukcji biogazu powinien być poprzedzony próbami laboratoryjnymi fermentacji różnychmieszanek surowcowych oraz analizą ich składu chemicznego. Skład mieszanki kosubstratówroślinnych ma decydujące znaczenie dla prawidłowego przebiegu procesu fermentacji,jak i możliwości późniejszego wykorzystania masy pofermentacyjnej jako substancjinawozowej. Przedstawione w opracowaniu wyniki badań dotyczą analizy ilościowejzawartości metali (a, K, Ca, Mg, Fe, Cu, i, Pb, Cd) w różnorodnej biomasie roślinnejpochodzącej z terenu Śląska, stosowanej popularnie jako wsad surowcowy w procesiefermentacji metanowej. Zawartość metali w próbach analizowano z wykorzystaniematomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS). Znaczne ilości metali ciężkich stwierdzonow kiszonce z kukurydzy, a ponadto wysokie zawartości: miedzi w arbuzie, niklu w wytłokachowocowych oraz ołowiu w pszenżycie.WprowadzenieWytwarzanie biogazu w procesie fermentacji metanowej stanowi ważnyaspekt w kontekście spełnienia obowiązujących przepisów prawa, tj. dyrektywyParlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawie promowania stosowaniaenergii ze źródeł odnawialnych [1]. Jednym z kierunków działań zawartych w tejdyrektywie jest zwiększenie produkcji energii pochodzącej z surowców rolnych[11,6]. Ten sposób pozyskania biogazu cieszy się w Polsce coraz większymzainteresowaniem. Fermentacja metanowa biomasy roślinnej stanowi nie tylkonajlepszą strategię zabezpieczenia potrzeb energetycznych małych gospodarstwrolnych, ale także preferowaną metodę utylizacji tego odpadu i jego wykorzystaniajako nawóz ekologiczny [7].28

PRODUKCJA BIOGAZUW PROCESACH FERMENTACJI I KO-FERMENTACJIIrena Wojnowska-Baryła, Katarzyna BernatUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, 10-709 Olsztyn, ul. Słoneczna 45 GStreszczenie: Polska zobowiązana jest do uzyskania 15% udziału odnawialnychźródeł energii (OZE) w końcowym zużyciu energii w roku 2020. Biogaz, który powstajejako produkt beztlenowych przemian biochemicznych może być jednym z zasobów energiiodnawialnej.ajlepszym substratem do produkcji biogazu jest biomasa roślinna o dużejzawartości węglowodanów m.in. kiszonka z kukurydzy, mieszkanka zbożowa, mieszankazbożowo-strączkowa, rośliny pastewne, w tym trawy pastewne, a także rośliny łąkowe.Ponadto wykorzystuje się odpady wytwarzane przez przemysł rolno-spożywczy oraz biodegradowalnąfrakcję odpadów komunalnych zbieraną selektywnie, w tym odpady kuchennei odpady zielone. O przydatności surowca do biologicznego przetwarzania w warunkachbeztlenowych decyduje struktura, udział dostępnego węgla organicznego, zawartość azotu,wilgotność. Obecnie rozwijaną technologią produkcji biogazu z produktów odpadowychprzemysłu rolno-spożywczego i biomasy roślinnej jest ich wspólna fermentacja tj. kofermentacja.Efektywność tej technologii można zwiększyć między innymi poprzez dobór substratówczy parametrów technologicznych, w tym hydraulicznego czasu zatrzymania (HRT),obciążenia objętości komory ładunkiem związków organicznych (OLR), sposobu prowadzeniafermentacji.W pracy wskazano możliwości zwiększenia produktywności biogazowni rolniczychpoprzez zastosowanie wieloskładnikowych układów kofermentacyjnych.WprowadzenieDyrektywa Unii Europejskiej 2009/28/WE z 5 czerwca 2009 roku zobowiązujePolskę do osiągnięcia 15% udziału odnawialnych źródeł energii (OZE)w końcowym zużyciu energii w roku 2020. Jednym z zasobów energii odnawialnejjest biogaz, który ma bezpośrednie i pośrednie zastosowanie jako energia elektryczna,ciepło i paliwo do transportu. Biogaz powstaje jako produkt beztlenowychprzemian biochemicznych.Potencjał dostępnych surowców do wytwarzania biogazu rolniczegoMinisterstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi ocenia ogółem na 5 500 mln m 3 , są to48

USUWANIE LOTNYCH ZWIĄZKÓW SIARKI Z BIOGAZUWYTWARZANEGO W MIKROBIOGAZOWNI ROLNICZEJZ WYKORZYSTANIEM NOWEGO SORBENTUJan Cebula 1 , Józef Sołtys 21 Politechnika Śląska, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 182 Przedsiębiorstwo Techniczo-Handlowe Intermark, 44-100 Gliwice, ul. Św. Marka 9/7Streszczenie: Użycie biogazu jako nośnika energii wymaga usunięcia z niegolotnych związków siarki, a zwłaszcza siarkowodoru. Usuwanie siarkowodoru za pomocąpowietrza nie zawsze skutkuje pożądanymi efektami. Spełnienie norm dopuszczalnejzawartości siarkowodoru w biogazie było powodem podjęcia prac nad opracowaniemnowego skutecznego sorbentu. W artykule przedstawiono wyniki badań własnych związanychz usuwaniem lotnych związków siarki z biogazu z użyciem nowego sorbentuwytworzonym na bazie haloizytu. Opracowany filtr pozwala na usuwanie siarkowodoruz biogazu do poziomu poniżej 2ppm.WprowadzenieUsuwanie lotnych związków siarki z biogazu jest bardzo istotne z uwagi nawymagania stawiane przez producentów silników gazowych. Bardziej rygorystycznewymagania stawiane są odnośnie zawartości siarkowodoru w biogazieprzeznaczonym do wtłaczania do sieci gazowej lub do ogniw paliwowych.Siarkowodór w biogazowniach rolniczych najczęściej usuwa się z wykorzystaniemtlenu z powietrza [4]. Zachodzi wtedy z udziałem bakterii Thiobacillus następujacareakcja:2H 2 S + O 2 2S + 2H 2 OW zależności od stężenia siarkowodoru do komory fermentacyjnej dodajesię powietrza w ilości 2-6% wytwarzanego biogazu. Następuje redukcja lotnychzwiązków siarki w ilości 80-99%. Czasami zawartość taka siarkowodoru może byćza wysoka i wtedy dodaje się większe ilości powietrza. Dodatek powietrza dobiogazu w ilości 6-12% powoduje, że wchodzi on w strefę wybuchowości,a ponadto wprowadza się duże ilości azotu [1, 2]. Dodatek jonów żelaza Fe(II)i żelaza Fe(III) do komory fermentacyjnej powoduje usunięcie siarkowodoru na58

SEPARACJA METANU Z BIOGAZUPRZY UŻYCIU POLIIMIDOWEJ MEMBRANYAndrzej Grzegorz Chmielewski 1,2 , Agata Urbaniak 2 , Katarzyna Wawryniuk 11 Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, 03-195 Warszawa, ul. Dorodna 162 Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemiczneji Procesowej, 00-645 Warszawa, ul. Waryńskiego 1Streszczenie: Wzbogacanie biogazu w metan polega na usunięciu dwutlenkuwęgla, pary wodnej oraz siarkowodoru, które przyczyniają się do obniżenia właściwościkalorycznych surowego biogazu. Proces ten prowadzi się powszechnie na drodze absorpcji(w wodzie, glikolu polietylenowym, aminach), adsorpcji (sita molekularne, węgiel aktywny),destylacji niskotemperaturowej lub separacji membranowej. W porównaniu z wymienionymimetodami, permeacja membranowa jest techniką pozwalającą uzyskać tę samąwydajność przy niższych kosztach eksploatacyjnych i znacznie mniejszym zapotrzebowaniuenergetycznym i powierzchni. Uzyskanie wzbogacenia biogazu do stężeń wyższych od 70%obj. metanu daje możliwość wykorzystania tego surowca jako alternatywnego paliwa.WstępSurowy biogaz musi być poddany oczyszczeniu (cleaning), a następnieprocesowi podwyższenia zawartości metanu w biogazie (upgrading), po którymzakłada się osiągnięcie parametrów kalorycznych (ciepło spalania, liczbaWobbego), np. zgodnych z normami gazu sieciowego. Proces konwersji możnarealizować w oparciu o wodną absorpcję dwutlenku węgla, zmiennociśnieniowąadsorpcję (PSA – Pressure Swing Adsorption) lub procesy kriogeniczne [1].Metody te wymagają dużego nakładu energetycznego i powierzchniowego,a konieczność użycia dodatkowych reagentów przeczy polityce zrównoważonegorozwoju. Perspektywiczną metodą są procesy membranowe, które charakteryzujemodułowa budowa, pozwalająca – w razie konieczności, na szybkie i prostepowiększanie skali. W porównaniu z powszechnie stosowanymi, tradycyjnymimetodami oczyszczania gazów, techniki membranowe nie wymagają dużegonakładu energetycznego i zapotrzebowania na powierzchnię. Dodatkowo nieprzyczyniają się do produkcji dodatkowych strumieni odpadów procesowych i niewymagają użycia dodatkowych reagentów. Prosta, kompaktowa budowa modułów65

DWUSTADIALNY BIOREAKTOR DO WYTWARZANIA BIOGAZUAndrzej Grzegorz Chmielewski 1,2 , Janusz Usidus 3 ,Jacek Palige 1 , Otto Roubinek 1 , Michał Zalewski 11 Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, 03-195 Warszawa, ul. Dorodna 162 Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Chemiczneji Procesowej, 00-645 Warszawa, ul. Waryńskiego 13 Stowarzyszenie Elektryków Polskich – Zamość, 22-400 Zamość, ul. Rynek Wielki 6Streszczenie: W skali ćwierćtechnicznej przebadano proces przerobu w dwustadialnymbioreaktorze do produkcji biogazu surowców pochodzenia rolniczego kiszonkikukurydzy i oborniki oraz odpadów rolniczych. Uzyskano biogaz o zawartości metanu 58-69% z wydajnością 0,35-0,45 m3/kg s.m. Przedstawiono schemat przemysłowej instalacjio mocy 400 kW składającej się z kaskady hydrolizerów i fermentorów.WstępWymogi prawne oraz stały wzrost zapotrzebowania na energię powoduje,że istnieje konieczność rozwoju alternatywnych dla istniejących źródeł energiiopartych na spalaniu węgla, ropy naftowej i gazu naturalnego technologiipozyskiwania energii, takich jak energetyka jądrowa i biotechnologia, które nieprowadzą do wzrostu emisji CO 2 do atmosfery. Ze względu na duży potencjałrolniczy Polski dużego znaczenia nabiera problem pozyskiwania energii poprzezprodukcję biogazu otrzymywanego w procesie fermentacji metanowej wybranychcelowych produktów rolniczych, jak również odpadów przemysłu rolnegoi spożywczego. W chwili obecnej w Polsce działa około dwudziestu dużychbiogazowni o mocy ok. 1 MW każda [1] oraz około kilkunastu biogazowni znajdujesię na etapie budowy lub projektowania.Podstawy procesów fermentacji metanowej dla otrzymania biogazuprzedstawione są w obszernej literaturze światowej i w wielu publikacjachprzeglądowych np. [2, 3, 4]. Proces może być prowadzony w zależności oddostępności surowców, typu substratów i innych czynników najczęściej w sposóbjedno- lub dwustadialny (rozdzielenie procesu hydrolizy od fermentacji zasadniczej)z okresowym, quasi-ciągłym lub ciągłym podawaniem substratów.Większość instalacji biogazowych pracuje w trybie reaktorów przepływowychz quasi-ciągłym zasilaniem substratami. Niezależnie od typu procesu należyzapewnić warunki dobrego wymieszania zawiesiny fermentacyjnej w fermentorze73

WZBOGACANIE BIOGAZU Z ZASTOSOWANIEM CIEKŁYCHMEMBRAN OPARTYCH NA CIECZACH JONOWYCHIwona Cichowska-Kopczyńska, Monika Joskowska,Bartosz Dębski, Robert AranowskiPolitechnika Gdańska, Wydział ChemicznyKatedra Technologii Chemicznej, 80-233 Gdańsk, Narutowicza 11/12Streszczenie: Zastosowanie cieczy jonowych osadzonych w porach nośników polimerowychbądź ceramicznych jest nowoczesnym podejściem do separacji ditlenku węglaz mieszanin gazowych. Znikoma prężność par cieczy jonowych i możliwość modyfikacjibudowy kationu i wyboru anionu wchodzących w skład cieczy jonowych sprawiają, żezwiązki te mogą zastąpić obecnie stosowane w procesach separacji aminy. W publikacjiprzedstawiono wpływ struktury chemicznej, właściwości fizykochemicznych cieczy jonowychoraz parametrów operacyjnych na efektywność separacji CO 2 z biogazu i innychmieszanin gazowych w ciekłych membranach z cieczami jonowymi. Zastosowanie unieruchomionychmembran ciekłych w procesach separacyjnych umożliwia stosowanieniewielkich ilości, selektywnie działających absorbentów.WprowadzenieUnieruchomione (immobilizowane) membrany ciekłe (ang. SLM –supported liquid membranes) składają się z dwóch faz: fazy stałej, czyli porowategonośnika (polimerowego lub ceramicznego) i fazy ciekłej tzw. fazy membranowej.Faza membranowa będąca najczęściej cieczą organiczną wypełnia porynośnika i utrzymywana jest w nich przez siły kapilarne [1].Przemysłowe zastosowania membran ciekłych obejmują z reguły użyciejako fazy membranowej monoetanoloaminy (MEA), dietanoloaminy (DEA),chloroformu, dichlorometanu, tetrachlorometanu, chlorobenzenu oraz toluenu.Użycie takich tradycyjnych rozpuszczalników wiąże się z licznymi wadami, jakmożliwość wtórnego zanieczyszczenia strumienia, ubytek fazy membranowejpoprzez odparowanie lub wypchnięcie cieczy z porów nośnika pod wpływemciśnienia transmembranowego [2]. Poczyniono wiele starań w celu poprawieniastabilności immobilizowanych membran ciekłych, jednym z rozwiązań może byćużycie cieczy o niskiej prężności par. Pośród wielu zalet cieczy jonowych to80

MATERIAŁY KATALITYCZNE DLA TLENKOWYCHOGNIW PALIWOWYCH ZASILANYCH BIOGAZEMKonrad Dunst 1 , Maria Gazda 2 , Bogusław Kusz 2 , Piotr Jasiński 1,3Politechnika Gdańska1 Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki2 Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej3 e-mail: pijas@eti.pg.gda.plStreszczenie: Tlenkowe ogniwa paliwowe (SOFC) są jednymi z najbardziej obiecującychprzyrządów do konwersji energii ze względu na wysoką wydajność, niską emisjęzanieczyszczeń i możliwość zastosowania szerokiej gamy paliw. Jednak zastosowaniebiogazu jako paliwa w obecnie wytwarzanych ogniwach paliwowych, w których anoda jestzbudowana z niklu i tlenku itru stabilizowanego tlenkiem cyrkonu, powoduje osadzanie sięwęgla oraz degradację ogniwa. Oczekuje się, że można tego uniknąć poprzez zmodyfikowaniepowierzchni anody materiałem o takich właściwościach katalitycznych, które zapobiegałybyosadzaniu się węgla w trakcie pracy ogniwa.W tej pracy przedstawiono porównanie właściwości katalitycznych 4 materiałów:Cu 1,3 Mn 1,7 O 4 , Y 0,08 Sr 0,92 Ti 0,8 Fe 0,2 O 3-δ , SrZr 0,95 Y 0,05 O 3−α , CeCu 2 O 4 , które mogą mieć potencjalnezastosowanie w wewnętrznym reformingu biogazu. Materiały zostały wprowadzonew strukturę anody i/YSZ poprzez nasączenie. Ich właściwości katalityczne zostały przebadanew syntetycznym biogazie z wykorzystaniem spektrometrii fourierowskiej (FTIR).ajbardziej obiecujące wyniki otrzymano dla spinelu Cu 1,3 Mn 1,7 O 4 oraz domieszkowanegotytanianu strontu Y 0,08 Sr 0,92 Ti 0,8 Fe 0,2 O 3-δ .WstępTlenkowe ogniwa paliwowe (ang. Solid oxide fuel cell – SOFC) są przyrządamielektrochemicznymi umożliwiającymi bezpośrednią konwersję energiichemicznej w energię elektryczną. Ogniwa SOFC charakteryzują się wysokąwydajnością, niską emisją zanieczyszczeń w porównaniu do procesu spalania [1,2].Do zasilania tlenkowych ogniw paliwowych możliwe jest wykorzystanie wielurodzajów paliw [3,4]. Najczęściej stosowanym paliwem jest wodór. Jednak z powodubraku infrastruktury wodorowej można obecnie zaobserwować zainteresowaniezasilaniem ogniw SOFC paliwami ogólnie dostępnymi, takimi jak metan,metanol, gaz ziemny czy też biogaz [5]. Paliwa te zanim trafią do ogniwa SOFC sąkonwertowane do wodoru i tlenku węgla w zewnętrznym reformerze. Jest to88

PRZEBIEG I ANALIZAPRODUKTÓW WOLNEJ I SZYBKIEJ PIROLIZY BIOMASYKazimierski Paweł 1 , Marek Klein 2 , Jacek Kluska 2 , Dariusz Kardaś 21 Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, 80-233 Gdańsk, ul. G. Narutowicza 11/122 Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk,Zakład Energii Odnawialnych, 80-231 Gdańsk, ul. Fiszera 14Streszczenie: Ograniczone zasoby paliw kopalnych powodują konieczność poszukiwanianowych źródeł energii: zielonych, odnawialnych, bezpiecznych. Poniższa pracaprezentuje możliwości otrzymania stałych, ciekłych oraz gazowych paliw poprzez wykorzystaniepirolizy drewna. Cel prowadzonych badań to porównanie produktów termicznego,beztlenowego rozkładu biomasy, w eksperymentach różniących się szybkością nagrzewaniasubstratów. W badaniach zastosowano drewno dębowe, sosnowe oraz wierzbowe. W porównaniuuwzględniono otrzymane masy karbonizatu, frakcji ciekłej oraz gazu. Porównanotakże wartości opałowe otrzymanych karbonizatów i gazu, a także skład gazu. Badaniaprowadzono przy użyciu reaktora pirolitycznego oraz termograwimetru.WstępOgraniczone zasoby paliw kopalnych zmuszają do refleksji na tematprzyszłości energetyki. Wykorzystywanie do celów energetycznych jedynie, lubw znacznej większości, paliw kopalnych nie daje poczucia bezpieczeństwa z powodubraku realnej alternatywy, dlatego ważnym jest poszukiwanie nowych źródełenergii – zielonej, odnawialnej, bezpiecznej. Taką alternatywą może być wykorzystaniedrewna po odpowiedniej obróbce – w przypadku poniższej pracy,obróbce termicznej w warunkach beztlenowych – pirolizie. Drewno jako surowiecenergetyczny wykorzystywane było przez człowieka od początku jego istnienia,jest to odnawialne i powszechnie akceptowalne społecznie źródło energii. Biomasapod różnymi postaciami, w wielu gałęziach przemysłu często staje się odpadem,a w większości regionów Polski jej potencjał jest duży. Jedną z postaci biomasyjest rozdrobnione drewno – zrębki i trociny, których dotyczy poniższa praca.Zrębki, wióry, trociny powstają w znaczących ilościach podczas pozyskaniadrewna, jego obróbki tartacznej, a także kolejnych etapach obróbki zależnych oddocelowego wykorzystania drewna. Tradycyjne zastosowanie tego typu biomasypolega na pozyskaniu energii cieplnej lub elektrycznej, najczęściej poprzez kon-96

ANALIZA PORÓWNAWCZAOLEJÓW Z PIROLIZY OPON ORAZ PIROLIZY BIOMASY,POD WZGLĘDEM UŻYTECZNOŚCI JAKO PALIWAMaciej Klein 1 , Marek Klein 2 , Jacek Kluska 2 , Dariusz Kardaś 21 Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej,80-233 Gdańsk, ul. G. Narutowicza 11/12, macklein1@student.pg.gda.pl2 Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk,Zakład Energii Odnawialnych, 80-231 Gdańsk, ul. Fiszera 14Streszczenie: Rosnąca niestabilność na tradycyjnych rynkach paliw kopalnychożywiła zainteresowanie produkcją paliw alternatywnych z biomasy. Piroliza jest obiecującymprocesem dla konwersji biomasy odpadowej w użyteczne paliwo płynne. W niniejszejpracy przedstawiono analizę porównawczą olejów z pirolizy opon oraz pirolizy biomasy,pod względem bezpośredniego wykorzystania jako paliwa. Olej z pirolizy opon zostałdostarczony przez zakład utylizacji opon, natomiast olej z pirolizy biomasy pochodziz procesu pirolizy zrębków wierzbowych przeprowadzonego w IMP PA. Analizę przeprowadzonoprzy użyciu następujących technik badawczych: analizy kalorymetrycznej,analizy elementarnej, ATR-FTIR, TGA-FTIR. Otrzymano następujące wartość opałoweoleju z pirolizy opon i oleju z pirolizy biomasy, odpowiednio 45266 kJ/kg i 1238 kJ/kg.1. WstępRosnąca niestabilność na tradycyjnych rynkach paliw kopalnych ożywiłazainteresowanie produkcją paliw alternatywnych z biomasy [1]. Energia odnawialnapochodząca z biomasy zmniejsza zależność od paliw kopalnych i niewpływa na wzrost emisji dwutlenku węgla do atmosfery [2]. Piroliza jesttermicznym rozkładem biomasy w gaz, ciecz i ciało stałe, zachodzi w warunkachcałkowicie beztlenowych [3]. Podczas pirolizy duże cząsteczki węglowodorówrozpadają się na mniejsze. Podczas szybkiej pirolizy produkowane są główniepaliwa płynne bioolej, podczas wolnej pirolizy otrzymujemy głównie gaz i produktstały – karbonizat. Piroliza jest obiecującym procesem dla konwersji biomasyodpadowej w użyteczne paliwo płynne. W przeciwieństwie do spalania, nie jestprocesem egzotermicznym [4].W niniejszej pracy przeprowadzono analizę porównawczą olejów z pirolizyopon oraz biomasy, pod względem użyteczności jako paliwa. Należy zwrócić104

INNOWACYJNE ROZWIĄZANIATECHNOLOGICZNE W BIOELEKTROWNI ELECTRA®Marek Kurtyka 1 , Ola Łukaszek 2 , Karol Bartkiewicz 2 , Wojciech Łukaszek 21 Termo – Klima MK Katowice, 2 Ekoenergia Kolonia PozezdrzeStreszczenie: Bioelektrownia ELECTRA® jest jedną z najnowocześniejszych instalacjiw zakresie energetyki biogazowej. Jest technologią na wskroś polską i na dodatektechnologią „żywą”, wprowadzającą coraz nowsze i efektywniejsze rozwiązania. Obokzaproponowanych wcześniej: miksowania substratów przed wprowadzeniem do komoryfermentacyjnej, produkcji z osadu pofermentacyjnego granulowanego substytutu nawozuorganicznego czy mieszadła szczelinowego, wprowadza się w tej chwili nowocześniejszeelementy, jakimi są mikronizer oraz tomograficzne monitorowanie, wizualizację i optymalizacjęprocesu mieszania wielofazowego w komorze fermentacyjnej. Urządzenia te orazprocedury zwielokrotniają efektywność procesową, a zarazem ekonomiczną bioelektrowni.Wśród kilkunastu propozycji rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznychbioelektrowni na świecie, z pewnością jedną z najnowocześniejszychi najciekawszych jest zaproponowana przez polskich konstruktorów i technologówbioelektrownia ELECTRA® uwzględniająca w swych rozwiązaniach najbardziejbieżące osiągnięcia konstrukcyjne i technologiczne.Bioelektrownia ELECTRA® (Urząd Patentowy RP – nr W.121256),polska instalacja do produkcji energii elektrycznej z biogazu wytworzonegoz biomasy organicznej w większości pochodzenia rolniczego i granulowanegosubstytutu nawozu organicznego, jest rozwiązaniem, które na bieżąco uzupełnianejest o najnowsze osiągnięcia techniczne przydatne w instalacji.W ELECTRZE®, jako jednej z pierwszych bioelektrowni w Europie,kilkanaście lat temu przyjęto zasadę odwadniania osadu pofermentacyjnegoi produkowania z niego granulowanego substytutu nawozu organicznego.W produkcji tej wykorzystuje się zarówno siarkę otrzymywaną przy odsiarczaniubiogazu (mokrą metodą BIOSULFEX, autorstwa polskiej firmy PROMIS), jaki koncentrat retentatu otrzymywany w mikrooczyszczalni (stanowiącej stałyelement bioelektrowni ELECTRA®). Mikrooczyszczalnia pracuje w technologiiodwróconej osmozy i jest wykorzystywana przy oczyszczaniu awaryjnego zrzutu111

MODELOWA BIOGAZOWNIA ROLNICZA NA TERENIESTACJI DYDAKTYCZNO-BADAWCZEJ W BAŁDACHMirosław Krzemieniewski, Marcin Dębowski, Marcin ZielińskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Inżynierii Środowiska, 10-719 Olsztyn, ul. Warszawska 117 aStreszczenie: W publikacji zaprezentowano Przyzagrodową Biogazownię Rolniczą(PBR) w Stacji Dydaktyczno-Badawczej Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego zlokalizowanejw Bałdach. Całkowita powierzchnia zajmowana przez instalacje PBR wynosi 152 m 2 ,jest to obszar ogrodzony i zabezpieczony. Funkcjonalnie Biogazownia połączona jestz obiektami technologicznymi Stacji Badawczej w Bałdach, które są odbiorcą ciepławytwarzanego w biogazowni. Do zasilania biogazowni wykorzystywana jest gnojowicaoraz kiszonki roślin energetycznych. Reaktory są eksploatowane przy obciążeniu na p-oziomie 2,0 kg s.m.o./m 3·d. Hydrauliczny czas zatrzymania wynosi 40 dni.WstępFermentacja metanowa stanowi zespół beztlenowych procesówbiochemicznych, w których wielkocząsteczkowe substancje organiczne (przedewszystkim węglowodany, białka i tłuszcze oraz ich pochodne) ulegają rozkładowido alkoholi lub niższych kwasów organicznych oraz do metanu, dwutlenku węglai wody [1].W procesie fermentacji metanowej wyróżnia się cztery następujące posobie etapy. Pierwszy to enzymatyczna hydroliza złożonych substancji organicznychprzy udziale enzymów produkowanych przez bakterie hydrolityczne. Następniebakterie fermentacji kwasnej metabolizują produkty hydrolizy do lotnychkwasów tłuszczowych (głównie do kwasu octowego, masłowego i propionowego),etanolu i produktów gazowych. Kolejnym etapem degradacji bioodpadów jestoctanogeneza, w czasie której grupa bakterii octanogennych rozkłada lotne kwasytłuszczowe, przede wszystkim kwas propionowy i masłowy do kwasu octowego,dwutlenku węgla i wodoru. Ostatnim etapem jest metanogeneza, w czasie którejnastępuje właściwa przemiana kwasu octowego do metanu i dwutlenku węgla[2, 3].Końcowe produkty procesów beztlenowych stanowią gazy, głównie metani dwutlenek węgla. Po stronie stałych produktów przemian powstają osady. W osa-119

AKTYWNOŚĆ CELULOLITYCZNA WYBRANYCH SZCZEPÓWGRZYBÓW Z RODZAJU TRICHODERMARoman Marecik, Paweł CyplikUniwersytet Przyrodniczy w PoznaniuKatedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności60-627 Poznań, ul. Wojska Polskiego 48, e-mail: romarc@up.poznan.plStreszczenie: Celem prowadzonych badań było wyselekcjonowanie szczepówgrzybów z rodzaju Trichoderma o największych zdolnościach do degradacji celulozy.Badaniom poddano 121 szczepów grzybów należących do gatunków: viridescens, viride,longibrachiatum, atroviride, koningi, pseudokoningi, citrinoviride, hamatum i harzianum.Grzyby hodowano na podłożu indukującym syntezę enzymów celulolitycznych poprzezzastosowanie karboksymetylocelulozy (CMC) jako jedynego dostępnego źródła węgla dlamikroorganizmów. Po zakończeniu hodowli badano aktywność celulolityczną pozyskanychpłynów pohodowlanych odnosząc wyniki do szczepu referencyjnego, jakim był Trichodermareesei. W wyniku przeprowadzonych doświadczeń odnotowano znaczną liczbę szczepówo wysokiej aktywności celulolitycznej. Wśród badanych grzybów największą aktywnośćcelulolityczną obserwowano dla szczepów należących do gatunków harzianum i virens.Poszczególne szczepy należące do tych gatunków charakteryzowały się aktywnościącelulolityczną 2-, 3-krotnie przewyższającą aktywność szczepu referencyjnego.WstępBiomasa roślinna jest bardzo ważnym, odnawialnym surowcem do produkcjibiopaliw i innych cennych substancji chemicznych. Pobierany w procesiefotosyntezy węgiel akumulowany jest w roślinach w postaci złożonych związków,z których największą część stanowią związki ligninocelulozowe. Substancjeo charakterze ligninoceluloz są podstawowym materiałem strukturotwórczymwszystkich roślin. Ligninoceluloza składa się z trzech głównych komponentów:celulozy, hemicelulozy i ligniny. Najważniejszym składnikiem jest składający sięz glukozy biopolimer – celuloza. Jest ona najbardziej rozpowszechnionym naświecie polisacharydem, stanowiącym zwykle ponad 50% biomasy roślinnej. Zewzględu na powszechność występowania oraz skład (cząsteczki glukozy), celulozamoże być istotnym, odnawialnym surowcem do produkcji biopaliw, np. etanolu lubbiogazu. Jednakże właściwości celulozy – brak rozpuszczalności w wodzie oraz126

MODERNIZACJA GORZELNIO UKŁAD PRODUKCJI BIOGAZURobert Matysko 1 , Danuta Jasiakiewicz 2 , Wojciech Krużewski 21 IMP-PAN w Gdańsku, 2 Ekspert SITR – KoszalinStreszczenie: Praca przedstawia obieg przepływowy dla zadanych parametrówtermodynamicznych procesów realizowanych w instalacjach produkcji etanolu, metanu,ciepła, prądu elektrycznego oraz nawozów rolniczych. W obliczeniach wyznaczono parametrytermodynamiczne wymienników ciepła. W wyniku obliczeń zaproponowano modyfikacjeobiegu klasycznej gorzelni o:− zamkniętą instalację obiegu pary wodnej niskiego ciśnienia (2,3 bar, 125 o C),− dodatkową instalację parową wysokiego ciśnienia 25 bar i 450 o C do prototypowej instalacjiciągłej hydrolizy termicznej,− instalację produkcji metanu oraz odzysku ciepła do procesów suszarniczych oraz przegrzewaniapary w procesie hydrolizy termicznej.1. Modele procesów realizowanych w gorzelniachW gorzelniach aktualnie istniejących na terenie Polski realizowane sąklasyczne procesy mające na celu produkcję alkoholu etylowego do celówspożywczych. Do głównych procesów technologicznych realizowanych w polskichgorzelniach zaliczyć można:− sacharyzacja,−−fermentacja,destylacja lub rektyfikacja.Realizacja tych procesów jest prowadzona na bazie technologii opracowanychkilkadziesiąt lat temu, które nie są w świetle obecnych trendów ani energooszczędne,ani ekonomicznie zasadne. Przykładem jest gorzelnia w Trzebiechowie,gdzie istnieje otwarty obieg parowy (oznacza to duże straty wody).Poniżej przedstawiono jedną z propozycji, jakie przedstawiono dla gorzelniw Trzebiechowie. Propozycja ta obejmuje zmiany układu o:−−zamknięty obieg wody dla kotłowni i systemu destylacji alkoholu etylowego,układ hydrolizy ciągłej na potrzeby produkcji alkoholu etylowego,134

EFEKTY ŚRODOWISKOWEWYKORZYSTANIA ŹRÓDEŁ ENERGII ODNAWIALNEJTadeusz NochGdańska Szkoła Wyższa z siedzibą w Gdańsku, e-mail: tadeusz.noch@gsw.gda.plStreszczenie: W opracowaniu. omówiono wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych.Przeprowadzono analizę emisji zanieczyszczeń powstających przy spalaniukonwencjonalnych i niekonwencjonalnych źródeł energii. Opisano przykładowe układykogeneracyjne. W szczególności uwzględniono układ skojarzony z turbiną gazową orazukład skojarzony z tłokowym silnikiem spalinowym. Zwrócono uwagę na stosowanienowoczesnych rozwiązań w technice ogrzewania.1. WstępZapotrzebowanie na energię jest bezpośrednią pochodną rozwoju gospodarczego,stąd też w ciągu najbliższych kilkunastu lat przewidywany jest dalszyznaczny wzrost jej konsumpcji [10]. Problemem współczesnej gospodarki jestzmniejszanie się zasobów surowców kopalnych oraz wzrost ich cen. Powoduje to,że należy podjąć działania związane z poszukiwaniem innych, odnawialnychźródeł energii w celu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego.Problematyka odnawialnych źródeł energii zawarta jest w wielu aktachpolskiego prawa. Podstawowym aktem jest Konstytucja RP, której art. 74 brzmi:„władze publiczne zapewniają bezpieczeństwo ekologiczne współczesnemui przyszłym pokoleniom, a ochrona środowiska jest obowiązkiem władz publicznych,które wspierają działania obywateli na rzecz ochrony i poprawy środowiska”[6].2. Energia ze źródeł odnawialnychEnergia ze źródeł odnawialnych może mieć postać przydatną do bezpośredniegowykorzystania (energia wiatru, energia wody, energia słoneczna,geotermia) lub pozwalającą na jej magazynowanie (biomasa, biopaliwa). Przyracjonalnym jej wykorzystaniu mniej zanieczyszczają one środowisko [7]. Uzyskanieenergii ze źródeł odnawialnych jest jedną z głównych opcji pozwalającychzmniejszyć obecne uzależnienie od paliw kopalnych oraz zaspokoić stale rosnące143

PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA BIOGAZUJAKO BIOPALIWA W SEKTORZE TRANSPORTU W POLSCEBarbara SmerkowskaPrzemysłowy Instytut MotoryzacjiStreszczenie: W pracy przedstawiono pewne polityczne, techniczne i gospodarczeaspekty wykorzystania biogazu w sektorze transportu w Polsce.Obecność Polski w strukturach Unii Europejskiej wiąże się z realizacjązobowiązań przyjętych na poziomie wspólnotowym. Należą do nich zobowiązaniaśrodowiskowe, w tym obowiązkowe cele dotyczące udziału transportowych paliwodnawialnych na poziomie 10% do 2020 r. w każdym kraju członkowskim.Obecnie kraje członkowskie wypełniają te cele wprowadzając do obrotupaliwa pierwszej generacji: bioetanol oraz biodiesel (estry metylowe kwasówtłuszczowych – FAME). Jednocześnie szacuje się, że biodiesel (7% dodatek dooleju napędowego oraz niewielkie ilości obecnego na rynku 100% biodiesla)i bioetanol (5% lub 10% dodatku do benzyny) nie wystarczą by wypełnićNarodowe Cele Wskaźnikowe, brakującą ilość ocenia się na około 20% 1 .W ostatnim czasie widać, że oczekiwania związane z wykorzystaniem biopaliwpierwszej generacji nie zostały spełnione zarówno w aspekcie ekonomicznym, jaki środowiskowym. Jednocześnie biopaliwa zaawansowane technologiczne nie sąjeszcze dostępne komercyjnie i nadal wymagają intensywnych badań.Raporty eksperckie opracowane na zlecenie Komisji Europejskiej wyraźniewskazują na gaz ziemny i jego odnawialny odpowiednik – biometan, jako paliwapomostowe pomiędzy paliwami konwencjonalnymi a biopaliwami kolejnychgeneracji 2,3 . Potwierdzają to również przedstawiciele Komisji Europejskiej z DGMOVE (Directorate-General for Mobility and Transport) 4 . Paliwa metanowe1 Według danych Stowarzyszenia NGV Europe.2 Report on Future Transport Fuels. European Expert Group on Future Transport Fuels. 2011.3 Nijboer M. 2010. The Contribution of Natural Gas to Sustainable Transport. International EnergyAgency.4 Franz-Xaver Söldner, Deputy Head of Unit, EC DG Move, prezentacja „Alternative Fuels”,konferencja GasHighWay, Bruksela 1 marca 2012 r.149

PIROLIZA I ZGAZOWANIEPOFERMENTU Z BIOGAZOWNIDariusz WiśniewskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk TechnicznychStreszczenie: W referacie przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nadwykorzystaniem pofermentu z biogazowni rolniczych do celów energetycznych. Badanianad możliwością wykorzystania energetycznego pofermentu koncentrowały się nad metodamitermicznymi jak piroliza i zgazowanie. Jako materiał wsadowy do procesu zgazowaniai pirolizy w instalacji badawczej został wykorzystany poferment z eksperymentalnejbiogazowi rolniczej w Bałdach Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego. EksperymentalnaBiogazownia w Bałdach jako substrat wykorzystuje gnojowice oraz kiszonkę z kukurydzy.Z biogazowi została pobrana próba w postaci 30L pofermentu o uwodnieniu około 90%.Próba została następnie osuszona wieloetapowo do wilgotności około 10% poprzezsedymentacje a następnie separację części przez sito, podgrzewanie i odparowanie wody,wygrzewanie w piecu komorowym. a osuszonym i przygotowanym pofermencie zostałyprzeprowadzone próby pirolizy i zgazowania. Przygotowany poferment z biogazowirolniczej został poddany próbie pirolizy. Podczas badań analizowano kaloryczność gazówpalnych w frakcji lotnej oraz dokonano analizy frakcji stałej przed i po procesie pirolizy.W drugiej części badań nad konwersją termiczną przygotowany poferment został poddanypróbie zgazowania. Jako czynnik zgazowujący został wykorzystany dwutlenek węgla.Zgazowanie dwutlenkiem węgla wymagało dostarczenia energii zewnętrznej do procesuoraz temperatury powyżej 800°C. Próba ta miała na celu określenie możliwościwykorzystania osuszonego pofermentu do celów energetycznych poprzez zgazowaniePrzygotowanie pofermentu z biogazowi rolniczejPrzygotowanie pofermentu przebiegało wieloetapowo. W pierwszym etapiepo pobraniu próby dokonano sedymentacji. Na fot. 1 przedstawiono pofermentpobrany bezpośrednio z biogazowni. Pobrany poferment został następnieprzepuszczony przez specjalnie skonstruowane sito o niewielkim rozmiarze oczek.Osad pozostały po sedymentacji wraz frakcją stałą został następnie złany donaczynia. Następnie poprzez podgrzewanie odparowano zawartą wodę. Otrzymanow ten sposób frakcję stałą wysuszono do wilgotności około 10% w piecukomorowym.156

HYBRYDOWY REAKTOR FERMENTACYJNYOGRZEWANY PROMIENIOWANIEM MIKROFALOWYMMarcin Zieliński, Marcin DębowskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Inżynierii Środowiska, 10-719 Olsztyn, ul. Warszawska 117 aStreszczenie: Mikrofale są częścią widma elektromagnetycznego z zakresu długościfal od 1 mm do 1 m i zakresu częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz. Oddziaływaniepromieniowania mikrofalowego na molekuły nie powoduje zmiany w ich strukturze. Przyjmujesię, że w wyniku promieniowania mikrofalowego drgania cząsteczek dipolarnych,takich jak woda wpływa bezpośrednio na wzrost temperatury substancji.W pracy zaprezentowano rozwiązanie technologiczne reaktora beztlenowego z wykorzystywaniemmikrofalowego promieniowania elektromagnetycznego jako czynnikapozwalającego tworzyć warunki cieplne. Ogrzewanie mikrofalowe charakteryzuje się dużąselektywnością, istnieje zatem możliwość wprowadzenia energii bezpośrednio do biofilmuukształtowanego na wypełnieniu umieszczonym w reaktorze. Wpłynie to bezpośrednio naaktywność biofilmu i przebieg przemian biochemicznych. W pracy przedstawiono możliwośćzastosowania elektromagnetycznego promieniowania mikrofalowego do stymulowaniawarunków termicznych w procesie beztlenowego rozkładu substratów organicznych.Zakłada się, iż promieniowanie mikrofalowe wpłynie na poprawę wyników końcowychzarówno pod względem efektywności degradacji materii organicznej, jak ilości i składubiogazu produkowanego w procesie.WstępZe względu na liczne zalety, ogrzewanie przy pomocy promieniowaniamikrofalowego znalazło szerokie zastosowanie w badaniach naukowych, przemyśle,jak i w życiu codziennym. Najpowszechniej znane zastosowanie energii mikrofalowejwiąże się z opatentowaną ponad 50 lat temu (Spencer 1949) domowąkuchenką. W urządzeniach tych wykorzystuje się najczęściej mikrofale o częstotliwości2450 MHz, których źródłem jest magnetron.Ogrzewanie mikrofalowe jest szeroko stosowane w analityce chemicznej[Jin i in. 1999]. Energię mikrofal wykorzystuje się do rozkładu próby naanalizowane czynniki (spalanie), ekstrakcji, suszenia prób, pomiarów wilgotności,analizy adsorpcji i desorpcji. Mikrofale wykorzystuje się również w takich163

SKŁADOWISKO ODPADÓW KOMUNALNYCHJAKO BIOREAKTOR DO WYTWARZANIA BIOGAZUTadeusz ZimińskiInstytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego w GdańskuStreszczenie: Odpady komunalne są uciążliwym balastem pozostającym podziałalności człowieka we wszystkich skupiskach ludzkich. Ich likwidacja bądź bezpieczneskładowanie jest kłopotliwym zadaniem dla wszystkich władz lokalnych różnego szczebla.ikt nie chce mieć w swoim otoczeniu składowiska odpadów, potocznie mówiąc „wysypiskaśmieci” – „czyichś śmieci”. Jest to problem społeczny, ale i gospodarczy.Z chemicznego punktu widzenia, odpady komunalne możemy podzielić na organicznei nieorganiczne. Z morfologicznego punktu widzenia, odpady możemy podzielić nawielkogabarytowe, drobne, z działalności bytowej, gospodarstw domowych i działalnościprzemysłowej. Z biologicznego punktu widzenia możemy podzielić na biodegradowalnei niebiodegradowalne. Wszystkie rodzaje odpadów, najczęściej w formie zmieszaneji zanieczyszczonej trafiają do Zakładu Utylizacji Odpadów bądź na dzikie wysypiska.Każda z grup odpadów, z uwagi na możliwość różnego zagospodarowaniaużytkowego, wymaga segregacji i odrębnego postępowania. Z reguły odpady komunalne sąmieszaniną uciążliwą i stanowią, szczególnie po uwzględnieniu różnych pór roku,mieszaninę niejednorodną i niejednolitą.Z energetycznego punktu widzenia odpady mogą mieć znaczną wartość, z uwagina dużą zawartość materiałów organicznego pochodzenia. Są to równego rodzaju odpadydrewna, tworzywa, makulatura, odpady biodegradowalne gospodarstw domowych, jaki przeterminowane i zdyskwalifikowane z innych powodów produkty spożywcze. Odpadybiodegradowalne są szczególnie uciążliwe w trakcie zbierania, segregacji i podczasskładowania, głównie z uwagi na emisję odorów. Do powstawania odorów dochodziw warunkach niedostatecznego dostępu tlenu (gdy przeważają procesy gnilne), przy udzialedrobnoustrojów beztlenowych i względnych tlenowców. W warunkach pełnego dostęputlenu rozkład odpadów biodegradowalnych zachodzi z dominującym udziałem drobnoustrojówtlenowych i zachodzi bez wydzielania odorów. W warunkach tlenowych rozkładbiomasy to proces kompostowania, gdzie z rozkładanej biomasy narasta masa drobnoustrojówtlenowych, a produktami odpadowymi są gazowy ditlenek węgla i woda, a przynadmiarze białka też amoniak.W warunkach beztlenowych z rozkładanej biomasy narasta masa drobnoustrojówbeztlenowych, a produktem jest gaz wysypiskowy (rodzaj biogazu), mieszanina metanu,ditlenku węgla i niewielkiej ilości gazów odorowych, a więc surowiec energetyczny. Takiproces rozkładu biodegradowalnych odpadów ma miejsce na każdym składowisku odpadówkomunalnych, które jest jakby dużym bioreaktorem.170

FERMENTACJA METANOWA MAKUCHU RZEPAKOWEGOJAKO SUBSTRATU DO PRODUKCJI BIOGAZUW KONTENEROWEJ MIKROBIOGAZOWNI ROLNICZEJJan Cebula 1 , Łukasz Czok 21 Politechnika Śląska, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków2 eGmina, Infrastruktura, Energetyka Sp. z o.o.Streszczenie: Makuch rzepakowy jest produktem ubocznym wytwarzanym przyprodukcji oleju rzepakowego. Zasadnicza część makuchu wykorzystywana jest jako paszadla zwierząt. Makuch odpadowy lub jego nadmiar może być wykorzystywany jako substratdo produkcji biogazu. W pracy przedstawiono wyniki badań związanych z fermentacjąmetanową makuchu rzepakowego wytwarzanego w olejarni zlokalizowanej w okolicachGliwic. Makuch został poddany fermentacji metanowej w kontenerowej mikrobiogazownirolniczej. Wyniki badań porównano z wynikami uzyskanymi w trakcie prowadzonychdoświadczeń laboratoryjnych.WstępBiomasa pochodzenia rolniczego, przede wszystkim otrzymana z uprawroślin energetycznych, a także pochodząca z odpadów przemysłu przetwórczegoi spożywczego jest bogatym źródłem energii odnawialnej. Jest ona złożonąmieszaniną organicznych związków chemicznych, takich jak węglowodany,tłuszcze, białka, celuloza, ligniny, hemiceluloza i innych o wysokim potencjaleenergii do produkcji biopaliw, a w szczególności biogazu [6]. Szeroko wykorzystujesię ją do produkcji alkoholi, środków powierzchniowoczynnych, rozpuszczalników,lekarstw, tworzyw sztucznych itp.Obecnie biogazownie stają się integralną częścią przemysłu rolnospożywczegoi hodowlanego, a także elementem ochrony środowiska. Z ichwykorzystaniem rozwiązuje sie problem emisji gazów cieplarnianych, utylizujebiomasę odpadową. Przeprowadza się jej konwersję do użytecznej energii, a takżekreuje drogę do wytwarzania naturalnego nawozu.Biogaz wytwarzany w procesie fermentacji beztlenowej, bogaty w metanmoże być wykorzystywany jako paliwo w układach kogeneracyjnych przyskojarzonej produkcji energii elektrycznej oraz cieplnej [3].173

BIOMASA GLONÓW JAKO ALTERNATYWNY SUBSTRATDLA TECHNOLOGII BIOGAZOWYCH– POTENCJALNE KORZYŚCI I OGRANICZENIAMarcin Dębowski, Marcin ZielińskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Inżynierii Środowiska, 10-719 Olsztyn, ul. Warszawska 117 aStreszczenie: Glony posiadają wiele zalet w stosunku do typowych, wyższychroślin energetycznych. Charakteryzują się wyższym tempem przyrostu biomasy, a fakt, iżmogą być pozyskiwane z naturalnych akwenów wodnych powoduje, iż nie stanowiąkonkurencji dla upraw dedykowanych na cele żywieniowe lub paszowe. Dotychczasowebadania prowadzone pod kątem wykorzystania tego rodzaju substratu w procesachfermentacji metanowej są bardzo obiecujące. W badaniach testowano między innymimikroglony w tym Macrocystis, Gracilaria, Hypnea, Ulva, Laminaria and Sargassum.Z uwagi na obserwowane postępy w technologii produkcji, pozyskiwania i separacjifitoplanktonu, w chwili obecnej również ta grupa glonów jest postrzegana jako substratw procesach wytwarzania biogazu. Wykorzystanie tego rodzaju źródła biomasy jest rozwiązaniemnowatorskim, które dotychczas było jedynie sygnalizowane w literaturze światowej.Doniesienia dotyczą głównie wykorzystania sinic pochodzących z zurofizowanych jeziorw Chinach lub dotyczą teoretycznych rozważań, szacunków i kalkulacji potencjału tegotypu rozwiązań technologicznych.WprowadzenieOpracowanie oraz wdrożenie na szeroką skalę czystych, efektywnychi odnawialnych technologii pozyskiwania energii staje się obecnie wyzwaniemzarówno dla naukowców, jak również priorytetem dla eksploatatorów systemówenergetycznych. Bezpośrednią przyczyną takiego stanu rzeczy jest koniecznośćograniczenia emisji gazów cieplarnianych, co wiązać się musi ze zmniejszeniemwydobycia i wykorzystania konwencjonalnych nośników energii, w tym węgla,gazu ziemnego i ropy naftowej.W powszechnym przekonaniu cele przedstawione powyżej można w częściosiągnąć poprzez stymulowanie rozwoju niekonwencjonalnych systemów energetycznychopartych na wykorzystaniu biomasy o różnej charakterystyce i pochodzeniu(Börjesson i Berglund 2006). Istnieją jednak analizy, które podważają tę181

EFEKTYWNOŚĆ SUBSTRATÓWWYKORZYSTYWANYCH DO PRODUKCJI BIOGAZUWaldemar GostomczykPolitechnika KoszalińskaWydział Nauk EkonomicznychStreszczenie: W pracy przedstawiono szeroki zakres zagadnień dotyczących produkcjibiogazu rolniczego. Scharakteryzowano politykę państwa w zakresie rozwoju biogazowi,potencjał surowcowy uwzględniający zróżnicowanie źródeł, jak i jego regionalnezróżnicowanie, podstawowe elementu procesu technologicznego warunkujące uzyskaniewysokiej efektywności oraz surowce i ich właściwości wykorzystywane w polskich biogazowniach.Dokonano również przeglądu wszystkich zarejestrowanych biogazowi rolniczychwraz z ich parametrami technicznymi i technologicznymi.WstępProdukcja energii z biogazu rolniczego stanowi jedną ze ścieżek produkcjiz źródeł odnawialnych. Umożliwiają one realizację przez Polskę nałożonych dowypełnienia Narodowych Celów Wskaźnikowych oraz postanowień PakietuKlimatyczno-Energetycznego. Biogazownie rolnicze doskonale nadają się doosiągania tych celów. Są to instalacje, które z racji lokalizacji w pobliżu budynkówinwentarskich, są urządzeniami utylizującymi produkty uboczne rolnictwa,przyczyniając się do ich efektywnego wykorzystania i zmniejszenia uciążliwościdla mieszkańców oraz szkodliwości dla środowiska naturalnego. Pozytywnywpływ na środowisko jest autentyczny, w odróżnieniu od innych źródeł biomasy,gdzie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych ma charakter umowny. Redukcjata opiera się założeniu, że równoważne ilości dwutlenku węgla powstające w wynikuspalania są następnie pochłaniane w procesie fotosyntezy. W rzeczywistościilość dwutlenku węgla emitowana przy produkcji jednostki energii z biomasy jestwiększa od tej przy spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Ponadto należyjeszcze uwzględnić emisję spalin przez maszyny wykorzystywane w uprawie,zbiorze i przetwórstwie biomasy. Biogazownie, poprzez kontrolowanie procesówfermentacji, a następnie spalanie biogazu, znacznie redukują emisję metanu doatmosfery, którego wpływ na powiększanie dziury ozonowej jest 21 razy większyod dwutlenku węgla. Do kanonów efektywnego gospodarowania zaliczamy189

PRZYDATNOŚĆ BETA VULGARIS L.JAKO SUBSTRATU BIOGAZOWNI ROLNICZEJAnna Karwowska, Janusz Gołaszewski, Kamila ŻelaznaUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieStreszczenie: Burak zwyczajny (Beta vulgaris L.), którego uprawa w Polsce mabogatą tradycję, może być rozważany jako alternatywny surowiec do produkcji energiiodnawialnej. Duża plenność oraz wysoka zawartość sacharydów szczególnie predysponująten gatunek na cele biogazowe. We wstępnych doświadczeniach z odmianami Abrax i Gertyokreślono plon korzeni i liści, a następnie wydajność produkcji biogazu, w tym metanu przywykorzystaniu kiszonki z korzenia oraz korzenia i liści. Wstępna analiza respirometrycznawykazała, że burak jest substratem do produkcji biogazu o korzystnym składzie oraz dużejwydajności z powierzchni uprawy. Generalnie kiszonki z korzeni wykazywały niższąwydajność produkcji biogazu niż wariant z dodatkiem liści, przy czym zależność ta byłabardziej wyraźna w przypadku buraka cukrowego Abrax. Fermentacja metanowa monosubstratukorzeni i liście prowadzi do około 3-krotnie większej wydajności metanu aniżelimonosubstratu korzeni i liści. W przeliczeniu na plony korzeni i liści uzyskane w warunkachdoświadczalnych wydajność odmiany Abrax określono na poziomie 6998.27 m 3 ha -1 zaś odmianyGerty na poziomie 9074.21 m 3 ha -1 .WstępBiomasa roślinna stanowi trzecie co do wielkości naturalne źródło energii[1]. Do paliw odnawialnych o największym znaczeniu należą biogaz, biodiesel,bioetanol oraz biopaliwa stałe. Sektor produkcji biogazu w Polsce jest obecnie niewielki,jednak możliwości jego rozwoju są obiecujące. Szacuje się, że w perspektywiedo 2020 r. może powstać około 1500-2000 biogazowni przetwarzającychróżnorodny substrat biomasowy [2].Biogaz, jako podstawowy produkt fermentacji metanowej, różni się strukturągazów w zależności od materiału poddawanego fermentacji [3]. O stopniuprzydatności biomasy roślinnej jako surowca biogazowego świadczy uzyskiwanyplon z jednostki powierzchni (t/ha), wydajność energetyczna w odniesieniu dojednostki biomasy oraz szybkość, z jaką ulega ona przekształceniu do paliwagazowego [4].222

FERMENTACJA I KOFERMENTACJAWYWARU GORZELNIANEGO, OBORNIKA BYDLĘCEGOORAZ KISZONKI KUKURYDZIANEJEwa Klimiuk, Tomasz Pokój,Katarzyna Bułkowska, Zygmunt Mariusz GusiatinUniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Nauk o ŚrodowiskuKatedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, 10-709 Olsztyn, ul. Słoneczna 45GStreszczenie: W pracy oceniano wydajność biogazu dla substratów wytwarzanychw Gospodarstwie Rolnym w Komorowie (woj. kujawsko-pomorskie), tj. wywaru z gorzelnimelasowej, obornika bydlęcego i kiszonki kukurydzy zwyczajnej. Badania prowadzonow systemie quasi-ciągłym, w reaktorze z pełnym wymieszaniem, w warunkach mezofilowych(39°C). Podczas wspólnej fermentacji wszystkich trzech substratów specyficzna szybkośćprodukcji biogazu (r B ) wynosiła 1,03 dm 3 /dm 3·d. Maksymalne obciążenie ładunkiemorganicznym (OLR), przy hydraulicznym czasie zatrzymania (HRT) 45d, kształtowało się napoziomie 1,67 g smo/dm 3·d, co przy niskiej sprawności usuwania związków organicznych(60,7%) jest wartością graniczną. Rozdzielenie fermentacji wywaru melasowego odobornika bydlęcego i kiszonki kukurydzianej pozwoliło uzyskać wyższą produkcję biogazu,z uwagi na możliwość skrócenia HRT wywaru (20-25d). Średnia wartość r B podczasfermentacji wywaru melasowego (HRT = 20d) wyniosła 1,96 dm 3 /dm 3·d, ale proces byłomało stabilny. Dla mieszaniny obornika bydlęcego i kiszonki kukurydzianej (HRT = 45d,OLR = 1,98 g smo/dm 3·d) wartość r B kształtowała się na poziomie 1,06 dm 3 /dm 3·d. Wysokasprawność usuwania związków organicznych (72,8 % oraz 68,9% odpowiednio dla wywaruoraz mieszaniny obornika bydlęcego i kiszonki kukurydzianej) wskazuje na możliwośćdalszego zwiększania OLR.1. WprowadzenieWydajność produkcji biogazu rolniczego zależy od odpowiedniego składui sposobu przygotowania substratu, właściwie dobranych systemów fermentacjimetanowej i parametrów technologicznych procesu. W większości obiektówprodukujących biogaz rolniczy substraty stanowią odchody zwierzęce, dostępne narynku lokalnym materiały odpadowe w postaci, np. wywaru gorzelnianego,odpadów z produkcji rolniczej i innych. W większości krajów Unii Europejskiejstosuje się również kiszonki z upraw polowych, głównie kukurydzy.229

PRZETWARZANIE I NAWOZOWEWYKORZYSTANIE MASY POFERMENTACYJNEJZ BIOGAZOWNI ROLNICZEJAleksandra Urszula KołodziejPolskie Towarzystwo Inżynierii RolniczejStreszczenie: Dyrektywy Rady Unii Europejskiej dotyczące gospodarowania bioodpadami,wynikające z konieczności podejmowania działań na rzecz ochrony środowiska,zalecają stosowanie kompostu i masy pofermentacyjnej pochodzącej z przetwarzaniaodpadów ulegających biodegradacji do ponownego wprowadzenia do gleby w celachnawozowych. Jak dowiodły liczne badania, masa pofermentacyjna z biogazowni, może byćz powodzeniem stosowana jako pełnowartościowy nawóz, po jej uprzednim przetworzeniu(wysuszeniu, granulacji) lub w postaci płynnej do zastosowania bezpośredniego na polaz zachowaniem ustalonych dawek i terminów agrotechnicznych, a także musi uzyskać statusnawozu lub środka wspomagającego uprawę roślin zgodnie z obowiązującym prawem.Masa pofermentacyjna może być też stosowana w celach opałowych w postaci granulatu,lecz jej wykorzystanie do celów nawozowych jest bardziej racjonalne.WstępStawiając duży nacisk na ochronę środowiska i konieczność zmniejszaniaskutków globalnego ocieplenia Rada Unii Europejskiej przyjęła m.in. dyrektywydotyczące gospodarowania bioodpadami, mobilizując kraje członkowskie dozweryfikowania swoich sposobów gospodarowania tego rodzaju odpadami.Kwestią sporną jest, czy globalne ocieplenie spowodowane jest działalnościączłowieka, nie mniej jednak z uwagi na kierunek działań instytucji unijnych,jako kraj członkowski, zobowiązani jesteśmy i musimy podejmować szereg działańdostosowujących się do wymogów unijnych.Już w dyrektywie 1999/31/WE w sprawie składowania odpadów ustalonowielkości docelowe w zakresie ograniczenia składowania odpadów komunalnychulegających biodegradacji, natomiast w dyrektywie 2009/98/WE w sprawie odpadówUE zachęca państwa członkowskie, m.in. do wprowadzenia środków wspierającychselektywną zbiórkę i odpowiednie przetwarzanie bioodpadów.Jak podaje Rada Unii Europejskiej w swoich konkluzjach dotyczącychprzyjętej Zielonej Księgi w sprawie gospodarowania bioodpadami w UE235

PRODUKCJA BIOMASY ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO(SIDA HERMAPHRODITA RUSBY) JAKO KOSUBSTRATUDO BIOGAZOWNI ROLNICZEJ 1Jacek Kwiatkowski, Łukasz Graban, Waldemar Lajszner, Józef TworkowskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Hodowli Roślin i NasiennictwaStreszczenie: W pracy zawarto krótką charakterystykę ślazowca pensylwańskiegojako gatunku na uprawy dedykowane dla biogazowi rolniczej. Przedstawiono wyniki cechbiometrycznych roślin oraz plonu biomasy pozyskanej w pierwszych dwóch latachwegetacji z plantacji rozmnażanej generatywnie w zależności od wybranych czynnikówagrotechnicznych.WprowadzenieBiomasa surowców roślinnych z upraw dedykowanych jest jednymz czterech podstawowych źródeł substratów biogazowi rolniczej. Może stanowićwyłączny jej wsad, zaszczepiany jedynie odpowiednią mikroflorą lub być dodawanado pozostałości i odpadów rolniczych w celu ich racjonalnego zagospodarowania,przyczyniając się do znacznego zwiększenia uzysku metanu (Gołaszewski,2011). Najszerzej w tym celu wykorzystuje się biomasę kukurydzy, ze względu nawysoką produkcyjność tej rośliny, opanowaną technologię uprawy i konserwacjipozyskanej biomasy. Poza nią zastosowanie w tej roli znajdują trawy, w tym zbożaoraz rośliny bobowate w uprawach czystych i mieszankach z trawami. Jednakżenajpowszechniej wykorzystywane w uprawach dedykowanych biogazowni gatunkiroślin należą do tzw. żywnościowych surowców strategicznych, a ich energetycznewykorzystanie może zakłócić produkcję żywności (Gołaszewski, 2010). Dlategocoraz większą rolę w uprawach dedykowanych zaczynają odgrywać roślinyalternatywne, charakteryzujące się dużą produkcyjnością, które można z powodzeniemuprawiać na gruntach nienadających się do produkcji żywności. Jednąz nich jest ślazowiec pensylwański (Sida hermaphrodita Rusby).1 Opisane badania były finansowane z budżetu Zadania Badawczego nr 4, pt. „Opracowaniezintegrowanych technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych”w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych, pt. „Zaawansowanetechnologie pozyskiwania energii” realizowanego ze środków NCBiR i ENERGA SA.254

KO-FERMENTACJA METANOWA BIOMASYKAPUSTY BIAŁEJ I OSADU ŚCIEKOWEGOJustyna Łuczak, Piotr Dargacz, Robert AranowskiPolitechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Chemicznej,80-233 Gdańsk, ul. Narutowicza 11/12Streszczenie: Fitoekstrakcja jest obiecującą i tanią metodą remediacji skażonejmetalami ciężkimi gleby, jednak ze względu na powstawanie zanieczyszczonej biomasy, dlaktórej wciąż nie opracowano odpowiedniej technologii zagospodarowania lub unieszkodliwiania,nie jest powszechnie stosowana. Przedstawiono badania nad możliwością redukcjibiomasy kapusty białej w procesie mezofilowej ko-fermentacji z przefermentowanymosadem ściekowym w procesie jednostopniowej fermentacji. Wykazano, że biomasę kapustybiałej można poddać ko-fermentacji z osadem ściekowym przy obciążeniu komory fermentacyjnejna poziomie 1,87 kg smo m -3 d -1 . Zaobserwowano, że w wyniku fermentacji metanowejwsadu można uzyskać biogaz o średnim składzie 50% obj. metanu i 50% obj. ditlenkuwęgla z wydajnością 189 dm 3 biogazu / kg smo wsadu. Uzyskano stopień przefermentowaniana poziomie 70,5% suchej masy organicznej. Intensyfikację wydajności produkcjibiogazu oraz stopnia przefermentowania można uzyskać poprzez optymalizację składu,temperatury i/lub zastosowanie dodatkowych metod przygotowania wsadu, jak hydrolizaczy dezingeracja.1. WprowadzenieFitoekstrakcja jest obiecującą i niedrogą metodą oczyszczania glebzanieczyszczonych metalami ciężkimi. Technologia ta wykorzystuje naturalnązdolność niektórych roślin do pobierania, gromadzenia oraz zatężania dużych ilościmetali ciężkich w całym cyklu wzrostu [1]. Z doniesień literaturowych wynika, żerośliny z rodziny Brassicaceae z rodzaju Brassica, mogą być stosowane jakohiperakumulatory metali ciężkich z zanieczyszczonych gleb [2, 3]. Kapusta biała(Brassica oleracea var. capitata), jedna z najbardziej popularnych europejskichroślin kapustowatych, wydaje się być atrakcyjną rośliną stosowaną do fitoekstrakcjize względu na wysoką tolerancję wobec wielu ksenobiotyków, dużąbiomasę skoncentrowaną w małej sferycznej główce, prostą, opanowaną technologięuprawy, rozległy system korzeniowy i szybkie tempo wzrostu [4]. Co więcej,przeprowadzone dotychczas badania naukowe wykazały, że akumulacja metali262

KONSERWACJA BIOMASY ŚLAZOWCAPOZYSKANEJ W RÓŻNYCH TERMINACH JEJ ZBIORUCezary Purwin, Barbara Pysera, Maja Fijałkowska, Iwona WyżlicUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Żywienia Zwierząt i PaszoznawstwaStreszczenie: Badania miały na celu porównanie możliwości konserwowaniai przechowywania biomasy ślazowca zbieranego w różnych terminach i przy zróżnicowanymnawożeniu z zastosowaniem różnych dodatków konserwujących. W badaniachwykorzystano biomasę ślazowca zebranego w trzech terminach zbioru i trzech rodzajachnawożenia (1 – bez nawożenia; 2 – połowa dawki; 3 – pełna dawka). System dwukośny:09.06.2011 pierwszy pokos (3 rodzaje biomasy w zależności od systemu nawożenia: 1/Ipokos; 2/I pokos; 3/I pokos); 08.09.2011 drugi pokos (3 rodzaje biomasy w zależności odsystemu nawożenia: 1/II pokos; 2/II pokos; 3/II pokos). System jednokośny: 14.09.2011(3 rodzaje biomasy w zależności od systemu nawożenia: 1/zbiór jednokośny; 2/zbiórjednokośny; 3/zbiór jednokośny). Każdy z rodzajów biomasy ślazowca zakonserwowano:bez dodatków oraz z dodatkiem kwasu mrówkowego, inokulantu bakteryjnego, preparatuenzymatycznego. Biomasa ślazowca okazała się surowcem trudnym do konserwowania, wewszystkich rodzajach konserwowanej biomasy stwierdzono niezadawalający stopieńzakwaszenia, niski poziom kwasu mlekowego, duży udział kwasu octowego i masłowego, cowskazuje na ograniczony przebieg fermentacji. W analizowanych kiszonkach ze ślazowcastwierdzono obniżenie zawartości suchej masy i substancji organicznej w stosunku dowszystkich rodzajów zakiszanej biomasy świeżej. System zbioru i nawożenie miały wpływna wielkość ubytków suchej i substancji organicznej w czasie przechowywania biomasyślazowca. Spośród zastosowanych dodatków tylko preparat enzymatyczny miał pozytywnywpływ na profil fermentacji we wszystkich rodzajach zakiszanej biomasy ślazowca.WstępRosnące zapotrzebowanie na biomasę ze strony energetyki wymuszazakładanie celowych plantacji roślin, charakteryzujących się dużym potencjałemplonowania. Ślazowiec pensylwański, jako gatunek wieloletni, o dużym potencjaleplonowania, znalazł się w kręgu zainteresowania agroenergetyki. Na podstawiedotychczasowych badań można jednoznacznie stwierdzić, iż jego biomasa nadajesię do spalania w postaci zrębków oraz jako surowiec do produkcji brykietówi peletów (Borkowska i Styk 1997). Formy łodygowe ślazowca pensylwańskiego272

WYKORZYSTANIE POZOSTAŁOŚCIPO FERMENTACJI ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGODO NAWOŻENIA TEJ ROŚLINYStanisław Sienkiewicz, Sławomir Krzebietke, Piotr ŻarczyńskiUniwersytet Warmińsko-Mazurski w OlsztynieKatedra Chemii Rolnej i Ochrony ŚrodowiskaStreszczenie: W pracy przedyskutowano wpływ nawożenia na wysokość i grubośćpędów ślazowca pensylwańskiego, ilość świeżej i suchej masy oraz koncentracji , P, K,Mg i Ca w pędach Sida hermephrodita Rusby, wykorzystując pozostałości po fermentacjiślazowca pensylwańskiego. Ślazowiec pensylwański dodatnio reagował na zwiększonenawożenie potasem. Intensywniejszą redukcję stężenia magnezu obserwowano po aplikacjipozostałości po fermentacji ślazowca łącznie z potasem, niż po zastosowaniu samejpozostałości.WstępZe względu na potrzebę pozyskiwania jak największej ilości biomasy,uprawa roślin alternatywnych w naszym kraju nabiera coraz większego znaczenia.Wśród roślin, które coraz częściej uprawiane są na cele energetyczne należywymienić wierzbę, kukurydzę, rzepak oraz ślazowiec pensylwański [Denisiuk2005; Sławiński i in. 2009]. Ślazowiec pensylwański jeszcze do niedawna był dośćmało znany w Polsce, a jest rośliną, która może być wszechstronnie wykorzystajako: pasza, do rekultywacji oraz w celach energetycznych. O przydatności ślazowcado celów energetycznych, zdaniem Hanowca i Smolińskiego [2011], świadczyjego dobra zasobność w wodór i węgiel.Jednak każda uprawiana roślina do wydania optymalnego plonu potrzebujeodpowiedniego zaopatrzenia w składniki pokarmowe. W literaturze spotyka sięoptymalne dawki składników do nawożenia ślazowca pensylwańskiego, którew zależności od zasobności podłoża kształtują się w granicach: 100-200 kg N·ha -1 ,50-150 kg K 2 O·ha -1 , 80-120 kg P 2 O 5·ha -1 [Bujak 2004; Nawożenie wpływa nietylko na ilość biomasy, ale także na zawartość w niej pierwiastków. Kalembasai Wiśniewska 2006, 2008, 2010, Borkowska i Lipiński 2008]. Nawożenie niekonieczniemusi opierać się na stosowaniu nawozów mineralnych, które są drogiei wymagają dużego nakładu energii na ich wytworzenie. Pozostałości pofermen-278

POTENCJALNE MOŻLIWOŚCI ROZWOJU BIOGAZOWNI– JAKO CEL NAJBLIŻSZY NA PRZYKŁADZIEWOJEWÓDZTWA ZACHODNIOPOMORSKIEGOMichał Jasiulewicz, Dorota Agnieszka JaniszewskaPolitechnika Koszalinska, Wydział Nauk EkonomicznychStreszczenie: Celem artykułu jest ocena opłacalności biogazowni rolniczychmałych i średnich mocy. Za pomocą metod oceny opłacalności oszacowano, iż bez względuna zainstalowaną moc inwestycji budowa biogazowni jest wysoce rentowna, a zwrotzainwestowanego kapitału następuje po średnio 5 latach.W artykule przedstawiono również substraty wykorzystywane do produkcji biogazurolniczego, a także określono ich dostępną ilość w województwie zachodniopomorskim.Pomorze Zachodnie posiada potencjał do produkcji energii z biogazu, jednak obecniew regionie działają tylko 3 biogazownie rolnicze. W celu poprawy sytuacji należy uruchomićodpowiednie bodźce ekonomiczne wpływające na rozwój biogazowni, a takżewprowadzić zmiany w zakresie prawa energetycznego oraz ochrony środowiska, jaki wprowadzić zmiany w ustawach o odpadach oraz nawozach i nawożeniu.WstępObecne prognozy przewidują, że produkcja biogazu rolniczego w najbliższejdekadzie będzie się rozwijać dynamicznie – w tempie nawet do kilkudziesięciuprocent rocznie. Wiele wskazuje na to, że w ciągu najbliższych kilku latbiogaz rolniczy nabierze znaczenia na rynku energii, a tempo wzrostu będziejednym z najwyższych w całym „zielonym koszyku energetycznym”. Świadcząo tym również zauważalne obecnie tendencje na rynku deweloperskim i inwestorskim.Inwestycje rozwijają się bardziej dynamicznie, gdy dostępne są informacjena temat zweryfikowanych i potwierdzonych praktyką doświadczeń realizacyjnychi eksploatacyjnych, z których początkujący inwestorzy mogliby skorzystać1 .Teoretyczny potencjał surowcowy w Polsce stwarza możliwość wytworzenia5 mld m 3 biogazu. Potencjał ten zakłada wykorzystanie w pierwszej1 Przewodnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych, IEO,Warszawa 2011, s. 7.288

EKOINKUBATOR– NOWY SPOSÓB FINANSOWANIA INWESTYCJIW BRANŻY ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGIIPiotr KaliszczukEKOINKUBATOR Fundusz Kapitałowy, EDORADCA Sp. z o.o. w TczewieStreszczenie: Odnawialne źródła energii zyskały nowego sprzymierzeńca w sposobiefinansowania inwestycji. Oprócz kredytów i dotacji, od roku istnieje możliwość dokapitalizowanianowych inwestycji poprzez Fundusz Kapitałowy EKOIKUBATOR,w wysokości do 800 tys. PL na projekt.EKOIKUBATOR zarządzany jest przez Grupę EDORADCA Sp. z o.o., któraposiada ponad dziesięcioletnie doświadczenie w pozyskiwaniu środków unijnych. Zostało todocenione przez czasopisma branżowe, które umieściły firmę EDORADCA wśród liderówusług doradczych. Kapitał na realizację zadań związanych z Funduszem KapitałowymEKOIKUBATOR pochodzi z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, działanie3.1, pt. „Inicjowanie działalności innowacyjnych”.Celem Funduszu jest wsparcie i ułatwienie zaistnienia na rynku nowym firmomw branży OZE (start-up, seed). a uwagę i współpracę EKOIKUBATORA mogą liczyćwszyscy, którzy mają ciekawy pomysł z dziedziny ekoenergetyki, ale nie dysponują wystarczającymiśrodkami pieniężnymi lub doświadczeniem, aby go zrealizować. Warto nadmienić,że ta forma pomocy jest bezzwrotna, w zamian za objęcie udziałów w nowopowstałej spółce.Finansowanie i mentoringPodczas realizacji projektu, pomysłodawca otrzyma szerokie wsparciew zakresie wiedzy technicznej, biznesowej, prawnej i marketingowej. Do jegodyspozycji będą eksperci firmy konsultingowej EDORADCA, od wielu latspecjalizującej się w pozyskiwaniu finansowania oraz realizacji inwestycji kapitałowych.Ta kompleksowość oferty EKOINKUBATORA wyróżnia go na tledotychczasowych możliwości finansowania tego typu inwestycji – kredytówi dotacji. Pomysłodawca może liczyć na pełną opiekę pod względem biznesowymi marketingowym oraz na bezpłatne przygotowanie analiz technologicznych,finansowych oraz prawnych.302

PROGRAM INWESTYCYJNO-NAUKOWY RZĘDÓWPRZYKŁADEM MODELOWEJ WSPÓŁPRACYBIZNESU, NAUKI, ADMINISTRACJI SAMORZĄDOWEJORAZ LOKALNEJ SPOŁECZNOŚCIMarek Kurtyka 1 , Ola Łukaszek 2 , Karol Bartkiewicz 2 , Wojciech Łukaszek 21 Termo – Klima MK Katowice, 2 Ekoenergia Kolonia PozezdrzeStreszczenie: Program Inwestycyjno-aukowy RZĘDÓW, w ramach którego naterenie byłej kopalni siarki „Grzybów” zbudowane zostaną: bioelektrownia o mocy elektrycznej9,6 MW, farmy fotowoltaiczne o mocy 10 i 4 MW oraz farma wiatrowa o mocy 9-15 MW, skupił nie tylko poważnych i operatywnych inwestorów, ale również wybitnychprzedstawicieli nauki zajmujących się energetyką odnawialną. Przedstawione działaniaoraz ich bieżąca realizacja spotkała się z przychylnym przyjęciem przez miejscowespołeczeństwo oraz zyskało pełną aprobatę władz administracyjnych – od Urzędu Gminyw Tuczępach przez Starostwo Powiatowe w Busku Zdroju do Urzędu MarszałkowskiegoWojewództwa Świętokrzyskiego włącznie. O wszystkich działaniach inwestorów informowanisą ba bieżąco zarówno mieszkańcy gminy, jak i przedstawiciele władzy. Atmosfera,jaka wytworzyła się wokół Programu jest modelowa i stanowi gwarancję pełnego sukcesuprzedsięwzięcia.23 marca 2012 r. rozpoczęła się realizacja Programu Inwestycyjno-Naukowego RZĘDÓW, którego pełna nazwa brzmi: Rewitalizacja terenu kopalnisiarki w Rzędowie oraz okolicznych terenów poprzez budowę na jej terenie bioelektrowniELECTRA® (moc elektryczna około 10 MW) zasilanej biogazem z kontraktowanejbiomasy pochodzenia rolniczego i innymi substratami organicznymiw tym materiałami odpadowymi oraz farmy fotowoltaicznej (moc elektryczna około10 MW i 4 MW) i farmy wiatrowej (moc elektryczna około 9-15 MW) z jednoczesnymprzestawieniem zasilania transportu samochodowego bioelektrowni orazokolicznych mieszkańców z paliw ropopochodnych na biometan.BiznesInwestorami poszczególnych obiektów OZE są: Bioelektrownie ŚwiętokrzyskieSp. z o.o. z Kielc (główny udziałowiec Termo-Klima Katowice) – bioelektrownia,Green Power Development z Krakowa – farma wiatrowa, Georyt305

PROJEKT CENTRUMPALIWOWO-ENERGETYCZNO-CHEMICZNEGOJAKO ELEMENT PROGRAMU BEZPIECZEŃSTWAENERGETYCZNEGO REALIZOWANEGOPOPRZEZ STRATEGIĘ ROZPROSZONYCH ŹRÓDEŁ ENERGIIAndrzej Vogt 1,2 , Sławomir Jabłoński 1,3 , Hubert Kołodziej 2 , Jerzy Fałat 4 ,Stanisław Strzelecki 1,2 , Marcin Łukaszewicz 1,31 Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Zakład Chemii i Technologii Paliw,50-344 Wroclaw, ul. Gdańska 7/92 Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii, 50-383 Wrocław, ul. Joilot-Curie 143 Uniwersytet Wrocławski, Wydział Biotechnologii, Zakład Biotransformacji,51-148 Wrocław, ul. Przybyszewskiego 63-774 Procomplex, 48-300 Nysa, os. Podzamcze sek. A 6/22,e-mail: Marcin.lukaszewicz@uni.wroc.plStreszczenie: iniejsza praca prezentuje koncepcję Centrum Paliwowo-Energetyczno-Chemicznego,którego celem jest produkcja energii elektrycznej, jak równieżpółproduktów przemysłu chemicznego z surowców odnawialnych (płody rolne, odpadyorganiczne). Prezentowany pomysł znakomicie wpisuje się w politykę zwiększania udziałuodnawialnych źródeł energii promowaną w Unii Europejskiej. Stabilność ekonomicznąprezentowanej koncepcji ma zapewnić różnorodność w doborze substratów wymaganychdo działania instalacji, jak również szeroka oferta produktów.WstępPrzedmiotem pracy jest innowacyjna koncepcja rozwiązania problemurealizacji narodowego wskaźnika energii odnawialnej oraz zmian strukturalnychpolskiego rolnictwa, poprzez konwersję biomasy, odpadów rolnych oraz komunalnychna energię elektryczną, cieplną oraz produkty chemiczne otrzymywane dotądz surowców mineralnych.Koncepcja ta to projekt pod nazwą „Centra Paliwowo-Energetyczno-Chemiczne (CPECH)” (Vogt, Fałat et al. 2001, Vogt, Kołodziej et al. 2006).CPECH oznacza kompletny zespół instalacji oraz urządzeń tworzących funkcjonalnącałość, przeznaczonych do produkcji z biomasy:1. energii elektrycznej i cieplnej,314