2 godzin temu
Mówiąc o biogazie, warto pamiętać, iż w Polsce, w odróżnieniu od wielu państw na świecie, rynek ten nie jest jednolity. W praktyce wyróżnia się trzy główne typy instalacji biogazowych: rolnicze, komunalne oraz zlokalizowane przy oczyszczalniach ścieków. Choć działają w zróżnicowanych otoczeniach prawnych i operacyjnych, łączą je wspólne fundamenty procesowe i technologiczne. U podstaw każdej z nich leży proces beztlenowej fermentacji metanowej, pozwalający przekształcić odpady organiczne w energię odnawialną oraz poferment. Co dokładnie je łączy, a jakie różnice stanowią o ich specyfice i wyzwaniach eksploatacyjnych?
Główna różnica sprowadza się do rodzaju i czystości wykorzystywanych substratów. Podczas gdy sektor rolniczy zwykle opiera się na jednorodnej biomasie i nawozach naturalnych, obiekty komunalne zmagają się z trudnymi bioodpadami wymagającymi wstępnej obróbki.
Co łączy biogazownie rolnicze i komunalne? Wspólny mianownik technologiczny i środowiskowy
U podstaw funkcjonowania każdej biogazowni – niezależnie od tego, czy przetwarza gnojowicę z gospodarstwa, czy bioodpady zebrane w dużym mieście – leży dokładnie ten sam proces biologiczny, jakim jest fermentacja metanowa. Jest to beztlenowy rozkład substancji organicznych prowadzony przez wyspecjalizowane grupy mikroorganizmów. W warunkach braku tlenu materia organiczna zamieniana jest w biogaz oraz pozostałość pofermentacyjną.
Drugim elementem łączącym jest szeroka możliwość zagospodarowania biogazu. Może on być wykorzystywany w układach kogeneracyjnych do jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła lub też poddawany procesowi oczyszczania (uzdatniania) do biometanu. Biometan, odpowiadający wskazanym wymaganiom, może być wprowadzany do sieci gazowej, sprężany (bioCNG), skraplany (bioLNG) lub stosowany bezpośrednio w transporcie.
Trzecią cechą wspólną jest substrat. W obu przypadkach mówimy o biomasie oraz odpadach ulegających biodegradacji. Zgodnie z definicjami prawnymi, zawartymi w Ustawie o odnawialnych źródłach energii oraz Ustawie o odpadach, substratami są materiały organiczne podatne na rozkład biologiczny.
KONGRES BIOGAZU 2026 – W GRUDNIU SPOTKAMY SIĘ W WARSZAWIE
Kluczowe wyzwanie technologiczne w obu typach instalacji sprowadza się do wyboru odpowiednich warunków prowadzenia procesu. Wymienić można przede wszystkim: temperaturę, zawartość suchej masy we wsadzie, sposób załadunku wsadu oraz liczbę faz fermentacji. Ostatnim i niezwykle ważnym mianownikiem, łączącym oba typy instalacji, są niepodważalne korzyści środowiskowe.
Biogazownie – zarówno rolnicze, jak i komunalne – przyczyniają się do wysoce efektywnego zagospodarowania trudnych odpadów ulegających biodegradacji, co stanowi fundament nowoczesnej gospodarki o obiegu zamkniętym. Dzięki hermetyzacji procesów możliwa
jest znaczna redukcja emisji gazów cieplarnianych, w tym zapobieganie niekontrolowanym ucieczkom metanu bezpośrednio ze składowisk czy magazynów substratów.
Ponadto kontrolowana fermentacja gwarantuje higienizację oraz stabilizację przetworzonej materii, trwale eliminując uciążliwości
zapachowe i patogeny. Podsumowaniem tych działań jest produkcja wartościowych produktów o cennych adekwatnościach nawozowych, które skutecznie zastępują sztuczne nawozy mineralne i wzbogacają glebę w cenną próchnicę.
Co dzieli biogazownie rolnicze i komunalne? Różnice prawne, substratowe i technologiczne
Mimo jednakowych podstaw biologicznych biogazownie rolnicze i komunalne funkcjonują w zupełnie innych realiach prawnych, ekonomicznych i operacyjnych.
- Regulacje prawne i cel funkcjonowania
Głównymi celami funkcjonowania biogazowni rolniczej są produkcja energii oraz stabilne zagospodarowanie nawozów naturalnych (obornik, gnojowica) i produktów ubocznych z rolnictwa i przetwórstwa rolno-spożywczego. Definicja biogazowni rolniczej w polskim prawie precyzuje dozwolone substraty, wykluczając m.in. substraty pochodzące ze zmieszanych odpadów komunalnych czy osadów z komunalnych oczyszczalni ścieków.
Z kolei instalacje komunalne, w tym te zlokalizowane przy oczyszczalniach ścieków, pełnią przede wszystkim funkcję stabilizacji biomasy oraz recyklingu odpadów. W oczyszczalniach ścieków fermentacja jest integralnym etapem ciągu technologicznego, mającym na celu redukcję masy osadów ściekowych.
W instalacjach komunalnych celem jest przetworzenie selektywnie zebranych bioodpadów (np. odpadów kuchennych, zielonych) lub frakcji organicznej wydzielonej ze strumienia odpadów zmieszanych.
- Spektrum i czystość substratów
Sektor rolniczy dysponuje potężnym i zróżnicowanym wolumenem substratów do produkcji biogazu. Jak pokazują dane Krajowego Ośrodka Wsparcia Rolnictwa, rocznie przetwarza się miliony ton biomasy i odpadów, takich jak wywar pogorzelniany, pozostałości z owoców i warzyw, gnojowica, odpady z przetwórstwa spożywczego, wysłodki buraczane, obornik, a także przeterminowana żywność czy tłuszcze.
Substraty rolnicze charakteryzują się przeważnie wysoką czystością biologiczną i brakiem znacznej ilości zanieczyszczeń fizycznych (plastik, szkło, metal). W biogazowniach komunalnych największym wyzwaniem jest właśnie czystość wsadu. Bioodpady zbierane od mieszkańców w systemie selektywnej zbiórki niejednokrotnie zawierają znaczne ilości zanieczyszczeń. W konsekwencji instalacja komunalna musi być wyposażona w rozbudowane i kosztowne systemy obróbki wstępnej. Wymienić tu można m.in. sita, rozdrabniacze, separatory metali oraz systemy rozpakowywania przeterminowanej żywności.
W przypadku oczyszczalni ścieków podstawowym wsadem są osady wstępne i nadmierne, charakteryzujące się dużą jednorodnością, specyficzną dynamiką i składem chemicznym.
- Właściwości i zagospodarowanie produktu nawozowego
Różnice w substratach rzutują bezpośrednio na status prawny i możliwości wykorzystania produktu pofermentacyjnego. Poferment z biogazowni rolniczej, przy spełnieniu odpowiednich wymogów, jest pełnowartościowym produktem nawozowym wspomagającym uprawę roślin, który bez problemu wraca do gleby w gospodarstwach rolnych, zamykając obieg składników pokarmowych (głównie azotu, fosforu, potasu).
W przypadku biogazowni komunalnych oraz oczyszczalni ścieków nawozowe zagospodarowanie pofermentu również jest możliwe, jednak często wymaga podjęcia bardziej złożonych działań celem uzyskania produktu spełniającego wymagania prawne. Często produkty te wymagają dalszego kompostowania bądź suszenia lub przeznaczane są do recyklingu organicznego i rekultywacji gruntów.
- Skala i koszty inwestycyjne
Ze względu na konieczność stosowania zaawansowanej infrastruktury do przyjęcia, hermetyzacji, dezodoryzacji i wstępnego przygotowania odpadów biogazownie komunalne charakteryzują się znacznie wyższymi jednostkowymi nakładami inwestycyjnymi (CAPEX) oraz operacyjnymi (OPEX) w porównaniu do biogazowni rolniczych o podobnej mocy. Biogazownie rolnicze są z kolei bardziej elastyczne pod kątem skalowalności: od mocy choćby kilkudziesięciu kW po duże obiekty przemysłowe o mocy kilku MW i więcej.
Podsumowanie: biomasa i bioodpady jako zasób przyszłości
Niezależnie od istniejących różnic technologicznych i prawnych biogazownie rolnicze, komunalne oraz instalacje przy oczyszczalniach ścieków łączy jedno najważniejsze wyzwanie – konieczność pełnego wykorzystania potencjału odpadów i osadów, nie tylko tego energetycznego. Biomasa i odpady ulegające biodegradacji powstawały, powstają i będą powstawać.
Są to zasoby lokalne, dostępne w znacznych ilościach w niemal każdej gminie i powiecie w Polsce. Nadszedł czas, aby przestać postrzegać bioodpady i osady ściekowe jako problem czy koszt, a zacząć traktować je jako wartościowy surowiec energetyczny i nawozowy. W nadchodzących latach to właśnie aspekty środowiskowe i społeczne oraz dążenie do samowystarczalności energetycznej będą kształtować tempo rozwoju branży biogazowej i biometanowej w Polsce.
CHCESZ WIEDZIEĆ WIĘCEJ? CZYTAJ MAGAZYN „RYNEK BIOGAZU I BIOMETANU”:
Tekst: prof. dr hab. inż. Wojciech Czekała, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Zdjęcie: Shutterstock
