A harmadik évezred küszöbén mindnyájan tanúi lehetünk annak, hogy a hagyományos értékrendek felbomlanak, újak alakulnak ki. A mezőgazdaság szerepe szintén átalakulóban van, a hagyományos élelmiszertermelés mellett mind nagyobb jelentőséget kap energiatermelő jellege.
Az életszínvonal és a föld népességének ilyen mértékű növekedésével együtt jár a növekvő energiafelhasználás, melyet eddig főként a korlátozottan rendelkezésre álló és egyre dráguló fosszilis energiahordozókból fedeztek. Ezen készletek egyre fogynak és fokozódó problémát jelent égéstermékeiknek környezetre gyakorolt káros hatása. Kézenfekvő, hogy új, alternatív megoldásokra van szükség. A
mezőgazdaság jellemzője, hogy sok hasznosítható melléktermék képződik, amelyek energiaforrásul szolgálhatnak. Ezek közül az egyik az állattenyésztés melléktermékeként jelentkező szerves trágya, mely tökéletesen megfelel biogáz előállítására.
Hazánkban az alternatív energiaforrások 3,5%-ban veszik ki részüket az energiatermelésből (ebből a biomassza 2,8%). Az Európai Unióban ez az érték eléri a 6%-ot. Az Unió célkitűzése a megújuló energiaforrások részarányának 12%-ra emelése 2010-ig. Mint újonnan csatlakozó tagállam, Magyarország sem kerülheti el a probléma megoldását.
Hazánk biogáz-termelési lehetőségei kedvezőek, mivel az állattenyésztés jelentős része koncentrált telepeken zajlik, ahol mindennapos és sokszor problémát okozó feladat a trágya kezelése. Energetikai célokra történő felhasználásával a jelentős energiatermelés mellett megszűnik a környezetterhelés, a keletkező biotrágya pedig biztosítja a talajok tápanyagutánpótlását.
Egy tehén körülbelül 10 tonna, egy koca pedig 1,2 tonna trágyát termel évente,
amiből 160 Nm
3 (0,1 tOE), illetve 32 Nm3 (0,02 tOE) biogáz állítható elő.
Vizsgálataim célja annak megállapítása volt, hogy egy adott állattenyésztő telepen milyen lehetőségek kínálkoznak a biogáz előállítására és hasznosítására, ennek mekkora a pótlólagos beruházás igénye és költsége, mekkora a biogáz hasznosítása általi megtakarítás, a bevétel és a jövedelem. Mindezek, valamint a növekvő energiahordozó árak függvényében kiszámítható volt a beruházás megtérülési ideje.
Hogy az előzőekben említett célok megvalósítása minél inkább megfeleljen a valóságnak, felvettem a kapcsolatot egy biogáz hasznosítással, biogáz-üzemek tervezésével fő profilként foglalkozó céggel, valamint egy konkrét állattenyésztő teleppel. A már külföldön kiforrott termeléstechnológiák paraméterei, valamint a hazai beruházási összegek és energiaforrások tényadatai képezik a tanulmány kiinduló adatait. Ezen adatokat adaptáltam a 1260 kocás sertéstelep 15.430 darabos állományára, amely 1770 db számosállatnak felel meg.
A telepen keletkező hígtrágya mennyisége többéves átlag adatok alapján naponta 52 m3, a szennyvíz 3 m3, az almos trágya csurgalékleve pedig 8 m3. Ezek együttesen szolgálnak a biogáz-termelés alapanyagául, mely 22.995 m3-t jelent éves szinten.
A biogáz előállítás „lelke” egy 1200 m3 űrtartalmú, 19 napos mezofil (30-32°c) tartózkodási időt biztosító fermentor, amely a hígtrágyából bűz mentesített biotrágya előállításra, és a tartalmazott másodlagos energia biogáz formájában történő felszabadítására képes. A keletkező 1.002.420 Nm3 biogáz (580 tOE) 64,64%-a metán, energiatartalma 24,24 MJ/Nm3-rel és 6,73 kWh/Nm3-rel ekvivalens.
A termelt gáz hasznosítását nagy hatásfokú gázmotor végzi, ahol 10% energiaveszteséggel kell számolni. A teljes energiatartalom 40%-ának megfelelő mennyiségű áram állítható elő (2.698.514,6 kWh/év). A maradék 50% hőenergiaként (12.149.330,4 MJ/év) a motorból távozó vízen keresztül hasznosul és ily módon fedezi a telep használati- (HMV) és fűtési-melegvíz (FMV) igényét, kiváltva ezzel az előállításukhoz szükséges földgázt (277.923 m
3/év) és áramot (1131,5 kWh/év). A telep villamos energia termelése közel négyszerese a telep áramszükségletének, így az országos hálózatra kapcsolással a többlet értékesíthető. A 2001. évi CX törvény biztosítja a megújuló forrásokból termelt áram kötelező átvételét és a hozzá tartozó, 56/2002 GKM árrendelet határozza meg az átvételi árat (18,375 Ft/kWh).
A fentiek mellet a biogáz-termelés szilárdfázisából 1799,5 t/év biotrágya, míg a léfázisból 57 m3/nap tisztított, öntözésre alkalmas víz keletkezik (9.975 m3/év, 150-200 öntözési napot véve alapul), mely időszakos tározással hasznosítható. A beruházás megvalósulásával egyben megszűnik a szennyvíz díjfizetési kötelezettség.
Az előző alapadatokból a következő energiamérleg állítható össze (2.táblázat).
A fentiek alapján a tervezett beruházás gazdaságosságát mutatja a 4. táblázat
A beruházás összege 520 millió Ft, melynek nagyságrendileg 50%-át lehet jelenleg pályázati úton, vissza nem térítendő támogatásként elnyerni. A saját erő így 260 millió Ft, melynek megtérülési ideje nominál értékekkel számolva 6 év. A megtérülés számításánál a hagyományos energiahordozók költségeit a nemzetközileg prognosztizált évi 5%-os növekedéssel vettük figyelembe. A fosszilis energiahordozók árainak ilyen mértékű növekedése a biomassza alapú energetikai beruházások megtérülésének számot tevő rövidülését vetíti előre.
A biogáz előállítás, hasznosítás mikrogazdasági előnyeit és hátrányait az 5. táblázat foglalja össze.
Mind a nemzetközi, mind a hazai tendenciák azt igazolják, hogy a harmadik évezred közepén a mezőgazdaság szerepe átértékelődik és a továbbiakban, mint lehetséges energiaforrás fog szerepelni. Ezzel együtt tudomásul kell venni, hogy a jelenlegi energiaárak és pótlólagos beruházási összegek nem ösztönzik a termelőket ilyen beruházásokra, ezért hazai elterjedésük nagyon alacsony szintű.
Az állattenyésztés hazai viszonylatában az állattenyésztő telepek trágyatermelése kitűnő alapot biztosít a biogáz előállítására. A műszaki berendezések, technológiák rendelkezésre állnak. Sajnos a jelenlegi beruházási összegek és energia árak (2004 tavasza!) mellett ez még nem versenyképes.
A konkrét telep adatai bizonyítják, hogy az előállítható biogáz bőségesen fedezi a telep energiaigényét, sőt a többlet energia értékesítésére ad lehetőséget, lehetővé téve a többlet árbevétel képzését.
A biogáztermelés mellett közvetett előnyökkel számolhatunk, öntözővíz keletkezés, szennyvíz díj elmaradás és biotrágya értékesítés formájában.
Valószínűsíthető, hogy a korlátozott mennyiségben rendelkezésre álló fosszilis energiaforrások, valamint azok dinamikusan növekedő jövőbeli árai miatt mind a biogáz termelés, mind a mezőgazdaság egyéb energiaforrásainak hasznosítása nem csak jövőbeli lehetőség, de kényszerítő körülmény is lesz.
A fenti cikk előadáskéntelhangzott az ÖCOENERG 2004 Konferencián, 2004. április 23-án, Kecskeméten.
Felhasznált irodalom
Öllös G: Csatornázás- szennyvíztisztítás,Aqua Bp.1991
Lund, H.F.: Industrial pollution Control Handbook, Mc.Graw- Hill 1981
MI- 10-178 T -1993-02 Irányító-berendezések a szennyvíz tisztításban
Csaba L: Hígtrágya hasznosítás, Mezőgazdasági Kiadó, 1978
Sántha A: A mezőgazdasági melléktermékek hasznosítása és a környezetvédelem
Kozma Gy: Sertéstenyésztés, Mezőgazdasági könyvkiadó
Büki G: Energetika, Műegyetemi Kiadó Budapest,1997
Barta I.:Az agrár-környezetvédelemben rejlő megújuló energiaforrások. Műszaki kiadványok: Fűtéstechnika, megújuló energiaforrások, V. évf.-2002, p39-42.
Barótfi I.: A biomassza energetikai hasznosítása. Energiagazdálkodási kézikönyv, Budapest 1998
Barótfi I: Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó
Bai A., Lakner Z., Marosvölgyi B., Nábrádi A.: A biomassza felhasználása Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2002.
Telepi adatok
Arnóty Szabolcs
Kaposvári Egyetem Állattudományi Kar
Vállalatgazdasági Tanszék
Gazdasági Agrármérnök szak Kaposvár
Forrás: Agrárágazat
