Unieszkodliwianie odpadów organicznych

Unieszkodliwianie odpadów organicznych, w zależności od ich rodzaju i pochodzenia, może się odbywać na wiele sposobów. Metody te przedstawiono w Tabeli 4.

Tabela 4. Opcje stosowania metod odzysku i unieszkodliwiania odpadów komunalnych ulegających biodegradacji poza składowaniem [23]

Odpady komunalne ulegające biodegradacji Opcje odzysku i unieszkodliwiania odpadów komunalnych ulegających biodegradacji poza składowaniem
Spalanie Zgazowanie Piroliza Mechaniczno-biologiczne

przekształcanie

odpadów zmieszanych

Kompostowanie Fermentacja beztlenowa Recykling Ręczne lub mechaniczne

sortowanie

Odpady mieszane X     X   X   X
Paliwo z odpadów X X X          
Odpady kuchenne ulegające biodegradacji         X X    
Odpady zielone         X X    
Odpady kuchenne ulegające biodegradacji i zielone         X X    
Papier X X X   X X X  
Odpady tekstylne X X X       X  
Drewno X X X       X  

Warto zwrócić uwagę na fakt, że liczba opcji odzysku jest zdecydowanie większa w przypadku odpadów zbieranych oddzielnie.

W Polsce działa 54 zakłady, w których prowadzony jest proces kompostowania tlenowego lub beztlenowej fermentacji odpadów. Ilość odpadów poddawanych recyklingowi organicznemu w obecnie funkcjonujących obiektach wynosi 248 tys. Mg [23], co stanowi 2% ogólnej ilości wytwarzanych odpadów.

Kompostowanie

Kompostowanie jest procesem o długiej tradycji i wynikającym z niej bogactwie doświadczeń. Polega na niskotemperaturowym tlenowym rozkładzie substancji organicznej z udziałem mikroorganizmów. Cykl przemian zachodzących w procesie charakteryzują trzy fazy:

  • mineralizacja

Utlenianie substancji organicznej do dwutlenku węgla, wody, azotanów, siarczanów, fosforanów i innych składników w procesach egzotermicznych wywołujących samonagrzewanie się pryzm;

  • humifikacja

Synteza składników rozkładu w wielocząsteczkowe substancje próchniczne;

  • stabilizacja

Technologie kompostowania odpadów realizowane są na dwa sposoby:

  • kompostowanie jednostopniowe

Rozdrobnione i wymieszane odpady układane są w pryzmy o wysokości 1,5-2,0 m, które są okresowo zwilżane i napowietrzane. Dojrzewanie kompostu trwa 4-7 miesięcy;

  • kompostowanie dwustopniowe

Odpady po wcześniejszym przygotowaniu kierowane są do zamkniętej komory, gdzie w kontrolowanych warunkach temperatury i wilgotności zachodzą intensywne procesy rozkładu materii organicznej. Po 1-3 dobach kompost układany jest w pryzmach, gdzie następuje jego stabilizacja przez 3-6 tygodni.

Analiza porównawcza systemów kompostowania prowadzi do wniosku, że system dwustopniowy pozwala na znaczne ograniczenie odorów, gdyż procesy rozkładu zachodzą w bioreaktorze. Istnieje zatem możliwość zastosowania biofiltru, a tym samym zmniejszenie strefy uciążliwości do 500 m. Znaczne skrócenie czasu kompostowania pozwala natomiast na ograniczenie zapotrzebowania na teren. System dwustopniowy jest jednak bardziej kapitałochłonny i energochłonny, więc znajduje zastosowanie w jednostkach osiedleńczych powyżej 100 tys. mieszkańców.

Prowadzenie procesu kompostowania wiąże się z emisją gazów, odorów, pyłów oraz mikroorganizmów do atmosfery. Część produktów przemian przedostaje się do fazy ciekłej i odpływa do środowiska w formie ścieków.

Metody kompostowania są najczęściej stosowanym sposobem unieszkodliwiania odpadów organicznych. Do głównych zalet technologii tlenowego rozkładu należą:

  • recyrkulacja organicznych składników zawartych w odpadach komunalnych;
  • zmniejszenie ilości odpadów deponowanych na wysypiska o 30-50%.
  • zapewnienie czystości sanitarno-epidemiologicznej odpadów;
  • duże doświadczenie w eksploatacji tego typu obiektów;
  • względnie niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne;
  • powstawanie kompostu – wartościowego materiału przydatnego do wielu celów;

Do najczęściej stosowanych na świecie technologii kompostowania należą [2]:

  • kompostowanie w pryzmach
  • bez wstępnej obróbki: INDORE, VAN MAANEN (Holandia), BADEN BADEN (Niemcy);
  • ze wstępnym rozdrabnianiem odpadów: DORR-OLIVER (Holandia), BUHLER (Szwajcaria), TOLLEMACHE (Wielka Brytania), TVA-PHS (USA);
  • kompostowanie w komorach
  • bez wstępnego rozdrabniania: DANO (Dania), MUT (Austria), PRAT (Francja);
  • ze wstępnym rozdrabnianiem: VENOD PIC, TRIGA, CAREL FOUCHE, BIOTONIC (Francja), MULTIBACTO (Szwajcaria), THOMAS FERTILLA (Włochy), LAWDEN, JOHN THOMPSON (Anglia), SCEBA-ECLIFESA (Hiszpania), METROWASTE, IDC, FAIRFIELD HARDY (USA), DYNACOMP (Niemcy).

Wykorzystywane są również kompostownie mobilne (np. ORGANIC 90 – OBRUM Gliwice), kompostowanie w brykietach metodą BRIKOLLARE oraz wytwarzanie kompostu z udziałem dżdżownic kalifornijskich w systemie SOVADEC-NATURBA.

Wykaz niektórych kompostowni w Polsce podaje Tabela 5.

Tabela 5. Kompostownie odpadów komunalnych w Polsce [2]

Lp. Lokalizacja Technologia, producent, projektant Rodzaj odpadów komunalnych Wydajność
1. Białystok kontenerowa KNEER

HORSTMANN (Polska)

–  roślinne zebrane selektywnie,

–  osady ściekowe

24 tys. Mg/rok
2. Czarnków pryzmowa polowa – „zielone” brak danych
3. Gdańsk

Szadółki

pryzmowa polowa – „zielone” 5 tys. Mg/rok
4. Gorzów Wlkp. pryzmowa zamknięta aCmb (Francja)

ARKA KONSORCJUM (Polska)

–  zmieszane

–  roślinne zebrane selektywnie,

–  roślinne wysortowane ze zmieszanych

–  osady ściekowe

brak danych
5. Grodzisk Maz. z biostabilizatorem bębnowym obrotowym MAKRUM Dano (Polska) – zmieszane 90 Mg/dobę
6. Inowrocław kontenerowa KNEER

HORSTMANN (Polska)

–  roślinne zebrane selektywnie

–  roślinne wysortowane ze zmieszanych,

–  osady ściekowe

brak danych
7. Katowice z biostabilizatorem bębnowym obrotowym M-U-T Dano (Austria) – zmieszane 240 Mg/dobę
8. Kobierniki

k/Płocka

z biostabilizatorem bębnowym obrotowym HORSTMANN

ARKA KONSORCJUM (Polska)

–  zmieszane

–  roślinne wysortowane ze zmieszanych,

–  osady ściekowe

brak danych
9. Kołobrzeg z biostabilizatorem bębnowym obrotowym MAKRUM Dano (Polska) – zmieszane 90 Mg/dobę
10. Kraków

Płaszów

kontenerowa

M-U-T KYBERFERM (Austria)

–  roślinne zebrane selektywnie,

–  „zielone”

10 tys Mg/rok
Lp. Lokalizacja Technologia, producent, projektant Rodzaj odpadów komunalnych Wydajność
11. Łężyce

k/Wejherowa

pryzmowa polowa – „zielone” 6 tys. Mg/rok
12. Łódź pryzmowa polowa – „zielone” 6 tys. Mg/rok
13. Machnacz

k/Włocławka

korytowa (boksy) zamknięta z przerzucaniem przy pomocy ładowarki ARKA KONSDORCJUM (Polska) –  roślinne wysortowane ze zmieszanych

–  osady ściekowe

47,5 tys. Mg/rok

4,3 tys. Mg/rok

14. Police

k/Szczecina

pryzmowa zamknięta

ARKA KONSORCJUM (Polska)

–  roślinne zebrane selektywnie

–  roślinne wysortowane ze zmieszanych

–  „zielone”

brak danych
15. Racula

k/Zielonej Góry

komorowa otwarta z napowietrzaniem KKO-100/A BIPROWOD (Polska) – zmieszane 100 Mg/dobę
16. Radom pryzmowa polowa – „zielone” 5 tys. Mg/rok
17. Sopot pryzmowa polowa – „zielone” 6 tys. Mg/rok
18. Suwałki z biostabilizatorem bębnowym obrotowym MAKRUM Dano (Polska) – zmieszane 90 Mg/dobę
19. Świętochłowice kontenerowa KNEER

HORSTMANN (Polska)

–  roślinne zebrane selektywnie

–  roślinne wysortowane ze zmieszanych,

–  „zielone”

–  osady ściekowe

brak danych
20. Warszawa

Radiowo

z biostabilizatorem obrotowym bębnowym M-U-T Dano (Austria) – zmieszane 580 Mg/dobę
21. Warszawa ul. Gwarków ZUOSK korytowa z automatycznym sterowaniem przerzucania kompostu – zmieszane brak danych
22. Warszawa ul. Marywilska pryzmowa polowa – „zielone” 5 tys. Mg/rok
23. Warszawa ul. Tobruk pryzmowa polowa – „zielone” brak danych
24. Zabrze kontenerowa KNEER – HORSTMAN (Polska) –  roślinne zebrane selektywnie

–  „zielone”

–  osady ściekowe

24 tys. Mg/rok
25. Żywiec kontenerowa –

M-U-T HERRHOF (Austria)

–  roślinne zebrane selektywnie

–  „zielone”

1,4 tys. Mg/rok

Fermentacja, w odróżnieniu od kompostowania, prowadzona jest bez dostępu powietrza, w zamkniętych komorach, w temperaturze ok. 35 °C lub 55 °C. Produktami rozkładu substancji organicznych są biogaz i naturalny nawóz. Do zalet technologii fermentacji metanowej w stosunku do kompostowania można zaliczyć [32]:

  • produkcję biogazu będącego odnawialnym źródłem energii;
  • mniejszą energochłonność;
  • mniejszą uciążliwość dla środowiska;
  • mniejsze zapotrzebowanie na teren;
  • lepsze warunki oczyszczania końcowych produktów.

Proces fermentacji metanowej jest również wykorzystywany w technologii unieszkodliwiania odpadów w pryzmach energetycznych. Polega ona na wydzielaniu kwater na składowisku, w których układane są instalacje nawadniające i odgazowujące. Eksploatacja gazu odbywa się po szczelnym przykryciu pryzm i osiągnięciu stabilnej fazy fermentacji (ok. 6 miesięcy). Zapewnienie optymalnych warunków: rozdrobnienie odpadów, ustalenie właściwego stosunku węgla do azotu (60:1-40:1), wilgotności 60-70%, odczynu pH ok. 7 oraz podgrzewanie pryzmy w pierwszym okresie do 55 0C powoduje, że rozkład substancji organicznej następuje znacznie szybciej niż na składowisku odpadów. Po upływie 5 lat pryzma jest odsłaniana a przefermentowana masa po oczyszczeniu może być wykorzystywana jako nawóz.

Spalanie

Odpady organiczne ze względu na duży udział wilgoci oraz niskie ciepło spalania nie są poddawane procesom termicznego unieszkodliwiania. Wyjątek stanowią osady ściekowe z oczyszczalni, które w przypadku, gdy zawierają dużo metali ciężkich nie nadają się do wykorzystania rolniczego. Spalanie osadów ściekowych jest jednak jednym z najdroższych sposobów ich unieszkodliwiania, ma ujemny bilans energetyczny i wymaga dostarczenia bardziej kalorycznych paliw.

Istnieją także teorie wykorzystania frakcji organicznej odpadów komunalnych jako biopaliwo po jej wcześniejszym osuszeniu [30]. Jednak wydaje się, że metody biologiczne z jednoczesnym wprowadzeniem selektywnej zbiórki bioodpadów są lepszą alternatywą.

  • Składowanie

Składowanie jest dominującą formą unieszkodliwiania odpadów komunalnych w Polsce, na wysypiska trafia ok. 97% masy odpadów [23]. Ze względu na brak systemu segregacji składowane są również odpady organiczne zawarte w odpadach komunalnych. Powoduje to, poza skróceniem czasu eksploatacji składowiska, jego uciążliwość dla środowiska związaną z produkcją i migracją biogazu oraz powstawaniem wysoko zanieczyszczonych odcieków.

Naturalne procesy rozkładu substancji organicznych dzielą się na fazę tlenową i beztlenową. Podczas procesów tlenowych trwających 3-12 tygodni dochodzi do zamiany substancji biodegradalnych w dwutlenek węgla i biomasę mikroorganizmów oraz do samozagrzewania się masy odpadów. Faza beztlenowa prowadzi do rozkładu substancji organicznych do metanu i dwutlenku węgla.

Z doświadczeń wynika, że wydzielanie biogazu następuje po około 2 latach od zamknięcia składowiska i trwa przez około 20 lat. Uzyskuje się 50-120 m3 gazu z 1 tony odpadów o zawartości metanu w biogazie ok. 60% i dwutlenku węgla ok. 40%. Powstający w złożu odpadów biogaz może migrować na znaczne odległości we wszystkich kierunkach i przedostawać się do atmosfery lub budynków stwarzając niebezpieczeństwo związane z [52]:

  • eksplozją lub samozapłonem;
  • uduszeniem ludzi i zwierząt w miejscach jego gromadzenia się;
  • chorobami nowotworowymi przy długotrwałym przebywaniu w jego obecności;
  • obumieraniem roślin spowodowanym blokowaniem dostępu tlenu do korzeni;
  • nasileniem efektu cieplarnianego (ok. 10% metanu odpowiedzialnego za efekt cieplarniany pochodzi ze składowisk odpadów).

Szacuje się, że emisja biogazu z wysypisk w Polsce wynosi około 80 tys. m3/h [32].

W nowoczesnych składowiskach wykonuje się systemy drenażowe służące ujmowaniu biogazu. Jest on wykorzystany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej lub unieszkodliwiany poprzez spalanie w pochodni. Należy jednak pamiętać, że stosowanie instalacji odgazowujących jest jedynie doraźnym środkiem. Składowisko nie może być traktowane jako trwały, pewny w działaniu, bezobsługowy bioreaktor.

Uciążliwość składowisk odpadów związana jest również z powstawaniem odcieków. Są one wynikiem penetrowania w głąb złoża odpadów wód opadowych oraz powstawania produktów przemian substancji organicznych (hydrolizatów). Konieczne jest ich ujmowanie poprzez drenaż i wywożenie do oczyszczalni ścieków.

Przykłady stosowanych technologii unieszkodliwiania odpadów

BTA

Technologia BTA firmy Biologische Abfallverwertung GmbH & Co KG została po raz pierwszy zastosowana w zakładzie pilotowym w Garching (Niemcy), gdzie była używana w latach 1986-1988. Udoskonalano ją i zbierano doświadczenie w pracy z różnym składem odpadów stanowiących wkład do procesu. Pierwszy zakład na skalę przemysłową o przepustowości 20000 Mg/rok został wybudowany w Elsinore (Dania) w 1990 roku.

Proces składa się z dwóch podstawowych etapów [Rysunek 12]: mokrego przetworzenia mechanicznego oraz przekształcenia biologicznego. Mechaniczne roztwarzanie odpadów organicznych przeprowadzane jest w pulperze, gdzie są one mieszane z recyrkulującą wodą procesową. Zanieczyszczenia oddzielane są automatycznie przez grabie zgarniające frakcję lekką z powierzchni zawiesiny (plastik, tekstylia) oraz śluzę frakcji ciężkiej (kamienie, metale). Powstająca dająca się pompować zawiesina (pulpa) jest tłoczona do komory fermentacyjnej. Opcjonalnym, ale istotnym komponentem jest system usuwania drobnej frakcji ciężkiej (piasek, małe kamienie, kawałki szkła) polegający na przepuszczeniu pulpy przez hydrocyklon.

Rysunek 12. Schemat jednostopniowej technologii BTA [39]

Oferowane są różne możliwości biologicznego przekształcania zawiesiny biofrakcji: technologia jednostopniowa, dwustopniowa i wielostopniowa. Technologia jednostopniowa przeznaczona jest dla stosunkowo małych, zdecentralizowanych obiektów.

Technologia wielostopniowa ma zastosowanie w zakładach o przepustowości powyżej 50000 Mg/rok. Proces wielostopniowy [Rysunek 13] zakłada rozdzielenie pulpy na fazę stałą i ciekłą przy pomocy urządzenia odwadniającego (wirówki). Ciecz zawierająca składniki organiczne jest pompowana prosto do komory metanowej, gdzie jest przetrzymywana przez 2 dni. Odwodniony materiał stały, który nadal zawiera części organiczne, jest ponownie mieszany z wodą i wraca do komory hydrolizy. Po 4 dniach pulpa jest odwadniana a ciecz ponownie trafia do komory metanowej.

Rysunek 13. Schemat wielostopniowej technologii BTA [39]

Rozdzielenie procesu fermentacji na odrębne komory (faza hydrolityczna, kwaśna i metanogenna) pozwala na zapewnienie optymalnych warunków do rozwoju wszystkich grup mikroorganizmów biorących udział w procesie. Powoduje to przyspieszenie oraz zwiększenie stopnia biodegradacji związków organicznych, a w rezultacie większą produkcję biogazu. W ciągu zaledwie kilku dni przekształceniu w biogaz ulega 60-80% substancji organicznych.

Porównanie technologii jednostopniowej z wielostopniową prezentuje Tabela 8.

Tabela 8. Porównanie parametrów technologii BTA jednostopniowej i wielostopniowej [40]

Parametry operacyjne Technologia BTA jednostopniowa Technologia BTA wielostopniowa
Komora hydrolizy Komora metanizacji
Czas procesu [dni] 14-16 2-4 3
Temperatura [0C] 37 37 37
Produkcja biogazu [m3/Mg] 80-90 110-130
Zawartość metanu [%] 60-65 30-50 65-75
Produkcja energii [kJ/Mg] 1,6-2,0 2,2-2,8

Technologia    dwustopniowa przeznaczona jest      dla    zakładów   o    średniej

przepustowości. Proces oparty jest na wielostopniowym, z tym, że nie dochodzi do oddzielania fazy stałej i płynnej. Całość trafia do komory hydrolizy, która jest połączona z komorą fermentacji. Aby zapewnić optymalne warunki hydrolizy, część zawartości komory fermentacji jest zawracane do komory hydrolizy.

Technologia    dwustopniowa przeznaczona jest      dla    zakładów   o    średniej

przepustowości. Proces oparty jest na wielostopniowym, z tym, że nie dochodzi do oddzielania fazy stałej i płynnej. Całość trafia do komory hydrolizy, która jest połączona z komorą fermentacji. Aby zapewnić optymalne warunki hydrolizy, część zawartości komory fermentacji jest zawracane do komory hydrolizy.

Pozostałość po fermentacji jest odwadniana i poddawana stabilizacji tlenowej. Wykorzystywana w procesie woda pochodzi z recyrkulacji wody zawartej w odpadach. Nadwyżka trafia bezpośrednio lub po dodatkowym oczyszczeniu do kanalizacji.

W zależności od składu, z 1 Mg odpadów można uzyskać od 80 do 120 m3 gazu. Z powstałego biogazu, przy użyciu silników gazowych i agregatów kogeneracyjnych odzyskiwana jest energia elektryczna i cieplna.

Zakłady fermentacji oparte na technologii BTA działają w wielu krajach świata [Tabela 9].

Lp. Miasto Kraj Rok Przepustowość

[Mg/rok]

Rodzaj odpadów
1. Elsinore Dania 1991 20000 Bioodpady
2. Dietrichsdorf Niemcy 1995 17000 Bioodpady, odpady z handlu
3. Karlsruhe Niemcy 1996 8000 Bioodpady
4. Munich District Niemcy 1997 20000 Bioodpady
5. Erkheim Niemcy 1997 11500 Bioodpady, odpady z handlu
6. Wadern-Lockweiler Niemcy 1998 20000 Bioodpady, odpady z handlu
7. Mertingen Niemcy 2001 11000 oraz 1000 Odpady rolnicze, bioodpady
8. Toronto (zakład demonstracyjny) Kanada 2002 15000 lub 25000 Odpady zmieszane,

Bioodpady segregowane u źródła

9. Newmarket Kanada 2000 150000 Bioodpady, odpady z handlu, ścieki organ.
10. Villacidro Włochy 2002 45000 Odpdy zmieszane i osady ściekowe
Zakłady z instalacją przygotowania biofrakcji firmy BTA:
1. Kaufbeuren Niemcy 1992 2500 Bioodpady
2. Baden-Baden Niemcy 1993 5000 Bioodpady
3. Schwabach Niemcy 1996 12000 Bioodpady
4. Wels Australia 1997 15000 Bioodpady
5. Munster Niemcy 1997 20000 Bioodpady
6. Tochigi

(zakład pilotowy)

Japonia 1997    
7. Kushima City Japonia 2001 1000 Odpady z handlu
8. Nara City Japonia 2003 1500 Żywność
9. Puławy Polska 2001 22000 Odpady zmieszane
10. Verona Włochy 2002 70000 Odpady zmieszane
11. Parramatta/Sydney Australia 2003 35000 Odpady z handlu
Biogazownie rolnicze:
1. Karlshof Niemcy 2000 5500 oraz 2500 Odchody zwierzęce,

Kukurydza

Zakłady w trakcie budowy:
1. leper Belgia   50000 Bioodpady
2. Mulheim Niemcy   22000 Bioodpady, odpady z handlu
3. Alghoba Libia   11000 Odpady zmieszane
4. Ko-Sung Korea   3000 Bioodpady

Segregacja biofrakcji

W wielu krajach, również w Polsce, odpady komunalne w zdecydowanej większości gromadzone są w formie zmieszanej i trafiają bezpośrednio na składowisko. Tymczasem w ostatnich latach coraz większą wagę przywiązuje się do selektywnej zbiórki odpadów, w tym odpadów organicznych.

Zarówno technologie kompostowania, jak i fermentacji metanowej wymagają wydzielenia frakcji organicznej ze strumienia odpadów komunalnych. Separacja taka może być realizowana poprzez system segregacji u źródła bądź scentralizowanej segregacji mechanicznej.

Segregacja u źródła jest coraz powszechniej wykorzystywana w krajach europejskich [Rysunek 1]. Doświadczenia pokazują, że z powodzeniem udaje się w ten sposób wydzielić 30-50% frakcji organicznej zawartej w odpadach komunalnych [3].

Rysunek 1. Stan rozwoju segregacji u źródła w krajach Europy Zachodniej [3]

Zbiórka odpadów ulegających biodegradacji może odbywać się:

  • bezpośrednio z domostw (zbiórka przy krawężniku);

W tym przypadku odpady organiczne gromadzone są w pojemnikach na biomasę, workach papierowych, workach plastikowych lub workach z materiałów ulegających biodegradacji.

  • z zastosowaniem pojemników ustawionych w bezpośrednim sąsiedztwie gospodarstw domowych (centra zbiórki);

Tę metodę można zastosować szczególnie w miejscach gęsto zaludnionych z ograniczoną przestrzenią. Wykorzystywane są zwykle duże pojemniki usytuowane w bezpośrednim sąsiedztwie osiedli.

  • poprzez bezpośrednią dostawę odpadów do obiektów odzysku (centra recyklingu).

Sposób ten wykorzystywany jest w terenach rzadko zaludnionych, takich jak tereny wiejskie, gdzie bezpośrednia zbiórka z gospodarstw może być nieuzasadniona ekonomicznie.

Separacja scentralizowana opiera się na wykorzystaniu segregacji ręcznej, mechanicznej oraz optycznej. Wydzielona frakcja jest z reguły dużo bardziej zanieczyszczona metalami ciężkimi, tworzywami sztucznymi, więc końcowy produkt fermentacji lub kompostowania nie spełnia wymagań stawianych dla kompostu stosowanego w celach rolniczych. Nadaje się jedynie do rekultywacji terenów zdegradowanych. Prowadzone badania pokazują kilkukrotne różnice zawartości metali ciężkich w odpadach organicznych gromadzonych selektywnie oraz odpadach mechanicznie odsianych ze strumienia odpadów komunalnych [Tabela 3].

Tabela 3. Typowa zawartość metali ciężkich w materiale kierowanym do kompostowania lub fermentacji [27]

Element Zawartość w odpadach organiczne gromadzonych selektywnie [mg/kg] Zawartość w mechanicznie odsianych odpadach organicznych [mg/kg]
Ołów (Pb) 70-125 600
Miedź (Cu) 25-40 350
Nikiel (Ni) 10-25 60
Cynk (Zn) 140-200 800
Chrom (Cr) 15-30 90
Kadm (Cd) 0,4-0,6 5
Rtęć (Hg) 0,1-0,4 3
Arsen (As) 4-6 12

W założeniu niektórych technologii fermentacji odpady organiczne traktowane są jako źródło wysokiej klasy kompostu oraz energii, bowiem uzyskuje się biogaz. Inne natomiast nastawione są przede wszystkim na unieszkodliwianie odpadów, natomiast produkcja biogazu ma drugorzędne znaczenie. W zależności od oczekiwanych efektów, różne jest również nastawienie do selektywnej zbiórki odpadów organicznych.

Propozycje literatury związanej z ochroną środowiska w rolnictwie

Autor: Wieland E.

Tytuł: Technologie kompostowania humusowego.

Wydawca: ZP-IBMER Numeracja ISBN: 83-86264-71-3 Rok wydania: 2003

Streszczenie: Przedstawiono system kompostowania humusowego na przykładzie znanej kompostowni SDE w Zakrzewie k. Działdowa. Kompostownia ta ma charakter komorowo- pryzmowy i jest przeznaczona do przetwarzania takich bioodpadów jak: osady ściekowe, zielonki odpadowe, odpady z przemysłu rolno-spożywczego i paszowego, odpady domowe z selektywnej zbiórki, różne odchody zwierzęce skumulowane w oborniku itp. Badania przeprowadzone w Akademii Rolniczej w Poznaniu wykazały, że substraty humusowe SDE mają barwę ciemnobrunatną i konsystencję sypką. Charakteryzują się stosunkiem C:N wynoszącym 9:1, przy przeważającej zawartości węgla i azotu – odkładanego w próchnicy (humusie). Komposty humusowe – zawierają niezwykłą substancję życia – próchnicę glebową. Ich praktyczne zastosowanie trwale podnosi zawartość próchnicy w glebie, przy jednoczesnej jej regeneracji biologicznej. Z rolnikami z okolic Działdowa zostały zawarte bezgotówkowe transakcje wymiany obornika i słomy za kompost po cenach promocyjnych np. 5,15 zł za worek 60 l, czy 2,50 zł za worek 20 l. W ten sposób zainicjowano nowy kierunek działalności rolniczej zmierzający do upowszechnienia rolnictwa ekologicznego w regionie stanowiącym „zielone płuca Polski”. Niektóre rezultaty badań wykonanych w AR w Poznaniu porównywano z wynikami uzyskanymi dla technologii CMC – kompostowania odpadów zielonych, opracowanej w Austrii.


Autor: Zakowska-Biemans S.

Tytuł: Rozwój rynku produktów rolnictwa ekologicznego w Polsce i w krajach Unii Europejskiej. Podstawowe problemy.

Tytuł czasopisma: J.Res.Appl.Agricult.Eng.- Pr.PIMR/Poznań

Numeracja serii: Vol.48 nr 2 Rok wydania: 2003

Streszczenie: W większości krajów Europy obserwuje się od kilkunastu lat intensywny rozwój rolnictwa ekologicznego, który związany jest zarówno z istnieniem systemu dopłat do ekologicznej produkcji rolnej, jak i wzrastającym popytem na żywność pochodzącą z kontrolowanych systemów produkcji. Rynek żywności ekologicznej w Europie uważa się za jeden z najbardziej dynamicznie rozwijających się rynków produktów żywnościowych. W Polsce poziom rozwoju podaży produktów rolnictwa ekologicznego, pomimo istnienia dopłat do ekologicznej produkcji rolnej, odbiega od obserwowanych w krajach Unii Europejskiej, ale polscy konsumenci deklarują znaczące zainteresowanie nabywaniem żywności ekologicznej. Wobec znaczącego deklarowanego popytu na żywność produkowana w gospodarstwach ekologicznych i wzrastającej konkurencji na europejskim rynku produktów rolnictwa ekologicznego celowe i zasadne wydaje się budowanie krajowego rynku produktów rolnictwa ekologicznego, co z kolei wymaga analogicznie jak w innych krajach Europy podjęcia działań stymulujących przestawienie na ekologiczne metody produkcji wśród producentów, rozwój przetwórstwa i promocję żywności ekologicznej.


Autor: Żakowska – Biemans S.; Gutowska K.

Tytuł: Rynek żywności ekologicznej w Polsce i krajach Unii Europejskiej.

Wydawca: Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Numeracja ISBN: 83-7244-390-4 Rok wydania: 2003

Spis treści: Wprowadzenie 1. Rolnictwo ekologiczne – terminologia, geneza i tendencje rozwoju 2. Regulacje prawne dotyczące rolnictwa ekologicznego i znakowania jego produktów, 2.1. Rolnictwo ekologiczne w regulacjach prawnych Unii Europejskiej i w Polsce, Znakowanie produktów rolnictwa ekologicznego, 2.3. Handel międzynarodowy produktami rolnictwa ekologicznego, 2.4. Polskie regulacje prawne w zakresie rolnictwa ekologicznego 3. Rozwój rolnictwa ekologiczne w krajach Unii Europejskie i w Polsce, 3.1. Proces instytucjonalizacji rolnictwa ekologicznego, 3.2. Rolnictwo ekologiczne w Polsce – geneza i stan aktualny 4. Rolnictwo ekologiczne w polityce agrarnej Unii Europejskiej 5. Kierunki rozwoju rolnictwa ekologicznego i ich implikacje dla kształtowania rynku żywności ekologicznej 6. Rynek żywności z rolnictwa ekologicznego i determinanty jego rozwoju, 6.1. Tendencje rozwojowe rynku żywności z rolnictwa ekologicznego, 6.2. Kanały dystrybucji żywności ekologicznej, 6.3. Poziom cen produktów rolnictwa ekologicznego, 6.4. Dystrybucja żywności ekologicznej w Polsce 7. Rolnicy ekologiczni jako szczególna kategoria społeczno – zawodowa, 7.1. Rolnicy ekologiczni i ich gospodarstwa, 7.2. Czynniki decydujące o podejmowaniu gospodarowania metodami ekologicznymi, 7.3. Opinie rolników o pracy na roli i celach gospodarowania, 7.4. Organizacja sprzedaży produktów z gospodarstw ekologicznych, 7.5. Podejmowanie gospodarowania metodami ekologicznymi w świetle teorii dyfuzji innowacji 8. Zachowanie konsumentów na rynku żywności ekologicznej, 8.1. Zachowania konsumentów – ich istota i czynniki warunkujące, 8.2.Zachowania konsumentów na rynku żywności i ich determinanty, 8.3. Komunikacja marketingowa na rynku żywności, Segmentacja konsumentów na rynku żywności, 8.5. Zmiany zachowań konsumentów w kontekście rozwoju rynku żywności ekologicznej, 8.6. Konsumenci żywności z rolnictwa ekologicznego 9. Postawy polskich konsumentów wobec żywności ekologicznej, 9.1. Komponent poznawczy postaw konsumentów wobec żywności z rolnictwa ekologicznego, Komponent emocjonalny postaw konsumentów w stosunku do żywności z rolnictwa ekologicznego, 9.3. Komponent behawioralny postaw konsumentów w stosunku do żywności z rolnictwa ekologicznego, 9.4. Rodziny z małymi dziećmi jako segment konsumentów na rynku produktów z rolnictwa ekologicznego 10. Podsumowanie i wnioski 11. Bibliografia.


Tytuł: Organizacja wypasu zwierząt w gospodarstwach ekologicznych. Materiały dla rolników.

Wydawnictwo: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego – Regionalne Centrum Doradztwa Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Radomiu Numeracja ISBN: 83-89060-51-5 Rok wydania: 2004

Spis treści: 1.Wstęp, 2.Pastwisko jako produkcyjny użytek rolny, 3.Zalety wypasu zwierząt, 4.Klimatyczne i meteorologiczne uwarunkowanie proekologicznej gospodarki pastwiskowej, 5.Okres wegetacyjny i sezon pastwiskowy, 6.Naturalny potencjał produkcyjny różnych użytków zielonych w Polsce oraz ich przydatność do wypasu, 7.Wypas różnych gatunków zwierząt- zalety i wady oraz wypas mieszany, 8.Oddziaływanie zwierząt na darń i glebę oraz skutki dla środowiska, 9.Zachowania stadne zwierząt, 10.Wypas zwierząt a różnorodność botaniczna runi, 11.Rośliny motylkowate na ekologicznych pastwiskach, 12.Systemy i sposoby wypasu – zalety i wady, 13.Wypas dzienny i całodobowy, 14.Zmienne czyli pastwiskowo- kośne użytkowanie, 15.Odchody na pastwiskach- korzyści i zagrożenia oraz nawożenie, 16.Infrastruktura pastwiskowa, 17.Zaopatrzenie zwierząt w wodę, 19.Pielęgnowanie pastwisk, 20.Podsumowanie, 21.Definicje i pojęcia związane z gospodarką pastwiskową, 22.Załącznik Nr 1- Upoważnione jednostki certyfikujące rolnictwo ekologiczne w roku 2003.


Autor: Wójcicki Z.

Tytuł: Mechanizacja rolniczej produkcji zrównoważonej i ekologicznej.

Tytuł czasopisma: Wieś Jutra Numeracja serii: nr 11-12 (76-77)

Rok wydania: 2004

Streszczenie: Wyniki badań IBMER nad technologiczną i ekologiczną modernizacją rozwojowych gospodarstw rolniczych, wykazują wstępnie, że możliwe jest przestawienie się na produkcję zrównoważoną przy utrzymywaniu zadawalającej intensywności produkcji i jej efektywności. Produkcja trwale zrównoważona powinna umożliwiać wieloletnie uzyskiwanie wysokich plonów roślin przy utrzymaniu lub poprawie zasobności i żyzności gleby, przy zachowaniu innych wymogów ochrony środowiska i przy zapewnieniu dostatecznego parytetowego wynagrodzenia za pracę rodzin rolniczych. Także gospodarstwa przestawiające się na produkcję organiczną, mają możliwość dostarczania na rynek certyfikowanej żywności ekologicznej po cenach nie wyższych jak 150 – 180 % cen żywności o standardowej jakości. Wprowadzając technologie proekologiczne można wykorzystywać dotychczasowe narzędzia, agregaty i zestawy maszyn, a później systematycznie wprowadzać specjalistyczne maszyny użytkowane w większości zespołowo lub usługowo. Rolnictwo może na zamówienie społeczne dostarczać ponadstandardowe jakościowo surowce żywnościowe produkowane metodami ekologicznymi a ściślej organicznymi, czyli bez stosowania nawożenia mineralnego, środków chemicznej ochrony roślin i zwierząt oraz konserwantów, hormonów i produktów modyfikacji genetycznych. Będą to jednak produkty rolnictwa ekstensywnego, mało wydajnego i pracochłonnego, a więc produkty zdecydowanie droższe od standardowych i na tak drogą żywność stać obecnie tylko nieliczne grupy społeczeństwa bogatych krajów zachodnich. W Polsce powszechne żądanie dostaw tzw. żywności ekologicznej, mija się prawie całkowicie z rynkowym popytem, powodując minimalne przyrosty jej podaży.


Autor: Kuś J.; Jończyk K.

Tytuł: Uprawa zbóż w gospodarstwach ekologicznych. Materiały dla doradców.

Wydawca: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego – Regionalne Centrum Doradztwa Rozwoju Rolnictwa – Radom Numeracja ISBN: 83-89060-22-1 Rok wydania: 2003

Spis treści: 1. Rolnictwo ekologiczne – ogólna charakterystyka: 1.1. Praktyczne znaczenie rolnictwa ekologicznego 1.2. Przestawianie gospodarstw na produkcję ekologiczną 1.3. Organizacja gospodarstw ekologicznych 1.4. Specyfika produkcji ekologicznej 1.5. Plonowanie roślin. 2. Zboża – informacje ogólne: 2.1. Właściwości biologiczne i rozwój zbóż,

  • Znaczenie gospodarcze zbóż 2.3. Skład chemiczny ziarna 2.4. Zagospodarowanie ziarna zbóż 3. Wymagania siedliskowe: 3.1. Wymagania glebowe Wymagania wodne 3.3. Wymagania termiczne. 4. Miejsce zbóż w płodozmianie: 4.1. Specyficzne znaczenie płodozmianu w rolnictwie ekologicznym 4.2. Zasady planowania płodozmianów dla gospodarstw ekologicznych 4.3. Dobór przedplonów dla zbóż 4.4. Przykładowe płodozmiany dla gospodarstw ekologicznych. 5. Dobór odmian, zasiewy mieszane: 5.1. Ogólne kryteria doboru odmian 5.2. Pszenica orkisz 5.3. Mieszanki i mieszaniny: 5.3.1. Mieszanki zbożowo- strączkowe 5.3.2. Mieszaniny odmianowe zbóż 5.3.3. Jare mieszanki zbożowe. 6. Upraw roli pod zboża. 7. Siew: 7.1. Jakość materiału siewnego 7.2. Sposoby zaprawiania nasion 7.3. Termin siewu 7.4. Normy wysiewu. 8. Ochrona przed chwastami, chorobami i szkodnikami:
  • Ograniczanie zachwaszczenia: 8.1.1. Metody pośrednie regulacji zachwaszczenia 8.1.2. Metody bezpośrednie regulacji zachwaszczenia. 8.2. Choroby grzybowe i szkodniki: 8.2.1. Ważniejsze choroby i szkodniki zbóż 8.2.2. Środki ochrony roślin dopuszczone do stosowania w rolnictwie ekologicznym. 9. Gospodarka składnikami nawozowymi: 9.1. Odczyn gleby 9.2. Gospodarka azotem, fosforem i potasem. 10 Zbiór i przechowywanie. 11. Opłacalność produkcji zbóż w rolnictwie ekologicznym. 12 Literatura uzupełniająca.

Autor: Budziński K.

Tytuł: Warunki prowadzenia produkcji metodami ekologicznymi.

Tytuł czasopisma: Poradnik Rolnika Pomorskiego Numeracja serii: Nr 11 (143)

Rok wydania: 2003

Streszczenie: W gospodarstwie ekologicznym produkcja prowadzona jest zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju, aktywizuje przyrodnicze mechanizmy produkcji rolnej poprzez stosowanie naturalnych środków produkcji oraz zapewnia trwałą żyzność gleby, zdrowotność roślin i zwierząt. Omówiono zasady i warunki jakie musi spełniać gospodarstwo rolne ubiegające się o status gospodarstwa ekologicznego. Zamieszczono również wykaz upoważnionych jednostek wydających certyfikaty w rolnictwie ekologicznym oraz podano stawki dotacji na dofinansowanie kosztów kontroli gospodarstw na zgodność prowadzenia produkcji metodami ekologicznymi oraz stawki dotacji do 1 ha uprawy ekologicznej dla gospodarstw podejmujących produkcję i produkujących metodami ekologicznymi.


Autor: Adamowicz R.

Tytuł: Zasady rolnictwa zrównoważonego i ekologicznego – próba porównania.

Tytuł czasopisma: Przegląd Technik Rolniczych i Leśnych Numeracja serii: nr 10/2003 Rok wydania: 2003

Streszczenie: Zasady rolnictwa zrównoważonego są ściśle powiązane z zasadami rolnictwa ekologicznego, które jest częścią pierwszego. Obydwa systemy gospodarowania uwzględniają aspekty przyrodnicze i ekonomiczne. Ważnym zagadnieniem jest także zabezpieczenie dostaw żywności charakteryzującej się wysoką jakością, a także aspekty socjalne, a więc dążenie do poprawy poziomu życia rolników poprzez zapewnienie dochodów pozwalających na godny standard życia w społeczności wiejskiej. W obszarze rolnictwa zrównoważonego mieści się także rolnictwo integrowane, które dopuszcza stosowanie nawozów mineralnych oraz herbicydów niedopuszczalnych w rolnictwie ekologicznym. W rolnictwie ekologicznym niezwykle istotny jest także warunek certyfikacji gospodarstw oraz produkowanej przez nie żywności.


Autor: Dach J.; Zbytek Z.

Tytuł: Produkcja kompostów na bazie materiałów organicznych dostępnych w gospodarstwie ekologicznym.

Tytuł czasopisma: J.Res.Appl.Agricult.Eng.- Pr.PIMR/Poznań Numeracja serii: Vol.48 (2)

Rok wydania: 2003

Streszczenie: Przedstawiono możliwości wytwarzania kompostów w gospodarstwach ekologicznych. Ze względu na surowe ograniczenia, odnośnie nawożenia w rolnictwie ekologicznym, podstawowymi materiałami do produkcji nawozu są nawozy naturalne i inne materiały organiczne wytwarzane bezpośrednio na potrzeby gospodarstwa. Stwierdzono, że przy pomocy ogólnie dostępnych środków technicznych, występujących w przeciętnym gospodarstwie ekologicznym, jest możliwe uzyskiwanie dobrej jakości kompostu na bazie stałych oraz płynnych nawozów naturalnych. W przypadku produkcji większej masy kompostu najbardziej opłacalne i efektywne jest kompostowanie z zastosowaniem specjalistycznego ciągnikowego aeratora pryzm.


Autor: Golka W.

Tytuł: Ograniczenie zanieczyszczeń pochodzenia rolniczego poprzez rozbudowę infrastruktury technicznej w gospodarstwach rolnych.

Tytuł czasopisma: J.Res.Appl.Agricult.Eng.- Pr.PIMR/ Poznań Numeracja serii: Vol.48 nr 2 Rok wydania: 2003

Streszczenie: Zanieczyszczenia punktowe powstają przede wszystkim na skutek niewłaściwego przechowywania i gospodarki płynnymi i stałymi nawozami naturalnymi na poziomie gospodarstw rolnych. Zanieczyszczenia obszarowe azotem i fosforem dotyczą większych rejonów i powstają w zasadzie w sposób ciągły. Głównym problemem jest ich poziom. Poziom dopuszczalny może być przekroczony m.in. na skutek zbyt wysokiej koncentracji produkcji zwierzęcej. Niezbędne są prace nad wyznaczeniem terenów szczególnie wrażliwych na zanieczyszczenia pochodzenia rolniczego dla terenów całej Polski. Metody wyznaczania terenów szczególnie wrażliwych oparte są na modelowaniu i monitorowaniu. Ochrona takich miejsc następuje m.in. poprzez budowę stref buforowych, rozwój technicznej infrastruktury na wsi, a także poprzez rozwijanie nowoczesnych technologii produkcji zwierzęcej sprzyjających rolnictwu ekologicznemu. Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji opracował i wdrożył szereg konstrukcji urządzeń technicznych dla gospodarstw rolnych, chroniących środowisko naturalne na wsi. Ideą tych rozwiązań jest, aby były tanie, skuteczne i dawały większą samodzielność rolnikom przy ich wykonywaniu. Zmniejsza to koszty realizacji takich inwestycji.


Autor: Runowski H.

Tytuł: Efektywność produkcyjno – ekonomiczna gospodarstw ekologicznych.

Tytuł czasopisma: Zagadnienia Doradztwa Rolniczego Numeracja ISSN: 1232-3578 Numeracja serii: nr 3(39)

Rok wydania: 2004

Streszczenie: Rozwój wysokonakładowego rolnictwa konwencjonalnego spotyka się z coraz większą krytyką ze strony różnych aktorów rynku i świata polityki. Efektem tego jest rosnące zainteresowanie przyjaznymi środowisku metodami produkcji rolniczej. Szczególne miejsce wśród nich zajmuje rolnictwo ekologiczne, które z jednej strony zakłada całkowite wyeliminowanie stosowania chemicznych środków produkcji, z drugiej zaś zaleca wielostronny płodozmian z dużym udziałem roślin motylkowatych, nawożenie organiczne, mechaniczne i biologiczne niszczenie chwastów, chorób i szkodników. Jego cechą jest jednak niższa w porównanie z rolnictwem konwencjonalnym efektywność techniczna. Szans rozwojowych polskiego rolnictwa nie należy upatrywać wyłącznie ani przede wszystkim w rozwoju rolnictwa ekologicznego. Większość polskich konsumentów z uwagi na ograniczony poziom dochodów poszukiwać będzie na rynku produktów tańszych, uzyskiwanych metodami respektującymi podstawowe wymogi ochrony środowiska. Szczególne miejsce przypadnie rolnictwu integrowanemu, które stanowi formę pośrednią, pomiędzy rolnictwem konwencjonalnym a rolnictwem ekologicznym. Tym samym w ramach realizowanej funkcji produkcyjnej należy przewidywać dualną (ekologiczną i integrowaną) drogę rozwoju polskiego rolnictwa.


Autor: Sazońska B.

Tytuł: Przestawianie gospodarstw konwencjonalnych na produkcję ekologiczną. Materiały dla rolników.

Wydawca: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego – Regionalne Centrum Doradztwa Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Radomiu Numeracja ISBN: 83-89060-68-x Rok wydania: 2004

1.Wprowadzenie, 1.1. Uwarunkowania prawne, 1.2. Dotacje, 1.3. Warunki udziału w programie rolno-środowiskowym, 1.4. Co to jest zwykła dobra praktyka rolnicza, 1.5. Terminy składania wniosków w ARiMR, 2. Zasady produkcji ekologicznej na poziomie gospodarstwa, 2.1. Produkcja roślinna, 2.1.1 Uprawa roli, 2.1.2. Płodozmian, 2.1.3. Materiał siewny, 2.1.4. Ochrona roślin, 2.1.5. Ograniczenie zachwaszczenia, 2.2.Produkcja zwierzęca, Pochodzenie zwierząt, 2.2.2. Żywienie, 2.2.3. Zapobieganie chorobom i leczenie weterynaryjne, 3. Przydatne adresy, 3.1. Wykaz wydawnictw dotyczących szczegółowej technologii produkcji roślinnej i zwierzęcej dostępnych w ODR, 4. Załącznik Nr 1 – Upoważnione jednostki certyfikujące rolnictwo ekologiczne w roku 2003.


Autor: Stępowska A.; Grudzień K.; Adamicki F.; Dobrzański A.; Robak J.; Szwejda J.; Kaniszewski S.

Tytuł: Ekologiczne metody uprawy roślin w gruncie i pod osłonami. Materiały dla rolników

Wydawca: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego – Regionalne Centrum Doradztwa Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Radomiu Numeracja ISBN: 83-89060-35-3

Rok wydania: 2004

Streszczenie: Wstęp zawiera omówienie wartości odżywczej i znaczenia gospodarczego różnych roślin oraz ich wymagań klimatycznych, glebowych, pokarmowych i nawozowych. Następne rozdziały dotyczą przygotowania rozsady do uprawy gruntowej i szklarniowej, uprawę w polu, uprawę pod osłonami, ochronę przed chwastami, chorobami i szkodnikami. Na zakończenie omówiono zagadnienia związane ze zbiorem , pakowaniem i przygotowaniem roślin do sprzedaży.


Autor: Tyburski J.

Tytuł: Nawożenie i żyzność gleby w gospodarstwie ekologicznym. Materiały dla rolników.

Wydawca: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego – Regionalne Centrum Doradztwa

Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Radomiu

Numeracja ISBN: 83-89060-67-1

Rok wydania: 2004

Spis treści:

1. Od autora, 2. Istota gospodarki nawożeniowej, Równowaga paszowo- nawozowa, Gleba, Roślina, Cele gospodarki nawozowej, 3. Od czego zacząć?, Znaczenie odczynu gleby dla samej gleby, Skutki kwaśnego odczynu gleby dla rośliny uprawnej, Odczyn a aktywność biologiczna gleby, Jaki odczyn pozostał po okresie gospodarowania konwencjonalnego, Wybór formy nawozów wapniowych i dawki, 4. Bieżąca praktyka nawozowa, Nawożenie a płodozmian, Znaczenie roślin motylkowatych wieloletnich i strączkowych, Likwidacja plantacji motylkowatych wieloletnich, Znaczenie międzyplonów dla żyzności gleby, Dobór roślin w płodozmianie a bilans próchnicy, 5. Racjonalne zagospodarowanie nawozów naturalnych, Obornik, Przechowywanie obornika, Zasady nawożenia obornikiem, Komposty, Stosowanie kompostów, Procesy zachodzące podczas kompostowanie i ich znaczenie, Kompostowanie sposobem higienizacji gospodarstwa, Porównanie właściwości nawozowych obornika i kompostów, Gnojówka, 6. Nawozy mineralne w rolnictwie ekologicznym, Sprzedaż płodów rolnych a bilans składników pokarmowych, Potas- składnik deficytowy w gospodarstwach ekologicznych, Naturalne nawozy mineralne dozwolone w rolnictwie ekologicznym, Mączka bazaltowa, 7. Załącznik Nr 1 – Upoważnione jednostki certyfikujące rolnictwo ekologiczne w roku 2004, 8. Cytowane piśmiennictwo.


Autor: Walczak J.; Urbańczyk J.; Szewczyk A.

Tytuł: Chów trzody chlewnej metodami ekologicznymi.

Wydawca: Krajowe Centrum Rolnictwa Ekologicznego w Radomiu Numeracja ISBN: 83-89060-47-7 Rok wydania: 2004

Streszczenie: Omówiono zasady chowu trzody chlewnej metodami ekologicznymi z uwzględnieniem następujących zagadnień: dobór ras, koncentracja i obsada zwierząt, Środowiskowe wymagania zwierząt, praktyczne rozwiązania systemów utrzymania, podstawy ekologicznego żywienia świń, optymalizacja dawek pokarmowych zgodnie z zapotrzebowaniem świń i założeniami żywienia ekologicznego, higiena i profilaktyka, efektywność ekologicznego chowu świń. Zamieszczono również wykaz jednostek certyfikujących rolnictwo ekologiczne w roku 2003.


Autor: Kamiński E.; Kamionka J.

Tytuł: Doskonalenie technologii nawożenia ciekłego w produkcji roślinnej oraz łącznego stosowania nawozów i pestycydów.

Tytuł czasopisma:

Numeracja serii: IBMER

Rok wydania: 2002

Streszczenie: Opracowano monografię pt. „Technika ochrony roślin i łącznego stosowania agrochemikaliów w uprawach rolniczych”. W pierwszej części opracowania przedstawiono budowę opryskiwacza zwracając uwagę na te jego elementy, które użytkownik podczas eksploatacji może wymienić i dobierać w zależności od warunków występujących podczas zabiegu. Podano zakres obowiązkowych badań stanu technicznego opryskiwaczy, które wprowadzono w Polsce od 1 stycznia 1999 roku. Przedstawiono zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, które należy przestrzegać przy wykonywaniu prac związanych z ochroną roślin, opisano odzież i sprzęt ochrony osobistej. Druga część opracowania obejmuje technikę dokarmiania dolistnego azotem i łączne stosowanie ciekłych nawozów azotowych i pestycydów.


Autor: Ignatowicz-Owsieniuk K.; Skoczko I.

Tytuł: Zastosowanie metod sorpcyjnych przy usuwaniu pestycydów z wody pitnej.

Tytuł czasopisma: Ekopartner Numeracja serii: nr 4(89)

Rok wydania: 1999

Streszczenie: W naszym kraju blisko 50 proc. wód ujmowanych do celów wodociągowych stanowią wody powierzchniowe. Pestycydy zaś należą do groźnych zanieczyszczeń wód powierzchniowych, a nawet podziemnych. Zagrożenie dla zdrowia ludzkiego stanowią: insektycydy fosforogeniczne, herbicydy triazynowe, herbicydy pochodne kwasu fenylooctowego, pestycydy chloroorganiczne, karbaminiany oraz herbicydy mocznikowe. Zastosowano metody sorpcyjne w procesie usuwania mikrozanieczyszczeń z wody pitnej. Zasadniczą funkcją adsorpcji jest usuwanie rozpuszczonych resztek substancji organicznych o małym stężeniu. Najlepszymi sorbentami są ciała porowate o dużej powierzchni właściwej od setek do tysięcy mr/g, m.in. węgle aktywne. Do badań wykorzystano: WD-extra – węgiel otrzymywany z węgla kamiennego typu 34 jako granule o średnicy 1,0 – 1,5 mm, przeznaczony do uzdatniania wody pitnej w dużych zakładach uzdatniania wody, jak i małych instalacjach filtrów oraz AG-5 – otrzymywany z węgla kamiennego przez karbonizowanie, aktywację i wyprasowanie granul; stosowany do oczyszczania wody przeznaczonej do celów spożywczych i medycznych. Skuteczność uzdatniania wody zależy od własności fizykochemicznych węgli aktywnych. Lepszą efektywnością charakteryzują się sorbenty o większej powierzchni właściwej, lepszej zdolności dechloracji i mniejszym uziarnieniu. Stwierdzono także, że wzrost obciążenia filtra wpływa proporcjonalnie na spadek efektywności detoksykacji herbicydów.


Autor: Wegorek W.

Tytuł: Wpływ pestycydów na środowisko rolnicze.

Tytuł czasopisma: Technika Rolnicza Numeracja serii: R.42 nr 4 Rok wydania: 1993

Streszczenie: Szczegółowe badania wpływu pestycydów na agrocenozę prowadzono od 1963 r. na polach Winnogóry (IOR). Obejmowały one badanie środowiska glebowego, wodnego i szaty roślinnej (rzepak, pszenica, jęczmień, kukurydza, buraki cukrowe, rośliny pastewne, kiszonki liści buraków i kukurydzy. W próbkach glebowych znajdowano nieznaczne ilości lindanu i DDT. Analiza wód gruntowych nie wykazała śladów pestycydów, w stawach, do których wpływają wody z pól stwierdzono nieznaczne ilości herbicydów (MCPA i 2,4 D). Ziarno pszenicy i jęczmienia wykazało minimalną obecność. Konieczność stosowania pestycydów w ochronie roślin wynika z występujących licznie agrofagów, niszczących uprawy polowe. Poleganie na mechanicznym, fizycznym czy ręcznym zwalczaniu szkodników, patogenów czy chwastów nie daje efektów. Metody biologiczne mogą być stosowane na małych powierzchniach, np. w szklarniach czy w ogródkach i to tylko przeciw niektórym owadom. Natomiast przeciw patogenom czy chwastom brak jest biopreparatów. Trwałe pestycydy nie powinny być stosowane na polach, ponieważ kumulując się w glebie i w wodzie, przenikają one do roślin uprawnych i organizmów żyjących na polach. Obecny zestaw pestycydów składa się prawie wyłącznie z preparatów o krótkiej trwałości, które mogą być stosowane tylko w minimalnych ilościach. Celem niedopuszczenia do skażeń środowiska rolniczego trzeba przestrzegać przepisów, podanych na opakowaniach preparatów.


Autor: Grześkiewicz Z.

Tytuł: Płodozmian w rolnictwie ekologicznym.

Tytuł czasopisma: Twój Doradca Rolniczy Rynek Numeracja serii: 04/68 Rok wydania: 2005

Streszczenie: Warunkiem powodzenia w uprawie biologicznej jest dobrze przemyślany płodozmian. Monokultura i zasiew ciągły są błędem ekologicznym, w perspektywie – błędem ekonomicznym. Żyzność gleby można utrzymać jedynie przez stałe odnawianie w niej zasobów próchnicy, co osiąga się przede wszystkim poprzez poprawny płodozmian, który pełni funkcję nawozową, czyli utrzymywania bilansu próchnicy i azotu w glebie, fitosanitarną oraz odchwaszczającą.


Autor: Czembor H.J.; Czembor J.H.

Tytuł: Hodowla zbóż dla potrzeb rolnictwa ekologicznego

Tytuł czasopisma: Wieś Jutra Numeracja serii: Nr 4(81)

Rok wydania: 2005 Streszczenie:

Omówiono stan rolnictwa ekologicznego oraz europejski plan działania dotyczący żywności ekologicznej i rolnictwa ekologicznego. Zwrócono uwagę na konieczność opracowania ekologicznych programów hodowlanych zbóż, które muszą być zgodne z ogólnymi zasadami rolnictwa ekologicznego. Naukowcy stowarzyszeni w międzynarodowych organizacjach ECO- PB oraz IFOAM przedstawili założenia takiego programu, obejmujące cztery etapy: 1. pozyskanie materiału wyjściowego dla potrzeb hodowli ekologicznej (testowanie kolekcji roślin z banku genów pod kątem przydatności w systemie rolnictwa ekologicznego), 2. tworzenie programów hodowlanych dla potrzeb rolnictwa ekologicznego (kursy dla hodowców i rolników, współpraca między firmami hodowlanym), 3. przygotowanie podstaw prawnych regulujących zagadnienia certyfikacji oraz praw konsumentów, 4. poszukiwanie alternatywnych źródeł finansowania hodowli ekologicznej.


Autor: Halamska M.

Tytuł: Rolnictwo organiczne.

Tytuł czasopisma: Wieś i Rolnictwo Numeracja serii: nr 2(127)

Rok wydania: 2005 Streszczenie:

Rolnictwo biologiczne (ekologiczne, naturalne) wskazywane jest, także w Portugalii, jako jeden z czynników rozwoju wiejskiego. Korzystny wpływ na środowisko naturalne przejawia się: – w ograniczeniu jego skażenia (m.in. dzięki użytkowaniu energii alternatywnych i mniejszemu wykorzystaniu energii zatruwających środowisko), – wpływie na równowagę ekosystemów, – w wkładzie w tzw. trwały rozwój. Posiada także pozytywne skutki społeczno- kulturowe, bowiem tworzy nowe miejsca pracy, zatrzymuje młodych na wsi i tym samym przyczynia się do rewitalizacji środowiska wiejskiego. Wśród pozytywów ekonomicznych wymienić należy wysokiej jakości produkty spożywcze stanowiące tzw. zdrową żywność, wysokie zbiory, nowe możliwości rynkowe. Plan National Para o Desenvolvimento Agricultura Biologica, przygotowany przez MADRP na lata 2004-2007, przewiduje wzrost areału upraw biologicznych do 7% użytków rolnych kraju i wzrost udziału gospodarstw biologicznych do 1%, tj. 4700. Prowadzenie gospodarstwa biologicznego to wyzwanie dla młodych, wykształconych i przedsiębiorczych. Tego typu rolnictwo potrzebuje więcej rąk do pracy, gdyż nie używa ułatwiających proces środków chemicznych. Nowe miejsca pracy powstają jednak przede wszystkim w otoczeniu takiego rolnictwa: sieci komercjalizacji i przetwórstwa tych produktów, szkolenia rolników, nadzorowania produkcji i przetwórstwa, badań, eksperymentów, wdrożeń.


Autor: Płuciennik D.; Zbytek Z.

Tytuł: Rolnictwo ekologiczne – czynniki wpływające na jego rozwój w kraju.

Tytuł czasopisma: Technika Rolnicza Numeracja serii: R. 50 nr 4(734)

Rok wydania: 2001 Streszczenie:

Polska dysponuje dobrymi warunkami do przestawienia gospodarstw na formy ekologiczne: gospodarstwa są małe, a liczba ludności rolniczej duża. Po wydaniu w 2000 roku rozporządzenia MRiRW w sprawie stawek dotacji do upraw ekologicznych, liczba gospodarstw ekologicznych wzrosła z 183 w roku 2000 do 1400 w roku 2001. Rozwój rolnictwa ekologicznego mógłby postępować szybciej, gdyby energiczniej prowadzono kursy i szkolenia kształtujące świadomość ekologiczną rolników. Ważną rolę powinny tu odegrać także szkoły i fundacje ekologiczne. W kraju brak jest maszyn własnej produkcji, koniecznych w gospodarstwach ekologicznych, a importowane są zbyt drogie. Wobec trudności związanych ze zbytem produktów ekologicznych warto propagować ekoturystykę, czyli spędzanie wolnego czasu przez mieszkańców miast w gospodarstwach ekologicznych. Zbyt produktów odbywa się wówczas w gospodarstwie.


Autor: Płuciennik D.

Tytuł: Polskie rolnictwo ekologiczne w 2000 roku.

Tytuł czasopisma: J.Res.Appl.Agricult.Eng.- Pr.PIMR/Poznań Numeracja serii: Vol.46 nr 2 Rok wydania: 2001 Streszczenie:

Rolnictwo ekologiczne, określane również jako: biologiczne, organiczne lub biodynamiczne, oznacza system gospodarowania o zrównoważonej produkcji roślinnej i zwierzęcej w obrębie gospodarstwa, oparty na środkach pochodzenia biologicznego i mineralnego nieprzetworzonych technologicznie. Podstawową zasadą jest odrzucenie w procesie produkcji żywności środków chemii rolnej, weterynaryjnej i spożywczej. Rolnictwo jest systemem zrównoważonym pod względem ekonomicznym, ekologicznym i społecznym. W ostatnich latach w wielu krajach europejskich obserwuje się znaczny rozwój rolnictwa ekologicznego. Powierzchnia użytków rolnych uprawiana metodami ekologicznymi w UE zwiększyła się z niecałych 120 tys. ha w 1986 r. do 4 mln ha w 2000 r. Oznacza to średni wzrost o około 25 %. Obecnie liczba gospodarstw ekologicznych w krajach UE wynosi średnio 2 %, zakładany program rozwoju przewiduje osiągnięcie w 2005 r. około 10 %, a w 2010 r. osiągnięcie poziomu 20 -30 % ogólnej liczby gospodarstw. Rolnictwo ekologiczne jest szansą dla gospodarstw małych, których jest bardzo dużo. Większa pracochłonność w tych gospodarstwach jeszcze długo będzie pozwalała zatrudnić całe rodziny. W skali globalnej rolnictwo ekologiczne jest systemem niskonakładowym (energooszczędnym), choć na poziomie gospodarstwa bardziej pracochłonnym i skomplikowanym organizacyjnie. Koszty własne takiego gospodarstwa są zdecydowanie niższe, w związku z tym wzrasta rentowność gospodarstwa ekologicznego. Przedstawiono system kontroli i certyfikacji, podano aktualne regulacje prawne.


Autor: Małyszek M.; Szmidt K

Tytuł: Rolnictwo ekologiczne w Polsce i krajach Unii Europejskiej.

Tytuł czasopisma: Wieś i Rolnictwo Numeracja serii: 3(120)

Rok wydania: 2003 Streszczenie:

Przedstawiono porównanie poziomu rozwoju rolnictwa ekologicznego w Polsce i Unii Europejskiej, omówiono regulacje prawne dotyczące rolnictwa ekologicznego, systemy wsparcia finansowego dla rolnictwa ekologicznego oraz dokonano ogólnej analizy rynku produktów ekologicznych w krajach Unii Europejskiej.


Autor: Sołtysiak U.

Tytuł: System kontroli w rolnictwie ekologicznym. Koncepcja i wymogi prawne.

Tytuł czasopisma: J.Res.Appl.Agricult.Eng.- Pr.PIMR/Poznań Numeracja serii: Vol.48 (2)

Rok wydania: 2003 Streszczenie:

Integralnym elementem rolnictwa ekologicznego jest system kontroli produkcji, który służy uwiarygodnieniu producenta i produktów. Kontrola prowadzona przez upoważnione jednostki certyfikujące jest warunkiem wprowadzania do obrotu produktów oznakowanych z powołaniem na rolnictwo ekologiczne. W artykule przedstawiono założenia merytoryczne (kontrola produkcji zamiast kontroli produktu) oraz prawno-organizacyjne systemu. Zarysowano rozwój systemu od dobrowolnych ustaleń sektora ekorolniczego do obecnie obowiązujących regulacji prawnych. Podkreślono, że kontrola w rolnictwie ekologicznym jest traktowana nie jako instrument ścigania, lecz instrument jego wiarygodności.


Autor: Kamionka J.

Tytuł: Technika ochrony roślin i łącznego stosowania agrochemikaliów w uprawach rolniczych.

Numeracja ISBN: 83-86264-94-2 Wydawca: IBMER Rok wydania: 2004 Streszczenie:

Przedstawiono budowę, obsługę i regulację opryskiwacza oraz dobór właściwych parametrów pracy. Podano zakres obowiązkowych badań stanu technicznego opryskiwaczy, które wprowadzono w Polsce od 1 stycznia 1999 r. Opisano odzież ochronną i sprzęt ochrony osobistej oraz przedstawiono zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, których należy przestrzegać przy wykonywaniu prac związanych z opryskiwaniem roślin. W dalszej części pracy opisano technikę dokarmiania dolistnego azotem i łącznego stosowania ciekłych nawozów azotowych i pestycydów. Wykonanie nawożenia i ochrony roślin w jednym zabiegu jest tańsze w porównaniu z aplikacją rozdzielną. Łączne stosowanie agrochemikaliów wiąże się z większym lub mniejszym ryzykiem uszkodzenia roślin, dlatego wymaga ono zawsze ostrożniejszego postępowania i starannego doboru rozpylaczy lub urządzeń rozlewowych oraz parametrów pracy podczas opryskiwania


Autor: Szczukowski S.; Tworkowski J.

Tytuł: Produkcja wieloletnich roślin energetycznych w regionie Warmii i Mazur – stan aktualny i perspektywy.

Tytuł czasopisma: Postępy Nauk Rolniczych Numeracja serii: R.50/55 nr 3/303 Rok wydania: 2003 Streszczenie:

Badania prowadzone na Uniwersytecie Warmińsko – Mazurskim określały plonowanie, skład chemiczny i wartość kaloryczną drewna, wybranych form Sa/ix sp. w zależności od częstotliwości zbioru. Wilgotność tego drewna pozyskanego z plantacji była najwyższa u pędów zbieranych co roku (52,86 proc.), istotnie malała w cyklu zbioru 2-letnim i 3-letnim odpowiednio 49,62 i 46,05 proc. Plon suchej masy drewna Sa/ix sp. w doświadczeniu u badanych klonów wahał się od 110 do 264 dt/ha i rok. Wartość kaloryczna drewna zbieranego co roku wynosiła średnio 18,55 MJ/kg s.m., a co 3 lata 19,56 MJ/kg s.m. Zawartość: popiołu po spopieleniu drewna malała średnio od 1,89 proc. przy zbiorze pędów co roku do 1,37 i 1,28 odpowiednio w cyklu 2- i 3-letnim celulozy w drewnie była najwyższa przy zbiorze roślin co 3 lata średnio 55,94 proc., malała wraz z przyśpieszeniem cyklu do 2- letniego (48,02 proc.) i rocznego (45,58 proc.) lignin najwyższa była w drewnie pozyskiwanym w cyklu 3-letnim (13,79 proc.) hemicelulozy w drewnie pozyskiwanym w cyklu rocznym wynosiła średnio 13,44 proc., a w 3-letnim 13,96 proc. Bardzo wysoka produktywność Salix sp., wysoka zawartość w nim celulozy i lignin sprawia, że rośliny te mogą być interesującym surowcem do produkcji metanolu. Sprawność energetyczna uprawy wierzby krzewiastej zbieranej w cyklach 3-letnich jest ponad jednokrotnie wyższa niż przy uprawie rzepaku i ośmiokrotnie wyższa niż przy uprawie pszenżyta ozimego. Szybko rosnące wierzby krzewiaste dają bardzo wysoki współczynnik efektywności energetycznej (nawet 50-krotnie wyższy niż u 1-rocznych roślin przeznaczonych na rynek żywnościowy), więc ich uprawa na plantacjach polowych Warmii i Mazur mogłaby pozytywnie wpłynąć na rozwój tego regionu Polski i wdrożenie nowej polityki rolnej nastawionej na rozwój tzw. rolnictwa nieżywnościowego, produkującego    rośliny do energetycznego i przemysłowego wykorzystania.

Technologie fermentacji metanowej do unieszkodliwiania odpadów

VALORGA

Technologia VALORGA jest rozwijana od 1981 r. przez firmę Valorga International S.A.S. Na skalę przemysłową proces beztlenowy został wprowadzony we Francji w połowie lat 80-tych w zakładach w La Buisse i Amies, gdzie przetwarzaniu biologicznemu poddawano mechanicznie przygotowane odpady komunalne. Proces został nastawiony na wykorzystanie zmieszanych odpadów komunalnych, segregowanych u źródła odpadów kuchennych oraz frakcji organicznej w pozostałości po segregacji u źródła.

Wyróżnikiem technologii jest jest sucha balistyczna separacja, która ma na celu usunięcie frakcji ciężkiej oraz innych zanieczyszczeń z biofrakcji zanim trafi ona do komory fermentacyjnej. Odpady mieszane są z wodą do zawartości suchej masy 25-35%. Fermentacja jest przeprowadzana jednostopniowo w mezofilowym lub termofilowym zakresie temperatur przez 18-25 dni [43]. Komora fermentacyjna to pionowy cylindryczny zbiornik pozwalający na grawitacyjne opróżnienie. Mieszanie biomasy odbywa się opatentowanym sposobem polegającym na wtrysku biogazu pod wysokim ciśnieniem co 15 minut przez sieć dysz ulokowanych u nasady komory [Rysunek 14]. Przefermentowany osad kierowany jest do prasy filtracyjnej, która pozwala uzyskać osad o zawartości ok. 40% s.m. oraz odciek, który w części jest zawracany do procesu i używany do uwodnienia odpadów. Pozostała część trafia do oczyszczalni ścieków. Po odwodnieniu osad poddawany jest kompostowaniu przez przynajmniej 2 tygodnie, jest oczyszczany i może trafić do sprzedaży [Rysunek 15].

Rysunek 14. Komora fermentacyjna wykorzystywana w technologii VALORGA [35]

Rysunek 15. Schemat technologiczny procesu fermentacji VALORGA [43]

W procesie uzyskuje się biogaz w ilości 80-160 m3/Mg wsadu, w zależności od składu odpadów. Większość wyprodukowanego biogazu jest przekształcana na elektryczność i ciepło w silniku wewnętrznego spalania połączonym z wymiennikiem ciepła.

Technologia Valorga jest nieodpowiednia dla stosunkowo mokrych odpadów o uwodnieniu poniżej 20% s.m., ponieważ dochodzi wtedy do osiadania ciężkich cząstek wewnątrz komory fermentacyjnej.

Proces fermentacji metodą firmy Valorga International prowadzony jest w kilku miastach europejskich [Tabela 10].

Tabela 10. Zastosowanie technologii VALORGA [43]

        Przepu-   Wielkość Czas Produkcja
Lp Miasto Kraj Rok stowość Rodzaj odpadów komór procesu biogazu
        [Mg/rok]   ferm. [m3] [dni] [m3/Mg]
1. Amiens Francja 1987 85000 odpady komunalne 3×2400

1×3500

18-22 140-160
2. Tilburg Holandia 1994 52000 segreg. u źródła 2×3300 20 80-85
3. Engelskirchen Niemcy 1997 35000 bioodpady 2×3000 25 100-110
4. Freiburg Niemcy 1999 36000 bioodpady 1×4000 25 110-120
5. Geneva Szwajcaria 2000 10000 bioodpady 1×1300 24 110-120
6. Cadiz Hiszpania 2001 115000 odp. z gosp. dom. 4×4000 25 145
7. La Coruna Hiszpania 2001 182500 odpady komunalne 4×4500 16-20 130-150
8. Mons Belgia 2002 23000

35700

odp. z gosp. dom. bioodpady 2×3800 25 110-120
9. Varennes-

Jarcy

Francja 2002 70000

30000

odp. z gosp. dom., bioodpady 2×4200

1×4500

25 154
        44200 odpady komunalne,      
10. Bassano Włochy 2003 8200 bioodpady, 3×2400 33 129
        3000 osady ściekowe      
11. Barcelona – Ecoparque II Hiszpania 2003 120000 odp. z gosp. dom. 3×4500 25 114

KOMPOGAS

Szwajcarska technologia Kompogas została opracowana pod koniec lat 80-tych przez Waltera Schmida. Z finansową pomocą szwajcarskiego rządu i kantonu Zurich w 1991 r. w Rumlang w Szwajcarii rozpoczął działanie pierwszy zakład wykorzystujący suchą jednostopniową fermentację termofilową [41].

Technologia nastawiona jest na przetwarzanie odpadów z pielęgnacji terenów zielonych oraz odpadów organicznych segregowanych u źródła, dzięki czemu produkuje oprócz biogazu również wysokiej klasy kompost.

Odpady organiczne po przejściu przez urządzenie rozdrabniająco-mieszające podawane są w stałych dawkach poprzez wymienniki ciepła do cylindrycznego poziomego reaktora fermentacyjnego [Rysunek 16]. Jest on wyposażony w wolnoobrotowy wał z łopatami, które pozwalają na przesuwanie materiału wsadowego. Fermentacja przebiega w temperaturze 55-60 0C.

Rysunek 16. Schemat technologii KOMPOGAS [41]

System Kompogas wymaga odpadów o zawartości 23-28% s.m. Przy większym uwodnieniu frakcja ciężka, jak piasek i szkło, opada na dno i akumuluje się w reaktorze, natomiast zbyt mała zawartość wody powoduje powstawanie oporów przy przepływie bioodpadów.

Proces fermentacji trwa 15-20 dni, po czym rozłożona biomasa jest wypychana z reaktora i poddawana odwodnieniu. Ze względu na prowadzenie procesu w zakresie temperatur termofilowych, osad po fermentacji pozbawiony jest mikroorganizmów i nasion chwastów.

Powstający biogaz (ok. 130 m3/Mg odpadów) może być wykorzystany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej, ale również po odpowiednim przetworzeniu jest stosowany jako paliwo samochodowe lub wtłaczany do sieci gazowej.

Osad przefermentowany jest odwadniany i kompostowany. Filtrat jest używany do zaszczepiania materiału wsadowego, a nadmiar służy do produkcji biogazu.

Technologia Kompogas znajduje zastosowanie w wielu miastach, szczególnie europejskich i japońskich [Tabela 10].

Tabela 11. Wykorzystanie technologii KOMPOGAS [41]

Lp. Miasto Kraj Rok

uruchomienia

Przepustowość

[Mg/rok]

Liczba i rodzaj reaktorów
1. Rumlang Szwajcaria 1989 500 1 stal
2. Rumlang Szwajcaria 1992 8500 2 stal
3. Bachenbulach Szwajcaria 1994 10000 2 stal
4. Samstagern Szwajcaria 1995 10000 2 stal
5. Kempten Niemcy 1996 10000 2 stal
6. Otelfingen Szwajcaria 1996 12000 1 stal
7. Munchen-Erding Niemcy 1997 25500 2 stal
8. Lustenau Austria 1997 10000 2 stal
9. Hunsruck Niemcy 1997 10000 2 stal
10. Niederuzwil Szwajcaria 1998 13000 1 stal, 1 beton
11. Kyoto Japonia 1999 1000 1 stal
12. Alzey-Worms Niemcy 1999 26000 2 stal
13. Frankfurt Niemcy 1999 15000 1 beton
14. Volketswil Szwajcaria 2000 5000 1 stal
15. Bioabfallbehandlungsanlage

Roppen

Austria 2001 10000 1 stal
16. Braunschweig Niemcy 2001 26000 2 stal
17. Oetwil am See Szwajcaria 2001 10000 1 stal
18. Bachenbulach Szwajcaria 2003 4000 1 stal
19. Weissenfels Niemcy 2003 12500 1 beton

 

Zakłady w trakcie budowy:
Lp. Miasto Kraj Rok

uruchomienia

Przepustowość

[Mg/rok]

Liczba i rodzaj reaktorów
20. Jona, Rapperswil, Ruti Szwajcaria 2004 5000 1 stal
21. Kyoto Japonia 2004 20000 2 stal
22. Passau Niemcy 2004 39000 3 beton
23. Lenzburg Szwajcaria 2004 5000 1 stal
24. Martinique Karaiby 2004 20000 2 stal
25. Rioja Hiszpania 2005 75000 3 beton
26. Dietikon Szwajcaria 2005 10000 1 stal

DRANCO

Proces DRANCO (DRy ANaerobic COmposting) rozwijany przez belgijską firmę O.W.S. (Organic Waste Systems) wykorzystywany jest do unieszkodliwiania odpadów komunalnych oraz przemysłowych. Technologia ta opiera się na suchej, termofilowej, jednostopniowej fermentacji beztlenowej, po której następuje krótka faza dojrzewania tlenowego.

Przykładem zastosowania technologii DRANCO jest zakład w Kaiserslautern (Niemcy) o przepustowości 20000 Mg/rok odpadów komunalnych [1]. Odpady gromadzone w bunkrze są przy pomocy przenośnika taśmowego transportowane do młyna, a następnie sita o średnicy oczek 40 mm. Frakcja gruba trafia na wysypisko lub do spalarnii, natomiast drobna do zbiornika buforowego o pojemności 200 m3, który zapewnia ciągłość fermentacji w czasie dni wolnych. Przed wprowadzeniem odpadów do komory fermentacyjnej, są one mieszane z przefermentowaną pozostałością oraz podgrzewane przy pomocy pary wodnej do temperatury ok. 50 0C [Rysunek 17].

Proces ma miejsce w pionowej komorze fermentacyjnej, która jest ładowana od góry raz dziennie. Mieszanie wsadu odbywa się poprzez recyrkulację odpadów z dna komory wymieszanych z odpadami świeżymi (zazwyczaj w stosunku 6:1). Unieszkodliwiane mogą być odpady o zawartości suchej masy 20-50%. czas przebywania wsadu w komorze to 15-30 dni, a uzysk biogazu waha się w granicach 100-200 m3/Mg odpadów. Pozostałość po procesie jest odwadniana do zawartości ok. 50% s.m. i poddawana stabilizacji tlenowej przez ok. 2 tygodnie. Uzyskiwany biogaz jest gromadzony i spalany w silnikach gazowych lub agregatach kogeneracyjnych.

Firma OWS opracowała również system SORDISEP (SORting, DIgestion and SEParation), którego celem jest maksymalny odzysk materiałów i energii z odpadów komunalnych i przemysłowych. Schemat tego systemu opiera się na trzech podstawowych krokach [42]:

  • sucha segregacja frakcji wysokokalorycznej z przeznaczeniem na paliwo RDF (Refuse Derived Fuel), wydzielenie metali ferromagnetycznych i nie ferromagnetycznych;
  • produkcja biogazu z niskokalorycznej frakcji organicznej w procesie fermentacji metanowej;
  • mokra separacja po fermentacji z odzyskiem piasku, włókien i składników obojętnych.

Technologia DRANCO stosowana jest w kilku miastach europejskich [Tabela 12].

Tabela 12. Wykorzystanie technologii DRANCO [42]

Lp. Miasto Kraj Rok

uruchomienia

Przepustowość

[Mg/rok]

Rodzaj odpadów
1. Brecht I Belgia 1992 20000 Bioodpady, makulatura
2. Salzburg Austria 1993 20000 Bioodpady
3. Bassum Niemcy 1997 13500 Odpady

niesegregowane

4. Aarberg Szwajcaria 1998 11000 Bioodpady
5. Kaiserslautern Niemcy 1999 20000 Odpady

niesegregowane

6. Villeneuve Szwajcaria 1999 10000 Bioodpady
7. Brecht II Belgia 2000 50000 Bioodpady, makulatura
8. Alicante Hiszpania 2002 30000 Odpady zmieszane
9. Rzym Włochy 2002 40000 Odpady zmieszane

IMK

Dwustopniowa technologia fermentacji IMK (Integrierte Methanisierung und Kompostierung) rozwijana przez niemiecką firmę BioEnergie GmbH [15] pozwala na produkcję z bioodpadów zarówno biogazu, jak i wartościowego kompostu.

Dostarczane bioodpady są mielone i przesiewane na sicie o średnicy oczek 80 mm. Przesiew, po wydzieleniu metali żelaznych na elektromagnesie, trafia z dodatkiem wody do napowietrzanego reaktora, gdzie pozostaje przez trzy dni. Co 24 godziny wkład jest wyciągany, odsączany, mieszany ze świeżą wodą i zawracany do reaktora. Po trzech cyklach osad jest poddawany kompostowaniu, natomiast filtrat bogaty w substancje organiczne, po wydzieleniu drobnych zanieczyszczeń w hydrocyklonie, trafia do komory fermentacyjnej. Woda po oczyszczeniu jest zawracana do procesu, natomiast powstający biogaz spalany z odzyskiem energii elektrycznej i cieplnej [Rysunek 18].

Powstały w 1998 r. w Herten (Niemcy) zakład o rocznej przepustowości 18000 Mg bioodpadów jest w stanie wyprodukować 1800000 m3 biogazu/rok oraz 6000 Mg kompostu/rok. Odzyskana energia z biogazu to 3300000 kWhel[1] energii elektrycznej oraz 5500000 kWhterm[2] cieplnej.


[1]   kWhel -k ilowatogodziny energii w formie elekryczności

[2]   kWhterm – kilowatogodziny energii w formie ciepła

Wstęp pracy z ochrony środowiska

 

Współczesna wiedza z zakresu inżynierii środowiska nasuwa spostrzeżenia, że niejednokrotnie najlepszym rozwiązaniem problemów środowiskowych jest próba naśladowania samej natury. Wykształciła ona bowiem najdoskonalsze mechanizmy zarówno oczyszczania wód, powietrza, jak i rozkładu substancji. Zadaniem nowoczesnej technologii jest, w tym wypadku, uzyskanie większej kontroli nad procesami naturalnymi, ich przyspieszenie i pełne wykorzystanie efektów.

Prawidłowa gospodarka odpadami ma niezwykle duże znaczenie w realizacji idei zrównoważonego rozwoju. W przypadku, gdy pozwalają na to warunki, typ zabudowy, ważne jest propagowanie rozwiązań lokalnych, a nawet indywidualnych, np. kompostowania przydomowego. Umożliwia to na utrzymanie lokalnego obiegu materii oraz kształtuje świadomość ekologiczną mieszkańców.

Jednak w aglomeracjach miejskich, zakładach przemysłowych, większych gospodarstwach rolnych konieczne jest tworzenie obiektów scentralizowanych o dużych możliwościach przerobu odpadów. Zalecaną metodą może być wtedy technologia fermentacji metanowej. Oferuje ona bowiem pozytywne efekty, związane zarówno z unieszkodliwianiem odpadów, jak również stanowi źródło odnawialnej energii.

Mimo iż sam proces jest znany i stosowany od dawna, dopiero w ostatnich kilkunastu latach technologie jego wykorzystania stały się na tyle dojrzałe technicznie i ekonomicznie, że z powodzeniem mogą być wprowadzane na szeroką skalę. Zastosowanie ich w naszym kraju stwarza szansę na zmianę systemu gospodarki odpadami, opartej dotychczas w głównej mierze o ich składowanie.

Celem pracy jest przedstawienie możliwości, jakie daje wykorzystanie metody fermentacji metanowej do unieszkodliwiania organicznej frakcji odpadów komunalnych w Polsce.

Praca obejmuje charakterystykę odpadów organicznych i sposobów ich unieszkodliwiania oraz stan ustawodawstwa polskiego i unijnego w tym zakresie. Podaje podstawy procesów zachodzących w odpadach i opisuje stosowane w różnych krajach technologie wykorzystujące beztlenowy rozkład substancji organicznych. Przegląd aktualnego stanu oraz perspektyw rozwoju technologii fermentacji w Europie i świecie odniesiony został do sytuacji w Polsce. Przedstawiony w pracy Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych w Puławach jest przykładem prawidłowo prowadzonej gospodarki odpadami. Zakład ten może być wzorcem i zachętą do powstawania kolejnych obiektów tego typu w Polsce.

 

Centralne ogrzewanie zasilane słomą własną

Gospodarstwo posiada system zasilania C.O wyposażony w tradycyjny kocioł węglowy,którego eksploatacja jest dość droga ( wzrastająca cena węgla) i uciążliwa.

Na ogrzanie w okresie jesienno zimowym (średnio 6 miesięcy w roku) domu i pomieszczeń gospodarczych ,zużywa się 2,5 tony miesięcznie węgla kamiennego I-klasy. Co daje :

6 x 2,5=15 ton/sezon

Średni koszt 1 tony węgla to 400PLN ,zatem:

15 x 400zł = 6000 zł/sezon

  • Modernizacja kotłowni C.O

Przewiduje się wymianę kotła tradycyjnego(węglowego) na kocioł zasilany słomą (Rys 34.) wyprodukowaną we własnym gospodarstwie.

Rys. 35 .Budowa pieca opalanego słomą [68].

Biomasa jest bardzo wydajnym paliwem. Podczas spalania emitacja Co2 jest znikoma, bowiem wytwatrzana jest taka ilość, jaka została wcześniej pobrana z otoczenia. 2 tony ekologicznego paliwa równoważą się z 1 toną węgla kamiennego. Tylko, że pierwsze paliwo jest odnawialne, a złoża węgla ograniczone. Wartość opałowa słomy jako paliwa

energetycznego uzależniona jest od jej gatunku, wilgotności oraz techniki przechowywania. Bardziej wskazane jest użycie tzw. słomy szarej, czyli pozostawionej przez pewien czas po ścięciu na działanie warunków atmosferycznych, a następnie wysuszonej. Taki produkt charakteryzuje się nieco lepszymi właściwościami energetycznymi oraz mniejszą emisją związków siarki i chloru od słomy żółtej, czyli świeżo ściętej. Koszt 1 tony słomy ,to jest koszty robocizny i transportu z uwzględnieniem własnego sprzętu do zbiorów wynosi: 1ton słomy = 100 zł.

Biorąc pod uwagę zużycie węgla kamiennego (15 ton/sezon) i przelicznik zamiany węgla na słomę(1tona węgla = 2tony słomy) możemy wyliczyć:

15 x 2 =30 ton słomy /sezon
30 x 100 = 3000zł/sezon

Producenci krajowych pieców na słomę nie podają dokładnych danych na temat kosztów budowy w/w kotłowni. Kosztorys budowy wykonywany jest po wstępnych oględzinach bezpośrednio u klienta . Jednak analizując dane wejściowe gospodarstwa ,najbardziej optymalnym kotłem byłby piec oznaczony KNS-60 o mocy 60kW [68]. Koszt takiego pieca to ok. 15 tys zł.

Zatem :

Kszoszt kotła ok. 15 000 PLN

Roczna oszczędność z tytułu paliwa ok.3000 PLN (w porównaniu z węglem kam.)

  • Podsumowanie

Koszt ogrzewania gospodarstwa słomą wyprodukowaną ze środków własnych daje 50% oszczędność w porównaniu z węglem kamiennym.

Pomijając koszty eksploatacji i serwisu można przypuszczać iż kotłownia opalana ekologicznym paliwem wróci się po ok. 5 latach. W tych rozważaniach pominąłem również różnicę między kosztem budowy tradycyjnej kotłowni a kotłownią na słomę, co dało by przypuszczalnie krótszy czas zwrotu inwestycji niż 5 lat.

Nie bez znaczenia jest też niższa emisyjność szkodliwych pierwiastków do atmosfery.

Podsumowanie pracy magisterskiej

Podstawowym celem napisanej pracy było zaproponowanie rozwiązań kogeneracji odnawialnych źródeł energii w ściśle określonym środowisku i wcześniej przyjętych danych wyjściowych. Po części teoretycznej przybliżającej stan zaawansowania technologicznego na świecie inwestycje podzielono na trzy etapy:

  • Budowa elektrowni wiatrowej.
  • Instalacja kolektorów słonecznych podgrzewających wodę. nI-Modernizacja kotłowni węglowej na kotłownie opalaną słomą.

Pierwszy etap najbardziej kosztowna inwestycja , ale z góry nastawiona na sprzedaż i szybką spłatę a w dalszym czasie na zysk. Drugi etap to dziś najbardziej rozpowszechniony system wśród tzw. „alternatywnej energii” mianowicie montaż kolektorów słonecznych ogrzewających wodę. Przyjęte rozwiązanie dla potrzeb własnych gospodarstwa, przewiduje zastąpienie elektrycznego podgrzewacz wody poprzez instalacje trzech paneli grzewczych . Trzeci etap to modernizacja kotłowni C.O i wymiana kotła węglowego dość drogiego w eksploatacji i mało ekologicznego na kocioł opalany biomasą , a dokładniej balotami słomy wyprodukowanej w gospodarstwie.

Zaproponowane rozwiązania są najbardziej znanymi i najbardziej optymalnymi systemami dla danego gospodarstwa .Wśród argumentacji wzięto pod uwagę średnie wartości nasłonecznienia     i siły wiatru dla  lokalizacji  gospodarstwa ,oraz samowystarczalność pod względem produkcji słomy.

Takie rozwiązania kogeneracji -zamiany ekologicznej energii w energie wykorzystywaną w codziennym życiu daje olbrzymie korzyści nie tylko finansowe . Podstawowym elementem takich rozwiązań to niezależność często od monopolu energetycznego, idąc dalej to poważny wkład w czyste środowisko  naturalne, i co najważniejsze wyprodukowana w taki sposób energia jest w całości odnawialna, czego nie można powiedzieć o ropie naftowej czy węglu kamiennym.

Wraz ze rozwojem technologicznym owe rozwiązania stają się coraz tańsze i bardziej wydajne, co czyni je bardziej dostępne. Jest to coraz bardziej widoczne na naszych ulicach , gdzie coraz częściej można zaobserwować panele solarne czy też przydomowe elektrownie wiatrowe. Coraz więcej szkół i czy placówek publicznych opalanych jest kotłami na biomasę. Optymistyczne jest też to, iż znalazły się miasta , które z własnych wyprodukowanych śmieci postanowiły pozyskać biogaz minimalizując tym sposobem degradacyjny wpływ śmietnisk na środowisko.

Jednak poważną barierą wdrożenia rozwiązań tz. ” alternatywnej energii” pozostaje nadal ich wyższa od tradycyjnych cena. Brak przejrzystych i przyjaznych zasad kredytowania , oraz trudności w pozyskaniu dofinansowania z funduszy gminnych czy unijnych. Dostęp do tych informacji przynajmniej na terenach wiejskich nadal pozostaje dużym kłopotem. Nie ma też jasnych przepisów dotyczących ulg podatkowych dla osób ,które pragną „czystą energię” produkować .

To wszystko na terenach wiejskich sprawia , iż rozwiązania te będą wprowadzane w życie bardzo powoli i opieszale. Jednak trzeba mieć nadzieję , że znajdą się ludzie , dla których rabunkowa gospodarka państwa nie będzie bez znaczenia , a wyżej opisane technologię staną się jedyną i doskonałą alternatywą.

Wnioski

W dzisiejszym świecie zapotrzebowanie na energię stale rośnie ,a konwencjonalna produkcja energii staje się coraz droższa. Złoża naturalne surowców energetycznych topniej ą z roku na rok , powoduj ąc coraz to większy niepokój światowej gospodarki.

Tak więc bardzo uzasadnione jest poszukiwanie nowych rozwiązań produkcji energii ze źródeł odnawialnych . Przedstawione w pracy rozwiązania mogą dać alternatywę dla takiego stanu rzeczy. Polska jako kraj szybko rozwijający się a zarazem kraj nie posiadający znacznych zasobów surowców naturalnych , powinna się skłaniać właśnie do takich rozwiązań. Dobre położenie klimatyczne dla rozwoju energetyki niekonwencjonalnej powinno dać wymierne korzyści ekonomiczne i ekologiczne.

W technice pojawiają się coraz to nowocześniejsze rozwiązania, które można wykorzystać w dużym przemyśle na dużą skalę , ale także rozwiązania dla indywidualnych odbiorców. Coraz więcej rodzimych firm zaczyna produkować i wdrażać autorskie rozwiązania ,które będą godnie konkurować z importowanymi produktami tej branży. Reasumując energetyka niekonwencjonalna             ,zaczynając od sił wody , wiatru

,promieniowania słonecznego czy biomasy i energii wnętrza ziemi będzie rozwijać się wraz z postępem technicznym i wzrostem gospodarczym państw. Jak na razie jest ona jedynym lekarstwem na rosnące zapotrzebowanie i zanieczyszczone środowisko.

Podsumowanie

Zastosowana w praktyce Polityka Rolna sterująca rolnictwem prowadzi do interwencji, które pociągają za sobą drastyczne zmiany ekosystemów i ziemi rolniczej oraz stwarza problemy, chociaż cele tej polityki są bardzo jasno wytyczone . Kierunek wspomagania rolnictwa przez UE w przeszłości (ceny gwarantowane, wsparcie produkcji itp.) powodował rozwój czynników produkcji, łącznie z technologią, zabezpieczał zadawalający dochód rolników oraz zarządzanie terenami rolniczymi. Jednakże ta polityka wywoływała zastrzeżenia, które zaprowadziły Unię do impasu i rewizji Wspólnej Polityki Rolnej.

Bieżące cele ostatniej korekty Wspólnej Polityki Rolnej spowodowały dużo zastrzeżeń i dyskusji , szczególnie w krajach o słabej strukturze rolnej (mały obszar wykorzystywanej ziemi, duża liczba rolników). Czy da się pogodzić te cele i jaki będzie efekt wprowadzenia ich w życie? Odpowiedź na to pytanie będzie uzyskana po wprowadzeniu nowych elementów Wspólnej Polityki Rolnej i każda odpowiedź na to pytanie jest tylko spekulacją, w tej chwili istnieje tylko scenariusz. Nie istnieją magiczne recepty na rozwiązywanie problemów.

Jest oczywiste, że zasada ostrożności jest bardziej uzasadniona dzisiaj niż kiedykolwiek przedtem, jednakże jest również pewne to, że po każdym działaniu będzie występować jego pozytywny i negatywny efekt, co zaprowadzi nas do korekt celów i środków.

Główny celem dla młodych rolników jest zrozumienie znaczenia ich społecznej roli (producentów dóbr i zarządzających rolniczym areał) poprzez dobre poznanie zasad i celów programów UE. Proste wskazania dotyczące rozwiązywania nabrzmiałych problemów prowadzą do bezczynności i do oczekiwania na gotowe rozwiązania, powodując z rolników biernych odbiorców decyzji innych, a nie uczestników wdrożenia procedur zrównoważonego rolnictwa kierowanego na jakość i bezpieczeństwo produkcji.

Szkolenie przynosi efekty tylko wtedy, gdy szkoleni otrzymują cząstkę jakiejś wiedzy a nie tylko proste przykłady.

Równocześnie, ludzie muszą być świadomi, że środowisko nie ma granic i UE nie powinna udawać się, że jej obywatele cieszą się nieskażonym środowiskiem i żywią się zdrowym jedzeniem. Ludzkość jako suma obywateli wszystkich państw powinna rozwiązywać swoje problemy w możliwie najlepszy sposób, dla ludzkiego zdrowia i ochrony środowiska, w ramach solidarności między ludźmi i współdziałania między bogatymi i biednymi, dążąc do eliminacji nierówności, co jest jedyną gwarancją dla przetrwania planety i solidarności między pokoleniami.

Modernizacja układu zasilania energetycznego domu jednorodzinnego

  • Założenia wstępne projektu

Głównym zadaniem projektu jest modernizacja układu zasilania energetycznego, poprzez budowę areogeneratora ,oraz układu paneli grzewczych wspomagających tradycyjny kocioł C.O. Następnym etapem będzie wymiana kotła C.O(węglowego)na kocioł przystosowany do spalania słomy wyprodukowanej w gospodarstwie. Inne systemy „czystej energii” zostaną wprowadzone dopiero po korzystnych wynikach pracy pierwszego etapu projektu.

  • Etapy działania

Etap I-decyduje o dalszej kontynuacji projektu.

wstępne oszacowanie inwestycji-formy prawne ,wytyczenie najbardziej odpowiedniego miejsca pod budowę . Konsultacje z Urzędem Gminy w sprawie planu zagospodarowania przestrzennego.

wykonanie pomiarów lub analizy średniego rocznego nasłonecznienia i siły wiatru. wstępne uzgodnienia co do sprzedaży nadwyżki energetycznej wyprodukowanej w gospodarstwie (Zakład Energetyczny ,Sąsiedzi).

Etap II- dane dotyczące rozpoczęcia budowy. opracowanie warunków budowlanych dla naszej inwestycji . uzgodnienia finansowo-prawne związane z rozpoczęciem budowy . uzgodnienia przestrzenne dla wysokich konstrukcji – lotnictwo. wstępny projekt linii energetycznej do sprzedaży nadwyżek energii.

Etap III- ustalenia ekonomiczne.

wstępny kosztorys budowy.

koszty serwisu i przeszkolenia użytkowników.

koszt ubezpieczeń.

koszty uzgodnień i zatwierdzeń technicznych. biznes plan

ustalenie za i przeciw a następnie zaniechanie lub kontynuacja budowy.

Etap IV- realizacja inwestycji. harmonogram działań.

zebranie cenowe-negocjacje -terminy i warunki dostawy elementów.

finalizacja umów kredytowych.

zamówienia i dostawy zgodne z harmonogramem.

przygotowanie placu budowy zgodne z obowiązującymi przepisami.

prace montersko-budowlane, odbiory techniczne budowy.

  • Realizacja inwestycji.
    • Elektrownia wiatrowa

Podstawą rozważań nad opłacalnością budowy elektrowni wiatrowej jest analiza map nasilenia wiatru dla danego terenu. Można też przeprowadzić dokładne badania wiatru za pomocą masztu pomiarowego (wys.30m) wyposażonego w anemometry ,oraz komputer do analizy pomiarów. Pomiar ten byłby wiarygodny dla obszaru o promieniu 10 km od miejsca zamontowania masztu ,co zaoszczędziło by kosztów ewentualnej budowy innej elektrowni np. sąsiedzi.

  • Pozwolenia

Przed rozpoczęciem każdej budowy ,a szczególności elektrowni wiatrowej w Polsce, konieczne jest uzyskanie szeregu pozwoleń .

Decyzje o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu wydaną przez wójta ,burmistrza lub prezydenta miasta.(Dz.U.1999 Nr15 poz.138).

Praca elektrowni może emitować hałas, którego źródłem jest układ przeniesienia mocy (wirnik- przekładnia- generator),oraz sam obrót wirnika .Dopuszczalny poziom hałasu dla poszczególnych budowli definiuje Dz.U.1998 Nr66 poz.436.

Przekształcenie gruntów rolnych w grunty pod zabudowę odbywa się na podstawie Miejscowego Planu Zagospodarowania przestrzennego ,opracowanego na koszt gminy

(Dz.U.1994 Nr89,poz.415).

Elektrownia wiatrowa pod względem budowlanym jest traktowana jak każda budowla – konieczne jest uzyskanie pozwoleń na budowę przez urząd gminy (Dz.U.1994 Nr89 poz414).

Transport podzespołów elektrowni ze względu na swoje gabaryty wymaga stosownych pozwoleń związanych z przewozem elementów ponad normatywnych. ( Dz. U. 1998 Nr45 poz.283, Dz. U. 1997 Nr98 poz.602 , Dz. U. 1999 Nr 4 poz. 432).

  • Procedura uzyskania pozwoleń na budowę i użytkowanie EW.

Prawo obowiązujące w Polsce , choć stabilne, jest w wielu punktach niesprecyzowane i niejasne pozostawiające duże pole do interpretacji przez władze na szczeblu lokalnym. Taka sytuacja powoduje ,iż przy realizacji projektu inwestycji budowy siłowni wiatrowej możemy mówić jedynie o ogólnym schemacie działania (Rys.29). Jednak interpretacja i decyzje dotyczące wielu zagadnień mogą być bardzo różne, ze względy na różnice w interpretacji obowiązujących przepisów. Dodatkowo , duże przedsięwzięcie jakim jest budowa siłowni wiatrowej powoduje konfrontowanie ze sobą wielu przepisów , które mogą być niespójne bądź sprzeczne.

Rys.30 Procedura uzyskania pozwoleń [61].

  • Przyłączenie do sieci elektroenergetycznej i sprzedaż energii.

Szczegółowe warunki przyłączenia do sieci, obrotu energią elektryczną, świadczenia usług przesyłowych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardy jakościowe obsługi odbiorców określone zostały w rozporządzeniu (Dz.U. 85 2000r.) wydanym przez Ministra Gospodarki. Procedura przebiega zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku.

Rys.31 Procedura przyłączenia do sieci elektroenergetycznej[62].

  • Schemat przyłączenia elektrowni do sieci energetycznej.

Układ z maszyną asynchroniczną o przełączanej liczbie biegunów (rys.32 ) ,jest rozwiązaniem bardzo popularnym i szeroko stosowanym.Pomimo swoich niedoskonałości jest stosowany ze względu na swoja prostotę i cenę. Generator na poniższym rysunku pracuje nadsynchronicznie. Oddaje do sieci moc czynną, ale pobiera moc bierną, konieczna do magnesowania maszyny. Do skompensowania poboru mocy biernej indukcyjnej, na wyjściu generatora włącza się kondensatory. Prędkość wirnika maszyny jest utrzymywana przez sieć. Przy zmianie obciążenia prędkość zmienia się jedynie w zakresie poślizgu maszyny. Układ nie wymaga synchronizacji z siecią. Rozruch elektrowni dokonywany jest za pomocą włącznika tyrystorowego, który później jest zwierany przez stycznik główny. Włącznik tyrystorowy działa tylko przez chwilę i zmniejsza on prąd rozruchowy. Jest to tak zwany „soft start” .

wirnik

Rys.32 Przyłączenie elektrowni wiatrowej do sieci energetycznej [63].

  • Dane techniczne oraz schemat wybranej elektrowni wiatrowej LAGREWEY 18/80

Podstawowym argumentem wyboru siłowni są jej parametry techniczne , oraz nasilenie wiatru na terenie potencjalnej budowy siłowni. W moich założeniach brałem pod uwagę przede wszystkim możliwość sprzedaży wyprodukowanej energii zakładą energetycznym, toteż wybrana elektrownia należy do tzw siłowni średnich. Moc znamionowa to 80 kW przy wietrze ok. 12m/s. Przy wietrze ok. 6-7 m/s (średnia wiatru dla Wielkopolski) siłownia jest zdolna wyprodukować ok. 50-60% mocy znamionowej to jest ok. 40kW.Bardzo dorym atutem tej elektrowni jest praca przy bardzo małym wietrze ok. 3m/s -moc elektrowni przy minimalnym wietrze to ok. 12kW(Rys35 dodatki). Siłownia posiada pasywny układ zmiany kąta natarcia łopat, oraz dwustopniową przekładnie , co daje dużą elastyczność podczas pracy w różnych nasileniach wiatru .

Generalny dystrybutor siłowni to firma Polska , co znacznie ułatwia dotarcie do części zamiennych oraz przyspiesza ewentualne interwencje serwisowe.

  • Szacunkowy kosztorys budowy elektrowni wiatrowej.

Tab.4. Kosztorys wykonany dla nowej elektrowni wiatrowej LAGREWEY 18/80. [65]

lp. opis Kwota
1. Zakup elektrowni wraz z koniecznym osprzętem 250 000 PLN
2. Transport 2000 PLN
3. Wykonanie pomiarów(opłata za korzystanie z komina

znajdującego się w sąsiedztwie, czujniki, możliwość postawienia komputera do archiwizacji danych )

3000 PLN.
4. Montaż i uruchomienie zestawu 8000 PLN
5. Konieczne ekspertyzy i pozwolenia(ekspertyzy geologiczne,

wpływu     na      środowisko     itp.       , projekt-mapka

zagospodarowania terenu; przyjmuje że gmina nie będzie miała na to środków i będzie trzeba wykonać te działania we własnym zakresie):

10000 PLN
6. Ekspertyza wpływu elektrowni wiatrowej na system

elektroenergetyczny:

1500 PLN
7. Analiza opłacalności przedsięwzięcia( wykonana przez

niezależna firmę audytorską-wymagana przy staraniu się o kredyt lub dotację)

1000PLN
8. Projekt budowlany posadowienia siłowni powinien zostać

dostarczony przez producenta. Wykonanie fundamentów ( roboty ziemne, zbrojeniowe, konieczne materiały).

15000 PLN
9. Nadzór budowlany 2000 PLN
10. Koszt przyłącza energetycznego (wymaga indywidualnego rozpatrzenia, po ustawieniu konstrukcji) min 4000 PLN
11. Trudne do przewidzenia wydatki( np. konieczna dodatkowa analiza, czy wykonana przez inną firmę) 3500 PLN
12. Suma kosztów przedsięwzięcia 300 000 PLN

Zakładam, że inwestycja nie zostałaby wykonana przy stwierdzeniu niższych średnich wiatrów od 6 m/s (na wysokości 30 m nad poziomem gruntu). Czynnik wiatru byłby też bardzo istotny jeżeli chodzi o wybór turbiny. Turbina LAGREWEY 18/80 przy 6m/s produkuje już 40% swojej znamionowej energii.

Jednak już przy stwierdzonym średnim wietrze na poziomie 7 m/s produkcja energii turbiny kształtowałaby się na poziomie 50% mocy znamionowej, to jest 40kW .Przy zakładanym czasie pracy turbiny 360 dni w roku, przez 24 h n dobę uzyskamy 8640 h. Zakład energetyczny ENEA, który byłby odbiorcą energii poinformował mnie, że cena skupu jest indywidualnie negocjowana, ale można przyjąć ją na realnym poziomie 260 PLN/MWh. Koszty przyłączenia do linii pokrył by zakład energetyczny . Jeżeli wykona się analizę dla wiatru 6m/s i 7.5m/s to otrzymamy :

Tab.5. Przewidywane zyski sprzedaży całkowitej wyprodukowanej energii.[66]

Średni wiatr. Ilość wyprodukowanej energii Zapłata od ENEA
6 m/s 130 MWh 33 696PLN
7.5 m/s 345.6 MWh 89 856PLN

Tak więc analizując wszystkie koszty inwestycji oraz przyjmując zużycie własne energii na poziomie 24MWh/rok otrzymujemy:

Roczna produkcja energi przez siłownie : 345,6MWh Roczne zapotrzebowanie gospodarstwa: 24 MWh

Zatem 345,6-24=321,6 [MWh], zysk ze sprzedaży 321,6*260=83616PLN

Koszt budowy siłowni 300000 PLN ; Koszty rocznego serwisu 5000 PLN

Zatem koszt budowy siłowni / zyski sprzedaży energii daje szacunkowy okres spłaty

inwestycji ;            300000/83616= 3,5[roku]

  • Podsumowanie

Siłownia wiatrowa po uwzględnieniu kosztów budowy ,wynegocjowaniu kosztów sprzedaży nadwyżek energii dla Grupy ENEA,oraz uwzględnieniu zapotrzebowania własnego potrzebuje około 3,5lat na całkowity zwrot kosztów inwestycji. Po tym okresie elektrownia zacznie przynosić stały dochód zależny od natężenia wiatru,pomniejszony o kosztyty serwisu i modernizacji.

Kolektor słoneczny podgrzewający wodę.

Założenia wstępne.

W gospodarstwie zamontowany jest 300 litrowy zbiornik ,którego podgrzewa grzałka o mocy 6 kW. Średni czas pracy grzałki to 2 godziny dziennie co daje ok.12 kWh na dobę. Podsumowując roczne zużycie energii elektrycznej przy eksploatacji podgrzewacza( 6 kW) wynosi:

12 kWh x 365 dni=4380 kWh

Zatem roczny koszt eksploatacji wynosi:

4380kWh x 0,5zł/kWh = 2190 zł