- Proces je podijeljen u četiri biološke faze: hidrolizu, acidogenezu, acetogenezu i metanogenezu.
- Dobivaju se dva glavna proizvoda: bioplin (obnovljiva energija) i digestat (organsko gnojivo).
- Legalnost digestata ovisi o tome ispunjava li kriterije EU-a da bi bio proizvod ili je klasificiran kao otpad.
- Doprinosi smanjenju stakleničkih plinova hvatanjem metana iz organskog otpada.
Vjerojatno ste čuli za "močvarni plin" ili ste se pitali što se događa s ostacima hrane i gnojem koji se nakupljaju na selu. Pa, sve je to dio fascinantnog prirodnog fenomena zvanog anaerobna digestija, biološkog procesa koji, iako se čini kao magija, čista je kemija i mikrobiologija koje rade punom brzinom kako bi organsku tvar pretvorile u čistu energiju i vrhunsko gnojivo.
Iako ga trenutno upravljamo u industrijskim postrojenjima biometanizacijom radi ekonomske koristi, ovaj se proces odvija spontano na naftnim poljima ili u stajaćim vodama. U osnovi, radi se o tome da se legiji mikroorganizama omogući da se hrane biomasom u okruženju u kojem je kisik oskudan , što rezultira obnovljivim gorivom i vrlo hranjivim ostatkom za tlo.
Četiri faze biološkog procesa
Da bi se organska tvar pretvorila u plin, mora proći kroz svojevrsnu biološku "proizvodnu traku" sastavljenu od četiri kritične faze:
- Hidroliza: Ovo je prvi korak u kojem se najsloženije makromolekule (poput proteina, lipida i polisaharida) razgrađuju na jednostavnije dijelove poput šećera ili alkohola. Ovdje djeluju egzoenzimi fermentativnih bakterija, koji su, budući da su fakultativni, Nisu izbirljivi što se tiče kisika..
- Acidogeneza: U ovoj fazi, acidogene bakterije uzimaju te jednostavne molekule i pretvaraju ih u kratkolančane hlapljive masne kiseline, vodik i ugljikov dioksid.
- Acetogeneza: Ovdje se proces nastavlja usavršavati, pretvarajući prethodne proizvode uglavnom u octena kiselina, CO2 i vodik.
- Metanogeneza: Glavni pečat. Metanogene bakterije, koje su strogi anaerobi i vrlo osjetljive na promjene temperature, transformiraju sve navedeno u metan i ugljični dioksid.
Rad i praktična primjena
Kada želimo kontrolirati ovaj proces u biodigesteru, prvo se odvija aerobna faza u kojoj mikroorganizmi troše dostupni kisik. Nakon što medij postane hermetički zatvoren i bez zraka, na scenu stupaju anaerobne bakterije. Ovaj sustav je nevjerojatno učinkovit jer koristi 90% energije dostupne u smjesi, a samo 10% troši na rast bakterija.
Ova metoda je idealno rješenje za gospodarenje otpadom iz stočarske industrije (gnojnica i gnojivo), gradskim otpadom i viškom iz poljoprivredno-prehrambene industrije. Ovim postupkom dobivamo dva vodeća proizvoda:
- Bioplin: Smjesa koja se obično sastoji od 70% metana i 30% ugljikovog dioksida, s tragovima sumporovodika. Može se koristiti u kotlovima ili elektromotorima. Ako se podvrgne procesu nadogradnje, dobivamo... biometan, koji je gotovo identičan prirodnom plinu fosilni, ali obnovljivi.
- Sažetak: To je rezultirajući tekući ili pastasti ostatak. Budući da je bogat dušikom, fosforom i kalijem, funkcionira kao brzo apsorbirajuće organsko gnojivo što pomaže u oporavku tla oštećenog intenzivnom obradom.
Pravni okvir i klasifikacija digestata
Nije sve biologija; tu je i papirologija. U Španjolskoj je anaerobna digestija postupak obrade kodiran kao R0302 prema Zakonu 7/2022. Ovisno o tome što se probavlja, poput životinjskih nusproizvoda koji nisu prikladni za prehranu ljudi (ABP), za legalan rad potrebna su posebna administrativna odobrenja.
Ključna je točka smatra li se digestat proizvodom ili otpadom. Da bi se smatrao gnojivom EU-a , mora biti u skladu s Uredbom (EU) 2019/1009 (posebno kategorija CMC5). Ako ne zadovoljava te standarde, klasificira se kao otpad prema odgovarajućem EWC kodu i njime mora pravilno upravljati ovlašteni operater za gospodarenje otpadom .
Bitno je ne miješati digestat s biostabiliziranim materijalom . Potonji dolazi iz postrojenja za mehaničko-biološko tretiranje miješanog otpada i, za razliku od digestata, ne može se smatrati gnojivom ili proizvodom, već ostaje strogo klasificiran kao otpad prema EWC kodu 19 06 99.
Ekološke i ekonomske prednosti
Primjena ovih postrojenja ne samo da pomaže u usklađivanju s propisima, već ima i ogroman pozitivan utjecaj. Hvatanjem metana koji bi inače ispuštan u atmosferu, drastično smanjujemo stakleničke plinove . Nadalje, dušik u digestatu je mnogo lakše dostupan biljkama nego onaj u kemijskim gnojivima, što ubrzava rast usjeva i sprječava eroziju plodnog tla.
Biometanizacija predstavlja zlatnu priliku za zatvaranje ugljičnog ciklusa, pretvarajući problem (otpad) u energetsko i poljoprivredno rješenje koje tvrtkama omogućuje uštedu operativnih troškova i poboljšanje ekološkog otiska na održiv način.
Ovaj sveobuhvatni biološki sustav omogućuje organskoj tvari da prolazi kroz faze hidrolize, acidogeneze, acetogeneze i metanogeneze kako bi se generirao bioplin i digestat. Dok prvi služi kao svestrano gorivo ili biometan za ubrizgavanje, drugi djeluje kao snažno organsko gnojivo, pod uvjetom da se poštuju zakonski i ekološki propisi kako bi se spriječilo da se s njim postupa jednostavno kao s otpadom.