Produkcja biogazu z odchodów zwierzęcych to temat, który zyskuje coraz większe znaczenie wśród rolników i inwestorów poszukujących sposobów na obniżenie kosztów energii, poprawę efektywności gospodarstwa oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Zwierzęce odchody są doskonałym substratem do fermentacji beztlenowej, a ich dostępność w gospodarstwie czyni je logicznym wyborem dla mikrobiogazowni.
W tym artykule przeanalizujemy, ile biogazu można wyprodukować z różnych typów odchodów zwierzęcych, co wpływa na uzyskiwane ilości, jak przeliczyć potencjał biogazowy stada oraz czy wyprodukowany biogaz rzeczywiście może pokryć zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa.
1. Skład odchodów a potencjał biogazowy
Nie wszystkie odchody zwierzęce są sobie równe. Różnią się zawartością suchej masy (SM), suchej masy organicznej (SMO) i szybkością rozkładu w fermentorze. Przekłada się to bezpośrednio na ilość wyprodukowanego biogazu.
Przykładowe wartości biogazowe:
| Rodzaj odchodów | SM (%) | SMO (% SM) | Biogaz z 1 tony świeżego substratu (m³) |
|---|---|---|---|
| Gnojowica bydlęca | 8-10 | 75-80 | 20–25 |
| Gnojowica trzody chlewnej | 6-8 | 70-75 | 18–22 |
| Obornik bydła | 20-25 | 75-80 | 35–60 |
| Obornik świński | 25-30 | 70-75 | 25–50 |
| Gnojowica drobiowa | 20-30 | 65-75 | 50–80 |
Uwaga: Wartości są orientacyjne i zależą m.in. od diety zwierząt, sposobu przechowywania i rozcieńczenia materiału.
2. Jak obliczyć potencjał biogazowy stada?
Kluczowym krokiem przy planowaniu mikrobiogazowni jest ocena dostępności substratów. Najłatwiej zacząć od tzw. DJP (duża jednostka przeliczeniowa zwierząt), która pozwala ujednolicić liczbę zwierząt różnych gatunków.
Przykładowe wartości produkcji gnojowicy (w litrach/dzień):
| Gatunek zwierzęcia | DJP | Gnojowica/dzień | Biogaz (m³/dzień) |
|---|---|---|---|
| Krowa mleczna | 1 | ok. 50–60 l | 1,2–1,5 |
| Byk opasowy | 1 | ok. 40–50 l | 1,0–1,3 |
| Tucznik (100 kg) | 0,3 | ok. 6–8 l | 0,15–0,25 |
| Kura nioska | 0,014 | ok. 0,13 l | 0,01–0,015 |
Szacunkowo:
- Z 1 DJP bydła mlecznego można uzyskać ok. 400–500 m³ biogazu rocznie
- Z 1 DJP trzody chlewnej – ok. 120–150 m³ rocznie
- Z 1 DJP drobiu – nawet do 300–400 m³ rocznie
3. Przykładowe symulacje produkcji biogazu
Gospodarstwo 1: 40 krów mlecznych
- Gnojowica: 2 000–2 400 l/dzień
- Biogaz: ok. 50–60 m³/dzień
- Rocznie: 18 000–22 000 m³ biogazu
Taka ilość wystarcza na:
- ok. 30 000 kWh energii elektrycznej
- oraz równowartość 50 000–60 000 kWh energii cieplnej
Gospodarstwo 2: 2000 kur niosek
- Odchody: ok. 260 l/dzień
- Biogaz: ok. 3–4 m³/dzień
- Rocznie: ok. 1 000–1 400 m³ biogazu
Taka ilość wystarczy na:
- ok. 2 000 kWh prądu
- lub np. podgrzewanie wody użytkowej lub małe ogrzewanie
4. Co wpływa na wydajność produkcji biogazu?
Produkcja biogazu z odchodów nie zależy wyłącznie od liczby zwierząt. Na końcowy wynik mają wpływ:
✅ Typ zwierzęcia
Bydło mleczne produkuje bardziej stabilny i wydajny substrat niż np. drób, choć ten drugi ma wyższą wartość na tonę.
✅ Dieta i pasze
Wyższy udział włókna i energii w paszy = wyższa zawartość SMO w odchodach.
✅ Sposób przechowywania
Długo przechowywana gnojowica traci część materii organicznej – warto ją kierować do fermentacji jak najszybciej.
✅ Rozcieńczenie wodą
Gęstsza gnojowica zawiera więcej energii, ale może utrudniać pompowanie i mieszanie – niezbędny kompromis.
✅ Temperatura fermentora
Optimum to 37–42°C – w niższych temperaturach wydajność znacząco spada.
5. Jak wykorzystać wyprodukowany biogaz?
Biogaz z odchodów zawiera zwykle 55–65% metanu, co czyni go świetnym paliwem dla mikrogeneratorów kogeneracyjnych (CHP), które jednocześnie produkują:
- Prąd elektryczny – do zużycia na gospodarstwie lub sprzedaży
- Ciepło – do podgrzewania wody, budynków inwentarskich, suszarni itp.
Przy dużych stadach możliwe jest również:
- podgrzewanie wody na potrzeby mleczarni
- suszenie zbóż lub traw
- chłodzenie mleka (połączenie z pompą ciepła/absorpcją)
6. Jak dobrać moc mikrobiogazowni?
Zależnie od ilości dostępnych odchodów i ich rodzaju, mikrobiogazownia może mieć moc:
| Ilość biogazu dziennie | Moc instalacji | Zapotrzebowanie (DJP) |
|---|---|---|
| 10–15 m³ | 5–7 kWe | 10–15 krów |
| 20–25 m³ | 10–12 kWe | 25–30 krów |
| 50–60 m³ | 20–25 kWe | 40–50 krów |
| 100–120 m³ | 50 kWe | 80–100 krów lub miks |
W przypadku gospodarstw z mieszanym inwentarzem warto uwzględnić również inne substraty, np. kiszonkę z traw, odpady poubojowe, przeterminowaną paszę lub pozostałości z produkcji mleczarskiej.
7. Ekonomia i opłacalność
Dzięki programowi Energia dla Wsi można uzyskać nawet 65% dotacji na mikrobiogazownię do 50 kW. W połączeniu z darmowym substratem w postaci gnojowicy, inwestycja może się zwrócić już po 3–5 latach, szczególnie gdy gospodarstwo:
- ma całoroczne zapotrzebowanie na ciepło
- produkuje mleko (stałe zużycie prądu, potrzeba ogrzewania)
- nie ma dostępu do taniego gazu ziemnego
Podsumowanie
Produkcja biogazu z odchodów zwierzęcych to nie tylko sposób na zagospodarowanie problematycznych resztek, ale realne źródło darmowej energii i oszczędności w gospodarstwie. Nawet mniejsze gospodarstwa mogą wytwarzać od kilku do kilkudziesięciu metrów sześciennych biogazu dziennie – co w skali roku przekłada się na konkretne korzyści finansowe.
Jeśli chcesz wiedzieć, ile biogazu może powstać z Twojego stada, skontaktuj się z nami – przygotujemy dla Ciebie indywidualną analizę!