BMP obornika mlecznego w Australii: wpływ systemów utrzymania i separacji na potencjał metanowy

Artykuł Torbena Grella, Petera W. Harrisa, Serhiya Marchuka, Sashy Jenkins, Bernadette K. McCabe i Stephana Taita z Uniwersytetu Południowego Queensland, zatytułowany „Biochemical methane potential of dairy manure residues and separated fractions: An Australia-wide study of the impact of production and cleaning systems”, ukazał się w Bioresource Technology (tom 391, styczeń 2024, DOI 10.1016/j.biortech.2023.129903). Opisuje ogólnokrajowe badanie potencjału metanowego (B₀) pozostałości odchodów bydła mlecznego w Australii. Autorzy porównali próbki z różnych systemów produkcji i czyszczenia oraz frakcje po separacji, a ich główny wniosek jest praktyczny: separacja mechaniczna zachowuje potencjał metanowy, natomiast pasywna separacja ciało stałe–ciecz go obniża i może powodować straty metanu do atmosfery.

Czym jest B₀ i dlaczego jest ważne

B₀ to maksymalny potencjał produkcji metanu z jednostki masy materii organicznej (zwykle NmL CH₄ na g s.m.o.). Dla odchodów zwierzęcych zależy od diety, czasu składowania i sposobu zbierania. Im dłużej odchody leżą w otwartych układach, tym większa część materii organicznej ulega rozkładowi, zanim trafi do fermentora. Rozkład ten może dawać metan emitowany do powietrza, a więc zarówno szkodę klimatyczną, jak i utratę energetycznego potencjału.

Wnioski dotyczące separacji

Według abstraktu pasywna separacja ciało stałe–ciecz obniżała B₀ ze względu na zachodzące w czasie zmiany biologiczne i potencjalne straty. Separacja mechaniczna pozwala natomiast zachować materię organiczną i skierować ją do biogazowni zanim ulegnie rozkładowi w otwartym układzie. Dla praktyki oznacza to, że sposób obróbki wstępnej wpływa nie tylko na pracę fermentora, ale i na bilans emisji z gospodarstwa.

Skala krajowa

Autorzy oszacowali, że potencjał metanowy odchodów mlecznych w Australii wynosi około 76,2 mln m³ CH₄ rocznie. Jest to wartość teoretyczna: realnie wykorzystanie zależy od tego, jaka część odchodów jest zbierana w sposób skoncentrowany, a jaka pozostaje na pastwiskach. Dla poszczególnych strumieni B₀ wyniósł 161 L CH₄/kg s.m.o. dla odchodów z wypasu i 202 L CH₄/kg s.m.o. dla odchodów z intensywnych obór; sposób czyszczenia znacząco wpływał na zawartość suchej masy odchodów, co ma znaczenie przy doborze separacji i technologii fermentacji.

Ograniczenia

Badanie opiera się na pomiarach laboratoryjnych i wielkość B₀ nie przekłada się wprost na produkcję w pracującej biogazowni. Wyniki BMP zależą od temperatury, inokulum i czasu testu; w publikacji przedstawiono je w kontekście systemów krajowych, a nie jako uniwersalne wartości.

Co to oznacza dla Polski

Wnioski o separacji i otwartych składowaniu są uniwersalne. W polskich gospodarstwach wielkotowarowych skrócenie czasu przetrzymywania gnojowicy i obornika oraz kierowanie ich do fermentacji to zarówno sposób na energię, jak i na ograniczenie emisji metanu.