30
UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KMETIJSTVO IN BIOSISTEMSKE VEDE Timotej HORVAT ENERGETSKA VREDNOST ZBRANIH KOLIČIN BIOGENIH ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO Maribor, 2013

ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA KMETIJSTVO IN BIOSISTEMSKE VEDE

Timotej HORVAT

ENERGETSKA VREDNOST ZBRANIH KOLIČIN BIOGENIH

ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU

DIPLOMSKO DELO

Maribor, 2013

Page 2: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA KMETIJSTVO IN BIOSISTEMSKE VEDE

KMETIJSTVO

Timotej HORVAT

ENERGETSKA VREDNOST ZBRANIH KOLIČIN BIOGENIH

ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU

DIPLOMSKO DELO

Maribor, 2013

Page 3: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

POPRAVKI:

Page 4: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

III

Komisijo za zagovor in oceno diplomskega dela sestavljajo:

Predsednik: izr. prof. dr. Denis Stajnko

Član – mentor: izr. prof. dr. Miran Lakota

Član: doc. dr. Jurij Rakun

Lektor: Irena Žunko, prof. slovenskega jezika

Diplomsko delo je plod lastnega raziskovalnega dela.

Datum zagovora: 30. 9. 2013

Page 5: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

IV

Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju

UDK: 620.95:628.4.04(497.4 Pomurje)(043.2)=863

Biogeni odpadki so ostanki hrane, kuhinjski odpadki, odpadki z vrtov in parkov, gnojevka, živalski gnoj

ali drugi odpadki, kot so papir, karton in odpadni les. Ti imajo določeno energetsko vrednost, ki

predstavlja neki energetski potencial. Lahko se razgradijo (ostanki hrane, odpadno jedilno olje, gnojevka),

če so izpostavljeni anaerobnim ali aerobnim procesom razgrajevanja ali jih uporabimo za kurjenje (papir,

karton, les). V nalogi so z uporabo geografskega informacijskega sistema obdelani podatki o zbranih

količinah biogenih odpadkov v letu 2011 v občinah Pomurja. Iz zbranih količin so izračunani energetski

potenciali za odpadke, primerni za kompostiranje in zbrano odpadno jedilno olje. Izračun energetskega

potenciala zbranih količin odpadnega jedilnega olja je narejen za predelavo v biodizel in predelavo v

bioplinarni. Nadalje so izračunani tudi energetski potenciali zbranega odpadnega lesa, ki se lahko

uporabijo za kurjavo. Izračunani potencial Pomurja za leto 2011 znaša, glede na energetsko vrednost

biogenih odpadkov, lesa ter jedilnega olja, 4.099,65 MWh. Ob predpostavki, da je bilo zbranih le 27 %

odpadnega materiala, lahko izračunamo, da teoretični energetski potencial Pomurja znaša 15.225 MWh

(pri 100 % izkoristku).

Ključne besede: biogeni odpadki, bioplinarne, energija, Pomurje.

OP: VIII, 20 s., 4 preglednice, 5 slik

Page 6: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

V

Der Energiewert des gesammelten Bioabfalls im Jahr 2011 in Pomurje

Biogene Abfälle sind Speisereste, Küchenabfälle, Abfälle aus Gärten und Parks, Mist, Gülle oder andere

Abfälle, wie zum bei spiel Papier, Pappe und Holzabfälle. Sie haben einen bestimmten Energie-Wert, der

das Energiepotenzial darstellt. Sie können Fermentiren (Essensreste, Altspeiseöl, Gülle), wenn sie

anaeroben oder aeroben Zersetzungs Prozessen ausgesetzt sind oder man kann sie verbrennen (Papier,

Pappe, Holz). In der Arbeit werden die Daten über die Mengen gesammelter biogener Abfälle im Jahr

2011 in den Gemeinden Prekmurje mit dem Einsatz vom geografischen Informationssystem bearbeitet.

Aus den gesammelten Mengen von Abfällen wird das Energiepotenzial der kompostierten Abfälle und

Altspeiseöl berechnet. Die Berechnung des Energie-Potenzials der gesammelten Mengen von Altspeiseöl

wird für die Verarbeitung zu Biodiesel und Biogas gemacht. Ferner ist das Energiepotential der

Holzabfälle, die für die Verbrennung verwendet werden können, berechnet. Das berechnete Potential für

Prekmurje im Jahr 2011, nach dem Energiewerten von biogenen Abfällen, Holzabfallen und Speiseöl

beträgt 4.099,65 MWh. Unter der Annahme, dass nur 27 % der Abfälle gesammelt wurde, können wir

berechnen, dass der theoretische Energiepotenzial von Pomurje 15.225 MWh (bei 100 % Sammlung) ist.

Stichworte: biogene Abfälle, Biogasanlage, Energie, Pomurje.

Page 7: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

VI

Kazalo vsebine

1 UVOD ........................................................................................................................... 1

1.1 Namen in cilj naloge ............................................................................................................................. 1

2 PREGLED OBJAV ..................................................................................................... 2

2.1 Biogeni odpadki .................................................................................................................................... 2

2.2 Količina biogenih odpadkov v Sloveniji ............................................................................................. 2

2.3 Zakonodaja glede ravnanja z biogenimi odpadki in uporabo v bioplinarni ................................... 3

2.4 Kompostiranje biogenih odpadkov ..................................................................................................... 3

2.5 Uporaba biogenih odpadkov v bioplinarni .......................................................................................... 4

2.6 Prednosti predelave biogenih odpadkov v bioplinarni ...................................................................... 4

2.7 Tehnologije za fermentacijo biogenih odpadkov ............................................................................... 5

2.8 Stranski produkt bioplinarne .............................................................................................................. 6

2.9 Ozaveščenost prebivalstva o biogenih odpadkih ................................................................................ 6

2.10 Podjetje, ki se ukvarja z zbiranjem biogenih odpadkov v Pomurju .............................................. 6

3 MATERIALI IN METODE ....................................................................................... 7

3.1 QGIS ........................................................................................................................................................ 7

3.2 Pomurske občine ................................................................................................................................... 8

3.3 Zbrane količine biogenih odpadkov .................................................................................................... 9

3.4 Energetske vrednosti biogenih odpadkov ter dveh drugih substratov .......................................... 10

3.5 Enačbe za izračun energetske vrednosti biogenih odpadkov ......................................................... 10

Page 8: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

VII

4 REZULTATI Z RAZPRAVO .................................................................................. 11

4.1 Energetska vrednost biogenih odpadkov .......................................................................................... 15

4.1.1 Odpadki primerni za kompostiranje ............................................................................................. 15

4.1.2 Jedilno olje ....................................................................................................................................... 15

4.1.3 Odpadni les ...................................................................................................................................... 16

4.2 Skupna energijska vrednost vseh odpadkov .................................................................................... 17

5 SKLEPI ...................................................................................................................... 18

6 VIRI ............................................................................................................................ 19

Page 9: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

VIII

Kazalo preglednic

Preglednica 1: Količine biogenih odpadkov po občinah v letu 2011 ................................ 9

Preglednica 2: Energijska vrednost zbranih biogenih odpadkov..................................... 15

Preglednica 3: Energijska vrednost jedilnega olja ........................................................... 16

Preglednica 4: Energijska vrednost lesa .......................................................................... 16

Kazalo slik

Slika 1: Vizitka programa QGIS-verzija 1.8.0-Lisaboa .................................................... 7

Slika 2: Razporeditev in obravnavane občine v Pomurju (GIS) ..................................... 11

Slika 3: Število prebivalcev po občinah v letu 2011 (GIS) ............................................. 12

Slika 4: Področja, kjer odvažajo biogene odpadke določena podjetja (GIS) .................. 13

Slika 5: Digitalna karta s pobranimi količinami biogenih odpadkov v letu 2011 v

kilogramih (GIS) ....................................................................................................... 14

Page 10: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

1

1 UVOD

Biogeni odpadki so ostanki hrane, kuhinjski odpadki, odpadki z vrtov in parkov, gnojevka,

živalski gnoj ali drugi odpadki, kot so papir, karton in odpadni les. Ti imajo določeno

energetsko vrednost, ki predstavlja neki energetski potencial. Lahko se razgradijo (ostanki

hrane, odpadno jedilno olje, gnojevka), če so izpostavljeni anaerobnim ali aerobnim

procesom razgrajevanja ali jih uporabimo za kurjenje (papir, karton, les). Ker je vsa

civilizacija odvisna od energije, je to eden od načinov, kako pridobiti energijo. V današnjih

dneh je ta potencial še premalo izkoriščen, saj večina biogenih odpadkov pristane na

kompostih, kjer se pa izgublja ves bioplin, ki nastaja pri razgradnji. Zato je veliko bolje, da

te odpadke v bioplinarni preko fermentacije predelamo v bioplin in kot stranski produkt

dobimo še dobro biološko gnojilo. Bioplin je plin, ki nastaja pri anaerobni fermentaciji

organskih snovi oz. odpadkov. Največ vsebuje metana in ogljikovega dioksida (Slopak

2010).

Potencial samega Pomurja, kar se tiče biogenih odpadkov za uporabo v bioplinarni, je zelo

velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v

zagonu, saj je na tem področju komaj leta 2011 začela veljati nova zakonodaja.

1.1 Namen in cilj naloge

Energetski potencial biogenih odpadkov je v Pomurju zelo velik, vendar izkoriščen v

premajhni meri. Ker energetski potencial ni zanemarljiv, želimo z izračunom njihovega

energetskega potenciala pridobiti vrednosti, za koliko bi se lahko povečala samooskrba z

energijo, če bi se vsi biogeni odpadki obdelali v bioplinarni, če bi zbrano uporabljeno

jedilno olje predelali v biodizel in pokurili odpadni les, ki se zbere na deponijah.

Page 11: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

2

2 PREGLED OBJAV

2.1 Biogeni odpadki

Kuhinjski odpadki, ki nastajajo v gostinstvu, se po svoji sestavi zelo razlikujejo od tistih, ki

nastajajo v gospodinjstvih. Kuhinjski odpadki, nastali v gostinstvu, so namreč večinoma

tekoče sestave, zato so bolj primerni za predelavo pod anaerobnimi pogoji v bioplinarnah,

kot za kompostiranje. Povzročitelj odpadkov iz gostinstva mora te odpadke zbirati in jih

oddajati zbiralcu. Gostinske kuhinjske odpadke je prepovedano mešati z zelenim vrtnim

odpadom, ker le-ta zaradi vsebnosti lignina ni primeren za predelavo v bioplinarnah

(Gomišček 2011). Gnojevka in živalski gnoj se ne opredeljujeta za biogeni odpadek,

temveč kot gnojilo. Lahko pa se uporabljata za fermentacijo v bioplinarni.

2.2 Količina biogenih odpadkov v Sloveniji

Gomiščeva (2011) v svojem delu navaja, da je količina nastalih kuhinjskih odpadkov v

Sloveniji v povprečju letno znašala 6090 kilogramov na prebivalca. Količine zelenih

vrtnih odpadkov se pa prav tako spreminjajo glede na letni čas in poselitev. V mestih je

količina odpadkov na prebivalca 2030 kilogramov, na podeželju pa se giblje okrog 150

kilogramov na prebivalca. Skupna količina biogenih odpadkov v Sloveniji pa znaša več kot

250.000 ton (SURS 2010). V Pomurju se je leta 2011 zbralo le 27 % vseh biogenih

odpadkov.

Page 12: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

3

2.3 Zakonodaja glede ravnanja z biogenimi odpadki in uporabo v bioplinarni

Zakonodaja glede ravnanja z biogenimi odpadki in uporabo v bioplinarni je v Sloveniji

določena z večjim številom uredb, pomembni pa sta naslednji dve: Uredba o ravnanju z

biološko razgradljivimi kuhinjskimi odpadki in zelenim vrtnim odpadom (Ur. l. RS, št.

39/2010) in Uredbo o obdelavi biološko razgradljivih odpadkov (Ur. l. RS, št. 61/2011).

Uredba o ravnanju z biološko razgradljivimi kuhinjskimi odpadki in zelenim vrtnim

odpadom določa obvezna ravnanja z biogenimi odpadki ter vrste nalog, ki se izvajajo v

okviru zbiranja komunalnih odpadkov.

Uredba o obdelavi biološko razgradljivih odpadkov pa določa obvezna ravnanja pri

obdelavi in predelavi bioloških odpadkov ter pogoje za uporabo in dajanje v promet

obdelanih biogenih odpadkov.

2.4 Kompostiranje biogenih odpadkov

Kompostiranje je ena od oblik predelave biogenih odpadkov. Na dno komposta damo

najprej plast zdrobljenih vej, ki poskrbijo za dobro zračenje in preprečujejo zastajanje

vode. Za optimalen razkrojni proces je pomembna zadostna ponudba kisika, ki jo

dosežemo tako, da se suhi strukturni material (zeleni obrez in veje in ) in vlažni

nestrukturni material (trava, kuhinjski odpadki) vedno med seboj mešajo. Kuhinjske

odpadke in ostanke hrane je potrebno takoj prekriti s blatom, travo, listjem ali rahlo

zagrebsti, da preprečimo neprijetne vonjave in ne privabljamo neželenih gostov, kot so

podgane in ptiči. V procesu razgradnje, ki poteka pri 50 °C60 °C, bakterije,

mikroorganizmi in glive proizvajajo humus in hranilne snovi, za kar pa potrebujejo

določeno vlago.

Page 13: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

4

2.5 Uporaba biogenih odpadkov v bioplinarni

Ostanke hrane in kuhinjske odpadke je v skladu z veljavno zakonodajo treba predelati čim

hitreje po prevzemu. V bioplinarnah se biogeni odpadki ne kompostirajo, temveč se samo

skladiščijo na asfaltiranih oz. betoniranih površinah, ki imajo urejene zbiralnike za izcedne

vode, tekoči odpadki se skladiščijo v rezervoarjih za tekoče materiale. V bioplinarni poteka

anaerobna razgradnja biogenih odpadkov, ki mora zaradi higienizacije potekati na

temperaturi 55 °C neprekinjeno 24 ur na dan. Ti biogeni odpadki morajo v reaktorju ostati

20 dni. Pred vhodom v reaktor se morajo najmanj 1 uro predhodno obdelati pri 70 °C in po

zaključku anaerobnega procesa pa prav tako najmanj 1uro pri 70 °C ali pa se pregnito blato

po zaključku razgradnje kompostira na mestu za kompostiranje (Slopak 2013).

2.6 Prednosti predelave biogenih odpadkov v bioplinarni

Prednost predelave biogenih odpadkov v bioplinarni je v energetski bilanci proizvodnje

bioplina, ki je lahko uporabljen kot alternativni vir energije. Del te energije se porabi za

potrebe predelave biogenih odpadkov, ostalih 90 % pa se lahko odda v omrežje bližnjim

energetskim uporabnikom (Slopak 2013).

Največje prednosti bioplina so: proizvodnja energije iz obnovljivega vira, zmanjševanje

toplogrednih plinov, zmanjševanje obremenjenosti okolja z biogenimi odpadki in koristna

uporaba biogenih odpadkov.

Page 14: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

5

2.7 Tehnologije za fermentacijo biogenih odpadkov

Biogene gospodinjske odpadke in zeleni obrez lahko smiselno energetsko izkoristimo tako

s suho presnovo kot tudi z mokro presnovo.

Kuhinjski odpadki so zaradi zakonsko predpisane predhodne higienizacije najbolj primerni

za mokro presnovo. Vendar pa trenutno ne obratuje nobena tovarna bioplina, ki bi

predelovala samo kuhinjske odpadke (brez dodajanja drugih substratov).

Zeleni obrez se večinoma predeluje v kontinuirano obratujočih postopkih mokre presnove.

Drobljenje zelenega obreza na delce velikosti 45 centimetrov je pri tem bistvenega

pomena, sicer se lahko pojavijo težave pri mešanju in nastajanje plavajoče skorje. Za

fermentacijo je posebej primeren zeleni obrez z igrišč za golf in trat ter komunalni zeleni

obrez iz parkov.

Zeleni obrez z večjim deležem stebel in strukturnega materiala se lahko (tudi skupaj z

rezanim vejevjem) predela s suho presnovo. Čeprav iz tistega deleža takšnega substrata, ki

vsebuje lignin, ni mogoče pridobiti bioplina in je "plinski izplen" takšnega substrata glede

na začetno maso materiala nižji kot pri mokri presnovi, pa je ta postopek kljub temu

cenovno ugoden in hkrati proizvede tudi zajetno količino plina (Mairitsch in sod. 2011).

Če presnavljamo kuhinjske odpadke skupaj z zelenim obrezom, prav tako prideta v poštev

oba postopka. Vsekakor pa je treba upoštevati, da ima upravljavec obrata pri postopku

mokre predelave večjo izbiro dodatnih substratov. Ekonomičnost upravljanja obrata za

proizvodnjo bioplina je močno odvisna od izbrane tehnologije. Nikakor ne smemo

spregledati, da je pri uporabi določenih vrst odpadkov pogosto obvezna higienizacija, ki

prinaša tudi visoke stroške (Mairitsch in sod. 2011).

Page 15: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

6

2.8 Stranski produkt bioplinarne

Stranski produkt bioplinarne je odlično biogeno gnojilo, saj ima številne prednosti tako

pred naravno gnojevko kot pred umetnimi gnojili. To biogeno gnojilo v tekoči obliki

vsebuje 23 % suhe snovi, v kateri je do 50 % organske snovi. Suha snov v biogenem

gnojilu vsebuje hranilne snovi, kot so kalij, dušik, fosfor, kalcij, magnezij, ki jih rastline

uporabljajo za svojo rast. Kmetje biogeno gnojilo najpogosteje nadomestijo z umetnimi

gnojili, ki so cenovno gledano velikokrat dražja kot biogena gnojila iz bioplinarne.

2.9 Ozaveščenost prebivalstva o biogenih odpadkih

Vsi avtorji opozarjajo na pravilno zbiranje in nato odlaganje biogenih odpadkov. Večina

ljudi se ne zaveda, da z nepravilnim ločevanjem odpadkov povzroča velike stroške

obdelave in tudi slabšanje končne kakovosti biogenega gnojila.

2.10 Podjetje, ki se ukvarja z zbiranjem biogenih odpadkov v Pomurju

V Pomurju se z zbiranjem odpadkom ukvarja javno podjetje Center za ravnanje z odpadki

Puconci d. o. o. (CEROP). To javno podjetje je bilo ustvarjeno na pobudo vseh pomurskih

občin, in je sedaj zadolženo za odvoz odpadkov. Podjetje CEROP izda vsako leto tudi

letno poročilo za prejšnje leto, iz katerega lahko nato črpamo podatke o količini odvoženih

odpadkov.

Page 16: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

7

3 MATERIALI IN METODE

3.1 QGIS

Za izdelavo digitalnih kart smo uporabili program Quantom GIS (QGIS) verzije 1.8.0-

Lisaboa. Vizitko programa prikazuje slika 1. Program je licenciran s splošno javno licenco

GNU. QGIS je odprtokodni geografski informacijski sistem, ki podpira vektorske in

rastrske sloje ter različne formate baze podatkov. To programsko orodje nam omogoča

izdelovanje kart in interaktivno raziskovanje prostorskih podatkov z grafičnim vmesnikom.

Grafični vmesnik zajema shranjevanje in urejanje objektov, urejanje spremenljivk,

funkcijo označevanja, prostorske zaznamke, spremembe vektorskih in rastrskih simbiologij

ter prepoznavanje funkcij (Wikipedija 2013).

Slika 1: Vizitka programa QGIS-verzija 1.8.0-Lisaboa

Page 17: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

8

3.2 Pomurske občine

Pomurska regija je ena od dvanajstih statističnih regij Slovenije. To je najbolj

severovzhodna, ravninska in kmetijska regija Slovenije.

Rodovitna prst, celinsko podnebje in raven svet ustvarjajo ugodne razmere predvsem

za poljedelstvo in mešano rastlinsko pridelavo, zato je to prevladujoča dejavnost tukajšnjih

kmetijskih gospodarstev. Po podatkih Statističnega urada RS njivske površine v tem

delu Slovenije obsegajo več kot tri četrtine vseh kmetijskih zemljišč v uporabi oziroma so

dvakrat večje od slovenskega povprečja. Odročna lega in slabe prometne povezave

neugodno vplivajo na gospodarski položaj regije; ta se med drugim odraža v

nizkem BDP na prebivalca (12.000 EUR leta 2008) in v najvišji stopnji registrirane

brezposelnosti v državi (ta je bila leta 2009 dvakrat večja kot v regiji z najnižjo

brezposelnostjo). Slabše gospodarske razmere spremlja tudi neugodno

gibanje prebivalstva. V letu 2009 je bil v tej regiji zabeležen največji negativni (skupni)

prirast oz. največji upad prebivalstva. Upadanje števila prebivalcev je v veliki meri

posledica nizke rodnosti in visoke umrljivosti, pa tudi odseljevanja v druge slovenske

regije. V letu 2009 je bil v tej regiji tudi največji delež t. i. prezgodnjih smrti, in sicer je bil

med umrlimi v tem letu vsak četrti star manj kot 65 let. Pomurska regija velja za turistično

zelo privlačno slovensko regijo, saj tu letno prenoči 10 % vseh turistov, ki obiščejo

Slovenijo. Turistično prepoznavna je ta regija v veliki meri po reki Muri, naravne danosti

pa so primerne zlasti za zdraviliški in lovni turizem ter za kmečki turizem ob vinskih

cestah (SURS 2012).

Pomursko regijo sestavlja 27 občin, in sicer: Murska Sobota, Lendava, Kuzma, Moravske

Toplice, Ljutomer, Gornji Petrovci, Beltinci, Kobilje, Tišina, Šalovci, Radenci, Turnišče,

Odranci, Puconci, Sveti Jurij ob Ščavnici, Rogašovci, Hodoš, Cankova, Velika Polana,

Dobrovnik, Grad, Apače, Veržej, Gornja Radgona, Črenšovci, Križevci, Razkrižje. Iz teh

občin smo pridobili podatke o količinah zbranih biogenih odpadkov v letu 2011.

Page 18: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

9

V Pomurju po občinah zbirajo odpadke 4 podjetja. To so: Saubermacher Slovenija d. o. o.

(1), KSP Ljutomer d. o. o. (2), Saubermacher Komunala Murska Sobota d. o. o. (3),

Komunala d. o. o., Lendava (4) (slika 4).

3.3 Zbrane količine biogenih odpadkov

Pri podjetju CEROP izdajo vsako leto poročilo o sprejetih količinah biogenih odpadkov.

Količine biogenih odpadkov za leto 2011 prikazuje preglednica 1.

Preglednica 1: Količine biogenih odpadkov po občinah v letu 2011

OBČINA KOLIČINA ZBRANIH BIOGENIH ODPADKOV [kg]

MURSKA SOBOTA 1881560

LENDAVA 114810

KUZMA 0

MORAVSKE TOPLICE 58120

LJUTOMER 86528

GORNJI PETROVCI 120

BELTINCI 76560

KOBILJE 0

TIŠINA 3340

ŠALOVCI 0

RADENCI 135954

TURNIŠČE 0

ODRANCI 640

PUCONCI 33316

SVETI JURIJ OB ŠČAVNICI 6039

ROGAŠOVCI 0

HODOŠ 0

CANKOVA 0

VELIKA POLANA 0

DOBROVNIK 0

GRAD 0

APAČE 29583

VERŽEJ 20845

GORNJA RADGONA 115924

ČRENŠOVCI 270

KRIŽEVCI 21070

RAZKRIŽJE 5617

Page 19: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

10

3.4 Energetske vrednosti biogenih odpadkov ter dveh drugih substratov

Energetska vrednost 1 kg biogenih odpadkov znaša 0,99 kWh, 1 l jedilnega olja pa 9,27

kWh, če ga pretvorimo v biodizel. Če jedilno olje pretvorimo v bioplin, dobimo 5,9 kWh

in 1 kg lesa, ki pri fermentaciji bioplina sprosti za 3,8 kWh energije. Te vrednosti smo

pridobili iz avstrijske študije (Mairitsch in sod. 2011).

3.5 Enačbe za izračun energetske vrednosti biogenih odpadkov

Enačba za izračun je preprosta. Množimo količino odpadkov v tonah z energijsko

vrednostjo enega kilograma te mase in dobimo celotno energijsko vrednost določenega

odpadka v megavatnih urah na leto (MWh na leto). To izračunamo po naslednji enačbi:

Pri tem pomeni:

Oodpadek količina določenega odpadka [t]

Eodpadka energetska vrednost tega odpadka [kWh/kg]

Eskupna skupna energetska vrednost tega odpadka [MWh]

Page 20: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

11

4 REZULTATI Z RAZPRAVO

S pomočjo javno dostopnih vektorskih slojev slovenskih občin in programa QGIS smo

izdelali digitalno vektorsko karto, na kateri je prikazana razporeditev in imena

obravnavanih občin v Pomurju. Karto prikazuje slika 2.

Slika 2: Razporeditev in obravnavane občine v Pomurju (GIS)

Za neposredno primerjavo količin zbranih biogenih odpadkov je pomembno, da

upoštevamo, koliko prebivalcev živi v občini. Slika 3 prikazuje digitalno vektorsko plast,

na kateri so zbrani podatki o številu prebivalcev posamezne občine.

Page 21: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

12

Slika 3: Število prebivalcev po občinah v letu 2011 (GIS)

Ker v vseh občinah ne odvažajo biogenih odpadkov ista podjetja, smo s pomočjo programa

QGIS izdelali digitalno karto, ki prikazuje, kdo odvaža biogene odpadke po posameznih

občinah.

1 Saubermacher Slovenija d. o. o.

2 KSP Ljutomer d. o. o.

3 Saubermacher Komunala Murska Sobota d. o. o.

4 Komunala d. o. o., Lendava

Page 22: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

13

Slika 4: Področja, kjer odvažajo biogene odpadke določena podjetja (GIS)

Iz letnega poročila javnega podjetja Center za ravnanje z odpadki Puconci d. o. o.

(CEROP) za leto 2011 lahko razberemo, da znašajo sprejete količine komunalnih in ne-

komunalnih odpadkov v letu 2011 34.483.542 kg, od tega je biogenih odpadkov (20 02 01

biološki odpadki) 2.590.296 kg ali 7,96 %. Iz primerjave prvih treh mesecev leta 2011 in

2012 je nato prikazana rast iz 1.736.361 (5,41 %) v 2011 na 2.497.576 kg (8,30 %) v letu

2012, kar predstavlja indeks rasti 143,84 %. Skupna vsota sprejetih količin izkazuje

zmanjšanje za 2,94 %.

S pomočjo QGIS-a smo izdelali karto, na kateri je v posamezni občini prikazana sprejeta

količina biogenih odpadkov (slika 5).

Page 23: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

14

Slika 5: Digitalna karta s pobranimi količinami biogenih odpadkov v letu 2011 v

kilogramih (GIS)

Page 24: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

15

4.1 Energetska vrednost biogenih odpadkov

4.1.1 Odpadki primerni za kompostiranje

Na leto se v Pomurju zbere 2590 ton (leto 2011) biogenih odpadkov, ki so primerni za

kompostiranje. Energetska vrednost teh odpadkov, če jih pretvorimo v bioplin, znaša 0,99

kWh/kg. Iz zbranih biogenih odpadkov bi teoretično lahko pridobili 2.564 MWh na leto.

Glede na podatek, da se v Pomurju zbere samo 27 % biogenih odpadkov, primernih za

kompostiranje, lahko teoretično izračunamo potencial, če bi 100 % zbrali vse tovrstne

odpadke. Celotna pridobljena energija bi teoretično znašala 9.497 MWh na leto.

Preglednica 2: Energijska vrednost zbranih biogenih odpadkov

Kompostirani odpadki (t) 2590

Energijska vrednost (kWh/kg) 0,99

Skupna energija zbranih količin (MWh) 2.564

Teoretična skupna energija (MWh) 9.497

4.1.2 Jedilno olje

V Pomurju se zbere 3,28 tone jedilnega olja na leto. Jedilno olje lahko energetsko izrabimo

na dva načina. Lahko ga predelamo v biodizel ali pa uporabimo v bioplinarni.

Predelava odpadnega jedilnega olja v biodizel

Energetska vrednost jedilnega olja predelanega v biodizel znaša 9,3 kWh/kg. Za 3,28 tone

letno zbranega jedilnega olja dobimo 30,40 MWh energije. Če predpostavimo, da se

(enako kot pri biogenih odpadkih v Pomurju) zbere samo 27 % jedilnega olja, potem bi za

zbranih 100 % zbranega odpadnega jedilnega olja pri predelavi v biodizel teoretično dobili

vrednost 112,58 MWh energije.

Page 25: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

16

Predelava odpadnega jedilnega olja v bioplin

Energetska vrednost jedilnega olja predelanega v bioplin znaša 5,9 kWh/kg. Za 3,28 tone

letno zbranega jedilnega olja dobimo 19,35 MWh energije. Če predpostavimo, da se

(enako kot pri biogenih odpadkih Pomurju) zbere samo 27 % jedilnega olja, potem bi za

zbranih 100 % zbranega odpadnega jedilnega olja iz bioplinarne teoretično dobili vrednost

71,65 MWh energije.

Preglednica 3: Energijska vrednost jedilnega olja

Jedilno olje (t) 3,28

Energijska vrednost (kWh/kg) biodizel 9,27

Energijska vrednost (kWh/kg) bioplin 5,9

Skupna energija zbranih količin (MWh) biodizel 30,4

Skupna energija zbranih količin (MWh) bioplin 19,35

Teoretična skupna energija (MWh) biodizel 112,58

Teoretična skupna energija (MWh) bioplin 71,65

4.1.3 Odpadni les

Energetska vrednost odpadnega lesa zbranega na deponijah znaša povprečno 3,8 kWh/kg.

V Pomurju se ga na deponijah zbere letno 399 ton (podatek za 2011), kar znese energijsko

1.516,2 MWh na leto. Če predpostavimo, da je delež zbranega materiala samo 27 %,

potem znese celotna energijska vrednost za 100 % teoretično za 5.615,6 MWh.

Preglednica 4: Energijska vrednost lesa

Les (t) 399

Energijska vrednost (kWh/kg) 3,8

Skupna energija zbranih količin (MWh) 1.516,2

Teoretična skupna energija (MWh) 5.615,6

Page 26: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

17

4.2 Skupna energijska vrednost vseh odpadkov

Skupen obseg odpadkov, primernih za kompostiranje, zbranega jedilnega olja in

odpadnega lesa, znaša 2.992 ton/leto, in če seštejemo energetske vrednosti posameznih

frakcij, dobimo skupno vrednost 4.110,70 MWh/leto (če zbrano jedilno olje predelamo v

biodizel) oz. 4.099,65 MWh/leto, če zbrano jedilno olje energetsko izkoristimo v

bioplinarni.

Page 27: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

18

5 SKLEPI

V letu 2011 je bilo v Pomurju zbranih nekaj več kot 2.500 ton biogenih odpadkov. Vendar

vemo, da je potencial veliko večji, saj še v nekaterih občinah niso začeli z zbiranjem

biogenih odpadkov.

Potencial Pomurja za leto 2011 znaša, glede na energetsko vrednost biogenih odpadkov,

lesa ter jedilnega olja, zbranih po podatkih CERUP-a, 4.099,65 MWh. Vendar nikakor ne

smemo pozabiti, da je to le 27 %, ki je bilo zbranih, tako da je skupni potencial Pomurja

15.225 MWh.

Izračunani energetski potencial ni zanemarljiv, zato bi v prihodnje kazalo razmisliti o

ukrepih, ki bi še bolj dosledno preusmerili te biogene energetske potenciale v bioplinarne,

kjer bi lahko iz njih pridobili energijo in tako povečali stopnjo energetske samooskrbe.

Page 28: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

19

6 VIRI

1. Mihelič R., Andoljšek L., Leskošek M., Lobnik F. 2001. Uporaba biogenih odpadkov v

kmetijstvu: stanje v Sloveniji in perspektive. Gospod. odpad., maj 2001, letn. 10, št. 38,

str. 814

2. Uredba o ravnanju z biološko razgradljivimi kuhinjskimi odpadki in zelenim vrtnim

odpadom. Uradni list Republike Slovenije, št. 00719-14/2010/4

3. Uredba o obdelavi biološko razgradljivih odpadkov. Uradni list Republike Slovenije,

št. 00719-35/2008/10

4. Gomišček T. 2011. Biološki odpadki – še ne dovolj odkrit potencial – EOL 57, marec

2011

5. Saubermacher d. o. o. 2013. Kako ustrezno ravnati z biološko razgradljivimi

kuhinjskimi odpadki in zelenim vrtnim odpadom?, junij 2013

6. Slopak 2010. Bioplinarna – za predelavo bioloških odpadkov, februar 2010

7. Mairitsch K., Wimmer W., Aigner S. 2011, Über die Erschließung des Potenzials

biogener Haushaltsabfälle und Grünschnitt zum Zwecke der Verwertung in einer

Biogasanlage zur optimierten energetischen und stofflichen Verwertung, marec 2011

8. Eliott L.F. et al. (Eds.). 1977. Soils for Management of Organic Wastes and Waste

Waters.

Page 29: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

20

9. Rynk R. (Ed.) 1992. On-Farm Composting Handbook.

10. Lundt H. F. et al. 1993. The McGraw- Hill recycling handbook. McGraw-Hill, Inc.

11. Burton C. H. and Turner, C. 2003. Manure Management: Treatment Strategies for

Sustainable Agriculture 2nd

edition. Silsoe Research Institute, Bedford, UK.

12. Insam H., Riddech, N., Klammer, S., (Eds.). 2002. Microbiology of Composting.

Springer ISBN 3-540-67568-X. 632 s

13. Društvo inštalaterjev energetikov Maribor 2009. Biopli, julij 2009 (elektronski vir)

http://www.instalater.si/clanek/125/Bioplin (18.9.2013)

14. Bitenc P. 2010, Srt M. Pridobivanje in uporaba bioplina, 2010

15. Letno poročilo javnega podjetja Center za ravnanje z odpadki Puconci d. o. o.

(CEROP) za leto 2011

16. SURS 2012 Slovenske regije v številkah (elektronski vir)

http://www.stat.si/doc/pub/REGIJE-2012.pdf (20.9.2013)

17. Wikipedija 2013 QGIS. (elektronski vir)

http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_GIS (22.9.2013)

Page 30: ODPADKOV V LETU 2011 V POMURJU DIPLOMSKO DELO … · velik, vendar je premajhna ozaveščenost ljudi in tudi sam proces pri pobiranju le-teh je še v zagonu, saj je na tem področju

Horvat T. Energetska vrednost zbranih količin biogenih odpadkov v letu 2011 v Pomurju.

Dipl. delo. Maribor, Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede, 2013

21

7 ZAHVALA

Rad bi se zahvalil svojemu mentorju, izr. prof. dr. Miranu Lakoti, za strokovno svetovanje,

pomoč ter potrpežljivost pri nastajanju diplomskega dela.

Zahvaljujem se tudi svoji družini, ki mi je med študijem stala ob strani in me podpirala pri

mojih odločitvah, ter vsem prijateljem, ki so mi kakorkoli pomagali k dokončni obliki

diplomskega dela.