Огляд на особливості дигестату, його виробництво та кінцеве використання, а також регуляторні бар’єри
Для платформи SAF експерти UABIO Петро Кучерук і Тарас Козюпа підготували детальний огляд на особливості дигестату, його виробництво та кінцеве використання, а також виокремили регуляторні бар’єри. Огляд базується на звіті Європейської біогазової асоціації, що опублікований у квітні 2024 року.
Дигестат, побічний продукт анаеробного зброджування (зображення 1), містить частину органічної речовини (близько 1/3) і здебільшого всю мінеральну фракцію початкової сировини. У дигестаті є три основні форми органічної речовини (ОР):
- ОР, що погано/не розкладається, наприклад, лігнін і целюлоза;
- Жива ОР, що складається з мікроорганізмів;
- Біорозкладна ОР, що складається з розчинних цукрів і геміцелюлози
Зображення 1. Процес анаеробного зброджування. Джерело: EBA, переклад: UABIO.
Що робить дигестат добривом, відмінним від інших?
- Співвідношення амонійного та органічного азоту в дигестаті є вищим порівняно з початковою сировиною, а відсоток легкодоступних мінералів у формі амонію зростає.
- Дигестат зберігає здатність утворювати гумус, що залишається незмінним порівняно з субстратами, з яких він походить.
Відсоток амонійного азоту в дигестаті вищий, ніж у вхідній сировині, що підвищує його цінність як добрива.
Його повернення в ґрунт замикає кругообіг поживних речовин, таких як N (азот), P (фосфор) і K (калій). - На відміну від використання суто традиційних синтетичних добрив, довготривале удобрення дигестатом покращує структуру ґрунту, його аерацію та здатність зберігати воду.
- Діє як вуглецевий поглинач завдяки своїй здатності зберігати вуглець у ґрунті.
- Оскільки дигестат є біологічно стабільним продуктом, це призводить до значного зменшення викидів летких органічних сполук і запахів під час зберігання та застосування дигестату порівняно з початковою сировиною; а також — до зменшення природних викидів CH4 і N2O порівняно, наприклад, з необробленим гноєм.
- Патогенні мікроорганізми тварин і рослин значно зменшуються або повністю знищуються під час анаеробного зброджування, що робить дигестат знезажареним продуктом.
- Зменшення викидів парникових газів завдяки: уловлюванню CH4 під час зброджування, який інакше викидався б за незахищеного зберігання; зменшенню виробництва синтетичних добрив, поглинанню вуглецю в ґрунті, та іншим факторам.
Використання та обробка дигестату
На виході з біогазового реактора дигестат перебуває в сирому вигляді — суміш твердої та рідкої фракцій (частин). Його можна використовувати відразу, хоча багато біогазових операторів вдаються до механічного розділення дигестату на рідку й тверду фракції (частини). Серед основних причин: зменшення транспортних витрат, полегшення внесення й підвищення поживної цінності (зображення 2). Основні підходи до розділення включають центрифуги, декантерні гвинтові преси, ситові стрічкові преси або барабани.
Зображення 2. Типові фізико-хімічні властивості твердої та рідкої фракцій дигестату. Джерело: EBA, переклад: UABIO.
Деякі з нових застосувань дигестату полягають у виробництві вуглецевих матеріалів для зберігання енергії, синтезу наноматеріалів, деревного вугілля та біопалива, а також мікробіологічних продуктів. Інноваційні шляхи використання дигестату:
- Дигестат для вирощування комах (чорних солдатських мух).
- Дигестат як засіб попередньої обробки (для анаеробного зброджування лігноцелюлозної біомаси).
- Дигестат в електрохімічних процесах (паливні/електролізні елементи).
- Дигестат як середовище для гідропоніки.
- Виробництво летких жирних кислот.
- Виробництво біостимуляторів.
- Відновлення біоаміаку до біоводню.
- Використання рідкої фракції дигестату для вирощування мікроводоростей.
Виробництво та кінцеве використання дигестату в Європі
Актуальне виробництво дигестату в Європі, станом на 2022 рік, становить 31 млн т с.р./рік. У той час як потенційно цей обсяг вже до 2030 року може становити 75 млн т с.р./рік та 177 млн т с.р./рік до 2050 року. Дані про європейське виробництво дигестату на душу населення в окремих країнах у 2022 році представлені на діаграмі нижче.
Актуальне виробництво дигестату в Європі:
Що стосується кінцевого використання дигестату, то, за оцінками, 73% дигестату в Європі використовується безпосередньо як біодобриво, а близько 15% піддається переробці перед внесенням на сільськогосподарські поля. Решта дигестату або експортується, або використовується для інших цілей (садівництво, виробництво ґрунту, покриття звалищ, біопереробка тощо).
Регуляторні бар’єри на шляху утилізації та збуту дигестату
Дигестат є екологічно чистим рішенням для поводження з відходами. Крім того, він здатний замикати цикли кругообігу поживних речовин і скорочувати викиди парникових газів. Незважаючи на це, біогазові оператори, які виробляють і продають дигестат, зобов’язані дотримуватися складних, неоднорідних і суворих правил, встановлених як на зовнішньому (ЄС), так і на внутрішньому (держави) рівнях.
Читайте повний матеріал на платформі SAF.
SAF – це комунікаційний майданчик, який об’єднує стейкхолдерів у галузі агробізнесу та спрямований на встановлення потужних зв’язків між гравцями ринку та запровадження сталих підходів у сільському господарстві. Для цієї платформи наша команда готує перевірену фахову інформацію щодо сектору біоенергетики.
Біоенергетична асоціація України UABIO – це неприбуткова громадська спілка, яка об’єднує бізнес та експертів для розвитку біоенергетики в Україні.