Whisky pot stills

Troi sgil-gynhyrchion distyllfa wisgi yn gyfleoedd am werth ychwanegol

13th December 2018

Mae’r astudiaeth achos hon yn archwilio’r potensial i ychwanegu gwerth at sgil-gynhyrchion anochel distyllfa wisgi trwy broses o’r enw ‘sefydlu gwerth’.

Ffeithiau Allweddol
Ar hyn o bryd, caiff elifiant Penderyn ei gymysgu a’i anfon i ffwrdd mewn tanceri i’w daenu ar dir, ac mae hyn yn golygu cost flynyddol ddrud
Bydd y cyfleoedd gwerth ychwanegol a ganfuwyd gyda chefnogaeth WRAP Cymru yn lleihau costau elifiant gan hyd at 75%, yn cyflenwi ffynhonnell ynni gwres rhad i’r holl safle, ac yn creu tewsudd gwaddod breci sy’n werth £10,000 y flwyddyn

Crynodeb

Mae’r astudiaeth achos hon yn dangos sut y gwnaeth Distyllfa Wisgi Penderyn (‘Penderyn’), gyda chefnogaeth WRAP Cymru, ganfod cyfleoedd i droi sgil-gynhyrchion anochel costus yn adnodd gwerthfawr.  

Mae Penderyn yn defnyddio haidd brag i gynhyrchu ei wisgi. Fel sy’n nodweddiadol o’r broses, mae’r cynhyrchion gwastraff yn cynnwys soeg brag, gwaddod breci, gwaddod distyllu a’r brag costig o lanhau’r offer. Ar hyn o bryd, gwerthir y soeg i’w ddefnyddio fel porthiant anifeiliaid; fodd bynnag, mae anfon hylif gwaddod breci, gwaddod distyllu and a sgil-gynhyrchion bragu i’w taenu ar dir yn gost flynyddol ddrud i Penderyn. 

Gweithiodd WRAP Cymru’n agos gyda Penderyn, gan weithredu’r gefnogaeth dros ddau gam. Yn y cam cyntaf, rhoddwyd cefnogaeth i ganfod a gwerthuso marchnadoedd amgen sy’n cynnig gwerth ychwanegol ar gyfer y soeg a sgil-gynhyrchion distyllu. Roedd yr ail gam yn helpu Penderyn i ganolbwyntio ar ddau gyfle busnes allweddol; ymchwilio’r costau cyfalaf a refeniw yn gysylltiedig â gosod peirianwaith newydd ar y safle, ynghyd ag opsiynau ar gyfer arbedion cost a chreu refeniw

Cyflwyniad

Mae’r astudiaeth achos hon yn archwilio’r potensial i ychwanegu gwerth at sgil-gynhyrchion anochel distyllfa wisgi trwy broses o’r enw ‘sefydlu gwerth’. 

Cartref Distyllfa Wisgi Penderyn yw cymuned Penderyn yn y Bannau Brycheiniog. Ym Mhenderyn y mae’r brif ddistyllfa, y swyddfeydd a’r ganolfan ymwelwyr, ac yno mae dau ddistyllbair Faraday ar waith, ynghyd â dau ddistyllbair llusern. Mae Distyllfa Wisgi Penderyn yn cynhyrchu ei wirod haidd brag ei hun, sydd yn fyd-enwog fel un o’r wisgis brag sengl gorau yn y byd. 

Rhoddir y rhan fwyaf o’r gwirod mewn casgenni i aeddfedu yn eu warysau, a chaiff y gweddill ei ddefnyddio i greu nwyddau alcoholig arobryn eraill, yn cynnwys eu gwirod hufen, Merlyn. Mae’n cynhyrchu tua 400,000 litr o alcohol pur y flwyddyn, ac fe’i defnyddir i gynhyrchu nwyddau Penderyn.

Materion gwastraff

Mae Penderyn yn defnyddio haidd brag i gynhyrchu ei wisgi. Yr enw ar y sgil-gynnyrch, wedi i’r haidd brag gael ei fwydo mewn dŵr poeth a thynnu’r siwgr hydawdd, yw soeg. Mae soeg brag yn llawn ffibr treuliadwy, yn cynnwys protein ac olew crynodedig ac mae ganddo gynnwys hylif uchel o tua 80%. Caiff yr hylif llawn siwgr hwn, o’r enw breci, ei eplesu ac wedyn ei ddistyllu.

Cesglir tua 1,080 o dunelli o soeg Penderyn gan ffermwr gwartheg lleol bob blwyddyn a chaiff ei ddefnyddio i gefnogi bwydo ei wartheg. Nid oes cost am y casgliad. 

Mae brag Penderyn yn cynnwys gwaddod breci, gwaddod distyllu, a brag costig o olchi’r distyllbeiriau a llif olchi’r offer rhwng rowndiau o gynhyrchu. Cyfunir yr elifiant hylifol ac fe’i cesglir gan gontractwr trwyddedig cyn cael ei daenu ar dir. Mae hyn yn digwydd i fwy nag 1.5 miliwn litr y flwyddyn. 

Gofynnodd Penderyn am gefnogaeth WRAP Cymru i archwilio ffyrdd o leihau ei gostau rheoli sgil-gynhyrchion, ac o bosibl, fynd ati i ddatblygu cyfleoedd i gael gwerth ychwanegol o’r ffrydiau hyn.

Gwerthusiad opsiynau

Gwerthusiad opsiynau cychwynnol 

Roedd cam cyntaf y gefnogaeth i a roddodd WRAP Cymru i Penderyn yn cynnwys help i ymchwilio ac archwilio cyfleoedd ar gyfer ychwanegu gwerth at y sgil-gynhyrchion soeg, gwaddod breci a’r gwaddod distyllu. Pwyslais y gwaith ymchwil hwn oedd canfod atebion a fyddai’n effeithiol yn ymarferol i ddistyllfa a chanddi gyfyngiadau safle. 

Archwiliwyd amrywiaeth o opsiynau posibl gan WRAP Cymru, yn cynnwys systemau a thechnolegau arloesol nad ydynt yn fasnachol eto, ar gyfer ychwanegu gwerth at y gwaddod breci a’r gwaddod distyllu. Lluniwyd crynodeb o’r wybodaeth hon a rhoddwyd sgôr iddynt wedi’i seilio ar dri maen prawf eang: 

  1. Parodrwydd y dechnoleg sydd ei angen i gyflawni gwerth ychwanegol.
  2. Potensial masnachol y cynnyrch â gwerth ychwanegol.
  3. Y gallu i roi’r cyfle ar waith yn ymarferol ar y safle. 

Yr opsiynau posibl

Canfu’r gwerthusiad cyfleoedd 13 o gyfleoedd posibl, gyda chysylltiadau rhwng rhai ohonynt yn nhermau trin y sgil-gynhyrchion hylifol a’r soeg.

Roedd y broses o sgorio a phennu safle yn cynnig strwythur i alluogi Penderyn i ganolbwyntio ar y cyfleoedd mwyaf addawol. Rhoddwyd crynodeb o’r manylion ar gyfer pob opsiwn mewn dec o sleidiau i’w gwneud yn rhwydd i dîm gweithredol Penderyn gyflwyno’r wybodaeth i’w bwrdd. 

Ar ôl trafodaethau manwl gyda WRAP Cymru a’r bwrdd, penderfynodd Penderyn ganolbwyntio ar dri gweithgaredd: 

  1. Gwahaniad cychwynnol o’r sgil-gynhyrchion hylifol (h.y. gwaddod breci a gwaddod distyllu o’r brag).
  2. Technoleg ar gyfer gwahanu solidau mewn daliant a hylifau hydawdd oddi wrth y grawn wedi darfod yn ystod y broses cynhyrchu.
  3. Proses trin gwaddod breci Brathadair ar gyfer distyllfeydd SME.   

Wedyn, rhoddodd WRAP Cymru gefnogaeth i Penderyn ddatblygu achosion busnes cynhwysfawr ar gyfer rhoi’r cyfleoedd hyn ar waith. 

Gwahanu’r gwaddod breci a’r gwaddod distyllu oddi wrth y  brag costig

Cam cyntaf hanfodol i Penderyn yw gwahaniad cychwynnol y gwaddod breci yn y ffynhonnell (y cam o ddistyllu’r brag) a’r gwaddod distyllu (y cam o ddistyllu’r gwirod), gan adael y brag sy’n weddill i’w reoli fel elifiant masnachol. 

Bydd y broses o wahanu yn galluogi Penderyn i drin a phrosesu’r gwaddod breci a’r gwaddod distyllu i gael gwerth o’r sgil-gynhyrchion yn hytrach nag ymdrin â hwy fel ffrwd wastraff gostus. O ganlyniad, mae Penderyn yn bwriadu addasu ei broses a chael storfeydd tanc ar wahân er mwyn rheoli’r ffrydiau hyn yn fwy effeithiol. 

Gwahanu’r solidau a’r hylifau

Mae cyfle i Penderyn osod system gwahanu hylifau/solidau i’r broses distyllu. Mae’r system yn gweithio’n barhaus i dynnu cyfran uchel o’r solidau o hylifau’r gwaddod breci, y gwaddod distyllu a’r brag. O ganlyniad, bydd hyn yn cynyddu’r solidau ar ffurf soeg y gellir eu hanfon i’w defnyddio fel porthiant anifeiliaid. Bydd hefyd yn lleihau cynnwys solid y dyfroedd gwastraff elifiant, sef 5% ar hyn o bryd, yn ôl amcangyfrif. Bydd hyn yn gwneud y dŵr gwastraff yn fwy cost effeithiol i’w drin fel elifiant masnachol. 

Mae angen isafswm llif o 2–3m3/awr i gyfiawnhau buddsoddi yn y system wahanu. Bydd yr uchafswm capasiti yn amrywio, ond gall ymdopi â hyd at 50m3/awr yn braf. Bydd y dychweliad ar fuddsoddiad ar y system hon i Penderyn yn tua 18 mis. 

Trin gwaddod breci / gwaddod distyllu  

Mae trin gwaddod breci wedi bod yn broblemus yn y sector wisgi erioed. Mae hyn oherwydd ei fod yn cael ei gynhyrchu mewn symiau mawr, mae ei lwyth llygru’n uchel ac mae’n sylwedd asidig gyda gwerth pH nodweddiadol o tua 3.5 – 4.0. 

Yn ôl gwaith ymchwil gan ymgynghorwyr bioeconomi yr NNFCC yn 2017, nid oedd 60% o ddistyllwyr SME yn yr Alban yn defnyddio technoleg wrth drin eu gwastraff ac roeddent yn fodlon iddo naill ai gael ei daenu ar dir fel gwrtaith gradd isel, neu os oedd y lleoliad yn gweddu, ei arllwys i’r môr. 

Mae rhai distyllfeydd wisgi wedi buddsoddi mewn technoleg i droi’r gwaddod breci yn surop, a gellir gwerthu hwn fel ychwanegyn i borthiant anifeiliaid, neu ei gymysgu â soeg i greu cynnyrch porthiant o’r enw ‘grawn tywyll y distyllwr’. Mae hon yn broses sy’n defnyddio llawer o ynni gan fod angen tynnu dros 90% o’r dŵr.

Yn lle hynny, mae Penderyn yn archwilio’r potensial i greu cynnyrch tebyg o waddod breci ar gyfer y farchnad treulio anaerobig (anaerobic digestion/AD). Bydd hyn ar ffurf tewsudd gyda chynnwys dŵr o 20%. Mae hyn yn gweddu’n arbennig i gyfleusterau gan fod tewsudd sy’n llifo’n rhydd yn llawer haws i’w drin a’i reoli na surop gwaddod breci. Gan fod y tewsudd yn galw am dynnu 80% yn hytrach na 90% o’r gwlybaniaeth, mae’r broses yn defnyddio llai o ynni.  

Proses Brathadair

Mae cyfle’n bodoli i Penderyn droi’r gwaddod breci a’r gwaddod distyllu yn dewsudd ar gyfer y farchnad treulio anaerobig gan ddefnyddio system arloesol a ddatblygwyd gan gwmni o’r enw Brathadair. Mae proses Brathadair yn cynnig y cyfle i gwmnïau SME, fel Penderyn, roi eu system ar waith heb gostau buddsoddiad cyfalaf uchel o flaen llaw.

Mae system Brathadair yn trin y gwaddod breci a’r gwaddod distyllu yn dilyn gwahaniad cyntaf y solid a’r hylif. Mae’r sgil-gynnyrch hylifol hwn yn asidig iawn ac felly, defnyddir proses cydbwyso pH fel cam cyntaf. Mae hyn yn arwain at waddodiad copr fel deunydd gronynnol, a gellir dod o hyd i farchnadoedd cost niwtral ar gyfer hwnnw. Wedyn, caiff gweddill yr elifiant ei drin trwy anweddiad gan adael y tewsudd hylifol yn tua 20% o’r cyfaint gwreiddiol. Gellir gwerthu hwn i gyfleusterau AD lleol am tua £25/tunnell. 

Mae Brathadair yn defnyddio’r dechnoleg hon ynghyd â phwmp gwres o ddŵr ar gyfer trin gwaddod breci yn gost effeithiol ac yn effeithlon. Mae’r pwmp gwres o ddŵr yn dibynnu ar fod yn agos at afon sydd â llif digonol. 

O ystyried cost isel yr ynni, bydd yn economaidd hefyd i brosesu’r gwaddod distyllu yn yr un modd. Bydd yr ynni sydd ei angen ar gyfer anweddiad yn debygol o ddefnyddio tua 50% o’r ynni a gynhyrchir gan y pwmp gwres o ddŵr. Gellir defnyddio’r 50% sy’n weddill i bweru elfennau eraill o’r broses sy’n ymofyn llai o wres.

Y buddion i Penderyn

I gwmni o faint Penderyn, byddai angen gwariant cyfalaf o £1miliwn i roi system fel hon ar waith. Mae model busnes Brathadair yn cynnwys sefydlu cyfrwng at ddibenion arbennig (special purpose vehicle/SBV) a fydd yn contractio gyda Penderyn dros gyfnod o o leiaf 10 blynedd. Yr SBV fydd yn ymgymryd â’r prosiect drwyddo draw. Gyda chefnogaeth partneriaid sy’n buddsoddi, bydd yn prynu ac yn gosod pwmp gwres o ddŵr, peiriant anweddu a gwaith gosod ar safle Penderyn. Bydd y dull hwn yn golygu lleihad sylweddol yn y rhwystrau i weithredu sydd fel arfer yn codi gyda gwariant cyfalaf o flaen llaw.

Bydd yr SPV yn manteisio ar fuddion ariannol y Cymhelliad Gwres Adnewyddadwy ac yn cyflenwi gwres prosesu o’r pwmp gwres o ddŵr i Penderyn am gost isel o’i gymharu â’u costau nwy a thrydan presennol. Bydd Penderyn felly yn elwa o leihad yn y costau ynni cyffredinol sy’n gysylltiedig â’r broses. 

Ar ben hynny, bydd y broses yn lleihau costau gwaredu elifiant presennol Penderyn yn sylweddol, gan adael dim ond y brag costig fel deunydd sydd angen ei waredu fel elifiant masnachol. Bydd Penderyn yn elwa hefyd o’r incwm o werthiant y tewsudd. 

Yn ogystal ag elwa o’r incwm ychwanegol a chostau gweithredu llawer is, bydd lleihad sylweddol yn eu heffeithiau amgylcheddol. 

Gyda buddsoddiad a risg cychwynnol lleiafsymiol, gall Penderyn fanteisio i’r eithaf ar gyfleoedd economaidd ac amgylcheddol.

 

Camau nesaf

Mae Penderyn yn awr mewn trafodaethau gyda darparwyr technoleg i ddatblygu cynllun busnes mwy manwl, ac efallai y gwnaiff symud ymlaen gyda’r cyfleoedd hyn. Gwahaniad cychwynnol yr hylif/solid fydd y cyfle hawsaf i’w roi ar waith yn sydyn. Bydd hyn yn helpu i fraenaru’r tir ar gyfer datblygiad mwy arloesol a hirdymor o gwmpas y broses o anweddu’r gwaddod breci a’r gwaddod distyllu yn dewsudd gan ddefnyddio ynni adnewyddadwy.