Siirrettävän biokaasulaitoksen toiminnan monitorointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella Savonia-ammattikorkeakoulun siirrettävän biokaasulaitteiston toimintaa. Laitteistoa oli aikaisemmin koekäytetty, mutta laitoksen toiminnasta haluttiin kerätä lisää käyttökokemuksia tulevia koejärjestelyjä varten. Laitoksen toiminnassa ja käytössä esiintyviin ongelmiin pyrittiin löytämään ratkaisuja, jotta vastaavat ongelmatilanteet pystyttäisiin jatkossa välttämään. Lisäksi koetettiin löytää sellaisia työtapoja ja -menetelmiä, jotka helpottaisivat laitoksen käyttöä ja parantaisivat laitoksessa työskentelevien työturvallisuutta. Käyttökokemusten perusteella laitoksen laitevalmistajan laatimaa käyttöohjetta pyrittiin päivittämään ja täydentämään.

Työ on osa esiselvityshanketta, jossa tarkasteltiin keskitetyn yhteismädätyslaitoksen toteutettavuutta Pieksämäen jätevedenpuhdistamon yhteyteen. Siirrettävällä biokaasulaitoksella suoritetuissa kokeissa käytettiin samantyyppisiä syöttömateriaaleja, joita keskitetty laitos tulisi toteutuessaan käyttämään ja saatuja tuloksia voidaan käyttää keskitetyn laitoksen kannattavuuden arviointiin.

Siirrettävällä laitteistolla saavutettuja tuloksia verrattiin laboratorio-olosuhteissa samoilla materiaaleilla suoritettujen panoskokeiden tuloksiin. Lisäksi panoskokeilla haluttiin selvittää, kuinka paljon siirrettävän laitoksen käsittelyjäännöksestä on mahdollista tuottaa biokaasua. Siirrettävän laitoksen toimintaa verrattiin myös muualla Suomessa toimivien ja vastaavia syöttömateriaaleja käyttävien biokaasulaitosten toimintaan. Laitteistolla käytetyillä syöttömateriaaleilla saavutetut kaasuuntumistulokset vastasivat kirjallisuudessa esiintyviä arvoja ja laitoksen kaasun- ja metaanintuotto olivat samaa luokkaa kuin muilla vastaavilla laitoksilla, joten laitoksen toimintaa voidaan pitää luotettavana. Laitoksen teknisessä toiminnassa esiintyi kuitenkin jonkin verran häiriöitä, joiden alkuperä ei kokeiden aikana selvinnyt. Tästä johtuen laitoksen toimintaa on syytä tarkkailla jatkossakin, jotta laitteistoa voidaan käyttää luotettavasti ja turvallisesti myös tulevissa tutkimus- ja kehityshankkeissa.

The aim of this thesis was to monitor the operation of Savonia University’s mobile biogas plant. There had been some test runs with the plant before but the purpose was to gain more experience for future experiments. Problems and malfunctions encountered were tried to be fixed so that similar issues could be avoided in the future. Operating methods and practices were also attempted to be improved for easy and safe use of the plant. On the basis of the practices the plant manual was updated.

The thesis is a part of a preliminary project, which examined the feasibility of a centralised biogas installation in the city of Pieksämäki. In the experiments the same biomass types were used as the centralised plant would use if implemented. The results can be used in the evaluation of the profitability of a centralised plant.

Another part of the thesis was to study the batch-type digestion of the same materials under laboratory conditions. The achieved results were compared to the results achieved from the mobile biogas plant. Batch-type tests were also carried out to find how much biogas it is possible to produce from the digestate of the mobile plant. The plant’s functionality was also compared to similar biogas plants operating in Finland. Biogas and methane production were in-line with figures found in literature and they did not significantly differ from the compared plants’ figures and therefore the plant’s functionality can be considered reliable. There were, however, a number of malfunctions the origin of which remained undiscovered. For this reason further study is required to ensure the plant’s stable and safe use in future research and development projects.