Biokaasun tuotanto sikatilalla

Abstract

Opinnäytetyön aiheena on biokaasun tuotanto sikatilalla. Työssä tehtiin kartoitus edellytyksistä biokaasutuotannon aloittamiseksi. Työn tilaajan on helpompaa tehdä päätös biokaasutuotannon aloittamisesta, kun alustavat laskelmat on tehty.

Kartoituksessa selvitettiin tilan käytettävissä olevien raaka-aineiden biokaasuntuottopotentiaalia tilan energiankulutukseen. Vertailuvuodeksi valittiin vuosi 2017. Kyseisen vuoden sähkön-, lämmön- ja öljynkulutusta verrataan biokaasusta tuotettavaan energiaan. Metaanintuottopotentiaali eli biokaasun energiantuottokyky lasketaan vuonna 2017 käytettävissä olleiden raaka-aineiden mukaan. Raaka- aineina olivat omalta tilalta saatavissa olevat eli sianlanta, nurmikasvit ja oljet.

Laskelmien mukaan tilan sähköenergian kulutus on korvattavissa biokaasulla tuotettavalla sähköenergialla. Lämpöenergian tarpeeseen biokaasua ei tule riittävästi. Mädätysjäännös on edelleen käytettävissä lannoitteena, sillä biokaasuprosessista huolimatta syötteen ravinteet pysyvät tallella.

Ympärivuoden tasaisesti biokaasua käyttämällä tilan sähköenergia on korvattavissa biokaasulla. Ongelma on lämpöenergian tuhlaaminen kesäkuukausina, sillä sähkön tuotanto CHP-voimalassa tuottaa myös lämpöä. Lämpö on arvotonta, jos sitä ei tarvita. Ratkaisuna voisi yrittää painottaa biokaasun tuottoa talvikuukausille mutta se tuo omat ongelmansa. Liikennepolttoaineena kaasun käyttö tuo lisää kustannuksia puhdistusvaatimuksen muodossa, toisaalta sitä voisi myydä tilan ulkopuolelle. Lämpöä voi hyödyntää pelletöimällä ja kuivaamalla mädätysjäännöstä. Pelletöity mädätysjäännös on halvempaa kuljettaa pellolle lannoitteeksi.

The subject of this thesis is the production of biogas at pig farm. The aim was to figure out the conditions for starting biogas production. With the aid of the calculations made in this study, it will be easier for the farmer to make the decision to start biogas production.

This study explored the potential of biogas production at the farm in relation to the farm’s overall energy consumption. The base year was 2017. The electricity, heat and oil consumption of that year was compared to the energy produced from biogas. The methane production potential, i.e. the energy production capacity of biogas, was calculated according to the raw materials available in 2017. The raw materials available at the farm were pig manure, grass plants and straw.

According to the calculations, the electricity consumption can be covered by electricity produced with biogas. However, there was not enough biogas to cover the energy required for heating. The digestion residue can still be used as a fertilizer because the nutrients remain in the feed after the biogas process.

Using biogas evenly throughout the year, the farm's electricity can be replaced by biogas. The problem is, the thermal energy generated by the CHP power plant goes to waste during the summer months. Heat is worthless if it is not needed. As a solution, it might be possible to focus biogas production on the winter months, but this could also be problematic. The use of gas as a vehicle fuel could also be considered, but the legislative requirements on the purity of the fuel would bring additional costs. On the other hand, surplus fuel could be sold for profit. The heat can be utilized by pelleting and drying the digestion residue. It is cheaper to transport pelletized digestate residue than wet digestate residue to the field as fertilizer.