Pilot-kuivamädätyslaitteiston suunnittelu ja rakentaminen
Hämäläinen, Juha (2020)
Hämäläinen, Juha
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052513508
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052513508
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä suunniteltiin ja rakennettiin Savonia-ammattikorkeakoululle testikäyttöön liikuteltava kuivamädätyslaitteisto. Laitteistolla tullaan testaamaan erilaisten biomassojen metaanintuottopotentiaalia. Kuivamädätysprosessin mädätysjäännöksen soveltuvuutta hyönteisten kasvatuksessa tullaan testaamaan. Työ toteutettiin osana Insect Savo –hanketta, jonka tavoitteena on lisätä hyönteisalan osaamista Pohjois-Savossa, luoda uutta kysyntää hyönteisille ja niistä jalostetuille tuotteille sekä kehittää hyönteistuotantoketjua kestävään ja kannattavaan suuntaan.
Kehittämistyö alkoi kuivamädätyslaitteiston suunnitteluun tarvittavan kirjallisen materiaalin hankinnalla. Suunnittelun pohjaksi kerättiin tietoa biokaasuprosessista, biokaasukokeista sekä olemassa olevista laitteistoista. Kerättyä taustamateriaalia hyödyntäen laadittiin vaatimukset kehitettävälle laitteistolle. Laitteistovaatimusten pohjalta suunniteltiin AutoCAD-ohjelmistolla vaihtoehdot rakennettavaksi kuivamädätyslaitteistoksi. Suunnitelluista vaihtoehdoista valittiin laitteistolle suunnitelma, joka täytti parhaiten laitteistolle asetetut tavoitteet.
Kuivamädätyslaitteistoon tarvittavista osista ja niiden hankinnasta tehtiin selvitys. Selvityksen pohjalta muokattiin laitteistosuunnitelmaa. Suunnitelman valmistuttua hankittiin laitteistoon tarvittavat osat. Laitteisto rakennetiin Savonia-ammattikorkeakoulun ympäristötekniikan pajalla ja sijoitettiin ympäristötekniikan laboratorioon. Laitteiston toimivuutta testattiin ja sillä tehtiin koeajoja. Laitteistoa muutettiin testeistä saatujen kokemusten perusteella.
Opinnäytetyön tuloksena rakennettiin biomassojen käsittelyyn soveltuva kuivamädätyslaitteisto. Työn tuloksen tehtiin myös laitteiston AutoCAD-piirokset, prosessikaavio sekä laitteiston käyttö- ja turvallisuusohjeet. In this thesis, a pilot-scale mobile anaerobic dry digester was designed and constructed for Savonia University of Applied Sciences. The dry digester will be used for testing the methane production potential of various biomasses. The feasibility of using the digestate as a food source for insects will also be tested. The thesis was carried out as part of the Insect Savo project. The aims of the project were to increase the know-how of the insect-based econo-my in North Savonia, create new demand for insects and insect products and develop the insect production chain to be more sustainable and profitable.
To provide a basis for designing the pilot scale dry digester, literary material was gathered on the biogas process, biogas studies and built biogas plants. Requirements for the dry digester were composed by using the collected ma-terial. Based on these requirements, AutoCAD designs were made. One design was chosen based on the objectives set at the beginning of the dry digester design work.
A report of necessary parts and their acquisition was made. Based on the report, the chosen dry digester design was modified and parts for the construction were acquired. The dry digester was constructed in the workshop of the environmental technology at Savonia University of Applied Sciences and relocated to the refriregerating room of the wastewater lab for testing. The functionality of the dry digester was tested. After the tests, trial runs were per-formed. The dry digester was then modified based on observations gathered from these runs.
As a result of this thesis, a functional pilot-scale dry digester was constructed and user and safety manuals for the digester were compiled. The manuals include AutoCAD drawings and a flow chart of the digester.
Kehittämistyö alkoi kuivamädätyslaitteiston suunnitteluun tarvittavan kirjallisen materiaalin hankinnalla. Suunnittelun pohjaksi kerättiin tietoa biokaasuprosessista, biokaasukokeista sekä olemassa olevista laitteistoista. Kerättyä taustamateriaalia hyödyntäen laadittiin vaatimukset kehitettävälle laitteistolle. Laitteistovaatimusten pohjalta suunniteltiin AutoCAD-ohjelmistolla vaihtoehdot rakennettavaksi kuivamädätyslaitteistoksi. Suunnitelluista vaihtoehdoista valittiin laitteistolle suunnitelma, joka täytti parhaiten laitteistolle asetetut tavoitteet.
Kuivamädätyslaitteistoon tarvittavista osista ja niiden hankinnasta tehtiin selvitys. Selvityksen pohjalta muokattiin laitteistosuunnitelmaa. Suunnitelman valmistuttua hankittiin laitteistoon tarvittavat osat. Laitteisto rakennetiin Savonia-ammattikorkeakoulun ympäristötekniikan pajalla ja sijoitettiin ympäristötekniikan laboratorioon. Laitteiston toimivuutta testattiin ja sillä tehtiin koeajoja. Laitteistoa muutettiin testeistä saatujen kokemusten perusteella.
Opinnäytetyön tuloksena rakennettiin biomassojen käsittelyyn soveltuva kuivamädätyslaitteisto. Työn tuloksen tehtiin myös laitteiston AutoCAD-piirokset, prosessikaavio sekä laitteiston käyttö- ja turvallisuusohjeet.
To provide a basis for designing the pilot scale dry digester, literary material was gathered on the biogas process, biogas studies and built biogas plants. Requirements for the dry digester were composed by using the collected ma-terial. Based on these requirements, AutoCAD designs were made. One design was chosen based on the objectives set at the beginning of the dry digester design work.
A report of necessary parts and their acquisition was made. Based on the report, the chosen dry digester design was modified and parts for the construction were acquired. The dry digester was constructed in the workshop of the environmental technology at Savonia University of Applied Sciences and relocated to the refriregerating room of the wastewater lab for testing. The functionality of the dry digester was tested. After the tests, trial runs were per-formed. The dry digester was then modified based on observations gathered from these runs.
As a result of this thesis, a functional pilot-scale dry digester was constructed and user and safety manuals for the digester were compiled. The manuals include AutoCAD drawings and a flow chart of the digester.