Biokaasulaitoksen prototyypin 3D-suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on ollut kuivamädätykseen perustuvan biokaasutuslaitoksen prototyypin mallinnus 3D-suunnitteluohjelmistolla. Suunnitelma on tehty biojätteiden energiasisällön hyödyntämiseksi. Työhön sisältyi laitoksen suunnittelu Solidworks-ohjelmistolla ja laitoksen asennukseen liittyvien asioiden pohtiminen. Suunnitelmaa voidaan hyödyntää energiatekniikkaan liittyvissä hankkeissa. Opinnäytetyö on tehty Oulun Eteläisen instituutille Nivalaan.

Biokaasua syntyy luonnossa aina anaerobisen hajoamisen yhteydessä. Sitä voidaan tuottaa hallitusti biokaasutusreaktorissa ostoenergiaa korvaamaan. Tähän asti kotitalouksille on ollut tarjolla lähinnä aurinkoenergian ja tuulivoiman hyödyntämistä, sekä maalämmön talteenottoa. Tässä työssä keskitytään pienen kokoluokan biokaasutuslaitoksen mallinnukseen. Laitteistolla annetaan mahdollisuus tuottaa kotitalouden biojätteistä energiaa, jolla korvataan ostoenergiaa ja sähkökatkosten aikaan tuottaa varavoimaa.

Suunnitelman laitteisto tuottaa kuivamädätystekniikalla biokaasua kotitalouden biojätteistä. Reaktorissa tuotettu kaasu puhdistetaan ja paineistetaan tuotekaasuksi. Laitos tuottaa tarvitsemansa energian ja kotitalous saa kaasua sekä sähköä ostoenergian korvaamiseksi. Laitos voidaan sijoittaa uusien tai vanhojen asuinrakennusten yhteyteen maan alle.

The aim of this thesis was to plan a prototype of biogas equipment based on dry fermentation technology using 3D CAD program. Renewable energy from organic waste can be used as source of energy. Results of this thesis can be used in energy technology related projects. The thesis was commissioned by Oulu southern Institute, located in Nivala.

In nature biogas is generated in anaerobic decomposition. The process can be managed in a biogas reactor to substituting purchased energy. Until now the only options to create energy in households concerning the generation of energy has been solar energy, wind force or geothermal heat. This study concentrates on small scale biogas equipment. This device enables households to produce energy from bio waste, and thus substitute purchased energy as well as to get prepared for potential power failures.

The designed equipment produces biogas from bio waste using dry fermentation technology. The created gas is purified and pressurized into material gas. The plant is self-sufficient in terms of the energy required for the production and it provides both gas and electricity for the household to replace purchased energy. The plant can be installed next to the new or old houses and below underground