Biokaasutuotannon tehostaminen
Martikainen, Tea (2025)
2025
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-202503134209
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202503134209
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä selvitettiin hivenainelisien vaikutusta biokaasutuotannon tehostamiskeinona tapaustutkimuksen kohteena olevassa biokaasulaitoksessa. Työssä tarkasteltiin biokaasun ja sen tuotannon tehostamisen merkitystä kestävän kehityksen näkökulmasta. Tavoitteena oli tuottaa tietoa biokaasutuotannon tehostamiseen ja kestävien ratkaisujen edistämiseen.
Tutkimuskysymykset olivat:
1. Saadaanko biokaasulaitoksen tuotantoa tehostettua hivenainelisien avulla?
2. Mitä merkitystä biokaasutuotannon kehittämisellä ja tehostamisella oli kestävän kehityksen näkökulmasta?
Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena, jonka teoreettinen tietopohja perustui kirjallisuuteen, aikaisempiin tutkimuksiin ja muihin julkaisuihin. Tapaustutkimuksessa tarkasteltiin biokaasulaitoksen tilaa ja tuotantoa kolmen kuukauden ajan. Empiirinen aineisto koostui laboratorioanalyyseistä, tuotantotiedoista, asiantuntijan kommenteista ja kyselyaineistosta. Käytettävä hivenaineseos räätälöitiin alkuanalyysien perusteella biokaasulaitoksen tarpeisiin vastaavaksi. Biokaasutuotannon kehitystä seurattiin hivenaineseoksen käytön aikana. Lietenäytteet analysoitiin ennen hivenaineiden käyttöä alkuvaiheessa, tutkimuksen keskivaiheella ja lopussa.
Työn toimeksiantajana toimi Eurotrading Oy, jonka toimialaan kuuluvat biokaasulaitosten apuaineet ja maatalouden ruokintaratkaisut. Työssä tehtiin yhteistyötä Schaumann BioEnergy Consult GmbH:n ja ISF Analytics GmbH:n kanssa, joissa analysoitiin lietenäytteet ja valmistettiin hivenainelisät. Tapaustutkimuksen kohteena oli suomalainen elintarviketeollisuudenlaitoksen yhteydessä toimiva biokaasulaitos, jonka yksilöiviä tietoja tutkimuksessa ei julkaistu.
Tutkimuksen tulosten perusteella havaittiin kaasun tuotannon tehostuneen merkittävästi ja tehostumisen edistävän kestävän kehityksen tavoitteita. Biokaasulaitoksen haasteellinen syötepohja ja korkeat ammoniakkipitoisuudet loivat haasteita prosessiin. Tulokset tehostuneesta tuotannosta tukivat aikaisempia tutkimuksia, joiden mukaan kaasun tuotantoa oli saatu tehostettua vehnää ja eläinten lantaa sisältävillä syötteillä sekä elintarvikejätteistä koostuvilla syötteillä. Uutta tietoa saatiin siitä, että kaasun tuotanto tehostui haasteellisesta syötepohjasta ja korkeasta ammoniakkipitoisuudesta huolimatta. Kestävyysnäkökulmasta tämä tarkoitti sitä, että olemassa olevia syötteitä voitiin hyödyntää tehokkaammin ja kiertotalouden raaka-aineesta saatiin tuotettua enemmän arvoa. Tehostetun biokaasutuotannon myötä saatiin enemmän biokaasulla tuotettua höyryä elintarviketeollisuuden tarpeisiin, mikä vähensi fossiilisten polttoaineiden tarvetta ja niistä aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä.
Jatkotutkimusaiheet: Biokaasulaitosten toteutuneet tuotantomäärät suhteessa tuotantopotentiaaliin, biokaasun käytön taloudellinen merkitys teollisuudessa verrattuna fossiilisiin lähteisiin, fossiilisten polttoaineiden käytön vähentyminen biokaasutuotannon myötä eri teollisuuden aloilla, biokaasutuotannon mahdollisuudet teollisuuslaitosten yhteydessä.
Tutkimuskysymykset olivat:
1. Saadaanko biokaasulaitoksen tuotantoa tehostettua hivenainelisien avulla?
2. Mitä merkitystä biokaasutuotannon kehittämisellä ja tehostamisella oli kestävän kehityksen näkökulmasta?
Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena, jonka teoreettinen tietopohja perustui kirjallisuuteen, aikaisempiin tutkimuksiin ja muihin julkaisuihin. Tapaustutkimuksessa tarkasteltiin biokaasulaitoksen tilaa ja tuotantoa kolmen kuukauden ajan. Empiirinen aineisto koostui laboratorioanalyyseistä, tuotantotiedoista, asiantuntijan kommenteista ja kyselyaineistosta. Käytettävä hivenaineseos räätälöitiin alkuanalyysien perusteella biokaasulaitoksen tarpeisiin vastaavaksi. Biokaasutuotannon kehitystä seurattiin hivenaineseoksen käytön aikana. Lietenäytteet analysoitiin ennen hivenaineiden käyttöä alkuvaiheessa, tutkimuksen keskivaiheella ja lopussa.
Työn toimeksiantajana toimi Eurotrading Oy, jonka toimialaan kuuluvat biokaasulaitosten apuaineet ja maatalouden ruokintaratkaisut. Työssä tehtiin yhteistyötä Schaumann BioEnergy Consult GmbH:n ja ISF Analytics GmbH:n kanssa, joissa analysoitiin lietenäytteet ja valmistettiin hivenainelisät. Tapaustutkimuksen kohteena oli suomalainen elintarviketeollisuudenlaitoksen yhteydessä toimiva biokaasulaitos, jonka yksilöiviä tietoja tutkimuksessa ei julkaistu.
Tutkimuksen tulosten perusteella havaittiin kaasun tuotannon tehostuneen merkittävästi ja tehostumisen edistävän kestävän kehityksen tavoitteita. Biokaasulaitoksen haasteellinen syötepohja ja korkeat ammoniakkipitoisuudet loivat haasteita prosessiin. Tulokset tehostuneesta tuotannosta tukivat aikaisempia tutkimuksia, joiden mukaan kaasun tuotantoa oli saatu tehostettua vehnää ja eläinten lantaa sisältävillä syötteillä sekä elintarvikejätteistä koostuvilla syötteillä. Uutta tietoa saatiin siitä, että kaasun tuotanto tehostui haasteellisesta syötepohjasta ja korkeasta ammoniakkipitoisuudesta huolimatta. Kestävyysnäkökulmasta tämä tarkoitti sitä, että olemassa olevia syötteitä voitiin hyödyntää tehokkaammin ja kiertotalouden raaka-aineesta saatiin tuotettua enemmän arvoa. Tehostetun biokaasutuotannon myötä saatiin enemmän biokaasulla tuotettua höyryä elintarviketeollisuuden tarpeisiin, mikä vähensi fossiilisten polttoaineiden tarvetta ja niistä aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä.
Jatkotutkimusaiheet: Biokaasulaitosten toteutuneet tuotantomäärät suhteessa tuotantopotentiaaliin, biokaasun käytön taloudellinen merkitys teollisuudessa verrattuna fossiilisiin lähteisiin, fossiilisten polttoaineiden käytön vähentyminen biokaasutuotannon myötä eri teollisuuden aloilla, biokaasutuotannon mahdollisuudet teollisuuslaitosten yhteydessä.