Syötemateriaalien ja -seosten hyödyntäminen biokaasun tuotannossa

Abstract

Biokaasuntuotanto on kasvanut viime vuosina huimaa vauhtia ja biokaasuntuotantolaitoksia suunnitellaan Suomeen kiihtyvällä tahdilla. Rajut sähkön hinnan vaihtelut ja pyrkiminen eroon fossiilisista polttoaineista vauhdittavat biokaasulaitosten rakentamista. Samalla myös haasteet laitosten kannattavuudessa ovat nousseet esiin. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli koota ja tuottaa tietoa biokaasuntuotannossa hyödynnettävistä syötteistä ja syötesekoitteista keskitetyissä biokaasulaitoksissa Suomessa. Keskitettyjen biokaasulaitosten määrä on lisääntymässä ja suurin osa Suomessa tuotetusta biokaasusta tuotetaan yhteiskäsittelylaitoksilla. Syötteiden hyödynnettävyyden osalta tarkasteltiin erityisesti syötteiden esikäsittelyn tarvetta, metaanintuottopotentiaalia ja käytännön soveltuvuutta biokaasuprosessiin. Näillä ominaisuuksilla on merkittäviä vaikutuksia prosessin kustannuksiin ja kannattavuuteen. Syötteiden ominaisuuksista ja käsittelystä kerättiin tietoa kirjallisuuskatsauksen avulla. Teemahaastatteluilla kartoitettiin alueen toimijoiden ajatuksia syötteiden ja syötesekoitteiden käytöstä sekä aiheeseen liittyvästä tiedontarpeesta. Laboratoriokokeilla mitattiin erilaisten syötteiden ja syötesekoitteiden metaanintuottopotentiaalia. Tehdyissä laboratoriokokeissa metaanintuotot olivat varsin pieniä verrattuna kirjallisuuden arvoihin ja osoittivat, että optimaalisiin tuottoihin ei välttämättä aina päästä. Tuloksissa oli havaittavissa, että vähän orgaanista ainesta sisältävät syötteet, kuten jätevesilaitoksen kiintoaine ja biojätettä sisältävä seos tuottivat eniten biokaasua tuoretonnia kohden. Yhdyskuntajätevesien käyttäminen kuitenkin rajoittaa prosessissa syntyvän mädätteen hyödyntämistä. Haastateltavat pitivät erityisen tärkeänä, että mädätteen potentiaali lannoitemarkkinoilla voidaan hyödyntää. Yhdyskuntajätteen sijaan biokaasuprosessissa kannattaisi hyödyntää kasviperäisiä teollisuuden rasvajätteitä tai perunan käsittelyssä syntyviä sivuvirtoja, joilla on kirjallisten lähteiden mukaan suuri metaanintuottopotentiaali. Haastateltavat arvostivat helppokäyttöisiä ja turvallisia, läheltä saatavia syötteitä, kuten elintarviketeollisuuden lietteitä ja lietelantaa. Lietteiden metaanintuottoa voitaisiin lisätä sekoittamalla niitä edellä mainittujen sivuvirtojen kanssa, joilla on korkea metaanintuottopotentiaali.