Biokaasulaitos

Biokaasulaitos soveltuu hyvin mm. yhdyskuntien ja teollisuuden biojätteiden, maatalouden biomassojen sekä jätevesilietteiden käsittelyyn ja hyödyntämiseen.

Biokaasulaitos – orgaaniset jätteet ja sivuvirrat tuotoiksi

Biokaasulaitoksen avulla muutat orgaaniset jätteet ja sivuvirrat tuotoiksi valmistamalla niistä kustannustehokkaasti uusiutuvaa energiaa ja lannoitetta. Tuotettua biokaasua voidaan hyödyntää sähkön- ja lämmöntuotantoon tai jalostaa biometaaniksi, jota voidaan käyttää liikennepolttoaineena tai syöttää maakaasuverkkoon fossiilisen kaasun korvaajana. Laitoskoot ovat skaalattavissa lähes rajattomasti, ja biokaasun tuottajia ovat tyypillisesti muun muassa:

  • Jätehuoltoyhtiöt
  • Maatilat tai niiden yhtymät
  • Jätevedenpuhdistamot
  • Elintarviketeollisuuden yritykset
Biokaasulaitos – orgaaniset jätteet ja sivuvirrat tuotoiksi

Mitä biokaasu on ja mistä sitä saadaan?

Mitä biokaasu on ja mistä sitä saadaan?

Biokaasuksi kutsutaan kaasuseosta, joka syntyy, kun orgaaninen jäte mätänee hapettomissa olosuhteissa. Biokaasun muodostumista tapahtuu luontaisesti esimerkiksi kaatopaikoilla, mutta biokaasulaitoksilla se tuotetaan hallitusti ja tehokkaasti jätevirroista, jotka jäisivät usein hyödyntämättä. Biokaasu on syötemateriaalista riippuen 50-70 % metaania, jolla on erinomaiset ominaisuudet polttoaineena. Yksi kuutio metaania vastaa energiasisällöltään yhtä litraa dieselöljyä, ja sen tuottamiseen tarvitaan esimerkiksi noin 7 kg biojätettä. Loput kaasuseoksesta on pääosin hiilidioksidia.

Biokaasun tuotantoon soveltuu puuta lukuun ottamatta lähes kaikki orgaaninen materiaali. Tyypillisiä biokaasulaitoksen syötteitä ovat muun muassa:

  • Yhdyskuntien erilliskerätyt biojätteet
  • Maatalouden lannat ja energiakasvit
  • Elintarviketeollisuuden sivuvirrat
  • Jätevedenpuhdistamolietteet
  • Kalanperkuujätteet
  • Sellu- ja paperiteollisuuden sivuvirrat

Biokaasun ympäristövaikutukset

Biokaasun käytöllä polttoaineena on kiistattoman positiiviset ympäristövaikutukset. Se on 100 % uusiutuva ja siten hiilineutraali polttoaine, sen poltosta ei synny ollenkaan hiukkaspäästöjä eikä se sisällä rikkiä tai raskasmetalleja. Auton polttoaineena biometaaniksi jalostettu biokaasu voi vähentää koko tuotantoprosessin elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä 85-95 %.

Lisäksi biokaasun tuotanto estää orgaanisen jätteen kaatopaikka- tai maatilahajoamisessa syntyvän metaanin pääsyn ilmakehään, mikä on ekoteko jo itsessään, sillä metaani on 25-kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu.

Biokaasulaitoksen kannattavuus

Biokaasulaitoksen takaisinmaksuaika voi parhaassa tapauksessa olla vain muutamia vuosia. Se riippuu kuitenkin useasta tekijästä, joista tärkeimpiä ovat:

  • Syötteen vastaanotto- eli porttimaksut
  • Säästöt käsittelykuluissa
  • Syötteen kaasuntuotto-ominaisuudet
  • Kaasun hyödyntämistapa ja sen tulovirrat
  • Lannoitteeseen liittyvät tulovirrat ja/tai säästöt
  • Käytettävä teknologia ja laitoksen energiatehokkuus

Voit olla meihin yhteydessä, niin autamme mielellämme kannattavuuden arvioinnissa ja siihen liittyvissä laskelmissa.

Kaasua, kiitos →

© FWE Energy Solutions

Vahvat partnerit

Biokaasulaitoksissa Biovoiman partnerit ovat pienessä kokoluokassa FWE Energy Solutions, ja suuressa kokoluokassa Schmack Biogas. Yhtiöillä on kymmeniä referenssitoimituksia ympäri Euroopan, ja niillä on tuotannossaan huippuluokkaan kehitetyt ja toimintavarmat biokaasuteknologiat. Nämä ratkaisut kattavat niin vakiintuneen teknologian märkäreaktorit, uudemmat kuivamädätyslaitokset kuin orgaanisen materiaalin hajoamisominaisuuksiltaan huippuunsa viritetyt kuiva- ja märkätekniikan yhdistelmälaitokset.

Tutustu teknologioihin tarkemmin alla.

Kuivamädätys eli tulppavirtausreaktori perinteisen märkäprosessin haastajana

Biokaasua on perinteisesti tuotettu sylinterinmallisilla niin kutsutuilla märkämädätysreaktoreilla (CSTR, continuous stirred-tank reactor). Se on erittäin vakiintunut teknologia ja usein optimaalinen tuotantoprosessi kosteille syötemateriaaleille, jotka käsitellään niiden syntypaikalla. Yleisimpiä näistä ovat lietelannat ja jätevedenpuhdistamolietteet. Reaktorin toiminnan kannalta sen sisällön tulee olla erittäin tasalaatuista ja yli 90 % siitä tulee olla vettä.

Muun muassa pienemmän tarvittavan reaktoritilavuuden ja korkeamman kuormitettavuuden vuoksi kuitenkin myös lietteitä kuivataan nykyään usein ennen prosessia, jolloin niitä on edullisempi kuljettaa ja ne voidaan käsitellä ns. kuivamädätys- eli tulppavirtaustekniikalla (PFR, plug flow reactor). Kuivamädätys mahdollistaa haastavienkin syötteiden käsittelyn biokaasuprosessissa, sillä se on vähemmän herkkä epäpuhtauksille kuin märkäprosessi, jossa ne voivat aiheuttaa kellumis- ja sedimentoitumishaasteita. Kuivaprosessissa voidaan käsitellä ilman ulkoisen veden lisäämistä kuiva-ainepitoisuudeltaan jopa 35 % syötteitä, kuten kuivahkoa heinää ja monenlaisia biojätevirtoja. Kuivaprosessin kaasuntuotto per reaktorikuutio on huomattavasti märkäprosessia korkeampi.

Kuivamädätyksen ja märkämädätyksen edut yhdistelmälaitoksella

Partneriyhtiömme rakentavat paljon huippumoderneja kuiva- ja märkätekniikan peräkkäin yhdistäviä laitoksia, joissa yhdistyvät molempien teknologioiden tärkeimmät edut. Kuivaprosessin korkea kuormitettavuus takaa laitoksen korkean käytettävyyden ja kaasuntuoton reaktorikuutiota kohden. Märkäprosessin pitkä viipymäaika puolestaan mahdollistaa, että syötteen orgaanisesta materiaalista biokaasuksi hajoaa suurempi osa kuin todennäköisesti millään muulla biokaasuteknologialla.

Yhdistelmälaitoksella saavutetaan muun muassa seuraavat edut:

  • Varmatoiminen, vaikeillekin syötteille soveltuva tulppavirtausreaktori ensimmäisenä vaiheena
  • Pitkän viipymäajan ja siten optimaalisen orgaanisen materiaalin hajoamisen ja parhaan biokaasun tuoton varmistava jälkimädätysreaktori
  • Horisontaalinen, kompakti, modulaarinen reaktorirakenne. Pienen kokoluokan BIOGASTIGER®-biokaasulaitoksissa myös märkäreaktori on horisontaalinen, ja siten laitos on äärimmäisen kompakti ja tehokas
  • Automatisoitu ja etävalvottu prosessi
  • Erittäin alhainen kokonaisenergiankulutus
  • Mahdollisuus kierrättää nestemäistä käsittelyjäännöstä prosessin sisällä, mikä vähentää ulkoisen veden tarvetta ja usein jopa poistaa sen kokonaan