OPINTOMATKA RUOTSIN JA SUOMEN BIOKAASULAITOKSIIN 1.-5.11.2010

MATKARAPORTTI OPINTOMATKA RUOTSIN JA SUOMEN BIOKAASULAITOKSIIN 1.-5.11.2010 1 BioG Biokaasun tuotannon liiketoimintamallien kehittäminen Pohjois- Pohjanmaalla Oulun seudun ammattikorkeakoulu MATKARAPORTTI Luonnonvara-alan yksikkö Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa Maa- elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT Sotkamo

OPINTOMATKA RUOTSIN JA SUOMEN BIOKAASULAITOKSIIN 1.-5.11.2010 Sisällys 1. Matkan tarkoitus 2 2. Matkan järjestelyt.. 2 3. Matkaohjelma. 2 4. Tutustumiskohteet. 3 4.1. Bodenin kunnan biokaasulaitos.. 3 4.2. Alviksgårdenin biokaasulaitos... 6 4.3. Skellefteån kunnan biokaasulaitos 8 4.4. Sundsvallin biokaasulaitos..... 12 4.5. Mats ja Dan Gustafssonin biokaasulaitos 14 4.6. Ytterenebyn tilan biokaasulaitos 18 4.7. Vambio biokaasulaitos.. 20 4.8. Kalmarin biokaasulaitos ja Metener... 22 5. Kaasun puhdistus puoliläpäisevän kalvon avulla 23 6. Osallistujat.. 24 7. Yhteenveto... 25 Liite 1. Lannoitevalmisteen tuoteseloste... 27 2 1. Matkan tarkoitus Matkan tarkoituksena oli tutustua biokaasun tuotannon erilaisiin toteuttamistapoihin Ruotsissa. Erityispaino tutustumiskohteissa oli biokaasun liikennepolttoainekäytön toteutussovelluksissa sekä yritysten ja kuntien yhteistyö biokaasun tuotannossa. Tavoitteena oli myös tutustua erikokoisiin ja erilaisin ratkaisuin toteutettuihin biokaasulaitoksiin sekä jakaa matkalta saatu tieto täällä kotona. 2. Matkan järjestelyt Opintomatkan järjestivät yhteistyössä Oulun seudun ammattikorkeakoulun luonnonvara-alan yksikön BioG hanke ja MTT Sotkamon Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa -hanke. Matkalle osallistui 27 maaseutuyrittäjää, julkisten laitosten ja hankkeiden henkilöstöä. Matkan tulkkina ja biokaasuasiantuntijana toimi Kim Söderman Suomen biokaasuyhdistyksestä. Kiitokset Kimille ja kiitokset myös matkalle osallistuneelle, innostuneelle ja monipuoliselle ryhmälle. 3. Matkaohjelma 1.11. Lähtö Oulun linja-autoasemalta klo 8.00 Vierailukohde 1: Svedjans biokaasulaitos, Boden n. klo 13. Osoite: Lavettvägen 1, 96143 Boden www.boden.se Vierailukohde 2: Alviksgårdenin biokaasulaitos, Luleå n. klo 16. Osoite: Alviksgården 190, 97592 Luleå Majoittuminen Skellefteåssa hotelli Scandic Skellefteåssa Osoite: Kanalgatan 75, 93178 Skellefteå

2.11. Vierailukohde 3: Skellefteån biokaasulaitos klo 9. Osoite: Verksvägen 1, Skellefteå www.skelleftea.se Majoittuminen Sundsvallissa hotelli Scandic Sundsvall Cityssä Osoite: Esplanaden 29, 85236 Sundsvall 3.11. Vierailukohde 4: MittSverige Vatten Ab:n, Scandinavian Gts:n, Sundsvallin kunnan, AGAn ja Fokusera Utvecklingin yhteinen biokaasulaitos, Sundsvall klo 9. Osoite: Heffnersvägen 3, 85633 Sundsvall www.sundsvall.se Vierailukohde 5: Gustafssonin biokaasulaitos, Oviken n. klo 15. Osoite: Yttergärde 282, 83024 Oviken Majoittuminen Bollnäsissä hotelli Best Western Grandissa Osoite: Stationsgatan 15, 82142 Bollnäs 3 4.11. Vierailukohde 6: Ytterenebyn tilan kuivamädätyslaitos Järnassa n. klo 13 Majoittuminen laivalla välillä Tukholma - Turku. 5.11. Vierailukohde 7: Vambio Oy, Vampula n. klo 9.30 Osoite: Vähäjoentie 182, 32610 Vampula. www.vambio.fi Vierailukohde 8: Kalmarin tilan biokaasulaitos ja Metener Oy, Laukaa n. klo 16 Osoite: Vaajakoskentie 104, 41310 Leppävesi www.metener.fi Paluu Ouluun n. klo 22 4. Tutustumiskohteet 4.1. Bodenin kunnan biokaasulaitos Yhteyshenkilö: Ove Andersson Kuva 1. Bodenin kunnan biokaasulaitos. Keskellä 1300 m 3 reaktori.

Jätteiden keräys Bodenin jätteidenkäsittelylaitos on kunnallinen laitos, jossa jätteet lajitellaan ja kierrätetään soveltuvimmin tavoin; energiaksi kelpaavista poltettavat poltetaan ja eloperäinen jäte eli erilliskerätty biojäte, jätevesiliete ja elintarvikejäte mädätetään biokaasureaktorissa. Erilliskeräys biojätteelle toimii Bodenin kunnassa hyvin. Kotitalouksilta kerätään lajiteltu biojäte n. kahden viikon välein. Keräykseen osallistuminen on vapaaehtoista ja sen kustannus kotitaloutta kohti on 600 kruunua vuodessa eli n. 60. Kotitaloudet voivat halutessaan myös kompostoida biojätteensä. Suurin osa kotitalouksista on kuitenkin liittynyt erilliskerätyn biojätteen keräyksen piiriin. Erilliskerättyä biojätettä kertyy vuosittain n. 1200 tonnia. Jätteidenkäsittelylaitokselle tulee 25 000 asukkaan jätevedet, jossa ne puhdistetaan ja jätevesiliete mädätetään biokaasureaktorissa. Jätevesilietettä kertyy vuodessa n. 24 000 tonnia, jonka kuivaainepitoisuus on 6 8 %. Biokaasulaitokseen toimitetaan lisäksi Luleåsta meijerin prosesseissa pieleen menneitä tai päiväykset ohittaneita maitotuotteita n. 50 000 l viikossa. 4 Kuva 2. Erilliskerätty biojäte hienonnetaan sentin palasiksi ennen hygienisointia. Jätteiden käsittely Biokaasulaitokseen toimitettu biojäte otetaan vastaanottohalliin, josta se ohjataan hienonnukseen. Myllyn jälkeen jätemassan palakoko on 1 cm. Hienonnuksen jälkeen massa kulkee hygienisointiyksikköön, jossa se viipyy tunnin 70 º C:ssa. Maitotuotteet kulkevat myös hygienisointiyksikön kautta. Biokaasuprosessi Bodenin biokaasureaktorin tilavuus on 1300 m 3, prosessi on termofiilinen (55 º C) ja jäte viipyy reaktorissa 14 16 vuorokautta. Reaktorissa muodostuva biokaasu sisältää 67 70 % metaania. Biokaasun käyttö Osa saadusta kaasusta, 1600 MWh, jalostetaan kattilassa kaukolämmöksi, osa kaasusta, 600 000 m 3, vesipestään, kuivataan, paineistetaan korkeapainekompressorilla 300 bariin ja toimitetaan liikennepolttoaineena tankkausasemalle 380 litran pulloissa. Tankkausasemalla käytetään 200 barin painetta.

Tankkausasema Bodenissa avattiin jäteaseman läheisyyteen vuonna 2007 maailman pohjoisin biometaanin tankkausasema, jossa tankilla käyvät kunnallisen julkisen liikenteen 6 bussia, 3 raskasta ajoneuvoa sekä n. 150 kunnan ja yksityisten henkilöautoa. Vuosittain biometaania tuotetaan 600 000 bensiinilitraa vastaava määrä. Tämä vastaa 1400 tonnia pienempiä hiilidioksidipäästöjä. Biometaanin käyttö ylipäätään synnyttää 96 % vähemmän hiilidioksidipäästöjä, 98 % vähemmän rikkipäästöjä, 57 % vähemmän typpipäästöjä ja 66 % vähemmän pienhiukkaspäästöjä verrattuna vastaavaan bensiiniautoilun liikenteeseen. Tänä päivänä myös ohi kulkeva biokaasuautoilija voi tankata Bodenin tankkausasemalla. Visa käy maksuvälineenä ja biometaanin kuutiohinta oli tutustumispäivänämme 8,75 kruunua, bensiinin hinta oli 13,45 kruunua, esimerkkinä biometaanilla kulkeva VW Passat syö n. 6 kuutiota kaasua / 100 km. Bodeniin on tulossa laitteisto, jolla pystytään ottamaan vastaan nesteytettyä biokaasua ja muuttamaan se tankattavaksi kaasuksi. Nesteytettynä kaasua on mutkattomampi kuljettaa muualta, jos oma kaasuntuotanto ei joskus riittäisikään. 5 Kuva 3. Maailman pohjoisin biometaanin tankkausasema Bodenissa. Kuva 4. Biometaanin hinta 1.11.2010 oli 8,75 kr/m 3 eli n. 0,875 /m 3. Mädätysjäännös Biokaasulaitoksen jäännöstä syntyy vuosittain 15 000 tonnia. Jäännöksen kuiva-ainepitoisuus on 30 % ja se hyödynnetään lannoitteena lähiseudun maanviljelyssä. Investoinnit, tuet ja laitostoimittajat Biokaasulaitoksen investoinnit olivat 46,3 miljoonaa kruunua ja valtion tukea laitosinvestointiin saatiin 30 %. Takaisinmaksuajaksi laitokselle on laskettu 10 vuotta. Biokaasulaitoksen toimittajana oli Läckeby Water Ab ja kaasun puhdistus-, varastointi- ja tankkausjärjestelmät on toimittanut YIT Oy.

Biokaasutuksen edut Bodenin kunnalle biokaasulaitosinvestointi on ollut mielekäs ainakin viidestä eri syystä 1. Sijoitettavan jätevesilietteen määrä on vähentynyt oleellisesti. 2. Kunta pystyy käsittelemään omat jätteensä. 3. Liikennepolttoaineen myynti tuo rahaa kunnan kassaan. 4. Porttimaksut muiden jätteiden käsittelystä tuo rahaa kunnan kassaan. 5. Vähentyneet päästöt. 4.2. Alviksgårdenin biokaasulaitos Yhteyshenkilö: Mikael Lång 6 Tilan tiedot Alviksgårdenin tilan omistaa Mikael Hugoson. Tila on sikatila, jossa kasvatetaan siat porsaasta teuraaksi saakka. Tilalla on 700 emakkoa ja vuotuinen porsastuotanto on n. 15 000 porsasta. Tilalla toimii oma teurastamo. Tilan peltoala on 200 ha, jolla viljellään osa sikalan rehuntarpeesta. Tilalla työskentelee 20 työntekijää eläintenhoidossa, teurastamossa ja kunnossapidossa. Biokaasulaitos ja prosessi Kuva 5. Alviksgårdenin biokaasuprosessi

Tilan lämmöntuotannosta vastaa vuonna 2000 käyttöönotettu biokaasulaitos, jossa käsitellään sikalan lanta, teurasjätteet omasta ja joidenkin lähiteurastamojen teurastamoista. Sikalan lietteestä (ka 7%) erotetaan kiinteä- ja nestejae ennen reaktoriin syöttämistä ruuvipuristimella (Huber). Nestejae (ka 4 %) syötetään reaktoriin ja kiinteä osa levitetään lannoitteena pelloille. Erotteluun päädyttiin koska kuivikkeena käytetty sahanpuru ja olki haittasivat reaktorissa raskaamman materiaalin kerrostuessa pohjaan ja kevyen pinnalle. Biokaasulaitokseen syötettävä teurasjäte koostuu pääasiassa rasvasta, suolista ja mahan sisällöstä, luita ei käytetä. Teurasjäte jauhetaan ja hygienisoidaan +70 º C:ssa tunnin ajan. Reaktoreita on kaksi, 1000 m 3 ja 1300 m 3. Lanta syötetään pienempään reaktoriin kerran tunnissa Rotamix-syöttimellä, joka syöttää suuttimilla syötteen reaktoriin ja hoitaa samalla reaktorin sekoituksen. Pienemmästä reaktorista lanta syötetään isompaan reaktoriin. Esikäsitelty teurasjäte ohjataan vuorotellen kumpaankin reaktoriin puolen tunnin välein. Päivittäin lantaa syötetään reaktoriin 50 tonnia ja teurasjätettä 5 tonnia. Prosessin lämpötila on 52 58ºC. 7 Kuva 6. Teurasjätteet jauhetaan valtavalla lihamyllyllä. (toimittaja Petsmo Produkt Ab) Biokaasun puhdistus ja hyötykäyttö Rikkiä muodostuu prosessissa teurasjätteestä paljon ja se poistetaan kaasusta biologisesti eli ilman ja bakteerien avulla. Kaasu varastoidaan erilliseen kaasuvarastoon, josta se johdetaan 90 mbarin paineella lämmön ja sähkön tuottoon. Tilan tarvitsema lämpö tuotetaan kaasupolttimella tarpeen mukaan ja lopusta kaasusta tuotetaan sähköä 16 sylinterisellä kaasumoottorilla ja generaattorilla. Tuotettu lämpö käytetään kaikki tilalla ja tuotettu sähkö myydään paikalliselle sähköyhtiölle vihreänä sähkönä. Kuva 7. Sähkö tuotettiin 16 sylinterisellä kaasumoottorilla, jonka sähköteho oli 635 kw. Vierailuhetkellä tehosta oli käytössä n. puolet. Normaalisti käytössä on n. 80 %.

Jäännöksen käsittely Mädätysjäännös levitetään tilan omille pelloille, joita on 200 ha. Levitysala riittää noin puolelle jäännöksestä, loput myydään muille lannoitteeksi. Jäännöstä syntyy vuosittain 18 000 tonnia. Jäännöksen varastokapasiteetti on mitoitettu 8 kuukaudelle. Pelloille jäännös levitetään sulan maan aikana eli käytännössä elo-marraskuulla. Muille toimitettavasta jäännöksestä on pidettävä kirjaa ja neljä kertaa vuodessa otetaan valvontaviranomaisille näytteet salmonellan ja antibioottien määritystä varten. Investoinnit ja tuet Alviksgårdenin laitoksen investoinnit olivat n. 22-23 miljoonaa kruunua eli n. 2,25 miljoonaa euroa. Investointituki oli 30 % kustannuksista. Laitoksen rakentamiseen vaikutti myös se, että säästöä laskettiin syntyväksi siitä, ettei teurasjätteitä tarvinnut kuljettaa mihinkään eikä maksaa niistä käsittelymaksuja. 8 4.3. Skellefteån kunnan biokaasulaitos Yhteyshenkilö: Ove Meijer Skellefteåssa vierailtiin tähän asti siisteimmässä näkemässämme biokaasulaitoksessa. Koska laitos sijaitsee lähellä asutusta ja ympäristöluvan hakuvaiheessa vastustus laitoksen toteuttamiseen oli suurta, otettiin suunnitteluvaiheessa erityisesti huomioon laitoksen vaikutus ympäristöönsä. Tämä kannatti, koska nyt laitoksen toimiessa ympäristön asukkaat ovat hyväksyneet laitoksen, laitos toimii hyvin eikä valituksia toiminnasta enää ole kuulunut. Skellefteån laitos on ollut toiminnassa 28.2.2007 lähtien. Kuva 8. Skellefteån biokaasulaitos

Jätteiden keräys Skellefteåssa biojätteen lajittelu ja erilliskeräys aloitettiin 2007 ja 2008. Erilliskerättyä biojätettä kerätään mm. kaupoilta, ravintoloilta, ruokaloilta, jatkojalostajilta ja asukkailta. Ihan ilman ongelmia tämä ei vielä toimi. Orgaanisen jätteen lajittelussa on kahden astian keräyssysteemi, jossa toiseen kerätään mädätykseen kelpaava materiaali ja toiseen muu. Prosessin kannalta erottelu syntypaikalla on edullisempi vaihtoehto kuin lajittelu biokaasulaitoksella. Talouksien mädätettävä jäte kerätään maissista tehtyihin pusseihin, jotka osittain hajoavat mädätysprosessissa. Aluksi pussien kanssa oli suuria vaikeuksia, mutta nyt tehokkaampi mylly jauhaa paremmin myös pussit. Biokaasulaitokseen toimitetaan lähialueen 15 jätevedenpuhdistamon lietteet. Biokaasulaitokseen toimitetaan alueen teurastamoilta teurasjätettä, kalanjalostuslaitoksilta kalajätettä ja muusta teollisuudesta rasvaa ja glykolia. Jätteiden keräys ja sen lainmukaisen kilpailumenettelyn noudattaminen tuo mukaan koomiset piirteensäkin. Umeån jätteet kuljetetaan Bodeniin, Luleån poltettava jäte kuljetetaan Umeåån ja Skellefteån poltettavasta jätteestä puolet kuljetetaan Umeåån ja puolet Bodeniin. Karttaa vilkaisten kyseenalaistuu rallin järkiperäisyys. Skellefteån biokaasulaitokseen tuodaan mädätettävää jätettä 110 tonnia viikossa, josta 20 tonnia on biojätettä eri muodoissaan ja 90 tonnia jätevesilietettä. Vuonna 2009 jätettä käsiteltiin kaikkiaan 6 534 tonnia. 9 Jätteiden käsittely Jätteet otetaan laitokselle vastaan neljän eri portin ja vastaanottohallin kautta. Kahdelle portille tuodaan erilliskerätty biojäte, yhdelle portille teurastamojäte ja yhdelle portille veri, kalajäte, rasva ja glykoli. Ennen kuin portti avataan, vastaanottohalliin muodostetaan alipaine. Tämä siksi, etteivät mahdolliset hajut leviä ympäristöön. Vastaanotettu jäte tarkistetaan väärinlajittelun varalta, jauhetaan, hygienisoidaan ja lopuksi jäähdytetään ennen varsinaiseen reaktoriin syöttöä. Jäähdytyksessä lämpö otetaan talteen lämmönvaihtimilla ja se käytetään osittain laitoksella hyödyksi, osa lämmöstä menee harakoille, koska esim. kaukolämpöön sen lämpötila on liian alhainen. Biokaasuprosessi ja biokaasun tuotto Biokaasureaktoriin esikäsiteltyä jätettä syötetään jatkuvasti. Viipymäaika reaktorissa on 18 vrk. Biokaasun puhdistus ja käyttö Reaktorista saatava biokaasu puhdistetaan vesipesulla, jolloin siitä häviää epäpuhtaudet ja hiilidioksidi. Lopuksi kaasu kuivataan ja paineistetaan kaasupulloihin ja kuljetettavaksi konteissa tankkauspisteisiin. Liikennebiokaasun myynti esim. Tukholman alueelle voi myöhemmin tulla mahdolliseksi kun kaasun nesteytys mahdollistuu. Vuonna 2009 liikennebiokaasua tuotettiin ja myytiin Skellefteån biokaasulaitoksella 373 014 kuutiota ja vuonna 2010 arvioitu määrä on n. 600 000 kuutiota. Vuoden 2010 lopussa Skellefteåssa liikennebiokaasua käyttäviä kunnan ajoneuvoja oli 71 kpl, julkisen liikenteen biokaasubusseja oli 10 kpl ja neljä uutta bussia on tulossa, yksityisiä biokaasuajoneuvoja oli 95 kpl.

Tankkausasemat Skellefteåssa on kaksi biokaasun tankkausasemaa, toinen biokaasulaitoksen yhteydessä ja toinen keskellä kaupunkia. Laitoksen yhteydessä oleva asema on laitoksen aitojen sisäpuolella, joten sen käyttö on työaikoihin rajoitettua. Asemaa ollaankin siirtämässä laitoksen ulkopuolelle, jolloin sen käyttö on joustavampaa. Biokaasulaitokselta kaasu kuljetetaan keskustan tankkausasemalle kaasupulloissa. Tankkausasemilla maksuvälineenä käy nykyään Visa, jolloin muidenkin kuin kaupungin asukkaiden tankkaus on mahdollista. Liikennebiokaasun kuutiohinta oli 2.11.2010 9,9 kruunua (n. 0,99 ). 10 Kuva 9. Liikennebiokaasupullot kuljetetaan konteissa tankkauspaikalle. Mädätysjäännös Skellefteån biokaasulaitoksessa biokaasuprosessin läpikäynyt mädätysjäännös lingotaan 25 % kuiva-ainepitoisuuteen. Linkoamisen jälkeen osa jäännöksestä käytetään kaatopaikkojen täytemaana. Suurin osa jäännöksestä kuivataan rumpukuivurilla 45 % kuiva-ainepitoisuuteen, jonka jälkeen ne pelletöidään ja kuivataan uunissa 95 % kuiva-ainepitoisuuteen. Valmis pelletti myydään polttoaineeksi tai lannoitteeksi. Pelletin lämpöarvo on melko hyvä, mutta ongelmana on suuri tuhkan määrä. Skellefteån biokaasulaitos on mukana Pohjanlahden ympäristön yhteishankkeessa, joka selvittää mädätysjäännöksen käyttöä metsälannoitteena. Suomessa hanketta koordinoi Novia ammattikorkeakoulu.

Mädätysjäännöstä voidaan käyttää myös peltoviljelyssä. Taulukossa 1 on koottuna tärkeimmät raskasmetallipitoisuuksien sallitut raja-arvot ja pitoisuudet mädätysjäännöksessä Skellefteån laitoksessa vuonna 2009. Taulukko 1. Raskasmetallipitoisuudet Skellefteån biokaasulaitoksessa 2009. Lähde: Ove Meijer, 2010. Raskasmetalli Ruotsin sallittu raja-arvo Pitoisuus keskimäärin2009 11 Lyijy mg/kg TS 100 2,9 Kadmium mg/kg TS 1 0,25 Kupari mg/kg TS 600 88 Kromi mg/kg TS 100 19 Elohopea mg/kg TS 2,5 0,069 Nikkeli mg/kg TS 50 6,9 Sinkki mg/kg TS 800 166 Taulukossa 2 kuvataan Skellefteån biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen ravinnepitoisuutta keskimäärin vuonna 2009. Taulukko 2. Mädätysjäännöksen ravinnepitoisuus 2009. Lähde: Ove Meijer, 2010. Aine Pitoisuus keskimäärin 2009 N-tot 52 g/kg TS NH4-N 9,3 g/kg TS P-tot 13,8 g/kg TS K 2,9 g/kg TS Cd/P 18,2 mg Cd/kg P

Laitoksen työntekijät Laitosta ylläpitää 7 työntekijää, jotka työskentelevät maanantaista perjantaihin klo 7-16. Muina aikoina automatiikka hoitaa välttämättömimmän ja hälyttää paikalle tarvittaessa. Skellefteån laitos on ns. A-luokiteltu laitos, jonka toimintaa ja sen laatua valvotaan tavallista tarkemmin. 4.4. Sundsvallin biokaasulaitos Yhteyshenkilö: Folke Nyström Biokaasun tuotanto Sundsvallissa sijaitsee Sundsvallin kunnan, Gts Scandinavian, MittSverige Vattenin, Fokuseran ja Agan biokaasun tuotannon ja jalostuksen yhteishanke, jossa käsitellään paitsi Sundsvallin myös lähikuntien biohajoava jäte liikennebiokaasuksi ja lannoitteeksi. Liikennebiokaasun jalostuksessa Sundsvallissa on otettu laajassa mittakaavassa ensimmäisenä maailmassa käyttöön biokaasun jalostus nestemäiseen muotoon kryotekniikalla. Biokaasulaitos otettiin käyttöön kesäkuussa 2010. Biohajoavaa jätettä kerätään Sundsvallin laitokseen vuositasolla 16 000 tonnia ja vuosittaiseksi liikennebiokaasun tuotantomääräksi odotetaan 600 000 kuutiota, joka vastaa likipitäen 600 000 litraa dieseliä. Nykyinen hanke on esiselvitys laajemmalle hankkeelle, jossa tarkoituksena on lähes suljettu kierto alueen biohajoavalle materiaalille ja energian tehokas talteenotto ja käyttö. 12 Kuva 10. Sundsvallin suunnitelma biohajoavan jätteen hyötykäyttöön ja bioenergian tuotantoon.

Laajempi hanke aloitetaan 2013 ja siinä tavoitteena on hyödyntää orgaaniset jätteet energiaksi 150-200 kilometrin etäisyydeltä. Nesteytetty biokaasu, LBG Sundsvallin biokaasulaitoksessa biokaasu puhdistetaan ja nesteytetään jäädytystekniikalla. Asteittainen jäähdytys poistaa biokaasusta aluksi veden, seuraavassa vaiheessa siloksaanit ja rikkiyhdisteet. Lämpötilan edelleen laskiessa hiilidioksidi nesteytyy ja lopullisesti se saadaan irti tuplakolonneissa, jossa vuorottelee sula ja jäätynyt olomuoto. Tässä laitoksessa hiilidioksidi otetaan talteen nestemäisessä muodossa ja se hyödynnetään jäähdytysprosessissa. Lopuksi biokaasu nesteytyy, kun prosessi saavuttaa -125 º C lämpätilan ja 8 bar paineen. Sundsvallin prosessi pystyy käsittelemään raakaa biokaasua 120 Nm 3 tunnissa ja nesteytettyä biokaasua voidaan saada 50 kg tunnissa. Nesteytetty biokaasu on varteenotettava vaihtoehto siellä, missä ei ole kaasuverkostoa. Nesteytetyssä muodossa biokaasua voidaan kuljettaa tankkiautoissa, jolloin ei tarvitse kuljettaa painavia kaasupulloja. Kuljetuskustannukset jäävät näin huomattavasti pienemmiksi. Tankkausasemalla nesteytetty biokaasu muutetaan ennen tankkausta uudelleen kaasufaasiin. 13 Kuva 11. Sundsvallin liikennebiokaasun tankkausasema sijoittuu Trondheimistä Sundsvalliin ulottuvan Green Highwayn varteen.

14 Kuva 12. Sundsvallin tankkausasemalta. Oikealla kaasusäiliö, vasemmalla höyrystin nesteytetyn kaasun muuttamiseksi kaasumuotoon. 4.5. Mats ja Dan Gustafssonin biokaasulaitos Yhteyshenkilö: Mats Gustafsson Gustafssonien maatilan biokaasulaitoksen esitteli Mats Gustafsson. Tutustumiskierroksella avusti myös hänen isänsä Dan Gustafsson. Dan oli aloittanut tilanpidon vuonna 1974. Hän on ollut kiinnostunut biokaasusta noin 10 vuotta ja tehnyt aiheeseen liittyviä opintomatkoja. Nyt tilalla työskentelee sekä tytär että poika Mats. Tila on ollut viiden omistajan osakeyhtiö vuodesta 2005 lähtien.

Tilalla on pihattonavetta, jossa on 70 lypsylehmää + nuori karja. Sonneja ei kasvateta itse. Lantaa tulee vuodessa 3000 m 3. Peltoa on 93 hehtaaria. Biokaasulaitos rakennettiin vuonna 2009. Se tuottaa energiaa 450-500 MWh vuodessa. Siitä saisi sähköä 120 MWh ja lämpöä 360 MWh. Tällä hetkellä tilalla tuotetaan vain lämpöä. Neljännes energiasta kuluu prosessiin. Lehmän on laskettu tuottavan 7300 kwh energiaa vuodessa. Tilalla lasketaan laitoksesta saatavan hyötyä tuloina ja säästettyinä kustannuksina 200 000 kruunua vuodessa. Näitä ovat sähkön (tulevaisuudessa) ja lämmön tuotanto itselle, lämmön myynti, mädätteen lannoitearvo, lehmien juomaveden lämmitys (maitotuotos lisääntyy puoli kiloa päivässä, kun juomaveden lämpötila nostetaan 17 asteeseen) sekä esittelytulot. Lisähyötynä tulee lietteen hajuttomuus. 15 Sisäkkäiset säiliöt Reaktorijärjestelyt poikkeavat tavanomaisista. Laitoksessa on kolme säiliötä sisäkkäin, joista suurin on kattamaton betoninen varastosäiliö (2500 m 3 ). Sen sisällä on katettu betoninen jälkimädätyssäiliö (450 m 3 ) ja sisimpänä itse reaktorisäiliö, joka oli rosteria (125 m 3 ). Reaktorisäiliö on 5,5 metriä korkea. Kuva 13 Gustafssonien tilalla Jämtlannissa Ritva Imppola (vas.), Dan Gustafsson, Mats Gustafsson ja Kim Söderman. Kuva 14 Uloimpana on kattamaton lietevarasto. Reaktori on korkeimmalla katetussa tilassa.

Reaktorisäiliössä on rosterista tehty kelluva katto (kuin maitotonkassa). Reaktori on eristetty 10 cm vahvuisella polyuretaanilla. Jälkikaasusäiliö on ruiskutettu sisäpuolelta uretaanilla. 16 Kuva 15. Poikkileikkaus Gustafssonin tilan biokaasureaktoreista. Lähde: Gustafsson, M. 2010. Preliminär rapport. Biogas, Yttergärde lantbruk AB. Reaktorisäiliön ja jälkimädätyssäiliön seinissä on 32 millimetrin läpimittaista lämmitysputkea 2 x 100 metriä. Lämmitysputkea tarvittiin vanhan isännän mukaan metri reaktorikuutiota kohti. Vesi on lähtiessä 60-asteista ja palaessa 40-asteista. Reaktorin ja jälkimädätyssäiliön suojana on seinät ja katto, mutta tila ei ole tiivis eikä siis ex-tila. Reaktorin sisältöä sekoitetaan keskipakopumpulla. Lietettä imetään alhaalta ja palautetaan yläosaan. Jälkimädätyssäiliössä on propellisekoitin. Kaasu johdetaan erillisessä kontissa olevaan kaasupussiin. Kaasun paine on lähtiessä 4 millibaaria, ja se nostetaan puhaltimella 70 millibaariin. Kuva 16. Dan Gustafsson esittelee reaktorisäiliötä. Säilörehun puristeneste aiheutti vaahtoamista ja sisällön ylituloa. Kuva 17. Kaasumäärän ja metaanipitoisuuden mittarit reaktorihuoneessa.

Lietettä pumpataan joka toinen tunti navetasta reaktorisäiliöön, josta vastaava määrä menee ylivaluntana jälkikaasualtaaseen ja siitä edelleen lantavarastoon. Samoin liete menee ylivaluntana varastosäiliöön. Vesilukko estää kaasun karkaamisen. Lannan sekaan menevät pesuvedet ja antibioottimaidot. Kuivikkeena käytetään silputtua olkea. Kaasua tulee vuorokaudessa reaktorista 200 m 3 ja jälkikaasusäiliöstä 40 m 3 (=10 m 3 tunnissa). Biokaasu johdetaan putkia myöten kaasuvarastoon. Kaasupussi on kontissa. Kaasu poltetaan lämpökattilassa, jossa on aiemmin poltettu puuta. Ajoneuvokaasu ei ole tilan intresseissä. 17 Kuva 18. Kaasuvarasto sijaitsee kontissa. Kuva 19. Biokaasu palaa lämpökattilassa. Investointiin hyvä tuki Laitoksen rakennuskustannukset ovat olleet noin 2,35 miljoonaa Ruotsin kruunua (~235 000 ). Tämä sisältää myös sähköntuotantoon tarvittavat investoinnit. Rakennuskustannukset olivat 3350 kruunua reaktorikuutiota kohti, jos huomioon otetaan vain lämmöntuotanto. Mikäli myös sähköntuotanto huomioidaan, rakennuskustannukset olivat 5875 kruunua per reaktorikuutio. Investointitukea tila sai rakentamiseen 50 %. Sillä oli mielestä suuri merkitys. Takaisinmaksuajaksi on laskettu 8 vuotta. Laitos on tehty suurelta osin itse tai paikallisena työnä. Soihtu, kaasuvarasto, poltin ja generaattori on ostettu. Mats on laskenut, että lehmää kohti saadaan kaasusta vuodessa 7300 kwh energiaa. Vuonna 2009 joulukuun alussa laitosta täytettiin, ja kaasua tuli poltettavaksi jo kuun lopussa. Tammikuussa sitä ohjattiin polttimelle. Kylmyys on aiheuttanut ongelmia kaasupuhaltimessa, kaasuputkessa ulkona, soihdussa ja pannuhuoneessa. Sekoitus ja paineensäätö ovat myös tuoneet päänvaivaa. Säilörehun puristeneste aiheutti aluksi ongelmia runsaasti lisättynä. Ne korjaantuivat lisäämällä öljyä.

Jatkosuunnitelmissa on kylmävarmistus, rehujätteiden lisääminen prosessiin ja rikin poisto kaasusta. Sähköntuotanto on tarkoitus aloittaa toisena vuonna. Siihen hankitaan kaksi stirlingmoottoria. Viiden vuoden sisällä aiotaan ottaa vastaan elintarviketeollisuuden jätettä ja suurkeittiöiden biojätettä. Reaktorin rakentaminen, toiminta ja kokemukset Mats Gustafsson on dokumentoinut julkaisuksi (liite). Mats Gustafsson on koulutukseltaan agronomi, ja hänellä on yritys, jonka tietoja löytyy sivuilta www.mmgkonsult.se. 4.6. Ytter Enebyn tilan kuivamädätyslaitos Järnassa 18 Yhteyshenkilö: Lars Evers Kuva 20. Vasemmalla on hydrolyysireaktori, oikealla metaanireaktori. Kuva 21. Pohjaton laatikko siirtää hydrolyysireaktorin läpi kulkenutta lantaa. Ytter Enerbyn luomutilalla on 50 lehmää ja 130 hehtaaria peltoa. Tilan omistaa säätiö. Tilalla on viisi vuotta sitten rakennettu kuivamädätyslaitos, joka käyttää syötteinä lehmän sontaa (virtsa erotettu), olkea, kauran akanoita ja elintarvikeyrityksen jätettä. Syötteen kuiva-ainepitoisuus on 14 %. Laitoksessa on vinossa oleva hydrolyysireaktori (53 m 3 ), metaanireaktori (17 m 3 ), varastosäiliö ja lantala kompostointia varten. Oljella kuivitettu lanta (josta virtsa on erotettu) syötetään vinossa olevan hydrolyysireaktorin yläosaan. Se painuu reaktorissa alaspäin, ja alhaalla massaa otetaan pois pohjattoman laatikon avulla. Sen jälkeen erotetaan kiinteä ja nestemäinen jae. Kiinteä kompostoidaan ja nestejae pumpataan metaanireaktoriin. Kiinteässä jakeessa 73 % orgaanisesta kuiva-aineesta (VS).

19 Kuva 22. Lars Evers esittelee konehuonetta. Kuva 23. Reaktorin sisällä on muovikappaleita. lisäämässä pinta-alaa. Kaasua tulee 70 m3/pv ja se käytetään reaktoreiden lämmitykseen. Kaasun metaanipitoisuus on 65 %. SYÖTE KUIVAA LANTAA (VIRTSA EROTETTU) JÄÄNNÖKSESTÄ OSA SYÖTTEEN JOUKKOON HYDRO- LYYSI- REAKTORI 22-25 PV 38 C KIINTEÄN JA NESTEEN EROTUS NESTEJAE METAANI- REAKTO- RIIN (15-16 PV) KIINTEÄN JAKEEN KOMPOSTOINTI LANTALASSA VA- RAS- TO Navetasta syötetään uutta lantaa kahdesti päivässä. Samoin hydrolyysireaktorista otetaan massaa pois kahdesti päivässä. Osa massasta syötetään reaktoriin uudelleen ympiksi. Viipymäaika hydrolyysireaktorissa on 22 25 vuorokautta ja metaanireaktorissa 15-16 vuorokautta. Reaktoreiden lämpötila on 35 39 C. Reaktoreita lämmitetään vesivaipan ja vesiputkien avulla. Eversin mukaan astemäärällä ei ole ratkaisevaa merkitystä, mutta on tärkeää, että lämpötila pysyy vakaana. Prosessia on ajettu myös 55 asteessa, mutta eristys ei ole riittävä. Ruuvi-tyyppisessä separaattorissa on ollut ongelmia, mutta uusi olisi liian kallis. Itse laitoksen periaatetta Evers pitää hyvänä. Idea oli BioMill AB:n. Ongelmana on kuitenkin saada laitosta kannattavaksi. Laitos maksoi noin miljoona kruunua (~100 000 ).

4.7. VamBio Oy, Huittinen Yhteyshenkilö: Kaisa Suvilampi Esittelijä: Juhani Suvilampi, Watrec Oy VamBion omistavat kaksi suurta sikalaa, toimitusjohtaja Kaisa Suvilampi ja Watrec Oy (laitoksen pääurakoitsija). Laitoksen rahoitus: TEM, omistajat, lainaraha Finnvera ja Länsi-Suomen Osuuspankki, kustannusarvio 7 milj.. Laitoksella on lupa käsitellä 60 000 tonnia jätettä vuodessa. Laitos saa tuloja porttimaksuista ja tuottaa jo nyt voittoa. 20 Kuva 24. Yritys perustettiin vuonna 2007, biokaasulaitos toiminnassa kesäkuussa 2010. Kuva 25. Loka-auto tuo lietettä vastaanottohalliin. Hajukaasujen poistoon on panostettu jo prosessin alusta alkaen. VamBion asiakkaina on 9 puhdistamoa. Muita syötteitä ovat Honkajoelta tuleva rasvapitoinen liete, broilerituotannon jäte ja armeijalta tuleva hygienisoitu ruokajäte. Kahden sikalan lietteet pumpataan laitokselle 700 metriä pitkiä putkia pitkin. Sikalalietteitä on jätemäärästä 20 %. Muu materiaali kuljetetaan autoilla. Sopimusajat jätteentoimittajien kanssa vaihtelevat vuodesta 10 vuoteen. elintarviketeollisuuden mekaaninen hydrolyysi- hygienisointi biokaasutus jälkikaasujätteet -> pienennys -> reaktori -> 1 h 70 C -> 2 reaktoria -> reaktori puhdistamoliete 12 mm 35-38 C I I sianliete 21 vrk veden- varaserotus tointi I lannoite

Kuormat tulevat laitokselle ajoneuvovaa an kautta. 5 tonnin eriä tulee 20 minuutin välein. Laitoksella on kolme 20 kuution hygienisointisäiliötä. Lämpö otetaan niistä talteen lämmönvaihtimilla. Reaktorisäiliöitä on kaksi, ja ne ovat kumpikin tilavuudeltaan 2700 kuutiometriä. Kaasupallo on itävaltalainen ja kooltaan 1800 m 3. Sikatilat maksavat lietteen käsittelystä muutaman euron tonnilta. VamBio maksoi putkilinjat tiloille. Lietteen kuiva-ainepitoisuus on 4 6 %, ja se pumpataan 7 kw:n pumpulla joka toinen päivä. VamBio toimittaa sikaloille lämpöä. Peltokäyttöön menee kaikkiaan yli 20 000 m 3 maanparannuslannoitetta noin 20 viljelijälle 40 kilometrin säteellä. Laitos maksaa lannoitteen kuljetuksen ja viljelijä levityksen. Lannoitteesta on olemassa tuoteseloste ja näytteet otetaan kerran kuussa. Ravinteiden lisäksi tutkitaan raskasmetallit ja taudinaiheuttajamikrobit. Typpipitoinen rejektivesi olisi haluttua lannoitetta, mutta sitä ei saa levittää pellolle. Liitteellä 1, matkaraportin lopussa, on esimerkki Vambion lannoitteen tuoteselosteesta. 21 Kuva 26. Sähkömoottori jalostaa biokaasua. VamBiolla on sopimus sähköntuotannosta paikallisen sähköyhtiön kanssa. Kuva 27. Watrecin Juhani Suvilampi esittelee biokaasulaitosta. Taustalla näkyvät valkeat lämmönvaihtimet. Laitoksessa on kiinnitetty huomiota hajukaasujen poistoon vastaanottotilasta, -altaasta ja linkoushuoneesta. Puhdistuksessa käytetään kemiallista pesua ja aktiivihiilisuodattimia. Aluksi laitosta vastustettiin, mutta toiminnan alettua hajua ei ole huomattu. Asutukseen on laitokselta noin 600 metriä. Kaasua tulee 400 m 3 tunnissa, ja sen metaanipitoisuus on 61 70 %. Kaasu ohjataan soihdulle, kattilaan ja sähkömoottoreille, joiden yhteisteho on 920 kw sähköä. Lähistöllä sijaitseva Nordkalk