Harri Heiskanen 24.11.2011



Samankaltaiset tiedostot
Uusiutuvien energiamuotojen tutkimusjohtaja-hanke

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Biokaasua muodostuu, kun mikrobit hajottavat hapettomissa eli anaerobisissa olosuhteissa orgaanista ainetta

ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus

Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Biokaasusta lannoitetta ja energiaa (A32641) loppuraportti

Maatilatason biokaasulaitoksen toteutusselvitys. BioG Biokaasun tuotannon liiketoimintamallien kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla -hanke

Biokaasuntuotannon kannattavuus

ESIMERKKEJÄ TOTEUTUNEISTA MAATILAKOKOLUOKAN BIOKAASULAITOKSISTA. Ravinnerenki, Teija Rantala

Ympäristöteema 2010: Maatilojen biokaasun mahdollisuudet hyödyt ympäristölle ja taloudelle

Lantalogistiikka-hanke: Naudan lietelannan kuivajae biokaasulaitoksen lisäsyötteenä

Maatilamittakaavan biokaasulaitoksen energiatase lypsylehmän lietelannan sekä lietelannan ja säilörehun yhteiskäsittelyssä

Biokaasun tuotannon kannattavuus - Onko biopolttoaineiden kestävä tuotanto ylipäänsä mahdollista?

MTT Sotkamo: päätoimialueet 2013

- Vuonna 2014 Lapissa oli maatilaa:

Biokaasu maatiloilla tilaisuus

ENERGIAA JÄTEVESISTÄ. Maailman käymäläpäivän seminaari - Ongelmasta resurssiksi

Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma

BioGTS Biojalostamo - Jätteestä paras tuotto

Kymen Bioenergia Oy NATURAL100

Biokaasun tuotanto ja liiketoimintamallit

LIETESAKEUDEN VAIKUTUS BIOKAASUPROSESSIIN

Biokaasuun perustuva lämpö- ja energiayrittäjyys

Kokkolan biokaasulaitos

Siipikarjanlannasta biokaasua

Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

Biokaasu sisältää tavallisesti. Biokaasuntuotannon perusteita. Biokaasua muodostuu. Miksi biokaasua tuotetaan?

Bioenergiastudio - STRATEGIA

Biokaasun tuotanto on nyt. KANNATTAVAMPAA KUIN KOSKAAN Tero Kemppi, Svetlana Smagina

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

Yhteiskäsittely pienlaitoksessa Case Laihia

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Maatilojen biokaasulaitosten toteuttamismallit Erkki Kalmari

BIOKAASUNTUOTANTO SAARIJÄRVI

AVA:n Kuivamädätyslaitos, Augsburg

Stormossen Oy. Sähkön, lämmön ja liikennepolttoaineen yhteistuotanto. Leif Åkers

Biokaasulaskuri.fi Vastauksia kysymyksiin

Uusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä. BioCO 2 -projektin loppuseminaari elokuuta 2018, Jyväskylä.

Metli. Palveluliiketoimintaa metsäteollisuuden lietteistä. Gasumin kaasurahaston seminaari (Tapahtumatalo Bank, Unioninkatu 20)

BioGTS Oy BIOKAASU BIODIESEL

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Haminan Energia Biokaasulaitos Virolahti

Jätteestä energiaa ja kierrätysravinteita BioGTS Oy

Peltobiomassojen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Biokaasulaitoksen sijoituspaikaksi Mänttä

Virolahden biokaasulaitokselta biokaasua jakeluverkkoon

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA BIOKAASUNTUOTANNOSSA JA MAANPARANNUKSESSA

BIOKAASU. Energiaa orgaanisesta materiaalista. Bioenergiaa tiloille ja taloille infotilaisuus, TORNIO

MÄDÄTEPÄIVÄ PORI Biokaasulaitokset. Riihimäki Yhtiöt Oy Markku Riihimäki

Biokaasulaitoksen suunnittelu ja toteutus

Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla

Biolaitostoiminta osana kiertotaloutta Metener Oy palvelut ja tuotteet Juha Luostarinen

Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke

BIOKAASUN ENERGIATEHOKKAAT KÄYTTÖRATKAISUT Energiatehokas vesihuoltolaitos

Ratkaisuja hajautettuun energiantuotantoon

Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa. Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto

REKITEC OY/Tero Savela Kalajoki

BIOKAASULAITOS SAARIJÄRVELLE LAITOSHANKKEEN EDELLYTYKSET

Maatalouden kuivamädätyslaitos Juha Luostarinen Metener Oy

Ei ole olemassa jätteitä, on vain helposti ja hieman hankalammin uudelleen käytettäviä materiaaleja

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

ANALYYSIT kuiva-aine (TS), orgaaninen kuiva-aine (VS), biometaanintuottopotentiaali (BMP)

Biokaasulaskuri.fi. Markku Riihimäki Erika Winquist, Luonnonvarakeskus

BIOKAASU JA PELTOBIOMASSAT MAATILAN ENERGIALÄHTEINÄ

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA ENERGIANTUOTANNOSSA JA PELTOVILJELYSSÄ

Jätteestä energiaa ja kierrätysravinteita BioGTS Oy

Täyttä kaasua eteenpäin Keski-Suomi! -seminaari ja keskustelutilaisuus Hotelli Rantasipi Laajavuori, Jyväskylä

Alueellinen biokiertomalli ravinnekierrätyksen tehostamiseksi - BioKierto. Biokaasutapaaminen Saarioinen, Sahalahti

Energia ja ilmastonmuutos- maatilojen uusiutuvan energian ratkaisuja

Kiintoaineen ja ravinteiden poiston tehostaminen yhdyskuntajätevedestä mikrosiivilällä. Petri Nissinen, Pöyry Finland Oy

Pienpuhdistamo-vertailu Pernajassa Ilkka Sipilä, MTT. Länsi-Uudenmaan Vesi- ja ympäristö ry Jätevesiseminaari Lohja

Uusiutuvan energian mahdollisuudet hevostiloilla

Energiatehokas ja omavarainen maatila

Ympäristöliiketoiminnan kasvava merkitys

AGERAGAS INNOVATION OY. Material Week Kannus

Biokaasun mahdollisuudet päästöjen hillitsemisessä

Jäteveden ravinteet ja kiintoaine kiertoon viirasuodattimella. Asst.Prof. (tenure track) Marika Kokko

Biolaitosyhdistys päivät

Matkaraportti - Biokaasukoulutuksen opintomatkalta Maaningan MTT tutkimuskeskukseen ja Savonia ammattikorkeakoululle

Keski-Suomen biokaasupotentiaali raaka-aineiden ja lopputuotteiden hyödyntämismahdollisuudet

LANNASTA LANNOITETTA JA ENERGIAA EDULLISESTI

Maatalouden sivuvirtojen hyödyntämisen haasteet

Biokaasun jakelu Suomessa

KOHTI HIILINEUTRAALIA MAITOA MAIDONTUOTANNON SIVUVIRTOJEN TEHOKAS HYÖDYNTÄMINEN

BioGTS Oy BIOKAASU BIODIESEL

Hevosenlannan tuubikompostointi ja biokaasutus

Käytännön kokemuksia VamBion biokaasulaitokselta

Kuitiantie PARAINEN VASTINE TUKESIN JA VARSINAIS-SUOMEN PELASTUSLAITOKSEN LAUSUNTOIHIN

Biokaasun jakelu Suomessa

Biokaasusta energiaa Pohjois-Pohjanmaalla seminaari

Biokaasun mahdollisuudet Sysmä

Bioenergiapotentiaalit Alajärvi, Evijärvi, Lappajärvi, Soini, Töysä, Vimpeli ja Ähtäri. Lähienergiahankkeen seminaari 7.10.

Yleistä biokaasusta, Luke Maaningan biokaasulaitos

Gasum Petri Nikkanen 1

Biokaasulaitosinvestointi - luvituksesta liiketoimintaan

Biokaasuseminaari

Transkriptio:

Harri Heiskanen 24.11.2011

Haapajärven ammattiopisto koostuu liiketalouden ja maa- ja metsätalousosastoista Opiskelijoita 319 + noin 30 aikuisopiskelijaa Koulutetaan mm. maaseutuyrittäjiä ja metsurimetsäpalvelujen tuottajia

Biokaasulaitos opetusmaatilan yhteydessä Valmistui marraskuussa 2007 Pääasiallinen raaka-aine on lehmän lietelanta Biokaasusta tuotetaan tällä hetkellä lämpöä Jatkossa biokaasu jalostetaan ja paineistetaan liikennepolttoaineeksi (biometaaniksi) Tutkimus- ja oppimisympäristö UE-tutkimusjohtaja hanke 2008-2012 (EAKR, P-P liitto) Pääasiassa biokaasutukseen keskittyvä T&K hanke

Perustiedot Hanke käynnistynyt 1/2009, päättyy 4/2012 Toiminta-alue Oulun Eteläinen Budjetti noin 390 000 (EAKR) Tavoite: Kehittää alueen bioenergiaosaamista sekä parantaa alueellisten toimijoiden liiketoimintaedellytyksiä

Hankkeen yhtenä osana toteutetaan biokaasureaktorilla laaja tutkimusohjelma Tutkitaan lisäsyötteiden vaikutusta reaktorin biokaasuntuottoon Tutkitaan rikkivedyn erottumista biokaasusta prosessin eri vaiheissa

Tuotanto-olosuhteet: 4,4-6,1 m 3 lietelantaa/vrk Lisäsyötteet: Glyseroli (25 L/vrk) Olki (½ paalia/vrk) Säilörehu (½ paalia/vrk) Biokaasureaktorin lämpötila ~39 C Biokaasua ~4-5 m 3 /h Metaanipitoisuus ~61 til-%

Lietelanta Lietelanta + glyseroli Syöttö Rejekti Syöttö Rejekti Lietteen syöttömäärä, m 3 /vrk 5,5 6,1 Ominaispaino, g/l 1061 1133 1050 1038 Liukoinen COD Cr, mg/l 16333 6967 25167 11000 Kokonaistyppi, mg/l 1967 1900 3767 3667 Liukoinen ammoniumtyppi, mg/l 1267 1500 2233 2400 Hehkutushäviö, % 82,4 75,2 84,6 79,1 Kuiva-aine (TS), % 6,9 4,7 8,3 5,9 Org. aines (VS), % 5,7 3,5 7,0 4,7 Reaktorin kuormitus, kg TS/(vrk m 3 ) 3,4 4,4 (+ glyseroli) Reaktorin kuormitus, kg VS/(vrk m 3 ) 2,8 3,7 (+ glyseroli) TS(muutos), % -33-29 VS(muutos), % -39-33 COD(muutos), % -57-56 VA/TA 0,12 0,01 Liuk-NH 4 /kok-n, g/g 0,66 0,79 0,59 0,65 Kok-N/kuiva-aine, g/g 0,027 0,036 0,043 0,061 Liuk-NH 4 /kuiva-aine, g/g 0,017 0,028 0,026 0,040 COD/kuiva-aine, g/g 0,22 0,13 0,29 0,18 COD/org. aines, g/g 0,27 0,18 0,35 0,23 COD = kemiallinen hapenkulutus VA/TA = haihtuvien happojen alkaliteetin ja kokonaisalkaliteetin suhde HUOM! Taulukossa ei ole huomioitu glyserolia. Liete + glyseroli (viipymäaika ~20 vrk): 260 L biokaasua/kg syötetty orgaaninen aines 160 L metaania/kg syötetty orgaaninen aines (glyserolia ei ole huomioitu) Liete (viipymäaika ~22 vrk): 240 L biokaasua/kg syötetty orgaaninen aines 150 L metaania/kg syötetty orgaaninen aines

Lehmän lietelanta Lehmän lietelanta + glyserolijae Glyserolijae lisää nopeasti biokaasun tuottoa

Biokaasun koostumus Pelkästä lietelannasta tuotetun biokaasun metaanipitoisuus 61+2 til-% Liete + glyseroli: metaanipitoisuus 63+2 til-% Toisen koejakson lopussa biokaasureaktorissa tuotetun biokaasun metaanipitoisuus oli 65,4+0,5 til-% (viisi mittausta) Liete + olki: metaanipitoisuus 59+1 til-% Glyseroli lisäsi siis biokaasuntuottoa ja tuotetun biokaasun metaanipitoisuutta

Biokaasulaitoksen energiankulutus Biokaasulaitoksen keskimääräinen lämmönkulutus 217 kwh/vrk (1.11.2010-1.11.2011) Ensimmäinen koejakso (marras-tammikuu): ~54 kwh/lietelanta m 3 Toinen koejakso (helmi-toukokuu): ~ 41 kwh/lietelanta m 3 Kolmas koejakso (touko-elokuu): ~31 kwh/lietelanta m 3 1 t lietelantaa 11 C 39 C vaatii ~30 kwh (ei ole huomioitu häviöitä) Lietelannasta saadaan noin 12 m 3 CH 4 /t lietelanta (~120 kwh) väh. 25% tuotetun metaanin energiasisällöstä kuluu biokaasulaitoksen lämmittämiseen (ei lämmön talteenottoa); lisäsyötteiden avulla kannattavuus paranee Biokaasulaitoksen sähkönkulutus oli kahdella ensimmäisellä koejaksolla noin 16 kwh/m 3 (90 kwh/vrk) Olkea syötettäessä (= kolmas koejakso) sähkönkulutus ~20 kwh/lietelanta m 3

Biokaasulaitoksen lämmönkulutus alhaisemmaksi: Lietteen syöttösäiliön eristäminen Ilman poisto lämmitysjärjestelmästä Polttimen toiminnan varmentaminen (poltinhäiriö lietettä joudutaan uudelleen lämmittämään) Lämmön talteenotto (tulevaa lietettä lämmitetään prosessista poistuvalla lämpimällä lietteellä)

Rikkivedyn poisto Tuotetussa biokaasussa on runsaasti rikkivetyä (> 0,3 til-%) Rikkivety on myrkyllinen (= turvallisuusriski) ja syövyttävä (lyhentää laitteiden käyttöikää) kaasu. Biokaasureaktorissa on Thiobacillus -bakteereita, jotka hapettavat rikkivedyn rikiksi ja sulfaatiksi Tarvitsevat toimiakseen hieman happea Syöttämällä biokaasureaktoriin ilmaa (noin 2-6 til-% biokaasusta) on mahdollista vähentää tuotetun biokaasun rikkivetypitoisuutta Metaani on räjähdysherkkä 5-15 til-% pitoisuuksina ilmakehässä Ilmasyötön avulla rikkivetypitoisuus tippui ~3000 ppm:stä alle 10 ppm:ään

Poltettavan biokaasun rikkivetypitoisuus ajan funktiona; ilman syöttö (2,8 m 3 /vrk) aloitettu 0 vrk. Biokaasureaktorissa tuotetun biokaasun rikkivetypitoisuus on yli 3000 ppm.

Projektin lähtötilanne/ue-tutkimusjohtaja hankkeen alustavia tuloksia Tuotettu biokaasu on järkevintä jalostaa liikennepolttoaineeksi korvaamaan fossiilisia polttoaineita Biokaasulaitoksen tarvitsema lämpö ja sähkö olisi mahdollista tuottaa metsähakkeesta puukaasuvoimalalla Pohjois-Pohjanmaan maakuntaohjelma ja energiastrategia: Hajautettua energian tuotantoa (mm. bio&puukaasu) lisättävä

Lietelanta Energiakasvit (esim. säilörehu) Metsähake BIOKAASU- REAKTORI PUUKAASU- VOIMALA Biokaasun puhdistus & paineistus LIIKENNEPOLTTOAINE (biometaani) LÄMPÖ & SÄHKÖ

Investointi- ja kehittämisprojekti (EAKR, P-P liitto) Hakijana Kalajokilaakson koulutuskuntayhtymä Projekti valmisteltiin Haapajärven ammattiopiston, Hasa Oy:n ja Haapajärven lämmön Oy toimesta Projektissa mukana: K-P AMK:n tutkimus- ja kehittämisyksikkö Centria, Oulun Eteläisen instituutti, NIHAK ja Haapajärven kaupunki

Projektin tavoitteet ja toimenpiteet Rakennetaan puukaasuvoimala Haapajärven ammattiopiston yhteyteen Selvitetään puukaasuvoimalan ja biokaasulaitoksen yhdistelmän edut ja haitat (+ kannattavuus) Selvitetään puukaasuvoimalan kannattavuus pienimuotoisessa hajautetussa energian tuotannossa Testataan puukaasuvoimalan raakaainevaihtoehtoja Esim. metsähake, sahojen kuori-/jyrsinjäte, energiapaju, hevosen lanta

Tutkimus- ja investointihanke puukaasuvoimalaan liittyen (2011-2013) Biokaasuautoinvestointi Haetaan rahoitusta uudelle biokaasuun liittyvälle tutkimushankkeelle Biokaasun puhdistus ja paineistus Prosessiolosuhteet Lämpötila, sekoitus, kuiva-ainepitoisuuden kasvattaminen Kuivamädätys BioE Bio- ja puukaasuteknologiaan keskittyvä tutkimusyksikkö/-ympäristö