Kuivamädätysbiokaasureaktorin toiminnan käynnistys
Avainsanat:
biokaasu, kuivamädätys, kuivalanta, kalajäteAbstrakti
Biokaasu on kaasuseos, jota syntyy mikrobien hajottaessa orgaanista ainetta hapettomissa olosuhteissa. Biokaasu koostuu metaanista (noin 55 %) ja hiilidioksidista sekä pienistä määristä muita kaasuja. Metaani on puhtaasti palavaa uusiutuvaa energiaa. Sitä voidaan hyödyntää lämpönä, sähkönä tai liikenteen polttoaineena. Prosessin käsittelyjäännöksenä saadaan lisäksi lähes hajutonta lannoitetta. Suomessa maatilareaktorit käsittelevät lietelantaa sekä lisäsyötteinä muun muassa peltobiomassaa.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kokeilla kuivikelannan ja muun kiinteän materiaalin soveltuvuutta biokaasuntuotantoon. Kokeet tehtiin MTT Sotkamon puolijatkuvatoimisella ja täyssekoitteisella kuivamädätyslaitteistolla. Reaktorin tilavuus 4,5 m3 ja nestetilavuus noin 3 m3.
Reaktorin syötteinä käytettiin turpeella sekä oljella ja/tai ruokohelvellä kuivitettua lantaa ja hy-gienisoitua kalanperkuujätettä. Reaktorin lämpötila oli kokeiden ajan noin 35 ºC. Tutkimus käynnistettiin ilman ymppiä kuuden viikon panoskokeella, jossa oli syötteenä kuivalanta. Tämän jälkeen reaktoria syötettiin päivittäin 3 – 4 kuukautta kestävissä koejaksoissa. Syötteinä oli ensimmäisessä jaksossa kuivalanta (1 kg VS/m3d). Samoin toisessa jaksossa syötettiin kuivalantaa, mutta kuormitus kaksinkertaistettiin (2 kg VS/m3 d). Viimeisessä jaksossa syötteenä oli kuivalannan ja hygienisoidun lohenperkuujätteen seos, jossa kolmannes orgaanisesta kuiva-aineesta oli peräisin kalajätteestä (kokonaissyöttö 1,8 kg VS/m3 d).
Metaanintuotto oli selvästi paras kalajätettä sisältäneellä syöteseoksella (250 m3/t VS) ja alhai-sin pienellä kuivalantasyötöllä (127 m3/t VS). Tuorepainoa kohti metaanintuotot olivat 55 m3/t FM ja 23 m3/t FM. Alhaisella syötöllä hydraulinen viipymäaika oli huomattavan pitkä, 170 päivää. Vuoden kuluessa metaanipitoisuus nousi 55,5 %:sta 56,9 %:iin. Samoin käsittelyjäännöksen pH kohosi 7,31:stä 7,69:ään. Tulokset rohkaisevat jatkamaan kokeita kalanperkuujätteellä. Sen hyötykäyttö on myös kalankasvatusyrittäjien intresseissä.
Pilottilaitteisto osoittautui sekoitinta lukuun ottamatta toimivaksi ja tarkoitustaan vastaavaksi. Telakuljetin ei sekoittanut reaktorin sisältöä täydellisesti. Joitain teknisiä ratkaisuja, kuten syötteen ja rejektin siirtoa ruuvikuljettimilla voi suositella myös suuremman mittakaavan laitteistoihin.
