Keski-Suomessa kaksi uutta maatilan biokaasulaitosta

Yhden lypsyrobotin kokoiselle karjalle sopiva pilottilaitos Paavolan maitotilalla

Outi ja Tero Lahden viljelemälle Paavolan maitotilalle tuotiin toukokuussa 2023 siirrettävistä konteista koostuva biokaasulaitos. Laitos on ensimmäinen laatuaan ja sen toimitti keskisuomalainen nuori yritys BGC Nordic Oy. Ideana on ollut kehittää biokaasulaitos, joka on kooltaan ja investoinniltaan sopiva noin yhden lypsyrobotin kokoiselle karjatilalle. Tässä laitoksessa tutkitaan myös biokaasun metanointia, eli vetyä syötetään reaktoriin sitomaan hiilidioksidia ja näin tehostetaan biokaasun tuottoa. Metanoinnilla voidaan laboratoriokokeiden perusteella lisätä kaasuntuottoa noin 20 %:n verran. Metanointia tutkitaan Jyväskylän Ammattikorkeakoulun hallinnoiman Metanointi Maatilalla –hankkeen avulla.

Lahtien biokaasulaitosinvestointi oli suuruudeltaan noin puolen miljoonan euron luokkaa, josta noin puolet on tekniikkakonttiin kuluvia kustannuksia. Parhaaseen tuottoon päästäisiin kuitenkin, mikäli tilat voisivat myydä kaasun ja se voitaisiin jatkojalostaa esim. polttoaineiksi keskitetyn toimijan kautta.

Laitoksen reaktori on niin sanottu kuivatulppareaktori. Se on lieriön muotoinen säiliö, jonka koko runko toimii lämmönvaihtimena ja on hyvin eristetty. Se mahdollistaa erityisen tarkan lämpötilan hallinnan reaktorissa. Reaktori alkaa toimimaan kuiva-ainepitoisuuden noustessa 12 %:iin, ja sen kaasuntuottokyky on korkeimmillaan kuiva-ainepitoisuuden noustessa 23 %:iin. Navetasta tuleva lietelanta on märempää, mutta reaktoriin on mahdollista lisätä kuiva-ainetta siinä olevan syöttöruuvin kautta.

Liete tulee reaktoriin suoraan navetasta ja laitoksesta jäävä mädäte menee lietesäiliöihin. Se on hyvää lannoitetta tilan pelloille. Kun laitos on käynnissä, se ei juurikaan työllistä tilan väkeä. Toki sen toimintaa seurataan.

Lieriön muotoinen säiliö on biokaasureaktori. Kaksi vihreää konttia ovat kaasuvarastot. Konteissa on suuret pussit, joihin kaasua varastoidaan. Kolmannessa vihreässä kontissa on sähköhuone, kaasun paineistus ja rikkivedyn poisto. Myös CHP4 -moottori tuottaa sähköä viimeisessä vihreässä kontissa. Kuva: Anniina Lahtinen

Suurnavetan jatkuvatoiminen biokaasureaktori Mäntyniemen tilalla

Toivakassa Mäntyniemen tilalla otettiin käyttöön tilakohtainen biokaasulaitos syksyllä 2023. Demecan toimittama biokaasulaitos käsittelee tilan 500 naudan lietelannan, poistaen siitä muutoin ilmakehään haihtuvan kasvihuonekaasu metaanin. Metaani jalostetaan biokaasulaitoksessa lämmön- ja sähköntuotantoon, jolloin tilan energiantuotanto hyödyntää uusiutuvia raaka-aineita.

Idea laitoksen rakentamiseen lähti aikoinaan ajatuksesta hyödyntää paremmin karjanlantaa, ja ajatusta ryhdyttiin toden teolla viemään eteenpäin vuoden 2022 aikana. Maailman tilanteen epävarmuudet vahvistivat ajatusta omavaraisuuden merkityksestä ja kaupat Demecan kanssa lyötiin lukkoon joulukuussa 2022. Maatilakohtaisen biokaasulaitoksen suunnittelu vaatii erilaisia sopimuksia, mm. pankin ja kunnan kanssa. Envitechpolis auttoi talouslaskelmien, tukihakemuksen ja rakennuslupien kanssa. Toivakan kunnassa ei vaadittu ympäristölupaa, sillä toiminnan katsottiin olevan ympäristön tilaa parantava. Myös kunnan näkemys toiminnan hyödyistä huoltovarmuuden, energia- ja lannoiteomavaraisuuden kautta edisti hankkeen lupaprosessien kanssa. Laitoksen rakennustyöt etenivätkin nopeasti käynnistyttyään 26.4.2023 ja laitos päästiin ottamaan käyttöön lokakuussa.

Demecan biokaasulaitos toimii kiintomädätys -teknologialla, jossa lisäämällä laitokseen kuivasyötteen esikäsittely, voitaisiin hyödyntää myös nurmimassoja. Tällä hetkellä laitokseen pumpataan lietelanta suoraan navetalta ja toiminta on hyvin automatisoitua. Demecan arvion mukaan tilan hoidettavaksi jää noin puolen tunnin tarkkailu päivittäin ja toimittajan palveluun kuuluvat etähallintajärjestelmä sekä laitoksen huoltotyöt neljä kertaa vuodessa. Biokaasureaktorin lisäksi laitokseen kuuluvat 95 kW:n CHP-moduuli, lämmityskattila ja 254 kW:n kaasupoltin. Tuotantokapasiteetiltaan laitos on 1,5 GWh:a vuodessa. Myös Demecan laitokset koostuvat moduuleista, joiden avulla laitosta voidaan muunnella, kasvattaa ja siirtää tarvittaessa. Ylijäävää sähköä on mahdollista myydä verkkoon, ja lisäosat mahdollistavat jalostamisen ajoneuvojen polttoaineeksi. Tuotantoa tehostetaan lyhyellä varastoinnilla ja prosessointiajalla puolestaan on vaikutusta orgaanisen aineksen hajoamiseen. Jäännökseen jää aina myös hajoamatonta orgaanista ainesta, mikä puolestaan on hyvä peltomaalle. Tilalla hyödynnetään jäännös lannoitteena ja vähennetään ravinnehuuhtoumia peltoon sijoittavalla kalustolla.

Mäntyniemen tilan jatkuvatoiminen biokaasureaktori Toivakassa käsittelee noin 500 naudan lietelannat vuosittain. Kuva: Marjaana Hassani

Kalmarin tilalta biokaasua liikennepolttoaineeksi ja biokaasulaitoksia maailmalle

Laukaalaisen Erkki Kalmarin tila on biokaasualan pioneeri, sillä tilalle rakennettiin biokaasulaitos jo vuonna 1998 ja biokaasuntankkausasema avattiin -02. Tilalta on lähtöisin myös Metener oy, joka perustettiin vuonna 2001 ja on tehnyt pitkän uran biokaasun tuotannon kehityksen parissa. Metener toimittaa sekä lietereaktoreita että panostoimisia kuivareaktoreita, joilla voidaan käsitellä myös hyvin kuivia raaka-aineita. Laitoksia onkin toimitettu niin Suomeen kuin ulkomaillekin.

Kalmarin tilalla biokaasua valmistetaan maatalouden ja elintarviketuotannon sivuvirroista, kuten ylijäämänurmesta, oljesta, panimon mäskistä sekä meijerin jätteistä. Liikennepolttoaineen lisäksi myös lähiseudun talot lämpiävät Kalmarin tilan tuottamalla biokaasulla.

Metenerin toimittamia laitoksia löytyy myös yhdeltä kurikkalaiselta kalkkunatilalta, Alangon maatilalta, jossa tilan tuottama kalkkunoiden lanta, olki ja nurmi hyödynnetään lämmityksessä. Biokaasun tuotanto ei siis välttämättä vaadi nestemäisiä lietteitä, vaan hyödynnettäviksi kelpaavat monenlaiset sivuvirrat ja jätteet.

Kalmarin tilalla Laukaan Leppävedellä voi tankata uusiutuvaa biokaasua. Kuva: Marjaana Hassani

Blogin on kirjoittanut Anniina Lahtinen, MTK Keski-Suomi, ja Marjaana Hassani, Keski-Suomen maa- ja kotitalousnaiset, Ilmastonmuutokseen varautuva viljelijä -hankkeessa. Hanketta toteuttaa ProAgria Keski-Suomi ry/Keski-Suomen maa- ja kotitalousnaisten piirikeskus. Hankkeen osatoteuttajana tuensiirrolla toimii MTK Keski-Suomi.