Biojätteen käsittelyn prosessit biokaasulaitoksella
Biojätteen käsittely tapahtuu pääosin biokaasulaitoksilla mädättämisen kautta. Liete, lanta, peltobiomassat sekä biojätteet päätyvät biokaasureaktoriin, jossa hapettomissa oloissa ne kaasuuntuvat. Kaatopaikoilta saadaan taas jätetäytöstä tulevaa biokaasua. Biokaasulaitoksen sivutuotteena tulee hiilidioksidia, jota muun muassa voidaan hyödyntää kasvihuoneissa.
Mädätys
Mädätyksen aikana orgaaninen aines hajoaa hapettomissa olosuhteissa. Prosessin seurauksena syntyy humuksen kaltaista kiintoainetta, metaanikaasua, vettä ja hiilidioksidia. Rikkiyhdisteet pelkistyvät rikkivedyksi ja typpiyhdisteet ammoniakiksi. Mädätys käsittää neljä päävaihetta.
Hydrolysaatio, joka syntyy mikrobien tuottamista entsyymeistä. Tämän aikana syntyy monomeeriyhdisteitä, vetyä ja vettä. Happokäymisestä tulee alkoholeja, ketoneja, vettä, rasvahappoja ja hiilidioksidia. Kolmanneksi reaktiotuotteiden asetogeenisessa hajoamisessa mikrobien välityksellä syntyy etikkahappoa, asetaania, vetyä ja hiilidioksidia. Vesi ja hiilidioksidi ovat neljännen vaiheen lopputuotteita.
Biojätteen mädätejäännös, eli mädätetty biomassa, voidaan kompostoida myös mullaksi. Mädätyksen hyötyjä ovat, että se säilyttää biomassan ravinteet paremmin kuin kompostointi.
Mitä biokaasu on?
Kaasuseos, jota syntyy kun eloperäinen aines hajoaa hapettomissa olosuhteissa. Kiinalle tekniikka on ollut tuttu jo satoja vuosia, sekä Intialle 1800-luvulta asti. Suomi on ensimmäistä kertaa kokeillut tekniikkaa 1900-luvulla. Sen koostumus on hyvin riippuvainen mädätysprosessista sekä biomassasta. Siihen sisältyy noin 30-60% hiilidioksidia, 40-70% metaania ja hyvin pieni määrä rikkiyhdisteitä, sekä esimerkiksi vettä. Sitä muodostuu kosteikoissa, eläinten suolistoissa sekä vesistöjen pohjakerroksissa. Biokaasua voidaan tuottaa myös kontrolloidusti biokaasureaktorissa tai kaatopaikoilta pumppaamalla. Maakaasu voidaan korvata biokaasulla; biokaasun sisältämän metaanin vuoksi. Maakaasussa metaania on enemmän, 98%.
Biokaasun hyödyt
Se on uusiutuva biopolttoaine ja energianlähde, jota voidaan hyödyntää sähkön- ja lämmöntuotannossa, sekä ajoneuvojen polttoaineena. Vesi ja rikki on kuitenkin poistettava, jotta biokaasua voidaan käyttää polttomoottoreissa. Metaani on huomattavasti (noin 20-70%) hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu. Kun talteenotetaan ja hyödynnetään muodostuvaa biometaania, voidaan hyvinkin vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.
Miksi olisi hyvä käyttää paperipussia biohajoavan sijaan? Biohajoava pussi häiritsee biojätteen käsittelyn prosesseja, ja venyy kuin purukumi, kuten kuvassa näkyy.
Lähteet: https://biokierto.fi/biokaasu/
https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/bioenergia/biokaasu
Kuvat Inka Moisanen, Biolinja Oy:ssä