Biokaasun tuotanto integroituu hyvin osaksi sivuvirtojen käsittelyä ja elintarviketuotannon ulkopuolisten kasvimassojen hyödyntämistä. Biokaasuprosessissa otetaan talteen energia, mutta syötteen sisältämät ravinteet jäävät hyödynnettäväksi mädätejäännökseen jopa parempilaatuisena kuin ennen prosessia. Lisäksi biokaasun talteenotto vähentää syötteelle tyypillisiä hajuhaittoja ja vähentää metaanipäästöjä ympäristöön. Maatilaympäristössä biokaasulaitos toimii parhaiten silloin, kun laitokseen voidaan syöttää tilalla syntyvien jakeiden lisäksi porttimaksullista, mutta käsittelyvaatimuksiltaan helppoa syötettä, jota on saatavissa mahdollisimman ympärivuotisesti ja energia tuotanto vastaa suhteellisen hyvin omaa käyttöä. Tämänhetkisen sähkötariffiesityksen mukainen laitostehovaatimus istuu huonosti maatilaympäristöön, mutta omassa käytössä energian hintana voidaan pitää ostoenergian hintaa.

Kaavio: Ville Kuittinen
Laitostyypit
Yleisin laitostyyppi suomalaisessa tuotantoympäristössä on jatkuvatoiminen mesofiilinen märkäprosessi, mikä soveltuu hyvin jätevesilietteiden käsittelyyn ja on tunnettu ja varmatoiminen menetelmä. Kiinnostus toisenlaisiin ratkaisuihin on kuitenkin kasvamassa muun muassa siksi, että vesipitoisten materiaalien maantiekuljetus vaatii energiaa ja itse prosessin hygienisoiva vaikutus ei ole paras mahdollinen.
Käytettävän raaka-aineen mukaan laitostyypit voidaan jakaa myös:
- Maatilakokoluokan laitoksiin, jolloin syötteen perusmateriaalina on lanta ja kasvimassat.
- Jäteveden puhdistamoiden biokaasulaitoksiin, missä otetaan talteen lähinnä jätevesilietteen biokaasu.
- Yhteiskäsittelylaitoksiin, missä käsitellään erilaisia raaka-aineita lannasta elintarviketeollisuuden sivujakeisiin.
Yhtenä "laitostyyppinä" voidaan mainita myös biokaasun talteenottojärjestelmät kaatopaikalla.
sivun alkuun
Biokaasulaitos
Biokaasua muodostuu hapettomissa olosuhteissa eloperäisestä aineksesta. Sitä syntyy luonnostaan kosteikoissa kuten soilla, märehtijöiden pötissä sekä merissä ja järvissä. Kaatopaikoilla biokaasua syntyy eloperäisestä materiaalista. Biokaasulaitoksessa hyödynnetään samoja reaktioita
mahdollisimman kontrolloidusti.
Biokaasun tuotantoon soveltuvat eloperäiset kasvi- ja eläinmassat, paperi ja kuivat eloperäiset massat, mutta ligniini hajoaa prosessissa liian hitaasti. Sivuvirtojen ominaisuuksista ja käyttökelpoisuudesta lisää Energiaa sivuvirroista -sivulla.
Muina tuotteina biokaasulaitokselta hiilidioksidia, mitä voidaan hyödyntää esimerkiksi kasvihuoneessa lannoitteena ja mädätejäännös, joka on massaltaan ja ravinnekoostumukseltaan lähes syötemateriaalin kaltainen.
Sen kuiva-ainepitoisuus alenee prosessissa joitakin prosentteja ja mädätysjäännöksen pH on lähellä neutraalia, se on syötettä tasalaatuisempaa, hygieenisempää, hajuttomampaa ja ravinteet ovat nopeammin liukenevassa ja haihtuvassa muodossa.
Biokaasu muodostuu reaktorissa, jonka olosuhteita voidaan säädellä hapellisuuden ja lämpötilan osalta suoraan ja syötteen kautta välillisesti. Prosessin toiminnalle on tärkeää, että syöte on koostumukseltaan sopivaa ja tunnettua, partikkelikooltaan hienojakoista, lämpötila oikea ja kaikki muutokset hitaita. Syötteen koostumus ja alkuperä vaikuttavat ratkaisevasti sen esikäsittelytarpeeseen.
Biokaasuprosessin kaaviokuva Kaavio: Ville Kuittinen
sivun alkuun
Biokaasuprosessissa syötteen hiilihydraatit, proteiinit ja rasvat hajoavat ensin sokereiksi, aminohapoiksi, pitkäketjuisiksi rasvahapoiksi ja edelleen niiden hajoitustuotteiksi.Metaani muodostuu etikkahaposta ja asetaatista asetiklastisessa metanogeneesissa ja vedystä hydrogenotrofisessa metanogeneesissa.
Biokaasun tuotanto Lähde: Latvala: Biokaasun tuotanto suomalaisessa toimintaympäristössä
Prosessia hallitaan raaka-aineen eli syötteen hyvällä tuntemisella. Syötteen kemiallinen hapenkulutus (COD) ja kuiva-ainepitoisuus ovat tärkeitä syötteen ominaisuuksia. Itse prosessin toimivuudesta kertoo biokaasun muodostuminen, sen metaanipitoisuus ja pH, minkä muutos kuvaa kuitenkin jo aikaisemmin tapahtuneita muutoksia.
Suomen biokaasuyhdistys ry
Saksan biokaasuyhdistys (SA)
Ruotsin biokaasuyhdistys (RU/EN)