Pienten maaseutukuntien mahdollisuudet biokaasun hyödyntämiseen : esimerkkinä Soinin kunta

Abstract

Biokaasua voidaan tuottaa erilaisista orgaanisista materiaaleista kuten maatalouden lannasta, jätevesistä, energiakasveista tai biojätteistä. Orgaanisista jätteistä etenkin lantaa syntyy maaseudulla merkittäviä määriä, mutta pienissä maaseutukunnissa muiden orgaanisten jätteiden materiaalivirrat voivat olla pieniä. Pienten maaseutukuntien metaanipotentiaalia tutkittiin tapauskohtaisesti Etelä-Pohjanmaalla sijaitsevassa Soinin kunnassa. Soinin biokaasun tuotannon mahdollisuudet selvitettiin kunnallisen jäteveden, erilliskerätyn biojätteen, maatalouden lannan ja nurmipotentiaalin materiaalivirtojen avulla käyttäen apuna vuosien 2011 ja 2012 tietoja. Jäteveden kuivatun lietteen, naudan lietelannan ja eril-liskerätyn biojätteen metaanintuotto tutkittiin laboratoriokokeella sekä yksittäin että seos-suhteilla vuosien 2011 ja 2012 materiaalivirtojen perusteella. Soinin metaanipotentiaali on orgaanisille jätteille ja nurmelle 14,1–17,5 GWh vuodessa, mikä vastaa nettoenergiana n. 43–53 % kunnan kokonaissähkönkulutuksesta vuonna 2011. Toisaalta kunnan nettome-taanipotentiaali vastaa n. 650–800 henkilöauton vuosittaista polttoaineenkulutusta tai n. 450–550 omakotitalon vuosittaista lämmitysenergian tarvetta. Tutkimuksen esimerkkimaatila voisi tuottaa nettoenergiaa 290 MWh/v, mikäli erilliskerättyä biojätettä ja puhdistamon kuivattua lietettä hajotettaisiin samassa biokaasulaitoksessa. Tila voisi olla ylienergiaomavarainen lämmön, sähkön ja polttoaineiden suhteen. Yhteishajotus parantaa kaasuntuottoa tutkimuksen mukaan hieman yli 2 %. Suomessa oli Soinin kaltaisia 2 000–3 000 asukkaan kuntia 43 vuoden 2011 lopulla. Mikäli oletetaan kaikkien kyseisten kuntien metaanipotentiaaliksi 10–20 GWh/v, voisi teoreetti-nen metaanipotentiaali olla kunnissa yhteensä 430–860 GWh/v. Muodostuvia jätevirtoja on mahdollista hyödyntää pienissä maaseutukunnissa yhteishajotuksen avulla, mikä parantaa tutkimusten mukaan biokaasulaitoksen kannattavuutta. Laitos voisi toimia esimerkiksi keskitettynä usean maatilan lantaa ja nurmea käsittelevänä laitoksena. Biokaasun tuottaminen maaseudun paikallisista raaka-aineista voi lisätä pienten maaseutukuntien energiahuol-tovarmuutta ja parantaa maaseudun työllisyysnäkymiä energiayrittäjyyden avulla. Tällaisella lähienergiantuotannolla voitaisiin tukea kestävää, ympäristöystävällistä ja hajautettua energiantuotantoa sekä tukea uusituvan energian tavoitteita.

Biogas can be produced from different kinds of organic materials as for example manures, sewage sludges, energy crops or organic wastes. Especially manures are formed signifi-cantly in rural areas, but in small rural communes other organic waste streams can be rela-tively small. Methane potential in small rural communes was studied by using as an exam-ple Soini commune in Southern Ostrobothnia. Possibilities to produce biogas in Soini was studied by using material streams of municipal sewage sludge, separately collected biowaste, manure and energy crop potential from fallow fields from year 2011 and 2012. Methane potential from sewage sludge, cow manure and separately collected biowaste was studied. Methane potential of an example farm was studied from two mixtures (manure and sewage sludge as well as manure and separately collected biowaste) by using information for material ratios from year 2011 and 2012. Energy potential of different organic wastes and energy crops was ca. from 14.1 to 17.5 GWh/a in Soini which correspond as a net energy ca. from 43 to 53 % total electricity con-sumption of Soini in 2011. On the other hand the net methane potential corresponds ca. from 650 to 800 passenger cars fuel consumption or ca. from 450 to 550 detached houses heat energy demand annually. The example farm studied in this work could produce net energy 290 MWh/a if separately collected biowaste and municipal sewage sludge from Soini is used as raw material with manure. The farm could be self-sufficient with heat, electricity and fuel. Co-digestion gave little bit over 2 % better gas yield in this work corresponding to mono-digestion. There were 43 communes in Finland, similar to Soini (2 000–3 000 inhabitants) in 2011. If assumed that these communes have same methane potential than Soini (from 10 to 20 GWh/a), could total theoretical methane potential be from 430 to 860 GWh/a. Waste streams can be utilized in small rural communes by using co-digestion with what which can improve biogas plants profitability according to studies. Biogas plants could be centralized plants which utilize manure and grass from many farms. Producing biogas in countryside with local resources could improve rural areas energy care certainty and employ-ment views with energy entrepreneurship. This kind of local energy production could confirm sustainable, eco-friendly and decentralized energy production and support renewable energy goals.