From Waste to Traffic Fuel project is studying and promoting biogas production and its use as transport fuel in southern Finland and northern Estonia. The project is working in six case areas where it is providing both the administration and the private companies research-based information and plans, the tools they need to find the possibilities of local energy production.

1. Jäätmetest kütuseni. Biogaas sõidukitele
Projekt „From Waste to Traffic Fuel“ (W-Fuel)
Biogaasi tootmise tänapäevatehnoloogiad
ja rakendamine Hinnu seafarmi näitel
Harjumaal
Interreg IVA projekti W-Fuel seminar 20.03.2012
Anne Menert

2. Tehnoloogilised võimalused biogaasi
tootmiseks Eestis
Orgaanilistest jäätmetest ja biomassist toodetakse biogaasi nii Eestis
kui ka Soomes praegu veel väga vähe.
Ometi võimaldavad olemasolevad keskkonnasõbralikud tehnoloogiad
saada biogaasist kvaliteetset mootorikütust või kasutada seda elektri
ja soojuse koostootmiseks.
Käimasoleva projekti W-Fuel üks ülesandeid on pakkuda
näidislahendusi biogaasi tootmiseks ja kasutamiseks eeskätt
mootorikütusena.
Eestis on vaatlusalused piirkonnad Harju ja Lääne-Viru maakonnad,
kus on kõige rohkem sobivat tooret. Allpool kirjeldatakse biogaasi
ajakohaseid tootmistehnoloogiaid, mida saaks näidislahendustes
aluseks võtta.

3. Toorained
Eestis sobivad biogaasi tootmiseks
• põllumaal kasvatatavad energiakultuurid,
• loomafarmide läga ja sõnnik,
• rohtne biomass,
• biolagunevad jäätmed ja
• reoveesete.
Biogaasi (prügilagaasi) tekib arvestataval määral ka suuremates
prügilates. Neid ressursse arvestades võiks Eestis
toodetav biogaasi aastakogus olla 390 miljonit Nm3
(normaalkuupmeetrit), sh biogaas rohtsest biomassist
umbes 5%-lt haritavalt maalt 1. Metaani (CH4) on selles
hinnanguliselt 235 miljonit Nm3, s.o kolmandik Eesti
praegusest maagaasi aastatarbimisest.
1Oja,A., Trink, T. Estonian experiences of SME-s introducing biogas technologies. Nordic
bioenergy conference, Jyväskylä, Finland, 5–9 September 2011.

5. Tehnoloogia oleneb toorme omadustest
Biogaasi tootmisel on kasutusel nii märg- kui ka
kuivkääritustehnoloogia, märgkääritus siis, kui toorme
kuivainesisaldus on 4–13 (40) % ning kuivkääritus 20–40
% puhul.
Märgkääritus sobib eriti hästi vedelsõnniku (läga) jaoks,
kuid seda kasutatakse ka rohtse biomassi puhul.
Kuivkääritamisel on väga oluline materjali läbisegamine
ja niisutamine nii, et anaeroobne lagunemine oleks
ühtlane ning biogaasi teke intensiivne. Eestile see
tehnoloogia hästi ei sobi, sest talvel on külmunud tooret
raske kääritisse annustada.

6. Biogaasiseadmeid
võib olla nii väikseid...

7. ...kui suuri

8. Biogaasi tootmise etapid
• biolagunevate jäätmete või biomassi eeltöötlemine
(kuivkääritamise puhul): purustamine, peenestamine,
sõelumine ja segamine;
• kääritamine, mis algab toorme annustamisega kääritisse
(kääriti toitmisega) ning mille kestel käärivat massi
soojendatakse ja segatakse;
• biogaasi kogumine, töötlemine, säilitamine ja kasutamine;
• käärimisjäägi (digestaadi) käitlemine.

9. Põllumajandusliku biogaasijaama põhimõtteskeem
Bios Bioenergysysteme GmbH
http://www.bios-bioenergy.at/en/electricity-from-biomass/biogas.html

10. Biogaasijaamu 1990-ndatest
Fotod T. Kurissoo

11. Biogaasijaama süda on kääriti
Kääriti on biogaasijaama kõige olulisem osa – süda. Kääritis, milles
orgaaniline aine anaeroobselt laguneb, s.o käärib, tooret soojendatakse ja
segatakse.
Protsessi lõppsaadused on biogaas ja käärimisjääk (digestaat).
Kääriteid on mitmesuguseid. Neist lihtsaim on standardne, pidevalt
annustatav kääriti, milles käärimine kestab 30–60 päeva. Segureid ei ole
ning käärivat massi segab vaid sellest läbi tõusev biogaas.
Intensiivkääriti on standardsega võrreldes samm edasi. Käärivat massi
soojendatakse ja segatakse põhjalikult ning nii kääriv mass kui ka kääriti
toitmine on ühtlasemad. See võimaldab kääriti mahtu vähendada, mille
tõttu omakorda paranevad protsessi stabiilsus ja tõhusus. Tähtis on kääriti
toitmise ühtlus – tooret tuleb sisse anda kas pidevalt või kindlate
ajavahemike tagant, et vältida äkk-koormust, mille suhtes metanogeensed
mikroorganismid on väga tundlikud.

12. Firma SBBiogas GmbH ehitatud biogaasijaam Saksamaal, Bad
Dürrenbergis
Seguriajamid Bad Dürrenbergi
biogaasijaama katusel
Toormed (rohtne biomass ja läga) sisestatakse rõngakujulise püstkääriti sisemisse ossa ja
kääritatakse 40 päeva temperatuuril 50°C. Seal tekib 90 % biogaasist. Seejärel juhitakse käärinud
mass veel 40 päevaks välimisse ossa (temperatuur 38°C) ning lõpuks järelkääritisse. Tänu kääritite
kompaktsusele ja tõhusale isolatsioonile (soojusjuhtivustegur: 0,4 W/m2K) kulub
käärimistemperatuuri hoidmiseks vaid 12,5–20 % toodetud energiast isegi siis, kui välistemperatuur
on –20°C.

13. Biogaasibakterid armastavad sooja
Enamikus intensiivkääriteis on käärimine mesofiilne
(käärimistemperatuur 30–38oC). Anaeroobne käärimine võib toimuda ka
kõrgemal, termofiilsetele bakteritele sobival temperatuuril (termofiilne
käärimine, temperatuur 50–57oC).
“+” “-”
• kiirem protsess (temperatuuri • energiakulu suurem;
tõusuga biokeemiliste • vädu kvaliteet kehvem (sisaldab
reaktsioonide kiirus kasvab); rohkesti lahustunud aineid);
• parem tahke materjali kasutus; haisuprobleem;
• parem vädu eraldusvõime; • ebastabiilsem protsess
• patogeensete organismide (termofiilsed mikroorganismid
tõhusam hävimine. tundlikud temperatuurimuutuste
suhtes)

14. Põllumajanduslikud biogaasijaamad
Varem – biogaasi toore reoveesete või vedelsõnnik;
viimased 5–7 aastat biogaasijaamad, mille kaas- või põhitoore on rohtne biomass
(suurem metaanitook → majanduslikult tõhusam protsess)

15. Kääritite toiteseadmeid
Kääritite toiteseadmeid:
a on pumbatava toorme segur,
b tahke toorme annusti, milles üks segur toidab mitut
kääritit (firma Konrad Pumpe) ning
c hüdrolüüsimis- ja eelsegamismahuti (firma Hawe-
Wester). Fotod C. Hamkens

16. Biogaasi puhastamine
Biogaasi kasutamiseks mootorikütusena tuleb see muudest
koostisosadest (peamiselt süsihappegaasist ja väävelvesinikust)
puhastada ja muuta kättesaadavaks.
Gaasi kohapeal puhastamine ja kokkusurumine on otstarbekas ainult
suhteliselt suurtes biogaasijaamades.
Saksamaal on jaamu, kus gaas puhastatakse võõristest maagaasi
kvaliteedini – biometaaniks, mida võib tarnida kõikjale, kuhu ulatub
maagaasivõrk

17. Eestis tegutsevad, kavandatavad ja potentsiaalsed biogaasi tootmisjaamad
Põllumajandustoormel põhinev Reoveesettel põhinev Prügilagaasil põhinev
Harjumaa
AS Tallegg, Biogaas OÜ (Loo) ASTallinna Vesi Paljassaare reoveepuhastusjaam Tallinna Prügila (Jõelähtme)
Pääsküla prügila
Saaremaa
Saare Economics Kuressaare Veevärk
Raplamaa
Salutaguse Pärmitehase veepuhastusjaam
Lääne-Virumaa
OÜ Vinni Biogaas Tapa Vesi AS
Rakvere Vesi AS
Ida-Virumaa
Narva veepuhastusjaam Uikala prügila
Tartumaa
OÜ Tartu Biogaas (Ilmatsalu) Tartu Veevärgi biogaasijaam Aardlapalu prügila (Doranova Baltic OÜ)
Soone Farm OÜ
Järvamaa
OÜ Aravete Biogaas
OÜ Oisu Biogaas
Väätsa Agro OÜ Väätsa prügila
Põlvamaa
Põlva Biogaas OÜ
AS Revekor
Pääsküla prügila – tegutsevad biogaasijaamad
Jõgevamaa
OÜ Aravete Biogaas – kavandatavad (toetust saanud) biogaasijaamad
Torma Biogaas OÜ AS Tallegg (Loo) – kavandatavad biogaasijaamad
Evemar AS AS Ekseko – potentsiaalsed (idee tasemel) biogaasijaamad
OÜ Puidukaubandus
Viljandimaa
AS Ekseko
Võrumaa
OÜ Kimeko
Pärnumaa
Rääma (Paikuse) prügila, OÜ Paikre,
Doranova Baltic OÜ

18. Aravete biogaasijaam Nurgakivi - 30. september 2011.
Koostootmisjaam asub OÜ Aravete Agro Mägise
suurfarmi kõrval.
Käivitub 2012. aasta aprillis.
Maksumus ~ 6 miljonit eurot.
Tasuvusaeg ~ 8 aastat.
Tootmisvõimsus 2 MWel +2 MWs
Elektrienergia müük – Nord Pool
Soojusenergia müük – OÜ Avoterm
Aastane toormevajadus ~ 100 000 t (veisesõnnik)
Nordecon Betoon OÜ,
betoon@nordecon.com;
Texo Ehitus OÜ info@texo.ee

19. Biogaasi tootmise võimalused Harjumaal
Harjumaal töötab juba praegu üks vanemaid ja edukamaid biogaasijaamu –
AS Tallinna Vesi Paljassaare reoveepuhastusjaama oma.
Prügilagaasi ammutatakse ka Pääsküla ja Jõelähtme prügilatest.
Veisefarmid on Harjumaal suhteliselt väikesed – 56 % farmides on alla 100
loomühiku. Suuremaid, üle 600 loomühikuga farme on kaheksa, nende hulgas
näiteks OÜ Kuivajõe Farmer, AS Pakar, AS Aatmaa jt.
Biogaasi tootmiseks sealägast on aga vähemalt kaks piisavalt suurt seafarmi: OÜ
Hinnu seafarm Kuusalu lähedal ja OÜ Samirte Keila vallas. Peale sealäga on
võimalik toore kanasõnnik, sest Harjumaal paiknevad Eesti suurimate munatootjate
(Eesti Munatooted AS ja Tallegg AS) kanalad.
Biogaasi saaks maakonnas toota näiteks Hinnu farmi sealägast ja rohtsest
biomassist ning tõenäoliselt on otstarbekas rakendada mesofiilset käärimist.
PRIA 2009. aasta andmetel võib Harjumaal olla kuni 55 496 ha taimse biomassi
kasvatamiseks sobivat maad (põllumajandusmaad ja poollooduslikku rohumaad).
Loole kavandab Biogaas OÜ biogaasi- ning soojuse ja elektri koostootmisjaama,
mis kasutaks toormena kana- ja veisesõnnikut, biolagunevaid olmejäätmeid ja
tootmisjääke (õlleraba).

20. Biogaasi potentsiaal – Harju maakond
W-Fuel Kättesaadavus
Kogus Metaani
Variant B biogaasi tootmiseks CH4 took
Biomassi liigid 2008 toodang
2020 2020
tonni tonni % tonni m3/t VM* m3/a
2 660 2 660 - - - 517 104
I Biojäätmed toiduainetetööstuselt
sh: Loomsete kudede jäätmed 2 660 2 660 90% 2 394 216 517 104
II Olmejäätmed 24 759 24 263 - - - 766 771
sh: Biolagundatavad köögi- ja
241 236 33% 78 97 7 566
sööklajäätmed
Toiduõli ja -rasv 4 4 33% 1,3 288 374
Biolagundatavad aia- ja
324 317 0% - - -
haljastusjäätmed
Biojäätmete osa
24 190 23 706 33% 7 823 97 758 831
segaolmejäätmetes
III Reoveesetted 23 420 23 420 100% 42 983 640
IV Sõnnik** 210 326 213 152 - - - 2 109 158
sh: Veiste vedelsõnnik 172 457 175 044 55% 96 274 10 962 740
Sigade vedelsõnnik 23 859 24 098 99% 23 857 10 238 570
Kanasõnnik 14 010 14 010 80% 11 208 81 907 848
V Energiakultuurid biogaasi
0 40 640 oKA - - - 12 903 200
tootmiseks
300 m3/t
sh: Päideroog 0 20 320 oKA 100% 20 320 VS
oKA***
6 096 000
335 m3/t
Ristik 0 20 320 oKA 100% 20 320 VS
oKA***
6 807 200
KOKKU 17 279 873
*Sõnniku prognoosi baasaasta on 2009
**VM – värske mass (tooraine)
***oKA – kuivaine orgaaniline osa (orgaaniline aine)

21. Energiakultuurid biogaasi tootmiseks
– käesoleval ajal biogaasi tootmiseks Harjumaal ja Lääne-Virumaal ei kasutata
Võimalik kasutada
umbes 5% haritavast maast
umbes 20% kasutamata maast (Eesti Biogaasi Assotsiatsioon).
Harjumaa (2009): Lääne-Virumaa (2009)
~55,000 ha haritavat maad ~ 97,000 ha haritavat maad
~43,400 ha kasutamata maad ~ 23,300 ha kasutamata maad
Oodatav kasv aastaks 2020 – haritav maa ca 0.5%, kasutamata maa ca 2% aastas.
Kasutamata maa – on PRIA registrites alates 2004.a. 2000-ndate algusest kasutamata
maa võib olla energiakultuuride kasvatamiseks mitte sobiv (võsastunud). Arvestatakse vaid
aastatel 2009-2020 kasutamata jäänud maid.
Soovitavad energiakultuurid: päideroog (Phalaris arundinacea)
ja ristik (Trifolium pratense), mõlema keskmine aastane saagikus ~9 t k.a./ha.
Kasvupindalade võimalik suhe 50:50.
Võimalikud alternatiivsed toormed rukkivilis, mais, põhk.
Prognoositav saak aastal 2020
~40,600 tonni (kuivaine järgi) Harjumaal
~50,600 tonni (kuivaine järgi) Lääne-Virumaal.

22. Suurimad veisefarmid Harjumaal, 2009
Farm Loomi <1 a >1a
Asukoht Veiseid Piimalehmi
(ametlik nimetus) kokku veiseid veiseid
OÜ KUIVAJÕE FARMER KOSE VALD, KARLA KÜLA 1 744 1 163 267 896 581
AS METSAKÜLA PIIM
HARKU VALD, KUMNA KÜLA 1 187 795 194 601 392
AS PAKAR RAE VALD, JÜRI ALEVIK 940 686 215 471 254
OÜ REVER SAUE VALD, TUULA KÜLA 891 692 196 496 199
AS FERAX HAIBA KERNU VALD, HAIBA
KÜLA 703 470 111 359 233
AS AATMAA JÕELÄHTME VALD, LOO 693 458 93 365 235
ALEVIK
OÜ HALJAVA JÕELÄHTME VALD, 673 443 118 325 230
HALJAVA KÜLA
AS SAIDAFARM NISSI VALD, LEHETU 632 448 149 299 184
KÜLA
VILAMA TALU‐ÜHISTU KOSE VALD, VILAMA KÜLA 548 322 44 278 226
OÜ UURI SUURTALU KUUSALU VALD, UURI KÜLA 543 355 79 276 188
AS VALINGU MÕIS SAUE VALD, VALINGU KÜLA 526 347 83 264 179
Loomade arv kokku 9 080 6 179 1 549 4 630 2 901
Sõnniku kogus kokku (t) 69 857 35 045 3 098 31 947 34 812

23. BIOGAASIJAAM HARJU MAAKONNAS
Asukoht: Kuusalu vald,
Harju maakond Miks peaks rajama biogaasijaama Hinnu seafarmi
lähiümbruses?
•Hinnu seafarm – suurim seafarm Harju maakonnas
•Farmi lähedal Allika külas asub Kuusalu reoveepuhasti
•Energiakultuuride kasvatamine lähiümbruses on aastaks
2020 üsna tõenäone
•Maagaasijuhe Kuusalu lähedal
Tehnoloogia
•Märgkääritustehnoloogia
•Täieliku segamise meetod
•Vertikaalne kääriti max 6 000 m3
Jõudlus
•28 000 tonni biomassi: seasõnnik ja –läga, reoveesetted,
energiataimed
•1,4 miljonit m3 biometaani aastas

24. Sõnniku ja läga kogused ning biometaani oodatav
saagis Hinnu farmis (2009, PRIA andmete põhjal)
Tegur
Sõnnik Tegur Läga CH4 m3/t CH4 took
Loomaliik Arv (tahe-
t/a (läga) t/a märgmass m3/a
sõnnik)
Nuumsead 3230 0,7 2261 1,6 5168 10 51 680
Põrsad 6993 0,5 3497 0,8 5594 10 55 944
Nooremised 253 0,5 127 1,6 405 10 4048
Emised 718 4 2872 5,7 4093 10 40 926
Kuldid 11 4 44 5,7 63 10 627
Kokku 11 205 8800 15 323 153 225

25. Biojäätmed
Kuusalu asula (1200 elanikku, 2011)
Kiiu (900 elanikku, 2011)
Mõned toitlustusettevõtted
Eeldus, et biojäätmeid kogutakse liigiti

26. Reoveesete
Kuusalu kohalik reoveepuhasti Allika külas, Hinnu farmi lähedal (2004.a.,
Kuusalu Soojus OÜ)
Olmereovesi ja tööstuslik reovesi (OÜ Balti Spoon)
Aktiivmudapuhastus, biotiigid, N bioloogiline ja P bioloogiline ja keemiline
ärastus
Reoveepuhasti parameetrid:
Orgaaniline koormus 3500 ie;
Keskmine heljumikoormus 210 kg/d;
Keskmine lämmastikukoormus (Nüld) – 30 kgN/d;
Keskmine fosforikoormus (Püld) – 5 kg/d;
Väljund:
250 000 m³ /aaastas puhastatud vett, 150 m3 jääkaktiivmuda (9,9%
kuivainet, 78,8% orgaanilist kuivainet.
C/N suhe 7/1.
Rasvapüünise sisu kasutatav biometaani tootmiseks.

27. Energiakultuurid Hinnu farmi ümbruses
Kasutamata maa Haritav maa
Aasta Pindala, Pindala,
Kasv, % Kasv, %
ha ha
2007 3784,0 3870,0
2008 4283,9 13,2 4027,9 4,1
2009 4342,9 1,4 4346,6 7,9
Kasvuprognoos 2009-
2020 1057,0
20% 211,4
Prognoos 2020 4591,7
5% 229,6

28. Parameeter/ substraat Väärtus
Sealäga (Hinnu seafarm)
Reaktori koormus (orgaanilise kuivaine sisalduse (oKA) järgi), kg/m3*d
(Fulhage et al., 2011) 1,92 Biogaasireaktori
Läga kogus (värske massi (VM) järgi, kg/aastas
3
Kääriti maht, m (vaid sealäga)
15 323 000
743
(kääriti)
Kääriti läbimõõt (kõrgusega 12 m), m 8,9 koormuse ja
3
Biometaani päevane kogus (oKA järgi), m 428
Biometaani aastane kogus, 11 500 siga (oKA järgi), m3 156 295 mahu arvutus
Tapamajajäätmed
Tapamajajäätmete kogus (VM järgi), kg/aastas 78 000
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m3 16 848
Jääkmuda (OÜ Kuusalu Soojus)
Jääkmuda kogus (VM järgi), kg/aastas 150 000
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m 3 3 511
Roheline biomass (kasutamata maadelt Hinnu seafarmi ümbruses)
Roheline biomass (VM järgi), kg/aastas 6 793 651
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m3 543 560
Roheline biomass (haritavatelt maadelt Hinnu Seafarmi ümbruses
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m3 590 550
Roheline biomass (VM järgi), kg/aastas 7 380 952
Biometaani üldine kogus
Biometaani päevane kogus (oKA järgi), m3 3 591
3
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m 1 310 763
Substraatide üldine kogus (VM järgi), kg/aastas 29 575 603
Kääriti maht, m3 (kõik substraadid) 4225
Kääriti läbimõõt (kõrgus 20 m), m 16
Biometaani üldine kogus (ilma jääkmudata)
Biometaani päevane kogus (oKA järgi), m3 3 582
Biometaani aastane kogus (oKA järgi), m3 1 307 253
Biogaasi päevane kogus (60% CH4), m3 5970
Biogaasi aastane kogus (60% CH4), m 3
2 179 050 VM – värske mass (tooraine);
Kääritusjäägi aastane kogus (VM järgi), kg/aastas 14 787 793 oKA – orgaanilise kuivaine
Kääriti maht, m3 (kõik substraadid) 4208 sisaldus
Kääriti läbimõõt (kõrgus 20 m), m 16

29. Hinnu farmi biogaasijaama toodangu prognoos
Biometaani (100% CH4) kogutoodang
kõigist substraatidest 1 310 763 m3
Ilma reoveesetet kasutamata 1 307 253 m3.
Gaasi biometaanisisaldus 60%, ülejäänud
40% on CO2.
Niisuguse kvaliteediga biogaasi võib juhtida
otse koostootmsseadmesse soojuse ja
elektri tootmiseks või puhastada
mootorikütuse kvaliteedini (98% CH4).

30. Tehnoloogia valik Hinnu farmi biogaasijaamale
• Kaheastmeline kääriti (rohtne
biomass)
• Soojuse ja elektri
koostootmiseseade või biogaasi
puhastus biometaaniks
• Termofiilne (CHP) või mesofiilne
protsess (mootorikütus)
Weiland, 2010

31. Hinnu farmi biogaasijaama võimalik skeem
Firma SBBiogas GmbH ehitatud biogaasijaam Saksamaal, Bad Dürrenbergis

32. Biogaasi kasutamise võimalused
Biogaasi edasiseks kasutamiseks on kaks
võimalust:
B1 Farmis toodetud biogaasi kasutatakse elektri
ja soojuse koostootmisseadmes, põhiliselt farmi
enda tarbeks
B2 Loodusliku gaasi puhtusastmeni puhastatud
biogaas, mis on sobiv mootorikütuseks
juhitakse Kuusalu külast mööduvasse
maagaasitorustikku (linnulennult 1,2 km farmist)

33. Hinnu farmi biogaasijaam: metaanipotentsiaal,
elektriline ja soojuslik võimsus
Variant B1 Biogaasi toore
Elektri Elektriline Soojuse Soojuslik
Biogaasi CH4 m3/a tootmine võimsus tootmine võimsus
kasutatakse kWhel kWel kWhh kWh
Sealäga 156 295 593 546 74 630 275 79
soojuse ja Tapamaja jääde 16 848 63 982 8 67 941 8
elektri Reoveesete
kootootmiseks (Kuusalu puhasti 3 511 13 333 2 14 158 2
(s.h. farmi oma Allika külas
tarbeks) Energiakultuurid I
(kasutamata maadelt 543 560 2 064 223 258 2 191 960 274
Kuusalu vallas)
Energiakultuurid II
(haritavatelt maadelt 590 550 2 242 673 280 2 381 452 298
Kuusalu vallas)
Kokku 1 310 764 4 977 757 622 5 285 787 661
Kokku (v.a.
reoveesete) 1 307 253 4 964 424 621 5 271 628 659

34. Hinnu farmi biogaasijaama ja koostootmisseadme
spetsifikatsioon
No Parameteer Ühik Väärtus
1 Substraatide kogus* t/p 81
2 Biogaasitoodang** m3/p 5970
3 Elektritoodang GWh 4,96
4 Elektriline võimsus kW 621
5 Soojusenergia toodang GWh 5,27
6 Soojuslik võimsus kW 659
7 Kääritid arv 2
8 Kääriti maht m3 2100
9 Tööjõukulu h/p 2
10 Pindala ha 0,4
11 Digestaadi kogus t/a 14 788
* Kõigi substraatide kogus, v.a. reoveesete
** Eeldusel, et biometaanisisaldus biogaasis on 60%

35. Hinnu farmi biogaasijaam: biogaasi puhastamine
mootorikütuseks
Variant B2
•Madalsurve (kuni 0,5 bar) membraaniga, topeltseintega
gaasihoidla metaankääriti järel;
•1-2 järelkääritit peakääriti järel, et kompenseerida
biogaasi tootmise, puhastamise ja kasutamise
ebastabiilsust;
•gaasipuhastusseade koos kompressoriga;
•kõrgsurvemahutid; No Parameeter Ühik Väärtus
•biometaani tankla. 1 Substraatide kogus* t/p 81
2 Biogaasitoodang** m3/p 5970
3 Biometaan m3/p 3 582
4 Biometaan M3/a 1 307 253
5 Kääritid arv 2
6 Kääriti maht m3 2100
7 Tööjõukulu h/p 2
8 Vajalik pindala ha 0,4
9 Digestaadi kogus t/a 14 788
* Kõigi substraatide kogus, v.a. reoveesete
** Eeldusel, et biometaani (CH4) sisaldus biogaasis on 60%

36. Digestaadi kasutamine
Käärimisjääk (digestaat), eriti selle vedel osa, on toormest meeldivama
lõhnaga ja väga hea väetis, sest taimetoitained (lämmastik ja fosfor) on
selles peamiselt lahustunud, s.o taimedele kättesaadaval kujul.
•Tekkiv kogus – 0,5 osa 1 osa siseneva biomassi kohta (märgmass);
•toitained säilivad;
•homogeensus suureneb;
•kuivainesisaldus väheneb → paremini käideldav kui sõnnik/läga;
•N-ühendid paremini omastatavad (NH4-N)
Kääritusjäägi ja läga kuiv- ja toitainesisalduse võrdlus
(Birkmose et al. 2009, Tamm, 2010b)
Kuivaine, N-üld, NH4-N, P, K, pH
% kg/t kg/t kg/t kg/t
Digestaat 4,8 4,4 3,5 1 2,3 7,6
Sealäga 5,0 4,8 2,9 1,1 2,3 7,1
Veiseläga 7,5 3,9 2,4 0,9 3,5 6,9

37. Biogaasi puhastamine: võõrised biogaasis
Vesi – korrosioon, külmumine
H2S – korrosioon, mürgine, saab vähendada kääritamise käigus
Süsihappegaas – alandab gaasi kütteväärtust
Tolm, vaht ja muu tahke osis – sadestuvad mootoriosadele → kulumine
Ränioksiidid – sadestuvad mootoriosadele → kulumine
Vesinikkarbonaadid – korrosioon
Ammoniaak (NH3) – korrosioon
Hapnik või õhk – koos metaaniga plahvatusohtlik segu, vähendab kütteväärtust
Lämmastik – vähendab kütteväärtust
Vingugaas – vähendab kütteväärtust, kuigi on põlevgaas
Kloor ja fluor – mõlemad on korrodeeriva toimega

38. Biogaasi puhastamine: standardid
• CH4 sisaldus või Wobbe arv (IW) ja vee kastepunkt;
VC kütuse ülemine kütteväärtus
GS kütuse tihedus
• Eesti Gaasi Võrguteenuse 2011.a. koostatud standard käsitleb
põhisuurusena Wobbe arvu (gaasi ülemine kütteväärtus jagatud
ruutjuurega gaasi tihedusest), gaasivõrku antaval gaasil peab see jääma
vahemikku 12,7–14,7. CH4 Wobbe arv on 12,735;
• on määratud gaasi suhteline tihedus 0,555–0,7;
• vee kastepunkt rõhul 70 bar peab olema ≤ –8°C;
• süsivesinike kastepunkt rõhuvahemikus 1–70 baari peab olema ≤ –2°C;
• gaasi temperatuur peab jääma vahemikku 0–50 °C.

39. Gaasipuhastustehnoloogiad
Kõikuvrõhu adsorptsioon (pressure swing adsorption, PSA) – süsinikdioksiid
adsorbeerub rõhu all olevasse adsorbenti (aktiivsüsi, silikageel, alumiiniumoksiid
või muu vajalike omadustega aine) ning gaasi jääb alles metaan. Eelnevalt tuleb
eraldada vesi ja H2S. Adsorbent regenereeritakse rõhu alandamise teel ning
süsinikdioksiid lendub.
Vesiskraber (water scrubber) põhineb gaaside erineval lahustuvusel (eriti
jahedas) vees. Kuna süsihappegaas lahustub vees hästi ja metaan mitte, siis on
saadusteks süsihappegaasirikas vesi ja metaan. Vees lahustuvad ka väävlit
sisaldavad ained.
Orgaanilis-füüsikaline skraber (organical physical scrubber). Põhimõte on
sama, mis eelmisel, ent absorbent ei ole vesi, vaid polüetüleenglükool, mis
kõrvaldab gaasist vee, süsinikdioksiiidi, väävelvesiniku, hapniku ja lämmastiku.
Keemilises skraberis (chemical scrubber) ei absorbeeru süsinikdioksiid
lahusesse, vaid reageerib lahuses olevate amiinidega. Lahus regenereeritakse
soojendamise teel. Kui gaasis leidus ka väävelvesinikku, kulub
regenereerimiseks rohkem soojust.
Membraanpuhastus (membrane tehnology) põhineb gaasimolekulide
suuruserinevusel. Metaanikadu on suhteliselt suur.

40. Vesiskraber
Veeringlusega vesikraber) CO2
ja /või H2S kõrvaldamiseks
biogaasist (Wellinger &
Lindberg, 2004).

41. Uusimad gaasipuhastustehnoloogiad
Krüogeenne puhastamine – gaasisegu jahutatakse kolmes astmes,
muutes ka rõhku. Temperatuuril –25 °C eralduvad väävelvesinik, vesi,
vääveldioksiid ja siloksaanid. Edasi jahutatakse gaas – 50 °C-ni, siis
eraldub süsinikdioksiid vedelikuna, ning järgmises faasis – 78 °C korral
tahke ainena.
Bioloogiline rikastamine – proovitud on mikroorganismidega
Methanobacterium thermoautotrophicum. Gaasile, milles oli 50-60%
CH4, 30-40% CO2 ja 1-2% H2S lisati vesinikku ning gaasisegu lasti läbi
mikroorganismidega asustatud mikrokiukeskkonna. Tulemuseks oli
vesiniku- ja väävelvesinikuvaba gaas, milles oli 96% CH4 ja 4% CO2.

42. Biometaan kui võimalik mootorikütus Harjumaal
Hinnu biogaasijaama ja Hinnu biogaasijaama asukoht ja
gaasipuhastusseadme võimalik olemasolev maagaasivõrk
asukoht (punane) (tumepunane)
Lähim olemasolev tankla Kuusalu
asulas Tallinn-Narva maanteel
(sinine)

43. Tänuavaldus
Anton Laur
Sirje Pädam
Tiit Kallaste
Aleksander Maastik
Christoph Hamkens
Tõnu Kurissoo
Margus Ploom
Terje Menert

44. Tänan kuulamast!