search query: @keyword biokaasu / total: 19
results-list
reference: 6 / 19
« previous | next »
Author:Haverinen, Aleksi
Title:Energy efficiency and Greenhouse Gas Emissions in Digestate Utilization
Energiatehokkuus ja kasvihuonekaasupäästöt mädätysjäännöksen hyödyntämisessä
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:(8) + 93 s. + liitt. 14      Language:   eng
Department/School:Insinööritieteiden korkeakoulu
Main subject:Prosessi- ja ympäristönsuojelutekniikka   (K3009)
Supervisor:Järvinen, Mika
Instructor:Nevalainen, Olli
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201408202434
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  4966   | Archive
Keywords:digestate
energy efficiency
primary energy
greenhouse gas
biogas
mädätysjäännös
energiatehokkuus
primäärienergia
kasvihuonekaasu
biokaasu
Abstract (eng):Biogas production is an emerging energy technology, which serves also as a waste treatment and reduction method.
As the biogas production process is optimized in terms of waste management and economy, also the residue of anaerobic digestion, digestate, should have a useful purpose.
Due to notable nutrient content, digestate is often considered as a potential fertilizer.

The object of this Thesis is to determine energy efficiencies and GHG emissions in different application chains of digestate, which are usable in Finland.
The results benefit economic and environmental feasibility studies on both digestate treatment and whole biogas process.
As a secondary object, an excel-tool was developed for efficient data processing, which may also be used for further studies of more specific boundaries.
Prior to the main calculations, biogas, anaerobic digestion and digestate are discussed in basics, providing the background information for digestate applications.
Four application chains, soli improver-growing media, solid fuel (fertilizer pellet), ammonium sulphate fertilizer and liquid fertilizer, are chosen for the energy and emission calculations.

The energy and emissions data are first provided for separate processes and applications.
Next, the data are unified into chains and, finally, the energy and GHG balances of each application chain are calculated, discussed and compared together.
The greatest energy demands are found to occur in two main processes, thermal drying and ammonia stripping, while savings are generated by energy content of solid fuel and synthetic fertilizer substitution by nutrient content.
As for GHG emissions, the highest credits are gained by avoidance of N-fertilizer production.

Based on both the energy efficiency and GHG emissions, the solid fraction of digestate should be applied as soil improver-growing media and the liquid as fertilizer directly after screw press separation.
This method could result in primary energy saving of 30 to 40 kWh and GHG saving of more than 50 kg CO2 equivalent per tonne raw digestate treated.
The highest energy demand and GHG emissions are generated by the fertilizer pellet.
Nonetheless, significant uncertainty is involved in the results due to dependency on variable properties of digestate and lack of energy and emission data on the processes and applications.
Abstract (fin):Biokaasun tuotanto on kehittyvä ja kasvava energiantuotantomuoto, joka toimii lisäksi jätteenkäsittelyprosessina.
Kun biokaasuprosessi, jossa orgaanisen aineen mädättäminen synnyttää biokaasua, optimoidaan, myös mädätysjäännökselle pyritään löytämään käyttökohde.
Huomattavan ravinnesisällön vuoksi lannoitus on jäännöksen yleisin käyttösovellus.Tämän diplomityön tavoite on määrittää mädätysjäännöksen hyödyntämisen energiatehokkuus ja kasvihuonekaasupäästöt eri prosessointi- ja käyttövaihtoehdoissa, jotka ovat sovellettavissa suomalaiseen toimintaympäristöön.
Tulokset tukevat sekä mädätysjäännöksen käsittelyn että koko biokaasuprosessin talous- ja ympäristöarviointeja.
Toinen työn tavoite oli tiedonkäsittelyä tehostavan excel-työkalun kehittäminen.

Biokaasun, mädätyksen ja mädätysjäännöksen perusteet, joiden pohjalta tarkasteltavat käyttövaihtoehdot valitaan, käsitellään työn alussa.
Neljä laskennassa arvioitavaa käyttökohdetta ovat maanparannusaine-kasvualusta, kiinteä polttoaine (lannoitepelletti), ammoniumsulfaattilannoite ja nestemäinen lannoite.Energia- ja päästötiedot kerätään ensin erillisille prosesseille, jonka jälkeen ne yhdistetään lopputuotteiden käyttöön johtaviksi ketjuiksi.
Lopuksi eri tuotanto- ja käyttöketjujen energiatehokkuudet ja kasvihuonekaasupäästöt lasketaan, arvioidaan erikseen sekä verrataan keskenään.
Prosessoinnissa eniten energiaa kuluu termisessä kuivauksessa ja ammoniakin strippauksessa, kun taas kiinteän polttoaineen energiasisältö ja lannoitekäytössä synteettisten lannoitusaineiden korvaus tuottavat suurimmat energiansäästöt.
Puolestaan synteettisen typpilannoitteen tuotannon välttäminen säästää eniten kasvihuonekaasupäästöjä.

Sekä energiatehokkuuden että päästöjen perusteella mädätysjäännös tulee erottaa ruuvipuristimella, jonka jälkeen kiinteä jae hyödynnetään maanparannusaine-kasvualustana ja nestejae suoraan nestemäisenä lannoitteena.
Toimintamalli tuottaa 30 - 40 kWh primäärienergiasäästöt ja yli 50 kg CO2-ekvivalentin kasvihuonekaasusäästön käsittelemätöntä mädätysjäännöstonnia kohden.
Lannoitepelletin prosessointi- ja käyttöketju tuottaa sekä suurimman energiankulutuksen että kasvihuonekaasupäästön.
Tuloksiin liittyy kuitenkin huomattavaa epävarmuutta, sillä ne riippuvat keskeisesti jäännöksen ominaisuuksista, ja koska prosessoinnista on saatavilla vähän tietoa.
ED:2014-08-03
INSSI record number: 49529
+ add basket
« previous | next »
INSSI