TUHKAN KÄYTTÖ METSÄNPARANNUSAINEENA

Transkriptio

1 TUHKAN KÄYTTÖ METSÄNPARANNUSAINEENA Regular Recycling of Wood Ash to Prevent Waste Production RECASH A Life Environment Demonstration Project LIFE03 ENV/S/ SISÄLTÖ MISSÄ TUHKAA MUODOSTUU? TUHKAN OMINAISUUDET KUINKA TUHKA VOIDAAN HYÖDYNTÄÄ METSÄSSÄ? MITÄ METSÄNOMISTAJA HYÖTYY TUHKAN KÄYTÖSTÄ? MITEN METSÄNOMISTAJA TOIMII? MILLOIN, MINNE JA MITEN PALJON TUHKAA LEVITETÄÄN?

2 MISSÄ JA MILLAISTA TUHKAA SYNTYY? Puun tuhkaa syntyy metsäteollisuuden kuorikattiloissa ja sahoilla noin t/a (v. 2000) Sekatuhkia syntyy puuta ja turvetta käyttävissä aluelämpölaitoksissa ja sähköä ja lämpöä tuottavissa voimalaitoksissa noin t/a Kivihiilituhkia syntyy vuosittain myös suuria määriä, pelkästään Helsingin Energian Hanasaaren ja Salmisaaren voimalaitoksissa tonnia vuosittain, käyttökohteena on maanrakennus Leijukerroskattiloissa lentotuhka otetaan talteen sähkösuotimilta (suurin osa tuhkasta lentotuhkaa) Arinakattiloissa arinatuhka pudotetaan märkäaltaaseen eli tuhkalaatikkoon jäähtymään Metsäteollisuusympäristössä syntyy myös lietteitä, tuhkaa ja biolietettä voidaan hyödyntää myös yhdessä metsänparannusaineena Kuva: Skogsvårdsstyrelsen Värmland-Örebro Tuhkamäärä t/a m 3 /a 1, >400 >800

3 Saarijärven kaukolämpölaitos 5 MW:n leijukerroskattilassa sivutuotteena syntyy sekä lentoettä pohjatuhkaa Eri polttoaineita käytetään eri vuoden aikoina; kesällä puuta ja talvella turvetta, joten tuhka ei ole sekatuhkaa Tuhkasta 80 % on turvetuhkaa ja 20 % puuntuhkaa Vuotuinen tuhkamäärä on m 3, eli noin tonnia (kun irtotiheys on 500 kg/m 3 ) Lentotuhka otetaan talteen sähkösuodattimelta ja se on kuivaa ja hyvin hienojakoista ja pölyävää Pohjatuhka otetaan talteen kattilan alaosasta ja se on karkeaa ja sisältää myös petihiekkaa Viitasaaren Lämpö Vuosittain syntyy puuntuhkaa n i-m 3 = 2000 t raaka-aineena läheisen sahan kuori ja puru Voidaan levittää metsään ja pelloille Analyysitulosten mukaan sopii myös luomulannoitteeksi maanomistajat ovat vastanneet tuhkan levittämisestä itse lämpölaitos toimittanut tuhkan sovittuun paikkaan Kuvat: Luonnonvarainsituutti/TS

4 Rauhalahden voimalaitos, JKL Rauhalahden 300 MW:n kattilassa (kupliva leijupeti) poltetaan pääasiassa turvetta (energiaosuus noin 65 %) ja lisäksi puuta (energiaosuus noin 35 %). Kivihiiltä, öljyä ja REF:iä (jota vain vuoteen 2005 saakka) poltetaan pieniä määriä, yhteensä alle 3 % Puun osuus on suurimmillaan kesäaikaan Seospolton vuoksi tuhka on aina jossain määrin sekatuhkaa Tuhkaa syntyy noin t/a, josta 20 % pohjatuhkaa (sisältää hienoa hiekkaa) Sähkösuotimilta saatavaa lentotuhkaa on tuhkasta 80 % Tonnia Rauhalahden tuhkat vuonna 2003 tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Arinatuhka t Lentotuhka t Ravinnepitoisuudet Puutuhkassa olevat ravinteet: Ravinteet % Fosfori (P) 0,30 % Kalium (K) 0,20 % Kalsium (Ca) 5,50 % Magnesium (Mg) 0,50 % Mangaani (Mn) 0,40 % Normaalissa peltoviljelyssä voidaan puutuhkaa levittää kg/ha vuodessa tai kg/ha viiden vuoden välein Luomuviljelyssä levitysmäärät ovat kg/ha vuodessa tai kg/ha viiden vuoden välein Neutraloiva kyky (Ca) 12,5 % Nopea neutraloiva kyky (Ca) 5,5 % (maanparannustuhkan tavoite 10,0 %)

5 Raskasmetallipitoisuudet Haitallisten raskasmetallien määrä on varsin vähäinen verrattuna sallittuihin enimmäispitoisuuksiin. H a ita llis e t ra s k a sm e ta llit Pitoisuus mg/kg Sallittu enim m äispitoisuus mg/kg Elohopea (Hg) 0,01 2 Kadm ium (Cd) 1 3 Arseeni (As) 1 50 N ik k e li (N i) Lyijy (Pb) Kupari (C u) Sinkki (Zn) Puuntuhka

6 Lähde: Metsänlannoitus kannattava sijoitus. Metsäkeskus Pohjois-Savon julkaisuja 1/2002 Ravinnemäärät levitettynä Lähde: Metsäkeskus Keski-Suomi

7 Ravinnepuutokset turv la Ravinteisilla turv la on yleensä riittävästi typpeä Fosforista (P), kaliumista (K), boorista (Bo) tai muista kivennäisravinteista voi olla puutetta Ravinnepuutos aiheuttaa puissa värivikoja ja kasvuhäiriöitä neulaset keltakärkisiä tai varisevat ennenaikaisesti (P) neulasten viherkato (K) monilatvaisuutta (Bo) taudinkestävyys heikkenee puusto kasvaa huonosti vaikka ojitus kunnossa Oireet on helpointa tunnistaa pienikokoisista puista Puutosoireet (1) Fosforin puutos männyllä. Kuva: Metla, MTT 688 Kaliumin puutos männyllä. Kuva: Metla, MTT 688 Boorin puutos männyllä. Kuva: Metla, MTT 688

8 Puutosoireet (2) Typen puutos männyllä. Kuva: Metla, MTT 688 Usean ravinteen yleispuutos Kuva: Kemira 2002 Ravinnepuutosten esiintyminen Suokasvupaikkojen luokittelu

9 Neulasnäytteiden otto Suometsän lannoitustarve voidaan määrittää tarkemmin neulasanalyysin avulla. Neulasnäytteet otetaan joulumaaliskuussa puun lepotilan aikana Näytteeseen 1-2 vuosikasvainta puun latvasta eteläpuolelta 5-10 puusta, suurimmista ja terveimmistä puista, ei ojanvarresta Näytteet kohdetietoineen lähetetään analysoitavaksi näytepussissa esim. Viljavuuspalveluun.Tulosten tulkinta. oksankärjet pussiin rankoineen Kuva: Viljavuuspalvelu 1991 Turvenäytteiden otto Käsillä tehtävä silmämääräinen puristustesti (von Postin menetelmä): Turpeesta puristettaessa irtoava kirkas puristusneste ilmaisee yleensä vähätyppisyyttä. Tarkempi ravinnetilan määritys voidaan tehdä maa-analyysillä. Näyte otetaan 5-15 cm:n paksuisesta turvekerroksesta. Osanäytteistä kootaan 0,5 l koostenäyte, joka lähetetään analysoitavaksi. Tulosten tulkinta. näyte 5-15 cm:n syvyydeltä Kuva: Viljavuuspalvelu 1991

10 Terveyslannoituksen rahoitus Kohteena ravinnehäiriöiset havupuustot (alue väh. 1 ha) pääravinteen puute tai epätasapaino turvemaalla myös happamoituneet kivennäismaat, muut tuhometsät sekä boorin puutealueet vanhoilla pelloilla ja viljavilla mailla Lannoitustarve selvitetään kasvuhäiriöiden, värivikojen tai neulas- tai maa-analyysin avulla. Analyysikulut korvataan kokonaan. Tuki KEMERA-varoista % Lannoitemäärät ja levitys Turvemaalle lannoitteiden avulla lisätään (lannoitteesta riippuen): typpeä 100 kg/ha kaliumia 85 kg/ha fosforia 45 kg/ha booria 2 kg/ha Lannoitteiden levitys Toimitus levityspaikkaan kiinteillä tai vaihdettavilla kuormatiloilla helikopteri (väh. 100 ha alueet; kg varasto) maakoneet lautaslevittimellä tai käsin

11 Tuhkalannoituksen vaikutus turvemaalla Tuhkassa ei ole typpeä (N), mutta fosforia (P), kaliumia (K) ja hivenravinteita on turvemaiden puuston tarvitsemassa suhteessa Lannoitusvaikutus on hitaasti käynnistyvä ja pitkäaikainen (20-50 v.) Puutuhka on emäksistä; happamuuden väheneminen vilkastuttaa pieneliötoimintaa, lisää puiden typensaantia ja vähentää muiden alkuaineiden myrkyllisyyttä CT+MT: kg tuhkaa/ha ph 7 v. kuluttua + 1,2 ja 16 v. kuluttua + 0,8 yksikköä Ei fosforihuuhtoumaa Kadmium ei rikastu sieniin, marjoihin Lannoitus lisää aluskasvillisuutta, mistä riista tykkää Puutuhkan vaikutukset metsän kasvuun Metsäntutkimuslaitoksen tutkimusten mukaan tuhkalannoituksen aikaansaama kasvunlisäys on 2-4 m 3 /ha/vuosi TUHKALANNOITUS 2001, SAARIJÄRVI, KUVA ELOKUU 04. IKÄ N. 100 V, KARU SUO Kuvat: Metsäkeskus K-S

12 Isovarpuräme. Tuhkalannoitus Kuva 2004: Metsäkeskus Keski-Suomi. Isovarpuräme. Tuhkalannoitus Kuva 2004: Metsäkeskus Keski-Suomi.

13 Tuhkan levityskustannukset Levitys 7 t/ha kustannus noin 210 /ha + alv Kemera-tuki kustannuksista 40% tai 55% Neulasnäyte riittävän rehevä, ei typen tarvetta ravinne-epätasapaino Puustossa ei hoidon tarvetta Ojitus kunnossa Kehitysluokka T1-03 Hyväksytty terveyslannoitussuunnitelma Tuhkan levitystekniikat Kuva: Luonnonvarainsituutti/TV Kuva: Skogsvårdsstyrelsen Värmland-Örebro Kuva: Luonnonvarainsituutti/TV

14 Tuhkalannoituksen kannattavuus Tyypillisesti puutuhkaa levitetään kg/ha, harvennus- tai ojalinjahakkuun jälkeen Kestävän metsätalouden rahoituslain kautta on saatavissa tukea metsänterveyslannoituksiin. Pelkkään typpilannoitukseen tukea ei myönnetä Myös puutuhka luetaan terveyslannoitteeksi KEMERA-Tuen suuruus on Viitasaarella 40 % toteutuneista kustannuksista. Tuhkalannoituksen kannattavuus Esimerkkilaskelma Tuhkan käsittely (n. 5 /t), kuljetus välivarastoon (8-12 /t) ja levitys (11 [pelto] -13 [metsä] /t) maksaa yhteensä n. 30 /tonni (käytännön hintataso) josta 40 % KEMERA tukea todellinen kustannus 18 /tonni jos hehtaarille levitetään 7 tonnia, kustannukseksi muodostuu 126 /ha vähennyskelpoinen myyntiverotuksessa lisäkasvua 2 m 3 * 20 vuotta eli 40 m 3, tällöin puukuutiometrin hinnaksi tulee hieman yli 3 (ilman tukia 5,25 ) Esim. Viitasaaren laitoksen tuhka riittäisi n. 340 ha:n alueelle vuosittain liikevaihtoa n /a KEMERA rahoja alueelle max /a

15 Tuhkalannoituksen ongelmia Tietoisuus asiasta; MHY:t, yhtiöt, maanomistajat Toimenpiteiden ketjutus tärkeää Hakkuu Neulasanalyysi Terveyslannoitussuunnitelma Tuhkalannoitus Ojitus Pinta-ala >5 ha Oltava hyvät varastot ja kääntöpaikat Levitysaika lyhyt Tuhka varastoitava lämpölaitoksella Kaluston työllisyys osa-aikaista Levityskalustoa ei saatavilla Pölytuhka Raskasmetallit kadmium Tilanne 2004 Lähde: Metsäkeskus Keski-Suomi

16 LANNOITTEIDEN KÄYTÖN RAJOITUKSET Metsälannoitteita ei käytetä: vesistöjen tai pienvesien suojavyöhykkeellä (10-50 m) metsälain 10 arvokkaissa elinympäristöissä (20 m suojakaista) tärkeillä pohjavesialueilla Helppoliukoiset lannoitteet levitetään sulan maan aikana Puuntuhkan lannoitekäyttö Käyttö metsien lannoitteeksi Rakeistus levityksen edellytyksenä Pelkkä tuhka soveltuu suometsien lannoitukseen Levitys helikopteri tai maalevityksenä Levitysalueet Tarvetta saada uusia alueita yritysten omien metsien lisäksi Jotta voitaisiin käyttää kangasmetsiin puuston kasvun lisäämiseksi, pitäisi lannoitteessa olla typpeä Etelä-Ruotsissa käyttö max. 4 t/ha maan happamuuden vähentämiseksi; suuremmalla annostuksella negatiivisia vaikutuksia Kehitetty tuhka-biolieterae, joka on tarkoitettu kangasmetsiin Lannoitelaki säätelee; tällä hetkellä ei rajoituksia Kuka maksaa tuhkan käsittelyn ja levityksen? Polttoaineen toimittaja vai käyttäjä?

17 Tuhkanpalautusjärjestelmän kehittäminen Tuhka on markkinakelpoinen hyötytuote, jota missään tapauksessa ei kannata ajaa kaatopaikalle ja maksaa jätemaksuja, jotka eivät tästä ainakaan tulevaisuudessa pienene Tuhkan myyminen ei ole lämpölaitoksen perustehtävä, joten muu toimijataho voisi ottaa vastatakseen ja kehittääkseen sitä Tuhka luovutetaan ulkopuoliselle toimijalle lämpölaitoksen pihassa, joka vastaa markkinoinnista ja KEMERA rahoituksen hakemisesta kaukokuljetuksesta ja levityksestä laskutuksesta jne. käyttäen omien aliurakoitsijoita ja yhteistyötahoja