Nestemäiset kierrätysravinteet

Transkriptio

1 Nestemäiset kierrätysravinteet ProAgria Maitovalmennus Tuotosseuranta ja jalostus 120 v Tiedekeskus Heureka, Auditorio, Tiedepuisto 1, Tikkurila, Vantaa, syyskuuta 2018 Petri Kapuinen Luke, Tuotantojärjestelmät Itäinen Pitkäkatu 4 A (PharmaCity 7. krs.) Turku

2 Nestemäiset kierrätyslannoitteet Nestemäiset kierrätyslannoitteet ovat syntyneet sivutuotteena jonkin tuotteen prosessoinnin yhteydessä. Ne syntyvät jossakin biolaitoksessa tai esimerkiksi elintarviketai rehuteollisuuden sivutuotteena. Niitä markkinoidaan nestemäisenä, koska laitosten tuotannon volyymi on taloudellisesti kannattavan rakeistuksen tai kiteyttämisen kannalta liian pieni. Niiden ravinnepitoisuus on tavanomaisia rakeisia ja kiteisiä lannoitteita pienempi. Tuotantoyksiköiden suhteellisen pienestä tuotannosta johtuen käyttö on yleensä paikallista, jolloin suhteellisen pieni ravinnepitoisuus ja ravinteiden arvo eivät muodostu oleelliseksi logistiseksi ongelmaksi. Lähtökohtaisesti tuotanto ja käyttö on paikallista.

3 Ammoniumsulfaatti Ammoniumsulfaattia syntyy biolaitoksissa strippaamalla. Kiintoaineesta puhdistetun rejektin ph nostetaan lipeällä, jolloin ammoniakki vapautuu ilmaan. Ammoniakki pestään ilmasta rikkihapolla. Lopputuloksena on nestemäinen ammoniumsulfaatti, jonka väkevyys on yleensä %. Puhtaassa ammoniumsulfaattikiteessä on typpeä 21 % ja rikkiä 24 %. Liuoksessa on typpeä kg/m 3 väkevyydestä riippuen. Käytössä keskeinen ongelma on suuri rikin määrä suhteessa typpeen, jolloin sitä on järkevä käyttää vain osana typpilannoitusta.

4 Ammoniumsulfaatti Liiasta rikistä ei ole yleensä ole juuri hyötyä, koska se huuhtoutuu nitraatin tavoin eikä rikkilannoitusta voi tehdä varastoon. Suuri rikkiannos potentiaalisesti alentaa sadon seleenipitoisuutta. Tuotantomäärät tällä hetkellä: Envor (Forssa) max 5 m 3 /vrk Gasum (Riihimäki) max 3 m 3 /vrk Uusia tuotantoyksiköitä syntynee lähitulevaisuudessa. Teknisesti toimiva typen kierrätysratkaisu mutta tuotantokustannus noin kolminkertainen ravinteiden arvoon nähden. Talous kaatuu lähinnä lipeästä aiheutuvaan kustannukseen. Tyypillinen annos on 200 l/ha.

5 Ammoniumsulfaattiliuoksen käyttö maataloudessa Voidaan käyttää sellaisenaan osana lannoitusta tai potentiaalisesti tankkiseoksena torjunta-aineiden kanssa. Osana lannoitusta se on järkevä silloin, kun tarvitaan runsasta rikkilannoitusta tai halutaan nostaa ammoniumtypen osuutta typpilannoituksessa. Runsaita sateita keväällä ennen orastumista On edullinen typpilannoite ainakin silloin, kun rikin arvo voidaan ottaa kokonaan huomioon. Käytetään vain osana lannoitusta. Päälannoitteessa ei ole rikkiä.

6 Ammoniumsulfaattiliuoksen käyttö maataloudessa Tarkoituksenmukaista levittää kasvinsuojeluruiskulla, koska tyypillinen levitysmäärä on 200 l/ha. Tämäkin määrä aiheuttaa vioitusta kasvustossa kohdissa, joissa on päällekkäistä ruiskutusta. Vioitusherkkyys näyttää lisääntyvän myöhemmillä kasvuasteilla. Voi käyttää 200 l/ha useita kertoja riittävällä väliajalla (ehkä 2 vko), mutta yhdestä annoksesta tulee riittävästi rikkiä. Voi käyttää suurempina annoksina mullokselle tai heti niiton jälkeen.

7 Ammoniumsulfaatin polttovioitus nurmessa 1000 l AMS/ha = 100 kg N/ha 400 l AMS/ha = 40 kg N/ha Vioitus on merkittävä kohtuullisillakin annoksilla, jos nurmikasvusto on päässyt näin pitkäksi.

8 Ammoniumsulfaatin polttovioitus vehnäkasvustossa 300 l/ha (= 30 kg N/ha) noin viikko ennen tähkimistä oli hieman liikaa varsinkin helteisessä säässä.

9 Ammoniumsulfaattiliuoksen käyttö maataloudessa Tankkiseokset glyfosaatin kanssa Kirjallisuustietojen mukaan pieni osuus (10 % AMS:ina eli noin 30 % liuoksesta) ammoniumsulfaattia glyfosaatin kanssa tankkiseoksena parantaa sen tehoa. Osuus, ei määrä, on ratkaiseva Toimii vain heikoilla hapoilla, joista käytössä Suomessa vain glyfosaatti Esimerkiksi keväällä ennen suorakylvöä.

10 Juolavehnän torjunta glyfosaatilla ennen suorakylvöä Saastunnan ollessa runsas glyfosaattikäsittely on käytännössä välttämätön, ja se voidaan tehdä tankkiseoksena ammoniumsulfaatin kanssa. Ammoniumsulfaattiannoksen pitäisi kuitenkin olla pienempi kuin 200 l/ha ammoniumsulfaattiliuosta. Kokeet tukevat kirjallisuuden käsitystä 10 % AMS (=57 l/ha AMSliuosta oikeellisuudesta, jolloin lannoitusvaikutus jää vaatimattomaksi.

11 Glyfosaatti- ja AMPA-jäämät maassa mg/kg ka 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 mg/kg ka GLYFOSAATTI Glyfosaattiannos, l/ha AMPA 0-2,5 cm 2,5-20 cm 0-2,5 cm Glyfosaattiannoksen pienentäminen pienentää erityisesti glyfosaattijäämiä pintamaassa Käsittelyt 1, 4, 5 ja 8 edellisessä diassa. 0,20 0, Glyfosaattiannos, l/ha 2,5-20 cm

12 Ammoniumsulfaattiliuoksen käyttö maataloudessa Tankkiseokset muiden herbisdien kanssa Testasimme pinta-alapohjaisesti eniten käytettyjen tankkiseosten teknisen yhteen sopivuuden. Pienannosaineet on liuotettava ensin veteen. Testeissä valikoitui neljä tuotetta kenttäkokeisiin: K-Trio-neste Ariane S Tooler ja Logran

13 Torjuntateho- ja satotulokset yhdistetyn käsittelyn tukena Kuva 1. AMS + herbisidit kauralla, Jokioinen. Käsittelyjen visuaalisesti havainnoitu teho rikkakasveihin (29 vrk ruiskutuksesta). Kuva 2. AMS + herbisidit ohralla, Jokioinen. Käsittelyjen visuaalisesti havainnoitu teho rikkakasveihin (30 vrk ruiskutuksesta). Tankkiseoksista ei ollut ainakaan haittaa, joten käsittelyiden yhdistäminen on tarkoituksenmukaista työteknisistä syistä.

14 Kiteinen ammoniumsulfaatti Syntyy Suomessa Harjavallassa nikkelin valmistuksessa sivutuotteena. Määrä on huomattava suhteessa nykyisin biolaitoksissa syntyvään nähden Riittäisi puolelle Suomen pelloista (20 kg N/ha annoksella). On kierrätyslannoite mutta ei nestemäinen. Logistisesti edullisempi noin kolmikertaisen typpipitoisuuden takia. Voidaan liuottaa nestemäiseksi ja käyttää sellaisena mutta kiteen mukana tulee epäpuhtautena hiilivety-yhdisteitä, jotka tukkivat suuttimien suodattimet kasvinsuojeluruiskussa. Hankala levittää keskipakoislevittimen kanssa suuren raekoejakauman takia.

15 Ruiskun imusuodatin AMS-ruiskutuksen jäljiltä

16 Suuttimen suodatin, kun on levitetty 600 litraa nestettä, jossa on 30 % nestemäistä AMS:ia Ongelma esiintyy AMSkiteestä tehtyä liuosta käytettäessä. Kyseessä on valmistusprosessissa käytettyjen hiilivetyjen jäämät. Määrä on varsin pieni, mutta riittävä aiheuttamaan ongelman näin tuotetta käytettäessä.

17 Rakeisen ammoniumsulfaatin levitys piensiemen/starttilannoitelaatikosta Ammoniumnitraatti sijoitetaan päälannoitelaatikosta ja ammoniumsulfaatti starttilannoitelaatikosta. Levitysmäärätaulukko Tume NovaCombissa piti kutinsa. Asetus 7.0 antoi 100 kg/ha. Toimii ainakin myös Väderstadissa.

18 Typpivesi Valmistetaan muuten kuten ammoniumsulfaatti, mutta pestään vedellä. ph on korkea => typen tappiot ammoniakkina Rikki ei ole rajoittamassa levitysmäärää Sijoittaminen on oleellista. typpipitoisuus pieni (2 %) nykyisissä prosesseissa (esim. Gasum, Turku) Logistiset kustannukset ovat suuret suhteessa typen arvoon (20 kg/t = 16 /t).

19 Gasumin uusi typpivesilaitos Turun Topinojalla biokaasulaitoksen yhteydessä Gasumin Turun laitoksella on juuri nyt käynnistymässä uusi prosessi, josta pitäisi tulla 15 %:ista typpivettä (150 kg N/t). Ravinnesisällön arvo suurempi kuin ammoniumsulfaattiliuoksessa. Typpiveden pitoisuuden pitäisi olla 15 % eli 150 kg/t nykyisen noin 2 % sijasta. Hehtaarin koko typpilannoitus voitaisiin saada alle tonnin tai kuution annoksella. Levitys on realistista 1 m 3 :n IBC-kontista esimerkiksi traktorin keulalla.

20 Nestelannoitus nurmilla levitysmäärille luokkaa 5 m 3 /ha

21 Nestelannoitus nurmilla levitysmäärille luokkaa 5 m 3 /ha Suunniteltu erityisesti laimealle typpivedelle mutta levitysmäärä on potentiaalisesti sama muillakin nestemäisillä lannoitevalmisteilla, joiden typpipitoisuus on noin 20 kg/m 3. Melassi Vinassi Konsentraatissa on typpipitoisuus on oikea mutta sen mukana tulee näillä käyttömäärillä liikaa rikkiä. Sijoittaminen on tärkeää silloin, kun tuotteen ph on korkea.

22 Typpivesi ja AMS osana nurmen typpilannoitusta Toisen niiton kuiva-ainesato ajalta Kiteinen AMS tuotti saman sadon kuin ammoniumnitraatti lannoite. Typpivesi tuotti suhteellisen huonon sadon. Startti-AMS tuotti typpimääräänsä vastaavan sadon. Lannan typelle ei kolme viikkoa 1. niitosta sijoitettuna saatu juurikaan satovastetta.

23 Konsentraatti Konsentraatti valmistetaan biolaitoksessa haihduttamalla rejektivedestä pois vettä. Rejektiveden valmistaminen ja siten myös konsentraatin valmistaminen on mahdollista vain sellaisissa biolaitoksissa, joissa puhdistamolietteen osuus on korkeintaan 10 % raakaaineesta. Tällä hetkellä valmistetaan vain Gasumin Vehmaan laitoksella. Puhdistamolietteiden mädätyksen eriyttäminen todennäköisesti johtaa uusiin konsentraattia tuottaviin laitoksiin. Konsentraattiin lisätään rikkihappoa typen sitomiseksi, jolloin typen ja rikin suhteeksi muodostuu lähes samanlainen kun ammoniumsulfaatissa. Järkevä käyttömäärä määräytyy rikin tarpeen perusteella.

24 Konsentroitu perunan soluneste Konsentroitu perunan soluneste syntyy perunatärkkelyksen valmistamisen yhteydessä, kun perunasta on ensin hyödynnetty tärkkelys ja valkuainen ja siitä on haihdutettu ylimmäistä vettä. Sisältää runsaasti kalia suhteessa typpeen (40:10). Käytännössä käytetään pääasiassa perunan lannoitukseen paikallisesti.

25 Muita mahdollisia nestemäisiä kierrätyslannoitteita Vinassit Melassit Typpipitoisuudet luokkaa kg/m 3. Suunnattu tyypillisesti luomutuotantoon

26 Vuoden 2017 alustavat satotulokset Yltöisten vehnäkokeesta Satotavoite käsittelyn 120 kg N/ha (120) mukainen paitsi solunesteellä 90 kg N/ha (90) Pientä hienosäätöä lopullisten pitoisuuksien mukaan Käytännössä satotasotavoitteet jäivät saavuttamatta Typpivesi oli huonoin ammoniakkitappion takia Kiteinen AMS oli lähes ammoniumnitraatin veroinen. Puintikosteuksissa ei ollut eroja.

27 Vuoden 2017 rikkilannoituksen vaikutus viljavuusrikkiin Yltöisten vehnäkokeessa keväällä 2018 mg/l 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 Viljavuusrikki Vuoden 2017 rikkilannoitus nosti viljavuusrikkiä vielä keväällä Olisi tarkoituksenmukaista ottaa viljavuus näytteet uudesta kentästä myös alkukesästä 2018 sekä nollaruudusta. 8,0 7, kg S/ha

28 Tume NovaCombi suorakylvökone nestelannoitusvarustuksella Sijoittaa traktorin edessä olevasta kontista nestemäistä lannoitetta varsinaisten kylvökiekkojen väliin.

29 GreatPlains suorakylvökone nestelannoitusvarustuksella Sijoittaa traktorin edessä olevasta kontista nestemäistä lannoitetta etumaisten vannaskiekkojen taakse.

30 Loppupäätelmiä Nestemäisillä kierrätyslannoitteilla tuskin saadaan sadonlisää suhteessa vastaavaan määrään typpeä tavanomaisesta rakeisesta lannoitteesta. Jotta käyttö yleistyisi, pitäisi ravinteiden olla niissä edullisempia kuin tavanomaisissa rakeisissa lannoitteissa. Tämä ei ole todennäköistä tällä hetkellä, koska teolliset käyttömuodot kilpailevat samoista ravinteista biolaitoksen kannalta logistisesti edullisella tasaisella vuosikulutuksella määräten niiden hinnan. Jos nestemäisten kierrätystyppilannoitteiden tarjonta suhteessa niiden teolliseen kysyntään kasvaa, voi olla, että maatalous saa näitä käyttöönsä tavanomaisia typpilannoitteita edullisemmin.

31 Kiitos!

32