Lannankäsittelyn elinkaariset ympäristövaikutukset

Transkriptio

1 HYÖTYLANTA-loppuseminaari Lannankäsittelyn elinkaariset ympäristövaikutukset Katri Rankinen Juha Grönroos Suomen ympäristökeskus (SYKE) Miia Kuisma, MTT Reetta Palva ja Sakari Alasuutari, TTS Laura Alakukku, HY Petri Ekholm, SYKE

2 Arvioinnin peruskuvaus

3 Satakunnan biomateriaalit ja niiden hyödyntäminen nykytilanteessa Kasvintuotannon jätteet, 29 % Sian lietelanta, 24 % (52 %) Kuivalanta, 12 % (69 %) Naudan lietelanta, 17 % (81 %) Perunan soluneste, 6 % (87 %) Rasvajäte 0,1 % Biojäte 1 % Eläinper. jätteet 2 % Kasviper. jalostusjäte 3 % Jätevesiliete, 5 % (93 %) Kaatop. 48% Mädätys 38% kompost. viherrak. Kompost. 8% viherrak. Voiteluaine 5% Kompost. 46% viherrak. Mädätys 10% kompost. viherrak. Kaatop. 43% Rehu 1% Rehu 77% Mädätys 11% kompost. viherrak. Renderöinti 7% poltto rehu lannoite biodiesel Kompost. 5% viherrak. Rehu 63% Kompost. 24% viherrak. Pelto 6% Kemicond 39% kompost. viherrak. Kompost. 24% viherrak. Mädätys 23% kompost. viherrak. Poltto 15% Peltoon 100% Peltoon 90% Biolan 5% lannoite Mykora 5% peltoon Peltoon 100% Peltoon 100% Peltoon 86% Kuivike 6% Kompost. 3% peltoon Rehu 2% Mykora 2% Läjitys 1%

4 TARKASTELUN ULKOPUOLELLE JÄTETYT TOIMINNOT: - Kotieläintuotanto - Kotieläinten rehuntuotanto - Muiden massojen muodostumiseen vaikuttavat toiminnot JÄTTEIDEN MUODOSTUMINEN: - Kuivalanta, Sian lietelanta, Naudan lietelanta - Kasvintuotannon jätteet - Elintarviketeollisuuden eläinperäiset jätteet - Elintarviketeollisuuden kasviperäiset jätteet - Jätevesiliete, Biojäte, Rasvajäte TUKITOIMINNOT: - Lannoitteiden tuotanto - Sähkön tuotanto - Lämmön tuotanto - Polttoaineiden tuotanto VARASTOINTI JA PROSESSOINTI: - Ei varastointia tai prosessointia - Kompostointi, Biokaasutus, Poltto, Biodieselin ja etanolin tuotanto Energia- ja massasyötteet Hyvitysvirrat (energia, ravinteet) LOPPUKÄYTTÖ TAI SIJOITUS: BIOMASSA: - Levitys peltoon - Viherrakennus - Kaatopaikka - Rehu, Kuivike ENERGIA: - Tuotetun sähkön ja lämmön hyödyntäminen

5 Lannan käyttö lannoitteena Lannan käyttöä säätelee nitraattiasetus ja ympäristötuki Lanta arvokas lannoite: mineraalilannoite N maksaa 1300 /tonni (alv 0%)

6 Typen reaktiot maassa Lannassa typpi on joko liukoista tai sitoutunut orgaaniseen ainekseen Liukoinen typpi on kasveille käyttökelponen Liukoinen typpi on myös herkästi huuhtoutuva! Orgaaniseen ainekseen sitoutunut typpi vapautuu hitaasti Kuva: Katri Rankinen

7 Fosforin reaktiot maassa Fosfori kiinnittyy lujasti maahiukkasiin (Al ja Fe) Maassa on myös helppoliukoista fosforia, joka on kasveille käyttökelpoista ja huuhtoutuvaa Ylilannoitus lisää maassa olevan lujasti kiinnittyneen fosforin varastoa, ja samalla myös pienempää helppoliukoisen fosforin varastoa, josta osa huuhtoutuu Kuva: Katri Rankinen

8 Skenaariot Nykytila Sken 1: Ympäristötuesta luovutaan (mutta nitraattiasetus rajoittaa lannan levitystä edelleenkin) Sken 2: Teknologiaskenaario: lannan jakeistus + tehostettu lannoitekäyttö Sken 2a: mineraalifosforilannoitetta annetaan Sken 2b: mineraalifosforilannoituksesta luovutaan Sken 3: Teknologiaskenaario: lannan biokaasutus, käsittelyjäännöksen jakeistus + tehostettu lannoitekäyttö

9 Fosforin vesistökuormitus Aikaisempien vuosien korkeat lannoitustasot ovat nostaneet helppoliukoisen P:n pitoisuuksia Lannan levittäminen hidastaa maan P-varojen ja P-kuormituksen vähenemistä Ympäristötuesta luopuminen (1) nostaa P- taseita Teknologiaskenaario 2b, jossa mineraalilannoitteista luovutaan, laskee eniten P- tasetta ja P-kuormaa

10 Typen vesistökuormitus Lannan typen välitön huuhtoutuminen suurempi ongelma kuin fosforin huuhtoutuminen Ympäristötuesta luopuminen (skenaario 1) voi johtaa kuormituksen huomattavaan kasvuun! Lannan jakeistus ja biokaasutus (skenaariot 2 ja 3) laskevat N-taseita N-kuormitus laskee lähes samalle tasolle pelkän mineraalilannoituksen kanssa (Epäorg)

11 Elinkaariarvioinnilla ympäristövaikutukset esiin LCA:n avulla on mahdollisuus saada kokonaiskuva monimutkaisen ja ristikkäisiä vaikutuksia aiheuttavan systeemin ympäristövaikutuksista -> mistä syntyvät suurimmat vaikutukset? Miten systeemin muutos muuttaa ympäristövaikutuksia? Lantaa syntyy paljon ja siinä on paljon ravinteita. Lannan käsittelyketju on monivaiheinen, ja päästöjä aiheutuu sekä vesiin että ilmaan -> lannalla on suuri ympäristövaikutuspotentiaali monessa ympäristövaikutusluokassa. Käsittelyn muutos voi vähentää yhtä ja lisätä toista vaikutusta Kuva: Katri Rankinen

12 Satakunnan biomateriaalit: Normalisoidut ympäristövaikutukset nykytilanteessa (= toiminnon osuus (%) kokonaisvaikutuksesta Suomessa) Osuus (%) kokonaisvaikutisesta Suomessa 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Ilmastonmuutos Happamoituminen Vesien rehevöityminen Maaymp. rehevöityminen Hiukkasvaikutukset Alailmakehän otsoni, kasvillisuusvaik Alailmakehän otsoni, terveysvaik

13 Kokonaisympäristövaikutukset Eri skenaariot vertailussa 0, , , , , , ,00000 Alailmakehän otsoni, terveysvaikutukset Alailmakehän otsoni, kasvillisuusvaikutukset Pienhiukkaset Maaymp. rehevöityminen Vesien rehevöityminen Happamoituminen Ilmastonmuutos

14 Lantaketjun merkittävimmät ympäristövaikutukset liittyvät typpeen Lannan typpi haihtuu herkästi ammoniakkina (NH 3 ) ilmaan (n. 30 % tuoreen lannan kok-n:stä haihtuu) -> maa- ja vesiympäristön rehevöityminen, happamoituminen, pienhiukkasten muodostuminen -> NH 3 on merkittävin ympäristövaikutuksia aiheuttava päästötekijä lannan käsittelyketjussa -> typen haihtuminen heikentää lannan lannoitusarvoa ja N:P suhdetta Lannasta ammoniakkina ilmaan haihtuvan typen määrä on selvästi suurempi kuin lannasta vesiin huuhtoutuvan typen määrä. Myös N 2 O (ilmastovaikutus) Kokonaisympäristövaikutusten muodostumisen kannalta huuhtoutuva typpi on toiseksi merkittävin päästötekijä.

15 Lantafosforilla vesistövaikutuksia on myös luonnonvarakysymys Lannan fosfori ei ole yhtä herkkä huuhtoutumaan kuin typpi. Fosforin ympäristövaikutukset liittyvät vain vesien rehevöitymiseen Fosforiongelma johtuu menneiden vuosikymmenten liian korkeasta P-lannoituksesta, joka on nostanut maiden P- luvun tarpeettoman korkealle. Lannan lannoitekäyttö usein ylläpitää tilannetta. Tilanteen korjaaminen vie aikaa ja edellyttää lantafosforin järkevää peltokäyttöä. Fosfori on uusiutumaton luonnonvara. Lantafosforin järkevä peltokäyttö on tärkeä osa fosforin tehokasta kierrätystä. Kuva: Katri Rankinen

16 Hiilidioksidilla pieni vaikutus lannan ilmastovaikutukseen Lantaketjun ilmastovaikutus on suhteellisen pieni verrattuna muihin ketjun ympäristövaikutuksiin. Dityppioksidi- (N 2 O) ja metaanipäästöt (CH 4 ) ovat ylivoimaisesti merkittävimmät päästötekijät. Hiilidioksidin (CO 2 ; kuljetukset, konetyö) merkitys on hyvin pieni ilmastonmuutos- vaikutusluokassa ja lantaketjun kokonaisympäristövaikutuksissa -> lannan kuljettaminen ympäristömielessä kannattaa, jos sillä saavutetaan muita ympäristöhyötyjä (esimerkiksi pienempi ravinnekuormitus) Kuva: Katri Rankinen

17 Lannan biokaasutus tuottaa energiaa, jolla voidaan korvata fossiilisia polttoaineita Lannan biokaasupotentiaali on vaatimaton, mutta energialla voidaan korvata uusiutumattomia polttoaineita. Peltobiomassalla on lantaa parempi kaasuntuotto. -> biokaasuprosessilla lantaketjun ilmastovaikutuksia voidaan pienentää varsinkin jos mukana on kasvimassaa. Ilmastohyöty saadaan, jos biokaasulla korvataan fossiilisia polttoaineita (CO 2 -säästö). Muut kaasut (N 2 O, CH 4 ) kuitenkin hallitsevat lantaketjun ilmastovaikutusta, joten saatu hyöty ei kokonaan ilmastovaikutusta kumoa. Kuva: Katri Rankinen

18 Lannan biokaasutus tuottaa energiaa. Ympäristöhyödyt voivat olla ristiriitaisia Biokaasulla voidaan parantaa energiaomavaraisuutta. Jos Satakunnassa biokaasutettaisiin 75 % lietelannasta, 50 % kuivalannasta ja 50 % kasvijätteestä, saataisiin nykytilaan verrattuna ylimääräistä energiaa tonnia kevyttä polttoöljyä vastaava määrä. Sillä kaikki Satakunnan pellot ( ha) kynnettäisiin yli kolme kertaa. Biokaasusta yli puolet tulisi kuitenkin kasvijätteestä (oljet, nurmi, naatit). Satakunnan kokonaisenergiankulutuksesta määrä vastaisi alle yhtä prosenttia. Biokaasuprosessi parantaa lannan typen liukoisuutta. Yhdessä paremman levityskäytännön kanssa voidaan saavuttaa selvä typpihuuhtouman pieneneminen. Parempi levityskäytäntö voi edellyttää lannan tai biokaasuprosessin käsittelyjäännöksen jakeistamista. Ympäristöhyödyt voidaan menettää, jos kuivajae kompostoituu. Tällöin ammoniakkipäästöt muodostuvat suuriksi.

19 Suositukset viljelijälle Tunne lannan ominaisuudet ja hyödynnä tieto lannoitusta suunnitellessasi Fosfori varastoituu maahan. Älä turhaan levitä lantaa peltoon, jossa fosforia on jo riittävästi. Säästä lannan typpi haihtumiselta ja huuhtoutumiselta: Vältä lannan syyslevitystä. Tarjoa lantaa aktiivisesti muille tiloille, jollet pysty sitä itse hyödyntämään tilallasi. Kasvinviljelijä: kartoita aktiivisesti mahdollisuudet lannan käyttöön pelloillasi.

20 Suositukset viranomaiselle Lannan houkuttelevuutta lannoitteena olisi lisättävä kasvinviljelytiloilla: neuvontaa, markkinointia ja opastusta tarvitaan => LANTAKAMPANJA Lantafosforin käyttökelpoisuus kasveille olisi nostettava 100%:aan Lannan syyslevityksestä luopumista olisi voimakkaasti edistettävä Lannan etävarastointia olisi edistettävä Lantaloiden kattamista ja vähäpäästöistä levitysteniikkaa olisi edistettävä Kuljetustuet ovat perusteltavissa, jos lannan etäkäytöllä taataan lannan ravinteiden järkevä hyödyntäminen Jos biokaasutusta aiotaan tukea, on tuettavalta kohteelta edellytettävä, että tuotettu sähkö ja lämpö voidaan täysin käyttää hyödyksi. Jos näin ei voida tehdä, biokaasutuksen ympäristöhyödyt jäävät hyvin vaatimattomiksi.