Kierrätysravinteet maanparannuksessa 7.2.2018 Oulun Ammattikorkeakoulu Oulun seudulla syntyvän mädätteen käytettävyyden parantaminen, Satu Kuokkanen, Oulun yliopisto
Taustaa Diplomityö: Biokaasulaitoksen mädätejäämän tuotteistaminen ja sen kaupalliset markkinat, marraskuu 2017 Toimeksiantaja: Kiertokaari Oy Ohjaajat: Markku Illikainen ja Antero Kiljunen Kiertokaari Oy sekä Eva Pongrácz ja Sari Piippo Oulun yliopisto Tavoite: etsiä uusia käyttökohteita mädätejäämälle ja miettiä samalla millaiset kaupalliset markkinat mädätejäämästä valmistettavalle tuotteelle olisi
Lähtökohdat Biokaasulaitoksen mädätejäämää, ei saa sijoittaa kaatopaikalle, vaan sille on oltava jokin muu hyödyntämispaikka Kaasun tankkausasemia noin 150 km välein vuoteen 2020 mennessä Oulussa on tällä hetkellä yksi biokaasun tankkausasema, jota ylläpitää Kiertokaari Oy Oulun yksikössä Gasumilla on tehty vuonna 2017 mittava biokaasulaitoksen laajennus, jossa jätteenkäsittelykapasiteettia lisättiin 19 000 tonnista per vuosi 60 000 tonniin per vuosi -> Mädätejäämän määrä tulee tulevaisuudessa kasvamaan
Miksi mädätteen kierrätys kannattaa? Suljetun biokaasuprosessin ansiosta mädätejäämä on hyvin ravinteikasta, se sisältää syötteen alkuperäiset ravinteet, kuten fosforia, orgaanisesta typestä muodostuvaa ammoniumtyppeä ja kaliumia Kierrättämällä fosforia mädätteestä parannetaan tämän niukan luonnonvaran riittävyyttä Hyödyntämällä mädätejäämä kasvien ravinteena vähennetään kemiallisten lannoitteiden tarvetta ja saavutetaan suljettu ravintokierto Kasvihuonekaasupäästöjen määrä pienenee
Mihin mädätettä tällä hetkellä käytetään Suomessa? Maanparannusaineena: Puutarhamultana Nurmikkomultana Biokompostina Ympäristömultana Inframultana Petojen lannoittamiseen Käytetty aiemmin myös metsien lannoittamiseen
Tuotteiden kysyntä Multatuotteiden kysyntään vaikuttaa paljon mm. rakentaminen ja tällä hetkellä sen kysyntä on hyvää Peltolannoitteiden kysynnän hiipumassa Mädäteperäisiä metsälannoitteita ei tällä hetkellä valmisteta
myynti tonneissa Mullan kokonaismyynti vuosittain (tonnia/vuosi) Mustankorkea Oy 50000 myynti tonnia/vuosi 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 vuosi
Tulevaisuuden potentiaalisia käyttökohteita energiakasvien viljely maisemoinnissa eroosion esto biokaasulaitosten jätevesien sisältämän typen talteenottaminen ja käyttäminen teollisuudessa esim. savukaasujen pesussa tai kasvien ravinteena maataloudessa
Rajoitteet mädätteen käytölle Lainsäädäntö Maanparannusaineen tai lannoitteen käytöstä ei saa aiheutua vaaraa tai haittaa ympäristölle tai ihmisille. Lainsäädännöllisiä rajoitteita maanparannusaineiden ja lannoitteiden käytölle tulee sekä Euroopan parlamentin ja neuvoston asetuksesta että kansallisista maa- ja metsätalousministeriön asetuksista. Biokaasulaitoksien on noudatettava sekä käsittelyvaatimuksia että tuotevaatimuksia koskevaa lainsäädäntöä. Käsittelyvaatimukset määräytyvät käytettävän raaka-aineen mukaan joko kansallisiin tai sivutuoteasetuksen mukaisiin vaatimuksiin. Lannoitevalmisteilla on myös omat pakkaus- ja tuoteasiakirjavaatimukset. Lannoitevalmistusasetuksessa (24/11) asetettu rajoitteita lannoitteiden haitallisten metallien enimmäispitoisuudet
Lannoitteiden haitallisten metallien enimmäispitoisuudet (Lannoitevalmistusasetus 24/11) Alkuaine Arseeni (As) Elohopea (Hg) Kadium (Cd) Kromi (Cr) Kupari (cu) Lyijy (Pb) Nikkeli (Ni) Sinkki (Zn) Enimmäispitoisuus (mg kg-1 k- a) Metsätalouden tuhkalannoitteiden enimmäispitoisuus (mg kg-1 k-a) 25 40 1 1 1,5/2,5 25 300 300 600 700 100 150 100 150 1500 4500
Rajoitteet mädätteen käytölle Viljelijätukien ehdot, mm. nitraatille on asetettu levitysaika- ja enimmäismääräehtoja Ympäristökorvausjärjestelmä: rajattu tarkkaan typen ja fosforin käytön suuruus kasvilajeittain sekä fosforin osalta myös maan multavuus eli orgaanisen aineksen osuus Ihmisten mielipiteet, tottumukset ja oletukset, mm. luomutuotteiden kysynnän kasvaminen Anaerobisen mädätyksen syötteen eläimistä ja ihmisestä peräisin olevat jätteet voivat sisältää erilaisia patogeenisia bakteereja esim. salmonellaa ja muita mikro-organismeja. Patogeenisien bakteerien vähentämiseksi jätteen käsittely oikeassa lämpötilassa oikealla viiveellä on tärkeää. Antibioottien tuottajabakteerit ovat lähtöisin maaperästä ja näin maaperän bakteereista on löydyttävä vasta-aineita eli resistenssigeenejä, joiden rikastamista enempää tulee varoa. Pelloille lannoitteen mukana siirtyvät mikromuovit
Maaseudun tulevaisuus: Jätevesien käyttö lannoitteena saastuttaa Suomen peltoja mikromuovilla ja haitta-aineilla kielletty Sveitsissä ja pian myös Saksassa Ympäristö15.11.2017Veikko Niittymaa Uusi selvitys paljasti tilastovirheen. Puhdistamolietteistä yli 40 prosenttia päätyy kierrätysravinteina pelloille. Ravinteiden lisäksi pelloille leviää haitta-aineita ja mikromuoveja. Vesilaitosyhdistys julkaisi syyskuussa uutta tietoa jäteveden puhdistamolietteen loppusijoituksesta. Maatalouskäytön osuus paljastui paljon luultua suuremmaksi. Jätevesien puhdistuksessa syntyvästä lietteestä yli 40 prosenttia päätyy maatalouskäyttöön kierrätyslannoitteina. Lannoitteiden mukana pelloille leviää mikromuoveja ja haitta-aineita, joiden vaikutuksista ei ole juuri tietoa. "Tämän hetken tietämyksellä en välttämättä laittaisi omaan kasvimaahan, jos satoa on tarkoitus käyttää ruuaksi. Tarvitaan lisää tutkimusta", toteaa tutkija Päivi FjäderSykestä puhdistamolietteen käytöstä kotipuutarhassa. Vesilaitosyhdistys julkaisi syyskuun lopussa selvityksen puhdistamolietteiden käytöstä, joka paljasti tilastovirheen. Aiemmin luultiin, että vain kolme prosenttia puhdistamolietteistä päätyy peltoon. Todellisuudessa osuus oli yli 40 prosenttia viime vuonna. Osuus on kasvanut nopeasti. Tilanne voi muuttua, koska puhdistamolietettä sisältävien lannoitevalmisteiden käyttöä on alettu rajoittaa sopimusviljelyssä, selvityksessä arvioidaan. Muualla keinot ovat kovempia. Sveitsi on kieltänyt jätevesilietteet pelloilla ja Saksa on seuraamassa sitä. Puhdistamolietteet sisältävät orgaanista ainesta ja ravinteita, joiden kierrättäminen olisi tärkeää. Samalla pitää kuitenkin huolehtia kierrättämisen turvallisuudesta, korostaa erikoistutkija Sari Luostarinen Lukesta. Ruotsin maatalousyliopisto arvioi pari viikkoa sitten, että jätevesien käsittelyn yhteydessä syntyvän puhdistamolietteen mukana pelloille saattaa päättyä paljon enemmän muovijätettä ja pieniä muovihippusia kuin muoveja karkaa meriin.
Mädäteperäisten lannoitteiden edut Orgaanisia aineita sisältämää mädäteperäistä lannoitetta käyttämällä voidaan pienentää peltojen tiivistymistä, joka heikentää maaperän eliöiden toimintaa ja vähentää pellon viljavuutta. Orgaaninen aines, kuten biojäte, viljelykasvien jätteet ja lanta, on erinomainen raaka-aine peltolannoitteelle, sillä se sitoo hiiltä ja ylläpitää peltomaan rakennetta, vesi- ja happitaloutta sekä maan biologista monimuotoisuutta. Ravinteita ei katoa anaerobisessa mädätysprosessissa vaan tärkeät mineraalit voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen. Mineraalilannoitteiden mineraalit sitä vastoin louhitaan maaperästä ja valmistetaan teollisesti, mikä aiheuttaa metsäkatoa, maaperän eroosiota sekä veden ja ilman saastumista
Mädäteperäisten lannoitteiden edut Anaerobinen mädätys mahdollistaa kasvien kasvulle välttämättömän fosfaatin kierrättämisen orgaanisista jätevirroista. Tällä estetään samalla harvinaisen raaka-aineen ehtyminen Anaerobinen mädätys myös vähentää huomattavasti rikkaruohon leviämistä, neutralisoimalla rikkaruohon siemenet, joita on syötteessä Syötteen teknisen ja lämpökäsittelyn sekä mädätelaitoksen sisäisten mikrobisten olosuhteiden ansiosta eläin- ja kasvipatogeenien määrä on mädäteperäisissä lannoitteissa selvästi pienempi ja monessa tapauksessa kokonaan hävitetty
Mädäteperäisten lannoitteiden edut Mädäteperäisillä lannoitteilla on muihin lannoitteisiin nähden positiivisemmat vaikutukset vesistöihin ja ilmastoon. Erittäin hyvien lannoiteominaisuuksiensa vuoksi tällainen lannoite hävitetään epätodennäköisemmin tarpeettomana (esim. kaatopaikalle). Epämiellyttävät hajut ja vaaralliset kaasut minimoidaan anaerobisen mädätyksen aikana. Mädäteperäisten orgaanisten lannoitteiden kasvihuonekaasu päästöarvot koko tuotantoketjun ajalta ovat erittäin alhaiset verrattuna mineraalilannoitteisiin. Yksi tonni keinotekoista lannoitetta korvattuna mädätepohjaisella lannoitteella säästää yhden tonnin öljyä, 108 tonnia vettä ja 7 tonnia hiilidioksidipäästöjä
Tuotteistamisen vaiheita
Lopuksi Diplomityöni löytyy kokonaisuudessaan osoitteesta: http://jultika.oulu.fi/files/nbnfioulu-201712013243.pdf Työstä löytyvät kaikki alkuperäiset lähteet myös tässä diasarjassa esitetyille tiedoille. Kiitos mielenkiinnosta!