Lannan käsittelyteknologiat ja lopputuotteiden käyttökelpoisuus ravinteina Sari Luostarinen Erikoistutkija, FT RAE-ajankohtaisseminaari
Miksi prosessoida lantaa? Hiili ja ravinteet merkittävä Potentiaalinen ympäristökuormittaja Mm. kasvihuonekaasu- ja ammoniakkipäästöt, ravinnevalumat Resurssi Orgaaninen aine: energiasisältö ja maaperän kunnon ylläpito Ravinteiden kierto väkilannoitetuotannon sijaan Fosfori uusiutumaton, typen tuotanto energiaintensiivistä ja kasvihuonekaasulähde Ympäristökuormitus hallittavissa ja resurssi otettavissa käyttöön ympäristöteknologisilla prosesseilla
Prosessointiteknologiat (1) Lukuisia erilaisia ympäristöteknologian prosesseja, joilla erilaiset käyttökohteet Soveltuvin prosessi tai prosessiketju valittava tapauskohtaisesti Käytettävissä olevat materiaalit Hinta (investointi- ja käyttökulut, tulot, säästöt) Työmäärä, erikoisosaaminen Mittakaava Tavoitteet Tuotteiden hyödynnettävyys ja markkinat Raaka-aineet: lanta kasvit biojäte teollisuuden sivutuotteet puhdistamoliete jne. Raaka-aineet: lanta kasvit biojäte teollisuuden sivutuotteet puhdistamoliete jne. Terminen käsittely Biokaasuprosessi Biokaasuprosessi Kompostointi Terminen kaasutus Biokaasu energiaksi Orgaaninen ravinnetuote Kaasu energiaksi Tuhka Biokaasu energiaksi Mekaaninen erotus lingolla Orgaaninen ravinnetuote Suotovesi Epäorgaaninen ravinnetuote Kuivajae Nestejae Ammoniakin strippaus Ilmastus, fosforin saostus ja biologinen typen poisto Orgaaninen ravinnetuote Epäorgaaninen ravinnetuote Purku vesistöön Energia- ja ravinnetaseet Ympäristöpäästöt ja kokonaiskestävyys
Prosessointiteknologiat (2) Katsaus lannan ja muiden eloperäisten materiaalien prosessointiin julkaistu osana HYÖTYLANTA-tutkimusohjelmaa 2010: Saatavissa sähköisenä: http://www.mtt.fi/mttraportti/pdf/mttraportti27.pdf Ympäristöteknologian prosessi Biologiset prosessit Biokaasuteknologia Kompostointi Ilmastus Nitrifikaatio-denitrifikaatio Vaihtoehtoiset typenpoistoprosessit Biologinen fosforin poisto Kemialliset prosessit Termokemiallinen käsittely Terminen kaasutus Fosforin ja kiintoaineen saostus ja/tai kiteytys Fysikaaliset prosessit Terminen käsittely Erotusprosessit Ammoniakin strippaus Kalvotekniikat Ultraääni Prosessoinnin tavoite/tavoitteet Biokaasun (energian) tuotanto, materiaalin hallittu stabilointi, liukoisen typen määrän lisääminen (ammonifikaatio), lannoitevalmisteet Materiaalin hallittu stabilointi, lannoitevalmisteet Orgaanisen aineen poisto Typen poisto jäte- ja rejektivesistä Typen poisto jäte- ja rejektivesistä Fosforin poisto jäte- ja rejektivesistä Hygienisointi/sterilointi, materiaalin hajoavuuden lisääminen (esikäsittely) Energiantuotto, materiaalin määrän vähentäminen, lannoitevalmisteet Fosforin ja kiintoaineen poisto ja/tai talteenotto väkevöinnillä eri jakeeseen Hygienisointi/sterilointi, materiaalin hajoavuuden lisääminen (esikäsittely) Materiaalin erottelu kuiva- ja nestejakeeseen Typen poisto ja/tai talteenotto väkevöimällä eri jakeeseen Orgaanisen aineen ja ravinteiden poisto ja/tai talteenotto eri jakeisiin Materiaalin hajoavuuden lisääminen (esikäsittely), hygienisointi
Kompostointi (1) Orgaanisen aineen mikrobiologinen hajotus hapellisissa eli aerobisissa olosuhteissa Optimaaliset olosuhteet varmistetaan sekoittamalla kompostoitava materiaali tukiaineeseen siten, että Seos on tasalaatuinen Ravinnesuhteet ovat tasaiset ja hiili:typpi-suhde 25 30:1 Kaasunvaihto ja mikrobien hapen saanti varmistuvat (huokoisuus) Seoksen kosteusprosentti on optimaalisesti 50-60%, karkealla aineksella jopa 75% (vesi mikrobeille välttämätön) Tukiaineena lantakomposteissa yleensä turve, olki tai hake Karkea tukiaine seulottavissa valmiista kompostista erilleen ja uudelleen käytettäväksi Myös riittävästä lämmöneristyksestä on huolehdittava
Kompostointi (2) Kompostoitumisprosessi etenee neljässä vaiheessa: Mesofiilivaiheen aikana mikrobitoiminta käynnistyy. Hajoamisreaktioiden seurauksena kompostimassan lämpötila nousee ja helposti hajoava orgaaninen aine hajoaa orgaanisiksi hapoiksi (ph laskee). Termofiilivaiheessa (>45 C) mikrobien hajotustoiminta on kiivaimmillaan ja orgaanisista typpiyhdisteistä vapautuva ammoniakki nostaa ph:ta. Nitraattityppeä muodostuu. Jäähtymisvaiheessa mikrobitoiminta hidastuu (helpoiten hajoava aine hyödynnetty) ja lämpötila sekä ph laskevat. Kypsymisvaiheessa muodostuu humusaineita. Termofiilivaiheessa saavutettu lämpötilahuippu ja sen kesto vaikuttavat kompostoidun lopputuotteen hygieeniseen laatuun Sivutuoteasetuksen vaatimus: 70 C, 1 h Muut validoitava, jos kompostia aikoo luovuttaa/myydä Esim. 50-60 C kolmen peräkkäisen päivän ajan?
Kompostointi (3) Aumakompostointi Tiivis alusta kuten kuivikelantalassa Kaasunvaihdon varmistaminen auman sopivan korkeuden (1,5-2,5 m) ja leveyden (1,5 m) mukaan ja/tai koneellinen ilmastus Kääntäminen tasaisen hajoamisen ja hygienisoitumisen varmistamiseksi Peittäminen edistää hajoamista (turve, komposti lämmöneristeeksi) Kypsymisvaiheen saavuttaminen kestää muutaman viikon Tuubikompostointi Muovikalvoon pakattu lantaa/lantaseosta ilmastetaan puhaltimella Tuubin halkaisija 1,5 tai 2 m, pituus jopa 60 m Traktoritäyttö, tasainen alusta Laitoskompostointi rummussa tai tunnelissa Hallituin ja nopein prosessi (kypsymisvaihe saavutettu muutamassa päivässä) Koneellinen ilmastus Lämmön talteenotto, hajukaasujen pesu ja ammoniakin talteenotto mahdollista
Kompostointi (4) Kompostoinnin lopputuote stabiili, kypsä, humusmainen komposti Kaikki helposti hajoava orgaaninen aine hajonnut Orgaaniset ravinteet vapautuneet Vähäinen kasvitoksisuus Hiili:typpi-suhde alle 20:1 Liukoinen typpi nitraattityppeä Tasalaatuisempi ja helpommin käsiteltävä kuin raakalanta Päästöt Lannan typestä voidaan hukata merkittävä osa ammoniakkipäästöinä erityisesti aumakompostoinnissa Heikentää kompostin lannoitevaikutusta, aiheuttaa hajupäästöjä, happamoittaa Myös typpidioksidipäästöjä (voimakas kasvihuonekaasu) Huonosti toimiva kompostointi voi tuottaa metaanipäästöjä (kasvihuonekaasu) Väkevät suotovedet myös kerättävä ja käsiteltävä asianmukaisesti
Jakeistus / separointi / erottaminen (1) Lannan kiintoaineen ja/tai ravinteiden erottaminen eri jakeisiin Prosesseja lukuisia ja jaoteltavissa seuraavasti: Ominaispainoon perustuvat, kuten laskeutus, flotaatio ja linkous Partikkelikokoon perustuvat, kuten seulat, suotonauhat, ruuvit, kalvot Haihdutus / kuivaus Voidaan yhdistää eri tavoin myös muihin prosesseihin Esim. elektroflotaatio, fosforin saostus/kiteytys Valintakriteerit tavoitteen mukaan Seula tai laskeutus: lannan pumpattavuuden nosto, tukkeumien ja sedimentaation esto Ruuvi: polttokelpoisen lannan kuivajakeen tuottaminen Dekantterilinko: fosforin erotuksen ja kuivajakeen kuiva-ainepitoisuuden maksimointi, nestejakeeseen kasville käyttökelpoinen N:P:K-suhde Erotettuja jakeita voidaan jatkojalostaa
Jakeistus / separointi / erottaminen (2) Linkouksessa käytetään yleensä dekantterilinkoa Jakeistettavaan lantaan kohdistetaan pyörivällä rummulla keskipakoisvoima, jolloin raskaammat hiukkaset ajautuvat reunalle ja rummun sisällä eri vauhdilla pyörivä ruuvi siirtää ne kiintoaineen poistopäähän. Samalla erottuva nestejae poistetaan ulommalla kehällä sijaitsevista aukoista. Tehokkain hienojakoisen aineen (ø 20-25 μm, jopa 4 μm isompien partikkeleiden mukana) ja fosforin jakeistustekniikka Ruuvit, seulat ja suotonauhat jakeistavat seuloihin tai kankaisiin perustuen Valuttavat tehottomampia kuin puristavat, toisaalta jälkimmäiset puristavat myös hienojakoista ainetta seulan läpi Erilaisia tehoja moottorikäyttöisistä traktorikäyttöisiin (karkeasti 10 70 m 3 /h) Erotuskyky rajallinen: Reikäkoko yleensä 0,5-1 mm, kun lietelannan partikkeleista 50-70% hiukkaskooltaan alle 0,125 mm Erotuskykyä voidaan tehostaa saostamalla fosforia ja kiintoainetta ennen jakeistamista
Jakeistus / separointi / erottaminen (3) Nauhapuristin Rumpuseula Ruuvipuristin Seulalinko Dekantterilinko Virtausnopeus (m 3 /h) 3,3 8 20 4 18 1,9 5,5 5 15 Erotusteho (%) - kuiva-aine 56 20 62 20 65 13 52 54 68 - typpi 32 10 25 5 28 6 30 20 40 - fosfori 29 10 26 7 33 6 24 52 78 - kalium 27 17 5 18 6 36 5 20 Tilavuuden vähenemä (%) 29 10 25 5 25 7 26 13 29 Spesifinen energia (kwh/m 3 ) 0,7 1 0,5 2,0 2,2 6,7 2,0 5,3 Lietelannan jakeistuslaitteiden teknisiä ominaisuuksia ja erottelukyky (Hjorth M. 2009. PhD thesis, Aarhus University / University of Southern Denmark)
Biokaasuteknologia Eloperäisen materiaalin mikrobiologinen hajotus Maatilojen raaka-aineet Eläintuotannon jätteet (lanta) Kasvibiomassat (energiakasvit, kasvintuotannon jätteet ja sivutuotteet, ympäristönhoidolliset kasvit) Yhdyskuntien raaka-aineet Puhdistamo- ja saostuskaivoliete Biojäte Teollisuuden jätteet ja sivutuotteet Perustana hapeton eli anaerobinen mikrobiologinen toiminta Lopputuotteina Metaania sisältävä biokaasu (50-70 % CH 4 ) Ravinnerikas käsittelyjäännös HYDROLYYSI ASIDOGENEESI ASETOGENEESI Proteiinit Aminohapot, sokerit Asetaatti NH 4 + Hiilihydraatit Välituotteet (lyhytketjuiset rasvahapot) Rasvat Rasvahapot, alkoholit Vety METANOGENEESI Metaani
Maatilojen biokaasulaitokset Maataloudessa Merkittävimmät raaka-aineet: lanta, kasvibiomassa Selkeät käyttökohteet lopputuotteille: ravinteet, orgaaninen aine Tarve hallita ympäristövaikutuksia: kiristyvät vaateet Yhdyskuntien ja teollisuuden materiaalit hyötykäyttöön Harkinta vastaanottamisessa silti tarpeen maatilojen laitoksilla Tilojen yhteislaitosten avulla (lanta)ravinteiden alueellinen uusjako Teknologian kokonaisvaltainen tarkastelu tarpeen: Biokaasuteknologia ei ole pelkkää uusiutuvan energian tuotantoa; hiilen ja ravinteiden tehokas ja turvallinen kierrätys sekä ympäristövaikutusten vähentäminen jopa tärkeämpää Kuva: Metener Oy
Lanta biokaasuprosessissa Erinomainen perusmateriaali Jatkuva, tasainen tuotanto Ravinteikas, hyvä puskurointikyky Metaanintuottopotentiaali yksin melko alhainen Biokaasutuotannon nostaminen lisämateriaaleilla Maatiloilla erityisesti kasvibiomassa Keskitetyissä myös teollisuuden ja yhdyskuntien sivuvirrat ja jätteet Lisämateriaalin valinnan perusteita: Saatavuus, varastoitavuus Kilpailukykyinen porttimaksu Lisäenergia Kuljetustarve Jäännöksen laatu (hygienia, haitta-aineet) Levityspinta-alan tarve Kuvat: S. Luostarinen Lanta/ Metaanipotentiaali Naudan lietelanta Naudan kuivalanta Sian lietelanta Sian kuivalanta Kananlanta m 3 CH 4 / t VS 120-300 126-250 180-490 162-270 150-300 m 3 CH 4 / t (tuorepaino) 10-20 24-55 12-24 33-39 42-156
Lisämateriaalit biokaasuprosessissa Soveltuvia kasvibiomassoja: Kasvintuotannon sivuvirrat Säilö- ja tuorerehu Erityiset energiakasvit Ympäristönhoidolliset kasvit Materiaali / Metaanipotentiaali m 3 CH 4 / t VS m 3 CH 4 / t (tuorepaino) Nurmi / nurmirehu 310-410 70-100 Ruokohelpi (tuorekorjattu) 250-350 50-110 Apila 280-300 40-70 Ruokajäte 300-500 130 Lihanjalostuksen sivutuotteet 500-900 100-300 Puhdistamoliete 220-430 10-32
Biokaasuprosessin jäännös vs. lanta Kasville käyttökelpoisempi typpi:fosfori -suhde Liukoisen typen osuus kasvaa (+20-30 % lanta; +50-85 % kasvit) Ammoniumtyppi suoraan kasvien käytettävissä Liukoistumisen määrä riippuu mm. raaka-aineista ja käsittelyprosessista Hiili/typpi-suhde laskee Muut lannoitevaikutukseltaan tärkeät aineet ennallaan Kalium, fosfori, kalsium, magnesium, mikroravinteet Muita etuja Maaperän orgaanisen aineen ylläpito Hygienisoituminen Riippuen prosessista Varmistettavissa erillisellä hygienisointiyksiköllä) Tasalaatuisempi ja juoksevampi Alhaisempi kuiva-ainepitoisuus Kasvitoksisuuden laskeminen, rikkakasvinsiementen tuhoutuminen
Jäännöksen jatkojalostus mahdollista Mittakaava vaikuttaa Tilakohtaisesti ehkä jakeistus, suurissa laitoksissa myös moninainen prosessiketju Tavoite yleensä kierrättää ravinteet, ei poistaa (hukata) niitä Jatkojalostusteknologiat Jakeistaminen yleensä ensimmäinen vaihe Kuivajakeen kompostointi tai rakeistus Nestejakeen väkevöinti väkilannoitteen omaisiksi tuotteiksi Typen strippaus, fosforin kiteytys/saostus, kalvotekniikat, Biovakka Suomi Oy:n stripperi Vehmaan biokaasulaitoksella. Kuva: Sari Luostarinen, MTT
Esimerkkejä jalostustekniikoista (1) Ammoniakin strippaus Ammoniumtypen väkevöinti ja talteenotto ammoniakkina kaasufaasin kautta haluttuun pesunesteeseen Käytännössä nestejakeen ph nostetaan korkeaksi, jolloin suurin osa ammoniumtypestä on ammoniakkimuodossa ja siirrettävissä puhaltamalla kaasufaasiin; kaasu johdetaan pesuriin, jossa ammoniakki liukenee pesunesteeseen Lopputuote lannoitevalmiste, esim. ammoniumvesi, ammoniumsulfaatti
Esimerkkejä jalostustekniikoista (2) Fosforin (ja kiintoaineen) saostus / kiteytys Saostuskemikaalin valinta vaikuttaa saostustehoon sekä saostettujen ravinteiden käytettävyyteen Rauta- ja alumiinisuolat tehokkaita, mutta muodostuvat fosforiyhdisteet kasveille käytännössä käyttökelvottomia Kiteytys kalsiumfosfaattina (apatiitti) tai magnesiumammoniumfosfaattina (struviitti) kehitysasteella, mutta ravinteet käyttökelpoisia hidasliukoisina lannoitteina Fosforin kiteytys mahdollista, Struviittina, kun käsiteltävässä materiaalissa on sekä fosforia että ammoniumtyppeä (biokaasuprosessin jäännös, erit. jakeistettu nestejae) Apatiittina, kun fosforipitoiseen materiaaliin lisätään kalkkia Kiteytysprosessit vielä kehitysasteella Oma menetelmänsä myös Yara Suomi Oy:llä: vesiliukoisen fosforin saostus kalsiumfosfaateiksi ja struviitiksi kipsin ja magnesiumoksidivalmisteen avulla
MTT:n maatilakohtainen biokaasulaitos Mansikki Suunnittelu ja rakentaminen: Metener Oy Käyttöönotto kesä 2009 Mitoitettu tilan vuosittaisten perussyöttömateriaalien mukaan: Lehmän lietelanta 3500 m 3 /vuosi (100-120 lypsävää) Kasvibiomassa 300 t/vuosi (n. 8 ha nurmea) Tutkimustarkoituksissa voidaan käyttää myös muita syöttömateriaaleja eri syöttösuhteissa
MTT:n Mansikin strategiset mitat 300 m 3 jälkikaasuallas Jatkuvasekoitteinen (yksi sekoitin) Kaasuhuppu kaasuvarastona Automatisoitu jäännöksen pumppaus paineviemärin kautta varastoaltaille 300 m 3 reaktori jatkuvasekoitteinen (kaksi sekoitinta, kaasusekoitusvalmius) Operointilämpötila +20 +55 C Automatisoitu lannansyöttö pumpulla 100 m 3 esisäiliöstä Kaasuhuppu kaasuvarastona Jäännös virtaa jälkikaasualtaaseen painovoimaisesti Tekninen tila 20 kw el + 43 kw th CHP 80 kw th kattila Biokaasun mittaukset Prosessin automaatio ja operointi Syöttölaite Kasvibiomassa tms. Ruuvi Kuvat: Sari Luostarinen
HYÖTYLANTA-tutkimusohjelman päätuloksia Loppuraportti ladattavissa: http://www.mtt.fi/mttraportti/pdf/mttraportti21.pdf
HYÖTYLANTA-teknologiaskenaariot Tyyppitila: Nauta- ja sikatilat, joilla muodostuu lietelantaa (sonta + virtsa + kuivike- ja rehujäämät + pesuvedet) 3000 t/a Lannan ominaisuudet: Viljavuuspalvelun lantatilastot 2000-2004 + 15 % Kolme mittakaavaa: Mittakaava Lietelanta (t/a) Kasvibiomassa (t/a) Muu materiaali (t/a) Tilakohtainen (1 tyyppitila) 3 000 300 - Tilojen yhteinen ( 5 tyyppitilaa) 15 000 1 000 - Keskitetty (10 tyyppitilaa + muu) 30 000-30 000 Prosessoinnit: Kompostointi Rakeistus Jakeistus (separointi) Biokaasuteknologia HUOM. Esitetyt hinnat ja energiankulutukset suuntaa-antavia
HYÖTYLANTA-päätulokset: tilakohtainen prosessointi (1) Kompostointi Kuivalanta tai lietelannasta / biokaasuprosessin käsittelyjäännöksestä jakeistettu kuivajae aumaan tai kompostoriin Erityishuomio ravinnehäviöihin Rakeistus Väkevän suotoveden määrä minimoitava oikealla kuiva-ainepitoisuudella Typen haihdunta minimoitava riski hukata jopa 25-60 % kokonaistypestä Huomioitava oikea ilmanvaihto, massan C:N-suhde ja typen/ammoniakin pitoisuus Mitä alhaisempi kuiva-ainepitoisuus, sitä enemmän typpihäviöitä Lietelannasta / jäännöksestä jakeistetun kuivajakeen lisäkuivaus ja puristaminen rakeiksi Edut: kuljetettavuus, korkea fosforipitoisuus Heikkoudet: energiankulutus, kuumeneminen, korkea fosforipitoisuus, ei helppoliukoisia ravinteita
HYÖTYLANTA-päätulokset: tilakohtainen prosessointi (2) Lietelannan jakeistus: Tavoite esim. kiintoaineen erotus, ravinnesuhteiden muuttaminen, biokaasuprosessiin kuljetettavan jakeen erotus Erilaisia menetelmiä ml. ruuvikuivain, seulaerotus ja linko Valinta riippuu erottelutavoitteesta: esim. lingolla tehokkain kiintoaineen ja fosforin erottamisessa Investointikulu korkein lingolla (100 000 ): tilojen yhteistyö alentaa kuluja per tila Tuotettu nestejae levitettävissä liukoisen typen mukaan Biokaasuteknologia: Energiantuotto lietelannasta bruttona 320-330 MWh/a Investointikulu 320 000 Liukoisen typen lisäys (+20-30% lannalla), jolloin jäännös usein levitettävissä liukoisen typen mukaan Pieni säilörehulisä lietelantaan Kaksinkertaistaa energiantuotannon (~620 MWh/a) Parantaa käsittelyjäännöksen ravinnetasetta kasville Levitysindeksi (N:P)* 1 --- vrt. raaka lietelanta 1,1 Alentaa myös laitoksen oman energiankulutuksen osuutta tuotetusta energiasta *N:P-indeksi = 90 kg NH 4 -N/ha (sellaisenaan) + 20 kg Ptot/ha (85 %)
HYÖTYLANTA-päätulokset: tilojen yhteinen prosessointi Biokaasuteknologia + jakeistus: Pelkän lietelannan käsittely Energiantuotto bruttona 1610-1630 MWh/a (oma kulutus 19 %) Jäännöksestä ei jakeistuksella merkittävästi erilaisia jakeita (alhainen ka) Investointikulu 1 M biokaasulaitos + 100 000 linko Yhden tilan lietelanta + jakeistettu kuivajae neljältä tilalta Energiantuotto bruttona 600 660 MWh/a Jäännös jakeistettavissa kuivajakeeksi (70% P:sta) ja nestejakeeksi (N:P-indeksi 0,94-1) Jakeistettu kuivajae kaikilta tiloilta Tehokkain erotus lingolla, mutta syötteen laimentamistarve laitoksella Energiantuotto bruttona 340 430 MWh/a: jopa 80% energiapotentiaalista jää tiloille nestejakeeseen Jäännös P-painotteinen (N:P-indeksi 0,63-0,84) Jakeistamalla typpi nestejakeeseen (N:P-indeksi 1,9-2,6) ja levitettävissä liukoisen typen mukaan Kasvibiomassan lisäys kaksinkertaistaa lietelantaa käsittelevän laitoksen energiatuotannon (2490 2510 MWh/a) ja mahdollistaa kuivajaetta käsittelevän laitoksen energiantuotannon pysymisen lietelaitoksen tasolla (1580 1810 MWh/a) Myös jäännöksen ravinnesuhteet edullisemmat kasveille Nestejakeessa paljon typpeä (nautatilalla N:P-indeksi 4,7) *N:P-indeksi = 90 kg NH 4 -N/ha (sellaisenaan) + 20 kg Ptot/ha (85 %)
HYÖTYLANTA-päätulokset: keskitetty prosessointi Biokaasuteknologia + jakeistus + jatkojalostus: Lietelannan ja muun materiaalin käsittely sellaisenaan Energiantuotto bruttona 22 000 MWh/a (oma energiankulutus 5 %) Investointikustannus 5 M biokaasulaitos + 200 000 linko Jakeistettu kuivajae tiloilta ja muu materiaali sellaisenaan Laimennusveden tarve (vähennettävissä, jos osa lannasta lietelantana) Energiatuotto bruttona 20 000 MWh/a (oma energiankulutus <6 % linkous ml.) Jäännös luokitellaan lannoitevalmisteeksi Jäännökset pääasiassa typpirajoitteisia peltokäytössä Lietelanta Ntot NH 4 -N Ptot Psol Nauta (t/a) 285 90 33 8,25 Sika (t/a) 312 127 42 10,5 Peltoalatarve (ha/a) 1676 1835 1000 1417 660 840* 413 525 * lantapohjaisissa kokonaisfosforista huomioidaan 85 %, puhdistamolietepohjaisissa 40 % Jäännöksen jakeistetusta nestejakeesta uusia lannoitevalmisteita Strippaamalla typpivesi tai ammoniumsulfaatti (ei lainkaan fosforia, kuljetus mielekästä Struviittikiteytyksellä magnesiumammoniumfosfaatti (hidasliukoinen P-lannoite, myös typpeä) Koko prosessiketjun energiankulutus 23 % raaka-aineiden energiasisällöstä
HYÖTYLANTA-ravinnekäyttö Tapio Salon ja Kari Ylivainion esitys ladattavissa: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/kestavatuotanto/fossiilisestauusiutuvaan/hyotylanta Lanta on maatilojen ensisijainen kierrätysmateriaali Raakalanta hyötyy fosforipoikkeuksesta, jolloin P-luku ei käänny laskuun eikä fosforia käytetä lohkoilla, joilla olisi tarvetta Kuljetusetäisyydet yleensä lyhyet Lietelannan ja virtsan sijoittaminen tukikelpoista Imago parempi kuin yhdyskuntamateriaaleilla Suositukset viljelijälle ja hallinnolle Erityisesti jakeistaminen voi tehostaa lantaravinteiden käyttöä Positiiviset kannustimet tarpeen ohjaamaan lannan prosessointiin
HYÖTYLANTA-taloustarkastelut Heikki Lehtosen esitys ladattavissa: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/kestavatuotanto/fossiilisestauusiutuvaan/hyotylanta Kiintoaineen ja fosforin erottaminen jakeistamalla kannattavaa usean ison tilan yhteistyönä Voi helpottaa liikafosforista kärsivien tilojen kasvua Tärkeää saadun eloperäisen fosforilannoitteen hyödyntäminen - Jos kysyntää ja kustannukset kohtuulliset, fosforitaseet ja keinolannoitefosforin käyttö alenevat koko maassa keskimäärin 30-50% Voi johtaa tuotannon kasvuun yksittäisillä alueilla, missä ennestään paljon kotieläimiä Orgaanisten lannoitteiden oltava kilpailukykyisiä vaihtoehtoja väkilannoitteille tarvetta toimintamallien ja prosessien kehitykseen Se mikä käsittelyn helppoudessa hävitään, voitettava sujuvalla työnjaolla, osaamisella ja kustannussäästöillä ja pienemmällä hintavaihtelulla Kysyntää lantaravinteille voi olla lähelläkin, jos työnjako ja hinta kohdallaan Lannan kuljetusmatkojen pidentäminen voi sekin olla kannattavaa jos ravinteet kasvien käyttöön ja työ sujuvaa Keskeistä edelleen myös lannan sijoituslevitykseen siirtyminen ja syyslevityksen vähentäminen
HYÖTYLANTA-elinkaariset vaikutukset Katri Rankisen ja Juha Grönroosin esitys ladattavissa: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/kestavatuotanto/fossiilisestauusiutuvaan/hyotylanta Lannan prosessoinnilla (jakeistus, biokaasu) on potentiaalia vähentää merkittävästi maatalouden päästöjä ilmaan, vesistöihin ja maaperään yhdessä muiden oikeiden ja oikea-aikaisten toimien kanssa Ympäristöetujen varmistamiseksi prosessoitujen lopputuotteiden oikea käsittely avainasemassa! Varastojen kattaminen (ammoniakki) Etävarastot Peltolevitys sijoittamalla / multaamalla Levitys vain kasvukaudella Levitys todellisten ravinnepitoisuuksien mukaan Eläin- ja kasvitilojen yhteistyö tärkeää ja kehittämisen arvoista
Lainattu: Katri Rankinen, SYKE 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
Lainattu: Katri Rankinen, SYKE 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
Lainattu: Katri Rankinen, SYKE 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)
Baltic MANURE Lannasta liiketoimintaa EU:n Itämeristrategian lippulaivahanke MTT koordinoi, 18 partneria kaikista Itämeren maista 2010-2013, Baltic Sea Region Programme rahoittaa http://www.balticmanure.eu Tavoite muuttaa käsitys lannasta jätteenä arvokkaaksi resurssiksi ja luoda lannasta liiketoimintaa Tiedon keruu ja jako tieto-, politiikka- ja liiketoimintafoorumeiden kautta Työ keskittyy lannan käsittelyn uusiin teknologioihin, lannan käytön kestävään ja ympäristöystävälliseen tehostamiseen, ravinteiden (fosfori) kierrättämiseen, lannan energiapotentiaaliin sekä lannan käsittelyn liiketoimintaan Myös Suomen lantateknologioita tuottavat yritykset ja muut toimijat toivotaan mukaan hanketoimintaan! The project is partly financed by the European Union European Regional Development Fund
Kiitos mielenkiinnosta! sari.luostarinen@mtt.fi 040 355 7028