SELVITYS HEVOSEN KUIVIKELANNAN HYÖTYKÄYTTÖMAHDOLLISUUKSISTA TEKNILLISESTÄ, JURIDISESTA SEKÄ TALLIYRITTÄJIEN NÄKÖKULMASTA.

SELVITYS HEVOSEN KUIVIKELANNAN HYÖTYKÄYTTÖMAHDOLLISUUKSISTA TEKNILLISESTÄ, JURIDISESTA SEKÄ TALLIYRITTÄJIEN NÄKÖKULMASTA Anna Tenhunen YMPÄRISTÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA TEKNILLINEN TIEDEKUNTA KANDIDAATINTYÖ 387 2014

SELVITYS HEVOSEN KUIVIKELANNAN HYÖTYKÄYTTÖMAHDOLLISUUKSISTA TEKNILLISESTÄ, JURIDISESTA SEKÄ TALLIYRITTÄJIEN NÄKÖKULMASTA Anna Tenhunen Ohjaajat: Heino Jyrki Hanski Taru Tenhunen Maija YMPÄRISTÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA TEKNILLINEN TIEDEKUNTA KANDIDAATINTYÖ 387 2014

TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Tiedekunta Teknillinen tiedekunta Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta Laboratorio Prosessimetallurgia Tekijä Tenhunen, Anna Elina Työn ohjaajat Heino, Jyrki, TkT Hanski, Taru, TkK Tenhunen, Maija, KTM Työn nimi Selvitys hevosen kuivikelannan hyötykäyttömahdollisuuksista teknillisestä, juridisesta sekä talliyrittäjien näkökulmasta Koulutusohjelma Ympäristötekniikka Tiivistelmä Työn laji Kandidaatintyö Aika 24.03.2014 Sivumäärä 35 sivua ja 7 liitettä Tällä hetkellä puru-, turve-, olki-, olkipelletti- ja puupellettipohjaisille kuivikelannoille ei ole pienemmille talleille soveltuvaa hyötykäyttömahdollisuutta, jolla voidaan hyödyntää kuivikelanta lämmöksi tai energiaksi. Hyötykäyttövaihtoehtoja tarkasteltiin eri näkökulmista lähtien liikkeelle lannan ominaisuuksien määrittämisestä. Soveltuvia tekniikoita tarkasteltiin läheisesti juridisesta näkökulmasta lakien asettaessa kuivikejätteelle tarkat rajat. Tallien toimintatapoja sekä tallinpitäjien näkökulmia ja kiinnostusta hyötykäytön soveltuvuuteen sekä heidän investointivalmiuttaan tarkasteltiin maanlaajuisen, vapaasti internetissä vastattavissa olleen kyselytutkimuksen avulla. Suomen lainsäädännön pohjalta kuivikelannan hyötykäyttöön soveltuvat kompostointi, biokaasutus, kaasutus sekä pyrolyysi. Jotta löydettäisiin pieneen mittakaavaan soveltuvia toimintamalleja, näitä menetelmiä olisi syytä tarkastella tarkemmin. Erityisesti käytetylle kuivikepurulle tulisi löytää soveltuvia hyötykäyttömenetelmiä, sillä tällä hetkellä se koetaan ongelmalliseksi jatkokäyttöä ajatellen eikä se oikein sovellu tarjolla oleviin menetelmiin. Kyselytutkimuksen pohjalta saatiin tuloksia eri kuiviketyyppeihin sekä eri lantahuoltovaihtoehtoihin liittyvistä kustannuksista sekä pystyttiin määrittelemään paljonko vastaajien talleissa muodostuu kuivikelantaa. Näitä laskelmia voidaan hyödyntää suuntaa antavasti esimerkiksi arvioidessa kuivike- ja lantalapuolen kustannuksia tallin suunnitteluvaiheessa. Keskimäärin kuivikelantaa syntyy 17 m 3 /hevonen/a ja keskimäärin kuivike maksaa 271 /hevonen/a. Asiasanat Kuivikelanta, hyötykäyttö, biokaasutus, lainsäädäntö, lannoite Säilytyspaikka Koulutusohjelman sähköinen kirjasto

ALKUSANAT Kiitokset kiinnostavasta aiheesta kuuluuvat kandidaatintutkinnon asiantuntijaohjaajalle TkK Taru Hanskille. Taru Hanskin diplomityön (Kaasuntuotannon kannattavuus hevosenlantakuivikeseoksesta hevostallinpitäjän näkökulmasta) pohjalta löytyi tarve kyselytutkimukselle, joka toteutettiin omaopettajani TkT Jyrki Heinon avustamana. Iso kiitos kuuluu myös sisarelleni KTM Maija Tenhuselle kandidaatin työn kommentoinnista ja parannusehdotusten tekemisestä. Onnistuneesta kyselytutkimuksesta kuuluu iso kiitos Hippolikselle, Hevosyrittäjän ympäri Suomen-yhteisölle, Maija Tenhuselle sekä Taru Hanskille. Lämpimästi kiitän myös kyselytutkimukseen vastanneita, ilman heidän panosta ei kyselytutkimukseen olisi saatu niin kattavia tuloksia. Oulussa, 24.03.2014 Anna Tenhunen

SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO... 1-1 2 HEVOSLANTALAN KUIVIKEJÄTE... 2-2 2.1 Kuivikelannan ominaisuudet... 2-2 2.2 Kuivikelanta lannoitteena... 2-4 2.2.1 Kompostoitu kuivikelanta ja sen ominaisuudet... 2-5 2.2.2 Mädätetty kuivikelanta ja sen ominaisuudet... 2-5 2.2.3 Hukkakauran vaikutus lannoitekäyttöön... 2-6 2.2.4 Ympäristöhaitat lannoitteessa... 2-7 2.3 Muut ympäristöhaitat... 2-9 3 HYÖTYKÄYTTÖ... 3-12 3.1 Biokaasutus... 3-12 3.1.1 Märkämädätys... 3-13 3.1.2 Kuivamädätys... 3-13 3.1.3 Biokaasun hyödyntäminen lämmöksi ja sähköksi... 3-14 3.2 Kaasutus, pyrolyysi ja poltto... 3-15 3.3 Kompostointi... 3-16 3.4 Hyötykäyttömahdollisuuksien vertailu... 3-17 4 LAINSÄÄDÄNTÖ... 4-18 4.1 Kuivikelannan polttoon liittyvä lainsäädäntö... 4-18 4.2 Kuivikelannan kaasutukseen ja pyrolyysiin liittyvä lainsäädäntö... 4-19 4.3 Hevosenlannan biokaasutukseen liittyvä lainsäädäntö... 4-19 5 KYSELYTUTKIMUS JA SEN TULOKSET... 5-20 5.1 Metodologia... 5-21 5.2 Tulokset... 5-21

5.2.1 Yleistiedot... 5-21 5.2.2 Kuivikkeiden ja kuivikelantatyyppien kustannukset... 5-24 5.2.3 Loppusijoitukseen liittyvät kustannukset... 5-26 5.2.4 Hyötykäyttö... 5-27 5.2.5 Investointivalmius... 5-29 6 YHTEENVETO... 6-30 7 LÄHDELUETTELO... 7-32 KANDIDAATINTYÖN LIITTEET Liite 1. Kyselylomake Liite 2. Vastaajien maakuntakohtainen jaottelu Liite 3. Vastaajien hevosten ulkoilu- ja laidunaika sekä tarhojen siivoustottumukset Liite 4. Vastaajien lantalatyypit sekä kuivikelannan toimitustavat loppusijoitukseen Liite 5. Kuivikekohtaiset kulutus- ja hintakuvaajat Liite 6. Kuivikelannan kuivikekohtainen muodostus Liite 7. Kuivikelannasta, lantalasta, kuljetuksista sekä loppusijoituskohteista aiheutuvat kuivikekohtaiset kustannukset

1 JOHDANTO Suomessa oli vuonna 2010 noin 16 000 hevostallia ja 75 000 hevosta. Arvioidaan, että yksi hevonen tuottaa vuotta kohti keskimäärin 12 m 3 lantajätettä, joten vuonna 2010 muodostui jopa 900 000 m 3 kuivikelantaa (Finlex 931/2000). Vuoteen 2030 mennessä arvioidaan hevosia olevan Suomessa jo 140 000. Vuosittain hevosten lukumäärä kasvaa noin 2000 hevosella. Talleista jopa 75 % sijaitsee maatilan yhteydessä ja 25 % talleista ovat kaupunkitalleja joilla ei ole maatilakytköstä. Infrastruktuuriin arvioidaan vuosittain sijoitettavan 16 milj.. (Suomalaisen hevosalan katsastus 2010) Suomen lainsäädännön mukaan hevosten ulkoilutarhat sekä karsinat tulisi siivota päivittäin, jonka lisäksi tallinpitäjät ovat velvoitettuja huolehtimaan asianmukaisesta kuivikejätteen väliaikais- ja loppusijoituksesta. Suurin osa lantalan jätteestä päätyy pelloille lannoitteena, kompostoitavaksi tai kaatopaikoille, kun taas muualla Euroopassa, on tyypillistä hyödyntää kuivikelanta energian- ja lämmöntuotannossa. Koska poltto ei ole Suomessa mahdollista, tulee tutkia vaihtoehtoisia tapoja lannan hyötykäytölle. Hevosen lanta ja käytettävä kuivike ovat biojätettä, jolle tulisi löytää sopivia vaihtoehtoisia hyödyntämismahdollisuuksia. (Jauhiainen & Loukola 2011) Hevosenlanta kaatopaikalla on osa ympäristöongelmaa, koska sitä ei hyödynnetä sille parhaiten sopimalla tavalla. Hevosenlannan hyötykäytöllä energiantuotannossa olisi mahdollisuus pienentää ympäristövaikutuksia, kasvattaa tehokkuutta ja näin ollen useiden kotimaisten yritysten kannattavuutta. Tässä kandidaatintyössä perehdytään hevosenlannan aiheuttamiin ympäristöhaittoihin, vaihtoehtoisiin hyötykäyttötekniikoihin sekä niihin liittyviin poliittisiin ja juridisiin näkökulmiin. Kyselytutkimuksen tavoitteena on selvittää, paljonko hevostallien lantalan jätehuolto maksaa hevosta kohden, minkälaisista hyötykäyttömahdollisuuksista talliyrittäjät ovat kiinnostuneita ja kuinka paljon he ovat valmiita investoimaan hyötykäyttöön tarkoitettuun laitteistoon. Tarkoituksena on myös laatia selkeä katsaus hyötykäyttöön soveltuvista tekniikoista, joista olisi erityisesti tallinpitäjille apua. 1-1

2 HEVOSLANTALAN KUIVIKEJÄTE Talleilla syntyy jätettä hevosten karsinoista sekä ulkoilutiloista. Ulkoilutiloista tulee yleensä pelkkää lantaa, karsinoista taas kuivikelantaa eli lantaa, virtsaa sekä kuiviketta. Karsinoista ja ulkoilutiloista tuleva jäte sijoitetaan väliaikaisesti lantalaan. Lantalaan saatetaan usein myös laittaa pilalle mennyttä heinää tai olkea sekä muita biojätteitä. Suomen lainsäädäntö kehottaa puhdistamaan hevosten karsinat sekä ulkoilutilat säännöllisesti. Hevosjärjestö Hippoliksen vuonna 2010 teettämän katsauksen perusteella Suomessa olisi vuonna 2013 ollut jo yli 80 000 hevosta (Suomalaisen hevosalan katsastus 2010). Valtioneuvoston nitraatti-asetuksen mukaan kuivikelantaa syntyy keskimäärin 12 m 3 /hevonen/a, joten tällä hetkellä kuivikelantaa syntyy vuositasolla arviolta noin 972 000 m 3 (Finlex 931/2000). 2.1 Kuivikelannan ominaisuudet Lanta koostuu sulamattomasta ravinnosta sekä suolen mikrobimassasta. Tuoreen lannan kosteusprosentti on 50-70 %, kuivikkeen kanssa noin 50 %. Lannan ja virtsan mukana kuivikelantaan voi kulkeutua lääkejäämiä, rikkakasvien siemeniä, loiseläinten munia sekä verenkierrosta poistuneita liukoisia yhdisteitä. (Rantala & Viljakainen 2010) Kuivikelannan ominaisuuksiin ja hyötykäyttövaihtoehtoihin vaikuttaa oleellisesti se, minkä tyyppistä kuiviketta karsinoissa käytetään. Kuivikevaihtoehtoja hevosille on Suomessa useita, joista tyypillisimmät ovat puru ja turve. Purun ja turpeen lisäksi käytetään jonkin verran olkea. Uusimpia kuivikemuotoja ovat puu- ja olkipelletit. Pelletöinnillä pyritään tehostamaan näiden kuiviketyyppien luonnostaan huonoa nesteen sitomiskykyä. Lisäksi pelletöinti pienentää oljen ja puupohjaisten kuiviketyyppien kulutusta. Kuivikekohtaiset ominaisuudet vaikuttavat kuivikkeen kulutukseen. (Airaksinen et al. 2001; Holopainen 2012) Turpeella on jatkokäyttöä ajatellen parhaimmat ominaisuudet, mutta silti puru on varsin suosittu kuivike turpeen rinnalla. Purulla on hyvä nesteensitomiskyky ja siitä pidetään sen valoisuuden sekä raikkaan tuoksun ansiosta. Tämän vuoksi usein käytetään myös 2-2

purun ja turpeen sekoitusta. Tottumuksien ja mieltymysten lisäksi kuivikkeen valintaan vaikuttaa kuivikkeen saatavuus ja hinta. (Rantala & Viljakainen 2010) Kuivikkeen tärkeimmät ominaisuudet sen käyttäjälle ovat kyky sitoa ammoniakkia ja nestettä, pölyttömyys sekä pieni homepölypitoisuus. (Airaksinen 2006) Taulukossa 1 on esitetty pääkuivikkeina käytettyjen purun ja turpeen ominaisuuksia. Purua ja turvetta on saatavilla useita eri laatuja, mutta pääsääntöisesti useimmilla alueilla puru on kalliimpaa kuin turve. Tammikuussa 2014 Agrimarket on hinnoitellut paalatun, hyvälaatuisen turpeen ja purun siten, että puru on noin 30-35 % kalliimpaa kuin turve. (Agrimarket 2014) Myös vuonna 2005 annettu tieto asettaa irtopurun 30-35 % kalliimmaksi kuin irtoturpeen (Airaksinen 2006). Taulukko 1. Purun ja turpeen ominaisuuksia (Agrimarket 2014; Rantala & Viljanen 2010). Kuiviketyyppi Puru Turve Saatavuus Suhteellisen hyvä Suhteellisen hyvä, riippuu turvesoiden turpeen nostokestästä Hinta 0,40 /kg a) 0,30 /kg a) Kompostoitavuus Nesteen suhteellinen sitomiskyky NH 3 suhteellinen sitomiskyky Hajoaa ja kompostoituu hitaasti, kuluttaa typpeä Nopeaa, pari kuukautta. Pidättää ja luovuttaa ravinteita maaperään hyvin. 100, erinomainen b) 64, keskinkertainen b) 66, keskinkertainen b) 100, erinomainen b) Kulutus Suuri Pieni Pieni pienen HN 3 -pitoisuuden vuoksi, kuluu entisestään kompostoituessa. Typen määrä kuivikelannassa Loppusijoitus Vaikeaa, sitoo typpeä maaperästä. Tuo orgaanista ainetta pelloille. a) Agrimarket 2014 b) Rantala & Viljanen 2010 Suuri, sitoo hyvin kaikki ravinteet ja ammoniakin. Helppoa, sisältää runsaasti typpeä. Soveltuu erinomaisesti maanviljelyyn. Kuivike on tähän asti määrännyt hyvin pitkälti sen, mihin kuivikelanta voidaan hyödyntää, sillä tyypillisimmät vaihtoehdot ovat olleet turpeelle pelto ja purulle 2-3

kaatopaikka. Pienimmillä talleilla loppusijoitus on usein puutteellista ja lanta saattaa päätyä esimerkiksi pellon- ja metsän reunoille, käsittelemättömänä kotipuutarhoihin tai lantaa saatetaan kerätä tallin läheisyyteen useampia vuosia. (Haapakoski 2012) Tyypillisesti kuivikelantaseoksessa on 60-80 % kuiviketta. Hevosen lannan todetaan kompostoituvan nopeasti, kun taas kuivikemateriaalien kompostoitumisnopeus vaihtelee, hitaimpia ovat puupohjaiset kuivikkeet. (Airaksinen 2006) Turvekuivikkeet ja puhdas lanta soveltuvat hyvin lannoitteiksi, mutta puupohjaisille kuivikkeille tarvitaan muita mahdollisia hyötykäyttömahdollisuuksia. (Holopainen et al. 2002; Airaksinen et al. 2001) 2.2 Kuivikelanta lannoitteena Hevosenlanta sisältää typpeä, fosforia sekä kaliumia. (Pesonen et al. 2008) Kaikille viljelyksille on ominaiset lannoiteohjeistukset eri ravinteiden suhteen. Myös maaperätyypit vaikuttavat siihen, minkälaista lannoitetta tarvitaan. (Ilvonen 2013) Typpi esiintyy maaperässä ja vesistöissä yhdisteinä, kuten nitraatteina ja ammoniumsuoloina. Näitä yhdisteitä tarvitsevat esimerkiksi kasvit kasvaakseen kunnolla ja saavuttaakseen optimaalisen lehtivihreän. Fosfori vastaa kasvin energian saannista ja on erityisen hyödyllinen taimille kasvuvaiheen alussa. Lannasta peräisin oleva fosfori on orgaanista ja sen täytyy muuttua fosfaateiksi, jotta se olisi kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Kaliumia esiintyy maassa maahiukkasten pinnoilla, maavedessä sekä mineraalikiteiden väliin pidättäytyneenä yksiarvoisena kationina. Kalium on herkkä huuhtoutumiselle. Sillä on keskeinen rooli kasvien yhteyttämisessä ja kaliumin puute näkyy kasveissa kasvun hidastumisena aineenvaihdunnan hidastuessa. (Ilvonen 2013) Kuivikkeen tyypillä, laadulla ja käytettävällä hyötykäyttötekniikalla voidaan olennaisesti vaikuttaa lannoitteen koostumukseen. Tyypillisin lannoitetyyppi on kompostoinnin tuote. Biokaasutuksessa saadaan eri kohteisiin soveltuvaa lannoitetta 2-4

metaanin sivutuotteena. Kompostoidulla ja biokaasututella kuivikelannalla on kuitenkin eroavaisuuksia. Lannoitevaihtoehtoja kuivikelannasta ovat lietemuotoinen sekä kiinteä lannoite. Lietteessä on lähestulkoon kaikki typpi tallessa ja se on ominaisuuksiltaan nestemäistä. Kiinteässä lannoitetyypissä ei ole vettä, joka on poistettaessa vienyt osan typestä mukanaan. Kiinteä mädäte voidaan levittää kiinteän lannan tavoin ja se on varsin hienojakoista ja lapioitavissa. (Holopainen et al. 2012) 2.2.1 Kompostoitu kuivikelanta ja sen ominaisuudet Mikäli lanta hyödynnetään lannoitteena, se ei tällöin ole enää jätettä lainopillisesta näkökulmasta. Proagrian jäteoppaassa lanta ohjeistetaan hyödyntämään lannoitteiksi pelloille, mutta myös peitetyt lantapatterit ovat vaihtoehto. (Maaseutuyritysten jätehuolto-opas 2007) Lantapatteri on pellolle kasattavaa kuivikelantaa. Riittävän kauan kompostoitu kuivikelanta soveltuu maanparannusaineeksi. Purua joudutaan kompostoimaan pidempään kuin turvetta ja olkisilppua. Turve säilöö ravintoaineet itseensä vapauttaen ne maaperään. Puru taas sitoo maaperästä ravintoaineita kompostoituessaan. (Virkkunen 2012) 2.2.2 Mädätetty kuivikelanta ja sen ominaisuudet Yleisesti mädäte eli mädätetty kuivikelanta soveltuu erinomaisesti arvokkaiden ravinteidensa vuoksi lannoitevalmisteeksi. Mädäte on lisäksi lähes hajutonta lannoitetta. (Virkkunen et al. 2010) Humuksena sitä voidaan levittää pelloille ja lietteenä se soveltuu myös nurmelle. Mikäli mädäte pelletöidään, soveltuu se niin metsä- kuin peltolannotteeksi. Mädätettä voidaan myös myydä rakentajille multana. Mädätettä voidaan hyödyntää myös kaatopaikan maisemointiin. Arvokkaiden ravintoaineidensa vuoksi maisemointikäyttö ei kuitenkaan tulisi olla ensimmäinen vaihtoehto. (Ladec 2013) Mädätteen lannoitepotentiaalia ja mahdollisia riskejä, kuten hukkakauran ja muiden toksiinien kulkeutumista mädätteeseen, tutkitaan parhaillaan. (Marttinen 2011) 2-5

Biokaasutuksessa lannan kasvitoksiset yhdisteet vähenevät, patogeeniset mikrobit vähenevät huomattavasti sekä jäännöksen hajuhaitat ovat olemattomat raakalantaan verrattuna. Lisäksi biokaasutuksessa merkittävä osa typestä muuttuu liukoiseen, kasvien hyödyntämiselle tarvittavaan muotoon. Mädäte vastaa lannoiteominaisuuksiltaan keinolannoitteita. (Kokkonen & Imppola 2010) Erityisesti märkämädätyksessä syntyvä lietelanta soveltuu erinomaisesti lannoitteeksi, sillä mädätyksessä bakteerit pilkkovat aineosia kasvustolle soveltuvaan muotoon. Märkämädätys vaatii suuret säilytysaltaat, minkä vuoksi se ei ole vielä toteutettavissa pienessä mittakaavassa. (Ladec 2013) Märkämädätyksessä syntyvä lietemäinen lannoite on typpipitoisempaa kuin kuivamädätyksessä syntyvä lannoite. Kuivamädätyksen kiinteästä lannoitteesta poistuu osa typestä vedenpoiston yhteydessä. Kuitenkin kuivamädätyksessäkin syntynyt kiinteä maanparannusaine voidaan hyödyntää lannoitteena. Mädäte on kiinteää kun sen kosteusprosentti on alle 90 %. (Virkkunen et al. 2010) 2.2.3 Hukkakauran vaikutus lannoitekäyttöön Hukkakaura on heinämäinen rikkakasvi, joka heikentää kauransadon laatua. Se aiheuttaa vuositasolla jopa miljoonien eurojen tappiot niin menetetyssä sadossa kuin torjuntaan käytettävissä kustannuksissa. Mikäli hukkakauraa esiintyy kahdella eri tarkkailulohkolla, saa siementuotantoa niillä lohkoilla harjoittaa vain tietyillä lajikkeilla. Muilla tarkkailulohkoilla voidaan harjoittaa normaalia siementuotantoa. Mikäli taas hukkakauraa esiintyy kolmella tarkkailulohkolla, siementuotantoa ei hyväksytä ollenkaan, ennen kuin tila on vapautunut hukkakaurasta ja päässyt pois hukkakaurarekisteristä. (Evira 2010) Hukkakaura lisääntyy ja leviää nopeasti, joten sen torjunta ja kitkeminen on erittäin tärkeää myös EU-tukien kannalta. Mikäli hukkakauraa tavataan pelloissa, voi maanviljelijä menettää EU-tukeansa. Hukkakauran osuus vuonna 2012 viljelijöiden tukihakemusten perusteella oli 16,5 %. (Evira 2012) 2-6

Hukkakaura voi kulkeutua hevosen syömän rehun mukana hevosen elimistöön ja sieltä edelleen lantaan. (Holopainen et al 2012) Maanviljelijät ovatkin usein varsin tarkkoja siitä, mistä he ottavat pelloillensa lannoitusmielessä kuivikelantaa. 2.2.4 Ympäristöhaitat lannoitteessa Ympäristöön voi imeytyä hevosenlannasta ravinteita, kuten typpeä ja fosforia sekä haitallisia ja ympäristölle epäedullisia bakteereja. (Pesonen et al. 2008) Lisäksi hevosenlannan mukana voi kulkeutua maaperään erilaisia lääkejäämiä ja loiseläinten munia. (Rantala & Viljakainen 2010) Typpi ja fosfori ovat minimiravinteita, typpi maaperässä ja fosfori vedessä. Kun näitä ravinteita vapautuu ympäristöön, tehostuu kasvien ja kasvustojen perustuotanto aiheuttaen rehevöitymistä niin vesistöissä kuin maaperässä. Lannoitteissa esiintyvä typen yhdiste ammoniakki aiheuttaa myös maaperän happamoitumista eli ph:n pysyvää alenemista, josta useat eliölajit kärsivät. (Rönkä & Lahti 2006) Haitat vesistön rehevöitymisessä ovat pahempia kuin maaperän rehevöitymisessä. Maaperän rehevöityminen voi olla jopa hyödyllistä. Rehevöitymistä kiihdyttävät myös eloperäiset aineet kuten turve ja uloste niiden vapauttaessa lisää ravinteita hajoamisprosessissaan. Suurimman kuormituksen vesistöön aiheuttavat peltoviljelyn lannoitteiden typpi- ja fosforiylijäämät. Rehevöityessä vesistöön tulee happikato, mikä rajuimmillaan aiheuttaa elinympäristön yksipuolistumista ja eläinlajikkeiden katoa. Rehevöityminen aiheuttaa happikadon lisäksi leväkukintaa, veden samentumista ja lajikkeiden muutoksia. Fosfori pystyy varastoitumaan vesistön pohjakerroksiin ja hapen loppuessa vapautumaan sieltä uudelleen kasvien käyttöön aiheuttaen jälleen rehevöitymistä. (Rönkä & Lahti 2006) Rehevöityneitä vesistöjä on vaikeampi hoitaa kuntoon kuin ennalta ehkäistä niiden saastuminen. Epäasiallisesti varastoitu lanta, esimerkiksi kattamaton tai maaperäinen, aiheuttaa riskin pinta- ja pohjavesille sekä maaperälle sadevesien mukana huuhtoutumien ravinteiden vuoksi (Rantala & Viljakainen 2010). Näin ollen on asetettu useita eri säädöksiä, jotka pyrkivät hillitsemään turhien ravinteiden pääsyä vesistöihin. 2-7

(Rönkä & Lahti 2006) Toistuvasti tulvien alle jääville pelloille lantaa ei saa levittää lannoitteeksi kuin hyvin rajoitetusti, jotta lannoitteet eivät päädy vesistöön (Finlex 931/2000). Haittoja pyritään minimoimaan esimerkiksi erilaisin suojavyöhykkein tarhojen ja laitumien sijoittelun osalta. (Pesonen et al. 2008) Taulukossa 2 on esitelty eri hevosmäärillä niiden vuodessa tuottamien ravinteiden kokonaispitoisuudet, kun yksi hevonen tuottaa kuivikelantaa keskimäärin 12 m 3 /a. Taulukossa 2 Peltoja -sarake kuvaa vaadittavaa peltoalaa, mikäli hevosten tuottama kuivikelanta halutaan sijoittaa pellolle. Taulukko 2. Hevosen lannan sisältämät ravinnepitoisuudet (Kauppinen 2005). Hevosia Kuivikelantaa [m 3 ] Tot N [kg] Tot P [kg] K [kg] Peltoja [ha] 1 12 42-95 8-16 50-107 1,2-2,8 10 120 420-950 80-160 500-1070 12,0-28,0 75 000 900 000 37,8-85,5 M 7,2-14,4 M 45-96,3 M 90-210 M Typpilannoitteiden enimmäiskäyttömäärälle sekä typen levitykselle kaltevalle tai vesistöön rajoittuville pelloille on rajoituksia. Maanviljelijöiden tulee pitää kirjaa siitä, kuinka paljon he levittävät typpipitoisia lannoitteita pelloilleen. Lisäksi pelloista tulee teettää typpianalyysi viiden vuoden välein. Kuivikelantaa saa levittää pelloille siten, että typen määrä ei ylitä 170 kg/ha/a. (Kauppinen 2005) Suomessa on 59 000 maatilaa, joista noin 45 % harjoittaa viljanviljelyä. Koko Suomessa peltoja on noin 2,3 milj. ha. Yhden maatilan keskipelto-ala on noin 39 ha. (Luonnontila 2012) Taulukon 2 perusteella Suomen hevosmäärän tuottaman kuivikelannan levittämiseen vaadittaisiin 90-210 milj. ha peltoa. Luonnontilan (2012) tilastoinnin mukaan Suomessa peltoalaa on vain 2,5-1,0 % siitä peltoalan määrästä, mikä vaadittaisiin kaiken muodostuneen hevosenlannan levittämiseen. Hevosten tuottaman lannan fosforipitoisuus tulee määrittää, ennen kuin se saadaan levittää pelloille. Maksimissaan fosforia voidaan levittää pelloille 63 kg/ha/a. (Finlex 931/2000) Lannoitteen fosforipitoisuuden maksimimäärää määritellessä täytyy huomioida lisäksi maan ravinnereservit. Alhaisen fosforipitoisuutensa vuoksi 2-8

hevosenlanta soveltuu hyvin lannoitteeksi kasveille, joiden fosforintarve ei ole niin suuri. (Ilvonen 2011.) Kaliumin osalta ei ole ympäristötukiehtojen mukaista rajoitusta lannoituksen suhteen. On kuitenkin huomioitava, että kalium liukenee helposti, joten sitä ei voida juuri varastoida maaperään. (Finlex 931/2000) 2.3 Muut ympäristöhaitat Hevosenlanta ja kuivikelanta aiheuttavat ympäristöhaittoja eri vaiheissa elinkaartaan. Riskejä esiintyy niin tarhassa, laitumella, karsinoissa, väliaikaissijoituksessa lantalassa, kuljetuksessa loppusijoituskohteeseen tai toiseen väliaikaissijoitukseen sekä itse loppusijoituskohteessa. Ensimmäisen riskin hevosenlanta aiheuttaa hevosten ulkoilutiloissa eli tarhoissa ja laitumilla. Tarhat ovat maapohjaisia, mutta harvoin niin tiiviitä, ettei niiltä imeytyisi ravinteita ympäristöön. Tarhat voivat sijaita kaltevalla maalla tai esimerkiksi ojien tai muiden vesistöjen reunoilla. Mikäli ulosteet jätetään tarhoihin, pääsee niistä sadevesien mukana huuhtoutumaan ravinteita maaperään ja vesistöön. Lainsäädäntö kehottaa tarhojen säännölliseen siivoukseen, mutta tämä toteutuu harvoin. (Ympäristöministeriön moniste 2003) Laitumilla hevoset viettävät tyypillisesti 1-4 kk kesäaikana. Laitumia siivotaan tyypillisesti vielä harvemmin kuin tarhoja. (Pesonen et al. 2008) Karsinoista pääsee ympäristöön haitta-aineita, mikäli niiden pohjarakenteet eivät ole asianmukaisia. Käytännössä tiivistämättömät maapohjaiset karsinat kiellettiin vuonna 2009 (Finlex 764/2009): Lattia- tai alapohjarakenne tulee tehdä niin, etteivät jätevedet tai muut nesteet valu tai imeydy maahan hallitsemattomasti. Karsinoista ja pihatoista, joissa määräykset toteutuvat, ei juuri tapahdu ravinteiden imeytymistä maaperään. Karsinoista, pihatoista, laitumista ja tarhoista lanta kerätään ja se on sijoitettava lantaloihin. Lantaloita on eri tyyppisiä, tyypillisimpiä lantaloita ovat kiinteät katetut ja avolantalat sekä vaihtolavat. Vaihtolava voi olla traktorin peräkärry tai esimerkiksi jätelava tai kontti. (Haapakoski 2012) 2-9

Tärkeintä olisi, että lantala on katettu ja erotettu maapohjasta siten, että sadeveden mukana ei pääsisi haitta-aineita maaperään. Katetussa lantalassa on betonipohja, 0,2 m ajoluiska ja betonireunat, jotka ovat vähintään 1,5 m korkeat. Avolantalan reunat ja ajoluiskat tulevat olla vähintään 0,5 m korkeat. Avolantala on sijoitettava muiden rakennusten suhteen siten, ettei sadevesi pääse valumaan niiden katolta lantalaan. Avoluiska ja kuormauslaatta takaavat sen, etteivät lantavedet pääse valumaan ympäristöön. Avolantala vaatii luvan, jota voi olla vaikea saada taajama-alueella sekä naapureiden välittömässä läheisyydessä. (Haapakoski 2012) Lantalan rakentamista säätelee eniten nitraattiasetus (Finlex 931/2000). Lantalan tulee olla tiivispohjainen ja se tulee olla mitoitettu 12 kk aikana kertyvälle lantamäärälle. Yhtä hevosta kohden tulee tilaa olla 12 m 3 /a ja kutakin ponia kohden 8 m 3 /a. Mikäli lanta luovutetaan ympäristösuojelulain mukaisen luvan omistavalle hyödyntäjälle, lanta sijoitetaan riittävän kokoiseen yhteisvarastoon tai mikäli lantaa syntyy hyvin vähän, voi lantala olla pienempi tai sitä ei välttämättä tarvitse rakentaa. Mikäli lanta luovutetaan hyödyntäjälle, riittää tallille esimerkiksi vaihtolava, kunhan hyödyntäjällä on vähintään 12 kk lantamäärälle tiivispohjainen lantavarasto. Pääsääntöisesti lantala tulisi löytyä jokaiselta tallilta. Lantalan mitoitukseen ja toteutukseen vaikuttaa hevosten määrä, lantalan tyhjennysväli, hevosten laiduntaminen, naapurien läheisyys ja pohjavesialue. (Haapakoski 2012) Lannan poiskuljetus tulee suorittaa katetuissa, tiiviissä säiliöissä tai ajoneuvoissa. Tyypillisesti kuivikelanta sijoitetaan joko kaatopaikoille, pelloille tai muihin jätteenkäsittelyn yksiköihin kuten kompostoreihin. Pellot ovat usein suoraan yhteyksissä pohjavesiin sekä vesistöihin. Kaatopaikoilla ja kuivikelannan käsittelijöille on oltava toiminta- ja ympäristöluvat, jotka takaavat, ettei ravinteita pääse kulkeutumaan maaperään. Lannan sijoittaminen kaatopaikalle on kuitenkin vastoin jätelain ja jätesuunnitelman periaatteita. (Jansson et al. 2007; Iinatti et al. 2005) Turhaa ympäristökuormitusta tapahtuu myös silloin, kun kuivikelantaa kuljetetaan tallilta pois, sillä se voitaisiin hyödyntää tallilla. (Iinatti et al. 2005) Lisäksi tuotetaan jätettä, joka olisi uudelleen käytettävissä, mutta sen sijaan, että lanta hyödynnettäisiin 2-10

esimerkiksi lämmöksi, tilataan polttokattilaan pellettejä. Nämä pelletit täytyy tuottaa ja kuljettaa tallille, vaikka tallilla olisi jo lämmitykseen hyödynnettävää materiaalia. Uuden jätelain mukaan sen "tarkoituksena on ehkäistä jätteistä ja jätehuollosta aiheutuvaa vaaraa ja haittaa terveydelle ja ympäristölle sekä vähentää jätteen määrää ja haitallisuutta, edistää luonnonvarojen kestävää käyttöä...". Jätelain etusijajärjestyksen mukaan jätettä tulee ensisijaisesti tuottaa mahdollisimman vähän, syntynyt jäte tulee kuitenkin ensisijaisesti uudelleenkäyttää ja toissijaisesti kierrättää. Mikäli nämä eivät ole vaihtoehtoja, voidaan jäte hyödyntää muilla tavoin, kuten energiaksi. Viime kädessä tulisi pyrkiä jätteen loppukäsittelyyn esimerkiksi kaatopaikalla. (Finlex 646/2011) 2-11

3 HYÖTYKÄYTTÖ Kuivikelannalle soveltuvia hyötykäyttömahdollisuuksia on useita. Kuivikelannan poltto on varsin yleinen tapa muualla maailmalla, erityisesti muualla Euroopassa. Suomessa poltto ei ole pienessä mittakaavassa lainsäädännön vuoksi toteutuskelpoinen vaihtoehto. Vaihtoehtoisia hyödynnysmenetelmiä voisivat olla biokaasutus, kaasutus, pyrolyysi sekä kompostointi. 3.1 Biokaasutus Kun puhutaan biokaasusta tarkoitetaan usein metaania. Biokaasu koostuu kuitenkin useammasta komponentista: metaanista 55-70 %, hiilidioksidista 30-45 % sekä muista kaasuista 5 %. Biokaasu on kaasuseos, jota syntyy hapettomissa eli anaerobisissa olosuhteissa orgaanisen aineksen eli biomassan hajotessa. Anaerobinen hajoaminen on luonnollinen prosessi, missä anaerobiset mikrobit hajottavat orgaanisen aineksen biokaasuksi eli metaaniksi ja mädätteeksi. Mädäte on kiinteää ja ravinnepitoista humusta. (Ladec 2013) Biokaasutuksessa orgaanisten materiaalin typpi- ja fosforiravinteet säilyvät hyvin. (Vänttinen et al. 2009) Mädätteen koostumus riippuu siitä, onko biokaasutus tehty märkä- vai kuivaprosessina. Biokaasutusta kutsutaan usein myös mädätykseksi. (Ladec 2013) Biokaasutus voidaan toteuttaa joko märkä- tai kuivareaktorissa. Tyypillisesti orgaaninen jäte ja kasvijätteet hyödynnetään kuivareaktoreissa, kun taas eläinten lanta ja jätevesiliete käsitellään märkäreaktoreissa. (Mikkonen & Kauriinoja 2012) Erona on tietysti syöttömateriaalin kosteuspitoisuus, joka ilmenee myös mädätteen laadussa. Märkämädätyksestä saadaan lietelantaa ja kuivamädätteestä kiinteää maanparannusainesta. Molemmista saadaan myös päätuotetta metaania. (Ladec 2013) Biokaasutus voidaan jakaa myös käytetyn lämpötilan mukaan mesofiiliseksi ja termofiiliseksi prosessiksi. Mesofiilisessä prosessissa lämpötila on 33-37 ⁰C välillä ja termofiilisessä 50-55 ⁰C. (Virta 2011) 3-12

Maatalouden kotieläinten lanta soveltuu hyvin biokaasun tuotantoon, sillä lannalla on hyvä anaerobinen hajoavuus, sitä on hyvin saatavilla sekä se sisältää mikrobeille tärkeitä ravinteita. Biokaasun tuotannossa käytetään myös toisen sukupolven raakaaineita, erilaisia energiakasveja, mitkä ovat viljelty erityisesti energiantuotantoa varten. Toisen sukupolven raaka-aineiden idea on vähentää ruoan ja energian tuotannon välistä konfliktia. (Vänttinen et al. 2009) Kuivikelannan käyttöä metaanin tuotannossa olisi kannattavaa tarkastella yhtenä varteenotettavana vaihtoehtona. 3.1.1 Märkämädätys Märkämädätysprosessi on tyypillinen maatiloilla, missä eläinten lanta on valmiiksi kosteampaa. Märkämädätykseen hevosten kuivikelanta ei siis sovellu sellaisenaan liian matalan kosteusprosentinsa vuoksi. Jotta kuivikelannasta saadaan pumpattavaa ja tehokkaasti sekoittuvaa, on siihen lisättävä noin 60-70 % vettä siten, että kuivaainepitoisuus on noin 10 %. Tämä lisää lämmitettävää massaa ja reaktorikokoa. Märkäprosessin useat esikäsittelyn vaiheet nostavat tämän prosessityypin investointi- ja käyttökustannuksia. Märkämädätyksessä muodostuu sekä metaania että lietelantaa. (Virkkunen et al 2010) Veden ei tarvitse olla puhdasta vettä, vaan se voi esimerkiksi olla prosessista saatua lietelantaa tai tallin omaa jätevettä. Prosessi kestää noin 2-3 vko, joka rajoittaa prosessiin soveltuvia kuivikkeita. Turve, silputtu olki ja olkipelletti hajoavat tarpeeksi nopeasti prosessissa, mutta puru ei. Hajoamaton puru jää kellumaan reaktorin nesteen pinnalle ja tukkii kaasuntuotannon. Tämän hetkisellä tekniikoilla puru ei siis sovellu märkämädätykseen. (Ladec 2013; Virkkunen et al. 2010) 3.1.2 Kuivamädätys Kuivamädätys on uudempi biokaasutustekniikka. Kuivamädätyksessä mädätettävä materiaali säilyy aina mädätteeksi asti kiinteämmässä, lapioitavassa muodossa. Prosessi voi olla joko panos- tai jatkuvatoiminen. Kuivamädätyksessä saadaan metaania sekä maanparannusainetta. (Ladec 2013) 3-13

Toisin kuin märkämädätys kuivamädätys soveltuu kaikille kuivikelajeille. Mitä energiapitoisempi kuivike on, sitä parempi on kaasuntuotanto. Lisäksi voidaan hyödyntää muitakin jätteitä kuten elintarvikejätettä, orgaanista jätettä tai peltobiomassaa. (Ladec 2013) 3.1.3 Biokaasun hyödyntäminen lämmöksi ja sähköksi Metaanin lämpöarvo on keskimäärin 6 kwh/m 3, mikä on varsin hyvä. Biokaasun hyödyntäminen lämmöksi on prosessiltaan helpointa sekä investointikustannukset ovat sähköksi muuttamiseen verrattuna pienemmät. Biokaasu voidaan yleensä hyödyntää puhdistamattomana ja osa biokaasusta voidaan hyödyntää reaktorin lämmittämiseen, jolloin ulkopuolista lämmitystä ei välttämättä tarvita. Mädätysprosessi tuottaa omat prosessikustannuksensa. Lämmöntuotannon hyötysuhde on keskimäärin 50-55 %, mutta parhaimmillaan kokonaishyötysuhde voi olla jopa 90 %. (Hatsala 2004). Sähkö voidaan tuottaa esimerkiksi aggregaatilla tai turbiinilla. Pienten laitosten sähköntuotannon hyötysuhde on vuoden 2009 tilastojen mukaan noin 28-35 %. Biokaasua tulee muokata, jotta se voidaan hyödyntää sähköksi, sillä siitä tulee poistaa rikkivety ja siloksaanit. Kaasu paineistetaan kompressorilla ja reaktori voidaan lämmittää sähköntuotannon hukkalämmöllä. Kannattavinta on hyödyntää sähkö itse, varsinkin sähkölämmitteisissä taloissa. Kuitenkin on huomioitava, että tuotettu lämpö ja sähkö kattavat omat prosessikulunsa. (Hatsala 2004). Käsitellään seuraavanlaista esimerkkiä: 160 m 2 vanha omakotitalo, jossa asuu 4 henkilöä. Esimerkin omakotitalon lämpöenergian kokonaistarve on arvioitu olevan noin 28 000 kwh/vuosi (Pistoke 2013). Taulukkoon 3 on laskettu erikokoisilla talleilla ja eri hyötysuhteilla tallin hevosten tuottaman energiapotentiaalin määrä, kun yhden hevosen vuodessa tuottamasta 12 m 3 kuivikelannasta saadaan keskimäärin 525 m 3 biokaasua. Biokaasussa on keskimäärin 65 % metaania. (Hatsala 2004) Metaanin sisältämä energiapotentiaali on laskettu taulukon 3 Energiaa -sarakkeeseen. Keskimääräiselläkin lämmöntuotannon hyötysuhteella saadaan jo viiden hevosen tallista sen verran lämpöenergiaa, että sillä katettaisiin esimerkin omakotitalon lämmityskustannukset. 3-14

Taulukko 3. Kuivikelannan metaanin energiasisältö erilaisilla hyötysuhteilla (Hatsala 2004). Hevosia Metaani (m 3 /a) Lämpöenergia (kwh/a) Hyötysuhde 30 % (kwh/a) (Pieni sähköntuotantolaitos) Hyötysuhde 50 % (kwh/a) (K.a. lämmöntuotanto) Hyötysuhde 90 % (kwh/a) (Hyvä lämmöntuotanto) 5 20 475 122 850 36 855 61 425 110 565 10 40 950 245 700 73 710 122 850 221 130 15 61 425 368 550 110 565 184 275 331 695 3.2 Kaasutus, pyrolyysi ja poltto Kaasutus ja pyrolyysi ovat molemmat lämpökäsittelyprosesseja, missä kiinteät orgaanisia hiiliyhdisteitä hajotetaan korkeissa lämpötiloissa kaasumaiseen muotoon. Pyrolyysi on anaerobinen prosessi, kun taas kaasutuksessa käytetään rajoitetusti happea. Poltossa on kyse prosessista, missä happi liittyy poltettavaan materiaaliin. Pyrolyysi ja kaasutus tuottavat päätuotteenaan synteesikaasua, joka voidaan edelleen polttaa lämpöenergiaksi tai hyödyntää muutoin. Poltossa päätuote on lämpöenergia. Synteesikaasu koostuu 85 % hiilimonoksidista ja vetykaasusta, loppuosa on hiilidioksidia ja metaania. Saatu kaasu voidaan hyödyntää lämmöksi tai sähköksi. (Pyrolysis and gasfication 2002; Lehtonen 2013; Ladec 2013) Päästöt ovat sitä pienemmät, mitä vähemmän happea prosessissa käytetään. (Pyrolysis and gasfication 2002) Sekä kaasutus että poltto luokitellaan jätteenpoltoksi. (JLY 2014) Uuden jätteenpolttoasetuksen myötä jätteenpolton vaatimuksia ei enää sovelleta kaasutus- ja pyrolyysilaitoksiin, jos synteesikaasu puhdistetaan niin, ettei sen polttaminen aiheuta enempää päästöjä kuin maakaasun polttaminen (Lehtonen 2013) Poltto on taas sallittua vain jatkuvatoimisen päästömittauksen alaisena, eli käytännössä suurten laitosten ulkopuolella polttoa on mahdoton toteuttaa. (Finlex 179/2012) 3-15

3.3 Kompostointi Kompostointi on aerobinen mikrobiologinen prosessi, missä hajottajabakteerit hajottavat kompostoitavan massan pienemmäksi, tasalaatuiseksi maanparannusaineeksi. Hajottajabakteerit tarvitsevat hiiltä ja typpeä tietyssä suhteessa sekä happea. Tämän vuoksi puru hajoaa hitaammin kuin turve, sillä se sisältää vähemmän typpeä. Purussa on paljon enemmän hiiltä kuin typpeä. (Hevostietokeskus 2013) Kuivikkeet lisäävät massan huokoisuutta toimien tukiaineena, jolloin ravinteiden saaminen on tehokasta koko kasassa. Hevosenlannan kompostointi ei vaadi erityistä esikäsittelyä. Tukiaineitakaan ei yleensä tarvitse lisätä, ellei kuivikelanta ole liian märkää. Kuivikelanta sekoitetaan hyvin, jonka jälkeen se kompostoidaan. Kompostoinnin jälkeen massa voidaan tarvittaessa jälkikäsitellä. Mikäli kompostointiaika ei ole riittävä, kompostointimulta voidaan vielä hygienisoida. (Kauppinen 2005) Kompostointi voidaan hoitaa koneellisesti, avokompostina eli aumakompostoinnilla tai tuubikompostina. Koneellinen kompostointi on nopeinta, lisäksi siinä saavutetaan tarpeeksi korkea lämpötila hygienisoinnin kannalta. Koneellisella kompostoinnilla on myös mahdollista joissakin määrin ottaa lämpöä talteen. (Ladec 2013) Nopeimmillaan kompostointi voidaan suorittaa 5-14 vrk. Aumakompostointi on yleisin ja halvin kompostointitekniikka. Aumakompostoinnin kompostointiaika vaihtelee paljon, kuudesta kuukaudesta jopa kahteen vuoteen. Aumakompostointi vaatii paljon enemmän tilaa kuin koneellinen kompostointi. (Kauppinen 2005) Yleisesti kompostoinnin alkuinvestointi on suhteellisen pieni, mutta se voi kuluttaa paljon energiaa ja vaatii suuret tilat sekä voi olla aikaa vievää. (Ladec 2013) Kompostointi on hankala toteuttaa pienillä tiloilla ja talleilla. Usein kompostoinnin hoitaa siihen erikoistunut taho, sillä kompostointiin tarvitaan paljon tilaa sen aumaukseen ja käsittelyyn. Jätehuoltokeskukset ja kompostointikeskukset ovat kuitenkin varsin tarkkoja siitä, mitä kuivikelannan mukana tulee. Esimerkiksi ylimääräiset heinäjätteet ovat usein haitallisia, sillä heinä vaatisi esikäsittelyä. (Kauppinen 2005) Eviran myyntikriteerit täyttävä lopputuote on joko kompostoitu vähintään kaksi vuotta tai hygienisoitu. (Ladec 2013) 3-16

3.4 Hyötykäyttömahdollisuuksien vertailu Taulukossa 4 on vertailtu pyrolyysia, kaasutusta, biokaasutusta sekä polttoa. Ainoa menetelmä jossa tarvitaan liekkiä on poltto. Pyrolyysi ja kaasutus tapahtuvat korkeissa lämpötiloissa kun taas biokaasutus tapahtuu paljon alemmissa. Biokaasutuksen ja kaasutuksen suurimmat erot löytyvät käytetyssä lämpötilassa sekä tuotteissa: kaasutus tapahtuu huomattavasti suuremmissa lämpötiloissa. Taulukko 4. Kaasutuksen, pyrolyysin ja polton vertailu. Pyrolyysi Kaasutus Biokaasutus Poltto Liekki Ei a) Ei a) Ei Kyllä a) O 2 -tarve Ei ollenkaan b) Kontrolloitu, vähemmän kuin Ei ollenkaan Ylimäärin b) poltossa b) 33-37 (mesofiilinen) g) Lämpötila (⁰C) 300-1200 a) 400-800 c) 50-55 > 800 c) (termofiilinen) g) Energiantuottopotentiaali - 3,3 d) 2,0 f) 6,7 d) (MWh/hevonen/vuosi) Tuotteet Päätuote: Päätuote: Päätuote: Metaani Päätuote: Synt. Kaasu b) Synt. Kaasu b) Lämpönergia e) Sivutuotteet: Sivutuotteet: Tuhka, Sivutuotteet: CO 2, Sivutuotteet: hiili,pyrolyysiöljy, CO 2, H 2 O c) Mädäte CO 2 e) terva, H 2 O b&c) Kuivikelannan käyttö raakaaineena Poltto sallittua, jos saatu kaasu puhdistetaan e) Poltto sallittua, jos saatu kaasu puhdistetaan e) Lannan ja mädätteen hygienisointi tarvittaessa h) Sallittua, jos prosessissa jatkuvatoiminen mittaus e) a) Viitamäki 2011 b) Pyrolysis and gasfication 2002 c) Mikkonen & Kauriinoja 2012 d) Ladec 2013 e) Lehtonen 2013 f) Hatsala 2004 g) Virta 2011 h) Hagström 2005 Juridisesta, teknillisestä sekä taloudellisesta näkökulmasta kuivikelantaa olisi mahdollista käsitellä pienessä mittakaavassa biokaasutuksella, kaasutuksella sekä pyrolyysillä. Polttoon vaadittavan jatkuvatoimisen mittauksen toteutus ei käytännössä ole toteutettavissa korkeiden kustannusten vuoksi. Vuonna 2013 kaasutus ja pyrolyysi erotettiin poltosta siten, että niiden tuottaman synteesikaasujen poltto sallittiin, mikäli synteesikaasu puhdistetaan ennen polttoa siten, ettei se ylitä maakaasun poltolle asetettuja raja-arvoja. (Lehtonen 2013) 3-17

4 LAINSÄÄDÄNTÖ Tässä osiossa keskitytään tarkastelemaan lainsäädäntöä, joka asettaa rajoituksia kuivikelannan hyödyntämiselle. Rajoitukset ovat hyötykäyttökohtaisia. Kompostointiin liittyvää lainsäädäntöä ei tarkastella erikseen. Polttoon liittyvä lainsäädäntö on luonut pohjan kuivikelannan pyrolyysille sekä kaasutukselle. Biokaasutukseen on myös omia lainsäädännöllisiä asioita, jotka tulee kuivikelantaa käyttäessä ottaa huomioon. 4.1 Kuivikelannan polttoon liittyvä lainsäädäntö Biokaasun tuotannon kehitys on lähtenyt liikkeelle Euroopan parlamentin ja neuvoston jätteenpolttodirektiivistä (EUR-Lex 32000L76), jonka Suomen valtioneuvoston asetus (362/2003) panee käytäntöön. Euroopan parlamentin ja neuvoston asetuksen EY N:o 1069/2009 mukaan muiden kuin ihmisravinnoksi tarkoitettujen elämisitä saatavien sivutuotteiden, kuten lannan, ja niistä johdettujen tuotteiden hävittäminen polttamalla on mahdollista vain kun se hävitetään jätteenä. (Finlex 1192/2011) Mikäli eläinperäinen jäte halutaan esimerkiksi polttaa, vaaditaan valtioneuvoston asetuksen mukaan jatkuvaa ilman epäpuhtauksien mittausta. Määräaikaisilla mittauksilla ei voida korvata jatkuvaa mittausta, myöskään palamisen hallinnan mittauksilla ei pystytä jatkuvatoimista mittausta korvaamaan. (Niinistö 2012) Mittauksissa tulee selvittää orgaanisen hiilen kokonaismäärä, hehkutushäviö ja liuennut orgaanisen hiilen määrä. (Finlex 179/2012) Suomen lainsäädäntö mahdollistaa hevosenlannan polton, mikäli pystytään toteuttamaan jatkuvatoimiset ja määräaikaiset mittaukset ja pysymään haitta-aineiden raja-arvojen sisällä. Tämän toteutus on kuitenkin varsin kallista ja vaikeaa pienessä mittakaavassa esimerkiksi kotitallilla. Suomi estää hevosenlannan polton nojautuen lainsäädäntöön, joka on laadittu EY -direktiivin tulkinnan pohjalta. Samaan aikaan muualla Euroopassa kuten Ruotsissa, Norjassa, Ranskassa ja Saksassa poltetaan hevosenlantaa. Esimerkiksi Norjassa hevosenlannalla lämpiävä ravirata sai ympäristöpalkinnon sekä Saksassa hevosenlanta ja sen poltto on määritelty vuodesta 2012 lähtien vihreäksi energianlähteeksi. (Vikman 2012) 4-18

4.2 Kuivikelannan kaasutukseen ja pyrolyysiin liittyvä lainsäädäntö Vuoden 2013 alussa asetettiin asetus valtioneuvoston toimesta jätteen polttamisesta, mikä pyrkii erottamaan pyrolyysia ja kaasutusta poltosta. Mikäli kuivikelantaa halutaan käsitellä kaasuttamalla tai pyrolyysillä ilman jatkuvaa päästökaasujen mittausta, tulee syntyvä synteesikaasu puhdistaa siten, ettei sitä enää luokitella jätteeksi. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kaasun polttamisesta ei aiheudu päästöjä, jotka ovat suurempia kuin mitä maakaasun polttamisesta aiheutuvat päästöt ovat. (Finlex 151/2013) 4.3 Hevosenlannan biokaasutukseen liittyvä lainsäädäntö Biokaasutuksen mädätteen jatkokäyttöä säätelee sivutuoteasetukset. Lanta luokitellaan 2 luokan sivutuotteeksi ja sitä saa näin ollen hyödyntää biokaasutuksessa. Mikäli lantaa käsitellään ja saatua mädätettä käytetään vain omalla tilalla, ei lantaa eikä mädätettä tarvitse hygienisoida erikseen. Hygienisointia ei tarvitse myöskään suorittaa, mikäli mädätettä myydään tai luovutetaan sellaisenaan tilalta toiselle. Mädätettä voidaan myös luovuttaa tai myydä yksityishenkilöille maksimissaan 100 m 3 /a. (Hagström et al. 2005) 4-19

5 KYSELYTUTKIMUS JA SEN TULOKSET Kyselyn tavoitteena oli selvittää, kuinka paljon ja minkä tyyppistä jätettä syntyy tyyppihevosta kohden ja mitä maksaa lantalan käyttö ja täyttyminen hevosta kohden. Kyselyssä selvitettiin lisäksi minkälaisiin investointeihin ja toimenpiteisiin tallinpitäjät ovat valmiita ryhtymään. Kartoitus tehtiin internet-kyselyn muodossa. Kysely suunnattiin talliyrittäjille ympäri Suomea. Kyselyn avulla haluttiin selvittää hevostallien lantalaan ja kuivikkeen kulutukseen liittyviä näkökulmia sekä kiinnostusta ja mahdollisuuksia kuivikelannan hyötykäyttöön talleilla. Kyselyssä haluttiin myös kartoittaa tallien sijaintia asutukseen nähden, jossa voitaisiin mahdollisesti hyödyntää biokaasutuksesta saadun metaanin. Tuotettavan metaanin määrään vaikuttaa tallin koko eli hevosten lukumäärä tallia kohden. Tallien kokotietojen kerääminen on oleellista, jotta voidaan mahdollisesti kehittää sopivia tuotantoyksikköjä tallien käyttöön. Hevosten tuottamaa lannan ja kuivikelannan määrää pyrittiin selvittämään tarkastelemalla erikseen talli- ja laidunkautta, jotta saatavat luvut olisivat mahdollisimman tarkat. Hevoset laiduntavat tyypillisesti kuukaudesta jopa neljään kuukauteen vuodessa. Osa laiduntaa ympärivuorokauden ulkona, osa taas on yöt tallissa. Mitä enemmän hevoset ovat tallissa, sitä enemmän syntyy kuivikelantaa. Mitä enemmän taas hevoset tarhaavat, sitä enemmän saadaan pelkkää lantaa, kunhan sitä kerätään. Kuivikelannalla ja lannalla ovat erilaiset kaasuuntumisominaisuudet, joten tämä on varsin olennaista tietoa metaanin tuotantoa ajatellen. Käytetty kuiviketyyppi on tärkeä tieto, sillä eri kuiviketyypeillä on erilaiset ominaisuudet kaasuntuotannossa. Kyselyssä tiedusteltiin myös lannan loppusijoitukseen liittyviä asioita, kuten minne lanta sijoitetaan, miten se sinne toimitetaan ja paljonko se aiheuttaa kustannuksia. Kiinnostavimpia osioita kyselyssä tulosten kannalta olivat lannan hyötykäyttöön liittyvät kysymykset. Lisäksi selvitettiin joko lantaa hyötykäytetään jotenkin ja minkälainen kiinnostus lannan potentiaaliseen hyötykäyttöön tallinpitäjillä on. Lisäksi 5-20

vastaajat arvioivat, kuinka paljon he olisivat valmiita investoimaan hyötykäyttöön sekä minkälaisia takaisinmaksuaikoja investoinneilla tulisi olla. 5.1 Metodologia Kysely laadittiin googlemail -verkkokyselyohjelman avulla (Google Drive 2013). Kyselykaavake on esitetty liitteessä 1. Saadut vastaukset käsiteltiin Microsoft Excel ohjelmalla taulukko- ja kuvaajamuotoihin. Kysely toteutettiin verkkokyselynä. Vastausaikaa oli lokakuusta joulukuun alkuun vuonna 2013. Vastauksia saatiin 66 kappaletta. 5.2 Tulokset Seuraavaksi on tarkasteltu tärkeimpiä yleistietoja, kuivikkeiden ja kuivikelantatyyppien kustannuksia, loppusijoitukseen liittyviä kustannuksia sekä eri hyötykäyttövaihtoehtojen kiinnostavuutta ja investointivalmiutta. Liitteistä 2-7 löytyy yksityiskohtaisempaa tietoa, kuten vastaajien hevosten ulkoilusta ja laiduntamisesta, ulkoilutarhojen siivoamisesta, lantalatyypeistä, kuivikelannan toimituksesta loppusijoitukseen, kuivikekohtaisia kulutus- ja hintakuvaajia sekä kuivikelannan kuivikekohtaisen muodostumisen kuvaajia, kuivikekohtaiset kustannukset liittyen kuivikelantaan, lantalaan, kuljetuksiin sekä loppusijoituskohteeseen. 5.2.1 Yleistiedot Kuvassa 1 on esitelty vastausten maakuntakohtainen jaottelu. Liitteestä 2 löytyy kartalle laaditut vastaavat tiedot. Kuvassa 2 on esitetty vastaajien tallien koko eli hevosten lukumäärää. Eniten vastauksia, noin 70 %, tuli 2-10 hevosen talleista. 5-21

Vastausten maakuntakohtainen jaottelu 3 % 3 % 3 % 2 % Pohjois-Pohjanmaa 31 % 3 % 5 % Uusimaa 21 % 31 % Pirkanmaa 13 % 7 % Pohjanmaa 9 % 9 % Kanta-Häme 7 % Pohjois-Karjala 5 % 13 % 21 % Etelä-Pohjanmaa 3 % Keski-Pohjanmaa 3 % Kuva 1. Vastausten maakuntakohtainen jaottelu. Hevosten lukumäärä vastaajien talleissa 7 % 9 % 15 % 30 % 39 % 2-5 hevosta 39 % 6-10 hevosta 30 % 11-15 hevosta 15 % 16-20 hevosta 9 % 24-30 hevosta 7% Kuva 2. Vastaajien tallissa asuvien hevosten lukumäärä. Kuvasta 3 nähdään, minkälaisia kuivikkeita vastaajat talleissansa käyttävät. Suosituimpia ovat puru ja turve. Kolmanneksi eniten käytettiin näiden kahden kuivikkeen sekoitusta. Myös muita kuivikkeita käytettiin, yli 17 % oli erilaisia kuivikkeiden sekoituksia. Noin 40 % käyttää purua joko sellaisenaan tai erilaisissa sekoituksissa. Turvetta taas vastaavasti käytettiin noin 53 % joko sellaisenaan tai sekoituksissa. Pellettimuotoisten kuivikkeiden käyttö ei ole vielä mennyt purun ja turpeen käyttöprosenttien ohitse, mutta aikaisemmin suosittu kuivike olki alkaa jäämään jo pellettimuotoisten kuivikkeiden taakse. 5-22

Puru + Turve 9,0 % Puru 23,9 % Olkipelletti 7,5 % Puupelletti 6,0 % Olki 6,0 % Sekoitukset 17,9 % Kuivikkeet Puru + Puupelletti 3,0 % Turve + Puupelletti 3,0 % Puru + Olki 1,5 % Turve + Puru + Olki 1,5 % Turve + Puupelletti + Heinä 1,5 % Turve 29,9 % Turve + Olki 6,0 % Turve ja olkipelletti 1,5 % Kuva 3. Vastaajien käyttämät kuiviketyypit. Kuvassa 4 on esitetty tallien kuivikelantojen loppusijoituskohteet. Suurin osa päätyy omaan peltoon tai maanviljelijälle. Kaatopaikka ja kompostointi ovat kuitenkin myös varsin yleisiä vaihtoehtoja. Moni talli pyrki mimimoimaan kaatopaikalle päätyvän kuivikelannan osuuden hyödyntämällä ensisijaisesti muita kohteita, kuten kukkapenkkejä ja kasvimaita, niin omien ja naapureiden kuin koko kylänkin. Loppusijoituskohteet Oma pelto Maanviljelijälle Kompostointi 31 % 39 % 13 % 17 % 5 % 6 % 4 % 2 % Kaatopaikka Oma pelto + Kylän kukkapenkit Kaatopaikka+muut kohteet Kasvihuone Kuva 4. Vastaajien kuivikelantojen loppusijoituskohteet. 5-23