Kerääjäkasvit biokaasutuotannossa

Samankaltaiset tiedostot
Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke Lyhytnimi: Ravinneresurssi

Kerääjäkasveista biokaasua

Kerääjäkasvien minisiilosäilöntä ja metaanituottopotentiaali

Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke

Kerääjäkasvien minisiilosäilöntä ja metaanituottopotentiaali

Kerääjäkasvit talouden näkökulmasta

Kerääjäkasvien rehuntuotantopotentiaali

Kerääjäkasvit ravinteiden sitojina, lisähyötynä rehua ja bioenergiaa

Kerääjäkasvit ravinteiden sitojina, lisähyötynä rehua ja bioenergiaa

Kasvukauden kokemuksia kerääjäkasvien kenttäkokeista

Kerääjäkasvikokemuksia

Kokemuksia ja tuloksia kesältä katsaus Ravinneresurssikokeeseen. Syksyinen viljapelto voi olla myös vihreä

TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus

Kerääjäkasvit. Ympäristöneuvonnan neuvottelupäivät Hannu Känkänen, Luke

KERÄÄJÄKASVIEN KÄYTTÖ BIOKAASUN TUOTANNOSSA Pilot-tason koereaktorikokeet Mustialassa

RaHa-hankeen kokemuksia

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

Alus- ja kerääjäkasvit pellon kasvukuntoa parantamaan. VYR viljelijäseminaari Hannu Känkänen

Kokemuksia aluskasvien käytöstä Raha-hankkeen tiloilta

BIOKAASUNTUOTANTO SAARIJÄRVI

Biokaasun tuotannon kannattavuus - Onko biopolttoaineiden kestävä tuotanto ylipäänsä mahdollista?

Kerääjäkasvien monet hyödyt, haasteita unohtamatta

Peltobiomassojen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

RaHa-hanke. Kerääjäkasvin avulla kasvipeitteisyyttä ja ravinteet talteen. Luomupäivä Tampere

Kerääjäkasvit luomutilan ravinnehuollossa

Siipikarjanlannasta biokaasua

Keski-Suomen biokaasupotentiaali raaka-aineiden ja lopputuotteiden hyödyntämismahdollisuudet

Ympäristökorvausjärjestelmän hyödyntäminen

Joutsan seudun biokaasulaitos

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

Säilörehut rahaksi. Käytännön tietotaitoa säilörehun tuotannosta BM-nurmipienryhmistä

ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Tilakohtaiset ratkaisut ympäristön ja samalla kukkaron hyväksi. Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitto

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Kerääjäkasvikokeiden yhteenveto vuodelta 2016

Biokaasulaskuri.fi. Markku Riihimäki Erika Winquist, Luonnonvarakeskus

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA BIOKAASUNTUOTANNOSSA JA MAANPARANNUKSESSA

Alus- ja kerääjäkasvien mahdollisuudet. Hannu Känkänen Vanhempi tutkija MTT, Kasvintuotannon tutkimus

Maatilatason biokaasulaitoksen toteutusselvitys. BioG Biokaasun tuotannon liiketoimintamallien kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla -hanke

Ympäristöteema 2010: Maatilojen biokaasun mahdollisuudet hyödyt ympäristölle ja taloudelle

Kiertoravinne. Alkutuotannon ja elintarviketeollisuuden massavirtojen tuotteistaminen ja uudelleen jako Seinäjoen seudulla

Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön (lyhytnimi Ravinneresurssi)

Kenttäkoetulokset 2017

Arja Seppälä, tutkija, MTT Tutkimusryhmä: Oiva Niemeläinen, Marjo Keskitalo, Tapio Salo, Matts Nysand, Pellervo Kässi, Heikki Lehtonen, Eeva

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA ENERGIANTUOTANNOSSA JA PELTOVILJELYSSÄ

Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

Luomupellon rikkakasvit hallintaan viljelyn keinoin

Biokaasua muodostuu, kun mikrobit hajottavat hapettomissa eli anaerobisissa olosuhteissa orgaanista ainetta

Uudenmaan pellot vihreiksi

Alueellinen biokiertomalli ravinnekierrätyksen tehostamiseksi - BioKierto. Biokaasutapaaminen Saarioinen, Sahalahti

Järkivihreä maatila. HAMKin tutkimusyksiköt. HAMKissa on neljä tutkimusyksikköä, joissa toimii tutkimusryhmät

Kotieläinkeskittymän ravinteiden uusjako kehitystä kestävästi

Mustialan kokemukset v Jukka Korhonen

Oikein valittu aluskasvi parantaa satoa ja säästää ympäristöä

Energiantuotanto ja ravinnekierto maatilalla Case Palopuron agroekologinen symbioosi

MTT Sotkamo: päätoimialueet 2013

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Hevosenlannan tuubikompostointi ja biokaasutus

Alus- ja kerääjäkasvit käytännön viljelyssä

Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

Maatilamittakaavan biokaasulaitoksen energiatase lypsylehmän lietelannan sekä lietelannan ja säilörehun yhteiskäsittelyssä

Hevosenlanta biokaasulaitoksen syötteenä Pirtti-tilaisuus Teivossa Johanna Kalmari/Metener Oy 1

Bionurmi-loppuseminaari Säätytalo

Luke Mikkelin nurmikokeet 2018

Aluskasvit ja palkokasvien mahdollisuudet typenhallinnassa

Nurmisiementen tuotanto- ja tuontitilanne sekä info Sieppari pellossa -hankkeesta

Kerääjäkasvit ravinteiden kierrättäjinä

Biokaasun mahdollisuudet päästöjen hillitsemisessä

Peltobiomassojen dyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki skylän yliopisto

Ratkaisuja hajautettuun energiantuotantoon

Ympäristökorvausjärjestelmän hyödyntäminen

Viherlannoitus vihannesten viljelykierrossa

Maatilojen biokaasulaitosten toteuttamismallit Erkki Kalmari

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Kerääjäkasvit Miten käyttää niitä parhaiten?

Biokaasun tuotanto on nyt. KANNATTAVAMPAA KUIN KOSKAAN Tero Kemppi, Svetlana Smagina

Lannasta kanna(avas* biokaasua? Mahdollisuudet

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Onko peltobiomassan viljely ja jalostaminen energiaksi energiatehokasta - Syökö peltoenergiakasvien

Sinimailasen viljely viljelijän kokemuksia

Viljelykierron vaikutukset tilan talouteen, työmäärään ja maan kasvukuntoon. Tuomas Mattila Kilpiän tila Suomen ympäristökeskus SYKE OSMO -hanke

ANALYYSIT kuiva-aine (TS), orgaaninen kuiva-aine (VS), biometaanintuottopotentiaali (BMP)

Kuminan perustaminen suojakasviin

Palkokasvit voisivat korvata puolet väkilannoitetypestä. Maatalouden trendit, Mustiala Hannu Känkänen

Täyttä kaasua eteenpäin Keski-Suomi! -seminaari ja keskustelutilaisuus Hotelli Rantasipi Laajavuori, Jyväskylä

Biokaasulaskuri.fi Vastauksia kysymyksiin

Kerääjäkasvikokeiden yhteenveto vuodelta 2017

Miten kannattavuutta luomumaidontuotantoon suurella tilalla? Vesa Tikka Luomumaidontuottaja Kurikka

Sekaviljely maan kasvukunnon ja kasvutekijöiden käytön parantajana

Herne säilörehun raaka-aineena

Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma

NURMIPÄIVÄ Pellot Tuottamaan-hanke Liperi Päivi Kurki ja Ritva Valo MTT Mikkeli

Mädätteen: Lannoitusmäärän vaikutus satotasoon Levitysmenetelmän vaikutus satotasoon Lannoitusvaikutus verrattuna naudan lietelantaan Niittonurmen

Havaintokoe 2010 Kevätvehnän aluskasvikoe 1 (Vihti)

Multavuuden lisäysmahdollisuudet maanparannusaineilla, mitä on tutkittu ja mitä tulokset kertovat

Palkoviljat Valkuaisfoorumin tutkimuksissa. Kaisa Kuoppala ja Marketta Rinne, Luke, Jokioinen Katariina Manni HAMK, Mustiala

Biokaasulaitoksen sijoituspaikaksi Mänttä

ProAgria lohkotietopankki. Esityksen sisältö

Transkriptio:

Kerääjäkasvit biokaasutuotannossa Maaseudun energiapäivä 29.11.2016, Lahti Maritta Kymäläinen Bio- ja elintarviketekniikan koulutusohjelma Biotalouden tutkimusyksikkö, HAMK

Kuvaa ei voi näyttää. Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke (YM, RaKi-ohjelma, 5/2015 5/2017) Työpaketti: Kerääjäkasvit Kerääjäkasvien viljely Mustialan pellolla ja koeruuduilla kesä 2015 ja 2016 Satomäärät, ravinnesisältö, ruokinnallinen arvo (rehukäyttö), vaikutus pääkasvisatoon Sadon käyttö: - Laidunnus (lampaat) - Rehukäyttö - Biokaasun raaka-aine

Kuvaa ei voi näyttää. Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke Kontaktit Kerääjäkasvien viljely ja sadonkorjuu: Luke: Hannu Känkänen, Oiva Niemeläinen Laidunnus ja rehukäyttö: HAMK: Katariina Manni Biokaasutuotanto: HAMK: Maritta Kymäläinen, Laura Kannisto Luke: Erika Winquist etunimi.sukunimi@luke.fi etunimi.sukunimi@hamk.fi

Kerääjäkasvien viljely Kerääjäkasvin viljely aluskasvina: - Kylvö samanaikaisesti pääviljan kanssa - Kasvun kiihtyminen pääviljakorjuun jälkeen syyskesällä - Korjuu myöhemmin syksyllä tai - Talvehtiminen / kääntö maahan ravinteiden vapautuminen kasvien käyttöön seuraavalla kasvukaudella; lisälannoituksen väheneminen Hyödyt: - Ravinnevalumien vähentäminen - n. 42 % pienempi N-valuma (Ruotsin, Tanskan kokemukset) - Maan laadun parantuminen - Maan rakenteen (org.aines) ja vedenpidätyskyvyn paraneminen - Lisäksi, kun kerääjäkasvisato korjataan: - Ravinteiden poisto hallittuun kiertoon ja käyttöön; korkean P-tason pelloilla keino vähentää P-pitoisuutta ja talviaikaista P-huuhtoutumista - Mahdollistaa sadon hyötykäytön! Viljely Suomessa - v. 2015: n. 250 000 ha ; v. 2016 n. 142 000 ha viljelytuki

Kuvaa ei voi näyttää. Kerääjäkasvien koeruutuja, 23.9.2016. Päävilja: ohra, korjattu 10.8.2016 Lisää kuvia kesän 2016 kerääjäkasvikokeista Mustialan pellolla: https://www.flickr.com/photos/136171869@n03/albums/72157668861330035 Tietoa ja havaintoja kerääjäkasvikokeista, lue: http://www.hamk.fi/tyoelamalle/hankkeet/ravinneresurssi/keraajakasvit/sivut/peltoviljely.aspx

Kerääjäkasvisadon hyödyntäminen biokaasutuotannossa Ravinteiden kierrätys mädätysjäännöksen mukana takaisin peltoon Bioenergian tuotto

Kesän 2015 satoa n. 3 kk:n säilönnän jälkeen: Säilöntä

Kerääjäkasvien säilöntä Korjattu kerääjäkasvusto pilaantuu nopeasti ilman säilöntää Kerääjäkasvisäilörehua voidaan käyttää sekä eläinten rehuna että biokaasun raaka-aineena Tässä, niitetyt kerääjäkasvit säilöttiin minisiiloihin (säilykepurkkeihin) tiiviisti - Purkit suljettiin ja säilytettiin vähintään 90 vrk pimeässä, huoneenlämmössä Siiloihin saatiin tiivistettyä eri määrät rehua, vaihtelevuuteen vaikutti rehun sisältämän oljen/sängen määrä - Yleisesti ottaen: Olki nostaa seoksen kapitoisuutta, vähentää säilönnän aikaisia valumia; toisaalta jos liian kuivaa heikentää säilönnän onnistumista Säilönnän on aiemmissa tutkimuksissa todettu nopeuttavan AD-hajoamista

Säilöntään ja biokaasututkimukseen valitut koeruudut Koodi Kerääjäkasvi Lannoitus Viljelypaikka A2 A3 Italianraiheinä (7 kg/ha) Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 A7 A8 B8 Puna-apila + italianraiheinä Puna-apila Puna-apila + italianraiheinä (ohra kokoviljana) Valkoapila Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Lannoitus kokonaan väkilannoitteella karjatila karjatila karjatila karjatila karjatila karjatila viljatila

Kesän 2015 satotietoja Koodi Kerääjäkasvi (KK) KK sato kgts ha -1 Ohrasato kg ha -1 TS, % VS/TS, % C/N - suhde oljen osuus massa-% A2 IR, kylvö 7 kg ha -1 1 762 5 370 29 93,1 36 52 A3 IR, kylvö 20 kg ha -1 2 057 4 780 27 92,6 28 47 A4 Monivuotinen heinäseos 1 254 5 540 38 92,1 32 72 A6 IR & puna-apila 1 680 5 170 27 92,6 34 52 A7 puna-apila 685 5 420 43 93 45 85 A8 IR & puna-apila, ohra korjattu kokoviljana 616-19 89,5 19 9 B8 Valkoapila 731 5 350 47 93,6 46 91 EI kerääjäkasvia 5 760 IR, italian raiheinä A and B viittaa lannoitukseen: Jyvät 14 %:n kosteudessa TS, kokonaiskuiva-aine VS, orgaaninen kuiva-aine A, lanta 40 kg ha -1 liukoinen N and väkilannoite 45 kg ha -1 N; B, väkilannoite 70 kg ha -1 N Kesän 2016 sadot parempia ja korjuussa vähemmän olkea mukaan! TS-pitoisuudet: 17 25 % (oljen TS n. 80 %)

ph:n muutos säilönnässä Näytteiden ph laski säilönnän aikana: - Ennen säilöntää ph välillä 6,4 7,3 - Säilönnän jälkeen ph välillä 5,1 5,9 Onnistunut säilöntä; todettu myös aistinvaraisesti 8 7 6 5 4 3 2 1 0 A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila A2 A3 A4 A6 A7 A8 B8 Tuorerehu Säilöttyrehu

Metaanituottopotentiaalin määritys Metaanituottopotentiaali määritettiin panoskokeella 37 C:ssa 30 vrk Määrityksessä näytepulloon (1) punnitaan näytettä sekä ymppinä toimivaa biokaasureaktorin poistetta Syntyvä biokaasu johdetaan pesupulloon, jossa poistuu CO 2 (2) Kaasun mittauskennostolla (3) määritetään metaanikaasun määrä 1 3 2

Säilörehujen metaanintuottopotentiaali A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila

Kerääjäkasvisadon energiapotentiaali Sato CH 4 -tuotto Energiatuotto/ha kg ka/ha litraa/kg ka MWh/ha A2 1762 267 4,7 A3 2057 272 5,6 A4 1254 398 5,0 A6 1680 290 4,9 A7 685 364 2,5 A8 616 395 2,4 B8 731 227 1,7 A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila

Yhteenveto kesän 2015 kerääjäkasvikokeista Kerääjäkasvien seassa olleen oljen vaikutus näkyi mitatuissa tuloksissa Mitä enemmän olkea, sitä Korkeampi kuiva-ainepitoisuus Alempi typpipitoisuus Vähemmän rehumassaa per säilötty tilavuus Alempi metaanituotto Paras metaanituotto monivuotisella heinäseoksella (oljen vaikutus huomioiden) Paras kuiva-ainesato saatiin italianraiheinällä (20 kg/ha) Kun otetaan huomioon vaikutus pääkasvin satoon, paras kokonaishyöty saatiin monivuotisella heinäseoksella

Yhteenveto kesän 2015 kerääjäkasvikokeista Kerääjäkasveilla sopiva C/N suhde biokaasuprosessiin: sitä korkeampi mitä enemmän olkea eli kerääjäkasvilla korkeampi N-pitoisuus kuin oljella ; korkeimmillaan suhdearvo 46 (näyte B8) sopivin C/N suhde (arvo 19) oli puna-apila + italianraiheinä seoksella, josta olki oli korjattu pois (näyte A8) Tutkituilla näytteillä sitä alempi P-pitoisuus mitä enemmän olkea (vastaavasti kuin myös alempi N-pitoisuus mitä enemmän olkea) Biokaasuprosessin aikana kerääjäkasvin typpi liukoistuu hyvin ammonium-n-muotoon parhaimmillaan (näyte A8) mädätysjäännöksessä ammonium-n:n osuus kokonaistypestä oli 90 %

Kerääjäkasvit biokaasutuotannossa Hyödyntäminen tilan olemassa olevassa biokaasulaitoksessa - Märkäprosessi: Hyvä lisäsyöte lietelannan joukkoon Esim. lehmän lietelannan metaanituotto vastaa noin oljen tuottoa (kuivaainetta kohti); kerääjäkasveilla parhaimmillaan n. 2-2,5 kertainen tuotto - Kuivaprosessi: Liian kosteaa yksinään, oljen osuus hyväksi Kuljetus lähellä sijaitsevaan biokaasulaitokseen - Tällä hetkellä biokaasulaitokset eivät maksa viljelijälle biokaasun raaka-aineesta, päinvastoin laitokset perivät porttimaksua vastaanottamistaan syötteistä - Biokaasutuotannon kasvaessa kysyntään ei pystytä vastaamaan ainoastaan jäteraaka-aineita hyödyntämällä ja jo nyt puhutaan porttimaksuista luopumisesta, tulevaisuudessa todennäköisesti raaka-aineista mahdollista maksaa tuottajalle - Raaka-aineesta on mahdollista maksaa, jos biokaasuenergiasta saadaan parempaa tuottoa, esim. liikennepolttoaineena sähkön tuotannon sijaan

Biokaasuprosessin energiavirrat CHP-tuotannossa Lähde: Marttinen ym., Biokaasulaitokset syötteistä lopputuotteisiin, Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 14/2015 Sian lietelanta 16 000 t/v + HVP-nurmi 3 500 t/v (ka 37 % 1 300 t ka/v); yht. 19 500 t/v Usean tilan keskitetty laitos HVP, hoidettu viljelemätön pelto

Minkä verran energiaa tila voisi tuottaa kerääjäkasveilla? Omaa peltoa viljelyssä 100 ha, energiantuotto 5 MWh/ha 500 MWh Hyödyntäminen sähkönä (35 %) ja lämpönä (50 %), josta vähennetään biokaasulaitoksen oman energian kulutus sähköä 31 %: 155 MWh = 15 500 (100 /MWh, alv 0 %) lämpöä 39 %: 195 MWh = 12 300 (63 /MWh, alv 0 %) Tässä ei ole huomioitu pääkasvin sadonmenetystä, kerääjäkasvin korjuukustannusta eikä biokaasulaitoksen investointikustannusta Biokaasulaitosinvestoinnin kannattavuutta voi arvioida esim. E-farm ohjelmalla ja biokaasulaskurilla www.biokaasulaskuri.fi

Kerääjäkasvien biokaasupotentiaalin valtakunnallinen tarkastelu Suomessa vuonna 2016 kerääjäkasveja viljeltiin n. 142 000 ha Jos oletetaan energiantuotto 5 MWh/ha 710 000 MWh/v - josta CHP-laitoksessa tuotettu energia 85 % 603 500 MWh/v - ja puhdistetun liikennekaasun energia: 97 % 688 700 MWh/v Tämä liikennekaasu riittää n. 60 000 henkilöautolle vuodessa - Laskentaperusteet: Kaasuauton keskikulutus (VW Passat Sedan 1,4TSI EcoFuel): 4,6 kg/100 km Henkilöauton keskimääräinen ajomatka (Autoliitto 2010): 18 000 km/vuosi Liikennekaasun energiasisältö (www.gasum.fi): 13,9 kwh/kg 0,046 kg/km x 18 000 km x 13,9 kwh/kg = 11,5 MWh (yhden auton vuosikulutus)

Kiitos! Sivu 22