Lannan käsittelyn tekniikat ja kannattavuuden edellytyksiä

Samankaltaiset tiedostot
Suositukset ja esimerkit lannan tehokäyttöön

Suositukset ja esimerkit lannan tehokäyttöön

Siipikarjanlannasta biokaasua

Lannankäsittelyn hyvät käytännöt

Lannan käsittelyteknologiat nykyajan maatilalla

Lannan ja muiden eloperäisten materiaalien PROSESSOINTI

Maatilatason biokaasuratkaisut esimerkkinä MTT:n biokaasulaitos Maaningalla

Biokaasu nyt ja tulevaisuudessa tuottajan näkökulma

Lannan poltto energiavaihtoehtona broileritilalla

Lannasta kanna(avas* biokaasua? Mahdollisuudet

Biokaasulaskuri.fi. Markku Riihimäki Erika Winquist, Luonnonvarakeskus

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

Maatilatason biokaasuratkaisut

Kerääjäkasveista biokaasua

Siipikarjanlannan käsittely - elinkaariset ympäristövaikutukset. Suvi Lehtoranta Suomen ympäristökeskus Teholannan loppuseminaari

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Ympäristöteema 2010: Maatilojen biokaasun mahdollisuudet hyödyt ympäristölle ja taloudelle

Lannan lannoituskäytön kehittäminen ja ravinteiden tehokas käyttö

Biokaasulaitoksen käsittelyjäännös nurmen ja ohran lannoitteena

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Ravinnekiertoon perustuvat energiaratkaisut maatiloilla

RAVINNEVISIO. Tiina Mönkäre a, Viljami Kinnunen a, Elina Tampio b, Satu Ervasti b, Eeva Lehtonen b, Riitta Kettunen a, Saija Rasi b ja Jukka Rintala a

t / vuosi. Ravinnerikkaita biomassoja syntyy Suomessa paljon. Ravinnerikkaita biomassoja yhteensä t Kotieläinten lanta

Biokaasun tuotanto ja liiketoimintamallit

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

Biokaasun tuotannon kannattavuus - Onko biopolttoaineiden kestävä tuotanto ylipäänsä mahdollista?

BIOKAASU JA PELTOBIOMASSAT MAATILAN ENERGIALÄHTEINÄ

Siipikarjatilan lannankäsittely hyvät käytännöt

Biokaasuprosessin materiaalivirtojen. mahdollisuudet

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

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

Yleistä biokaasusta, Luke Maaningan biokaasulaitos

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA BIOKAASUNTUOTANNOSSA JA MAANPARANNUKSESSA

Lietelannan separoinnin taloudellinen merkitys

Mädätyksen lopputuotteet ja niiden käyttö Kehityspäällikkö Teija Paavola, Biovakka Suomi Oy Biolaitosyhdistyksen teemaseminaari 7.11.

Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

Biokaasulaitoksen kierrätyslannoitteiden ympäristövaikutukset -mistä ne muodostuvat? Tanja Myllyviita Suomen ympäristökeskus

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Mikko Rahtola Hankekoordinaattori Luonnonvarakeskus (Luke)

Lannan matka jätteestä myyntituotteeksi

RAVINTEIDEN TEHOKAS KIERRÄTYS

Kotieläinkeskittymän ravinteiden uusjako kehitystä kestävästi

Ajankohtaista mädätteiden käytöstä

Prosessoimalla lannasta ja muusta eloperäisestä materiaalista biokaasua ja ravinnetuotteita markkinoille. Sari Luostarinen

Maatilamittakaavan biokaasulaitoksen energiatase lypsylehmän lietelannan sekä lietelannan ja säilörehun yhteiskäsittelyssä

Nitraattiasetus. * Lannan varastointi * Lannoitteiden käyttö * Kirjanpitovaatimus. Materiaali perustuu julkaisuhetken tietoihin

Separointilaitteistot. Johanna Virtanen, Ylä-Savon ammattiopisto 2017

Päätösmallin käyttö lietteenkäsittelymenetelmän valinnassa

Kierrätysravinteita erilaisiin käyttötarkoituksiin. Teija Paavola, Biovakka Suomi Oy Biokaasuyhdistyksen seminaari Messukeskus, Helsinki

Biokaasulaskurin esittely

Separoinnin kuivajakeen käyttö ja tilojen välinen yhteistyö

JÄRVIBIOMASSOJEN MAHDOLLISUUKSIA ENERGIANTUOTANNOSSA JA PELTOVILJELYSSÄ

Lantalogistiikka-hanke: Naudan lietelannan kuivajae biokaasulaitoksen lisäsyötteenä

Nitraattiasetus (1250/2014)

Suomen normilanta. Sari Luostarinen Erikoistutkija, FT, dos. Sika- ja siipikarjatalouden ympäristölupaseminaari, Huittinen.

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Orgaaniset lannoitevalmisteet Gasumin biokaasulaitoksilta. Tuotepäällikkö Juhani Viljakainen

Miten lantteja lannasta AMOL EU tukimahdollisuudet Lietelannasta N ja P lannoitetta Sähköä ja lämpöä

Biokaasun tuotanto ja käyttö Suomessa. Prof. Jukka Rintala Ympäristötieteet Jyväskylän yliopisto

Valtioneuvoston asetus 1250/14 eräiden maa- ja puutarhataloudesta peräisin olevien päästöjen rajoittamisesta

REKITEC OY/Tero Savela Kalajoki

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Lantatieto lannoituksen pohjana Airi Kulmala, MTK Miten hyödynnän lannan ravinteet tehokkaasti -teemapäivä Maaseutuopisto Tuorla

Miksi lantatietoa kootaan? - kuka sitä käyttää mitä väliä sillä on tuottajalle

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Valtioneuvoston asetus 1250/14 eräiden maa- ja puutarhataloudesta peräisin olevien päästöjen rajoittamisesta

Täydentävät ehdot: lakisääteiset hoitovaatimukset

Jätteillä energiatehokkaaksi kunnaksi - luovia ratkaisuja ilmastonmuutoksen

Valtioneuvoston asetus 1250/14 eräiden maa- ja puutarhataloudesta peräisin olevien päästöjen rajoittamisesta

Kierrätyslannoitteiden valmistus, haasteet ja mahdollisuudet

Tehokas lantalogistiikka. Sakari Alasuutari TTS - Työtehoseura

Nitraattiasetus (VNa 1250/2014) ja täydentävät ehdot. MTK Pohjois-Savo Tilanne

Multavuuden lisäysmahdollisuudet maanparannusaineilla, mitä on tutkittu ja mitä tulokset kertovat

Jätteestä energiaa ja kierrätysravinteita BioGTS Oy

Pyrolyysituotteet lietelannan ravinnearvon turvaajina (PYSTI)

BioGTS Biojalostamo - Jätteestä paras tuotto

Ravinteita viljelyyn ja viherrakentamiseen

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

Separoidun neste- ja kuivajakeen levittäminen

Separoinnin kuivajakeen käyttö ja tilojen välinen yhteistyö

Savonia amk, LUKE Maaninka, YSAO

Miten aumaan hevosenlannan oikeaoppisesti? Uudenmaan ELY-keskus / Y-vastuualue / ylitarkastaja Johan Sundberg

Nitraattiasetus (VNa 1250/2014) ja täydentävät ehdot

Kestävä ruoantuotanto. Suomenlahden tila ja tulevaisuus Tarja Haaranen, YM

Biokaasua Pohjois-Karjalasta nyt ja tulevaisuudessa

Karjanlannan hyödyntäminen

Separoinnin hyödyt. Johanna Virtanen, Ylä-Savon ammattiopisto 2017

Kierrätyslannoitevalmisteiden kiemurat uusi opas kierrätysravinteiden tuottajille

Maatalouden biokaasulaitos

Sinustako biokaasuyrittäjä?

Valtioneuvoston asetus eräiden maa- ja puutarhataloudesta peräisin olevien päästöjen rajoittamisesta annetun valtioneuvoston asetuksen muuttamisesta

Tehokas lantalogistiikka. Sakari Alasuutari TTS - Työtehoseura

Joutsan seudun biokaasulaitos

Mädätteen käyttö lannoitteena Kiertotalouspäivät Juhani Viljakainen Tuotepäällikkö

Teholanta-hanke Tausta ja toimenpiteiden esittely

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

JaloJäte-tutkimus Luomupäivä

RavinneRenki Kaltevat pellot viljelyssä Nitraattiasetus uudistui. Vuokko Mähönen POSELY

Transkriptio:

Lannan käsittelyn tekniikat ja kannattavuuden edellytyksiä Sari Luostarinen Erikoistutkija, FT Luonnonvarakeskus Luke Vesiviisas kiertotalous - seminaari

Lantaa muodostuu kotieläintuotannossa Suomen kotieläintuotannossa muodostui vuonna 2014 lantaa noin 18 miljoonaa kuutiota (SYKE & Luke) 13 % jää laitumelle 48 % lietelantaa 7 % kuivikepohjalantaa 19 % kuivikelantaa 8 % kuivalantaa 4 % virtsaa Koko lantamäärästä 74 % on naudoista, 15 % sioista ja 2 % siipikarjasta; loput hevosista, lampaista, vuohista, poroista

Lanta on arvokas resurssi, mutta liika on liikaa Lanta sisältää orgaanista ainetta ja ravinteita Pitoisuudet kuitenkin pieniä, ravinnesuhteet epäedulliset, massa heterogeenistä (levitystasaisuus, käsittelyn haasteet) Perinteisesti lanta hyödynnetty sellaisenaan kasvintuotannossa levitettynä peltoon Orgaaninen aine peltomaan kunnon ylläpidossa Ravinteet kasvinravinteina Kotieläintuotannon keskittyessä alueellisesti lantaa kuitenkin kertynyt tietyille alueille tarpeeseen nähden liikaa Peltomaan fosforiluvun nousu Paineet riittävän levitysalan saamisessa Kotieläintuotannon laajentaminen vaikeutuu Ohjaavat järjestelmät (lainsäädäntö, vapaaehtoiset) kiristyvät

Lantafosfori: tarve vs. sijainti Ylivainio ym. 2014

Lannankäsittely on ketju eri toimintoja

Ei ole ollenkaan yhdentekevää, mitä lantaketjun eri vaiheissa touhutaan. Kaikki vaikuttaa kaikkeen. Yhden vaiheen optimointi ei vielä ole tehokasta eikä ympäristöystävällistä. Ohjaaminen kokonaisuuden hallintaan tarpeen.

Ruokinta tarpeen mukaan Kaikki, mitä eläin ei rehusta käytä, tulee peräpäästä ulos Rehu maksaa ja oma rehutuotanto teettää työtä Mitä enemmän ravinteita lantaan, sitä suurempi riski päästöihin Ruokintasuositukset kuntoon ja käyttöön LYPSYLEHMÄ LIHASIKA 11,9 t/v 0,4 t /v 1,9 t/v 11,3 t/v

ELÄINSUOJA: TOIMET KUNTOON LANTATYYPIN MUKAAN Nopea keruu Puhtaat pinnat Vähän pinta-alaa Ei turhaa laimentamista Sopivasti kuiviketta

VARASTOINTI: TARPEEKSI KAPASITEETTIA JA KATTO PÄÄLLE Avoin varasto (3000 m 3 ): 10 % typestä ja 1 100 hukkaan vuodessa Kelluva kate: 4 % typestä ja 400 hukkaan vuodessa Kuorettuma: 6 % typestä ja 700 hukkaan vuodessa Kiinteä kate: 2 % typestä ja 200 hukkaan vuodessa Laskelmat: Juha Grönroos, SYKE

LEVITYS: OIKEA AIKA, MÄÄRÄ JA MENETELMÄ TUNNE LANTASI Ravinnepitoisuuksien mukaan Ennen kylvöä tai kasvustoon Sijoittaen tai mullaten

ESIMERKKI: levitystavan vaikutus typpeen Laskelmat: Juha Grönroos, SYKE

Lannan hyödyntämisen tehostaminen: perinteinen lantaketju kuntoon Kertaukseksi: Ruokinnassa vain välttämätön Eläinsuojassa puhtaus, vedensäästö, asianmukainen kuivitus, nopea lannankeruu Varastointi katettuna, tiiviisti, riittävällä kapasiteetilla Levitys keväällä ja kesällä, kasvilaji ja maaperä huomioiden, hukat minimoivin menetelmin Lisäksi yhteistyö naapuritilojen kanssa Yhteiset kalustot ja työnjako Lantaa kasvitiloille

Lannan hyödyntämisen tehostaminen: prosessoinnin mahdollisuudet (1) Tarve muokata lanta uudenlaisiksi tuotteiksi ja tarvittaessa kuljettaa sinne, missä niitä tarvitaan Lannan prosessointiin monenlaisia menetelmiä erilaisin lopputuloksin Separointi Kompostointi Biokaasu Termiset menetelmät (poltto, pyrolyysi, kaasutus, HTC) Lopputuotteiden jatkojalostus Erilaisten prosessien yhdistelmät pitemmiksi ketjuiksi Huomioitava lopputuotteiden laatu ja käyttökelpoisuus, käsittelyketjun päästöt, tekninen toimivuus, taloudellinen kannattavuus, yleinen hyväksyttävyys,.

Lannan hyödyntämisen tehostaminen: prosessoinnin mahdollisuudet (2) Kestävä, resurssitehokas ja taloudellisesti kannattava lannan prosessointi pyrkii maksimoimaan lannan orgaanisen aineen ja ravinteiden tehokkaan hyödyntämisen mahdollisimman vähäisin päästöin Parhaassa tapauksessa yhtä aikaa energiantuotanto, orgaanisen aineen kierrättäminen takaisin peltoon ja ravinteiden kierrättäminen kannattavasti ja toimivasti Olennaista, että koko toimintaketju oltava kunnossa

Separointi (1) Lietelannan jakaminen kuiva- ja nestejakeeseen Miksi separoida? Kuljetettavuus ja ravinteiden käytön optimointi tilalla Kuivajae kaukaisemmille pelloille / muille tiloille / prosessoitavaksi suuremmassa laitoksessa Erityisen hyvä, jos lähipeltojen P-luku korkea / tilalla liikaa fosforia omaan tarpeeseen Separoitujen jakeiden N:P-suhteet poikkeavat raakalannasta Enemmän pelivaraa lannalla lannoittamiseen Nestejae hyvä nurmelle ja kasvustoon: imeytyy nopeasti maahan, sotkee vähemmän Kuivajakeesta esim. viiden vuoden P-lannoitus kerralla Kuivajae kasvitiloille hyvä tuote: orgaanista ainesta peltoon ravinteiden lisäksi

Separointi (2) Erilaisia laitteita, joita voi operoida eri tavoin, esim. Ruuvipuristin separoi puristamalla lietelannan seulaa vasten, jolloin neste ja pienet partikkelit päätyvät seulan läpi nestejakeeseen ja suuremman partikkelikoon kiintoaine muodostaa kuivajakeen Teho vaihtelee seulakoon ja puristusvoiman mukaan Tehokas kiintoaineen erotus, heikompi fosforin erotus Linko pyörittää lietelantaa rummussa, jolloin painavampi kiintoaine erottautuu rummun reunoille ja on erotettavissa nesteestä Teho riippuu lannan ominaisuuksista ja mahdollisesta polymeeristä Tehokkain fosforin erottaja Polymeeri voi nostaa nestejakeen määrää Olennaista tuntea lietelannan ominaisuudet ja käytetty separointilaite, jotta saadaan tehokkain mahdollinen erotus Kovin laiha lanta hankalinta kaikille laitteille Etujen varmistamiseksi jakeet osattava varastoida ja levittää oikein

Separointi (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

Separointi (4) Sian lietelannan sisältämän kuiva-aineen (ka), kokonaistypen (Nkok) ja kokonaisfosforin (Pkok) jakautuminen neste- ja kuivajakeisiin linkouksen massataseena; Paavola ym. 2015. Maaseudun Tiede 3/2015.

Separointi (5) Paavola ym. 2015. Maaseudun Tiede 3/2015.

Biokaasuprosessit CO 2 Energiakasvit Maatalous Lanta Kasvibiomassa Biohajoava jäte Teollisuus Yhdyskunnat Biokaasu prosessi Biokaasu CH 4, CO 2 Jäännös Ravinteet Orgaaninen aine Lämpö Lämpö ja sähkö Alueverkko Maakaasuverkko Liikennepolttoaine Pelto Muut käyttömahdollisuudet

Lanta biokaasuprosessissa Erinomainen perusmateriaali biokaasulaitoksiin Metaanintuottopotentiaali yksin melko alhainen > kannattavuus? Lanta/ Metaanipotentiaali Naudan lietelanta Naudan kuivalanta Sian lietelanta Sian kuivalanta Siipikarjan lanta 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

Biokaasuteknologian vaihtoehdot Märkäprosessi Kuiva-ainepitoisuus <15 % Lietelannalle, yhteiskäsittelyssä voi olla osin kuivia massojakin Hyvin tunnettu, kypsä teknologia Suurehko reaktori per käsiteltävä tonni (laimea syöte) Kuivaprosessi Kuiva-ainepitoisuus noin 30 % Kuivat lannat, yhteiskäsittely Uutta, kehittyvää tekniikkaa (vanhat kehnoja) Pienempi reaktori per käsiteltävä tonni

Eri mittakaavat mahdollisia vaikuttaa kannattavuuteenkin Maatilakohtainen Maatilan omien massojen käsittely (lanta tärkein), energia ja ravinteet pääasiassa omaan käyttöön Kannattavuus saavutettavissa suurilla kotieläintiloilla Maatilojen yhteinen Useampi maatila voi käsitellä kaikkien lannat (ja muut massat) yhteisessä laitoksessa, jakaa vastuut, kulut ja hyödyt Energia myyntiin / jollekin osakkaalle, ravinteet takaisin tiloille Onnistuneita esimerkkejä olemassa (Bioson, Jepua) Keskitetty Suuri laitos, joka ottaa alueelta erilaisia massoja käsiteltäväksi, tuottaa myyntiin energiaa ja lannoitevalmisteita Kannattavuus toistaiseksi energiasta ja porttimaksuista Lantaa vain vähän käsittelyssä

Biokaasuprosessin jäännös vs. raakalanta Kasville käyttökelpoisempi typpi:fosfori -suhde Liukoisen typen osuus kasvaa (+20-30 % lanta; +50-85 % kasvit) Hiili/typpi-suhde laskee Muut lannoitevaikutukseltaan tärkeät aineet ennallaan Osviittaa fosforin käyttökelpoisuuden paranemisesta Muita etuja Maaperän orgaanisen aineen ylläpito Hajun väheneminen Hygienisoituminen Tasalaatuisempi ja juoksevampi Kasvitoksisuuden laskeminen Rikkakasvinsiementen tuhoutuminen Jatkojalostettavissa väkevöidyiksi lannoitevalmisteiksi

Esimerkki jalostustekniikoista Ammoniakin strippaus Ammoniumtypen väkevöinti ja talteenotto ammoniakkina kaasufaasin kautta haluttuun pesunesteeseen Käsittelyjäännöksen jakeistus kuiva- ja nestejakeeksi 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

Esimerkki: 160 lypsylehmän tila Winquist ym. 2015. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 36/2015

Termiset käsittelyt Kiinnostus nousussa lannan polttoon, termiseen kaasutukseen ja pyrolyysiin Lainsäädäntö? Lopputuotteiden ominaisuudet ja käyttömahdollisuudet? Poltto pienessä mittakaavassa haastavaa, suuressa mittakaavassa todennäköisesti toimivampaa Seospoltto ei pelkkää lantaa Orgaanisen aineen ja typen menetys, mitä tuhkalle? Terminen kaasutus ja pyrolyysi Kehitteillä olevaa tekniikkaa lannalle Energiajakeen lisäksi hiili- ja nestejakeet Biohiili maanparannukseen, nestejae vielä mysteeri

Lannan prosessoinnin kannattavuus Prosessivalinta > mitä tavoitellaan Mittakaava Paine saada lanta tehokkaammin hyödynnettyä omassa viljelyssä / luovutettuna tai myytynä muualle Lopputuotteiden hyödyntäminen Energialle käyttäjät? Ravinnetuotteiden kuljetettavuus ja käyttökelpoisuus kasveille / maanparannuksessa? Tapauskohtaista, millä edellytyksin kannattavuus tavoitettavissa

Koko käsittelyketju oltava kunnossa (1) Syötemateriaalit mahdollisimman nopeasti laitokseen Orgaanisen aineen ja typen tappioiden minimointi Biokaasun energiasisältö hyödynnettävä tehokkaasti Tapauskohtainen optimointi: pelkkä lämpö, sähkö ja lämpö vai liikennepolttoaine Jälkikaasun keruu ja hyödyntäminen Vuotojen ja häiriöiden minimointi Metaani voimakas kasvihuonekaasu, räjähtävä sopivana seoksena ilman kanssa

Koko käsittelyketju oltava kunnossa (2) Typen liukoistuminen ja korkea ph lisäävät ammoniakkipäästöjen mahdollisuutta Jäännöksen varastointi katettuna Sijoittaminen ja multaaminen kasvukaudella kasvin tarpeen mukaan Jalostuksessa typpitappioiden minimointi Lopputuotteiden ominaisuudet tunnettava hyvin, jotta osataan hyödyntää oikein

Ylipäätään Biokaasulaitoksilla on tutkitusti potentiaalia vähentää merkittävästi päästöjä yhdessä muiden oikeiden ja oikeaaikaisten toimien kanssa Ympäristöetujen varmistamiseksi prosessoitujen lopputuotteiden oikea käsittely avainasemassa

Kiitos! Yhteydenotot: sari.luostarinen@luke.fi