Ravinteet talteenottava vesihuolto Vaihtoehtojen tarkastelua

Samankaltaiset tiedostot
Virtsasta olutta? BIOUREA-hankkeen tuloksia. Riikka Vilpas, SYKE Hajajätevedet järjestykseen risteilyllä

Virtsan erilliskeräyksellä ravinteet kiertoon. Ravinnepotentiaali ja ympäristövaikutukset Lannoiteteho ja turvallisuus

Jätevedenkäsittelyn hiilijalanjälki pienemmäksi ravinteita kierrättämällä - Case Hiedanranta

Hiedanranta-LCA Vaihtoehtoisten sanitaatio- ja viemäröintiratkaisujen ympäristövaikutusten ja kustannusten arviointi

KUIVAKÄYMÄLÄT KÄYTTÖÖN

Työkalu ympäristövaikutusten laskemiseen kasvualustan valmistajille ja viherrakentajille LCA in landscaping hanke

Ilmastovaikutuksia vai vesistönsuojelua?

RAVINTEIDEN TEHOKAS KIERRÄTYS

Jätevesien määrä, laatu ja kuormituksen vähentäminen

Erilliskerätyn virtsan lannoitepotentiaali, kokeelliset tutkimukset ja elinkaaritarkastelu. Loppuraportti

LCA-työkalun kehittäminen. Puoliväliseminaari

LCA in landscaping. Hanke-esitys Malmilla Frans Silvenius tutkija, MTT

Viemäröinti ja jätevedenpuhdistus Anna Mikola TkT D Sc (Tech)

Ravinteet talteenottavan Esityksen jätevesihuollon nimi tarkastelua. Suomesta ravinteiden kierrätyksen mallimaa

Sanna Marttinen. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)

Biokaasua Pirkanmaan biojätteistä Biokaasuseminaari UKK-Instituutissa

Luomutuotteiden elinkaariarviointi. Taija Sinkko ja Merja Saarinen MTT, Kestävä biotalous SustFoodChoice hankkeen loppuseminaari 5.5.

Maan kasvukunto, lannoitus ja orgaaniset ravinteet. Jyväskylä

Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

Tutkittua tietoa mallasohran viljelystä ympäristövaikutusten näkökulmasta

Biolaitosyhdistys päivät

Jätteillä energiatehokkaaksi kunnaksi - luovia ratkaisuja ilmastonmuutoksen

Elinkaariarvioinnin soveltaminen viherrakentamiseen

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

Ravinteita viljelyyn ja viherrakentamiseen

Biomassan hyötykäytön lisääminen Suomessa. Mika Laine

KeHa-hanke Elinkaariajattelu

Soilfood Hämeessä yhdistymisen myötä Suomen suurin ravinteiden kierrättäjä

Ravinteiden talteenotto mädättämöiden rejektivedestä Markkinapotentiaali Suomessa

KEHÄ. Tutkimusongelmia ja pilotteja. Harri Mattila,

Hevosen lannan ravinteet talteen ja kiertoon ympäristön hyvinvoinnin vuoksi HorseManure

Käymäläjätteen käsittely ja kompostointi kasvuvoimaa kompostista!

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

Jätevesilietteitä koskeva lainsäädäntö. Titta Suoniitty

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

Lannan poltto energiavaihtoehtona broileritilalla

Ei ole olemassa jätteitä, on vain helposti ja hieman hankalammin uudelleen käytettäviä materiaaleja

Elinkaariklinikka: Maksuton, kevennetty arviointi pk-yrityksen tuotteiden tai palveluiden ympäristövaikutuksista ja kustannuksista

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

Energian säästöä ja ilmastonmuutoksen hillintää. OMAVARA -hankkeen loppuseminaari Hannu Känkänen

Elinkaariarvioinnin mahdollisuudet pkyrityksissä

Ohrasta olueksi -ketjun ympäristövaikutusten kehitys

E R O T T E L E VA N J A H A J A U T E T U N J ÄT E V E S I H U O L L O N KO K E I L U T U U D E S S A K A U P U N G I N O S A S S A

Typenja fosforintalteenotto

Keskuspuhdistamo. Tampereen seudun kuntien merkittävin ympäristöinvestointi!

Envor Group Hämeenlinna

Kustannus-hyötyanalyysi osana viherrakentamisen elinkaariarviointia. Tiina Ruuskanen KTJ seminaari,

RAVITA TM. Fosforin ja Typen talteenottoa jätevesistä

Lannankäsittelyn elinkaariset ympäristövaikutukset

Jätehuolto ja ravinnejalanjälki

Mädätys HSY:n jätevedenpuhdistamoilla. Mädätyksen rakenne- ja laitetekniikka seminaari

Varsinais-Suomen suurten jokien nykyinen tila ja siihen vaikuttavat tekijät

Teholanta-hanke Tausta ja toimenpiteiden esittely

HIILTOPROSESSI JÄTEVESILIETTEEN KÄSITTELYSSÄ. Christoph Gareis, HSY

Jätevesilietteistä multaa ravinteiden kierrätyksen mahdollisuudet. Mikko Wäänänen, HSY Vesihuolto

Ainevirta analyysi, esimerkkinä ravinteet jätevirroissa

Kohteessa on käymäläratkaisuna ympäristöystävällinen tai umpisäiliö, eli jätevesiä ei kuormiteta wc:n jätevesillä.

Sakokaivolietteen hyötykäyttö peltoviljelyssä - lannoitevalmistesäädösten näkökulmasta

Kainuun jätehuollon kuntayhtymä Ekokymppi

Kuinka vihreä on viherkatto?

Yhdyskuntalietteen käyttö

Kompostoidun biokaasulaitosmädätteen typpi ja fosfori ravinteiden hiilijalanjälki Labio Oy:n Lahden laitoksella

Nurmikko- ja niittyalueen ympäristövaikutukset

Biokaasulaitoksesta ravinteita, energiaa ja elinkeinotoimintaa maaseudulle BioRaEE

Käymäläseura Huussi ry:n huomiot ja kannanotto komission tiedonantoon fosforin kestävästä käytöstä

Karjanlannan käyttö nurmelle

ENERGIAA JÄTEVESISTÄ. Maailman käymäläpäivän seminaari - Ongelmasta resurssiksi

Oiva Niemeläinen ja Mikko Jaakkola Viheraluerakentajien päivät Hämeenlinna

Puhdistamolietteen hyödyntäminen lannoitevalmisteina

Kohteessa on käymäläratkaisuna ympäristöystävällinen tai umpisäiliö, eli jätevesiä ei kuormiteta wc:n jätevesillä.

Ravinteet puhtaasti kiertoon

Jäteveden fosforin talteenotto ja kierrättäminen - teknologiat ja ohjauskeinot I Anna Mikola, Tanja Pihl, Kati Berninger

Lannan ka ytö n talöudelliset tekija t Ja rki Lanta -hankkeessa

JÄTEVEDEN UUSIEN KÄSITTELYVAATIMUKSIEN TOTEUTTAMINEN JA SEN KUSTANNUKSET

Tuotantopanosten valmistus ja käyttö osana ympäristövastuuta. Viestintäpäällikkö Seija Luomanperä, Yara Suomi Oy

Jätevesilietteitä koskeva lainsäädäntö. Titta Suoniitty

Päätösmallin käyttö lietteenkäsittelymenetelmän valinnassa

Turku, Ympäristöasiantuntija MMM Asko Särkelä Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

REJEKTIVEDEN PELTOMITTAKAAVAN KASVATUSKOE 2013

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

Yhdyskunnat ja haja-asutus Toimenpiteitä ja ohjauskeinoja

40% Suomenlahden tila paranee vaikkakin hitaasti. Suomenlahden. alueella tehdyt vesiensuojelutoimenpiteet ovat. Suomenlahteen tuleva fosforikuormitus

Kala-LCA:n päivitys. Toimittajatilaisuus Säätytalo Frans Silvenius, MTT

Keskuspuhdistamo. Tampereen seudun kuntien merkittävin ympäristöinvestointi!

ProAgria lohkotietopankki. Esityksen sisältö

Jätevedenpuhdistamoiden ympäristöluvan muuttaminen

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

LIETTEENKÄSITTELYHANKINTA

Kierrätysravinteiden kannattavuus. Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitto

Vesienhoidon toimenpiteiden suunnittelu maataloudessa

Haja-asutuksen jätevedet

Mädätysjäännösten hyötykäyttö maataloudessa ja vaihtoehdot niiden sisältämien ravinteiden ja hiilen kierrättämiselle. Turku 21.9

Viherrakentamisen ympäristövaikutukset Envirogreen-hanke Tapio Salo MTT, Ari Kangas, (SYKE)/AVI

Biokaasulaskuri.fi. Markku Riihimäki Erika Winquist, Luonnonvarakeskus

Energian ja ravinteiden kierrätyksen uudet mahdollisuudet vesihuollossa (KEHÄ)

Mittatikun uudet sovellukset

RAVINTEIDEN KIERRÄTYKSEN KÄRKIHANKE

Viemäröinti ja puhdistamo

Mikko Rahtola Hankekoordinaattori Luonnonvarakeskus (Luke)

Mikä ihmeen lantakoordinaattori? Maatalouden ravinteet hyötykäyttöön Hankekoordinaattori Tarja Haaranen

Transkriptio:

Ravinteet talteenottava vesihuolto Vaihtoehtojen tarkastelua Riikka Vilpas & Suvi Lehtoranta, SYKE, Biourea-hankkeen loppuseminaari 9.11.2016, Tampere

Esityksen sisältö Vaihtoehtoiset ratkaisut - skenaariot ravinteiden talteenotolle Tulokset Ravinteiden määrät ja taseet Ympäristövaikutukset Kustannukset Lannoitearvot Johtopäätöksiä

VAIHTOEHDOT VE0 Haja-asutuksen nykytila kaikkien jätevesien käsittely maasuodattamossa VE1 Erotteleva kuivakäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa 0,9 PO 4 e/hlö VE2 Alipainekäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa

Ravinteiden määrät ja taseet eri vaihtoehdoissa

VE0: Taajamien nykytila Jätevesien viemäröinti ja käsittely puhdistamolla Vuonna 2009 lietteen ravinteista hyödynnettiin noin 54 % viherrakentamisessa, 4 % maataloudessa ja 42 % loppusijoitettiin kaatopaikoille (SYKE ja MTT 2010). 100 % N 100 % P 33 % N 2% N 7% P 37% N 4% P 20% N 36% P 8 % N 53 % P Taajamissa puolet yhden henkilön tuottamasta fosforista ja vajaa kymmenes typestä päätyy nykyisellään puhdistamolietekompostiin, fosfori on kuitenkin sitoutuneena kemiallisesti metallisuoloina Typestä merkittävä osa päätyy edelleen vesistöön ja lähes sama määrä vapautuu kaasuna ilmaan biologisen typenpoiston seurauksena Typestä 20 % ja fosforista 36 % on mädätyksen rejektivesissä

VE0: Haja-asutuksen nykytila Jätevesien käsittely maasuodattamossa, sakolietteiden kuljetus puhdistamolle käsiteltäviksi 3 % N 100 % N 100 % P 9 % N 23 % P 91 % N 77 % P 1 % N 3% N 1% P 2% N 9% P 1 % N 13 % P 70% N 30% P Suurin osa yhden henkilön vuodessa tuottamista ravinteista päätyy maasuodattamosta ympäristöön typestä 70 % ja fosforista 30 % Yhden henkilön vuodessa tuottamista ravinteista vain 1 % typestä ja 13 % fosforista päätyy mädätettyyn ja kompostoituun lietteeseen Typestä 2 % ja fosforista 9 % on mädätyksen rejektivesissä

VE1: Erotteleva kuivakäymälä Virtsan talteenotto erottelevassa kuivakäymälässä ja käyttö lannoitteena maatilalla, ulosteen kompostointi kiinteistöllä, pesuvesien käsittely maasuodattamossa, sakolietteiden kuljetus puhdistamolle käsiteltäviksi < 1% N 5% P 15% N 7% N <0,1% N 31% P 19% P 0,2% N 0,1% N 2% P 7% N 78% N 0,2% P 15% P 2% P 50% P 13% N 5% N 6% P 1% N 53% N 49% P 14% N 30% P Noin puolet ravinteista virtsassa, virtsan typpihävikki suuri (oikea levitystapa tärkeä) Lannoitepotentiaalia myös kompostissa typpi 14 %, fosfori 30 % Yhden henkilön vuodessa tuottamista ravinteista hyvin pieni osa päätyy mädätettyyn ja kompostoituun lietteeseen (sakokaivolietteet harmaista vesistä)

VE2: Alipainekäymälä Virtsan ja ulosteen talteenotto alipainekäymälässä ja käyttö lannoitteena maatilalla mädätyksen jälkeen, pesuvesien käsittely maasuodattamossa, sakolietteiden kuljetus puhdistamolle käsiteltäviksi 5% N < 1% N 4% P < 1% N 93% N 81% P 7% N 19% P 5% P 7% N 15% P 5% N 0,2% N 0,2% P 0,1% N 2% P < 1% N 2% P 6% P 25% N 61% N 46% P 31% P Suurin osa ravinteista päätyy mädätyksen rejektivesiin Lannoitepotentiaalia mädätetyssä käymälävesissä typpi 25 %, fosfori 46 % Yhden henkilön vuodessa tuottamista ravinteista hyvin pieni osa päätyy mädätettyyn ja kompostoituun lietteeseen (sakokaivolietteet harmaista vesistä)

Ravinnetaseet Fosfori Typpi 100% 100% Rejektivesiin Kotikomposti 80% 80% Maasuodatin 60% 60% Ilmaan Maaperä -> vesistö 40% 40% Suoraan vesistöön 20% 20% Kasveille (puhdistamoliete) Kasveille 0% VE0 Haja-asutus VE0 haja-asutus VE1 VE2 VE0 Kuivakäymälä Alipainekäymälä Taajamat taajamat 0% VE0 VE1 VE2 VE0 Haja-asutus haja-asutus Kuivakäymälä Alipainekäymälä Taajamat taajamat Lannoitekäyttöön hyödynnettävissä oleva fosfori on lähes nelinkertainen kuivakäymälä-, alipainekäymälä- ja taajamien nykytilavaihtoehdoissa verrattuna haja-asutuksen nykytilaan Erotteleva kuivakäymälä -vaihtoehdossa kotikompostiin jäävän fosforin osuus on lähes 40 % Alipainekäymälä- ja taajamien nykytila -vaihtoehdoissa n. 40 % fosforista jää rejektivesiin Typpipotentiaali paras virtsan erottelevassa kuivakäymälävaihtoehdossa, kun taas alipainekäymälävaihtoehdossa suurin osa typestä päätyy rejektivesiin Molemmissa nykytilavaihtoehdoissa kasvien käyttöön jäävä typen osuus on hyvin pieni

Yhden henkilön tuottama ravinnemäärä (kg/a) ja jakautuminen eri jakeisiin VE0 Taajamat VE0 taajamat VE2 Alipainekäymälä VE2 Typpipotentiaali VE1 VE1 Kuivakäymälä VE0 VE0 haja-asutus Haja-asutus 0 1 2 3 4 5 kg N/hlö/vuosi Liete Mädätyksen rejektivesi Virtsa VE0 Taajamat VE0 taajamat Fosforipotentiaali VE2 Alipainekäymälä VE2 VE1 VE1 Kuivakäymälä VE0 VE0 haja-asutus Haja-asutus 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 kg P/hlö/vuosi Kotikomposti Käymäläjätevedet Käymäläjätevesien mädätyksen rejektivesi

Ostolannoitteita voidaan korvata eri vaihtoehdoissa (hävikit huomioitu) HAJA-ASUTUS - 450 000 asukasta* Korvaa fosforilannoitetta Korvaa typpilannoitetta Syntypaikkaeroteltu virtsa (hygienisointi vanhentamalla) Käymäläjätevedet (hygienisointi mädättämällä) Keinolannoitteiden käyttö vuonna 2011 (Mikkola, 2014) Typpi 150 000 t/a Fosfori 16 000 t/a YHDYSKUNNAT (4,6 milj. asukasta) Käymäläjätevedet (hygienisointi mädättämällä) Syntypaikkaeroteltu virtsa (hygienisointi vanhentamalla) Puhdistamoliete (harmaat vedet, mädätys) Puhdistamoliete (mädätys + kompostointi) * Haja-asutuksen kiinteistöt, joissa asukasmäärä 3 0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 t/a Jos yhdyskuntien virtsa kerättäisiin talteen ja käytettäisiin lannoitteena, jätevedenpuhdistamoiden kuormitus pienenisi jopa neljännekseen ja fosforikuormitus puolittuisi nykyisestä 2013 yhdyskuntien jätevesien typpikuormitus 25 900 t/a ja fosforikuormitus 3 961 t/a (Säylä 2015). Keräämällä virtsa talteen kuormitus vähenisi 19 000 t N/a ja 2 000 t P/a, jolloin käsiteltäväksi jäisi 6 900 t N/a ja vajaa 2 000 t P/a.

Ympäristövaikutukset eri vaihtoehdoissa

Elinkaariarviointi - LCA Vaihtoehtoisten haja-asutuksen sanitaatioratkaisujen ympäristövaikutuksia arvioitiin soveltamalla elinkaariarviointimenetelmää (Life Cycle Assessment, LCA) Yhdyskuntien osalta arviointiin liittyy suuria epävarmuuksia Täydellinen tuotteen tai palvelun elinkaari käsittää materiaalien hankinnan luonnosta, niiden prosessoinnin ja kuljetuksen sekä tuotteen valmistuksen, jakelun, käytön, mahdollisen uudelleenkäytön ja huollon, kierrätyksen sekä päätymisen jätteeksi Elinkaariarvioinnin avulla voidaan tunnistaa kussakin elinkaaren vaiheessa syntyvät ympäristövaikutukset Yksinkertaistetussa arvioinnissa voidaan tarkastella esim. tiettyjä ympäristövaikutusluokkia Tarkasteluun valittiin ilmastonmuutos (hiilijalanjälki), vesistöjen rehevöityminen sekä happamoituminen Tarvikkeiden loppukäyttö rajattiin tarkastelun ulkopuolelle

Taustaoletuksia Kolme vertailtavaa vaihtoehtoa Yksiputkijärjestelmä vrt. kaksoisviemäröinti Toiminnallinen yksikkö yhden henkilön vuodessa tuottama ravinnemäärä (kg/hlö/vuosi) 3 hengen kotitalous, 85 %:n käyttöaste Oletettiin, että kohde saneeraustarpeessa Tarkastelujakso 20 vuotta Yhden henkilön tuottamat ravinnemäärä vuodessa (Udert et. al, 2006, Weckman, 2005, Hajajätevesiasetus 209/2011). N (kg/hlö/a) P (kg/hlö/a) BOD (kg/hlö/a) Virtsa 4,13 0,40 1,83 Uloste 0,52 0,21 5,48 Muu 0,37 0,15 10,95 Yhteensä 5,02 0,75 18,25

Päästöjen luokittelu Käyttö kiinteistöllä Maasuodattamo Käymäläjärjestelmä Sakolietteen käsittely puhdistamolla Lietteen ja virtsan jatkokäsittely Käyttö lannoitteena Jätevedenkäsittelyn päästöt Käymäläjätteen kompostoinnin päästöt Käymäläjätekompostin käytön päästöt Hyvitykset lannoitekäytöstä Hyvitykset mädätyksen energiantuotannosta Käymälän ja jätevedenpuhdistuksen energiankulutuksen päästöt Maasuodattamon tarvikkeet (valmistus ja kuljetus) Maasuodattamoon liittyvä konetyö Maasuodattamon maa-ainekset Maasuodattamon maa-aineksien kuljetus Käymäläjärjestelmän tarvikkeet (valmistus ja kuljetus) Käymäläjärjestelmään liittyvä konetyö Käymäläjärjestelmän maa-ainekset Käymäläjärjestelmän maa-aineksien kuljetus Sakolietteen kuljetus puhdistamolle Puhdistamon energiankulutus Puhdistamon kemikaalinkulutus Jätevedenkäsittelyn päästöt Lietteen kuljetus jatkokäsittelyyn Lietteen mädätys Mädätteen kompostointi Virtsan / mustien vesien kuljetus jatkokäsittelyyn Mustien vesien mädätys Virtsan hygienisointi Kuljetus hyötykäyttöön Puhdistamolietekompostin lannoitekäytön päästöt Virtsan / mustien vesien lannoitekäytön päästöt Levitysajot

Elinkaariset ympäristövaikutukset Suhteutettu eurooppalaisen keskimääräisiin vuosikulutuksen päästöihin 20% VE0 Nykytila VE1 Kuivakäymälä VE2 Alipainekäymälä 15% 10% 5% 0% Hiilijalanjälki Rehevöityminen Happamoituminen Hiilijalanjälki merkityksetön, vain 0,5 0,6 % eurooppalaisen vuosikulutuksen päästöistä Rehevöitymisen päästöt 2,0 15,1 % Happamoitumisen 0,6 5,1 %

kg CO 2 e/hlö Hiilijalanjälki, CO 2 e/hlö 100 80 60 40 20 Hyvitykset mädätyksen energiantuotannosta Hyvitykset lannoitekäytöstä Käyttö lannoitteena Lietteen ja virtsan jatkokäsittely Sakolietteen käsittely puhdistamolla Käyttö kiinteistöllä 0-20 VE0 VE1 VE2 Nykytila Kuivakäymälä Alipainekäymälä Maasuodattamo Käymäläjärjestelmä -40 Nettovaikutuksissa ei ollut merkittäviä eroja eri vaihtoehtojen välillä VE1:ssä hyvitykset lannoitekäytöstä ovat suuremmat, koska virtsan ravinteet ovat kokonaan liukoisessa muodossa ja korvaavat suoraan epäorgaanisia lannoitteita Kaikissa vaihtoehdoissa maasuodattamon ja käymäläjärjestelmän osuus on suurin; 58-80 % bruttovaikutuksista Kiinteistöllä tapahtuvan kompostoinnin päästöt erottuvat VE1:ssä johtuen mm. turpeen käytöstä kuivikkeena

kg PO 4 e/hlö Rehevöityminen, PO 4 e/hlö 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Hyvitykset mädätyksen energiantuotannosta Hyvitykset lannoitekäytöstä Käyttö lannoitteena Lietteen ja virtsan jatkokäsittely Sakolietteen käsittely puhdistamolla 0,2 0,0-0,2-0,4 VE0 VE1 VE2 Nykytila Alipainekäymälä Kuivakäymälä Käyttö kiinteistöllä Maasuodattamo Käymäläjärjestelmä Suurimmat rehevöittävät päästöt syntyivät VE0:ssa, jossa maasuodattamon päästöt ovat suuret Vaihtoehdossa VE1 merkittävin osa rehevöittävistä päästöistä syntyi lannoitekäytöstä, mutta myös hyvitykset lannoitekäytöstä olivat suurimmat

kg SO 2 e/hlö Happamoituminen, SO 2 e/hlö 2,0 1,5 Hyvitykset mädätyksen energiantuotannosta Hyvitykset lannoitekäytöstä 1,0 0,5 Käyttö lannoitteena Lietteen ja virtsan jatkokäsittely Sakolietteen käsittely puhdistamolla Käyttö kiinteistöllä Maasuodattamo 0,0-0,5 VE0 VE1 VE2 Nykytila Kuivakäymälä Alipainekäymälä Käymäläjärjestelmä Happamoitumisvaikutuksissa oli merkittäviä eroja, mutta kokonaisuutena happamoittavat päästöt olivat melko pieniä. Suurin happamoittava vaikutus on virtsan lannoitekäytöllä. Virtsan lannoitekäytössä (VE1) haihtuu runsaasti ammoniakkia, jonka oletettiin tässä tarkastelussa olevan 15 % liukoisesta typestä. Liukoisen typen osuus virtsassa on 100 %, kun taas mädätteessä keskimäärin vain 13 % ja kompostissa 8 %.

Johtopäätöksiä LCA:sta Vaihtoehtoisten ratkaisujen ympäristövaikutukset olivat kaiken kaikkiaan vähäisiä suhteutettuna eurooppalaisen vuosikulutuksen päästöihin Käyttämällä kuiva- tai alipainekäymälää, rehevöittävät päästöt laskevat viidennekseen Happamoittavat päästöt ovat erottelevissa ratkaisuissa suurempia lannoitekäytöstä johtuen, mutta niiden merkitys on vähäinen Järjestelmän valinnalla ei ole vaikutusta hiilijalanjälkeen Epävarmuutta tuloksiin aiheutuu mm. lannoitekäytön päästöjen arvioinnista Erityisesti virtsalla levitykseen liittyvä ammoniakkihävikki voi olla > 30 %, mutta kehittyneemmillä tekniikoilla, kuten letkulevitys ja multavat laitteet, voidaan hävikkiä pienentää merkittävästi jopa 1-10 %:iin

Kustannustarkastelua ja virtsan arvo lannoitteena

KULUTTAJAN NÄKÖKULMA Mitä virtsan erottelu maksaa? Onko virtsalla lannoittaminen turvallista? VILJELIJÄN NÄKÖKULMA Kuinka paljon pystyn korvaamaan keinolannoitteita? Mikä on rahallinen hyöty? Onko hyöty vaivan arvoinen?

Kustannukset asukkaalle Keskimääräiset kokonaiskustannukset asukkaalle 15 vuoden tarkastelujaksolla VE2 Käyttö ja ylläpito VE1 VE0 Käymäläjärjestelmä - investointi Maasuodattamo - investointi Kaivinkone- ja asennustyö 0 50 100 150 200 250 300 350 /hlö/vuosi Investointikustannukset VE2 Käymäläjärjestelmä - investointi VE1 Maasuodattamo - investointi VE0 Kaivinkone- ja asennustyö 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 /hlö

Virtsan ja kompostin arvo lannoitteena Virtsa N P K Tuorekomposti S Cu 0 5 10 15 20 25 Zn Ravinteille laskettiin vertailuarvot käyttäen markkinoilla olevia kaupallisia keinolannoitteita, maanparannusaineita ja kalkitusaineita. Näiden avulla laskettiin virtsan ja tuorekompostin ravinnearvo, mikäli kaikille niiden sisältämillä ravinteille on käyttöarvoa Virtsan ravinnearvo on noin 13 /t ja puhdistamolietekompostin 22 /t Ravinteiden arvo tuotteessa ( /t) Yksi ihminen tuottaa vuosittain arviolta 400 kg virtsaa ja 15 kg tuorekompostia, joten yhden ihmisen tuottaman virtsan arvo on n. 5 /a ja puhdistamolietekompostin 0,3 /a Suurin osa virtsan arvosta muodostuu typestä ja kaliumista, tuorekompostilla fosforista, mutta sinkin ja typen arvo on myös merkittävä Virtsan levitys ja kuljetuskustannukset ovat luokkaa 4-6 /t, mikäli virtsa saadaan kerättyä kohtuulliselta ajomatkalta. Esimerkiksi Metsäpirtin tuorekompostin hinta on rahdattuna Uudenmaan alueella korkeintaan 4,2 /t (2,5 /m 3 ) (HSY Hinnasto, 2016) ja levitys on 4,1 /t (2,5 /m 3 ) (Palva 2015).

Virtsan käyttö lannoitteena Taulukossa kolmelle esimerkkilohkolle lasketut taloudelliset käyttömäärät virtsalle Ravinnepitoisuudet haettiin Viljavuuspalvelun Tuloslaari- palvelusta ja ne edustavat alueen keskimääräisiä pitoisuuksia Laskelmassa oletettiin yksinkertaistaen, että ravinnetta kannattaa lisätä peltoon hyvän viljavuuden saavuttamiseen saakka, muttei sen enempää Runsasfosforinen savimaa (Varsinais-Suomi) Eloperäinen multamaa (Etelä-Pohjanmaa) Karkea kivennäismaa (Häme) Virtsan käyttömäärä t/ha 9,8 6,7 9,8 Hehtaarikustannus 59 40 59 Korvatut väkilannoitteet 83 87 129 Hyöty /ha 24 47 70

Case: 2 000 asukkaan kylä Virtsa kerätään talteen erottelevassa kuivakäymälässä ja uloste kompostoidaan kiinteistöllä ja käytetään omassa puutarhassa, harmaat vedet johdetaan jätevedenpuhdistamolle Hävikkien jälkeen käytettävissä käyttöasteella 85 % -> 5,5 t N/a, 0,5 t P/a ja 2,5 t BOD/a Tilavuus 714 m 3 /vuosi -> 36 kuormaa, jos levitys tehdään 20 m 3 multaavalla lietekärryllä Virtsan kuljetus pellolle keskimäärin 20 km (edestakainen matka) Kokonaishinta kuljetukselle ja levitykselle 141 /kuorma, josta noin puolet kuljetusta ja puolet levitys + siirtoajo maatilan sisällä Kokonaiskustannus reilu 5 000 /vuosi Kylän virtsat riittäisivät lannoittamaan n. 55 111 ha peltoa vuosittain, jos typen levitysmäärä 50-100 kg N/ha (maatilojen keskikoko n. 50 ha) Rahallinen hyöty viljelijälle lähes 5 000, vaikka viljelijä maksaisi kuljetuksen

Johtopäätöksiä

Johtopäätöksiä 1/2 Nykytilanteessa haja-asutusalueella suuri osa käymäläjätevesien sisältämistä ravinteista päätyy rehevöittämään vesistöjä Siirtymällä erotteleviin käymäläratkaisuihin, saadaan jopa neljä kertaa enemmän ravinteita talteen verrattuna nykytilanteeseen. Samalla rehevöittävät päästöt pienenevät viidennekseen entisestä. Riski happamoittavien päästöjen kasvusta on olemassa, mutta niihin voidaan vaikuttaa käyttämällä kehittyneempiä peltolevitystekniikoita. Vertailtavien vaihtoehtojen tarkastellut ympäristövaikutukset olivat suhteellisen pieniä, jonkin verran vaihtelua esiintyi rehevöittävissä ja happamoittavissa päästöissä Lannoitekäytön ympäristövaikutuksien arviointi haasteellista Olosuhteet ja levitystekniikat aiheuttavat tuloksiin epävarmuuksia Jos yhdyskuntien ja haja-asutuksen virtsa kerättäisiin talteen ja hyödynnettäisiin, jätevedenpuhdistamoiden kuormitus pienenisi noin neljännekseen ja fosforikuormitus puolittuisi nykyisestä

Johtopäätöksiä 2/2 Virtsa toimii taloudellisesti hyvänä lannoitteena, mikäli keruukustannukset ovat kohtuulliset, suurin arvo muodostuu typestä ja kaliumista Noin 10 % keinolannoitteista korvattavissa, mikäli virtsa (haja-asutus ja yhdyskunnat) hyödynnettäisiin lannoitteena Yhdyskuntien vaihtoehtoiset ratkaisut vaativat vielä kehitystyötä ennen kuin niiden käyttö on taloudellisesti kannattavaa kierrätyslannoitteiden kysynnän puutteen vuoksi Uusia tekniikoita kehitetään ja tutkitaan paljon, mutta käyttöönottoon tarvitaan ohjauskeinoja, kannustimia ja asennemuutosta Ensimmäinen askel olisi testata syntypaikkaerottelua käytännössä esimerkiksi uusilla asuinalueilla rohkeita kokeiluja tarvitaan!

KIITOS! Struvite recovery, biogas production and a urine fuel cell In this building a phosphorus recovery installation and a urine fuel cell will be incorporated in the basement, in which separately collected urine will be processed into struvite and electricity. Furthermore, a digester will turn toilet water and kitchen waste into biogas. https://www.nutrientplatform.org/en/success-stories/phosphorus-recovery-ingovernment-building/