Virtsasta olutta? BIOUREA-hankkeen tuloksia Riikka Vilpas, SYKE Hajajätevedet järjestykseen risteilyllä 13.-15.2.2017
BIOUREA -hanke lyhyesti BIOUREA innovatiivinen lannoitevalmiste suljetun ravinnekierron toteuttamisessa 2015-2016 oli Tampereen ammattikorkeakoulun, Käymäläseura Huussi ry:n ja Suomen ympäristökeskuksen yhteishanke. Hanketta rahoitettiin ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta RAKI -ohjelmasta. Tavoitteena oli edistää erilliskerätyn virtsan ja käymäläkompostin tuotteistamista lannoitevalmisteiksi. http://www.huussi.net/toimintamme/ hankkeet-nyt/biourea/ KYSYMYKSIÄ? Onko virtsa lannoiteteholtaan väkilannoitteen veroinen? Käymäläjätteiden erilliskeräyksen ravinnepotentiaali ja ympäristövaikutukset? Onko virtsan käyttö turvallista? Onko virtsan käyttö viljelijälle kannattavaa? Vaihtoehtoinen infra? Arvot ja asenteet?
Haja-asutuksen vaihtoehtoiset ratkaisut Ravinnepotentiaali Ympäristövaikutukset Kustannukset Viljelykokeet
VE0 Haja-asutuksen nykytila kaikkien jätevesien käsittely maasuodattamossa VE1 Erotteleva kuivakäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa VE2 Alipainekäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa
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
VAIHTOEHDOT HAJA-ASUTUKSEEN VE0 Haja-asutuksen nykytila kaikkien jätevesien käsittely maasuodattamossa VE1 Erotteleva kuivakäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa VE2 Alipainekäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa
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)
VAIHTOEHDOT HAJA-ASUTUKSEEN VE0 Haja-asutuksen nykytila kaikkien jätevesien käsittely maasuodattamossa VE1 Erotteleva kuivakäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa VE2 Alipainekäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa
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 mädätetyissä käymälävesissä typpi 25 %, fosfori 46 % Yhden henkilön vuodessa tuottamista ravinteista hyvin pieni osa päätyy mädätettyyn ja kompostoituun lietteeseen (sakokaivolietteet harmaista vesistä)
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 kompostoituun puhdistamolietteeseen, 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
Ravinteiden jakautuminen eri vaihtoehdoissa Fosfori Typpi 100% 80% 60% 40% 20% 100% Rejektivesiin 80% Kotikomposti Maasuodatin 60% Ilmaan 40% Maaperä -> vesistö Vesistö 20% Kasveille (kemiallinen) Rejektivesiin Kotikomposti Maasuodatin Ilmaan Maaperä -> vesistö Suoraan vesistöön Kasveille (puhdistamoliete) 0% VE0 VE1 VE2 VE0 Haja-asutus haja-asutus KuivakäymäläAlipainekäymälätaajamat Taajamat 0% Kasveille VE0 Haja-asutus haja-asutus VE1 VE2 VE0 Kuivakäymälä Alipainekäymälä taajamat Taajamat Kasveille FOSFORI 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 TYPPI 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 TaajamatVE0 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 TaajamatVE0 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
Ympäristövaikutukset eri vaihtoehdoissa
Taustaoletuksia (LCA) 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
Nykyistä jätevesihuoltoinfraa verrattiin erotteleviin vaihtoehtoihin Elinkaariset ympäristövaikutukset Suhteutettu eurooppalaisen keskimääräisiin vuosikulutuksen päästöihin 20% VE0 Nykytila VE1 Kuivakäymälä VE2 Alipainekäymälä 15% 10% 5% 0% Hiilijalanjälki Rehevöityminen Happamoituminen TULOKSIA Vaihtoehtoisten ratkaisujen ympäristövaikutukset olivat kaiken kaikkiaan vähäisiä suhteutettuna eurooppalaisen vuosikulutuksen päästöihin Käyttämällä kuiva- tai alipainekäymälää, rehevöittävät päästöt laskevat viidennekseen Happamoittavat päästöt olivat erottelevissa ratkaisuissa suurempia lannoitekäytöstä johtuen, mutta niiden merkitys on vähäinen ja niihin voidaan vaikuttaa käyttämällä kehittyneitä levitystekniikoita 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
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
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 Ravinteiden arvo tuotteessa ( /t) Ravinteille laskettiin vertailuarvot käyttäen markkinoilla olevia kaupallisia keinolannoitteita, maanparannusaineita ja kalkitusaineita niiden avulla laskettiin virtsan ja tuorekompostin ravinnearvot (mikäli kaikille niiden sisältämillä ravinteille on käyttöarvoa) Virtsan ravinnearvoksi saatiin noin 13 /t ja puhdistamolietekompostin 22 /t yksi ihminen tuottaa vuosittain arviolta 0,4 t virtsaa ja 0,0015 t tuorekompostia (=mädätetty ja kompostoitu puhdistamoliete) virtsan arvo on n. 5 /hlö/a ja puhdistamolietekompostin 0,3 /hlö/a Suurin osa virtsan arvosta muodostuu typestä ja kaliumista, tuorekompostilla fosforista Virtsan levitys ja kuljetuskustannukset ovat luokkaa 4-6 /t, mikäli virtsa saadaan kerättyä kohtuulliselta ajomatkalta Esim. Metsäpirtin tuorekompostin hinta on rahdattuna Uudenmaan alueella korkeintaan 4,2 /t ja levitys on 4,1 /t
Virtsan käyttö lannoitteena Taulukossa on kolmelle esimerkkilohkolle lasketut taloudelliset käyttömäärät virtsalle 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 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 Rahallinen hyöty vaihtele esimerkkilohkoilla välillä 24 79 /ha (1 200 3 500 50 ha tilalla)
Viljelykokeet Diat: Eeva-Liisa Viskari
Kaksi tilaa kaksi peltoviljelykoetta virtsa lannoitteena Pottikokeet: virtsa, struviitti, komposti lannoitteina Vertailuna keinolannoite ja lannoittamaton Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Virtsan keräys, säilytys ja käyttö Virtsan keräyspaikka Keräysaika Määrä (m 3 ) Keräystapa Yksityistalous/Pirkanmaa 2014-2015 1,5 Naturum -erotteleva kuivakäymälä, josta virtsa johdettiin maanalaiseen betonisäiliöön Tapahtumat ja festivaalit: 5-8/2015 0,8 Kiertävä KeKokuivakäymälä Maailma kylässä, Puntala- ja -urinaali, Rock, Tammer-fest, Waltterifestivaali yksityishenkilöiden omat sekä yksityishenkilöt erottelevat käymälät Käyttöpaikka/säilytys Iittala koepelto/ konttisäiliöt TAMK -pottikokeet ja struviitin valmistus/konttisäiliö Weekend festivaali 7.-8.8.2016 4,8 Miesten kuivaurinaalit Kangasala koepelto/konttisäiliö Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Koepeltojen ja koeasetelman vertailu Kangasala/Laukkapelto Iittala/Kuivuripelto Pinta-ala n. 1 ha 0,57 ha Ohralajike Volmari Harbinger Kylvö pvm 9.5.2016 11.5.2016 Virtsan levitys pvm 23.5.2016 25.5.2016 Näytteenotto pvm 17.8.2016 22.8.2016 Puinti pvm 24.8.2016 3.9.2016 Levitetyn virtsan 4,8 m 3 /2500 m 2 1,5 m 3 /400 m 2 määrä/ koealue Levitetyn typen 54 kg N/ha 100 kg N/ha määrä virtsan mukana/koealue Lannoitus keinolannoitetulla koealueella 200 kg/ha Yara CAN N27 + Mg 54 kg N/ha 430 kg/ha YaraMila Y3 100 kg N/ha Torjuntaainekäsittely 3.6.2016 Cantor 0,6 l/ha 5.6.2016 Primus XL 0,75 l/ha Premium Classic SX 12 g/ha Agrimarket MCPA 0,5 l/ha Karate ZEON 0,4 dl/ha Kuva: Kari Sipilä Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Kangasala/Laukkapelto - näytteenotto- ja havainnointipisteet Googlemaps
Iittala/Kuivuripelto, - näytteenotto- ja havainnointipisteet
Yhteenveto eri lähteistä (festivaalit, tapahtumat, yksityistaloudet) kerätyn virtsan ominaisuuksista ja keskimääräisistä pääravinne- ja bakteeripitoisuuksia 4-6 kk vanhentamisen jälkeen Analysoitava parametri Tulos ph 9,1 (lämpötila 21,6 o C) Johtokyky (ms/cm) 18,7 Pääravinteet Kokonaistyppi (g/l) 2,8 Kokonaisfosfori (mg/l) 174 Kalium (mg/l) 580 Bakteerit E.coli (pmy/g) <1 *) Salmonella sp. (pmy/25 g) Lääkeaineet Ei todettu *) poikkeuksena yksi rinnakkaisnäyte, jossa 7 pmy/g MMa lannoitevalmisteista: E. coli < 1000 pmy/g Salmonella ei yhtään Mm. bisoprololi, diklofenaakki, ibu- ja ketoprofeeni, kofeiini, metyyliprednisoloni, naprokseeni, parasetamoli, tetrasykliini Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Kuvat: Mika Säpyskä/Viestikettu
Iittala / Kuivuripelto 26.7.2016 Virtsa 100 kg N/ha Ei lannoitusta Keinolannoite 100 kg N/ha
Kangasala / Laukkapelto 20.7.2017 Ei lannoitusta Keinolannoite 54 kg N/ha Virtsa 54 kg N/ha Savimaa
Sato kg/ha 9000 8000 7000 6000 a a a a 5000 4000 3000 2000 1000 b b 0 Virtsa Keinolannoite Ei lannoitusta 54 kg N/ha*) 100 kg N/ha Kuva 1. Ohran sato (kg/ha ka) eri virtsakäsittelyissä ja eri koepelloilla. Eri kirjaimella merkityt saman koepellon tulokset eroavat toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (ANOVA, Duncan Post Hoc Test, p<0,05). *) Savikon osuutta ei ole otettu huomioon tuloksissa Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Johtopäätöksiä
Virtsa todettiin viljelykokeissa tehokkaaksi ja turvalliseksi lannoitteeksi Virtsa oli lannoiteteholtaan vähintään väkilannoitteen veroinen Virtsa täytti hankkeen tulosten perusteella lannoitevalmisteasetuksen (MMMa 24/11) vaatimukset siten, että sitä voisi esittää hyväksyttäväksi tyyppinimiryhmään 3A5 Maanparannusaineena sellaisenaan käytettävät sivutuotteet Virtsasta löytyi lääkeainejäämiä, erityisesti tulehduskipulääkkeitä. Kasvukauden lopussa maaperästä ja ohran jyvistä otetuista näytteistä ei löytynyt lääkeaineita ja hormoneja progesteronia lukuun ottamatta (0,003 mg/kg ka) Virtsa toimii taloudellisesti hyvänä lannoitteena, suurin arvo typessä ja kaliumissa Kuva: Mika Säpyskä/Viestikettu
Virtsan erilliskeräyksen positiiviset vaikutukset ympäristön tilaan ovat merkittävät Nykyisin haja-asutuksessa syntyvistä ihmisperäisistä ravinteista kaksi kolmannesta typestä ja kolmannes fosforista päätyy ympäristöön rehevöittävinä päästöinä. Siirtymällä virtsan erilliskeräykseen haja-asutusalueilla rehevöittävät päästöt pienenevät viidennekseen, virtsan lannoitekäytöstä suurimmat päästöt. Haja-asutuksen fosfori- ja typpikuormituksen osuus Suomen kokonaisravinnekuormituksesta laskisi N 4,3 % 1,1 % ja P 13,1 % 1,5 %. Riski happamoittavien päästöjen kasvuun olemassa, mutta niihin voidaan vaikuttaa käyttämällä esimerkiksi sijoittavaa levitystekniikkaa. Virtsan erilliskeräyksen avulla fosforista saadaan jopa neljä ja typestä yli kymmenen kertaa enemmän ravinteita talteen haja-asutuksen nykytilanteeseen verrattuna. Noin 10 % väkilannoitteista korvattavissa, mikäli suomalaisten virtsa hyödynnettäisiin lannoitteena. Virtsalla voitaisiin lannoittaa yli 200 000 hehtaaria peltoa (100 kg N/ha). Jos suomalaisten virtsa kerättäisiin talteen ja hyödynnettäisiin, jätevedenpuhdistamoiden kuormitus pienenisi noin neljännekseen ja fosforikuormitus puolittuisi nykyisestä.
Haasteet, jatkotutkimustarpeet ja ohjauskeinojen kehittäminen Lääkeainejäämät ja haitta-aineet huolena ja riskinä Tarvitaan tarkempia tutkimuksia erityisesti muiden kuin lääkeaineiden esiintymisestä ja mahdollisista vaikutuksista viljelykäytössä, pitkäaikaisvaikutukset maaperään ja eliöstöön Yhdyskuntien vaihtoehtoiset ratkaisut ja erityisesti niihin liittyvä logistiikka vaatii vielä kehitystyötä Kierrätyslannoitteita tukevan lainsäädännön ja politiikan kehittäminen; ohjauskeinot ja kannustimet Elintarviketeollisuuden suhtautuminen virtsan lannoitekäyttöön on kielteistä, koska se rinnastetaan jätevesilietteisiin Tiedotus ja tutkimus ovat avainasemassa asenteiden muuttamisessa Ruoantuotanto ei ole ainut käyttökohde Julkisissa tiloissa ja uusilla asuinalueilla erilliskeräystä voitaisiin hyödyntää entistä enemmän Rohkeita kokeiluja tarvitaan!
No montako olutta voin sitten tällä laivareissulla nauttia, jos haluan olla omavarainen lannoittaja?? = 12 pulloa Yksi henkilö tuottaa laivaristeilyn aikana noin 1,6 l virtsaa 12 g typpeä ja 2 g fosforia Tällä typpimäärällä tuotetaan noin 0,46 kg mallasohraa, josta voidaan valmistaa 12 pullollista (0,33 l) olutta keskimääräinen mallasohrasato vuonna 2016 3 850 kg/ha (Satotilasto 2016, LUKE) normaali typpilannoitusmäärä vaihtelee välillä 50-100 kg N/ha yhteen keskiolutpulloon (0,33 l) tarvitaan noin 1 000 maltaan jyvää = 40 grammaa mallasta (Sinebrychoff) KIITOS!
Elinkaariarviointi - LCA 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 Tunnistetaan kussakin elinkaaren vaiheessa syntyvät ympäristövaikutukset Tarvikkeiden loppukäyttö rajattiin tarkastelun ulkopuolelle Yksinkertaistetussa arvioinnissa voidaan tarkastella esim. tiettyjä ympäristövaikutusluokkia Tarkasteluun valittiin ilmastonmuutos (hiilijalanjälki), vesistöjen rehevöityminen sekä happamoituminen
Virtsan käyttö lannoitteena Case: 2 000 asukkaan kylä VE1 Erotteleva kuivakäymälä ja harmaiden vesien käsittely maasuodattamossa Hävikkien jälkeen käytettävissä käyttöasteella 85 % -> 5,5 t N/a, 0,5 t P/a ja 2,5 t BOD/a Kokonaiskustannus virtsan kuljetukselle ja levitykselle 5 000 /vuosi (141 /kuorma, kuljetus 20 km/suunta) Kylän virtsat riittäisivät lannoittamaan n. 55 111 ha peltoa vuosittain (typen levitysmäärällä 50-100 kg N/ha, Suomen maatilojen keskikoko n. 50 ha) Rahallinen hyöty viljelijälle 4 000 9 000 /a
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 %.
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
Kasvuaste Zakoks Kasvuaste, Kangasala 100 54 kg N/ha 90 80 70 60 50 40 30 Virtsan levitys 20 10 0 Virtsa Keinolannoite Ei lannoitusta Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016
Kasvuaste Zadoks Kasvuaste, Iittala 100 kg N/ha 80 70 60 50 40 30 Virtsan levitys 20 10 0 Virtsa Keinolannoite Ei lannoitusta Dia: Eeva-Liisa Viskari, 2016