Transcript MTT Sotkamo
Hevosenlannan ympäristövaikutuksia ja käsittelyvaihtoehtoja Kajaani 15.5.2014 Vanhempi tutkija Elina Virkkunen MTT Sotkamo p. 040 759 9640 [email protected] Kuvat Elina Virkkunen, ellei toisin mainita MTT, Metla, RKTL sekä Tiken tilastotuotanto yhdistyvät Luonnonvarakeskukseksi 1.1.2015. 8.4.2015 1 Lanta - lannoite - ongelma • Ravinteita P noin 8-16 kg, N 42–95 kg ja K 50–107 kg vuodessa per hevonen • Hevonen tuottaa 12 m3 lantaa/v • Koko maan hevosenlannassa yli 1000 tn fosforia vuodessa • Käyttö ensisijaisesti lannoitteeksi ja toissijaisesti energiaksi • Ongelma kärjistyy suurilla hevoskeskittymillä, jotka käyttävät puupohjaista kuiviketta © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 2 Hevosenlantaproblematiikkaa • Hevosenlanta katsotaan Suomessa eläinperäiseksi jätteeksi • -> EY:n parlamentin ja neuvoston direktiivi jätteenpoltosta (2000/76/EY) • -> Poltto vaatii jatkuvatoimisen päästöjen mittauksen • Ruotsi, Tanska, Hollanti, Saksa luokittelevat biomassaksi • VNAt (1. kesäkuuta 2013): käsittelemättömän biohajoavan jätteen kaatopaikkakielto vuoden 2016 alusta • VNA 151/2013 sallii kaasutuksen, jos kaasun poltto ei aiheuta enempää päästöjä kuin maakaasun poltto © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 3 Hidas pyrolyysi eli kaasutus (Markku Saastamoinen) - Materiaalin kuumentaminen ilmattomassa tilassa hitaasti n. 500 asteeseen - Hevosenlanta kuivattava ennen pyrolyysiä -Tuotteina kaasu, biohiili ja bioöljy © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 4 Tuubikompostointikokeilu Pekka Heikkinen • Kompostoitumisprosessin seuranta kahden vuoden ajan • Eri lantalajeja ja niiden sekoituksia • Kokemuksia tuubituksesta menetelmänä • Kustannusten laskenta • Lannoituskoe suojaviljaan kylvetyllä nurmella © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 5 Kompostien raaka-aineet Kuva: Henri Karjalainen © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 6 Hevosenlannan tuubikompostointi + Tuubien täyttö nopeaa + Perustamista varten ei tarvita eristettyä pohjaa + Kompostin voi purkaa silloin, kun viljelykiertoon sopii - Ilmastus (kaksi salaojaputkea + palkeenkielet + koneellinen puhallus) ei täysin riittänyt hapen saantiin - Viettävällä pellolla salaojaputkista kompostituubien päästä valui nestettä - arvio käsittelykuluille 12-15 e/m3 (lannan haku, tuubitus, levitys) © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus Henri 8.4.2015 Karjalainen 7 Tuloksia vuoden jälkeen • Liukoinen typpi väheni kaikissa komposteissa vuoden aikana, typpeä eniten hevosen- ja kananlannan seoksessa • Typpiköyhintä oli lantalassa jo osin kompostoitunut hevosenlanta • C/N –suhde laski alle toivotun (20) vain turpeella ja oljella kuivitetussa hevosenlannassa • Alustavien tulosten perusteella komposti oli kypsää, eikä se ollut kasveille toksista • Lannoituskokeessa paras ohrasato suojaviljasta (4940 kg/ha) saatiin purulantakompostilla ja typpilisäyksellä, lähes sama kuin väkilannalla lannoitetulla • Kompostointia ja lannoituskoetta jatketaan kesällä 2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 8 Biokaasukokeet Äpylillä Reaktorisäiliö Syöttöruuvi Syöttösuppilo Poistoruuvi Kaasumittarit • Kiinteän biomassan biokaasutus • Massatilavuus 3 m3 • Puolijatkuvatoiminen • Täyssekoitteinen, ruuvisekoitus • Sekä meso- että termofiiliset kokeet (vesikiertolämmitys) • Suunnittelu ElBio Ky • Jatkuva kaasumäärän, metaaniprosentin, lämpötilan, pH:n mittaus ja datan tallennus © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 9 BIOKAASUTUSKOE • syöttö 2 kg VS m3/d • kesto 118 vrk • lämpötila 37 °C Pekka Heikkinen/MTT HEVOSENLANTA TS % 35 (PUUPELLETTIKUIVIKE) TS = total solids, kuiva-aine VS = volatile solids, orgaaninen kuiva-aine TULOKSET • 19,6 m3 metaania/t tuoretta lantaa • metaani-% 53 • onnistui teknisesti, mutta kuiva massa toi haastetta ruuveille ja piti syöttömäärän alhaisena MTT/Pekka Heikkinen © MTT Agrifood Research Finland 10 Koetuloksia MTT Sotkamon 4m3:n reaktorilla (jatkuvatoimiset kokeet) SYÖTE m3CH4/t FM m3CH4/t VS HEVOSEN KUIVALANTA, PUUPELLETTIKUIVIKE 19,6 ± 4,2 70,5 ± 8,22 NAUDAN KUIVALANTA, TURVEKUIVIKE 22 ± 4,8 123 ± 22 NAUDAN KUIVALANTA + KALANPERKUUJÄTE 10 % tuoremassasta 57± 4,7 249 ± 17 m3 metaania ~ 1 litra polttoöljyä © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 11 HUKKAKAURA EI ITÄNYT BIOKAASUPROSESSIN JÄLKEEN Pekka Heikkinen/MTT HUKKAKAURAKOE - Siemenet 29 vrk reaktorissa - Lämpötila 37 °C - Itävyys 0 % © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 12 Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa KAINUU HEVOSIA, kpl LANTAA, m3 1200 14000 KOKO MAA 75 000 900 000 ~700 000 tn • Kaikkiaan talleja 107 vuonna 2012 • noin 100 hevosen keskittymiä vain 1 • Kartoituksessa 37 tallin tiedot (väh. 3 hevosta/talli) • Kainuussa käytetyin kuivike puupohjaista (77 %:lla) • Lannan loppusijoituksessa ei ollut ongelmia 85 %:lla talleista – pienet määrät maaseudulla lannoitteeksi • Muutamat tallit toivoivat yhteiskeräilyä • Majasaaren jätekeskuksessa lanta hyödynnetään öljyisten maiden kompostointikentällä © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 13 VuoGas-toimintaympäristö - Rahoitus Kainuun Liitto (EAKR) - Investointi 219 000 € (alv % 0) - BioGTS Oy toimittaja -Rakentaminen kesällä 2014 -Nurmibiomassaa käyttävä kuivamädätyslaitteisto (TS 25-30%) -Tulppavirtausreaktori 72 m3 -200 kW kaasukattila, myöhemmin liikennekaasu Pasi Laajala © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 14 Mitä VuoGas-ympäristössä voi tehdä? Koko ketjun kustannusseuranta Mittalaitteiden kehitystä Palvelukonseptien kehitystä Prosessilaitekehitystä ja koeajoja Kaasunjalostusta: ajoneuvopolttoaineet, kaasun puhdistus Biokaasun tuotanto Lannoitetutkimusta Jätetutkimusta Syötteiden ja biotekniikan tutkimusta © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT / VuoGas PasiLaajala Tutkimusten rahoitus • Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa (Euroopan maaseuturahasto, Kainuun ELY-keskus) • Biojäte ja hepolanta (EAKR, Kainuun ELY-keskus) • HorseManure (YM, RAKIohjelma) • VuoGas-toimintaympäristö (EAKR, Kainuun liitto) Lisätietoja: -Maataloustieteen päivät 8.-9.1.2014, posterit: Hevosenlanta tuottaa biokaasua Hevosenlannan tuubikompostointi Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8.4.2015 16 Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla –hanke 1.5.2013 - 30.4.2015 15.5.2014 – TEHO Plussan ja Maaseutuverkoston tiedotuskierros, Kajaani Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla Vaikuttaa ympäristön tilaan tavalla mikä hyödyttää myös tilanpitäjiä Taloudellisesti Imagollisesti Kannattavuutta kasvattaen Hankkeen toimenpiteitä: • Kohdennetut suojavyöhykekartoitukset ja -suunnitelmat • Kosteikkosuunnitelmia potentiaalisille kosteikkokohteille • Viljelijöille järjestettävät ravinnehallinnan ja vesiensuojelun työpajat • Uusien TEHO-hankkeessa hyväksi todettujen vesiensuojelumenetelmien testaaminen Kainuussa • Langattoman ympäristömittausteknologian soveltuvuuden testaaminen Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla Ota yhteyttä hankkeen vetäjään: Henri Vanhanen Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT Sotkamo Kipinäntie 16 88600 Sotkamo Puhelin 029 531 7847 Sähköposti [email protected]