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]