Hevosenlannan ympäristövaikutuksia ja käsittelyvaihtoehtoja, Kajaani 15.5.2014, vanhempi tutkija Elina Virkkunen, MTT.

1. Kajaani 15.5.2014
Vanhempi tutkija Elina Virkkunen
MTT Sotkamo
p. 040 759 9640
elina.virkkunen@mtt.fi
Kuvat Elina Virkkunen, ellei toisin mainita
Hevosenlannan ympäristövaikutuksia ja käsittelyvaihtoehtoja
16.5.2014 1
MTT, Metla, RKTL sekä Tiken tilastotuotanto yhdistyvät Luonnonvarakeskukseksi 1.1.2015.

2. 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 16.5.2014
tutkimuskeskus
2

3. Hevosenlantaproblematiikkaa
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
3
•
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

4. Hidas pyrolyysi eli kaasutus (Markku Saastamoinen)
© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16.5.2014 4
-
Materiaalin kuumentaminen ilmattomassa tilassa hitaasti n. 500 asteeseen
-
Hevosenlanta kuivattava ennen pyrolyysiä
-
Tuotteina kaasu, biohiili ja bioöljy

5. Tuubikompostointikokeilu
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
5
Pekka Heikkinen
•
Kompostoitumispro- sessin seuranta kahden vuoden ajan
•
Eri lantalajeja ja niiden sekoituksia
•
Kokemuksia tuubituksesta menetelmänä
•
Kustannusten laskenta
•
Lannoituskoe suojaviljaan kylvetyllä nurmella

6. Kompostien raaka-aineet
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
6
Kuva: Henri Karjalainen

7. + 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 komposti-
tuubien päästä valui
nestettä
- arvio käsittelykuluille
12-15 e/m3 (lannan haku,
tuubitus, levitys)
Hevosenlannan tuubikompostointi
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
7
Henri Karjalainen

8. 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 16.5.2014
tutkimuskeskus
8

9. Biokaasukokeet Äpylillä
•
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 16.5.2014 9
Syöttösuppilo
Syöttöruuvi
Reaktorisäiliö
Poistoruuvi
Kaasu- mittarit

10. © MTT Agrifood Research Finland 10
HEVOSENLANTA TS % 35 (PUUPELLETTIKUIVIKE)
MTT/Pekka Heikkinen
Pekka Heikkinen/MTT
BIOKAASUTUSKOE
•
syöttö 2 kg VS m3/d
•
kesto 118 vrk
•
lämpötila 37 °C TULOKSET
•
19,6 m3 metaania/t tuoretta lantaa
•
metaani-% 53
•
onnistui teknisesti, mutta kuiva massa toi haastetta ruuveille ja piti syöttömäärän alhaisena
TS = total solids, kuiva-aine VS = volatile solids, orgaaninen kuiva-aine

11. 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
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
11
m3 metaania ~ 1 litra polttoöljyä

12. © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16.5.2014 12
Pekka Heikkinen/MTT
HUKKAKAURAKOE
-
Siemenet 29 vrk reaktorissa
-
Lämpötila 37 °C
-
Itävyys 0 %
HUKKAKAURA EI ITÄNYT BIOKAASU- PROSESSIN JÄLKEEN

13. Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa
KAINUU
KOKO MAA
HEVOSIA, kpl
1200
75 000
LANTAA, m3
14000
900 000 ~700 000 tn
© Maa- ja elintarviketalouden 16.5.2014
tutkimuskeskus
13
•
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

14. VuoGas-toimintaympäristö
© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16.5.2014 14
-
Nurmibiomassaa käyttävä kuivamädätyslaitteisto (TS 25-30%)
-
Tulppavirtausreaktori 72 m3
-
200 kW kaasukattila, myöhemmin liikennekaasu
-
Rahoitus Kainuun Liitto (EAKR)
-
Investointi 219 000 € (alv % 0)
-
BioGTS Oy toimittaja
-
Rakentaminen kesällä 2014
Pasi Laajala

15. © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT / VuoGas PasiLaajala
Mitä VuoGas-ympäristössä voi tehdä?
Jätetutkimusta
Biokaa- sun tuotanto
Lannoite- tutkimusta
Koko ketjun kustannus- seuranta
Kaasunjalostusta: ajoneuvopolttoaineet, kaasun puhdistus
Mittalaitteiden kehitystä
Syötteiden ja biotekniikan tutkimusta
Prosessilaitekehi- tystä ja koeajoja
Palvelukonseptien kehitystä

16. Tutkimusten rahoitus
•
Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa (Euroopan maaseuturahasto, Kainuun ELY-keskus)
•
Biojäte ja hepolanta (EAKR, Kainuun ELY-keskus)
•
HorseManure (YM, RAKI- ohjelma)
•
VuoGas-toimintaympäristö (EAKR, Kainuun liitto)
© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16.5.2014 16
Lisätietoja: -Maataloustieteen päivät 8.-9.1.2014, posterit: Hevosenlanta tuottaa biokaasua Hevosenlannan tuubikompostointi Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa

17. Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla –hanke
15.5.2014 – TEHO Plussan ja Maaseutuverkoston tiedotuskierros, Kajaani
1.5.2013 - 30.4.2015

18. Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla
Vaikuttaa ympäristön tilaan tavalla mikä hyödyttää myös tilanpitäjiä
Taloudellisesti
Imagollisesti
Kannattavuutta kasvattaen

19. 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

20. 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 henri.vanhanen@mtt.fi