Suomalaistutkimus osoitti, että tuhkan lisääminen biokaasuprosessiin voi tehostaa metaanin tuotantoa ja parantaa mädätteen lannoiteominaisuuksia. Tuhkan laadulla ja määrällä on suuri merkitys.
Maatalouteen liittyvä biokaasutuotanto on usein pienimuotoista. Kun tähän yhdistetään käytettävien raaka-aineiden alhainen energiapotentiaali ja jalosteiden matala markkinahinta, on biokaasutuotannon kannattavaksi saaminen hankalaa.
Toisaalta lannoitteiden kysyntä kasvaa, mutta kaivannaislannoitteiden saatavuus on rajallista. Jopa siinä määrin, että EU on luokitellut fosfaatin ja fosfaattikiven kriittisiksi raaka-aineiksi, koska niiden tuotanto keskittyy vain harvoihin maihin.
Jyväskylän yliopiston ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) tutkijat ovat havainneet, että tuhkan lisääminen biojätteen mädätysprosessiin voi olla hyödyllistä molempien edellä kuvattujen haasteiden näkökulmasta.
– Tutkimme miten metaanin tuotanto muuttuu, kun biokaasuprosessiin lisätään erilaisina pitoisuuksina tuhkaa. Käytimme puun ja turpeen polton tuhkaa sekä näiden sekoituksia. Selvisi, että maltillinen tuhkan lisäys lisää metaanin tuotantoa, Saija Rasi sanoo. Hän työskentelee johtavana tutkijana Luonnonvarakeskuksella.
Maltillisella lisäyksellä Rasi tarkoittaa alle kymmenen gramman tuhka-annosta panostoimisen reaktorin litraa kohti. Tätä suuremmat lisäykset voivat vaikuttaa metaanituotantoon kielteisesti eli tuotanto pienenee.
Tutkimus tehtiin laboratorio-olosuhteissa panostoimisesti. Käytetty tutkimusmenetelmä ei antanut suoraa vastausta sille, kuinka paljon tuhkaa kannattaa lisätä jatkuvatoimisessa prosessissa.
– Metaanin tuotanto kasvoi parhaimmillaan yli 15 prosenttia tuhkaa käytettäessä. Puutuhka toimi turvetuhkaa tai sekoitetta paremmin. Selitys löytynee siitä, että puutuhkassa oli enemmän hivenaineita, joista biokaasuprosessin mikrobit hyötyvät, Rasi jatkaa.
Yksi tutkimuksen hyödyllisistä löydöksistä liittyy nimenomaan hivenaineisiin: Biokaasuprosessien raaka-aineet ovat usein varsin yksipuolisia. Tämä voi johtaa myös mikrobikannan köyhtymiseen, mikä puolestaan vähentää metaanituotantoa. Ongelman pienentämiseksi prosessia tehostetaan usein hivenaine- ja ravinnelisillä.
– Tässä tutkimuksessa tuhka lisättiin prosessiin kertapanoksena. Pohdimme kuitenkin, että jatkuvassa prosessissa tuhkan jatkuva lisääminen voi ylläpitää mikrobien tasapainoista tilaa ja kenties korvata ravinnelisiä, Rasi miettii.
Metaanituotannossa tuhkaturbo siis toimii, mutta tutkimuksen perusteella myös biokaasuprosessin toinen päätuote eli mädäte hyötyy tuhkan lisäämisestä. Mädätteen lannoiteominaisuudet nimittäin paranivat, kun prosessiin lisättiin puutuhkaa.
Kasvien kasvu oli parempaa tuhkalisäyksen saaneen biokaasuprosessin mädätteellä kuin ilman tuhkaa syntynyttä mädätettä käytettäessä. Kasvatuskokeessa kasvina käytettiin sinappia.
Tuhkan lisääminen vaikuttaa kasvualustaan ravinnepitoisuutta lisäävästi ja happamuutta vähentävästi. Mädätysjäännöksessä kasvoi erityisesti kaliumin määrä ja se oli pääasiassa hyvin liukoista eli kasvien kannalta hyvin käytettävässä muodossa.
Alle kymmenen gramman tuhkalisäyksellä litraa kohti myös raskasmetallipitoisuudet pysyivät turvallisina, eikä haitallista metallien kertymistä kasveihin havaittu.
Saija Rasi näkee tutkimustuloksissa myös ympäristöhyötyjä.
Puun polton tuhkaa syntyy paljon. Olisi edullista, jos biokaasu- ja polttolaitos sijaitsisivat lähekkäin niin, että tuhkaa voitaisiin hyödyntää paikallisesti ilman merkittäviä kuljetuksia.
– Toisaalta jos tuhkalla saadaan jätteestä enemmän metaania, voidaan samalla jätemäärällä korvata enemmän fossiilisia polttoaineita, Rasi hoksauttaa.
Tutkimus toteutettiin osana Kiertotalouden ekosysteemi: jäte ja sivuvirrat raaka-aineiksi -hanketta. Sitä rahoittivat Keski-Suomen liiton kautta Euroopan aluekehitysrahasto, Jyväskylän kaupunki, Mustankorkea Oy, Helsingin seudun ympäristöpalvelut (HSY), Saarijärven Kaukolämpö Oy ja Kuopion Energia Oy.
Viljelyssä hyödynnettävä hevosenlanta kannattaa käsitellä asianmukaisesti kompostoimalla. Toinen vaihtoehto on lannan hygienisointi ja tuotteistaminen myyntiin, mikä vaatii laitoshyväksynnän. Mikkeliläinen talli hygienisoi hevoslannasta itselleen kuiviketta ja myytävää kierrätyslannoitetta.
Parin viikon apevaunukäsittely parantaa hevosenlannan ominaisuuksia. Samalla massaan voi sekoittaa esimerkiksi pilaantuneita pyöröpaaleja. Hevostila Hurmalle hankittiin pilottikokeilun jälkeen oma vaunu.
Kun lietelantaan lisätään ilmasta napattua typpeä, tapahtuu paljon myönteisiä asioita: lanta muuttuu hajuttomaksi, ravinteet kasvien kannalta helpommin hyödynnettäviksi ja päästöt pienemmiksi. GEA kehitti työhön rikastuskontin.
Kun Robert Harmoinen tutkii Valiolla ilmastotoimien päästövaikutuksia maitotiloilla, hän kokee olevansa yhä ikään kuin kotitilalla töissä. "Tilat omistavat Valion. Se mitä nykyään teen, vaikuttaa välillisesti myös kotitilaani."
Salmelan maitotilalla laajennettiin ja remontoitiin vanha parsinavetta nykyaikaiseksi robottipihatoksi viime kesänä. Suuri investointi paransi merkittävästi sekä eläinten että yrittäjien hyvinvointia.
Alkuvuodesta piti pakkasta ja sitten lumet sulivat nopeasti. Sään vaihtelut talvella ovat olleet meillä taas aikamoinen haaste niin maatilalla, teurastamolla kuin biokaasulaitoksellakin. Navettojen kuivittaminen ja eläinten puhtaanapito teettää lisätöitä, kun eilen kaikki jäätyi ja tänään taas suli. Olemme lisänneet kuivikkeiden määrää ja nopeuttaneet kiertoa. Juomakuppien vastukset ovat olleet kovilla, rehukin on meinannut jäätyä. Eläinten hyvinvointi
Emakon maitokuume syntyy usein usean tekijän yhteisvaikutuksesta. Riittävä vesi, tasapainoinen ruokinta ja sopivat olosuhteet auttavat ehkäisemään ongelmaa.
Maitokuume vaarantaa emakon ja sen vastasyntyneiden porsaiden hengen ja terveyden. Sairauden ennaltaehkäisy, nopea tunnistaminen ja viipymätön hoitaminen on tärkeää.
Päivi ja Jouni Kaustisen uusi navetta on ollut käytössä neljä kuukautta. Päivi kertoo juttusarjan viidennessä osassa, kuinka ensimmäiset kuukaudet uudessa navetassa ovat sujuneet ja miten valitut ratkaisut ovat toimineet. Ja miten kustannusarvio toteutui.
Lehmien ruuansulatuksen metaanipäästöjä alentavasta 3-nitroksipropanolista (3-NOP) on tehty useita tutkimuksia maailmalla ja nyt myös Suomessa. Päästöt vähenevät, mutta käytön turvallisuus aiheuttaa huolta myös meillä.
