Lantaravinteiden kestävä hyödyntäminen tiloilla ja keskitetyssä biokaasulaitoksessa

Abstract

Kotieläintiloilla lannan kestävän hyödyntämisen haasteena on useimmiten ylimäärä fosforia suhteessa typpeen, kasvien tarpeisiin ja levityspinta-aloihin. Tällöin lannan ravinteita ei pystytä hyödyntämään kasvintuotannossa optimaalisesti, mikä rasittaa tilan taloutta ja aiheuttaa haitallisia ympäristövaikutuksia. Haaste korostuu etenkin sikataloudessa. Tilojen kannalta olisi tärkeää löytää uusia ja kustannustehokkaita hyödyntämismalleja ylimääräiselle fosforille. Lannan sisältämä typpi tarvitaan yleensä oman tilan kasvintuotantoon. Tässä tutkimuksessa selvitettiin linkouksen soveltuvuutta ja ravinteiden erottelutehoa erilaisten sian lietelantojen käsittelyssä, koska sian lietelannan linkouksesta ei ole juuri kokemusta Suomessa. Samalla selvitettiin tuoreen sian lietelannan ja siitä erotettujen jakeiden metaanintuottopotentiaalit. Linkotestauksen tuloksia sovellettiin tilatason ja aluetason tarkasteluissa. Tilatasolla tarkasteltiin linkouksen rinnalla ruuvipuristinta ja molempien erottelumenetelmien taloudellista kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia. Aluetason tarkastelu tehtiin Vakka-Suomeen, jonka sikojen, nautojen ja munituskanojen lantamäärät sekä typpi- ja fosforimäärät laskettiin alueellisen ravinnetaseen lähtökohdaksi. Aluetasolla keskityttiin erityisesti sikatalouteen ja linkousmenetelmien vaikutuksiin aluetason ravinnetaseisiin. Lisäksi tehtiin vertailua laskeutuksesta tilatason fosforin erottelumenetelmänä. Keskitettynä lannankäsittelymenetelmänä tarkasteltiin biokaasulaitosta, joka ottaa väkevöitynä talteen mädätysjäännöksen ravinteet. Keskitetyn biokaasulaitoksen taloudellista kannattavuutta tarkasteltiin kolmella erilaisella maatalouden massoihin perustuvalla käsittelykonseptilla sekä erilaisilla biokaasun hyödyntämisvaihtoehdoilla. Lopuksi arvioitiin myös aluetason ympäristövaikutuksia tilatason tarkastelujen pohjalta. Linkous todettiin tehokkaaksi fosforin erotusmenetelmäksi, mutta sen kustannukset olivat suuremmat kuin ruuvipuristimen ja lietelantana hyödyntämisen. Yksikkökoon kasvaessa erot kuitenkin pienenevät. Tutkimuksessa tarkastelluilla separointimenetelmillä ei ole mahdollista päästä kuivajakeessa 30 % kuiva-ainepitoisuuteen ilman kustannusten kasvua ja/tai fosforin erotustehokkuuden heikkenemistä. Kuivajakeen peltovarastoaumojen peittäminen vähentää varastoinnin aiheuttamia ammoniakkipäästöjä selvästi, samoin kuin se, että ne levitetään sijoittaen tai levityksen jälkeen nopeasti maahan mullaten. Ylipäänsä aumojen peittäminen ja altaiden kattaminen on ammoniakkipäästöjen kannalta olennaista sekä raakalannalla että biokaasulaitoksen tuottamilla ravinnetuotteilla. Biokaasukäsittelyyn lanta tai sen jakeet tulisi saada mahdollisimman tuoreena, että mahdollisimman suuri osa energiantuotantopotentiaalista säilyy käsittelyyn saakka. Lyhyillä varastointiajoilla voidaan myös alentaa lannankäsittelyn ympäristövaikutuksia. Lantojen keskitetyssä käsittelyssä on mahdollista tuotteistaa ja uudelleenjakaa merkittävä määrä alueellisesta lantafosforista edellyttäen, että laitos käyttää mädätysjäännöksen jalostamisessa ravinteiden talteeotto- ja väkevöintimenetelmiä, joiden ravinnehävikit minimoidaan. Lannan keskitetty biokaasulaitoskäsittely on mahdollista toteuttaa kannattavasti sähkön tuotantotuella tai biokaasun myynnillä liikennepolttoaineeksi. Jos biokaasulaitos tuottaa päästöt minimoiden kannattavasti kuljetettavia ravinnetuotteita, jotka voidaan hyödyntää niitä tarvitseville alueille ravinneylijäämän alueen sijaan, saavutetaan ympäristöhyötyjä.