Typen talteenotto lantaperäisestä nesteestä – tekninen toteutettavuus ja prosessin kannattavuusarvio

Abstract

Suomessa käytetään maataloudessa epäorgaanista väkilannoitetyppeä noin 135 000–180 000 tonnia vuosittain (Eurostat 2015a), mikä on noin 65 % maatalousmaahan kokonaisuudessaan lisätystä typestä. Perinteisesti epäorgaanisen lannoitetypen valmistukseen kuluu suuri määrä energiaa, joka on käytännössä valmistettu fossiilisilla polttoaineilla. Esimerkiksi Suomen lannoitemarkkinoille typpi sidotaan epäorgaanisiin lannoitteisiin maakaasulla tuotetun energian avulla ja kuljetetaan pääosin Venäjältä ammoniakkina Suomeen lannoitteiden valmistusta varten. Synteettistä väkilannoitetyppeä voitaisiin korvata ainakin osittain kierrätystypellä.

Typen erottaminen ja talteenotto sivuvirroista voidaan nähdä myös puhdistusprosessina. Hallitsemattomasti jätevesien tai jätteiden mukana vesistöön jouduttuaan ravinteet aiheuttavat vesistöjen rehevöitymistä. Jalostamattomina näillä sivuvirroilla, esim. lannalla, on jalostettua tuotetta suurempi riski joutua vesistöihin. Viljelyn vaatimuksiin kehitettyinä lannoitteina typpi palautuu viljelykasvien kautta suuremmalla osuudella ravintoketjuun.

Vuosina 2014–2015 käynnissä olleessa Täsmätyppi -hankkeessa (Typpilannoitteiden valmistus lantaperäisistä materiaaleista, YM RaKi) tarkasteltiin ammoniakkistrippauksen toteuttamista ja sen kustannuksia. Pilot-kokeiden pohjalta tehtiin kustannusten arviointi sekä kannattavuuslaskelmat maatila- ja teollisessa mittakaavassa tapahtuvaan ammoniakkistrippaukseen. Lisäksi tehtiin kirjallisuusselvitys erilaisten pesuliuosten käytöstä ammoniakin talteenotossa ja muodostuvien typpituotteiden käytettävyydestä maataloudessa.

Hankkeen koeajoissa osoitettiin, että typen poisto nestejakeesta strippaamalla on teknisesti valmis menetelmä toteutettavaksi. Stripperillä päästiin yli 90 % erotustehokkuuksiin ja myös konsentroidumman ammoniumsulfaattiliuoksen valmistus olisi ollut mahdollista, jos typpipitoista nestejaetta olisi käsitelty suurempia määriä. Prosessin kannattavuus löytyy tällä hetkellä pikemminkin typen poistossa jätejakeesta kuin typpilannoitteen valmistuksessa, mutta samalla kun uusiutuvan energian tuotanto ja kierrätysravinteiden hyödyntäminen lisääntyvät, myös typen strippaukselle saattaa löytyä sovelluskohteita, joissa strippaus osana muuta prosessia on kannattavaa.