hevosenlannan ympäristövaikutuksia ja käsittelyvaihtoehtoja

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.

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

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

2

Hevosenlantaproblematiikkaa

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden 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

Hidas pyrolyysi eli kaasutus (Markku Saastamoinen)

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 4

- Materiaalin kuumentaminen ilmattomassa tilassa hitaasti n. 500 asteeseen - Hevosenlanta kuivattava ennen pyrolyysiä -Tuotteina kaasu, biohiili ja bioöljy

Tuubikompostointikokeilu

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

5

Pekka Heikkinen

• Kompostoitumispro-sessin seuranta kahden vuoden ajan

• Eri lantalajeja ja niiden sekoituksia

• Kokemuksia tuubituksesta menetelmänä

• Kustannusten laskenta

• Lannoituskoe suojaviljaan kylvetyllä nurmella

Kompostien raaka-aineet

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

6

Kuva: Henri Karjalainen

+ 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

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

7 Henri Karjalainen

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

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

8

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

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 9

Syöttösuppilo

Syöttöruuvi

Reaktorisäiliö

Poistoruuvi Kaasu-mittarit

© 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

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

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

11

m3 metaania ~ 1 litra polttoöljyä

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 12

Pekka Heikkinen/MTT

HUKKAKAURAKOE - Siemenet 29 vrk reaktorissa - Lämpötila 37 °C - Itävyys 0 %

HUKKAKAURA EI ITÄNYT BIOKAASU-PROSESSIN JÄLKEEN

Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa KAINUU KOKO MAA

HEVOSIA, kpl 1200 75 000 LANTAA, m3 14000 900 000 ~700 000 tn

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden 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

VuoGas-toimintaympäristö

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 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

© 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

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)

16.5.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16

Lisätietoja: -Maataloustieteen päivät 8.-9.1.2014, posterit: Hevosenlanta tuottaa biokaasua Hevosenlannan tuubikompostointi Hevosenlannan hyötykäyttö Kainuussa

Ravinteet rahaksi Kainuun vesiensuojelulla –hanke

15.5.2014 – TEHO Plussan ja Maaseutuverkoston tiedotuskierros, Kajaani

1.5.2013 - 30.4.2015

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 henri.vanhanen@mtt.fi