Search

Ravinteet ovat tärkeä osa ruoantuotantoa sekä osa monen muun arkipäiväisen tuotteen elinkaarta. Erityisesti mineraalilannoitteet ovat mahdollistaneet tehokkaan maataloustuotannon, joka puolestaan on taannut ruoan ihmisille ja elinkeinon maaseudulle. Mineraalilannoitteiden tuotanto on kuitenkin resurssi-intensiivistä ja niiden käyttöä voidaan korvata eri jäte- ja sivuvirroista tuotetuilla kierrätysravinteilla. Kierrätysravinteiden avulla voidaan varmistaa, että materiaalit kiertävät takaisin yhteiskunnalliseen käyttöön ja niiden sisältämistä ravinteista ja energiasta saadaan hyödynnettyä mahdollisimman paljon. Samalla pystyään ehkäisemään materiaaleista koituvia haitallisia ympäristövaikutuksia. Usein tämä kierto linkittää eri arvoketjuja toisiinsa; materiaali- ja energiavirrat saattavat tarjota eri käyttötarkoituksessa lisäarvoa muissa tuoteketjuissa. Tämän työn tavoitteena oli arvioida biokaasulaitoksen mädätysjäännöksestä jatkojalostettavan nestemäisen lannoitevalmisteen tuotantoprosessia sekä prosessikokonaisuuden kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia. Esimerkkinä jatkojalostuksesta käytettiin mädätysjäännöksestä separoidun nestejakeen kalvosuodatusta. Tarkastelu toteutettiin yhteistyössä BioKymppi Oy:n kanssa käyttäen sen biokaasulaitosta tarkasteltavana tapauksena. Kannattavuuden arvioinnissa verrattiin kalvosuodatuslaitteiston investoinnin kannattavuutta siihen, että mädätysjäännöksestä separoitu nestejae hyödynnettäisiin lannoitevalmisteena sellaisenaan. Molemmille vaihtoehdoille arvioitiin myös niiden tuotannon ja käytön elinkaariset ympäristövaikutukset, joita verrattiin mineraalilannoitteen käytön ympäristövaikutuksiin. Kierrätyslannoitevalmisteet osoittautuvat tarkastelussa ympäristön kannalta mineraalilannoitetta vähäpäästöisemmiksi vaihtoehdoiksi. Erot kahden eri kierrätyslannoitevalmisteen (mädätysjäännöksen nestejakeen ja ravinnekonsentraatin) välillä eivät olleet suuria (n. 4 %). Mädätysjäännöksen kalvosuodatus mahdollistaa lopputuotteen massan vähentämisen, jolloin sen kuljettaminen aiheuttaa vähemmän päästöjä verrattuna nestejakeen kuljettamiseen (typpikiloa kohden laskettuna). Lyhyillä etäisyyksillä mädätysjäännöksen nestejae on ilmaston kannalta parempi vaihtoehto, sillä pienillä etäisyyksillä (

Sikatalouden kannattavuushaasteet ovat monin tavoin kehittäneet sianlihantuotantoa tehokkaammaksi, mikä osaltaan on sekä vähentänyt ympäristövaikutuksia että aiheuttanut uusia haasteita. Toisaalta yleiset ihmistoiminnan ympäristövaikutusten vähentämistavoitteet luovat tarpeen kehittää myös sianlihantuotantoa edelleen nykyistä kestävämmäksi. Yksikkökoon ja tuotannon tehokkuuden kasvu sekä tuotannon keskittyminen on aiheuttanut mm. myös lannan alueellista keskittymistä, jolloin sen kestävä hyödyntäminen tuotantokeskittymissä alkaa olla paikoin haasteellista, ja riski ympäristöhaittoihin kasvaa. Toisaalta ympäristöhaasteet myös jarruttavat sikatalouden kehittämistä ja kasvua. Tilanne on erityisen haastava Varsinais-Suomessa, jossa on yli 25 % Suomen sioista ja peltomaan fosforipitoisuudet ovat jo varsin korkeita. Hankkeen tavoitteena oli selvittää sianlihantuotannon mahdollisuuksia toimia nykyistä kestävämmällä tavalla huomioiden energiaomavaraisuus, ravinteiden kierrätys, ympäristövaikutusten minimointi sekä maan rakenteen parantaminen esim. viljelykiertoja ja kehittynyttä lannankäsittelyä hyödyntäen. Erilaisten tehostamistoimenpiteiden vaikutuksia ravinne- ja energiataseisiin, taloudelliseen kannattavuuteen sekä elinkaarisiin ympäristövaikutuksiin arvioitiin agri- ja nurmisymbiooseiksi määriteltyjen toimintamallien avulla. Tulosten perusteella symbioosimuotoiseen toimintaan siirtyminen vähentää sianlihantuotannon ilmaston lämpenemistä aiheuttavia päästöjä noin 35 – 50 % nykytilaan verrattuna riippuen biokaasun hyödyntämistavoista. Symbiooseilla voidaan vähentää myös rehevöittäviä päästöjä ja toimintatapa on tilan kannalta mielekäs sekä ravinne- että energiataseen kannalta. Toimintamalli ei myöskään aiheuta tilalle lisäkustannuksia nykytilaan verrattuna. Symbiooseissa kuitenkin tarvitaan nykytilaa enemmän typpiravinteita ja myös käytetään enemmän orgaanisia lannoitteita, jonka vuoksi ammoniakkipäästöt kasvavat nykytilaan verrattuna. Toimintamallilla saavutettavien hyötyjen täysimääräinen toteutuminen edellyttääkin koko toimintaketjun eri vaiheiden optimointia ja hyvää hallintaa. Nurmen lisääminen viljelykiertoon, lannan prosessointi biokaasulaitoksessa yhdessä kasviperäisten massojen kanssa sekä mädätteen erottaminen neste- ja kuivajakeeseen mahdollistavat tilan omassa kierrossa olevien ravinteiden tehokkaamman hyödyntämisen ja vähentävät fosforihuuhtoumaa nykytilaan verrattuna. Typpihävikkien minimoimiseksi ravinnetuotteet on varastoitava katetuissa varastoissa, nestejakeet levitettävä sijoittamalla ja kuivajakeet mullattava välittömästi levityksen jälkeen. Näillä toimilla hallitaan myös ammoniakkipäästöjä. Metaanipäästöjen vähentämiseksi lanta on käsiteltävä biokaasulaitoksessa tuoreena ilman välivarastointia ja viipymän kaasunkeräyksen piirissä on oltava riittävä. Mikäli biokaasusta jalostetaan liikennepolttoainetta, niin jalostusprosessin tulisi sisältää poistokaasujen polttimen. Nykytiedon valossa symbioosimuotoinen toiminta tarkastelussa käytetyillä oletuksilla ei vielä kääntänyt maaperän hiilen vähenemistä varastoitumiseksi. Maaperän hiilivaraston muutosnopeuteen vaikuttavista toimista tarvitaankin vielä lisää tutkimustietoa. Mallinnuksen perusteella voidaan kuitenkin vahvistaa, että orgaanisella lannoitteella voidaan lisätä pitkään mineraalilannoitteilla viljellyn peltomaan hiilen määrää, ja että symbioosimuotoinen toiminta vähensi hiilipäästöjä kokonaisuutta tarkasteltaessa nykytilaan verrattuna. Maaperän rakennetta parantaa myös kevyempi lannan levityskalusto, mikä voi pitkällä aikavälillä nostaa satotasoja ja vähentää edelleen osaltaan ravinteiden huuhtoutumista.