CircBrief: Ravinteiden kierrätys on välttämätön osa kestävää ruokajärjestelmää

Page 1

Kun kierrätämme kotimaiset biomassat tehokkaasti kierrätyslannoitevalmisteiksi ja hyödynnämme ne viljelyssä, edistämme sekä ravinneomavaraisuutta että huoltovarmuutta.

Ravinteiden kierrätys on välttämätön osa kestävää

ruokajärjestelmää

• Suomessa muodostuu vuosittain noin 18 miljoonaa tonnia ravinnekierrätykseen soveltuvia biomassoja kuten kotieläinten lantaa sekä yhdyskuntien ja teollisuuden jätesivuvirtoja.

• Tasaisesti Suomen peltoalalle levitettynä biomassoilla voitaisiin kattaa noin 90 prosenttia viljelykasvien fosforiravinteen tarpeesta.

• Biomassojen, erityisesti lannan, prosessointiastetta tulisi nostaa ravinteiden ja hiilen kierrätyksen tehostamiseksi.

• Lietelannan laskeutuksella voidaan tutkitusti tehostaa biokaasuntuotantoa ja ravinteiden hyödyntämistä tiloilla.

• Täsmäviljelytekniikoilla saadaan enemmän irti kierrätysravinteista.

• CircBrief – kiertotalouden parhaita käytäntöjä • Huhtikuu 2023 • materiaalitkiertoon.fi @circwaste

Kierrätyslannoitevalmisteita erilaisista biomassoista

Ravinteiden kierrätys mahdollistaa sen, että maatalouden, yhdyskuntien sekä teollisuuden biomassojen sisältämät ravinteet sekä orgaaninen aines voidaan palauttaa ruuantuotantoon. Kierrätys vähentää riippuvuutta mineraalilannoitteista, lisää ruuantuotannon ravinneomavaraisuutta ja huoltovarmuutta sekä vähentää ympäristövaikutuksia. Suomi on sitoutunut ravinteiden kierrätyksen tehostamiseen vesistöjen ravinnekuormituksen pienentämiseksi osana Itämeren suojelun toimenpideohjelmaa sekä hallitusohjelman tavoitteita.

Kierrätyslannoitevalmisteita voidaan valmistaa erilaisista biomassoista, joita muodostuu vuosittain noin 18 miljoonaa tonnia. Nämä erilaiset biohajoavat materiaalit, lannat sekä yhdyskuntien ja elintarviketeollisuuden jätejakeet sisältävät noin 20 000 tonnia fosforia, joka kattaa 90 prosenttia viljelykasvien fosforintarpeesta. Lannoitteiden hintojen vaihtelun vuoksi kiinnostus kierrätyslannoitukseen on kasvanut. Lannoitemarkkinoilla on jo monia kierrätyspohjaisia lannoitevalmisteita erilaisiin käyttötarkoituksiin. Tuotteiden ominaisuuksiin ja levityksen käytäntöihin voi tutustua Luken Kierrätyslannoitus-oppaassa: https://jukuri.luke.fi/handle/10024/544071

Erityisesti lannan prosessointia tulisi tehostaa

Tällä hetkellä noin 80 prosenttia kierrätettävistä ravinnepitoisista biomassoista päätyy maatalouteen. Suurin osa tästä on lantaa, josta prosessoidaan vain seitsemän prosenttia. Lanta hyödynnetään pääosin kotieläintilojen läheisyydessä, jolloin alueellisia ravinneylijäämiä ei saada tasoitettua. Prosessoinnilla ravinteita tiivistetään sellaiseen muotoon, jossa ne voidaan tehokkaammin kuljettaa alueille, joilla lannoitukselle on tarvetta. Biomassojen prosessointiastetta tulisikin nostaa ravinteiden ja orgaanisen aineen kierrätyksen tehostamiseksi.

Kierrätyslannoitevalmisteita voidaan valmistaa erilaisista biomassoista, joita muodostuu vuosittain noin 18 miljoonaa tonnia.

Sian lietelannan laskeutuksella tehoa biokaasun tuotantoon ja lannoitukseen

Sian lietelannan painovoimaisella laskeutuksella voidaan parantaa biokaasulaitoksen energiantuotantoa ja tehostaa ravinteiden kierrätystä. Lietelannan laskeutetussa pohjasakassa on separoimattomaan lietteeseen verrattuna korkea energiatiheys ja fosforipitoisuus. Vähäfosforinen pintaneste taas soveltuu typpilannoitteeksi myös fosforirikkaille peltolohkoille. Menetelmää tutkittiin ja testattiin Circwaste-hankkeessa.

Lietteille, joilla on alhainen kuiva-ainepitoisuus (ka 1–2 %), laskeutusajaksi voi riittää alle vuorokausi metrin lietesyvyyttä kohti. Paksummille (ka 5–9 %) lietelannoille riittävä laskeutusaika on huomattavasti pidempi, noin 60 vuorokautta metrin lietesyvyyttä kohti, jotta fosfori saataisiin tehokkaasti erotettua. Lyhyemmässäkin ajassa saadaan erotettua pohjalle merkittävä osa kuiva-aineesta, jossa on suurin metaanintuottopotentiaali.

Mt 4,40 Mt 0,67 Mt 0,42 Mt0,40 Mt Kotieläinten lanta Typpi (N) Fosfori (P) 72 000 t 15 100 t 4 600 t 600 t 7 300 t 4 000 t 3 000 t 500 t 7 200 t 800 t Nurmet Kierrätettävät biomassat vuosittain Yhdyskuntien jätevesiliete Yhdyskuntien biojäte Elintarviketeollisuuden sivuvirrat
13
• CircBrief • Ravinteiden kierrätys on välttämätön osa kestävää ruokajärjestelmää • Huhtikuu 2023 •

Laskeutetun lietelannan alimman neljänneksen kuiva-ainepitoisuus ja metaanintuottopotentiaali tuorepainoa kohti voivat olla noin kaksinkertaiset separoimattomaan lietteeseen verrattuna. Tällöin sakkaa kannattaa kuljettaa kauempaakin lisäsyötteeksi usean tilan yhteiselle biokaasulaitokselle. Jos laskeutettava lietelanta on paksua, siitä muodostuva pohjasakka ei väkevyytensä vuoksi sovi yksinään syötteeksi, vaan vaatii laimeampia oheissyötteitä.

Jos laskeutettava lietelanta on kuiva-ainepitoisuudeltaan keskimääräistä (7 %), lietepatsaan alemman puolikkaan tuoremassan metaanintuottopotentiaali on yli 50 prosenttia korkeampi kuin separoimattomalla lietelannalla. Jos kyseisen laskeutetun lietelannan ylempi puolisko jäisi tilalle typpilannoitteeksi, sen mukana saisi fosforirajoituksen puitteissa levitettyä peltohehtaarille noin 160 prosenttia enemmän liukoista typpeä kuin separoimattoman lietelannan mukana. Mitä ylempää lietepatsaasta pintanestettä otetaan, sitä alhaisempi on sen fosforipitoisuus. Myös mädätettä voidaan separoida laskeuttamalla tai tehokkaammilla menetelmillä.

4,4

Konsepti, jossa separoimatonta lietelantaa toimitetaan biokaasulaitokseen lähitiloilta ja laskeutuksen pohjasakkoja kauempaa. Liukoisen typen ja kokonaisfosforin suhdeluku (liuk. N/P) määrittää, kuinka paljon liukoista typpeä voidaan levittää fosforirajoituksen puitteissa. Kuvassa metaanintuottopotentiaali on ilmoitettu kilowattitunteina tuoretonnia kohti (kWh/t).

kierrätysravinteista

Kierrätyslannoitevalmisteissa on usein yhdestä kahteen pääravinnetta. Tämä mahdollistaa sen, että kierrätysravinteita voidaan käyttää erilaisten ravinneyhdistelmien sekoittamiseen ja annostelemiseen täsmäkylvölannoituksessa, yhdessä tai erikseen perinteisten moniravinteisten lannoitteiden kanssa. Nykyiset rakeiset kierrätyslannoitteet soveltuvat kylvölannoittimiin kuten perinteisetkin lannoitteet. Osa kierrätysravinnevalmisteista, kuten ammoniumsulfaatti, on tarjolla kuitenkin vain nesteenä.

Nestemäiset kierrätyslannoitteet kylvölannoitukseen

Nestemäisten lannoitteiden annostelusäiliöt, -säätimet ja -laitteet voidaan lisätä olemassa olevaan kylvölannoittimeen niin, ettei sen rakennetta tarvitse juurikaan muuttaa. Nestelannoitesäiliöt voidaan sijoitella koneyhdistelmän eteen, perään tai vaikka kylvökoneen aisan päälle. Tällöin nestemäiset lannoitteet annostellaan hydraulitekniikalla letkustoa pitkin kylvökoneen vantaisiin rakeisten lannoitteiden kanssa.

Koneautomaatiolla tehokkuutta ja käytettävyyttä

Erilaisten lannoitelaatujen paikkakohtainen annostelu eri lannoitesäiliöistä on mahdollista tehdä automaattisesti maatalouskoneiden ISOBUS-teknologian avulla. Kokonaisuuteen kuuluvia eri lannoitelaatujen säätölaitteita hallitaan käyttäjäystävällisesti yhtenä automaatioyksikkönä ja yksien hallintalaitteiden kautta. Maatalouskoneiden ja -laitteiden valmistajilla on valmius tuottaa tällaisia koneyhdistelmiä, mikäli kysyntää on.

Tarkkuutta myös lisälannoitukseen

Nestemäisiä kierrätyslannoitevalmisteita, kuten ammoniumsulfaattia, voidaan annostella myös lisälannoituksena kasvustoon. Täsmäkasvinsuojeluruiskulla lisälannoitus voidaan tehdä paikkakohtaisesti kasvuston tarpeen mukaan.

Menetelmiä on tutkittu ja testattu Circwaste-hankkeessa.

Tila1 1/4 Pohjasakkaa: 328 kWh/t Lietelanta: 171 kWh/t, liuk. N/P 2,8 1/2 pohjasakkaa: 263 kWh/t Biokaasulaitos Mädäte 1/2 pintanestettä: liuk. N/P
Pelto A Pelto B Pelto C 3/4 pintanestettä; liuk.N/P
Nestejae Kuivajae Separointi Tila2 Tila3
7,3
Täsmäviljelytekniikoilla kaikki irti
• CircBrief • Ravinteiden kierrätys on välttämätön osa kestävää ruokajärjestelmää • Huhtikuu 2023 •

Koottua tietoa biomassoista, ravinteista ja kierrätyslannoitevalmisteista

Ravinteiden kierrätyksen tehostamiseksi tarvitaan koottua tietoa ravinnekierrätykseen sopivista materiaaleista, niiden sijainnista, ravinnepitoisuuksista ja prosessointimahdollisuuksista. Tietoa eri biomassojen saatavuudesta voidaan käyttää esimerkiksi kierrätyslannoitevalmisteiden tuotannon investointien ja raaka-ainehankintojen suunnitteluun paikallisesti. Alueellista tietoa tarvitaan paitsi suunnittelun, myös ravinteiden kierrätyksen seurannan ja ohjauksen tueksi.

Biomassa-atlas – biomassavarannot kartalla

Tietoa biomassojen muodostumisesta sijainteineen on koottu Luken Biomassa-atlas-työkaluun. Työkalu kokoaa eri biomassoja koskevan paikkatiedon yhteen ja tarjoaa tietoa maankäytöstä, metsävaroista, hakkuiden sivuvirroista, peltokasvien tuotannosta ja sen sivuvirroista, lannoista sekä teollisuuden ja yhdyskuntien biohajoavista jätteistä ja lietteistä. Tutustu työkaluun: https://projects.luke.fi/biomassa-atlas/

Ravinteiden kierrätyksen indikaattori

Luken julkaisema Ravinteiden kierrätyksen indikaattori kuvaa ravinnekierrätyksen potentiaalin erilaisissa biomassoissa sekä näyttää ravinnekierrätyksen tämänhetkisen tilanteen. Indikaattori tarkastelee biomassojen määrää alueellisesti sekä niiden sisältämän orgaanisen aineksen, typen ja fosforin kokonaismäärää. Tutustu indikaattoriin: https://www.luke.fi/fi/ tilastot/indikaattorit/ravinteiden-kierratyksen-indikaattori

Kierrätyslannoitevalmisteiden tuotanto kartalla

Kierrätyslannoitevalmisteiden tuotannosta Suomessa on koottu tietoa sekä Ravinteiden kierrätyksen indikaattoriin että ProAgrian Kierrätyslannoitetuottajat kartalla -työkaluun. Palveluista saa tietoa alan toimijoiden sijainnista ja tuotetuista ravinnemääristä sekä toimialan hankkeista. Tutustu työkaluun: http://map.karttapalvelut.fi/proagria

CircBrief – kiertotalouden parhaita käytäntöjä: Ravinteiden kierrätys on välttämätön osa kestävää ruokajärjestelmää

Huhtikuu 2023

Kirjoittajat:

Liisa Pesonen, Ville Pyykkönen, Ari-Matti Seppänen ja Elina Tampio / Luonnonvarakeskus Luke Sari Piippo, Hanna Savolahti ja Tuuli Myllymaa / Suomen ympäristökeskus Suomen ympäristökeskus (Syke)

Lähteet:

Luke 2022. Ravinteiden kierrätyksen indikaattori. https://www.luke. fi/fi/tilastot/indikaattorit/kiertotalous-luonnonvaraaloilla Biomassa Atlas. Biomassatiedot yhdessä verkkopalvelussa. https:// projects.luke.fi/biomassa-atlas/

Lemola, R., Uusitalo, E., Luostarinen, S., Tampio, E., Laakso, J., Lehtonen, E., Skyttä, A., Turtola, E. 2023. Fosforin kierrätyksen tarve ja potentiaali kasvintuotannossa. Synteesiraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 10/2023. Luonnonvarakeskus, Helsinki. http://urn.fi/ URN:ISBN:978-952-380-612-2

Pyykkönen, V., Laakso, J., Lehtonen, E., Blasco, L. Sian lietelannan laskeutus ja biokaasuprosessointi. Circwaste-hankkeen raportti. Julkaistaan keväällä 2023.

Seppänen, A., Luostarinen, S., Pesonen, L. 2019. Kierrätyslannoitus - Suunnittelu, käytännön ja mahdollisuudet tulevaisuudessa. Luonnonvarakeskus, Helsinki. http://urn.fi/ URN:ISBN:978-952-326-759-6

Vainio, E. (toim.). 2022. Maatalouden typpihaaste – vaihtoehtoja ja ratkaisuja. Synteesiraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 53/2022. Luonnonvarakeskus, Helsinki. http://urn.fi/ URN:ISBN:978-952-380-458-6

Tehoa biokaasun tuotantoon ja ravinteiden kierrätykseen (verkkosivu) https://www.materiaalitkiertoon.fi/fi-FI/Circwaste/ Osahankkeet_alueittain/LounaisSuomi/Tehoa_biokaasun_ tuotantoon_ja_ravinteide(48167)

Viestintäasiantuntija: Hannele Ahponen, Syke

Layout: Satu Turtiainen, Syke Grafiikat ja taitto: Anna Polkutie

Kannen kuva: Liisa Pesonen

Helsinki 04/2023

ISBN 978-952-11-5561-1 (pdf)

ISBN 978-952-11-5562-8 (nid.)

#### ####
LIFE15 IPE FI 004 Tämän julkaisun tuottamiseen on saatu rahoitusta Euroopan unionin LIFE-ohjelmasta. Sisältö edustaa ainoastaan Circwaste-hankkeen näkemyksiä ja EU:n komissio ei ole vastuussa tämän julkaisun sisältämän informaation mahdollisesta käytöstä.
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.