Biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen hyödyntämisvaihtoehdot – vaihtoehtojen ilmastovaikutukset ja taloudellisuus

Show full item record

Permalink

http://hdl.handle.net/10138/321266

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
SYKEra_42_2020_BioRaEE.pdf 2.524Mb PDF View/Open
Title: Biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen hyödyntämisvaihtoehdot – vaihtoehtojen ilmastovaikutukset ja taloudellisuus
Author: Horn, Susanna; Seppänen, Ari-Matti; Winquist, Erika; Lehtoranta, Suvi; Luostarinen, Sari
Publisher: Suomen ympäristökeskus
Date: 2020
Belongs to series: Suomen ympäristökeskuksen raportteja 42/2020
ISBN: 978-952-11-5229-0
ISSN: 1796-1726
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-11-5229-0
http://hdl.handle.net/10138/321266
Abstract: 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 (<30 km) ravinnekonsentraatin tuotantoon vaadittu lisäenergian käyttö ei kumoa kuljetusten päästöjä. Vastaavasti hyödyt väkevöinnistä eivät toteudu, jos kuljetusmatka on lyhyt ja samanaikaisesti suurempi osa typestä päätyy kuivajakeeseen. Tässä tarkastelussa pääpaino oli ilmastovaikutusten arvioinnissa, ja on hyvä huomata, että vaikutukset muissa ympäristövaikutusluokissa voivat olla ilmastovaikutukselle ristikkäisiä. Kokonaisuuden kannalta ympäristövaikutuksia tulisikin arvioida laajemmin kuin pelkästään ilmastovaikutuksia painottaen. Olennaisinta ravinnekiertojen ja ilmaston näkökulmasta on hyödyntää ravinteet tehokkaasti ja minimoida mineraalilannoitteiden tarve. Ravinnekonsentraatin valmistuksesta aiheutuvat lisäkustannukset olivat suurempia kuin mitä sen varastoinnissa, kuljetuksessa ja levityksessä voitiin nestejakeeseen verrattuna säästää. Tulos riippuu kuljetusmatkan pituudesta, jonka tässä arvioitiin olevan n. 50 km. Jos etäisyys olisi ollut yli 80 km, olisi ravinnekonsentraatin valmistus ollut kannattavaa, sillä ravinnekonsentraattia on mahdollista kuljettaa pidempiä matkoja kuin nestejaetta. Lisäksi se sisältää vain vähän fosforia. Näin ollen sille on mahdollista löytää uusia käyttökohteita. Se soveltuisi myös typen ja fosforin erottamiseen ja lisäisi edellytyksiä hyödyntää typpeä ja kuljettaa pois fosforia alueilla, joilla on fosforiylijäämää. Kalvosuodatuksen sisältävässä prosessiketjussa on vielä teknistä kehittämistä sekä prosessin toimivuuden että lopputuotteiden koostumuksen optimoimiseksi, kuten myös hankkeessa tehdyt laboratoriokokeet osoittivat.


This item appears in the following Collection(s)

Show full item record