Keskitetyn biokaasulaitoksen ravinnetuotteet Kanta-Hämeessä

Suuri keskitetty biokaasulaitos Kanta-Hämeessä voisi käyttää ainoana syötteenään ravinteikasta puhdistamolietettä, joka muodostuu jäteveden puhdistuksen sivutuotteena. Jos laitoksen kaikkiin lopputuotteisiin halutaan investoida, puhdistamolietepohjaisia lannoitevalmisteita voisi jatkojalostaa jo laitoksella. Tässä tapauksessa laitos toimisi Kanta-Hämeen omana lannoitetukkuna.

Biokaasu on hapettomissa olosuhteissa syntyvä mikrobien aineenvaihdunnan tuotos, joka koostuu pääosin metaanista ja hiilidioksidista. Biokaasua jatkojalostetaan energiaksi, lämmöksi tai nesteytetyksi biokaasuksi liikenteen käyttöön. Biokaasulaitoksen toinen lopputuote on mädätysjäännös, joka koostuu pääosin mikrobien metaboliatuotteista ja hyödyntämättä jääneestä syötteestä. Se sisältää kasveille tärkeitä ravinteita kuten fosforia ja typpeä. Mädätyksen seurauksena osa orgaanisesta typestä muuttuu kasveille käyttökelpoisemmaksi ammoniumtypen muodoksi. Fosforin liukoisuuteen ja kasveille hyödynnettävyyteen vaikuttavat erityisesti jäteveden puhdistusprosessissa käytetty saostusmenetelmä sekä rauta- ja alumiinisuolojen määrä, joilla fosfori sitoutetaan puhdistamolietteeseen.

Puhdistamolietteiden käyttöä maanparannusaineena säännöstellään lainsäädännön avulla enemmän kuin muita maanparannusaineita muun muassa orgaanisten haitta-aineiden vuoksi. Lainsäädäntö ei kuitenkaan estä peltokäyttöä, vaan sillä pyritään huolehtimaan tasapainoisesta ravinnekäytöstä ja raja-arvojen alittumisesta. Puhdistamoliete on aina käsiteltävä ennen peltokäyttöä, ja mädätys biokaasulaitoksella on yksi parhaimmista käsittelytavoista. (Välinen ym., 2024)

Mädätysjäännöksestä ravinnetuotteita

Mädätysjäännöksestä voidaan jalostaa erilaisia ravinnetuotteita maatalouden ja puutarhateollisuuden käyttöön. Pelkän mädätysjäännöksen käyttö lannoitteena on kannattavaa ainoastaan alueilla, joissa tarvitaan sekä typpi- että fosforilannoitteita. Jos mädätysjäännöksen ravinteita ei hyödynnetä sen syntypaikalla, on kustannustehokkaampaa tiivistää ravinteet neste- ja kiintojakeisiin ja maksimoida jakeiden ravinnemäärä. Mädätysjäännöksen käsittely alkaa yleensä neste- ja kiintojakeiden erottamisella eli separoinnilla. Yleisimmin separointi toteutetaan ruuvipuristimella, suotonauhalla, tai linkouksella. Separoinnissa suurin osa typestä päätyy nestejakeeseen, kun taas fosfori jää pääasiassa kiintojakeeseen. Mädätysjäännöksen ja sen jakeiden käyttö lannoitteena parantaa peltomaan biologista aktiivisuutta. (Niittyviita, 2023; Tampio ym., 2018)

Neste- ja kiintojakeista voidaan edelleen valmistaa ravinnetuotteita kohdennetumpaan lannoitukseen. Separoitu kiintojae voidaan rakeistaa kuivattamalla ja koneellisesti pyörittämällä, jolloin siitä saadaan tasalaatuisempaa, pölyämätöntä ja siten helpommin levitettävää. Kiintojae voidaan myös lämpökäsitellä esimerkiksi pyrolyysillä, jossa sitä kuumennetaan korkeassa lämpötilassa ja vähähappisissa olosuhteissa, jolloin muodostuu biohiiltä. Muodostunut biohiili toimii pitkäaikaisena hiilivarastona, ja se pystyy sitomaan itseensä vettä ja ravinteita huokoisen rakenteensa ansioista. Maanparannusaineena biohiili parantaa maaperän kosteustasapainoa ja täten edistää maaperän mikrobitoimintaa. (Tampio ym., 2018; Vesilaitosyhdistys, 2020)

Nestejakeen käsittelyssä tavoitteena on kondensoida ravinteita vielä tiiviimpään muotoon erilaisilla erottelumenetelmillä tai kemiallisilla tekniikoilla. Kalvotekniikat, kuten käänteisosmoosi, perustuvat kalvoilla tehtävään suodatukseen, jossa typpeä saadaan erotettua nesteestä. Haihdutuksessa puolestaan nesteen typpipitoisuutta lisätään haihduttamalla nesteestä vettä lämpötilan tai paineen avulla. Haihdutukseen usein yhdistettävässä strippauksessa ammoniumtyppi erotetaan nestefaasista kemiallisten reaktioiden avulla ja saadaan tuotettua ammoniakkia, jota esimerkiksi metsäteollisuus käyttää. (Tampio ym., 2018; Vesilaitosyhdistys, 2020)

Struviittikiteytyksessä sekä typpeä että fosforia saadaan sitoutettua struviittiin eli magnesiumammoniumfosfaattiin, kun nestejakeen pH:ta ja kemiallista koostumusta säädetään. Prosessissa syntyy myös typpeä sisältävää rejektiä. Struviitti on oivallinen hidasliukoinen lannoite, mutta se ei ole vielä ravinnekierrätyskäytössä Suomessa. (Tampio ym., 2018)

Myös kalkkisaostus on mahdollinen nestejakeen jalostustapa. Hämeen ammattikorkeakoulun (HAMK) ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) BioKanta-hankkeessa on tutkittu käyttökohteita Envor Oy:n patentoiman käsittelyteknologian lopputuotteelle (ks. Klilmeski, 2024). Kalkkisaostuksella saadaan runsaasti kalsiumia ja hieman fosforia sisältävää lietemäistä tuotetta, joka voisi soveltua maanparannusaineeksi etenkin savimaille.

Kierrätysravinteet ja lainsäädäntö

Kaikkien lannoitevalmisteiden valmistusta, käyttöä ja markkinoita säätelee lannoitelaki (711/2022). Kierrätyslannoitteiden valmistuksessa on huomioitava erityisesti jätelainsäädäntö, joka vaikuttaa raaka-aineiden valintaan ja käsittelyvaatimuksiin. Lainsäädännön avulla taataan laadukkaat ja turvalliset kierrätyslannoitteet, joiden käytön säätelyllä halutaan estää ympäristön, kuten vesistöjen, ravinnekuormittuminen.

Jätelainsäädäntö määrittelee jätevedenpuhdistamolietteestä valmistettujen kierrätyslannoitevalmisteiden käytön. Jos 90 % lannoitteesta on jätevesilietepohjaista, peltomaan maaperälle on suoritettava tutkimus haitallisten aineiden pitoisuuksista ennen lannoitteen käyttöä (Välinen ym., 2024).

Lannoitteiden laatuvaatimukset määrittelevät, kuinka paljon haitallisia aineita ja epäpuhtauksia lannoite saa enintään sisältää. Näistä pitoisuusrajoista ja laatuvaatimuksista on säädetty maa- ja metsätalousministeriön asetuksessa (964/2023). Enimmäismäärät on asetettu muun muassa arseenille, elohopealle, kadmiumille ja muille hivenaineille. Myös taudinaiheuttajille (Salmonella spp. ja E. coli) ja epäpuhtauksille (muovi, lasi, metalli) on asetettu enimmäismäärät. Laatuvaatimukset täyttävät ja oikein käytetyt kierrätyslannoitevalmisteet ovat turvallisia niin ympäristölle kuin alkutuotannolle. (ks. Ruokavirasto, 2025a; Ruokavirasto 2025b)

Keskitetty laitos Kanta-Hämeessä

Kanta-Hämeessä puhdistamolietteitä mädätetään useassa eri kohteessa, mikä luo vahvan pohjan alueelliselle biokaasutuotannolle. Jätevedenpuhdistamoiden yhteydessä toimivia lietemädättämöitä on kolmella paikkakunnalla – Riihimäellä, Hämeenlinnassa ja Forssassa – joissa biokaasua tuotetaan paikallisesti puhdistamolietteistä.

Lisäksi puhdistamolietteitä toimitetaan muualtakin Suomesta käsiteltäviksi kahdelle alueen biokaasulaitokselle Forssaan ja Riihimäelle. Näin ollen puhdistamolietteitä hyödynnetään biokaasun tuotannossa jo useissa pisteissä Kanta-Hämeessä. BioKanta-hankkeessa on tarkasteltu mahdollisuutta keskittää tämä hajautunut käsittely yhteen olemassa olevaan biokaasulaitokseen tai Hämeenlinnan jätteidenkäsittelyalueelle, joka valmistaisi mädätetystä puhdistamolietteestä runsaasti erilaisia ravinnetuotteita koko Kanta-Hämeen käyttöön.

Tuotannon keskittäminen kannattaa resurssitehokkuuden ja korkean laadun kannalta. Lietteen ja ravinnetuotteiden kuljetukset voitaisiin optimoida kuljettamalla vain täysiä lastillisia joka suuntaan. Kuljetusten avulla kierrätyslannoitteiden käyttö onnistuisi laaja-alaisesti koko Kanta-Hämeessä juuri siellä missä tarvitaan. Keskitetyn laitoksen kierrätysravinteista hyötyvät paikalliset tilat ja puutarhat sekä laajemmin koko Suomen lannoiteomavaraisuus. Paljon esillä ollut maatalouden kestävä kehitys voi edistyä jo pelkällä kierrätyslannoitteen valinnalla. Kestävyyskriteerien edistäminen voi kokonaisuutena olla vaativa prosessi, mutta siirtymä kierrätyslannoitteisiin on useimmille tiloille yksi kohtuullisen helpoista toteutettavista muutoksista. Suomen Biokierto ja Biokaasu ry:n arvion mukaan Suomen fosforitarpeesta yli 90 % olisi katettavissa biomassapohjaisilla sivuvirroilla. Näin ollen Suomella olisi potentiaalia tuottaa valtaosa fosforilannoitteista ja merkittäviä määriä myös muita ravinteita, mikäli kaikki sivuvirrat hyödynnettäisiin järjestelmällisesti ja tehokkaasti (Suomen Biokierto ja Biokaasu ry, 2025).

Kirjoittaja