Mädätysjäännöksestä kierrätyslannoitteiksi : case Biolinja Oy
Palkamo, Antti (2021)
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062116458
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062116458
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena on selvittää, saadaanko biokaasulaitoksen käsittelemätön mädätysjäännös jalostettua logistiikan ja lannoitekäytön näkökulmasta sopivampaan muotoon kustannustehokkaalla tavalla. Opinnäytetyön toimeksiantajana on Biolinja Oy.
Opinnäytetyö alkaa kirjallisuuskatsauksella, jossa tarkastellaan ensin biokaasulaitosten mädätysjäännöksen jalostuksen nykytilannetta ja yleisimpiä haasteita Suomessa. Kirjallisuuskatsaus jatkuu mädätysjäännöksen jatkojalostusmahdollisuuksien ja mädätteestä valmistettavien kierrätyslannoitevaihtoehtojen tarkastelulla. Osion lopuksi luodaan katsaus kierrätyslannoitemarkkinoiden ja lannoitelainsäädännön nykytilanteeseen. Case-osuudessa tarkastellaan mädätteen jatkojalostusmahdollisuuksia toimeksiantajan laitoksen kohdalla. Laitoksen mädätteen käsittelyn nykytilannetta vertaillaan jalostus-skenaarioon, jossa mädätysjäännöksestä valmistetaan kierrätyslannoitetuotteita erilaisin menetelmin. Tarkasteltavaksi jalostusmenetelmäksi valittiin separoidun kuivajakeen käsittelyn osalta mikroterminen menetelmä. Mädätteen nestejakeen käsittelyssä tarkastellaan kalvosuodatusta ja MVR- haihdutusta vaihtoehtoisina menetelminä.
Opinnäytetyön yhteenvetona voidaan todeta, että mädätysjäännös on mahdollista saada logistiikan ja lannoitekäytön näkökulmasta sopivampaan muotoon jalostus-skenaariossa tarkastelluilla menetelmillä. Mädätettä jalostamalla on mahdollista saada aikaan korkeamman ravinnepitoisuuden omaavia lopputuotteita, joiden laatuun ja ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa nykyistä huomattavasti tehokkaammin. Lopputuotteiden logistiikkakustannukset pienenevät nykytilanteeseen verrattuna, mikäli kuljetusetäisyydet pysyvät samana. Toisaalta mädätteen jalostus mahdollistaa myös lopputuotteiden kuljetuksen pidempien etäisyyksien päähän kustannustehokkaammin, mikä kasvattaa toimeksiantajan liiketoimintamahdollisuuksia. Mädätteen jalostus mahdollistaa myös tehokkaamman täsmälannoituspotentiaalin nykytilanteeseen nähden, jos fosforipitoista lannoitepellettiä voitaisiin kuljettaa fosforin ylijäämäalueelta alueille, joilla sille olisi enemmän tarvetta.
Lannoitejalostuksen kustannustehokkuuteen ei voida antaa yksiselitteistä vastausta tämän opinnäytetyön perusteella. Lopulliseen kustannustehokkuuteen vaikuttavat oleellisesti lannoitetuotteista saatava hinta, lannoitteiden kuljetusetäisyydet, sekä myönnettävien investointitukien määrä. Mikäli laitoksen syötemäärät lisääntyvät tulevaisuudessa, on mädätteen prosessointi korkeamman jalostusasteen tuotteiksi kuitenkin varsin perusteltua laitoksen toimintavarmuuden ja ravinnekierron jatkuvuuden turvaamiseksi.
Opinnäytetyö alkaa kirjallisuuskatsauksella, jossa tarkastellaan ensin biokaasulaitosten mädätysjäännöksen jalostuksen nykytilannetta ja yleisimpiä haasteita Suomessa. Kirjallisuuskatsaus jatkuu mädätysjäännöksen jatkojalostusmahdollisuuksien ja mädätteestä valmistettavien kierrätyslannoitevaihtoehtojen tarkastelulla. Osion lopuksi luodaan katsaus kierrätyslannoitemarkkinoiden ja lannoitelainsäädännön nykytilanteeseen. Case-osuudessa tarkastellaan mädätteen jatkojalostusmahdollisuuksia toimeksiantajan laitoksen kohdalla. Laitoksen mädätteen käsittelyn nykytilannetta vertaillaan jalostus-skenaarioon, jossa mädätysjäännöksestä valmistetaan kierrätyslannoitetuotteita erilaisin menetelmin. Tarkasteltavaksi jalostusmenetelmäksi valittiin separoidun kuivajakeen käsittelyn osalta mikroterminen menetelmä. Mädätteen nestejakeen käsittelyssä tarkastellaan kalvosuodatusta ja MVR- haihdutusta vaihtoehtoisina menetelminä.
Opinnäytetyön yhteenvetona voidaan todeta, että mädätysjäännös on mahdollista saada logistiikan ja lannoitekäytön näkökulmasta sopivampaan muotoon jalostus-skenaariossa tarkastelluilla menetelmillä. Mädätettä jalostamalla on mahdollista saada aikaan korkeamman ravinnepitoisuuden omaavia lopputuotteita, joiden laatuun ja ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa nykyistä huomattavasti tehokkaammin. Lopputuotteiden logistiikkakustannukset pienenevät nykytilanteeseen verrattuna, mikäli kuljetusetäisyydet pysyvät samana. Toisaalta mädätteen jalostus mahdollistaa myös lopputuotteiden kuljetuksen pidempien etäisyyksien päähän kustannustehokkaammin, mikä kasvattaa toimeksiantajan liiketoimintamahdollisuuksia. Mädätteen jalostus mahdollistaa myös tehokkaamman täsmälannoituspotentiaalin nykytilanteeseen nähden, jos fosforipitoista lannoitepellettiä voitaisiin kuljettaa fosforin ylijäämäalueelta alueille, joilla sille olisi enemmän tarvetta.
Lannoitejalostuksen kustannustehokkuuteen ei voida antaa yksiselitteistä vastausta tämän opinnäytetyön perusteella. Lopulliseen kustannustehokkuuteen vaikuttavat oleellisesti lannoitetuotteista saatava hinta, lannoitteiden kuljetusetäisyydet, sekä myönnettävien investointitukien määrä. Mikäli laitoksen syötemäärät lisääntyvät tulevaisuudessa, on mädätteen prosessointi korkeamman jalostusasteen tuotteiksi kuitenkin varsin perusteltua laitoksen toimintavarmuuden ja ravinnekierron jatkuvuuden turvaamiseksi.