Mädätysjäännöksen kasavarastoinnin ravinnevalumat

Abstract

Biokaasulaitosten mädätysjäännöstä voidaan hyödyntää lannoitevalmisteena, ja sitä joudutaan varastoimaan lannoitteiden levitysrajoitusten vuoksi. Mädätysjäännöksen varastointi laitosalueella on ympäristöluvan varaista toimintaa. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää mädätysjäännöksen kasavarastoinnin aikana syntyvien valumavesien määrä, koostumus ja vaikutus mädätysjäännöksen ravinnepitoisuuksiin. Opinnäytetyö liittyi helmikuussa 2013 alkaneeseen EAKR-hankkeeseen ”Biojätteistä ja lietteistä kestävää toimintaa” (Bioliike), jota rahoitetaan Etelä-Suomen EAKR-ohjelmasta.

Kirjallisuusosiossa selvitettiin mädätysjäännöksen muodostuminen, hyötykäyttömahdollisuuksia, varastointitapoja ja varastoinnin aikana syntyneiden valumavesien hallintakeinoja biokaasulaitoksilla.

Kokeellisessa osiossa tehtiin mädätysjäännöskasan valumaseuranta talvikuukausien aikana 21.11.2013–27.3.2014. Valumavesi- ja mädätysjäännösnäytteistä analysoitiin mm. pääravinteet sekä kemiallinen ja biologinen hapenkulutus. Vastaavia asioita selvitettiin laboratorio-olosuhteissa kahden eri biokaasulaitoksen eri-ikäisille mädätysjäännöksille sadevesiuuttokokeilla. Koejakso oli lyhyt (2vkoa) simuloiden lähinnä lyhyen sadejakson vaikutusta eri-ikäisten mädätysjäännösten valumiin.

Mädätysjäännöksen kasavarastoinnin noin 4 kk:n talvi-seurannan aikana valuma-vettä syntyi yhteensä 833 litraa 14,4 m2 alalta, eli 58 l/m2. Seurantajakso oli normaalitalvea lämpimämpi ja kasa oli jäässä tarkkailujaksosta noin 1 kk:n ajan. Valumavesien myötä mädätysjäännöksen suurimmat ravinnehäviöt syntyivät ammoniumtypen osalta, noin 10 %. Kokonaistypen ja fosforin osalta ravinnehäviöt olivat pieniä, alle 1,5 %. Orgaanisen aineen (BOD) pitoisuus valumavedessä oli 600 mg/l, joka vastaa pitoisuutena normaalia jätevettä. Valumat eivät aiheuttaneet mädätysjäännökselle merkittäviä ravinnehäviöitä noin neljän talvikuukauden kasavarastoinnin aikana.

Digestate can be used, for example, as a fertilizer. Because of this it must be stored due to spreading restrictions of fertilizers. The storage of digestate requires an environmental license. The purpose of this thesis was to find out the amount of leachates, the composition of leachates and their impact on the nutrient composition of the digestate during the pile storage. The thesis was related to the EAKR-project “Sustainable activities of organic wastes and sludges” (Bioliike) started in February 2013 and funded by South Finland’s EAKR-program.

The literature section deals with the formation of digestates, utilization possibilities, the ways of storage and management methods of leachates during storage in different biogas facilities

In the experimental section the leachate of the pile stored digestate was followed during winter months (21 Nov 2013-27 March 2014). In the follow-up of leachates, their amount, compounds and impact on the digestate were studied. Similar things were studied in laboratory circumstances for two different digestates of different ages from two different biogas facilities through water extraction tests. The test period was short (2 weeks) mainly simulating the impacts of a short period of rain on the leachates of digestates of different ages.

During four months of pile storage of digestate a total of 833 liters leachates from 14,4 m2 area or 58 l/m2 was produced. The follow-up period was warmer than in normal winter and the pile was frozen one month during that time. The largest nutrient loss in the digestate during the follow-up period was that of the ammonium, about 10 %. The total nitrogen and phosphorous nutrient losses were low, under 1, 5 %. The share of easily degradable organic substances in leachates was 0, 06 % which was similar to the normal sewage. Hence, it was found out that the leachates formed didn’t cause significant nutrient losses during the four months of pile storage.