null Biokaasun vesistövaikutukset riippuvat mädätteen käytön ratkaisuista

Blogi – Maaseutuympäristö

Biokaasun vesistövaikutukset riippuvat mädätteen käytön ratkaisuista

13.1.2021

MTK:n ja SLC:n joulukuussa julkaiseman vesiohjelman teemoihin liittyen julkaisemme vierailevien asiantuntijoiden blogeja. Tällä kertaa vuorossa Atria Tuottajien kehityspäällikkö Teija Paavola ja Luken erikoistutkija Sari Luostarinen.


Biokaasu on ollut viime aikoina enemmän esillä kuin koskaan ja ihan ansaitustikin. Sitä esitetään ratkaisuksi lukuisiin ympäristöongelmiin. Vesiensuojelun kannalta pelkkä biokaasulaitos ei kuitenkaan auta, jos mädätteen käyttöä ei ole kokonaisuudessaan ratkaistu. Pahimmillaan tilanne voi ympäristön näkökulmasta jopa heikentyä.

Ympäristöhyötyjen saavuttamiseksi biokaasutuotannon mädätteen käsittelyketju ja käyttö kaikkine jalostuksineen, varastointeineen, logistiikkoineen ja lannoitekäyttöineen onkin suunniteltava ja toteutettava nykyisiä ratkaisuja huolellisemmin ja tarvittaessa myös ihan uudella tavalla.

Vesistövaikutusten kannalta huomiota on kiinnitettävä etenkin biokaasulaitoksiin, jotka joko sijoittuvat keskittyneen kotieläintuotannon alueille tai keskittävät merkittävän määrän ravinteita laitokseen jalostamatta mädätettä aidosti käyttökelpoiseen ja kuljetettavaan muotoon.


Alueelliset erot ravinteiden tarjonnassa ja tarpeessa

Joillain alueilla peltomaan fosforitila on aiempien vuosikymmenten runsaan lannoituksen takia korkea. Fosforilannoituksen tarve on tällöin vähäinen. Ongelmaksi muodostuu erityisesti korkeiden fosforilukujen ja kotieläintuotannon keskittymät. Etenkin läntisessä Suomessa, mutta paikallisesti muuallakin, lantafosforia on tarjolla enemmän kuin alueen kasvintuotanto tarvitsee.  

Muutokset fosforin käytössä näkyvät vesistöjen tilassa hitaasti, vaikka lannoitusmäärät ovat laskeneet ja peltomaiden fosforitilakin on pääosin kääntynyt laskuun. Lisäkeinoja tarvitaan, eikä vähiten muuttuvan ilmaston ja sateisten talvien lisäämän ravinnehuuhtoumariskin myötä.
 

 
Kuva. Lantafosforia on paikoin tarjolla enemmän kuin saman alueen kasvintuotannossa tarvitaan (Luostarinen ym. 2019. Lantabiokaasutuen vaihtoehdot. Luke raportti 40/2019. Kartan kunta- ja ELY-rajat, MML 2017).


Biokaasuprosessi yksinään ei ole vesiensuojelukeino

Ratkaisuksi sekä lannasta aiheutuviin päästöihin että alueellisiin ravinnekeskittymiin esitetään usein biokaasulaitosta. Annetaan ymmärtää, että se hävittää reaktoriin syötetyt massat ravinteineen ja ongelmat olisivat sitä myöten ratkaistu.

Näin ei kuitenkaan tapahdu, ei tilatasolla eikä isommassa laitoksessa. Syötteiden ravinteet ovat edelleen mädätteessä, ja muutos syntyy vasta mädätteen käytön ratkaisujen myötä.

Prosessissa kasveille käyttökelpoisen liukoisen typen osuus nousee orgaanisen typen hajotessa. Se hieman parantaa mädätteen ravinnesuhteita verrattuna esimerkiksi raakalantaan. Kääntöpuolena on, että typpeä haihtuu helpommin varastoinnin ja levityksen aikana ja mädätteiden syyslevitys ilman kylvöä ja kasvustoa voi nostaa vesistöpäästöriskiä.

Biokaasulaitos voi myös nostaa ravinneylijäämää. Esimerkiksi tilakohtaisessa laitoksessa käytetään lannan lisäksi usein lisäsyötteitä energiantuotannon nostamiseksi. Lisäsyötteissä mädätteeseen päätyy lisää ravinteita, joille tarvitaan myös levitysala.

Sama koskee suurempia laitoksia. Ne voivat aiheuttaa uuden paikallisen, jopa alueellisen ravinnekeskittymän, jos laitokseen on tarve saada lisäsyötteitä lisäenergian ja porttimaksujen takia. Käy yhä tärkeämmäksi varmistaa mädätteelle aidosti kestävät ratkaisut.


Käsittelyketjujen optimointi mahdollistaa vesiensuojelun

Lantaketjun ympäristövaikutusten hallinta alkaa jo tilatasolla eläinten optimoidusta ruokinnasta. Se varmistaa hyvän kasvun, tuotoksen ja eläinten hyvinvoinnin sekä estää ravinteiden tarpeettoman päätymisen lantaan. Tämän jälkeen vesiensuojelun kannalta olennaisinta on kasvien tarpeenmukainen lannoitus, hyvät varastointi- ja levityskäytännöt sekä tarvittaessa lannan luovutus tilalta pois.

Biokaasu voi olla osa paikallisia lantaratkaisuja. Tilakohtaiset ja tilakeskittymien biokaasulaitokset ovat yleensä paikallisia energiantuotantoratkaisuja, joiden avulla voidaan jossain määrin parantaa tilatason tai tilakeskittymän ravinteiden käyttöä.

Ravinnekeskittymissä osa etenkin lantafosforista on kuitenkin saatava siirtymään sekä alueen sisällä korvaamaan mineraalilannoitteita että alueelta pois fosforia tarvitseville alueille. Joissain tapauksissa tämä voi tarkoittaa jopa yli 100 km siirtomatkaa.

Mädätettä jatkojalostava biokaasulaitos voi tällöin olla ratkaisu. Se on kustannustehokkaimmin toteutettavissa keskitetyissä prosessointilaitoksissa, joiden lopputuotteina saadaan väkevöityjä, kuljetettavia kierrätyslannoitteita ja orgaanisia ravinnepitoisuuksiltaan erilaisia maanparannusaineita.

Biokaasuprosessin etuna on, että se mahdollistaa erilaisten biomassojen yhteiskäsittelyn ja erilaisten jalostusprosessien yhdistämisen kokonaisuuteen. Se toimii ikään kuin prosessointilaitoksen moottorina tuottaen raaka-ainetta kierrätyslannoitevalmisteiden tuotantoon (mädäte) ja energiaa erilaisiin tarpeisiin (biokaasu).

 Kuva. Biokaasulaitos solmukohtana ominaisuuksiltaan erilaisten biomassojen prosessoinnissa erilaisiksi kierrätyslannoitevalmisteiksi (sovellettavissa lantojen lisäksi myös muihin biomassoihin. Muokattu raportista Luostarinen ym. 2019. Keinoja orgaanisten lannoitevalmisteiden käytön edistämiseen. MMM:n julkaisuja 5:2019).


Kokonaiskestävyys takaa toivotut vesistövaikutukset

Vesiensuojelun näkökulmasta olennaista on varmistaa, että biokaasutuotanto sisältää energiantuotannon käytäntöjen lisäksi aidosti kestävät ratkaisut mädätteen hyödyntämiselle lannoituksessa tai muissa käyttökohteissa. Tarkastelu on aloitettava biokaasulaitoksen ravinnetaseesta huomioiden syötteiden sisältämät ravinteet ja ravinteiden tarve tilalla ja alueella.

Mikäli mädätteen ravinteille on käyttötarve laitoksen lähialueella, ei mädätteen jatkojalostaminen ole välttämätöntä. Jos laitos lisää tilan, tilakeskittymän tai alueen ravinneylijäämää, vaaditaan mädätteen jatkojalostusta ravinteiden kuljettamiseksi niitä tarvitseville alueille.

Vain energian ja ravinteiden kokonaisuuden hallinta mahdollistaa vesistöystävällisen biokaasutuotannon.

Teija Paavola
Kehityspäällikkö, Atria Tuottajat

Sari Luostarinen
Erikoistutkija, Luonnonvarakeskus Luke

 

Vesiasiat keskustelussa

Vesiensuojelu on erottamaton osa vastuullista ja kestävää suomalaista maa- ja metsätaloutta. Lisäksi vesi on elinkeinoillemme keskeinen tuotantotekijä. Tässä juttusarjassa vaihtuvat kirjoittajat avaavat aihetta eri näkökulmista.