Sivuvirrat kelpaavat maanparannusaineiksi

Suomen metsien kasvukyvyn tehostaminen on tärkeää, jotta pystymme vastaamaan puuaineksen kasvavaan kysyntään, hillitsemään ilmastonmuutosta sekä ehkäisemään ravinnehuuhtoutumia. 

Metsämaan lannoittaminen antaa puun kasvulle otolliset lähtökohdat. Centrian TKI-koordinaattori Leena Favénin ja Luken tutkimusprofessori Pasi Raution ongelmaksi on kuitenkin muodostunut lannoitteiden saatavuus. Venäjän hyökkäyssota Ukrainaan on päättämässä lannoitteiden itätuonnin. MAAKIERTO KP -hanke pyrkii löytämään ratkaisuja lannoiteongelmaan.

– Tavoitteenamme on kehittää lannoitteita ja maanparannusaineita, joiden raaka-aineina käytetään voimalaitosten, teollisuuden ja maatalouden sivuvirtoja. Niillä voitaisiin korvata neitseellisesti tuotettuja lannoitteita, Favén sanoo.

Voimalaitosten polttoprosessissa syntyvä fosfori- ja kaliumpitoinen tuhka olisi hyvä lannoite ja maanparannusaine. Sen raskasmetallipitoisuudet voivat joissakin olosuhteissa ylittää muutamien aineiden osalta peltomaan lannoitteille määritellyt raja-arvot. Laki kieltää orgaanisten sivuvirtojen käytön metsälannoitteena.

Polttokokeista hyviä tuloksia

Centria on toteuttanut polttokokeita leijupetipolttoa hyödyntävien Toholammin Energian polttolaitoksessa ja Savonia AMK:n energiatutkimuskeskuksessa. Niissä on testattu, voisiko dolomiitin lisääminen polttolaitosten puupohjaiseen polttoainevirtaan vähentää kattilan korroosiota sekä tuhkan raskasmetallipitoisuuksia luovuttaessa turpeenpoltosta. KP Maakierto -hankkeessa selvitetään myös keinoja muuttaa raskasmetalleja niukkaliukoiseen muotoon.

Polttokokeiden koordinoinnista vastanneen Centrian TKI-kehittäjä Riku Nivan mukaan kokeet osoittavat alustavasti dolomiitin paitsi alentavan tuhkan haitta-ainepitoisuuksia myös vähentävän poltosta syntyviä haitallisia savukaasuja ja kattilan korroosiota.

Polttokokeista syntynyt tuhka on käyttökelpoista peltolannoitteena.

Centrian TKI-kehittäjä Riku Niva

– Tuhkan haitta-ainepitoisuudet laskivat raja-arvojen alapuolelle, joten syntynyttä tuhkaa on mahdollista käyttää lannoitteena tai maanparannusaineena. Toivottavasti tulokset tuhkan haitta-ainepitoisuuksien vähenemisessä herättävät voimalaitosten ja viljelijöiden mielenkiinnon tuhkan laajempaan hyötykäyttöön, Niva sanoo.

Polttokokeiden positiivisten tulosten pohjalta Centria on käynnistänyt teknistaloudellisen selvityksen, jossa arvioidaan dolomiitin ja kalsiitin käytön taloudellista kannattavuutta ja ympäristöhyötyjä.

Tuhka ja mädätysjäännös kiihdyttävät taimien kasvua

MAAKIERTO KP -hankkeessa kehitettävien uusien maanparannusaineiden valmistus ja analysointi tapahtuvat Centrian laboratoriossa. Maanparannusaineissa käytetään koepoltosta saadun tuhkan ohella Wennströmin maatilan biokaasulaitoksen lietteitä sekä kalsiumkloridituotteita valmistavan Tetra Chemicalsin kalsium- ja magnesiumpitoisia suotokakkuja. Kun tuhkaa tai teollisuuden epäorgaanisia sivuvirtoja sekoitetaan typpi- ja fosforipitoisiin lietteisiin, saadaan aikaan hidasliukoisia maanparannusaineita. 

Luken kasvihuoneissa toteuttamissa viljelykokeissa on tarkasteltu, miten erilaiset seokset vaikuttavat hieskoivun ja männyn taimien kasvuun. Taimet on istutettu ruukkuihin, joissa turpeen päälle on lisätty eri maanparannusaineita. Kasvatuskokeissa on testattu maanparannusaineina puutuhkaa, lannan mädätysjäännöstä ja suotokakkua sekä niiden seoksia. Lisäksi on testattu Keliberin litium-kaivos -hankkeessa muodostunutta rikastushiekkaa. Rikastushiekan ja tuhkan osalta testausta on laajennettu myös maasto-olosuhteisiin.

– Olemme kokeilleet, miten erilaiset maanparannusaineiden kombinaatiot vaikuttavat kasvuun. Tulokset ovat olleet lupaavia. Sekä mädätysjäännöksen että maatuhkan käyttäminen kiihdyttivät taimien kasvua. Nyt tarvittaisiin muutosta lainsäädäntöön, jotta orgaanisia lannoitteita voitaisiin alkaa käyttää metsissä, Rautio sanoo.