Kaikki irti hevosenlannasta! -seminaari Säätytalolla 14.1.2016. Seminaaritallenne löytyy osoitteesta bit.ly/ravinteetkiertoon.

1. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Sari Luostarinen, erikoistutkija
Markku Saastamoinen, erikoistutkija
• Luonnonvarakeskus Luke
Juha Grönroos, erikoistutkija
• Suomen ympäristökeskus SYKE
Matti Nieminen, johtava tutkija
• Teknologian tutkimuskeskus VTT
Hevosenlannan hyötykäyttö -seminaari
14.1.2016, Säätytalo, Helsinki
Hevosenlanta ja sen
käsittelymenetelmät

2. © Luonnonvarakeskus
Hevosenlanta Suomessa
2 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki
• Suomessa muodostui noin1,0 miljoonaa
kuutiometriä hevosenlantaa vuonna 2014
• Suurimmat hevos- ja myös lantatihentymät ovat
pääkaupunkiseudulla sekä Turun, Tampereen,
Lahden, Jyväskylän, Kuopion, Vaasan ja Oulun
seuduilla
Lantatyyppi Hevoset Ponit
Laidunlanta 217 000 25 000
Kuivikelanta 602 000 69 000
Kuivikepohjalanta 93 000 11 000
Yhteensä 912 000 105 000

3. © Luonnonvarakeskus
Kuivike tärkeässä asemassa
• Kuivikkeen osuus lannassa merkittävä
• Kuivikkeen tyyppi ja käyttömäärä vaihtelevat
paljon
• Kuivike vaikuttaa lannan määrään ja laatuun
olennaisesti
– Turve soveltuu hyvin lannan peltokäyttöön ja
osin biologisille prosessoinneille, sitoo nestettä
ja typpeä
– Olki käytössä pääasiassa maatilatalleilla,
soveltuu hyvin lannan peltokäyttöön ja
biologisille prosessoinneille
– Puupohjaisia pidetty huonona peltokäytössä,
eivät sovellu lannan biologisiin prosessointeihin,
mutta suositeltavia lannan polttoon ja muihin
termisiin prosessointeihin
3 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki
Kuivike Osuus
tallien
käytöstä
(%)
Turve 42
Puupohjaiset 36
Olki 13
Seokset 3,9
Olkipelletti 3,6
Muut 1,2
Luke & SYKE: Lantakysely 2014

4. © Luonnonvarakeskus
Hevosenlanta: määrä ja laatu
keskimäärin per eläin
Eläin/Määrä Hevonen Poni
Lanta (t/v)
Kuiva-aine (%)
Org.aine (%)
Typpi (kg/t)
Fosfori (kg/t)
Kalium (kg/t)
4 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki
ESITETÄÄN SEMINAARISSA

5. © Luonnonvarakeskus
Keskimääräinen hevosenlannan käsittely
Suomessa
• Talleille tehdyn lannankäsittelykyselyn perusteella (Luke & SYKE)
vuonna 2014 pääosa talleista (% vastanneista)
– keräsi lannan päivittäin (75) ja käsin (81)
– varastoi lannan lantaloissa (85) antaen lannan ”palaa” spontaanisti (78)
– levitti omaan peltoon (72) pääasiassa sängelle tai lopetettavalle nurmelle
• Erityisesti maatilatallien ja pienempien tallien ratkaisu
• Kasan (auman) kääntö tehostaa kompostoitumista
• Pääosa lannan orgaanisesta aineesta ja fosforista kiertoon,
”palaminen” vähentää lantamäärää
• ”Palaminen” hukkaa merkittävän osan lannan typestä
ammoniakkipäästöinä
5 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki

6. © Luonnonvarakeskus
Keskitetty ja/tai tilakohtainen kompostointi
• Tallikohtaisesti esim. rumpukompostorit tai tuubit
– Lannan ilmastaminen joko kääntyvällä rummulla tai puhaltamalla ilmaa
muoviin käärittyyn lantaan
• Erit. taajama- ja ammattitallien lannat keskitettyyn kompostointiin
– Pääasiassa yhteiskompostointi muiden eloperäisten massojen kanssa
• Stabiili lannoitetuote, erilaisia käyttömahdollisuuksia
• Typenhukka, jollei haihtuvaa typpeä voida ottaa talteen
6 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki

7. © Luonnonvarakeskus
Hevosenlannan kompostointi
• Orgaanisen aineen mikrobiologinen hajoaminen hapellisissa
olosuhteissa lopputuotteenaan humuspitoinen maanparannusaine
(tai muu lannoitevalmiste tai multa)
• Olosuhteiden hallinta olennaista
– Lämpötila, happi, kosteus, C:N-suhde, pH
• Kuivikevalinnalla merkitystä
– Puupohjaiset kompostoituvat hyvin hitaasti
– Turve ja olki soveltuvimmat
• Hygienisoituminen mahdollista
• Typen hallinta haastavaa > ympäristövaikutukset
– Auma- ja tuubikompostoinnissa hukataan merkittävä osuus
– Laitoksissa mahdollisuus ottaa talteen
7 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki

8. © Luonnonvarakeskus
Hevosenlannan käyttö biokaasulaitoksissa
• Yksi hevosenlannan energiakäytön mahdollisuus
– Biokaasun metaani on monipuolinen energianlähde
– Toistaiseksi hevosenlantaa ei ohjaudu biokaasulaitoksiin
• Metaanintuottopotentiaali (BMP) riippuvainen kuivikevalinnasta
– Olki soveltuvin, BMP 160-210 m3
CH4/tVS (vastaa naudanlantaa)
– Turve ja puupohjaiset eivät hajoa; BMP 100 m3
CH4/tVS
• ”Laimentavat” lantaa ja kasvattavat vaadittua reaktoritilavuutta
• Hevosenlanta käsiteltävissä sellaisenaan (kuivaprosessit) tai
lietemäisten massojen kanssa (märkäprosessit)
– Yhteiskäsittely muiden massojen kanssa voi tehostaa hajoamista ja lisätä
energiantuottoa
• Lannan typestä suurempi osuus liukoisena
– Lannoitearvo nousee, mutta varastoitava ja hyödynnettävä oikein
päästöjen estämiseksi
8 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki

9. TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
Hevosen lannan hyötykäyttö
-
Termiset konversiotekniikat

10. 1013.01.16 10
Termiset konversiotekniikat
 Termiset konversiotekniikat => energian tuottaminen termisillä
tekniikoilla
 Poltto
 Happea riittävästi läsnä hapettamaan käytännössä kaiken orgaanisen
materiaalin => tuotteena lämpöä (voidaan tuottaa höyryä => sähköä)
 Kaasutus
 Happea läsnä rajoitetusti => Tuotteena palava kaasu (polttoaine)
 Osa polttoaineesta poltetaan, jotta voidaan ylläpitää prosessilämpötila
 Tavoitteena mahdollisimman täydellinen orgaanisen aineksen konversio
palaviksi kaasumaisiksi komponenteiksi
 Pyrolyysi
 Happea ei läsnä
 Lämpö tuodaan prosessiin epäsuorasti
 Tuotteina palavaa kaasua, kondensoituvia höyryjä (nestettä) sekä
jäännöskoksia

11. 1113.01.16 11
Hevosen lannan keskeisimmät
ominaisuudet termisten prosessien
kannalta
 Kosteus
 Vaikuttaa lämpöarvoon eli lannasta saatavan energian määrään
 Rinnakkaispoltossa yhdessä jonkin muun polttoaineen kanssa
voidaan polttaa jopa lietteitä
 Käytännössä energiaa tuotettaessa kosteuden tulee olla 30…50 %
 Tehollinen (alempi) lämpöarvo
 Tuhkan koostumus
 Alkalimetallit (natrium, kalium) laskevat tuhkan sulamispistettä ja
aiheuttavat kerrostumia
 Olki voi sisältää merkittävästi kaliumia
 Kloori
 Korroosio
 Riski dioksiinien ja furaanien muodostumiselle poltossa

12. 1213.01.16 12
Poltto
 Poltto ainoana polttoaineena tai rinnakkaispoltto
pääpolttoaineen (hake, jne.) kanssa
 Rinnakkaispoltossa rajoitettuja määriä hankaliakin polttoaineita
voidaan polttaa kohtuullisen helposti ilman teknisiä ongelmia
 Poltossa happea käytettävissä ylimäärin
 Tavoitteena täydellinen palaminen
 Korkea kosteus haitallinen tehokkaalle poltolle
 Palamislämpötila korkea (riippuu käytetystä teknologiasta; arina,
leijupoltto)
 Korkeassa lämpötilassa tuhka voi sulaa =>kerrostumat pinnoilla,
leijupedin agglomeroituminen/sintraantuminen
 Polttoaineen sisältämän typen konversio oksideiksi
 Ravinteet rikastuvat tuhkaan (hapettuvat poltossa)

13. 1313.01.16 13
Kaasutus
 Kiinteästä polttoaineesta tuotetaan kaasumaista polttoainetta
 Tarvittava lämpö tuotetaan polttamalla osa polttoaineesta
kaasutusreaktorissa (happea rajoitetusti läsnä; 20…30 % polton vaatimasta
hapesta)
 Tuotettu kaasu voidaan puhdistaa
 Hiukkaset : sykloni, suodatus (raskasmetallit ja alkalimetallit poistuvat
esim. suodattamalla)
 Typpiyhdisteet (pääosin ammoniakkia); katalyyttinen hajotus tai
pesemällä kaasu (pesuritekniikalla mahdollista ottaa typpi talteen
ammoniakkina)
 Kloori; sitoutuu helposti alkalimetalleihin => suodatus tai pesurilla
 Tervat; voidaan polttaa kuumana, mutta kaasun jäähtyessä
kondensoituvat pinnoille aiheuttaen putkien tukkeutumista
 Tervat voidaan poistaa pesurilla tai hajottamalla tervat katalyyttisesti
 Lannan sisältämät ravinteet tuhkassa => ravinteiden talteenotto
 Ravinteet eivät hapetu yhtä voimakkaasti kuin poltossa

14. 1413.01.16 14
Nopeapyrolyysi
 Happea ei läsnä reaktorissa
 Vaadittava lämpö tuodaan epäsuorasti esim. reaktorin seinämän
läpi tai kuuman hiekan avulla
 Päätuotteena kondensoituvia höyryjä (nestettä), sivutuotteina
kaasua sekä jäännöskoksia
 Tuotteet (kaasu, pyrolyysineste ja jäännöskoksi) palavia
 Lannan sisältämät tuhkakomponentit pääosin koksissa
 Koksin käyttö maanparannusaineena ?

15. 1513.01.16 15
Termisten konversiotekniikoiden soveltuvuus
hevosen lannan käsittelyyn (1/2 )
 Pienessä mittakaavassa verraten haasteellista toteuttaa
kustannustehokkaasti hyvällä hyötysuhteella ja samalla pitäen
savukaasupäästöt alhaisina
 Rinnakkaispoltto tai -kaasutus keskisuuressa tai suuressa
mittakaavassa
 Teknisesti suhteellisen helposti toteutettavissa ilman teknisiä tai
päästöongelmia
 Vaatii kohtuullisen suuren kokoluokan
 Lannan ravinteet sekoittuvat pääpolttoaineen tuhkan kanssa
 Lannan sisältämä typpi muodostaa poltossa typenoksideja (lannan
ammoniakki menetetään)

16. 1613.01.16 16
Termisten konversiotekniikoiden soveltuvuus
hevosen lannan käsittelyyn (2/2)
 Kaasutus (pyrolyysi) ja kaasun puhdistus ennen kaasun
hyödyntämistä mahdollistaa sekä energian että ravinteiden
tehokkaan talteenoton (tekniikka soveltuu myös mm.
kananlannalle ja kuivatulle yhdyskuntalietteelle)
 Mahdollista toteuttaa myös rinnakkaiskaasutuksena esim.
hakkeen kanssa
 Kaasun puhdistus lisää kustannuksia, mutta mahdollistaa
samalla ravinteiden talteenoton
 Toteutettavissa muutaman megawatin kokoluokassa
 Vaatii vielä kehitystyötä

17. 1713.01.16 17
Kehityskohteita
 Hevosen lannan käsittelyn regulaatioiden määrittely
 Parhaiten soveltuvat teknologiat riippuvat merkittävästi regulaatioista
 Lannan rinnakkaispoltto keskisuuressa tai suuressa kokoluokassa
(pisimmälle kehitetty)
 Lannan osuuden nostaminen rinnakkaispoltossa
 Ravinteiden talteenotto tuhkista
 Pienessä kokoluokassa energiatehokkuus ja savukaasujen puhdistus
 Lannan kaasutus pienessä/keskisuuressa kokoluokassa
 Ammoniakin talteenotto kaasusta => jatkojalostus lannoitteeksi keskitetysti
 Kaasun puhdistus
 Ravinteiden talteenotto
 Lannan pyrolyysi pienessä ja keskisuuressa kokoluokassa
 Tuotteena saatavan pyrolyysinesteen ominaisuudet ja käyttökohteet
 Jäännöskoksin hyödynnettävyys esim. maanparannusaineena

18. © Luonnonvarakeskus
Tulevaisuudessa
• Jos lainsäädäntöä muutetaan siten, että
pienpoltto muuttuisi edullisemmaksi, tai lanta
ohjautuisi nykyistä enemmän suuremman
mittakaavan voimalaitoksiin, joka
tapauksessa vain osa lannasta päätyy
termiseen käsittelyyn
• Tarvitaan myös muita käsittelymenetelmiä,
kuten suora peltokäyttö, kompostointi ja
biokaasuprosessi
• Voimalaitoskäyttö perustelluinta
hevostihentymissä, jossa tallit ja asutus
lähekkäin
• Lähtökohtana oltava ravinteiden ja
orgaanisen aineen kierto
18 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki

19. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
etunimi.sukunimi@luke.fi
etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
etunimi.sukunimi@vtt.fi
Kiitos
19 14.1.2016Hevosenlantaseminaari, Säätytalo, Helsinki