Selvitys kuitupuristeen ja kalalaitoslietteen hyödyntämisestä lannoitekäyttöön
Kiiskinen, Susanna (2021)
Kiiskinen, Susanna
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-202103233694
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202103233694
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli selvittää Stora Enson Varkauden tehtaan jätevesipuhdistamolla syntyvän kuitupuristeen sekä tehdasalueella sijaitsevan Finnforel kalankasvattamon lietteen ja perkuujätteen hyötykäyttömahdollisuutta maanparannus- ja lannoitekäyttöön. Työ toteutettiin yhdessä Biopallo Systems Oy:n kanssa, jolla on patentoitu Biopallo kompostointireaktori. Tavoitteena oli optimoida koeajossa käytettävien materiaalien seossuhteet, jolloin saataisiin halutut ravinnesuhteet lopputuotteeseen.
Koeajot ajettiin Kuopiossa Biopallo Systems Oy:n toimitiloissa. Ennen koeajojen alkamista määritettiin tutkittavista näytteistä hiili- ja typpipitoisuuksia. Näiden tulosten avulla laskettiin ajoissa käytettävien reseptien hiili/typpi-suhteita. Ensimmäinen ajo oli juuriajo, josta saatiin bakteeriymppiä varsinaisiin koeajoihin, joita ajettiin neljä. Koeajoista saatujen havaintojen perusteella reseptiä muutettiin aina seuraavaan koeajoon.
Tutkimustulosten perusteella voitiin todeta, että kuitupuriste, kalaliete ja perkuujäte eivät yksistään sovellu kompostointireaktoriin. Kalalietteen kuiva-aine on liian alhainen ja seoksesta muodostuu liian tiivis massa kuitupuristeen kanssa, jolloin happea ei ole riittävästi kompostointireaktioon. Koeajojen aikana jouduttiin lisäämään haketta ilmavuutta tuomaan. Hakelisäyksen jälkeen prosessi palasi aina lähtöruutuun, koska bakteerit alkoivat syömään lisättyä haketta. Seoksessa ei myöskään ollut riittävästi ravinteita halutulle bakteeritoiminnalle. Kanan ja hevosen lantaa jouduttiin lisäämään energian ja rikkaamman bakteeriympin saamiseksi. Kurkun lehtiä lisättiin hiilimäärän kasvattamiseksi. Koeajojen perusteella heräsi myös epäilys, että ongelma ei olekaan ravinteissa, vaan bakteriologiassa. Yhtenä epäilynä oli perkuujätteen aiheuttaman liimamaisen seoksen syntyminen ja sen sisältämä kollageeni. Tämän epäilyn vuoksi tarvitaan vielä lisätutkimuksia.
Tämän opinnäytetyön aikana toivotunlaista reseptiä ei vielä saavutettu. Koeajoja tullaan kuitenkin jatkamaan ja suunnitelmissa on kokeilla hakkeen sijasta luumurskaa, mistä saadaan myös tarvittavia ravinteita prosessiin ja kuitupuristeen osuutta voidaan kasvattaa hiilen lähteenä. Kalalietteen kuiva-ainepitoisuutta nostetaan, jolloin senkin osuutta reseptissä voidaan kasvattaa. Liimamaisen massan hajoittamiseen kokeillaan entsyymejä ja pyritään löytämään oikeanlainen bakteerikanta, joka tuottaisi toivotunlaisia entsyymejä.
Koeajot ajettiin Kuopiossa Biopallo Systems Oy:n toimitiloissa. Ennen koeajojen alkamista määritettiin tutkittavista näytteistä hiili- ja typpipitoisuuksia. Näiden tulosten avulla laskettiin ajoissa käytettävien reseptien hiili/typpi-suhteita. Ensimmäinen ajo oli juuriajo, josta saatiin bakteeriymppiä varsinaisiin koeajoihin, joita ajettiin neljä. Koeajoista saatujen havaintojen perusteella reseptiä muutettiin aina seuraavaan koeajoon.
Tutkimustulosten perusteella voitiin todeta, että kuitupuriste, kalaliete ja perkuujäte eivät yksistään sovellu kompostointireaktoriin. Kalalietteen kuiva-aine on liian alhainen ja seoksesta muodostuu liian tiivis massa kuitupuristeen kanssa, jolloin happea ei ole riittävästi kompostointireaktioon. Koeajojen aikana jouduttiin lisäämään haketta ilmavuutta tuomaan. Hakelisäyksen jälkeen prosessi palasi aina lähtöruutuun, koska bakteerit alkoivat syömään lisättyä haketta. Seoksessa ei myöskään ollut riittävästi ravinteita halutulle bakteeritoiminnalle. Kanan ja hevosen lantaa jouduttiin lisäämään energian ja rikkaamman bakteeriympin saamiseksi. Kurkun lehtiä lisättiin hiilimäärän kasvattamiseksi. Koeajojen perusteella heräsi myös epäilys, että ongelma ei olekaan ravinteissa, vaan bakteriologiassa. Yhtenä epäilynä oli perkuujätteen aiheuttaman liimamaisen seoksen syntyminen ja sen sisältämä kollageeni. Tämän epäilyn vuoksi tarvitaan vielä lisätutkimuksia.
Tämän opinnäytetyön aikana toivotunlaista reseptiä ei vielä saavutettu. Koeajoja tullaan kuitenkin jatkamaan ja suunnitelmissa on kokeilla hakkeen sijasta luumurskaa, mistä saadaan myös tarvittavia ravinteita prosessiin ja kuitupuristeen osuutta voidaan kasvattaa hiilen lähteenä. Kalalietteen kuiva-ainepitoisuutta nostetaan, jolloin senkin osuutta reseptissä voidaan kasvattaa. Liimamaisen massan hajoittamiseen kokeillaan entsyymejä ja pyritään löytämään oikeanlainen bakteerikanta, joka tuottaisi toivotunlaisia entsyymejä.