Yhdyskuntalietteen ravinne- ja energiapotentiaalin hyödyntämisen maksimointi

Abstract

Tämä julkaisu esittelee Y-MAX – Yhdyskuntalietteen ravinne- ja energiapotentiaalin hyödyntämisen maksimointi -hankkeen toimenpiteitä ja tuloksia. Hanke toi yhteen merkittäviä suomalaisia yrityksiä kehittämään teknologioita lietteen käsittelyyn ja biokaasuprosessin eri vaiheisiin.

Yhdyskuntalietteen käsittely on monivaiheinen prosessi, jossa jokainen vaihe vaikuttaa energiatehokkuuteen, ravinteiden talteenottoon ja kustannuksiin. Prosessinhallinnan näkökulmasta luotettava, reaaliaikainen mittaustieto on avainasemassa. Hankkeessa Valmet kehitti ja sovelsi mittaustekniikkaa mädätys- ja biokaasuprosesseihin sekä rakensi pohjaa ohjaus- ja optimointikonseptille, joka tukee resurssiviisasta ja energiatehokasta toimintaa.

Mädätysprosessissa erityisenä tutkimusaiheena oli jätevesilietteen ja kananlannan yhteismädätys. Laboratorio- ja demonstraatiomittakaavassa testattiin yhteismädätystä, jossa biokaasuntuotantoon pyrittiin tuomaan lisäenergiaa hyödyntämällä kananlantaa. Kananlanta sisältää kuitenkin paljon typpeä, joka voi aiheuttaa kaasuntuotannon inhibitiota mädätysreaktorissa. Ductorin typen talteenottomenetelmällä osa typestä otettiin talteen kananlannasta jo ennen varsinaista mädätysprosessia.

Lietteen kuivaus erilaisissa puhdistamotyypeissä on keskeinen osa jätevedenkäsittelyprosessin toimivuutta ja kustannustehokkuutta. Kuivauksella voidaan vaikuttaa kuljetus- ja käsittelykustannuksiin sekä laitoksen kokonaisenergiatehokkuuteen ja loppusijoituksen taloudellisuuteen. Dewaco tutki biokaasuntuotannon jälkeisen mädätteen kuiva- ja nestejakeen erottelun optimointia ja testasi loppumädätteen mekaanista kuivausta suotonauhapuristimella.

Mädätteen käsittelyyn tarvitaan sekä tutkimustietoa että uusia kustannustehokkaita menetelmiä ravinteiden kierrätyksen ja talteenoton tehostamiseksi. Xamk valmisti jätevesiliete- ja kananlantapohjaisista mädätteistä koeseoksia kasvualustoiksi ja testasi niiden ominaisuuksia laboratorioanalyyseillä, kasvatuskokeilla ja ekotoksisuustesteillä. Fosforin talteenottoa testattiin saostamalla mädätteistä struviittia laboratoriomittakaavassa. Lisäksi liete- ja mädätenäytteistä analysoitiin mikromuoveja, PFAS-yhdisteitä, lääkeaineita ja raskasmetalleja. Vastaavaa analyysidataa esimerkiksi mädätteiden sisältämistä mikromuoveista ei vielä juurikaan ole saatavilla, joten analyyseillä saatiin tärkeää uutta tutkimustietoa haitta-aineisiin liittyvistä riskeistä.

Biokaasulaitoksen toimintaa ohjaa lainsäädäntö, joka päivittyy jatkuvasti. Alan toimijoilta vaaditaan hyvää yhteistyötä eri viranomaisten kanssa, jotta muutoksiin pystytään reagoimaan. Finnish Water Forum toteutti kattavan selvityksen biokaasualaan vaikuttavista regulaatioista sekä tulevista päivityksistä. Biokaasualalla on kasvupotentiaalia niin kotimaassa kuin ulkomaillakin. Intolead kartoitti teknologioiden kaupallistamis- ja vientimahdollisuuksia erityisesti Etelä-Afrikassa. Lietteiden käsittely ja biokaasuprosessi vaativat useita erillisiä teknologioita, ja viennin edistämiseksi kannattaa hyödyntää yritysten välisiä symbiooseja.