Syntyykö jätevesilietteestä kierrätysravinnetuotteita?

Jätevesilietteitä voidaan käsitellä pyrolyysin avulla. Biomassan kuumentaminen happirajoitteisesti tuottaa hiilijakeen, jonka fosforipitoisuus on markkinoilla olevien mineraalilannoitteiden tasoa.

Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT:ssä tutkitaan ravinnerikkaiden materiaalivirtojen käsittelymenetelmiä ja niiden lopputuotteita. Yksi lupaavimmista menetelmistä on pyrolyysi, jossa biomassaa kuumennetaan happirajoitteisesti.

MTT:n vanhempi tutkija Kimmo Rasa on testannut jätevesilietteiden pyrolyysiä. Tulokset ovat kiinnostavia, sillä pyrolyysiprosessin lopputuotteena syntyvän hiilijakeen fosforipitoisuus kohosi jopa kaksinkertaiseksi raaka-aineeseen verrattuna.

– Kokeissa syntyneessä hiilijakeessa fosfori oli kuitenkin niukkaliukoisessa muodossa, eikä pyrolyysi lisännyt helppoliukoisen fosforin osuutta kokonaisfosforista, kertoo Rasa. On kuitenkin mahdollista, että hiilijae toimisi hidasliukoisena lannoitevalmisteena, mutta lannoitusvaikutuksen selvittäminen vaatii kasvatuskokeita ja tarkempaa fosforin olomuotojen tutkimusta.

Ravinteiden käyttökelpoisuuden lisäksi lopputuotteen helppokäyttöisyys ja turvallisuus ovat kierrätysravinteiden markkinoiden kannalta ensisijaisen tärkeitä.

Tutkimus osoitti, että esikuivatun raaka-aineen massa voidaan pyrolyysin avulla puolittaa. Pienempää massaa on helpompi kuljettaa, varastoida ja jatkojalostaa esimerkiksi rakeiseen muotoon. Hiilijakeiden raskasmetallipitoisuudet eivät ylittäneet lannoitevalmisteille asetettuja raja-arvoja.

– Seuraavaksi on tutkittava, miten pyrolyysi vaikuttaa patogeenien ja orgaanisten haitta-aineiden, kuten lääke- ja hormonijäämien sekä polyaromaattisien hiilivetyjen määriin lopputuotteissa, Rasa huomauttaa.

Tutkimusta toteutettiin erityyppisillä jätevesilietteillä: sakokaivolietteellä, jätevedenpuhdistamon raakalietteellä sekä biokaasulaitoksessa mädätetyllä puhdistamolietteellä. Kuivauksen ja homogenisoinnin jälkeen näytteet pyrolysoitiin laboratoriomittakaavan pyrolyysilaitteistolla, joka kehitettiin hanketta varten. Lisäksi toteutettiin onnistuneesti pilottimittakaavan demonstraatio, jota varten Raussin Metalli valmisti panostyyppisen, kuutiokokoluokan mobiilin pyrolyysilaitteiston.

Tutkimus on osa MTT:n laajempaa ravinteiden kierrätyksen tehostamiseen tähtäävää tutkimuskokonaisuutta. Jätevesilietteiden prosessointiin liittyvää esitutkimusta rahoitti Vesihuoltolaitosten kehittämisrahasto.

MTT (vuoden 2015 alusta Luonnonvarakeskus) jatkaa ravinteiden kierrätykseen ja hiilen sidontaan liittyvää tutkimustyötä useissa hankkeissa. Tavoitteena on ruokahuollon turvaaminen niukkenevien resurssien tulevaisuudessa hyödyntäen olemassa olevia materiaalivirtoja turvallisesti, tehokkaasti ja ympäristöystävällisesti. Syksyllä yrityskumppaneille ja sidosryhmille järjestetään tilaisuus, jossa esitellään viimeisimpiä tutkimustuloksia pyrolyysiteknologian lopputuotteiden osalta.

Kimmo Rasa puhuu aiheesta Vesihuolto 2014 -päivillä 3. – 4.6. Finlandia-talolla, Helsingissä.