Hevosenlannan haasteet
Suomessa oli vuonna 2015 noin 75 000 hevosta ja 16 000 tallia. (Mäihäniemi, 2017, 8) Pieni poni tuottaa kuivikelantaa vuodessa noin 8 m3, poni 12 m3 ja hevonen 17 m3 (Nitraattiasetus 1250/2014, liite 1). Vuositasolla hevosenlantaa muodostuu yli miljoona kuutiometriä. (Mäihäniemi, 2017, 8)
Hevosharrastus on jo pitkään kasvattanut suosiotaan, ja kasvun myötä hevostallit sijoittuvat yhä enemmän kaupunkien ja taajamien läheisyyteen (kuva 1). Tällaisessa ympäristössä hevosenlannan loppusijoitus on muodostunut isoksi ongelmaksi, johon on yritetty löytää ratkaisuja jo pitkään. (Lehtinen, 2018, 6) Erilaisia mahdollisuuksia hoitaa tallin lantahuolto on paljon, eikä yksiselitteistä vastausta siihen, mikä olisi paras vaihtoehto ole. Vastaus riippuu paljon esimerkiksi siitä, mitä halutaan painottaa ja mitä se saa maksaa.
Hevosen kuivikelannan energiakäyttö helpottui vuonna 2017 jätteenpolton asetusmuutoksen myötä, kun alle 50 megawatin laitokset vapautettiin lupavaatimuksista. Asetusmuutos sisältää edelleen vaativia valvontaa koskevia määräyksiä, jotka liittyvät polttoprosessiin, päästöjen raja-arvoihin ja päästömittauksiin. (Mäihäniemi, 2017, 51) Polttolaitos ei ole vaihtoehto pienille tai keskisuurille talleille, tai edes harvalle suurelle tallille, koska sen investointikustannukset ovat suuret.
Polttoaineena hevosenlanta on haastava, sen kosteuspitoisuus voi vaihdella paljon jopa 30–80 % välillä ja hevosenlannan kosteuspitoisuus onkin yleensä korkea. Energiatuotannossa lannan kosteus olisi hyvä olla korkeintaan 30–50 %, koska kosteus vaikuttaa olennaisesti lannasta saatavaan energiamäärään. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kuivikelantaa on hyvä kuivata tai sitä tulee sekoittaa energiarikkaamman materiaalin, esimerkiksi hakkeen kanssa tai sitä täytyy pelletöidä, jotta polttaminen on mahdollista. (Mäihäniemi, 2017, 37–40; Lehtinen, 2018, 32–34)
Hevosenlannan energiahyödyntämisen vaihtoehtoja
Hevosenlannan energiakäytön edistäminen oli jopa kirjattu aikanaan hallitusohjelmaan ja sille povattiin suurempaa suosiota. Lannan polttaminen on ongelmallista myös etusijajärjestelyn mukaan, koska lanta tulisi sen mukaan hyödyntää ensisijaisesti ravinteiksi. Toisaalta kaupunkimaisessa ympäristössä, jossa lantaa ei voida hyödyntää ravinteina pellolle, voi hiilijalanjäljen kannalta lannan hyödyntäminen polttoaineena olla parempi vaihtoehto kuin sen kuljettaminen kauas. Isoille tallikeskittymille voisi olla taajamissa tai kaupungeissa yksi vaihtoehto yhteinen lantahuolto ja yhteinen iso investointi polttolaitokseen. Ympäristönäkökulmasta biokaasulaitos olisi parempi vaihtoehto, mutta sen investointikustannukset ovat vielä suuremmat. Hevostilan jatkaminen seuraavassa polvessa saattaa olla myös epävarmempaa muihin maatalousyrittäjiin verrattuna, joten valtavan suuret investoinnit energialaitoksiin voivat olla pelottavia.
Keskisuurilla talleilla hevosenlannan hyödyntäminen energiana voisi onnistua huomattavasti edullisemmin ottamalla lämpöä talteen kuivikepatjasta. Lantalaan, pihattoon tai patjakuivikkeellisiin karsinoihin voidaan rakentaa vesikiertojärjestelmä, joka sitoo lannasta lämpöä veteen. Veden mukana lämpö siirtyy lantalasta lämmitettäviin tiloihin, kuten varusteiden säilytys- ja sosiaalitiloihin. Lisäksi sen avulla voidaan lämmittää myös käyttövesi. Käyttövettä voidaan lisä lämmittää lämminvesivaraajan tai lämpövesipumpun avulla. (Lehtinen, 2018, 36)
Tällainen järjestelmä on käytössä Pinewood Stables:lla Mäntsälässä, jossa vuonna 2004 rakennettu 15-paikkainen hevostalli lämmittää tallin tiloja lämmöllä, joka syntyy hevosten karsinoiden kuivikepatjan sekä hevosenlannan hajotessaan tuottamasta lämmöstä. Hevosten lannan ja virtsan annetaan imeytyä olkikuivikkeeseen ja kuivikepatjan päälle lisätään puhdasta olkea. Karsinoihin muodostuu kestokuivikepatja, jossa lanta ja virtsa kompostoituvat yhdessä kuivikeoljen kanssa tuottaen lämpöä. Karsinoiden alle on rakennusvaiheessa valettu vesiputket noin kymmenen sentin syvyyteen (kuva 2) . Putkissa kiertää vesi, jota 30–60 W tehoinen kiertovesipumppu kierrättää sosiaalitiloihin ja edelleen takaisin talliin. Erillistä lämmönvaihdinta tai vastaavaa järjestelmää ei siis ole, vaan sama vesi kiertää niin lämpöä tuottavissa kuin lämmitettävissäkin tiloissa. Kuivikepatjan tuottama lämpö lämmittää tallin tiloja, kuten pukeutumis- ja kylpyhuonetta, satulahuoneen ja loimien kuivatushuoneen myös pakkaskaudella, kun tallin kaikki karsinat ovat täynnä. (Turunen, 2013, 64–65)
Kuivikepatjat tyhjennetään koneellisesti kolmen kuukauden välein, joka helpottaa olennaisesti tallin lantahuoltoa, joka käsipelillä tehtynä onkin kaikkein aikaa vievin ja raskain työ tallilla. Patjasta on omistajan mukaan mitattu 60–70 asteen lämpötiloja tyhjennysvaiheessa. Lanta on tällöin jo osittain kompostoitunut ja sen tilavuus on pienentynyt, jolloin se vaatii pienenpää varastointia. Lantalassa se jatkaa kompostoitumista ja kelpaa näin paremmin alueen pellon omistajille lannoitteeksi. Järjestelmän investoinnissa ei maksanut tallin omistajan mukaan juuri muu kuin vesiputket, raudoitusverkko ja kiertovesipumppu. (Turunen, 2013, 65–66). Tällaisella ratkaisulla eräs 15 hevosen talli on laskenut tuottavansa vuodessa noin 8840 kWh lämpöenergiaa. (Ranta & Vinblad, 2020, 2)
Kalliimpi mutta kuitenkin huomattavasti poltto- tai biokaasulaitoksia halvempi investointi on rumpukompostointi (kuva 3). Hajotessaan hevosenlanta tuottaa lämpöenergiaa. Hevosenlannan kompostoituessaan aikaansaama lämpö on mahdollista ottaa talteen ja käyttää hyväksi tilojen tai veden lämmityksessä. Lämpö on mahdollista ottaa talteen ilman erityistä tekniikkaa. Lämpö siirretään lämmönlähteestä nesteeseen, kuten yksinkertaisimmillaan veteen, ja lämmenneellä vedellä edelleen lämmitetään esimerkiksi tallin varustehuonetta ja sosiaalitiloja vaikkapa lattialämmityksen avulla. Lämmön talteenotto lannasta voidaan tehdä myös lämpöpumpputekniikan avulla. Myös lannan mikrobiologiset ominaisuudet paranevat ja sen tilavuus pienenee huomattavasti, jopa 30–50 %. Lannan käsittelyaika rumpukompostorissa on noin viikko. Rumpukompostoinnin aikana kompostoitavan massan lämpötila nousee noin 50–60 asteeseen ja prosessihöyryn lämpötila voi olla jopa 40 astetta, keskimäärin kuitenkin noin 20 astetta. Investointikustannuksiltaan se on kuitenkin melko korkea ja laite vaatii katetun tilan. (Turunen, 2013, 53–56)
HAMK:in Mustialan tallilla on ollut käynnissä mielenkiintoinen hanke, jossa lantaa on hygienisoitu kompostoimalla uudelleen käyttöön. Hanke herättää mielenkiintoisen kysymyksen olisiko tulevaisuudessa mahdollista ottaa lannasta talteen lämpö ja hyödyntää se osin hiilenä ja ravinteina peltoon ja osin takaisin kuivikkeeksi, jolloin toisaalta kuivikekustannukset vähenisivät huomattavasti.
Tämä on yksi viidestä energia- ja ympäristötekniikan monimuoto-opiskelijoiden Uusiutuvat energiat -kurssin harjoitustyön yhteydessä tuotetuista jutuista.
Muut jutut:
