Ympäristöteknologian mahdollisuudet

Esitys aiheesta: "Ympäristöteknologian mahdollisuudet"— Esityksen transkriptio:

1 Ympäristöteknologian mahdollisuudet
Hevosen lannan energiakäyttö Merja Koskela Savonia ammattikorkeakoulu AMU08

2 Lainsäädäntö EY:n jätedirektiivi (Ndir 75/442/ETY)
Hevosen lanta on jätettä (eläinperäinen aines), jonka polttamiseen sovelletaan EY:n parlamentin ja neuvoston direktiiviä jätteenpoltosta (2000/76/EY) EY:n parlamentin ja neuvoston sivutuoteasetuksessa (EY N:o 1774/2002) lanta on määritetty eläinperäiseksi ainekseksi Kansallinen lainsäädäntö Jätelaki (1072/1993) Ympäristönsuojelulaki (86/2000) Valtioneuvoston asetus jätteenpoltosta (362/2003)

3 Polttolaitokset, joissa lantaa voidaan polttaa tarvitsevat ympäristöluvan ja jätteenpolttoluvan sekä jatkuvatoimiset savukaasumittaukset Jätteenpolttoasetus koskee kaikkia laitoksia ilman polttorajaa Asetus ei koske koelaitoksia, joissa poltetaan alla 50 tonnia jätettä vuodessa Jätelain mukaan lanta tulee käyttää ensisijaisesti kasvintuotannon ravinteeksi

4 Suomessa Muualla Euroopassa Poltto pelletteinä tai briketteinä on sallittu mm. Ruotsissa, Tanskassa, Hollannissa ja Saksassa Hevosenlanta katsotaan biomassaksi ja sen poltto kuivikkeen seassa on mahdollista Lanta ja kuivike katsotaan jätteeksi ja poltto on mahdollista vain jätteenpolttolaitoksissa, joissa on jatkuvatoimiset päästöjen mittauslaitteet

5 Hevosenlanta Talleilla käytetään kuivikkeena turvetta, kuivaa sahan- tai kutterinpurua, olkea ja jonkin verran paperia Lanta-kuivikeseosta syntyy 10 – 12 m³ hevosta kohti vuodessa Turve- ja olkilanta käytetään mielellään pelloille Ongelmallista on sahanpuru- ja kutterinpurulanta, koska ne maatuvat hitaasti, niitä on kompostoitava 2 – 3 vuotta ennen kuin ne voi levittää pellolle

6 Lannan energiamäärä Suomessa on noin 70 000 hevosta
Yhden hevosen päivittäin tuottama lanta kuivikkeineen vastaa noin 4 kW:n energiamäärää = kolme polttoöljylitraa litraa polttoöljyä/päivä 4 – 5 hevosen lannalla voi lämmittää omakotitalon

7 Yleistä lannanpoltosta
Voidaan polttaa joko kiinteänpolttoaineen kattilassa tai käyttää kaasuttimen polttoaineena Purulantaseosta on poltettu hakkeen kanssa sekoitettuna Soveltuu poltettavaksi parhaiten briketteinä tai pelletteinä Ongelmia voi syntyä lähinnä savusta ja hajusta Hevosenlannalla on hyvä polttoainearvo

8 Lannan polttokokeet Ruotsissa Luulajan teknillinen yliopisto on yhdessä Swebo Flis & Energi AB:n kanssa kehittänyt polttomoduulin hyvin kosteuspitoiselle (jopa 55 %) puuhakkeelle ja tällä laitteella on tehty hevosenlannan polttokokeita Alhaiset päästöt koko tehoalueella 50 – 500 kW Kokeissa puru – lanta seosta ja puru- olki – lanta seosta Molemmat seokset paloivat hyvin ja palaminen oli tehokasta ja CO-päästöt olivat alhaiset, mutta hiukkasille asetettua tavoitetta 250 mg/Nm ³ (normikuutiometri) ei tässä kokeessa saavutettu Nox-päästöjä koskevat tavoitteet saavutettiin pienellä marginaalilla Tuhkan raskasmetallipitoisuudet olivat pieniä -> voisi käyttää metsän lannoitteena

9 Lannan polttokokeet Suomessa VTT ja TTS ovat tehneet polttokokeita joulukuussa 2008, ilmaan vapautuvien päästöjen selvittämiseksi Tutkittavat seokset olivat hakkeeseen sekoitettu sahanpurulanta ja hakkeeseen sekoitettu turvelanta 40 kW:n stokeripolttimen ja poltinkattilan yhdistelmä, (tämä ei ole kuitenkaan hyvä kattila lannan polttoon vertaa esim. Ruotsissa käytettäviin) Sahanpurulanta + hake –seos paloi paremmin kuin turvelanta + hake –seos, jolla on suurempi tuhkapitoisuus ja pienempi lämpöarvo ja paakkuuntuu helpommin Haketta käytettiin sellaisessa suhteessa, että poltto oli optimaalista lämpötehon ja savukaasun CO-pitoisuuden suhteen

10 Keskimääräinen CO-pitoisuus oli purulannalla 320 mg/m³ ja turvelannalla 1 700 mg/m³
Kokeissa käytetylle kattilakokoluokalle ja puupolttoaineelle ei ole missään asetuksessa päästöjen raja-arvoja Mitatut kuivikelanta + hake –polton päästöt eivät poikenneet oleellisesti puhtaan puun pienpolton päästöistä

11 Hakkeen ja hevosenlanta-kuivike-seosten lämpöarvot (Tieto tuottamaan, 128) Analyysit on tehty Metlan Kannuksen tutkimusasemalla Analysoitu asia Polttoaine Hake Purulanta Turvelanta Kosteus saapuessa % 7,7 69,9 68,8 Tuhkapitoisuus kuiva-aineessa, MJ/kg 0,45 2,86 17,5 Kalorimetrinen lämpöarvo, MJ/kg 19,98 19,84 17,03 Tehollinen lämpöarvo kuiva-aineessa, MJ/kg 18,56 18,55 15,75 Tehollinen lämpöarvo saapumiskosteudessa, MJ/kg 16,94 3,86 3,22 Tehollinen lämpöarvo saapumiskosteudessa, kWh/kg 4,7 1,1 0,9 Analysoitava asia Polttoaine Hake

12 Lannan polton päästöt ja jätteen polttoasetuksen raja-arvot (Tieto tuottamaan, 128)
Mittauspitoisuudet, mg/m³ Jätteenpolttoasetus, raja-arvot Mitatut pitoisuudet Sahanpurulanta (40 %)ja hake (60 %) Turvelanta (40 %) ja hake (60 %) Cd+ TI 0,05 0,014 0,015 Hg 0,0014 0,0011 Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni,V 0,5 0,26 0,38 PCDD/F, I-TEQ 0,1 0,25 0,36 Mittaustuloksia on verrattu jätteenpolttoasetuksen arvoihin, koska lannanpoltto on tällä hetkellä jätteenpolttoasetuksen alaista toimintaa. Molemmilla seoksilla päästöjen raja-arvot alittuivat raskasmetallipitoisuuksien osalta, mutta ylittyivät dioksiini- ja furaanipitoisuuksien osalta. Jätteenpolttolaitokset on varustettu asianmukaisilla savukaasujen puhdistinlaitteilla ja ne ovat huomattavasti suurempia laitoksia kuin maatilakokoluokassa käytettävät kattilat. (VTT 2009)

13 Lannan polttoon sopivia laitteistoja
Swebo – järjestelmä tuoreen lannan ja lastun sekoitusta (purulantaa) poltetaan elektronisesti ohjatussa polttokammiossa syöttö tapahtuu ruuvikuljettimella lantakontista pieni järjestelmä sopii 5 – 15 hevosen tallille ja isompi 15 – 45 hevosen tallille on käytössä useissa paikoissa Ruotsissa jäännöstuote on tuhka, joka voidaan käyttää metsän lannoitukseen pieni ympäristökuormitus optimaalisen polton vuoksi tällä hetkellä sopii purupitoisen lannan polttoon, seassa voi olla pieni määrä olkea ja tulevaisuudessa on tarkoitus kehittää laitetta myös olkipitoisen lannan polttoon sopivaksi Käytössä Ruotsissa mm. Timrå:n ratsastuskeskuksessa

14 Reka – järjestelmä sopii purupitoisen lannan polttoon, mutta myös oljen poltto on mahdollista jos se on silputtu ennen syöttöä (polttoaineen kosteus enintään 55%) syöttö ruuvikuljettimella lantakontista tai muusta varastosta koko 10 kW ylöspäin käytössä useissa paikoissa Ruotsissa ja yleinen Tanskassa, Saksassa ja Englannissa pieni ympäristökuormitus optimaalisen polton vuoksi jäännöstuote tuhka tämä laitteisto on käytössä Ruotsissa mm. Taxingen kartanossa, jossa kyllä poltetaan nykyisin pääasiassa haketta

15 Lannan pelletöinti Equus - järjestelmä lanta pelletöidään ja kuivataan
ainutlaatuinen järjestelmä – mahdollisuus varastoida energiaa pelletteihin kuivausmoduuli läpäisee noin 6 tonnia hevosen lantaa vuorokaudessa kuivauksen aikana kuivausilmassa vapautuu tietty määrä ammoniakkia ja vesihöyryä tuotteena pelletti, josta polton jälkeen jää tuhka ja vesihöyryä suomalainen laite, prototyyppi Suomessa (Equus Energy OY, Saarijärvi)

16 Tulevaa Biosammon koulutuskeskuksessa Anjalankoskella briketöidään hevosenlannan ja purun seosta poltettavaksi (Maaseudun Tulevaisuus )

17 Hevosenlanta - ympäristöongelma vai hukattu mahdollisuus. -seminaari 4
Hevosklusteri –hanke järjesti Forssassa runsaan osanoton keränneen tilaisuuden, jossa hevosenlannan hyötykäyttö energiana herätti edelleen vilkasta keskustelua. Hippoliksen Internet sivuilta löytyy linkit luentomateriaaleihin. VTT:n tekemistä lannanpolttokokeista, joihin olen myös tässä aineistossa viitannut, on ollut luennoimassa erikoistutkija Tuula Pellikka. Ruotsalaisesta Swebo –järjestelmästä olen myös kertonut ja tästä tilaisuudessa on luennoinut Swebo Bioenergy:n toimitusjohtaja Mattias Lindgren. Hänellä on havainnollinen esitys erilaisista lannanpolton vaihtoehdoista, optimaalisesta poltosta ja mittaustuloksia lannanpolton päästöistä.

18 Lähteet Lehtomäki P Vast. ”Hevosenlannan jätestatuksen poisto?” [Viitattu ]. Saatavissa: Kauppinen P Hevosenlannan hyötykäytön mahdollisuudet. Opinnäytetyö, Jyväskylän Ammattikorkeakoulu, Luonnonvarainstituutti. Hastgodsel [Viitattu ] Tieto Tuottamaan nro:128, Lannan käsittely ja käyttö Hippolis hevosalan osaamiskeskus