University of Oulu

Biokaasulaitoksen mädätejäämän tuotteistaminen ja sen kaupalliset markkinat

Saved in:
Author: Kuokkanen, Satu1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.6 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201712013243
Language: Finnish
Published: Oulu : S. Kuokkanen, 2017
Publish Date: 2017-12-01
Physical Description: 90 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Pongrácz, Eva
Piippo, Sari
Reviewer: Pongrácz, Eva
Piippo, Sari
Description:

Tiivistelmä

Biokaasulaitoksien kaasunvalmistusprosessissa syntyvän mädätejäämän määrä kasvaa tulevaisuudessa biokaasua tuottavien laitosten yleistyessä. Oulun alueella syntyvä mädätejäämä on käytetty tällä hetkellä pääsääntöisesti peltojen lannoitukseen. Ihmisten asenteet lieteperäisten lannoitteiden käyttöön ruokakasvien viljelyssä ovat kuitenkin muuttuneet ja myös luomutuotteiden suosion voidaan olettaa kasvavan. Tämä tulee vähentämään mädätejäämän käyttöä peltoviljelyssä. Työn tavoitteena on etsiä uusia käyttökohteita mädätejäämälle ja miettiä samalla 13:n jäsenkuntansa jätteenkäsittelystä ja jäteneuvonnasta vastaavan oululaisen Kiertokaaren pyynnöstä millaiset kaupalliset markkinat mädätejäämästä valmistettavalle tuotteelle olisi.

Käyttökohteita mietittäessä on huomioitava mädätejäämän käytölle lainsäädännön puolelta ja kaupallisesta näkökulmasta tulevat rajoitteet sekä mädätejäämän soveltuvuus erilaisiin maanparannus- ja lannoituskäyttötarkoituksiin. Työssä on selvitetty lainsäädännöstä ja asetuksista tulevia käsittely- ja tuotevaatimuksia sekä myyntiin vaikuttavia viljelijätuki-, ympäristökorvaus-, kokonaisliikevaihto-, lisäkustannus- ja kulutusrajoitteita. Soveltuvuutta erilaisiin maanparannus- ja lannoituskäyttötarkoituksiin on selvitetty tutustumalla kaasunvalmistusprosessin raaka-aineille, maanäytteille sekä mädätteestä valmistetuille orgaanisille ohrapelto- ja metsälannoitevalmisteille tehtyihin tutkimustuloksiin.

Markkinakartoituksella selvitettiin yritysten kotisivujen kautta tällä hetkellä myytävänä olevia mädäteperäisiä tuotteita, niiden hinnoittelua ja myyntitapoja. Tällä pyrittiin kartoittamaan, millä tuotteilla olisi parhain myyntipotentiaali. Tuotteiden kysynnän määrittelemiseksi selvitettiin alueella olevaa ostopotentiaalia sekä analysoitiin kolmen kunnan jätehuollon käytännön toteutuksesta vastaavan jyväskyläläisen Mustankorkea Oy:n myydyimmät tuotteet. Alueella sijaitsevien resurssien, kuten työvoiman ja urakoitsijoiden, saatavuus selvitettiin toimintaedellytysten kartoittamiseksi. Markkinoinnin helpottamiseksi ja ympäristövaikutusten kartoittamiseksi työssä selvitettiin myös mädäteperäisen orgaanisen lannoitteiden etuja muihin lannoitteisiin nähden.

Tehtyjen selvitysten perusteella voitiin todeta, että mädätejäämä soveltuu hyvin lannoitteeksi ja maanparannusaineeksi, sillä lopputuote sisältää syötteen alkuperäiset ravinteet, kuten fosforin, ammoniumtypen ja kaliumin. Kiinteä mädätejäämä soveltuu erityisen hyvin nurmikkomullaksi, sillä anaerobinen mädätys vähentää huomattavasti rikkaruohon leviämistä, neutralisoimalla rikkaruohon siemenet, joita on syötteessä. Erilaisista ravinnepitoisuuksista johtuen nestemäinen mädätejäämä soveltuu kiinteää mädätejäämää paremmin peltoviljelyyn. Pelletöity ja kuivattu mädätejäämä soveltuu hyvin metsien kasvulannoitukseen. Mädätteen hyödyntäminen metsälannoitteena vaatii kuitenkin vielä lisätutkimuksia, siihen asetettujen rajoitteiden vuoksi.

Mädätteen hyödyntäminen lannoite- tai maanparannustuotteena on ympäristöteko. Mädäteperäisten lannoitteiden kasvihuonekaasupäästöt ovat huomattavasti pienemmät kuin vastaavien mineraalilannoitteiden. Kierrättämällä fosfaattia orgaanisista jätevirroista voidaan ehkäistä tämän niukan luonnonvaran ehtyminen. Nurmikko- ja infra- sekä ympäristömullan tuottamisen ja myynnin ottaminen osaksi Kiertokaaren alueella tapahtuvaa kierrätystaloutta on ympäristön sekä talouden näkökulmasta järkevää. Toiminto voidaan toteuttaa omana tai ulkopuolisen toteuttamana toimintona ja siinä voidaan hyödyntää perustettavaa kiertotalouden testialuetta.

see all

Valorization and commercial markets of digestate from anaerobic digestion plant

Abstract

The amount of digestate coming from biogas manufacturing process will be increasing in the future as the number of anaerobic digestion plants is growing. Currently the digestate has been used to field fertilization in the Oulu region. However, people’s attitudes towards sludge based fertilization in food plant cultivation has changed and also the popularity of organic food is supposed to increase. This will decrease the use of digestate based fertilizer in field cultivation. The object for this thesis is to find new use for digestate and at the same time to think from Kiertokaari’s (Oulu headquartered company, which is responsible for its thirteen member municipalities waste management and waste counseling) point of view what kind of commercial markets there could be for digestate based end product.

The legislation and commercial restrictions as well as suitability for different kinds of soil improvement and fertilization use has to be taken into account when thinking of the possible use. The treatment and product demands coming from legislation and acts as well as farmer allowance, environment allowance, total net revenue, extra cost and consumption restrictions effecting on sale has been clarified in this thesis. Suitability for the different kind of soil improvement and fertilization use has been examined by exploring the research results from the research made for anaerobic digestation processes raw material, soil samples and also barley field and forest fertilizers that has been made from digestate.

The sales potential of the digestate based products was defined by searching companies selling these kind of products, and pricing and sale habits via companies homepages. This was done to figure out what kind of products could have the best sales potential. The buying potential in the area was clarified and the most selling products of Mustankorkea Oy’s (Jyväskylä headquartered company, which is responsible for three municipalities practical waste management achievements) was found out to figure out actual demand of these products. Regional resources as workforce and contractors were sorted out to survey prerequisites for operation. To make the marketing easier and to chart environmental impacts also advantages of the digestate based organic fertilizers compared to the other fertilizers were introduced.

Based on the research it could be pointed out that digestate suits well for fertilizers and for soil improvement, because the final product includes the inputs original nutrients as phosphorus, ammonium nitrogen and potassium. The solid digestate suits particularly to grass mould, because the anaerobic digestion decreases significantly weed expansion by neutralizing the inputs weed seeds. Liquid digestate suits better than solid digestate to field cultivation, because it has better nutrient consistency for that use. Pelletized and dried digestate suites well to forest fertilization. Use as forest fertilizer needs still more examinations, because of the restrictions that has been set up confronting the use.

Using digestate as a fertilizer or soil improvement product is an environmental act. Greenhouse gas emissions are much smaller on digestate based fertilizers than on mineral fertilizers. By recycling phosphate from organic waste streams, it is possible to prevent the exhaustion of this scarce natural resource. Taking the grass, infra and ground composts valorization and sale as part of Kiertokaari’s areal circular economy is reasonable for both environmental and financial reasons. This operation can be carried out with their own or external resources and the establishing circular economy test area can be exploited in it.

see all

Subjects:
Copyright information: © Satu Kuokkanen, 2017. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.