Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: Kananlannan ja ruokajätteen määrä, jätteiden aiheuttamat ympäristöongelmat sekä resurssipula fossiilisten lannoitevalmisteiden osalta kasvavat sekä Suomessa että globaalisti. Anaerobisella käsittelyllä orgaanisten jätteiden sisältämä energia on hyödynnettävissä biokaasun muodossa. Biokaasun ohella syntyvää mädätejäännöstä voidaan hyödyntää lannoitteena, sillä syötteen ravinteet eivät katoa prosessin aikana. Tässä työssä tutkittiin kuivatetun kananlannan ja tuoreen keittiöjätteen yhteismädätystä kyseisten jakeiden sisältämien energian ja ravinteiden hyödyntämiseksi. Aluksi jätejakeiden sekä niiden erilaisten yhdistelmien metaanintuottopotentiaalia tutkittiin panoskokein 35 °C lämpötilassa. Jätejakeista muodostetun sekoituksen biokaasun tuottoa tutkittiin puolijatkuvassa reaktorissa 35 °C lämpötilassa. Syntyvän mädätteen lannoitepotentiaalia tutkittiin typen ja fosforin pitoisuuksien perusteella. Panoskokeissa metaanin (CH4) tuoton kannalta tuottoisin jäteyhdistelmä oli 10 % kananlantaa ja 90 % keittiöjätettä orgaanisena kiintoaineena (VS) ilmoitettuna, tuottaen 398,5 mlCH4/gVS. Kananlannan suurempi osuus seoksessa heikensi kaasuntuottoa (340.8 – 367.7 mlCH4/gVS) johtuen lannan heikosta biohajoavuudesta. Kananlannan ja keittiöjätteen metaanintuottopotentiaalit olivat 301.1 ja 411.1 mlCH4/gVS. Puolijatkuvassa prosessissa jäteseos tuotti 388.2 mlCH4/gVS 3 gVS/l/d orgaanisella syötollä, eikä inhibitiota havaittu. Vakaita olosuhteita ei kuitenkaan saavutettu, joten pitkäaikaisia, jatkuvatoimisia kokeita tarvitaan tulosten vahvistamiseksi. Tulosten perusteella kuivatun kananlannan ja keittiöjätteen yhteismädätys kuivaprosessilla on teknisesti mahdollista ja metaanin muodostus tuottoisaa, mutta typen syötön tulee olla matala inhibition ehkäisemiseksi. Mädätteen ravinnepitoisuudet olivat typen osalta 4 g/l ja fosforin osalta 0,3 g/l. Ravinnepitoisuus ja typen ja fosforin suhde (13:1) ylsi kaupallisten biolannoitteiden tasolle (N:P -suhde 11 – 14:1). Mädätteen kokonaistypen ja -fosforin suhde oli hieman korkea, jolloin typpipitoisuus voi rajoittaa lannoitekäyttöä. Lannoitekäyttö on mahdollista mailla, joiden viljavuus on hyvä tai joiden fosforilannoitusta on vähennettävä.
Author: Tommi Kukkonen
Language: English
Field: Energy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2097219372