|
|
|
Hankekoodi: A75773
Hankkeen nimi: MAAKIERTO KP - Hidasliukoisen N/P-rikkaan maanparannusaineen valmistaminen hyödyntäen maa-alkaliaktivoitua tuhkaa sekä teollisuuden ja biotalouden sivuvirtoja Keski-Pohjanmaan alueella.
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2020 ja päättyy 30.6.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Keski-Pohjanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Centria-ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 1097805-3
Jakeluosoite: Talonpojankatu 2
Puhelinnumero: 06 868 0200
Postinumero: 67100
Postitoimipaikka: Kokkola
WWW-osoite: http://www.centria.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Leena Favén
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: TKI-koordinaattori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: leena.faven(at)centria.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358447250273
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
MAAKIERTO KP -hankkeen tavoitteena on lisätä materiaalitehokkuutta Keski-Pohjanmaan alueella lisäämällä polttolaitosten sekä teollisuuden sivuvirtoina syntyvien materiaalivirtojen hyötykäyttöä ja samalla vastata lannoituksesta ja maanparannuksesta aiheutuviin ravinnepäästöihin.
Hankkeessa tutkitaan biopolttolaitoksen leijupetiin lisättävän dolomiittikalkin hyödyllisyyttä polttoprosessille ja lisäksi hyödynnetään prosessissa syntynyttä kalsium- ja magnesiumrikasta tuhkaa lannoitteena sekä lannoitekomponenttina. Tuhkan hyötykäytön lisäksi hankkeessa tutkitaan nykyisin usein läjitykseen päätyvien teollisuuden sivuvirtoina syntyvien epäorgaanisten sivuvirtojen potentiaalia suo- ja metsämaiden maanparannuksessa sekä lannoitekomponenttina. Lannoitekomponenttikokeissa kalsium- ja magnesiumrikkaan voimalaitostuhkan tai teollisuuden epäorgaanisen sivuvirran avulla sidotaan ravinteet typpi- ja/tai fosforipitoisista sivu/jätevirroista seostamalla ne hidasliukoiseksi maanparannusaineeksi. Tämän seurauksena pystytään vähentämään mm. maatalouden aiheuttamia ravinnehuuhtoumia sekä kierrätettyä epäorgaanisten sivuvirtojen sisältämät ravinteet.
Maatalouden, elintarviketeollisuuden ja biovoimalaitosten sivutuotteina muodostuu paljon ravinne- ja hivenainerikkaita virtoja, joita käytetään nykyisin lannoitteena. Näiden sivuvirtojen käytössä on usein ongelmana ravinteiden nopea liukeneminen ja siten niiden mahdollinen huuhtoutuminen vesistöihin. Ravinteiden ollessa hitaammin liukenevassa muodossa voidaan lannoitemääriä vähentää ja siten myös pienentää vesistökuormitusta. Kierrätyspohjainen lannoitevalmiste tehostaa materiaalien kiertoa, vähentää neitseellisen raaka-aineiden käyttöä, lisää Suomen materiaaliomavaraisuutta ja vähentää lannoitteiden valmistuksesta syntyviä CO2-päästöjä.
Teollisia sivuvirtoja voidaan hyödyntää esim. turvetuotannosta vapautuneiden turvemaiden maanparannuksessa ja lannoituksessa. Edistämällä puubiomassan kasvua turpeennostosta poistetuilla turvemailla, tai muilla ns. marginaalimailla, voidaan lisätä hiilen sitoutumista kasvavaan biomassaan ja maaperään sekä vähentää eroosiota ja ravinteiden huuhtoutumista. Metsittämällä marginaalimaita voidaan nopeuttaa biomassan tuotantoa, lisätä hiilen sidontaa ja samalla edistää kiertotaloutta, kun tuhkaa ja muita kierrätyspohjaisia kasvualustoja ja lannoitteita voidaan käyttää taloudellisesti kannattavalla tavalla lannoitteena. Kiinnostus marginaalimaiden metsittämiseen on lisääntynyt hiilen sidonnan noustua otsikoihin IPCC:n raporttien myötä.
MAAKIERTO KP -hankkeen tuloksena syntyy ainakin yksi kierto- tai jätepohjainen maanparannusaine, jonka soveltuvuus turve- ja kivennäismaametsien lannoitteeksi on selvitetty viljelykokeiden avulla. Tämän lisäksi hankkeen tavoitteena on uusien liiketoimintamahdollisuuksien avautuminen uusille tai jo olemassa oleville yrityksille ja lannoituksen aiheuttamien ravinnepäästöjen väheneminen.
Hanke on keskeinen osa Keski-Pohjanmaan älykkään erikoistumisen kärkeä.
Hankkeen pääkohderyhmänä / loppukäyttäjinä ovat pääosin Keski-Pohjanmaan alueella toimivat maatalousyrittäjät,elintarviketeollisuuden toimijat, (sekä muut toimijat, joilta löytyy typpi- ja-/tai fosforipitoisia sivu/jätevirtoja), bioenergiantuottajat ja biokaasuteknologiaa sekä lannoitteita ja maanparannusaineita kehittävät yritykset. Lisäksi kohderyhmänä toimivat yritykset, joilla syntyy epäorgaanisia sivuvirtoja, joiden käyttökohteet vastaavat hankkeessa tutkittuja.
Yritysten kautta hankkeen kansantaloudelliset vaikutukset kohdentuvat välillisesti myös alueen elinkeinoelämään ja asukkaisiin. Ravinnehuuhtoumien vähenemisen ja vesistöjen tilan paranemisen myötä kohderyhmänä on koko Keski-Pohjanmaan alueen yhteiskunta.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 353 184
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 342 674
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 446 549
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 439 534
Maakunnat: Keski-Pohjanmaa
Seutukunnat: Kaustisen, Kokkolan
Kunnat: Kannus, Toholampi, Kokkola
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 9 | 9 |
| Hankkeessa tutkitaan ja valmistetaan uusia kiertotalouspohjaisten maanparannusaineita, joilla myös pyritään korvaamaan neitseellisistä raaka-aineista valmistettuja lannoitteita. Hankkeessa nykyiseltään läjitykseen tai maanrakennukseen päätyviä ravinnerikkaita sivuvirtoja käytetään kestävämmin. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 8 | 9 |
| Entisten turvemaiden maanparannuksen myötä hankkeessa saadaan tietotaitoa, jonka avulla voidaan valmistautua ilmastonmuutoksen aiheuttamiin uhkiin. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 8 | 8 |
| Hankkeen aikana valmistetaan niukkaliukoisia maanparannusaineita, joilla voidaan korvata lannoitteita, jotka aiheuttavat ravinnevalumia vesistöihin. Vesistöjen rehevöityminen fosfori- ja typpivalumien vuoksi vahingoittaa eliöiden ja kasvillisuuden luonnollista elinympäristöä. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 10 | 9 |
| Hankkeen aikana valmistetaan niukkaliukoisia maanparannusaineita, joilla voidaan korvata lannoitteita, jotka aiheuttavat ravinnevalumia vesistöihin. Hankkeessa tutkitaan myös entisten turvemaiden maanparannusta ja biomassan kasvattamista niillä. Tällöin kasvava biomassa sitoo itseensä ja maaperään hiilidioksidia, eli toimii ns. hiilinieluna. Lisäksi hankkeessa tutkitaan biopolttolaitosten polttoprosessin parantamista ja turpeen korvaamista korroosionestossa dolomiittikalkilla. Laitoksissa käytettävät polttoaineet (pois lukien turve) luetaan CO2-vapaiksi. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 9 | 8 |
| Hankkeessa tutkitaan typpi ja fosforivalumien ehkäisyä, kehittämällä uusia niukkaliukoisia maanparannusaineita. Lannoituksen aiheuttamien ravinnepäästöjen ehkäisy edistää myös Natura 2000 -ohjelman kohteiden hyvinvointia. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 9 | 9 |
| Hankkeessa tutkitaan teollisuuden ja polttolaitosten sivuvirtoina/jätteinä syntyvien materiaalien hyödyntämistä. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 9 | 9 |
| Hankkeessa tutkitaan biopolttolaitosten polttoprosessin parantamista, kun käytetään klooripitoisia polttoaineita (mm. hakkuutähde). Myös biopolttolaitosissa syntyvälle tuhkalle tehdään kokeita, joilla sen hyötykäyttöä pyritään lisäämään. Lisäksi hankkeessa tutkitaan biokaasulaitosten prosessissa syntyvälle jäännöksen muokkaamista hidasliukoiseksi lannoitteeksi, jolloin sen hyötykäyttö lisääntyisi. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 8 | 7 |
| Paikalliset yritykset ja teollisuus on vahvasti mukana hankkeen toteutuksessa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 3 | 5 |
| Hanke lisää väestön hyvinvointia edistämällä uusiutuvien energiaratkaisuiden käyttöä, sekä maatalouden toimintaa | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Hanke on sukupuoli- ja tasa-arvoneutraali | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Hanke on sukupuoli- ja tasa-arvoneutraali | ||
| Kulttuuriympäristö | 6 | 6 |
| Metsien lannoittamisen ja marginaalimaiden ennallistamisen myötä kulttuuriympäristön hyvinvointi lisääntyy. | ||
| Ympäristöosaaminen | 9 | 8 |
| Hanke lisää hanketoimijoiden ja tiedotuksen myötä ympäristöosaamista. | ||
MAAKIERTO KP -hankkeen tavoitteena oli edistää materiaalitehokkuutta Keski-Pohjanmaan alueella lisäämällä polttolaitosten sekä maatalouden ja teollisuuden sivuvirtoina syntyvien materiaalivirtojen hyötykäyttöä ja samalla vastata lannoituksesta ja maanparannuksesta aiheutuviin ravinnepäästöihin.
Hankkeessa tutkittiin biopolttolaitoksen kattilan leijupetiin lisättävän dolomiittikalkin hyödyllisyyttä polttoprosessille sekä hyödynnettiin prosessissa syntynyttä kalsium- ja magnesiumrikasta tuhkaa maanparannusaineina ja lannoiteainesosina. Tuhkan hyötykäytön lisäksi hankkeessa tutkittiin maatilan biokaasulaitoksen lietteiden sekä läjitykseen päätyvien teollisuuden epäorgaanisten sivuvirtojen potentiaalia suo- ja metsämaiden maanparannuksessa sekä lannoitekomponenttina. Lannoitekomponenttikokeissa kalsium- ja magnesiumrikkaan voimalaitostuhkan ja teollisuuden epäorgaanisen sivuvirran avulla sidottiin ravinteet typpi- ja/tai fosforipitoisista sivuvirroista seostamalla ne hidasliukoiseksi maanparannusaineiksi, mikä vähentää sekä ravinteiden huuhtoutumista vesistöihin että tarvittavia lannoitemääriä.
Centria toteutti valmistettujen maanparannusaineiden sisältämien ravinteiden ja raskasmetallien pitoisuusmääritykset. Luonnonvarakeskuksessa testattiin maanparannusaineiden toimivuus männyn- ja hieskoivun taimien kasvatuskokeissa kasvihuoneessa. Kaustisen Valkianevalla testattiin Keliberin rikastushiekan toimivuutta suonpohjilla maanparannusaineena. Tulosten perusteella kaikki testatut maanparannusaineet alittivat metsälannoituksessa sallitut raskasmetallipitoisuudet. Männyn- ja hieskoivun taimien kasvatuskokeet kasvihuoneessa osoittivat, että kaikki testatut maanparannusaineet ovat potentiaalisia maanparannusaineita turvemaille. Kenttäkokeiden tulokset vahvistivat rikastushiekan sopivuuden suonpohjien maanparannusaineeksi.
Dolomiittikalkin annostelua leijupetikattilaan tutkittiin todellisessa voimalaitosympäristössä sekä tutkimuskäytössä olevassa ympäristössä. Molemmissa tutkimuksissa leijupetikattilan palamisprosessiin lisättiin dolomiittikalkkia ja tutkittiin sen vaikutuksia päästöihin ja poltossa muodostuvaan tuhkaan. Tutkimusympäristön eli Savonia AMK:n energiatutkimuskeskuksessa tehtiin myös korroosiokokeet.
Kummassakin tutkimuksessa saatiin tuhkan osalta hyviä tuloksia. Tuhkan haitta-ainepitoisuudet saatiin laskemaan raja-arvojen alapuolelle, jolloin se olisi hyödynnettävissä lannoitteena. Raja-arvoilla tarkoitetaan Ruokaviraston ilmoittamia haitallisten raskasmetallipitoisuuksien maksimimääriä lannoitteessa.
Päästöjen eli savukaasujen osalta tulkinta oli haastavaa, sillä savukaasujen haitta-ainepitoisuudet olivat jo ennen testiä hyvin alhaiset. Tulosten perusteella voidaan kuitenkin todeta, että polttoaineen tuhkapitoisuuden mukaisen määrän dolomiittikalkin lisääminen ei juuri vaikuta poltossa muodostuviin savukaasuihin.
Korroosiokokeiden osalta nähtiin, että metalliin muodostuu enemmän oksidikerrosta, kun dolomiittikalkkia lisätään. Tällöin dolomiittikalkkia ei voida pitää korroosiota ehkäisevänä aineena.
Tuhkan hyötykäytön osalta laadittiin teknis-taloudellinen tarkastelu. Koeajojen perusteella pystyttiin päättelemään dolomiittikalkin määrä, mikä riittää siihen, että tuhkan haitta-ainepitoisuudet laskevat peltolannoitusrajan alapuolelle.
Tarkastelussa selvitettiin liiketoiminnan aloittamisen edellytyksiä ja poltossa muodostuvan tuhkan hintaa. Hintaan vaikutti dolomiitin hinta, syöttömäärä ja mahdolliset investoinnin esim. dolomiittikalkin annostelulaitteistoon.
Hankkeen tulokset luovat pohjaa maatalouden, teollisuuden ja biopolttolaitosten sivuvirroista valmistettavien niukkaliukoisten maanparannusaineiden kaupalliselle valmistamiselle.