Väitös: Ruokajätteen biokaasuntuotanto tukee kiertotaloutta

Ruokajätettä syntyy jatkuvasti. Sen ei kuitenkaan tarvitse mennä hukkaan, vaan biokaasuprosessin avulla ruokajätteestä voidaan tuottaa sekä uusiutuvaa energiaa että kierrätysravinteita, lisätä ravinteiden kierrätystä ja omavaraisuutta sekä vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. 

Ruokajäte - kierrätys. Kuva:
Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
Ruokajäte on erinomaista biokaasuprosessin raaka-ainetta, sillä se sisältää runsaasti orgaanista ainesta, josta voidaan muodostaa uusiutuvaa energiaa, metaania. Samanaikaisesti myös raaka-aineen sisältämät ravinteet säilyvät, joten prosessissa syntyvä käsittelyjäännös sopii mahdollisesti kierrätyslannoitteeksi maatalouteen.

– Ruokajätteen sisältämät ravinteet voidaan palauttaa takaisin ruuantuotantoon ja siten korvata mineraalina louhittavaa fosforia ja fossiilisilla energiantuotantomuodoilla valmistettavia typpilannoitteita. Kaiken kaikkiaan ruokajätteellä on potentiaalia biokaasuntuotannossa sekä energian että kierrätysravinteiden raaka-aineena, mikä tukee kierto- ja biotalouden periaatteita, aiheesta väittelevä Elina Tampio kertoo.

Tampio tutki väitöskirjassaan ruokajätteen hyötykäytön kokonaisuutta lähtien raaka-aineen ominaisuuksista ja esikäsittelystä aina biokaasuprosessin tehostamiseen sekä muodostuvan käsittelyjäännöksen ravinne- ja lannoiteominaisuuksiin. Tutkimuksessa selvisi, että ruokajäte tuottaa optimoiduissa reaktoriolosuhteissa runsaasti biokaasua myös tavallista korkeammalla orgaanisen aineksen kuormituksella. Korkeasta ruokajätteen kuiva-ainepitoisuudesta (20–25 %) huolimatta reaktorityyppinä pystyttiin käyttämään täyssekoitteista märkäreaktoria ilman jätteen laimennusta.

– Tämä mahdollistaa tehokkaan energiantuotannon ja jäännöksen käsittelyn, koska vedenerotuksen tarve biokaasuprosessin jälkeen vähenee, Tampio kertoo.

Tampion tutkima ruokajätteen esikäsittely korkeassa lämpötilassa ja paineessa ei kuitenkaan parantanut jätteen biokaasuntuotantoa, päinvastoin.

– Esikäsittely muuttaa jätteen ominaisuuksia metaanintuoton ja lannoitekäytön kannalta huonompaan suuntaan. Toisaalta esimerkiksi esikäsittelyssä merkittävästi alentunut biokaasun rikkivetypitoisuus mahdollistaa entistä helpomman ja turvallisemman kaasunkäsittelyn, Tampio kuvailee.

Biokaasuprosessissa muodostuvat ruokajätteen käsittelyjäännökset soveltuivat sekä ravinne- että laatuominaisuuksiltaan lannoitteeksi maatalouteen. Niillä on käyttöä ravinteiden lähteenä sekä sellaisenaan että jatkokäsittelyprosessien jälkeen. Jäännöstä jatkojalostamalla sen sisältämät ravinteet voi tiivistää muotoon, jossa niitä on kustannustehokasta kuljettaa.

– Etenkin haihdutus- ja strippausprosessien soveltuvat nestemäisen jäännöksen käsittelyyn typpeä ja kaliumia sisältäviksi ravinnetuotteiksi, kun prosessit integroitiin biokaasulaitokseen, Tampio sanoo.

Väitöstilaisuus lauantaina 10.9.

Filosofian maisteri Elina Tampio ympäristötekniikan alaan kuuluva väitöskirja Utilization of Food Waste via Anaerobic digestion: From Feedstock to Biogas and Fertilizers (Ruokajätteen käsittely biokaasuprosessin avulla: Raaka-aineista biokaasua sekä lannoitteita) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) luonnontieteiden tiedekunnassa lauantaina 10.9.2016 kello 12.00 alkaen Festian salissa Pieni Sali 1:ssä (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittäjänä toimii tohtori Henrik B. Møller (Aarhus University, Tanska). Tilaisuutta valvoo professori Jukka Rintala TTY:n kemian ja biotekniikan laitokselta.

Elina Tampio (30) on kotoisin Pietarsaaresta ja työskentelee tällä hetkellä Luonnonvarakeskuksessa (Luke) tutkijana.


Lähde: TTY
Julkaissut: Kalle

0 kommenttia:

Lähetä kommentti