Päällystystöiden työselitys 1981

TVH 73280

Lantaravinteiden kestävä hyödyntäminen tiloilla ja keskitetyssä biokaasulaitoksessa

Kotieläintiloilla lannan kestävän hyödyntämisen haasteena on useimmiten ylimäärä fosforia suhteessa typpeen, kasvien tarpeisiin ja levityspinta-aloihin. Tällöin lannan ravinteita ei pystytä hyödyntämään kasvintuotannossa optimaalisesti, mikä rasittaa tilan taloutta ja aiheuttaa haitallisia ympäristövaikutuksia. Haaste korostuu etenkin sikataloudessa. Tilojen kannalta olisi tärkeää löytää uusia ja kustannustehokkaita hyödyntämismalleja ylimääräiselle fosforille. Lannan sisältämä typpi tarvitaan yleensä oman tilan kasvintuotantoon. Tässä tutkimuksessa selvitettiin linkouksen soveltuvuutta ja ravinteiden erottelutehoa erilaisten sian lietelantojen käsittelyssä, koska sian lietelannan linkouksesta ei ole juuri kokemusta Suomessa. Samalla selvitettiin tuoreen sian lietelannan ja siitä erotettujen jakeiden metaanintuottopotentiaalit. Linkotestauksen tuloksia sovellettiin tilatason ja aluetason tarkasteluissa. Tilatasolla tarkasteltiin linkouksen rinnalla ruuvipuristinta ja molempien erottelumenetelmien taloudellista kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia. Aluetason tarkastelu tehtiin Vakka-Suomeen, jonka sikojen, nautojen ja munituskanojen lantamäärät sekä typpi- ja fosforimäärät laskettiin alueellisen ravinnetaseen lähtökohdaksi. Aluetasolla keskityttiin erityisesti sikatalouteen ja linkousmenetelmien vaikutuksiin aluetason ravinnetaseisiin. Lisäksi tehtiin vertailua laskeutuksesta tilatason fosforin erottelumenetelmänä. Keskitettynä lannankäsittelymenetelmänä tarkasteltiin biokaasulaitosta, joka ottaa väkevöitynä talteen mädätysjäännöksen ravinteet. Keskitetyn biokaasulaitoksen taloudellista kannattavuutta tarkasteltiin kolmella erilaisella maatalouden massoihin perustuvalla käsittelykonseptilla sekä erilaisilla biokaasun hyödyntämisvaihtoehdoilla. Lopuksi arvioitiin myös aluetason ympäristövaikutuksia tilatason tarkastelujen pohjalta. Linkous todettiin tehokkaaksi fosforin erotusmenetelmäksi, mutta sen kustannukset olivat suuremmat kuin ruuvipuristimen ja lietelantana hyödyntämisen. Yksikkökoon kasvaessa erot kuitenkin pienenevät. Tutkimuksessa tarkastelluilla separointimenetelmillä ei ole mahdollista päästä kuivajakeessa 30 % kuiva-ainepitoisuuteen ilman kustannusten kasvua ja/tai fosforin erotustehokkuuden heikkenemistä. Kuivajakeen peltovarastoaumojen peittäminen vähentää varastoinnin aiheuttamia ammoniakkipäästöjä selvästi, samoin kuin se, että ne levitetään sijoittaen tai levityksen jälkeen nopeasti maahan mullaten. Ylipäänsä aumojen peittäminen ja altaiden kattaminen on ammoniakkipäästöjen kannalta olennaista sekä raakalannalla että biokaasulaitoksen tuottamilla ravinnetuotteilla. Biokaasukäsittelyyn lanta tai sen jakeet tulisi saada mahdollisimman tuoreena, että mahdollisimman suuri osa energiantuotantopotentiaalista säilyy käsittelyyn saakka. Lyhyillä varastointiajoilla voidaan myös alentaa lannankäsittelyn ympäristövaikutuksia. Lantojen keskitetyssä käsittelyssä on mahdollista tuotteistaa ja uudelleenjakaa merkittävä määrä alueellisesta lantafosforista edellyttäen, että laitos käyttää mädätysjäännöksen jalostamisessa ravinteiden talteeotto- ja väkevöintimenetelmiä, joiden ravinnehävikit minimoidaan. Lannan keskitetty biokaasulaitoskäsittely on mahdollista toteuttaa kannattavasti sähkön tuotantotuella tai biokaasun myynnillä liikennepolttoaineeksi. Jos biokaasulaitos tuottaa päästöt minimoiden kannattavasti kuljetettavia ravinnetuotteita, jotka voidaan hyödyntää niitä tarvitseville alueille ravinneylijäämän alueen sijaan, saavutetaan ympäristöhyötyjä.201

Levityslaitteen suunnittelu

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella metsäkoneurakoitsijoille levityslaite, joka helpottaa heidän työtänsä. Laitteella levitettävällä energiapeitteellä peitetään metsissä kasattavat rankapinot sekä hakkuutähteet, minkä tarkoituksena on kuivattaa puuainekset peitteen alla. Työn toimeksiantajana oli JL-Tuotteet Oy Tampereella. Työhön sisältyi levitys-laitteen mallintamista sekä piirrosten laatiminen patenttia sekä laitteen valmistajaa varten. Mallinnuskuvat sekä piirustukset tehtiin Pro Engineer mallinnusohjelmalla. Työssä käydään läpi työn tarkoitusta ja laitteen suunnittelua eri vaiheissa, kehityskohteita sekä reagointia käyttäjäpalaut-teeseen. Levityslaitetta alettiin kehittää alkuperäisen laitteen pohjalta, mikä ei ollut kovin käytännöllinen. Laitteen avulla peitteen levittäminen helpottuu ja työ yksinkertaistuu. Levitys vaati urakoitsijalta fyysistä työtä enemmän, kun se tapahtui käsin tai painavalla laitteella. Laitteen kehityksessä on ollut mukana useita metsäkoneurakoitsijoita sekä JL-Tuotteiden edustajia. Käyttäjäpalautetta otetaan laitteesta koko ajan vastaan, minkä perusteella pyritään kehittämään laitetta mahdollisimman paljon. Tällä pyritään asiakastyytyväisyyteen ja mahdollisimman yksinkertaiseen laitteeseen. Levityslaitteita on tehty jo useampaa eri versiota erilaisten ehdotusten pohjalta. Runko on kuitenkin pysynyt alusta alkaen samana, mutta siihen on saatta-nut tulla uusia ominaisuuksia mukaan ajan kanssa. Tavoitteena on kuitenkin saada aikaan levityslaite, joka on samalla käytännöllinen ja budjetiltaan sopiva valmistaa.The aim of this thesis was to design a device for forest machine contractors to cover stacks of felled timber and residue and facilitate their drying process, which makes their work easier. The device is applied to coating, which hiding assembly trees and stacks of logging residues in the forest. The main idea is designed to dry wood material under the cover. The work was commissioned by JL-Tuotteet Oy in Tampere, Finland. The thesis includes application device modeling and preparation of drawings for patent application and manufacturing of the device. The modeling photos and drawings were created in Pro Engineer modeling software. The work and various stages of the design, development sites and response to user feedback are also examined in this thesis. The device was initially developed an original device, which was not very practical. The spreading of the covering initially required more physical work, but with the new device this was reduced. Several forestry contractors and the representatives of JL-Tuotteet Oy have participated in the development of the device. . User feedback has been obtained on the device all the time, on which it has been developed as much as possible. The aim is to upkeep customer satisfaction and keep the device as a simple as possible. Many versions of the covering device have already been made based on various proposals. The body has, however, remained the same since the beginning, but there may be new features added with time. The aim is to provide a device, which is at the same time practical and financially viable

Lietelannan varastointi ja levitys

vokMyynti VAKOLA (09) 224 251. Yksikön huom.: Kirjast

Piensiemenlevittimien ryhmävertailu

Opinnäytetyössä tutkitaan kolmen eri piensiemenlevittimen levitysominaisuuksia sekä vertaillaan levittimien levitystarkkuuksia ja niiden välillä olevia vaihtelukertoimia. Vertailussa käytetään yhtä pneumaattista levitintä ja kahta sähkötoimista piensiemenlevitintä. Työssä selvitetään levittimien työleveyttä, tarkkuutta ja siemenien sopivuutta eri koneiden välillä. Tavoitteena on saada tietoa, pitävätkö tehtaan asettamat levitysarvot paikkansa. Levityskokeita tehtiin eri siemenillä, lannoitteella ja nurmiseoksella. Levitystestiä varten piensiemenkylvökoneisiin asennettiin kierroslukumittari, jolla mitattiin kuormittamatonta ja kuormitettua levityslautasen pyörimisnopeutta. Tutkimukset suoritettiin konehallissa Ilmajoen koulutilalla. Hallin lattialle levitettiin riviin 18 muoviastiaa. Levitystesteissä ajettiin astioiden yli ja astioihin tulleet siemenet punnittiin. Punnitustuloksista piirrettiin levityskuviot taulukkolaskelmaohjelmaa käyttäen. Testien aikana saimme selville koneiden levityskuviot ja vaihtelukertoimet. Keskipakolevittimistä toinen oli edullinen ja toinen kallis. Kolmantena koneena käytettiin koulutilan pneumaattista kylvökonetta. Koneiden välillä oli huomattavia eroavaisuuksia levityskuvioiden osalta. Yllätyksenä tuli, että keskipakolevittimien levitysleveydet ovat huomattavasti pienempiä, mitä tehtaalta on ilmoitettu. Seoksia ei suositella levitettäväksi keskipakolevittimillä lajittumisen takia. Pneumaattinen kylvökone soveltuu testiemme mukaan parhaiten piensiemenille ja niiden seoksille.The purpose of this study is to find out the differences between the spreading quality of two different small seed spreaders and one pneumatic seeder. Differences in spreading width, accuracy and seed convenience was researched. The aim was to find out if the spreading values set by the factory are correct. Spreading experiments were carried out with various seeds, fertilizers and mixtures of different grass seeds. A tachometer was used to measure the burden and unburden spreading disc rotation speed. This study was carrried out in the farm hall at the Vocational Education Centre Sedu School. Spreading tests were carried out by setting 18 plastic containers evenly on the floor and by driving past these containers when spreading was turned on. Seeds in the containers were then weighed. Based on the results a spreading patterns were created by using a spreadsheet program. During the study the spread patterns and variations of the machines were checked. One of the small seed spreader machines was inexpensive and other one was more expensive. The third machine was a pneumatic seeder from the Vocational Education Centre Sedu’s school. There were considerable differences between the spreading patterns of the seeders. It was a suprise that the spreading widths of the small seed spreaders are considerably smaller than what were announced by manufacturers. Mixtures of different grass seeds are not recommended to be used with a small seed spreader because the different sizes of seeds are separated by size and weight during the spreading process. According to the results of this research, the pneumatic seeder is a better choice for grass seeds and their mixtures

Orgaanisten lannoitevalmisteiden varastointi, levittäminen ja annostelu

Biolaitokset käsittelevät huomattavia määriä biomassoja ympäri vuoden, mutta niistä jalostettavien lannoitevalmisteiden käyttö on mahdollista vain kasvukauden aikana. Tuotteiden varastointi valmistuksesta käyttöön on biolaitoksille ongelma ja toisaalta niiden varastointi on ongelma myös viljelijöille. Hankkeen tavoitteena oli saada tietoa orgaanisten maanparannusaineiden patteroinnista syntyvistä valumista ja selvittää keinot, joilla mahdollinen ympäristönkuormitus voidaan estää. Orgaanisten maanparannusaineiden kuljetukseen liittyy kiinteänä osana kuormaus ja purku sekä varastointi, joka tapahtuu täysin eri tavoin kiinteiden tai nestemäisten materiaalien kohdalla. Ympäristön kannalta kestävä mutta kustannuksiltaan kohtuullinen peltopatterointi ja logistiikka vaativat selvitystyötä ja malliratkaisujen tarjoamista yleiseen käyttöön. Orgaanisten lannoitevalmisteiden oikeista levitystekniikoista ja oikeasta annostelusta viljelykäytössä on ollut epäselvyyttä. Tarvittiin tietoa eri levityslaitteiden soveltuvuudesta orgaanisille lannoitevalmisteille ja ohjeita laitteiden oikeista säädöistä. Orgaanisten tuotteiden käyttömäärää rajoittavat yleensä nitraattiasetuksen kokonaistypen levitysraja 170 kg/ha, jos raaka-aineena on yli 10 % lantaa, ja ympäristökorvauksen fosforilannoitusrajat, jos tila kuuluu siihen. Joskus käyttömäärää on voinut rajoittaa lannoitevalmistelain haitallisten metallien hehtaarikohtainen kuormitusraja. Liukoisen typen tarkka annostelu on erittäin tärkeää hyvän sadon määrän ja laadun kannalta. Liukoisen typen määrän ja sen käyttökelpoisuuden vaihtelu orgaanisissa lannoitevalmisteissa tuovat suuria haasteita oikean annoksen ja riittävän hyvän levitystasaisuuden saavuttamiselle. Sopivan suhteen löytäminen orgaanisesta tuotteesta ja täydennyslannoituksesta tulevan liukoisen typen määrille on kompromissi levityskustannusten ja tuotantovaikutuksen välillä. Käytännölliset ohjeet orgaanisten tuotteiden levitystekniikkaan ja käyttöön ovat tarpeellisia viljelijöiden, tuotevalmistajien ja lannoitevalmisteiden tulevan kysynnän kannalta. Tavoitteena oli määrittää erilaisille orgaanisille lannoitevalmistetyypeille soveltuvat levitystekniikat, käyttötavat, logistiikka ja peltopatterointi. Hanketta toteutettiin neljällä ELY-alueella: Kaakkois-Suomi, Etelä-Pohjanmaa, Pohjois-Pohjanmaa ja Uusimaa. Kaakkois-Suomessa esimerkkituotteena oli termofiilisen prosessin mädätysjäännös. Etelä-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli puhdistamolietteen ja biojätteen mesofiilisen mädätysprosessin jäännöksestä termisesti pelletöity maanparannusrae (tyyppinimi kuivarae tai -jauhe). Pohjois-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli Kemicond-käsittelyllä kemiallisesti hapetettu puhdistamoliete. Kenttäkokeissa oli mukana myös lietepohjainen kuivarae. Uudellamaalla esimerkkituotteena oli lietepohjainen maanparannuskomposti. Patteroinnit alkoivat talvella pellon routaannuttua ja päättyivät keväällä. Peltovarastointi aiheutti liukoisen typen pitoisuuden nousun vain peltopatterin kohdalla olevassa maassa. Patterien purkamisen aikaan maan pintakerrosten ammoniumtyppi oli kohonnut korkeintaan 30 cm syvyydessä patterin alla. Ammoniumtyppi voi kasvukauden aikana muuntua huuhtoutumiselle alttiiksi nitraattitypeksi, joten typen siirtymistä patterin alla oleviin maakerroksiin on ehkäistävä. Pistekuormitus voidaan minimoida auman rakenteellisilla ratkaisuilla. Orgaaninen nestettä ja ammoniumtyppeä sitova pohjakerros lannoitevalmisteen alla voi sitoa ravinteita maahan valuvasta nesteestä. Yksi mahdollinen ratkaisu voi olla myös lannoitevalmisteen väliaikaisvarastointi ja typpipitoisen nesteen ”valutus” valmistuslaitoksella. Pellolla varastoitavan maanparannusaineen kuiva-aineen tulee 1.4. voimaan tulleen Nitraattiasetuksen (VnA 1250/2014) mukaan olla yli 30 prosenttia. Täsmällinen ja ajantasainen tuoteseloste on viljelyssä tärkeä työkalu. Tasainen kuiva-ainepitoisuus on erityisesti levittämisen yhteydessä tärkeää, koska se vaikuttaa levityskuvioon. Levitysmenetelmiä valittaessa on huomioitava orgaanisen lannoitevalmisteen raekoko, kosteus ja tasalaatuisuus sekä valittava levityskalusto sopivaksi kyseiselle materiaalille. Levityskaluston käyttöä on syytä harjoitella juuri kyseisellä tuotteella tai jopa kyseisellä tuote-erällä. Kiinteän maanparannusaineen tasainen levitys onnistuu yleensä sitä paremmin mitä kuivempaa ja tasalaatuisempaa levitettävä massa on. Tasainen levitys on tärkeää, jotta liukoisen typen annos on tasainen ja sato valmistuu tasaisesti. Tasainen levitys voi viedä enemmän aikaa, mutta huolimattomasti levitetyt suuret massat tuovat enemmän vaikeuksia kuin tyytyväisiä asiakkaita. Orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelussa on yleensä syytä keskittyä liukoisen typen oikeaan annokseen. Orgaanisen liukenemattoman typen satovaikutus on useimmiten vähäinen. Muiden ravinteiden satovaikutuksen tarkastelu ei ole orgaanisten lannoitevalmisteiden käytön yhteydessä mielekästä, koska typen vaikutus peittää alleen muiden ravinteiden vaikutuksen. Liukoisen typen pitoisuus orgaanisissa lannoitevalmisteissa vaihtelee paljon. Lisäksi typen liukoisuus vaihtelee orgaanisen lannoitevalmisteen lähtömateriaalin mukaan, joten tuotteiden välinen vertailu on haastavaa. Tiettyjen kuivien tuotteiden osalta orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelua kannattaa tarkastella liukoisen typen lisäksi myös kokonaistyppipohjalta. Tällaisia eläinperäisiä, muusta kuin lannasta valmistettuja, lannoitevalmisteita ovat esimerkiksi maitopohjainen kuivarae ja lihaluujauho-pohjaiset tuotteet. Näissä tuotteissa liukenematon orgaaninen typpi mineralisoituu kasvukauden kuluessa niin nopeasti, että viljelykasvit ehtivät hyötyä niistä. Orgaanisten maanparannusaineiden sopiva levitysmäärä on noin 20 t/ha (lukuun ottamatta kuivarakeita ja -jauheita). Suurin sallittu levitysmäärä määräytyy yleensä kokonaistyppipitoisuuden perusteella niin, että kerta-annos on 170 kg/ha kokonaistyppeä, vaikka kyseinen ns. nitraattiasetuksen raja ei enää lietetuotteita koskekaan. Jos fosforimäärä tai haitallisten metallien kuormitus ei mahdu sallittuihin rajoihin viiden vuoden tasausjakso huomioon ottaen, alennetaan levitysmäärää. Kun tämä sallittu ja järkevä taso on löytynyt, pidetään mieluummin välivuosia kuin pienennettään annosta. Kylvön yhteydessä annettavan täydennystyppiannoksen määrän kannattaa usein olla vähintään 60 kg/ha, jos liukoisen typen tavoitetaso on luokkaa 100 kg/ha ja maanparannusaineen liukoisen typen pitoisuus on matala. Mikäli maanparannusaineessa on runsaasti liukoista typpeä (esim. 3-4 kg/t), kannattaa silloinkin tavoitella käytännössä toimivaa levitysmäärää (noin 20 t/ha) ja täydentää kylvölannoituksessa tarvittava typpimäärä, mikäli liukoisen typen sallittu käyttömäärä sen mahdollistaa. Tätä pienemmät levitysmäärät olisivat käytännössä hankalia levittää. Myös logistiset kustannukset (kuljetukset, organisointi) kasvavat tuoteyksikköä kohti yksittäisten kohteiden levitysmäärien pienentyessä. Kuivarakeiden tai -jauheiden sopiva käyttömäärä on kokonaistypen perusteella noin 5 t/ha. Fosforirajat saattavat kuitenkin helposti ylittyä tällä levitysmäärällä, jos lohkon fosforiluku on välttävä tai sitä korkeampi. Kuivarakeiden levitykseen sopivat lähinnä kalkinlevittimet. Tavanomaisten mineraalilannoitteiden levittämiseen tarkoitetut keskipakoislevittimet eivät yleensä ole tarpeeksi kestäviä näille tuotteille, ja ne on suunniteltu selvästi pienemmille mineraalilannoitteiden levityksessä käytettäville levitysmäärille. Peltokäytön uudet säännökset Nitrattiasetuksessa ja Ympäristökorvausjärjestelmässä aiheuttavat haasteita kierrätysravinnetuotteiden käytölle keväällä 2015. Sallitut fosforin käyttömäärät peltoviljelyssä tiukentuvat sekä fosforin levitysmäärien että kokonaisfosforin käyttökelpoisuuden osalta, jolloin lietepohjaisten tuotteiden käyttö ja kysyntä muuttuu väistämättä. Tarvitaan edelleen tietoisia kehittämistoimia, jotta kierrätysravinteiden käyttö on tulevaisuudessa kestävää ja mielekästä toimijoiden kannalta.201