Tuhkan rakeistus metsälannoitteeksi

Erilaisten teollisuuden sivuvirtojen hyödynnys kiertotaloudessa lisääntyy, ja yksi mielenkiintoinen sivuvirta on puutuhka ja sen rakeistaminen. LAB-ammattikorkeakoulun kiertotalouslaboratorion yksi laitteista on Eirichin EL5 Eco -intensiivisekoitin, joka soveltuu rakeistuksen lisäksi erilaisten materiaalien sekoittamiseen ja pinnoittamiseen.

Käynnissä oleva rakeistuslaite ja sen ohjaussäätimet sekä kohdepoistolaitteen huuva, joka imee käryjä prosessin aikana auki olevasta tarkastus- ja täyttöluukusta.
Kuva 1. LAB-ammattikorkeakoulun rakeistuslaite. (Kuva: Kusti Ruokamo)

Rakeistusprosessi

Rakeistusta voidaan tehdä erilaisilla menetelmillä ja laitteistoilla. Rakeistuslaitteella voidaan käsitellä erilaisia materiaaleja ja sivuvirtoja, kuten tuhkaa. LAB-ammattikorkeakoulun laite soveltuu rumpurakeistamiseen, jossa vedellä kostutettu tuhka rakeistuu pyörivän sylinterin kaltevalla pinnalla (Moilanen ym. 2009, 3).

Muovisaavissa olevaa tuhkaseosta ennen rakeistusta.
Kuva 2. Tuhka- ja apuaineseos ennen rakeistusta. (Kuva: Kusti Ruokamo)

Tuhkan rakeistuksessa oikea tuhkan ja veden seossuhde sekä mahdolliset sideaineet ovat isossa roolissa, samoin kuin erilaiset ajoparametrit. Jos seos on liian kosteaa, rakeita ei muodostu vaan tuhka muuttuu sosemaiseksi. Liian kuiva seos puolestaan ei mahdollista rakeiden syntymistä, ja tuhka ainoastaan pölyää. Prosessin hallinta tehdään siten tilanteen mukaan lennosta lisäämällä joko vettä tai kuiva-ainetta, jotta rakeistus on mahdollista. Rakeiden muotoon ja kokoon vaikuttavat lisäksi myös sekoitusnopeus ja -suunta sekä rakeistusaika.

Pysäytettynä olevassa rakeistuslaitteessa näkyy märkää tuhkaseosta ja rakeistuslaitteen sekoitustyökalu ylös ajettuna.
Kuva 3. Liian suuri kosteuspitoisuus estää rakeiden muodostumisen. (Kuva: Kusti Ruokamo)

Rumpurakeistuksessa lopputuotteena saatavat rakeet ovat kuivempia ja raekooltaan tasalaatuisempia kuin itsekovettunut tuhka. Pienempi loppukosteus pienentää kuljetus- ja levityskustannuksia. Ennen tuhkan varsinaista käyttöä rakeistettua tuhkaa kovetetaan varastoimalla. Varastoinnin jälkeen rakeet ovat kovempia ja kestävämpiä, jolloin niiden käsittely helpottuu. (Moilanen ym. 2009, 3.)

Rakeistetun tuhkan hyötykäyttö metsänlannoitteena

Puun, turpeen tai peltobiomassojen poltossa syntynyttä tuhkaa voidaan käyttää metsänlannoituksessa. Näiden tuhkien tyyppinimenä on lannoitevalmisteasetuksessa Metsätuhka. Metsätuhkan käyttöä ohjaa lainsäädäntö, joka määrittää tietyille ravinteille ja metalleille sallitut vähimmäis- tai enimmäispitoisuudet. (Moilanen ym. 2009, 8.)

Rakeistettua tuhkaa alumiinirovessa.
Kuva 4. Rakeistettua tuhkaa. (Kuva: Kusti Ruokamo)

Rakeistetusta tuhkasta saadaan paras hyöty ja kannattavuus alueilla, missä maaperä kärsii kivennäisravinteiden puutoksista ja epätasapainotiloista. Esimerkiksi metsäojitusalueiden männiköissä tehty lannoitus voi tuottaa 5–10 % koron 20 vuoden aikana, eikä vastaavaa hyötyä saavuteta millään muulla metsänparannustoimenpiteellä. Metsänomistaja voi saada seuraavan 20–30 vuoden kuluttua tehtävässä hakkuussa lisätuloja jopa yli 1000 € hehtaarilta. (Moilanen ym. 2009, 7.)

Kirjoittaja

Kusti Ruokamo toimii kehitysinsinöörinä LAB-ammattikorkeakoulun kiertotalouslaboratoriossa.

Lähteet

Moilanen, M.(toim.), Sainio M., Issakainen J., Rautanen J., Yli-Rahnasto E. & Nieminen T. 2009. Metsätuhkan ravinteet takaisin metsään. Helsinki: Motiva Oy. Viitattu 24.03.2023. Saatavilla https://www.motiva.fi/files/3014/Metsatuhkan_ravinteet_takaisin_metsaan.pdf