MunBio-tutkimus- ja kehityshanke osoitti, että biohiilellä on useita lupaavia käyttökohteita aina jätevesien puhdistuksesta sieniviljelyyn. Hankkeessa rakennettiin pohjaa biomateriaalien kiertotalouden ekosysteemille, jossa sivuvirroista syntyy uutta arvoa.
MunBio – Munkkaan Biokierto lyhyesti
Tavoite: biomateriaalien kiertotalouden ekosysteemi Lohjan Munkkaan jätekeskukseen.
Teemat: biohiili jätevesien puhdistuksessa, kuituhampun kasvatus biohiilen raaka-aineeksi, biohiili osana sieniviljelyä ja sisäviljelyä, ravinteiden kierrätys ja jatkojalostus.
Keskeiset havainnot: biohiilisuodatus vähentää kiintoaines- ja haitta-ainekuormaa; sienisadot paranivat biohiilen avulla; jatkotutkimusta tarvitaan ravinteiden talteenoton optimointiin ja biohiilen käyttäytymiseen katemateriaalina eri mädätysjäännöksillä.
MunBio-hankkeen päätavoitteena oli luoda Lohjan Munkkaan jätekeskukseen biomateriaalien kiertotalouden ekosysteemi, jossa yhdistyvät paikallinen ravinteiden kierrätys, vesienhallinta sekä uusien biopohjaisten tuotteiden ja tuotantoketjujen kehittäminen. Hankkeen toteuttajina toimivat GRK, Rosk’n Roll, Kiertoravinne ja Redono. Rahoitusta saatiin ympäristöministeriön ravinteiden kierrätysohjelmasta.
GRK:n näkökulmasta punaisena lankana toimi biohiili. Materiaali, jolle on tunnistettu jo kymmeniä käyttökohteita.
1) Biohiilisuodatus: parempaa vesienhallintaa ja pienempi kuormitus
Hankkeessa tarkasteltiin biohiilen toimivuutta jätevesien suodatuksessa erityisesti kiintoaine- ja haitta-ainekuormien vähentämisessä. Tulosten perusteella biohiilisuodatin pystyy oikein toimiessaan vähentämään kuormitusta. Ravinteiden talteenoton osalta tarvitaan kuitenkin vielä lisätutkimusta ja suodattimen optimointia.
Taustalla on tavoite parantaa kaatopaikka-alueiden vesienhallintaa sekä vähentää jätevedenpuhdistamolle ohjautuvaa kuormitusta. Onnistuessaan ratkaisut tukevat myös vesistöjen rehevöitymisen hillintää.
2) Kuituhamppu suljetun kaatopaikan päällä: raaka-aine biohiilelle
MunBio-hankkeessa pilotoitiin kuituhampun kasvatusta suljetun jätetäytön päällä biohiilen raaka-aineeksi. Kasvatus onnistui hyvin, mutta jotta tällä tavalla tuotettu raaka-aine olisi kustannustehokasta, koko arvoketjun kehittämiseen tarvitaan vielä toimia.
3) Biohiili ja ruoantuotanto: lupaavia tuloksia sieniviljelystä ja sisäviljelystä
Yksi ekosysteemin kiinnostavimmista osa-alueista on urbaani ruoantuotanto. Munkkaalla tutkittiin, miten GRK:n tuottamaa biohiiltä voidaan hyödyntää sieniviljelyssä ja mitä mahdollisuuksia se avaa tulevaisuuden ruoantuotannossa.
Käytännön viljelykokeiluissa kasvatettiin siitake- ja osterivinokassientä olki- ja leppäpohjaisilla kasvualustoilla, joihin sekoitettiin eri määriä biohiiltä. Tulokset olivat lupaavia: sadot paranivat sekä määrällisesti että laadullisesti biohiilen ollessa mukana kasvualustassa. Lisäksi laboratoriokokeissa eräiden ruokasienten sato lisääntyi lähes 40 %, kun biohiiltä oli mukana kasvualustassa.
Redonon näkökulmasta biohiilen hyödyntäminen sisäviljelyssä osoittautui kannattavaksi – erityisesti sienituotannossa, jossa biohiilen käyttö kasvualustoissa tehosti kasvunopeutta ja lopullisen sadon määrää.
4) Ravinteet kiertoon: biohiili katemateriaalina ja lannoitteiden jalostus
Biohiili osoittautui potentiaaliseksi katemateriaaliksi mädätysjäännösten varastointiin lietealtaissa Kiertoravinne Oy:n tutkimuksissa. Jatkotutkimusta kuitenkin tarvitaan, sillä osa mädätysjäännöksistä aiheutti biohiilikatteen vajoamisen ja vettymisen.
Hankkeessa tarkasteltiin myös, että maatalousyrittäjiä kiinnostaa biohiilen käyttö maataloudessa, mutta tietoa biohiilen ominaisuuksista ja hyödyistä kaivataan lisää.
Taustasuunnitelmissa Munkkaalle on hahmoteltu myös kierrätyslannoitteita käsittelevää BioFeed-laitosta, joka hyödyntäisi biokaasulaitoksen sivuvirtoja uusien lannoitteiden tuotannossa sekä esimerkiksi mikrolevän tuotannon ja muiden sisäviljelyratkaisujen tarpeisiin.
5) Kohti suljettuja kiertoja: hukkalämpö, sivuvirrat ja uusiutuvat raaka-aineet
Munkkaan ekosysteemiajattelussa kierrätetään muutakin kuin materiaaleja: myös energiaa ja ravinteita. Mahdollisesti tulevaisuudessa biohiililaitoksen ylijäämälämpöä voitaisiin hyödyntää tuotantotilojen lämmitykseen sekä biokaasulaitoksen sivuvirtoja viljelyn ravinteina. Lisäksi mahdollisina kehitysalueina nähtiin mikrolevätuotanto sekä kierrätyslannoitteiden hyödyntäminen kasvihuoneviljelyssä.
Yhtenä kiinnostavana ajatuksena esiin nousi myös täysin suljettu kierto: biohiilellä kasvatetaan sieniä, ja viljelyssä syntyvä käytetty biomassa voitaisiin pyrolysoida takaisin biohiilen raaka-aineeksi.
Yhteistyö ekosysteemin edellytyksenä
Hankkeen aikana korostui useiden osapuolten yhteistyön tarve: jätekeskuksissa vastaanotettavien materiaali- ja ravinnevirtojen hyödyntäminen ja tuotteistaminen vaatii verkostoa. Lisäksi ravintokasvituotannon käynnistämisen edellytyksinä tunnistettiin asiakaskysynnän varmistaminen sekä teollisen mittakaavan investointi-, tuotanto- ja myyntikumppanin löytäminen.
Rosk’n Rollin näkökulmasta jätekeskukset ovat luontevia kasvualustoja kiertotalouden jalostustoiminnalle, ja hankkeen tuloksia voidaan hyödyntää myös jätevesien käsittely- ja keräysjärjestelmien kehittämisessä.