Hyppää sisältöön

Suomen ympäristökeskus | Finlands miljöcentral | Finnish Environment Institute

sykefi header valkoinen

Mobiili ravinteiden talteenotto kenttäolosuhteissa (MORTTI)

Vuodenvaihteessa päättyneessä MORTTI-hankkeessa varusmiehet pääsivät ravinteiden tuottajiksi, kun Säkylässä Porin prikaatin harjoitusalueella testattiin uudenlaista tekniikkaa erotellun virtsan ravinteiden talteenottoon. Hankkeessa yhdistettiin virtsan erottelu ja sen käsittely paikan päällä ravinteet talteen ottaen liikuteltavassa kenttäkäymälässä. Tuloksena käsittelystä syntyi jauhemaista lopputuotetta, jonka paino oli alle kymmenesosan alkuperäisen virtsan painoon verrattuna. Olisiko tässä vaihtoehto ympäristöystävälliseen suljetun kierron sanitaatiojärjestelmään?

Sitran rahoittama hanke toteutettiin 1.9.2017 – 15.10.2019 Suomen ympäristökeskuksen (SYKE), Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK), Käymäläseura Huussi ry:n (KSH) ja Puolustushallinnon rakennuslaitoksen (PHRAKL) yhteistyönä. Hankkeessa oli tiiviisti mukana myös Puolustusvoimien logistiikkalaitos (PVLOGL) sekä SLU.

Ihmiset ravinteiden tuottajina

Tuotamme jokainen vuosittain lähes viisi kiloa typpeä ja puolisen kiloa fosforia, joista vain murto-osa päätyy nykyisellään takaisin kiertoon. Typestä suuri osa karkaa jätevedenpuhdistamoilla joko ilmaan tai vesiin ja fosfori sitoutuu puhdistusprosessissa niukkaliukoiseen muotoon, jolloin sen käyttökelpoisuus kasvien lannoitteena heikkenee. Virtsa ja uloste sisältävät paljon ravinteita ja niiden erottelu muista jätevesistä jo syntypaikalla, esimerkiksi kenttäkäymälöiden avulla, mahdollistaa tehokkaan ravinteiden talteenoton ja hyötykäytön. Käymäläjäte on vielä toistaiseksi usein hukkaan heitetty resurssi, joka kiertotalouden periaatteiden mukaisesti tulisi saada hyötykäyttöön.

Kenttäsanitaation kehittäminen

Erilaisten tapahtumien järjestäjät ovat vastuussa tapahtuman jätehuolto- ja sanitaatiojärjestelyistä. Niistä aiheutuu järjestäjille aina kustannuksia. Mikäli tapahtumapaikka on keskitetyn jätevedenkäsittelyn ulottumattomissa, saatetaan jätevettä joutua kuljettamaan pitkiäkin matkoja puhdistamolle. Mikäli jätöksiä voitaisiin käsitellä jo paikan päällä siten, että niiden tilavuus olisi pienempi ja ne olisivat turvallisia ja haitattomia, olisi jatkokäsittely helpompaa ja edullisempaa. Samalla tehostetaan ravinteidenkiertoa, pienennetään jätevesien kuljetuksista aiheutuvia kustannuksia ja päästöjä, parannetaan pienten puhdistamoiden toimintavarmuutta sekä vähennetään jätevedenpuhdistuksen energian- ja kemikaalien kulutusta ja päästöjä. Tulevaisuudessa tällaiset paikan päällä käsittelevät, ravinteiden kiertoa edistävät käymälät voisivat olla arkipäivää erilaisissa suurtapahtumissa, kuten festareilla, leireillä sekä muissa vastaavissa kohteissa, joissa syntyy paljon pistemäistä kuormitusta (leirintäalueet, harjoitusalueet, työpaikat ja hotellit).

MORTTI-hanke

MORTTI -hankkeessa (Mobiili ravinteiden talteenotto kenttäolosuhteissa) selvitettiin ratkaisuja kenttäolosuhteissa ja tapahtumissa syntyvien käymälätuotosten ravinteiden talteenottoon ja hyödyntämiseen. Ruotsalaisen maataloustieteellisen yliopiston (SLU) kehittämässä pilottilaitteistossa virtsan pH nostettiin korkeaksi imeyttämällä se tuhka-kalkkiseokseen ja haihduttamalla lämmityksen avulla ylimääräinen neste. Nostamalla pH riittävän korkeaksi, estettiin virtsan urean hajoaminen ja tehostettiin samalla typen talteenottoa.
SLU:n kehittämän haihdutusmenetelmän lisäksi hankkeessa tutkittiin virtsan ultrasuodatus- ja käänteisosmoosia sekä kokeiltiin ulostejakeen pyrolysointia laboratoriomittakaavassa. Tuotetuista lopputuotteista analysoitiin mm. ravinteet, haitalliset metallit, mikrobiologinen laatu sekä yhteensä yli 300 lääke- ja haitta-ainetta.

Lupaavia tuloksia

Tulosten perusteella käymäläjätevesijakeiden jatkojalostaminen ravinteiden talteen ottamiseksi kuluttaa energiaa, mutta eroteltujen jakeiden käsittelyn tuloksena voidaan saada lannoite- ja/tai maanparannuskäyttöön soveltuvia ravinnepitoisia lopputuotteita. Mahdolliset ympäristö- ja kustannushyödyt verrattuna jätevesien kuljettamiseen jätevedenpuhdistamolle riippuvat merkittävästi siitä, voidaanko lopputuotteen sisältämillä ravinteilla vähentää mineraalilannoitteiden valmistusta ja käyttöä. Kustannushyötyyn vaikuttaa myös paikalliset olosuhteet ja etenkin tapahtuma- ja muiden ylimääräisinä pistekuormina puhdistamolle johdettavien jätevesien (esim. metsäkäymälät) käsittelymaksut, jotka voivat vastaanottavasta puhdistamosta riippuen vaihdella melko paljon.

Tulevaisuuden kehitystarpeet

Virtsan erotteleva kenttäkäymälä on mahdollista saada toimivaksi kokonaisuudeksi, mutta virtsan käsittelytekniikat vaativat vielä teknistä kehittämistä ja testaamista, jotta ne toimivat luotettavasti ja automatisoidusti. Teknisenä haasteena järjestelmän toimivuudelle tällä hetkellä on esimerkiksi muuttuvat ympäristöolosuhteet ja kuormituksen vaihtelu. Myös lainsäädäntöä on kehitettävä joustavammaksi ja selkeämmäksi kierrätysravinnetuotteiden osalta. Ihmisperäiset raaka-aineet kierrätysravinnetuotteiden valmistuksessa tulisi hyväksyä ja niiden käyttöön liittyvät esteet tulisi poistaa, mikäli kierrätyslannoitteilta vaadittavat edellytykset muilta osin täyttyvät. Ravinnekiertoa sinällään kannatetaan laajasti, mutta ihmisperäisten ravinnejakeiden hyötykäyttö on haastavaa lainsäädännöllisten esteiden ja asenteiden vuoksi.

Julkaistu 6.2.2018 klo 15.17, päivitetty 7.2.2020 klo 14.59

Kohderyhmä: