Lietelannan kemiallinen fraktiointi: fosforin saostaminen
Avainsanat:
fosfori, kalsiumsulfaatti, lietelanta, magnesiumoksidi, naudanlanta, sianlantaAbstrakti
Sian- tai naudanlietelanta sisältää liikaa fosforia käytettäväksi karjatilojen pelloille, joilla maan fosforipitoisuudet ovat korkeita. Ongelma rajoittaa tuotantoyksiköiden kokoa tai pakottaa viljelijät lisämaan hankintaan. Lannan fosfori pitäisi voida poistaa tai ratkaisevasti vähentää ennen pellolle ajoa.
Esiteltävä menetelmä perustuu saostusvalmisteen käyttöön lietesäiliössä ja sakan sedimentaatioon lietekaivon pohjalle ilman erityisiä koneinvestointeja. Ennen sedimentoitumisvaihetta saostusvalmiste sekoitetaan lietesäiliöön normaalilla lietteen sekoittajalla. Muutaman päivän tai viikon aikana saostusvalmiste sitoo fosforia nestejakeesta sedimentoituvaan kiintoainekseen (alite), jolloin lietteen yläosaan erottuu lähes fosforiton tai vain vähän fosforia sisältävä nestefraktio (ylite). Jakeiden ylite:alite tilavuussuhde on noin 1:1 tai jopa 2:1, niin kuin sianlannan lietelannan fraktioinnissa todettiin. Sedimentoituneen sakan kuiva-ainepitoisuus oli 15-18 % ja ylitteen 1,5-2 %. Lähes fosforivapaa ylite voidaan pumpata lietelannan levityskalustoon ja käyttää typpi-kalium- lannoitteena korkean fosforiluvun lohkoille. Fosforia sisältävä alite voidaan hyödyntää lannoitteena tilalla tai tilan ulkopuolella tai esimerkiksi energiantuotannossa.
Toisin kuin rauta- tai alumiinisulfaatilla saostettaessa, fosfori pysyy tässä menetelmässä viljelykasveille käyttökelpoisena kasvinravinteena: Menetelmässä vesiliukoinen fosfori saostetaan amorfisiksi kalsiumfosfaateiksi tai ammoniummagnesiumfosfaatiksi eli struviitiksi, joka on todettu erinomaiseksi lannoitteeksi. Saostuminen onnistuu, jos lietteen pH on yli 8. Koska varsinkin lietelannan pH on luontaisesti hapanta ja sisältää paljon pH:ta puskuroivaa kuiva-ainetta, lietelannan pH nostetaan saostusvalmisteen avulla lähelle 8. Laboratorio- ja tilakokeiden perusteella nestejakeen vesiliukoisen fosforin määrä laski alle kymmenesosaan paljon liukoista fosfaattifosforia sisältävällä sianlietelannalla (700 mg/kg:sta tasolle 10-20 mg/kg). Tutkitun naudanlietelannan fosfori väheni noin viidennekseen (250 mg/kg:sta tasolle 50 mg/kg). Naudanlietelanta oli tässä tutkimuksessa haastavampi kuin sianlietelanta: Naudanlietelanta oli happamampaa ja kuiva-aine puskuroi pH:n nousua, mutta koe tehtiin myös viileämmissä olosuhteissa huhtikuussa kun sianlietelantakoe tehtiin toukokuun puolenvälin jälkeen.
Tutkimuksen mukaan saostusvalmisteen käyttömäärä vaihtelee 5-8 kg lietetonnia kohti. Helposti lietteeseen liukenevaa kalsiumsulfaattia ja magnesiumoksidia sisältävää saostusvalmistetta tarvitaan sitä enemmän mitä suurempi on lietteen kuiva-aine- ja/tai fosforipitoisuus. Menetelmän tilakäyttöä ja kannattavuutta naudanlietelannan käsittelyssä arvioidaan eri paperissa (Alasuutari ym. 2008: Lietelannan kemiallinen fraktiointi: käyttö ja kannattavuus). Tuotekehitystyö jatkuu varsinkin naudanlietelannan kohdalla.
