RAHI – Jäteveden ravinteiden ja hiilen kokonaisvaltainen talteenotto -hankkeen Hämeen ammattikorkeakoulun toteutusosiossa selvitettiin puhdistamolietteestä tuotetun lietebiohiilen käyttöä eri sovelluksissa. Lietebiohiili oli tuotettu HSY:n pilot-tason pyrolyysilaitoksella Espoon Ämmässuolla pyrolysoimalla (650 °C, 30 min) Viikinmäen jätevedenpuhdistamon mädätettyä puhdistamolietettä yhdessä puuhakkeen kanssa. Lietebiohiili oli pyrolysoinnin jälkeen sammutettu vedellä. Pyrolysoitavan seoksen kuiva-aineesta oli 70 % mädätettyä lietettä ja 30 % puuhaketta. Lietebiohiilen lannoitevaikutusta testattiin peltoviljelyssä HAMKin Lepaan toimipisteessä. Lietebiohiiltä käytettiin sellaisenaan sekä seostettuna HSY:n Ämmässuon biokaasulaitoksen yhdyskuntabiojätepohjaiseen mädätteeseen kahdessa eri pitoisuudessa. Kesällä 2022 toteutetussa kokeessa oli kolmiportainen lannoitekontrolli ja viisi käsittelyä: mädäte sellaisenaan ja mädäte yhdessä ammo- tai vesisammutetun lietebiohiilen kanssa, kahdella eri seossuhteella (lietebiohiilen osuus 3 ja 6 massa-%). Kasvuston kehittymistä seurattiin drone-kuvausten avulla. Kuva-aineistosta tuotettiin numeerista dataa kuvaamaan kasvuston määrää. Kuvaukset tehtiin DJI Matrice 210 RTK V2 -dronella ja Micasense Altum -multispektrikameralla, jolla pystyttiin ilmakuvaamaan koealue kuudella eri aallonpituusalueella (blue, green, red, red-edge, NIR ja LWIR). Koealueen luonnehdintaan käytettiin ns. NDVI-indeksiä, joka avulla voidaan kvantifioida vihreän määrä kuvausalueella. Alkutilanteessa peltomaasta kairattiin koontinäyte, mistä tehtiin maalajitekoostumus (mekaaninen maa-analyysi). Kokeen aikana seurattiin käsittelyjen vaikutuksia maaperässä ottamalla maakairanäytteitä kolme kertaa: ennen kokeen käynnistystä, noin kolmen viikon kuluttua materiaalien levityksestä ennen rikkakasvien ruiskutusta ja kokeen lopussa. Maakairanäytteet otettiin alkutilanteessa kerranteittain (4 kerrannetta), 20 kairausta per kerranne, mistä saatiin 4 koontinäytettä. Kahdella muulla näytteenottokerralla otettiin kairanäytteet ruuduittain (32 ruutua), 20 kairausta tai yksi litra maanäytettä per ruutu, mistä saatiin 32 koontinäytettä. Koontinäytteistä tehtiin maa-aineksen perustutkimus ja typpianalyysit. Perustutkimus sisälsi seuraavat analyysit: johtoluku, pH, P (liukoinen), K, N, liukoinen-N, Ca, Mg, S, multavuus (aistinvarainen), kationinvaihtokapasiteetti (laskennallinen). Lisäksi analysoitiin kuiva-aine, hehkutushäviö (orgaaninen aines) ja tuhkapitoisuudet. Nämä tehtiin alku- ja lopputilanteen koontinäytteistä. Kokeen lopussa sato kerättiin ruuduittain, jokaisesta ruudusta satokehikon alalta (0,71 m x 0,71 m = 0,5 m2). Tähkät leikattiin, punnittiin ja määritettiin kuivapaino. Tähkistä irrotettiin jyvät, punnittiin jyväsato ja määritettiin jyvien kuivapaino ja typpipitoisuus. Punnitus- ja analyysituloksista laskettiin jyväsato per hehtaari kerranneittain ja keskiarvona käsittelykohtaisesti. Lietebiohiilen sisältämän fosforin liukoisuutta testattiin uuttokokeilla, ja tulosta verrattiin sitä vastaavaan pyrolysoinnin syötteeseen eli lietemädätteeseen. Fosforin liukoisuustestausta uuttokokein tehtiin myös muilla puhdistamolietteistä tuotetuilla lietehiilillä ja yhdellä biojätepohjaisesta mädätteestä valmistetulla biohiilellä sekä näitä vastaavilla pyrolysoinnin syötteillä. Fosforin liukoisuustestaus toteutettiin kolmella eri uuttomenetelmällä. Menetelmät olivat vesi-, muurahaishappo- (2 % muurahaishappo) ja neutraali ammoniumsitraattiuutto (NAC) (SFS-EN 15958, SFS-EN 15957). Kokeissa mitattiin liuoksen fosforipitoisuuksia uuton jälkeen, mistä laskettiin liuokseen uuttunut fosforimäärä suhteessa lähtöaineen fosforimäärään. Testaukset tehtiin HAMK Bion laboratorioissa Hämeenlinnan korkeakoulukeskuksessa.

2023