Lapinlahden kunnan päätoteuttaman ja Savonian Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan osatoteuttaman Lapinlahden ja lähialueiden hajautetun biokaasutuotannon ja tankkausaseman selvityshanke (LABITAS) on Savonian toteutuksessa edennyt laboratoriodemonstraatio vaiheeseen. Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan toimesta hankkeessa selvitetään biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen hyödyntämistä, jalostamista ja jatkokäyttöä. Selvitystyötä hankkeessa tehdään kirjallisuusselvityksen lisäksi alkukeväällä käynnistettyjen biokaasuntuottokokeiden ja mädätteelle tehtävien laboratoriotutkimusten avulla.

Lapinlahden ja sen lähialueiden syötteet

Savonian Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan laboratoriossa suoritettiin biokaasupanoskokeet, jonka syötteinä käytettiin erilaisia Lapinlahden kunnan ja sen lähialueiden maatalouden sivuvirtoja, yhdyskuntalietteitä sekä elintarviketeollisuudessa syntyviä sivuvirtoja. Lapinlahden alueella syntyvien mahdollisten syötteiden määrät saatiin selville Lapinlahden kunnan Sweco Oy:llä teetättämän syötekartoituksen pohjalta. Tämän syötekartoituksen mukaiset Suoniemen alueen potentiaalisen biokaasulaitoksen syötteet ovat alla olevassa taulukossa 1.

Näiden sivuvirtojen lisäksi biokaasupanoskokeen syötteeksi valikoitui myös erikseen elintarviketeollisuudessa syntyvä viemäriin päätyvä jätevesi, jota syntyy noin 1 348 195 t/a, vuoden 2025 Lapinlahden jätevedenpuhdistamon virtaamatietojen ja Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan laboratoriossa määritetyn tilavuuspainon perusteella. Elintarviketeollisuuden lietteiden ja muiden sivuvirtojen osalta sivujakeita syntyy 19 000 t/a, josta 15 000 t on jo biokaasulaitokselle päätyvää lietettä, jota ei huomioitu laboratoriodemonstraatioissa. Jäljelle jäänyt 4 000 t syötemäärä sisällytettiin Savonian Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan toteuttamiin laboratoriodemonstraatioihin.

Näiden syötekartoituksessa selvitettyjen syötteiden pohjalta biokaasuntuottokoetta varten määritettiin kolme eri syöteseosta:

• Syöteseos 1: lypsy- ja lihakarjan liete- sekä kuivalanta, nurmi, sikaloiden lietelanta ja elintarviketeollisuuden muut sivuvirrat.
• Syöteseos 2: elintarviketeollisuudessa syntyvä viemäriin päätyvä jätevesi, lypsy- ja lihakarjan liete- sekä kuivalanta, nurmi, sikaloiden lietelanta ja elintarviketeollisuuden muut sivuvirrat.
• Syöteseos 3: Jätevedenpuhdistamoiden linkokuivatut lietteet

Syöteseoksiin 1 ja 3 päädyttiin sen pohjalta, että potentiaalisella Suoniemen jätevedenpuhdistuslaitoksen yhteyteen sijoitettavalla biokaasulaitoksella voitaisiin käsitellä yhdyskuntien jätevedenpuhdistamon lietteet omalla linjallaan, kun taas toisella linjalla käsiteltäisiin maatalouden ja elintarviketeollisuuden sivuvirtoja. Syöteseos 2 valikoitui sen perusteella, että pyritään selvittämään, millainen vaikutus viemäriin päätyvällä elintarviketeollisuuden jätevedellä olisi biokaasuntuottopotentiaalin kannalta.

Biokaasupanoskokeiden toteutus käytännössä

Bio- ja kiertotalouden laboratoriossa suoritettujen biokaasupanoskokeiden tavoitteena oli selvittää tutkittavien syöteseosten biokaasun- ja biometaanin tuottopotentiaalit.

Ennen kokeiden aloitusta, näytejakeille suoritettiin kuiva-aineen (TS) ja orgaanisen kuiva-aineen (VS) määritys. Tulosten pohjalta saatiin laskettua jokaisen syöteseoksen orgaanisen kuiva-aineen pitoisuudet, joiden pohjalta laadittiin koesuunnitelma. Taulukossa 2 on esitetty syöteseosten orgaanisen kuiva-aineen pitoisuudet.

Biokaasuntuottokoe toteutettiin mesofiilisenä prosessina (35 °C) 04.03.2026-02.04.2026. Koe suoritettiin BPC instrumentsin AMPTS® III – laitteistolla (Kuva 1), jonka avulla reaktoreista mitattiin kumulatiivisesti biokaasun kertymä sekä metaanin osuus. Kokeen bakteerisiirroksena käytettiin ymppiä, joka oli välpättyä Luonnonvarakeskuksen Maaningan biokaasulaitoksen käsittelyjäännöstä.

Kokeet toteutettiin neljällä rinnakkaisella pullolla, joihin punnittiin valitut syöteseokset, vettä sekä ymppiä laaditun koeasetelman mukaisesti. Tämän lisäksi pulloihin lisättiin natriumvetykarbonaattia (NaHCO3) puskuroimaan biokaasuprosessissa tapahtuvaa pH:n muutosta. Näyteseospullot punnittiin ja niiden pH mitattiin, jonka jälkeen pullojen ilmatila typetettiin inertillä typpikaasulla anaerobisten olosuhteiden saavuttamiseksi. Lopuksi pullot lastattiin AMPTS® III-laitteiston vesihauteeseen ja koe käynnistettiin.

Kokeen päättyessä pullot punnittiin ja näyteseoksista mitattiin jälleen pH. Tämän jälkeen rinnakkaisten pullojen sisällöt yhdistettiin ja kokoomanäytteistä otettiin kaksi rinnakkaista näytettä TS/VS määritykseen.

Biokaasupanoskokeessa muodostuneen mädätteen tutkiminen

Biokaasuntuottokokeen mädätysjäännöksessä on edelleen potentiaalia kiertolannoitteeksi, maanparannusaineeksi, kasvualustaksi tai kuivikkeeksi. Mädätteen soveltuvuutta eri käyttötarkoituksiin tutkittiin laboratoriokokeiden avulla.

Biokaasuntuottokokeiden mädätysjäännöksille suoritettiin ravinnepitoisuuden ja haitta-aineiden määritys ICP-OES iCAP PRO alkuaineanalyysilaitteistolla ja Elementar vario MAX cube – hiilityppianalysaattorilla. Testauksissa haluttiin myös simuloida mädätteen separointia siivilöimällä ja suodattamalla kiinteä- ja nestejae toisistaan. Myös näille erotelluille kuiva- ja nestejakeille suoritettiin ravinnepitoisuuden ja haitta-aineiden määritys. Ravinnepitoisuuksien ja haitta-aineiden pitoisuuksien perusteella peilattiin alkuperäisen mädätteen sekä jakeiden soveltuvuutta lannoitevalmisteeksi vertaamalla analyysituloksia lannoitevalmisteasetuksen antamiin raja-arvoihin.

Mädätteen soveltuvuutta kuivikekäyttöön tutkittiin vain syöteseoksen 1 osalta, sillä sen mädätysjäännös soveltuisi viranomaisen ohjeistuksen pohjalta parhaiten tähän tarkoitukseen, syöteseoksen sisältäessä vain maatalouden sivuvirtoja. Syöteseoksen 1 separoidusta ja ilmakuivatusta kuivajakeesta määritettiin pH, tilavuuspaino, vedenpidätyskyky, ja kuiva-aineen sekä orgaanisen aineksen pitoisuus.

Biokaasupanoskokeen sekä mädätteen analyysitulosten tulkinta on vielä kesken, tulokset tullaan julkaisemaan viimeistään hankkeen päättyessä 5.6.2026.

Lapinlahden ja lähialueiden hajautetun biokaasutuotannon ja tankkausaseman selvityshanke on EU:n osarahoittama hanke, jota on rahoitettu Oikeudenmukaisen siirtymän rahastosta (JTF) ja rahoittavana viranomaisena toimii Pohjois-Savon liitto.

---

Kirjoittajat

Elisa Saari, testausinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu

Eevi Minkkinen, TKI-asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu