Lapinlahden kunnan päätoteuttaman ja Savonian Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan osatoteuttaman Lapinlahden ja lähialueiden hajautetun biokaasutuotannon ja tankkausaseman selvityshanke (LABITAS) käynnistyi 01.10.2025. Hankkeen tavoitteena on selvittää hajautetun biokaasutuotannon toimintamallin rakentumista Lapinlahden kunnan ja sen lähikuntien alueella. Tavoitteena on paikallisen biokaasuekosysteemin kehittäminen, sekä edistää kiertotaloutta ja uusien toimijoiden sijoittumista alueelle.

Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan toimesta hankkeessa selvitetään biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen hyödyntämistä, jalostamista ja jatkokäyttöä. Selvitystyötä hankkeessa tehdään kirjallisuusselvityksen ja pienimuotoisten laboratoriodemonstraatioiden avulla.

Biokaasuntuotantotekniikat ja prosessin vaiheet

Biokaasuntuotantotekniikkoina käytetään kahta eri tekniikkaa, jotka ovat märkä- ja kuivamädätys. Märkä- ja kuivamädätys eroavat toisistaan biokaasuprosessiin käytettävän syötteen kuiva-ainepitoisuuden (TS = Total Solids) perusteella. Märkämädätyksessä käytetään pääasiassa lietemäisiä syöttömateriaaleja, joissa syötteen kuiva-ainepitoisuus on maksimissaan 15 %. Kuivamädätyksessä taas syötemateriaalit ovat tekniikan nimen mukaisesti kuivia, niiden kuiva-ainepitoisuuden ollessa tyypillisesti n. 20–40 %. Molemmat tuotantotekniikat perustuvat siihen, että mikro-organismit hajottavat orgaanista ainetta anaerobisissa eli hapettomissa olosuhteissa ja tuottavat biokaasua, joka on pääasiassa metaanin ja hiilidioksidin seosta. Orgaaninen aines hajoaa hapettomissa olosuhteissa anaerobisten bakteerien toimesta neljässä vaiheessa (kuva 1), jotka ovat hydrolyysi, asidogeneesi, asetogeneesi ja metanogeneesi. (Motiva 2013) Biokaasuprosessin lopputuotteena biokaasun lisäksi muodostuu mädätettyä biomassaa eli mädätysjäännöstä.

Mädätteen jatkojalostaminen

Biokaasulaitoksen mädätysjäännöstä voidaan hyödyntää sellaisenaan lannoitteena tai se voidaan erotella neste- ja kuivajakeeseen separoimalla. Nämä jakeet voidaan hyödyntää jälleen sellaisenaan esimerkiksi lannoitteena tai jatkojalostaa. (Finnilä & Latvala 2023)

Kuivajakeen jatkojalostusmenetelmiä ovat kompostointi, terminen kuivaus, rakeistus, pyrolyysi, hydroterminen hiiltäminen sekä poltto. Taulukkoon 1 on eriteltynä nämä jatkojalostusmenetelmät sekä vertailtu niiden hyötyjä ja haittoja.

Mädätteestä eroteltu nestejae voidaan käyttää myös sellaisenaan tai sitä voidaan jatkojalostaa usein eri menetelmin. Nestejakeen jatkojalostusmenetelmiä ovat ammoniumtypen strippaus ja talteenotto, struviitin kiteytys, membraanimenetelmät ja haihdutus. Taulukossa 2 on eritelty nestejakeen jatkojalostusmenetelmät sekä niiden hyödyt ja haitat.

Mädätteen hyödyntäminen jatkokäyttökohteissa

Biokaasulaitoksen käsittelyjäännöstä eli mädätettä voidaan hyödyntää useissa eri käyttökohteissa, tyypillisin näistä käyttökohteista on kuitenkin lannoitekäyttö. Lannoitekäytön lisäksi mädätettä voidaan hyödyntää myös kuivikkeena.

Mädäte sisältää merkittäviä määriä kasveille tärkeitä pääravinteita, kuten typpeä (N), fosforia (P) ja kaliumia (K). Tämän vuoksi sitä pidetään potentiaalisena kierrätysravinteena sekä näin ollen myös vaihtoehtona teollisille lannoitteille. Mädätteen käyttö lannoitteena vähentäisi mm. synteettisten lannoitteiden ympäristövaikutuksia ja maatalouden riippuvuutta tuontilannoitteista sekä toisi säästöjä lannoitekuluissa. Biokaasulaitoksessa mädätysjäännöstä voidaan separoida esimerkiksi ruuviseparaattorilla, jolloin syntyy kaksi erillistä jaetta, kuiva ja nestemäinen jae. Separoinnin hyötynä on ravinteiden jakautuminen eri jakeisiin, joka mahdollistaa sen, että ravinteiden käyttö peltojen lannoituksessa on paremmin kohdennettavissa. Esimerkiksi biokaasulaitostoimittaja Demecan asiakastiloilla kuivajakeen fosforipitoisuus on ollut 1,4–4,2-kertainen lietelantaan verrattuna ja 2,4–14,5-kertainen mädätysjäännöksen nestejakeeseen nähden. Lisäksi separoinnin etuna on se, että mädätysjäännöksen kuivajae on hyvin tasalaatuista, mikä mahdollistaa myös tasaisen levitystuloksen. Myös nestejakeen levitettävyys paranee, sillä se on viskositeetiltaan alhaisempaa kuin lietelanta tai separoimaton biokaasulaitoksen mädätysjäännös. Kokonaisuutena mädätteen hyödyntäminen lannoitteena tukee kestävää maataloutta vähentämällä synteettisten lannoitevalmisteiden haitallisia vaikutuksia ja edistämällä ravinteiden kierrätystä. (Demeca 2024, Koszel 2017)

Osassa nautakarjatilojen biokaasulaitoksissa mädätysjäännös separoidaan ja kiinteää jaetta taas käytetään tilan karjan kuivikkeena. Separoitu mädätysjäännös soveltuukin kuivikkeeksi paremmin kuin separoitu lietelanta, sillä biokaasuprosessi vähentää merkittävästi useimpia haitallisia bakteereja, kuten kolibakteereita ja listeriaa. Lisäksi separoidun mädätysjäännöksen kuivajakeen etuna on sen pölyämättömyys kuivitettaessa. (Bywater et al. 2025, Demeca 2024, Nag et al. 2021) Kansainväliset tutkimukset tukevat mädätysjäännöksen käyttöä kuivikkeena myös ympäristönäkökulmasta. Esimerkiksi Setoguchi et al. (2022) tutkimuksen mukaan biokaasulaitoksesta peräisin olevan separoidun kuivajakeen käyttö kuivikkeena edistää ravinne- ja materiaalikiertoa maatilalla ja sillä on myös potentiaalia toimia tehokkaana maatalouden kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiskeinona.

Hankkeessa on tarkoituksena myöhemmin tutkia Lapinlahden ja sen lähialueilla syntyvien syötteiden biokaasun tuottopotentiaalia sekä tämän jälkeen tutkia biokaasukokeen mädätteen soveltuvuutta lannoite- ja kuivikekäyttöön pienimuotoisten laboratoriotestausten avulla.

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. Hankkeen toteutusaika on 01.10.2025-05.06.2026. Savonian osahanke on saanut 80 % (38 951 €) tukea Pohjois-Savon liitolta, 20 % (9 738 €) on Savonian omarahoitusta.

---

Kirjoittajat

Eevi Minkkinen, tutkimusinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu

Tiina Kemppainen, tekninen asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu

Elisa Saari, testausinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu

---

Lähteet

Bywater, A., et al. 2025. Potential for Manure-based Anaerobic Digestion –Motivations, Barriers and Approaches in Six Countries. IEA Bioenergy: Task 37.

Demeca. 2024. Mädätysjäännöksen kuivajakeen käyttö.

Finnilä, J. & Latvala, M. 2023. Biokaasuntuotannosta syntyvän mädätysjäännöksen hyödyntämisvaihtoehdot.

Kangas, E. 2023. Biokaasun tuotannon mahdollisuudet Pyhännällä.

Koszel, M. 2017. Evaluation of the Use of Biogas Plant Digestate as a Fertilizer in Field Cultivation Plant. Farm Machinery and Processes Management in Sustainable Agriculture, IX International Scientific Symposium. doi: 24326/FMPMSA.2017.33.

Kymäläinen, M. & Pakarinen, O. 2015. BIOKAASUTEKNOLOGIA Raaka-aineet, prosessointi ja lopputuotteiden hyödyntäminen. Suomen Biokaasuyhdistys ry.

Motiva Oy. 2013. Biokaasun tuotanto maatilalla.

Nag, R. et al. 2021. Evaluation of pathogen concentration in anaerobic digestate using a predictive modelling approach (ADRISK). doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.149574.

Setoguchi, A. et al. 2022. Carbon footprint assessment of a whole dairy farming system with a biogas plant and the use of solid fraction of digestate as a recycled bedding material. doi: 10.1016/j.rcradv.2022.200115.