Kuivikkeiden tuotanto - SeAMK Projektit

Kuivikkeiden tuotanto

Blogi:

Kemppaisen tutkimus vuodelta 1985 (33 s.) tarkasteli eri kuivikkeiden vaikutusta lannan arvoon ja ammoniakin sitomiskykyyn. Tutkimuksessa käytetyt kuivikkeet lypsylehmillä olivat sahanpuru, turve ja olki. Vajaassa neljässäkymmenessä vuodessa Suomessa saatavista kotieläintenkuivikkeista valtaosa on edelleen turve- ja puupohjaisia, sekä olkea (Alasuutari & Palva 2014, s. 14; Sormunen, 2018, s. 4; Saastamoinen ym., 2022, s.11–15). Onneksi markkinoille on tullut uusia tuotteita ja tuotekehitystä tehdään aktiivisesti, mm. Biolan Oy:n, Kiteen Madon ja Mullan sekä Penerg Oy:n toimesta, jolloin saatavilla olevat kuivikkeet ovat monipuolistuneet.

Kuva 1. Kuivikkeita valmistetaan nykyisin monenlaisesta materiaalista monenlaiseen muotoon.

 

Silti turve on yleisin kuivike. Broilereilla käytetystä kuivikkeesta Suomessa 99,5 % on edelleen turvetta (TEM, 2021, s. 49–50). Turve ja puupohjaisten kuivikkeiden suuren määrän selittää tuotantoketjun lyhyys, saatavuus, hinta ja käyttökokemus. Puupohjaisia tuotteita on metsävaltaisessa Suomessa syntynyt jo pelkästään sahateollisuuden sivutuotteena, jolloin sahanpurun ja kutterin tuotantoketju on ollut lyhyt ja hinta kohtuullinen. Turvetta syntyy energiateollisuuden sivutuotteena ja tuote on valmis liki heti noston jälkeen (Alakangas ym. 2021, s. 28–89). Kuivikkeiden tuotannon kustannusrakenne on siten yksinkertainen ja tuotanto tehokasta. Suurimmat kustannukset kuivikkeiden tuotannossa ovat työ, varastointi ja kuljetuskustannus.

Hankkeen yksi tavoitteista oli tarkastella eri kuiviketyyppien tuotantoketjuja. Kirjallisuuden, haastattelujen ja tutkimusten perusteella saatiin koostettua lyhyt kuvaus eri raaka-aineista valmistettavien kuivikkeiden tuotantomalleista. Tarkastelussa olemme tarkastelleet koko tuotantoeläinsektoria ja siinä käytettäviä kuivitusmateriaaleja. Ulkopuolelle olemme rajanneet tilakohtaiset erikoisratkaisut, kuten hiekkaparret.

Kuivikevaihtoehtojen tuotantomallit

Turve

Kuivikkeena käytettävä turve on pääosin energiaturvenevojen pintakerroksesta kerättyä vaaleaa ja osittain hajonnutta suobiomassaa (TEM, 2021, s. 11–15). Pääsääntöisesti pintakerroksesta saatava kuiviketurve on energiatuotantoon avatun turvenevan sivutuote. Nevalta saatavan kuiviketurpeen määrä riippuu muun muassa suotyypistä, turvekerroksen paksuudesta ja suon historiasta.

Turve nostetaan traktorivetoisilla turvenostokoneilla aumaan, jossa turve kuivaa (Alakangas ym. 2021, s. 28–79). Turve seulotaan. Turve voidaan vielä kuljettaa ja välivarastoida ennen kuljetusta loppukäyttäjälle. Turve voidaan myös pakata eri kokoisiin pakkauksiin, joita on helpompi kuljettaa ja käsitellä.

Puu ja sen sivutuotteet

Puupohjaiset kuivikkeet suurelta osin sahateollisuuden sivutuotteita (Sormunen, 2018, s. 23–24; Woodpolis, i.a.). Sahanpuru tai kutterilastu voidaan siirtää sellaisenaan irtotavarana lyhyen varastoinnin jälkeen loppukäyttäjälle tai tuotetta voidaan jalostaa erilaisin laatua ja käytettävyyttä parantavin prosessien avulla. Muutamat kuivikkeen tuottajat, kuten LaatuLastu Oy, tuottavat kutterikuiviketta päätuotteena (Woodpolis, i.a.). Puhtaasti puuteollisuuden tai sahatoiminnan sivutuotteena myytävä kuivike ei yleensä ole tasalaatuista esimerkiksi partikkelikoon, puulaadun kosteusprosentin tai hygieenisyyden suhteen (Woodpolis, i.a.). Tällöin tuotantokustannukset ovat kuitenkin matalat ja tuotanto kustannustehokasta.

Erilaiset käsittelyt tasalaatuistavat massaa ja pakkaaminen helpottaa käsittelyä, varastointia, sekä kuljetusta. Erilaisilla prosessoinneilla sujuvoitetaan kuivikkeen käsittelyä ja varastointia tilalla (Alasuutari, 2011). Kutterilastu voidaan edelleen jalostaa esimerkiksi seulomalla, pölynpoistolla, lämpökäsittelyllä ja puristamalla purusta pellettejä (Sormunen, 2018, s. 23–28). Esimerkiksi pölyn poisto lisää eläinten ja ihmisten hyvinvointia, sekä tuotteen käyttömukavuutta (Sormunen, 2018, s. 5–7). Esimerkiksi LaatuLastu Oy tuottaa puhtaasti kuivikkeeksi valmistettua kutterilastua, joka kuivataan 100 asteessa kiertoilmassa heti höyläyksen jälkeen (Woodpolis, i.a.). Kuivauksen jälkeen kutteri paalataan. Tällöin saadaan kuiviketta, joka on kuivaa, eikä siinä ole valmiiksi bakteereja.

 

Kuva 2. Kovaa kuivikekutteripellettiä käytetään esimerkiksi lemmikkien kuivituksessa. Talvella 2022-2023 suurin osa Suomessa tuotetusta puupelletistä meni energiantuotantoon.

 

Kaikki raaka-aineen lisäprosessointi aiheuttaa lisäkustannuksia tuotteen valmistajalle, kuten työkustannuksia, laitteistokustannuksia, energiakustannuksia, tuotekehitystä ja pakkaukseen ja varastointiin liittyviä lisäkustannuksia. Käsittelyyn ja prosessointiin liittyviä kustannuksia ovat lisäksi pelletöintiin liittyvät laiteinvestoinnit ja pellettien murskaukseen liittyvät kustannukset. Mitä pidemmälle tuotetumpi tuote, myös markkinointi ja myynnin edistäminen kuuluvat mukaan kuvaan. Toisaalta tuotekehityksen avulla voidaan parantaa markkina-asemaa ja edistää myyntiä.

Olki

Valtaosa Suomessa käytettävästä olkipohjaisesta kuivikkeesta on kotimaassa tuotettua ja paalattua pitkää ja prosessoimatonta olkea. Olkipaalit hajotetaan tai murskataan tilalla tarpeen mukaan esimerkiksi apevaunulla. Olkea voidaan korjata ja säilöä myös irtotavarana, jolloin korjuu tapahtuu noukinvaunulla ja säilöminen laakasiiloon tiivistämällä massa esimerkiksi säilörehun alle (Manni & Huuskonen 2021, s. 7–21). Irtonatavarana säilöttyä kuiviketta käytetään yleensä naudoilla, kuten lihasonneilla. Koska olki on sivutuote, ei kasvuston perustamiskustannukset kuulu kuivikkeen kustannusketjuun (Jokela, 2018, s. 18–20). Kustannukset muodostuvat pellolla tapahtuvasta pöyhinnästä, paalauksesta, mahdollisesta muovituksesta ja näihin liittyvästä henkilötyöstä ja konekustannuksista. Lisäksi kuivikkeen tuotantoon liittyy varastointi ja logistiikka. Osalla tuottajista myös markkinointi ja kuljetus asiakkaalle. Oljen keruu osuu myös kiireiseen aikaan tiloilla, jolloin myös kustannukset kohoavat (Knuuttila, 2002).

Suomessa on laadukkaalle kuivikeoljelle olemassa markkinat. Kastunut olki on mikrobeille lisääntymisalusta, lisäksi kosteana kerätty olki voi sisältää homeita, bakteereja ja sieniä, sekä mikrobipölyä (Knuuttila, 2002). Laadukkaasta ja pölyämättömästä tuotteesta voidaan pyytää markkinoilla korkeampaa hintaa, kuin heikompilaatuisesta. Oljen korjuukosteus vaikuttaa suoraan oljen vedensitomiskykyyn ja hygieenisyyteen. Se vaikuttaa myös tuotantokustannuksiin, sillä kostean oljen säilyvyys on heikompaa ja aiheuttaa herkästi varastointitappioita (Manni & Huuskonen, 2021, 7–21). Tuotannon kustannustehokkuuteen vaikuttaa lisäksi korjattavan peltopinta-ala, eli massan volyymi, mikä vaikuttaa konekustannusten jakautumiseen (Jokela, 2018, s. 18).

Ulkomailla tuotetaan puristepellettiä, joka vaatii oman urakointityökoneensa. Suomessa pellettiä ei tuoteta toistaiseksi kaupallisesti. Suomessa markkinoilla oleva olkipelletti on Keski-Euroopassa tuotettua. Pellettejä tuotetaan joko suoraan pellolla koneilla tai olki kerätään pelloilta 12–18 % kosteudessa ja kuljetetaan pelletöintilaitokselle (Ekograns, i.a.). Olki murskataan ja puristetaan pelletiksi. Samalla voidaan tehdä esimerkiksi kuumakäsittely, joka tuhoaa bakteereja. Prosessi on käytännössä sama, kuin polttopellettien tuottaminen, mutta vaatii pellettipuristimen, joka tuottaa löyhempää ja hajoavampaa pellettiä (Tuovinen, 2023). Useat kuivikkeena myytävät pelletit ovat kuitenkin valmistettu samalla paineella, kuin polttopelletti, jolloin kuivike hajoaa hitaasti eläinten makuualustaksi (Tuovinen, 2023). Myös traktorivetoisia pellettipuimureita on maailmalla, mm. Krone Premos 5000 (Krone, i.a).

Kuva 3. Olkipellettimursketta
Järviruoko/Ruokohelpi

Järviruoko (Phragmites australis) on koko Suomessa kosteikoilla ja järvenrannoilla esiintyvä monivuotinen luonnonvarainen kasvi, jota voidaan siirtää esimerkiksi juurakosta uusille kasvupaikoille (Naukkarinen, 2021, s. 7).  Ruokohelpi (Phalaris arundinacea L.) on monivuotinen peltoviljelykasvi, joka menestyy liki koko maassa vaihtelevissa kasvuolosuhteissa (Naukkarinen, 2021, s. 8). Kasvien viljelykasvustot uusitaan, kun satotasot alkavat laskemaan. Niiton lisäksi kasvustot eivät vaadi huoltotoimenpiteitä, sillä kasvit käyttää tehokkaasti hyväksi maassa olevia ravinnevarantoja (Naukkarinen, 2021, s. 8). Sekä järviruokoa, että ruokohelpiä voidaan käyttää ravinteiden kerääjinä esimerkiksi kosteikoiksi muutetuilla turvemailla. Tuotteiden kustannustehokkuutta tarkasteltaessa tulee tarkastella myös peltoviljelystä ja peltojen hallinnasta koituvia kustannuksia. Järviruokoa saadaan myös sivutuotteena mm. rantojen puhdistusniittojen ja kosteikkojen hoitotoimenpiteiden yhteydessä.

Järviruoko ja ruokohelpi korjataan talvella tai keväällä, jolloin ruoko on kasvissa kuivunut talven aikana (Lyöttilän Maamiesseura Ry, i.a.). Tällöin voidaan säästää kuivauskustannuksissa. Järviruo’on korjuu tapahtuu esimerkiksi mönkijällä, jossa on niittoterä. Korjuun yhteydessä massa niputetaan, jolloin lastaus, kuljetus ja varastointi sujuu helpoiten. Kuivunut kasvusto voidaan myös korjataan keväällä paaliksi ja murskataan paalisilppurilla kuivikkeeksi. Tuotteita voidaan käyttää oljen tapaan kuivikkeena ja myydä esimerkiksi paalina loppukäyttäjille, jotka silppuavat paalin esimerkiksi apevaunulla. Pääsääntöisesti markkinoilla on kuitenkin valmiiksi silputtua irtotavaraa. Suomessa on muutama kuivikkeen tuottaja, jotka käyttävät raaka-aineena kyseisiä kasveja. Lisäksi Suomeen tuodaan myös ulkomailla tuotettuja järviruoko tai ruokohelpi kuivikkeita, kuten pellettiä.

Hamppu

Hampunpäistärettä tuotetaan peltoviljellystä kuituhampusta (Cannabis sativa L.). Hamppu on yksivuotinen kasvi, joka kasvaa Suomessa 3–4 metriseksi, tuottaa kuiva-ainetta 6–10 tn/ha (Juvonen, 2014, s. 13–16). Hampun viljelypinta-alat ovat vaihdelleet voimakkaasti Suomessa vuosikymmenten aikana. Tällä hetkellä pääosa viljellystä hampusta on sopimustuotettua öljyhamppua (Transfarm, i.a.). Hampun varsi voidaan jakaa pitkäkuituiseen ja lyhytkuituiseen osaan (Ikonen ym., 2015, s. 5–10). Lyhytkuituisesta osasta tuotetaan kuivikepäistärettä.

Hamppu on maanparannuskasvi, eikä tarvitse kasvinsuojelutoimenpiteitä, mutta vaatii maan muokkauksen ja lannoituksen. Hampun biomassa voidaan korjata syksyllä tai keväällä (Ikonen ym., 2015, s. 5–10). Keväällä korjattu hamppu on talven aikana kuivanut, eikä tarvitse erillistä kuivausta. Kuituhampun kuitu ja päistäreosa ovat erottuneet veden jäätymisen myötä ja talvi on kuivattanut massan. Hamppukasvusto korjataan joko jyräten tai niittämällä. Kaadettu kasvusto karhotetaan ja lopulta paalataan. Murskauksessa kuitu ja päistäre erottuu. Murskaus suoritetaan loukuttamalla tai vasaramyllyllä pariin kertaan. Prosessissa voidaan tehdä myös pölynpoistoa. Ravistelupöydän avulla kuitu ja päistäre erotellaan toisistaan.

Pellava

Peltopellava (Linum usitatissimum) on yksivuotinen peltokasvilaji. Kasvi vaatii hyvin kuohkeutetun maan, jonka rikkakasvitorjunta on tehty hyvin (Valkonen, 2010, s. 19-25). Typpi- ja fosforilannoituksen suhteen kasvi on vaatimaton, mutta tarvitsee riittävästi kaliumia kasvuun ja kehitykseen. Matalana kasvina rikkakasvien torjunnasta tulee huolehtia kasvukauden aikana. Tarpeen vaatiessa myös hyönteistorjuntaa suositellaan viljelyohjeissa. Korsisato on 3000–6000 kg/ha. Korjuu suoritetaan syksyllä niittämällä tai nyhtämällä. Korjuu on osoittautunut haastavaksi esimerkiksi Valkosen (2010, s 25-38) opinnäytetyön koeosuudessa. Massa paalataan löyhästi ja kuivataan joko pellolla tai kylmäkuivurissa. Kuitu ja päistäre erotetaan vasaramyllyllä tai olkimyllyllä.

Valmiit kuivikeseokset

Valmiita kuivikeseoksia on rajallinen määrä Suomen markkinoilla (Hautala, 2023). Suurin osa on turpeen ja kutterin eri seossuhteilla olevia tuotteita. Suurin osa käytetyistä seoksista valmistetaan paikan päällä kotieläintiloilla, missä myös kuivikkeita käytetään. Kotieläintiloilla seosten raaka-aineet ja seossuhteet vaihtelevat paljon. Turve-kutteri seoksen lisäksi käytettyjä ovat mm. hamppupäistäre-turveseokset ja turve-ruokohelpiseokset. Tilalla seosten valmistukseen tarvittavat koneet, työaika, varastointi ja levityskalusto riippuvat paljolti siitä, missä muodossa ja mitä kuiviketta tilalle otetaan seoksiin. Pyöröpaalin silppuaminen ja käsittely vaatii enemmän työaikaa ja koneita, kuin suursäkissä myytävän valmiin turvekuivikkeen käsittely. Kuivikkeiden käsittelykustannukset voivat nousta varsin korkeiksi, jos tilalla aletaan tuottamaan muun työn ohessa omia kuivikeseoksia.

Biolan Oy pilotoi Euran tehtaallaan BiolanMix -seoskuiviketta. Tuote sisältää suobiomassaa, pääosin rahkasammalta, ja puukuituhierrettä. Suobiomassaa kerätään tällä hetkellä eri puolilta Suomea suomailta maaomistajan luvalla eri käyttötarkoituksiin. Korjuumenetelmiä ja tekniikkaa on kehitetty aktiivisesti jo ainakin kahdeksan vuoden ajan (Näkkilä ym. 2015; Biolan ym., 2021; Murorinne, 2021). Korjuusta tulee olla selkeä suunnitelma ja dokumentit, joilla todennetaan kestävän korjuun periaatteiden toteutuminen. Alue ennallistetaan keräämisen jälkeen, seuraavan kerran keruu voidaan toteuttaa noin 30 vuoden päästä. Keruu syvyys on noin 30 cm pinnasta, mutta riippuu myös paljon sammalkerroksen paksuudesta. Korjuu tapahtuu koneilla, esimerkiksi Ecomossin patentoidulla sammalenkeruukoneella (Anttila, 2016; Murorinne, 2021). Suomassa kuljetetaan välivarastoon, kuivataan ja hienonnetaan (Näkkilä, 2017, s. 2–3). Massan tarkempi käsittely riippuu tuotannosta ja tarpeista. Puuhierre on puolestaan metsäteollisuuden sivutuotteista prosessoitua huokosmaista ja pehmeää kuitua, jota voidaan käyttää kuivikkeena tai kasvualustoissa (Rautkoski ym. 2015; Silvan i.a.).

 

Kuva 4. BiolanMix kuivike kuvattu laboratoriossa kuivattuna.
Kuva 5. Kuivike BiolanMix oli käytössä hankkeen pilottikokeissa broilereilla. Kuivike on hyvin vaaleaa ja antaa valon tunnetta halliin.

 

Muut kuivikkeeksi mahdollisesti soveltuvat materiaalit ja sivuvirrat

Tähän joukkoon kuuluu laaja skaala eri tavoin prosessoituja tuotteita, joita ei ole saatavilla sellaisenaan kuivikkeeksi (Hautala, 2023). Joukossa on materiaaleja, kuten hygienisoitu lanta ja paju, joita tunnetusti on käytetty tai käytetään kuivikkeena, mutta joita ei löydy markkinoilta Suomesta. Kaikki ryhmän raaka-aineet ja sivujakeet vaativat lisätutkimusta, jotta niiden soveltuvuus kuivikkeeksi voidaan selvittää.

Hankkeen Työpaketti 1 raportin mukaisesti potentiaalisia raaka-aineita kuivikkeiksi olisi a) viljeltävät tai kasvatettavat kasvit, kuten osmankäämi, paju ja nurmikasvit, b) sivutuotteet, esimerkiksi hygienisoidut ja stabiloidut biokaasulaitoksen mädätekuivajae ja eläinperäiset kuivalannat ja c) jalostetut materiaalit, kuten biohiili.

Osmankäämi

Suomessa kasvaa luonnostaan useita eri osmankäämien (Typha spp.) alalajeja kosteikoilla (Naukkarinen, 2021, s. 4). Osmankäämien biomassan käyttömahdollisuuksista on kiinnostuttu viime vuosina, esimerkiksi rakennusteollisuuden raaka-aineena. Kasvusto perustetaan istuttamalla, juurakon siirrolla tai kylvämällä. Kasvi viihtyy ravinnerikkaassa maassa, joissa on hyvä kosteus. Kuten järviruoko ja ruokohelpi, myös osmankäämi kerätään kuivikemateriaaliksi talven kuivattamana. Korjuu tehdään vedenpinnan yläpuolelta. Osmankäämin jalostaminen kuivikkeeksi noudattelee samaa kaavaa, kuin aiemmin esitettyjen ruokohelven ja järviruo’on käsittely.

Säilörehu

Maailmalla erilainen kuivikkeiden parantelu lisäaineilla ja kemiallisella käsittelyllä on tavallista. Hankkeen aikana näistä taustoista tuli ajatus tarkastella säilörehunurmea kotieläinten mahdollisena kuivikkeena. Käytetäänhän kuivaa heinää ja olkeakin kuivikkeena.

Maailmalla on tehty kokeita esimerkiksi säilörehumaissin käytöstä broilereiden kuivikkeena ja testaamalla erilaisia kuivikkeita happamoittavia lisäaineita (van Harn ym., 2012; Toppel ym., 2019). Suomessa rehumaissin viljely on vielä kohtuullisen vähäistä, mutta sen sijaan meillä viljellään paljon nurmibiomassoja. Osa on luonnonhoidollisia, mutta suurin osa nurmesta menee eläinten säilö- ja kuivarehuksi, biokaasulaitosten panokseksi sekä viherlannoitusnurmeksi. Nurmikasvusto uusitaan 2–5 vuoden välein pellolle, jossa rikkatorjunta on alustavasti hoidettu hyvin. Nurmikasvusto vaatii lannoituksen ennen kylvöä ja lannoituksen kasvukauden alussa. Satoja korjataan 1–3 kertaa kasvukaudessa. Niiton jälkeen kasvusto vaatii lannoituksen, esimerkiksi naudan lietelannalla. Korjuu tapahtuu esimerkiksi niittämällä ja massa karhotetaan ennen keräämistä. Happo lisätään massaan korjuun yhteydessä. Massa ajetaan aumaan tai siiloon, joka peitetään.

Massan mahdollinen käyttö kuivikkeena vaatii rehun kuivaamisen, sillä korjuun yhteydessä massa on hyvin vesipitoista. Vaihtoehtona nurmikasvustojen annetaan korsiintua, jolloin vesipitoisuus laskee ja massa voidaan korjata kuivaheinänä. Tuore säilörehu ja kuivaheinä voidaan kumpikin kerätä myös suoraan paaliin, jolloin käsittely helpottuu.

Paju

Pajun käyttöä kuivikkeena on tarkastellut ainakin Carbons Finland Oy (Carbons, i.a.). Pajua kasvatetaan lyhytkiertoisesti, tarkoittaen 1–3 vuoden kiertoa (Carbons, i.a.; Viherä-Aarnio ym., 2022, s. 15–34). Perustaessa tulee valita kestävä lajike, joka vesoo riittävästi. Kasvatusaika samalla juurakolla voi olla jopa 20 vuotta. Kasvusto perustetaan, kuten mikä tahansa peltokasvusto ja tehokas tuotanto vaatii panostusta mm. pelon vesitalouteen ja ravinteikkuuteen. Paju korjataan myöhäisen syksyn ja kevään välillä lehdettömänä ajosilppurilla tai sokeriruokosilppurilla. Paju on mahdollista hakettaa 20 mm seulan läpi, laite-esimerkkeinä Haybuster ja vasaramylly. Pajun kosteusprosentti vaikuttaa siihen, tuleeko kuivikehake kuivattaa ennen käyttöä.

Biohiili

Materiaali on biomassasta, pääasiassa eri puulajeista, pyrolyysilla valmistettavaa hiili ja mineraali tuotetta, jota voidaan käyttää esimerkiksi maanparannusaineena tai vedenpuhdistuksessa (Soikkonen, 2022, s. 2–6). Sen keskeisiä ominaisuuksia ovat veden ja ravinteiden pidätys, sekä alkalisuus (Pitkänen, 2022, s. 16–21 ja s. 36–57). Puulaji vaikuttaa tuotteen huokoisuuteen. Myös pyrolyysi prosessin lämpötila ja jälkikäsittely vaikuttavat ominaisuuksiin sekä lopullisen tuotteen hintaan.

Biohiili ei todennäköisesti tule olemaan itsessään varteenotettava kuivike kotieläimille, mutta sen käyttöä kuivikeseoksissa on testattu muun muassa Savonian ja Luken yhteisessä FarmGas-PS2-hankkeessa (Savonia, i.a.).

Biokaasulaitosten sivutuotteet

Mädätejäännös on biokaasulaitoksen sivutuote. Biokaasulaitoksen prosesseissa käytetään erilaisia korkean kuiva-aineen biomassoja, jotka palavat prosessissa (AES-verkostot, 2020). Massat voivat olla esimeriksi nurmia tai lantaa. Suurin osa mädätejäännöksistä käytetään pääsääntöisesti lannoitteena ja maanparannusaineena. Savonian ja Luonnonvarakeskuksen yhteisessä hankkeessa FarmGas-PS2-hankkeessa kokeillaan kuitenkin separoidun lantapohjaisen biokaasumädätteen käyttöä lypsylehmien kuivikkeena (Ruuska ym. 2021).

Separoitu ja hygienisoitu kotieläinten lanta

Maailmalla ja meillä Suomessa jokin karjatilat ovat ottaneet käyttöön lannan separointiin perustuvaa kuivitusta (Palva & Alasuutari, 2014; Heikkilä, 2017). Prosessissa lietelanta separoidaan erillisellä separointilaitteistolla (Palva & Alasuutari, 2014). Nykyisellä tutkimustiedolla kuivikkeeksi valmistettua separoitua lantaa ei pidä käyttää kuin lantaa tuottavan tilan kuivituksessa. Jakeessa on havaittu esimerkiksi naudoille utaretulehduksia aiheuttavia bakteereja (Palva & Alasuutari, 2014). Separoitu kuivikelanta ei kestä pitkää varastointia. Meillä ja maailmalla etsitään keinoja lannan hygieenisyyden ja käyttömahdollisuuksien parantamiseksi. Yksi vaihtoehto on lannan kuumakäsittely. Hygienisoitu lanta -hankkeessa hygienisoidaan hevosen turve- ja kutteripohjaista kuivalantaa (HAMK, i.a.). Pikahygienisointilaitteistolla lanta kuumennetaan 70°C lämpötilaan. Käsittelyaika on tunti. Käsittelyllä lannasta tulee EU:n asetusten mukainen maanparannusaine, mutta sillä on myös tehty hankkeen aikana kuivituskokeita. Käsittely tappaa lannasta taudinaiheuttajat, sekä itävät rikkakasvien siemenet.

Tuotannon kustannuksista

Kustannustehokkuus tarkoittaa olemassa olevien resurssien mahdollisimman tehokasta käyttöä suhteessa tuotokseen. Hyödykkeiden tuotannossa ja markkinoissa se tarkoittaa kustannusten ja tuoton suhdetta. Tässä tutkimuksessa emme päässeet tarkastelemaan eri kuivikevalmisteiden tai raaka-aineiden kustannustehokkuutta niin perusteellisesti, kuin oli tavoite. Laskelmien tekeminen vaatisi selkeitä kustannusarvioita esimerkiksi mädätejäännöksen varastoinnille ja prosessoinnille, suobiomassojen korjuulle tai ruokohelpikuivikkeiden valmistamiselle. Iso osa tiedosta ei ole julkista.

Kuivikkeet ja kuivikkeiksi soveltuvat sivutuotteet, sekä mahdollisesti kuivikkeeksi soveltuvat tuotteet voidaan jakaa kahteen eri pääryhmään: a) päätuotteet ja b) sivutuotteet. Päätuotteena materiaalille lankeaa koko raaka-aineen hankinnasta, työstä ja koneinvestoinneista kertyvät kulut. Lisäksi tuotteen valmistamiseen kuuluvat myös prosessointi, varastointi, mahdollinen pakkaaminen. Myös tuotteen markkinoinnista tulee kustannuksia. Päätuotteelle lankeaa myös tuotekehityksen ja työvoiman kustannukset. Tällöin tuotteen menekin, tasaisen raaka-aineen saatavuuden ja hinnan merkitys korostuvat. Suurena haasteena  kuivikkeiden tuotannossa asiantuntija haastattelun mukaan tulee tuotekehityksen hinta ja siihen kuluva aika sekä raaka-aineen tasainen saatavuus (Kinnunen, 2023). Varsinkin viljeltävien raaka-aineiden saatavuuden ja laadun olla hyvä, sekä hinnan kohtuullinen. Tuotannon vakiintuessa ja asiakaskunnan lisääntyessä ei saa olla riskinä, että raaka-aineen saatavuus vaihtelee vuosittain merkittävästi. Raaka-aineen saatavuuteen vaikuttaa taasen maatalouspolitiikka, peltoviljelykustannukset ja tuotteiden markkinahinnat.

Kuivikkeeksi myydään paljon sivutuotteena saatavia raaka-aineita ja kuivikkeeksi valmiiksi soveltuvia sivutuotteita. Tällöin toiminnan päätuote on jokin toinen hyödyke, kuten rakennuspuutavara tai biokaasu. Sivutuotteen kustannukset ovat tällöin varastointi, käsittely, varastointi ja mahdolliset laiteinvestoinnit. Kuitenkin tuotannon kustannuksissa tulee huomioida myös työ-, pakkaus- ja markkinointikustannukset. Kuitenkin sivutuotteen merkitys liiketoiminnassa on yleensä vähäisempi, jolloin kuivikemyynti voi pyöriä pienemmällä katteella. Kotieläinkuivikkeeksi myytävän turpeen tuotanto on pääasiallisesti energiaturpeen nostossa syntyvää sivutuotetoimintaa. Tämän vuoksi turve on ollut edullista ja toisaalta myös kannattavaa liiketoimintaa turveyrityksille.

Tärkeimmät kuivikkeet, kuten turve, kutteri ja olki ovat Suomessa varsin vähän prosessoituja tuotteita. Niiden tuoteketju ei ole pitkä ja erilaisia erikoislaite ja koneinvestointeja kuivikkeen valmistamiseksi ei ole tarvittu tehdä. Esimerkiksi raaka-aineiden pelletöinti, pölynpoisto, seulonta tai ruokovartisten kasvien murskaus vaativat erillisiä laiteinvestointeja. Pelletöinnin ehtona on laitteiston lisäksi myös eri raaka-aineiden erilaiset optimi kosteusarvot ja riittävä hienontaminen ennen puristamista (Aalto, 2012). Pellettien tuotanto vaatii siis pellettilaitteiston lisäksi tuotantoon soveltuvan kuivausjärjestelmän, vasaramyllyn sekä seulan. Toisaalta myöskään energiapellettien laitteisto ei välttämättä sovellu sellaisenaan kuivikepellettien valmistukseen, sillä kuivikepellettien  kovuusvaade on erilainen (Tuovinen, 2023). Esimerkiksi ruokohelpipelletin tulisi hajota eläinten alla tasaiseksi pehkuksi, eikä jäädä karkeaksi rakeeksi eläinten alle. Kuivikkeiden prosessointiin ei ole välttämättä myöskään valmista ratkaisua, mikä vaatii investointien lisäksi tuotekehittelyä ja laitteiden modifiointia tarpeiden mukaan (Kinnunen, 2023).

 

Lähteet

Aalto, M. (2012). Pelletöintiprosessi ja ohjeita pelletöintiin pienen mittakaavan laitteistolla. Oulun seudun ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/333386/Pellettien_valmistus_ja_ohjeistus.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Agroekologisten symbioosien verkostot -hanke (AES-verkostot). (2020). Kuivamädätyslaitos hyödyntää maatilalla lanat ja peltobiomassat. (Ravinne- ja energiaomavarainen alueellinen ruokajärjestelmä, tietoisku 5). Haettu 10.05.2023. https://blogs.helsinki.fi/palopuronsymbioosi/files/2020/04/AES-verkostot-tietoisku-nro-5-Kuivam%C3%A4d%C3%A4tyslaitos-hy%C3%B6dynt%C3%A4%C3%A4-maatilalla-lannat-ja-peltobiomassat.pdf

Alakangas, E., Hölttä, P., Juntunen, M., Vesisenaho, T. (2021) Energiaturpeen tuotantotekniikka. (Jyväskylän Ammattikorkeakoulun Julkaisuja -sarja, 120). JAMK, s. 28-79, https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/33382/JAMKJULKAISUJA1202011_web.pdf?sequence=1

Alasuutari, S. & Palva, R. (2014). Kuivitusopas. (Maataloustyö ja tuottavuus 3/2014). Työtehoseura.

Alasuutari, S. (2011). Kuivikkeiden varastointi ja kuivitusmenetelmät. (TTS:n tiedote, Maataloustyö ja tuottavuus 8/2011 (635)). Työtehoseura.

Anttila, T. (2016). Suot hyötykäyttöön – EcoMoss Oy:n sammalenkeruuketju. Koneviesti. Haettu: 17.07.2023. https://www.koneviesti.fi/huolto-ja-tekniikka/c209e56f-291f-5ec4-bca7-c626d232166a

Biolan Group., Kekkilä -BVB Oy., Koneyrittäjien liitto., Metsähallitus., Maataloustuottajien Keskusliitto (MTK)., Turveruukki Oy., Neova Oy. (2021). Rahkasammaleen kestävän keruun työohje. Report (clvaw-cdnwnd.com)

Carbons. (i.a.). Maatalous-, kuivike- ja katemateriaalit pajuista: Tuotekortti. Haettu 10.05.2023. https://carbons.fi/wp-content/uploads/2020/11/TUOTEKORTTI-Pajutuotanto.pdf

Ekograns. (i.a.). Tuotanto. Haettu 20.03.2023. http://www.ekograns-strawpellets.com/fi/olkipelletit/

Haapakoski, S. (2012). Pellava- ja turvekuivikkeiden käyttöominaisuudet ja kompostointikokeet hevostallilla. Oulun seudun ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/52248/Haapakoski_Satu.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Hautala, E. (2023). Kuiviketurvetta korvaavien kuivikkeiden markkinat ja kustannusanalyysi. Seinäjoen Ammattikorkeakoulu.

Heikkilä, M. (2017). Lanta jalostuu nautatilan kuivikkeeksi. Haettu: 19.07.2023. https://maatilanpellervo.fi/2017/09/06/lanta-jalostuu-nautatilan-kuivikkeeksi/

Hämeen ammattikorkeakoulu (HAMK). (i.a.). Hygienisoitu lanta. Haettu: 17.02.2023. https://www.hamk.fi/projektit/hygienisoitu-lanta/#perustiedot

Ikonen, J., Kilpeläinen, J., Puhakka-Tarvainen, H. (2015). Kuituhampun jalostuksen mahdollisuudet Suomessa. Karelia-ammattikorkeakoulu. B42.pdf (theseus.fi)

Jokela, T. (2018). Olki viljatilan sivutuotteena. Hämeen ammattikorkeakoulu. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201804054156

Junnoaho, T. (2020). Ruokohelpi kuivikkeena. Oulun Ammattikorkeakoulu. junnonaho_tommi.pdf (theseus.fi)

Juvonen, N. (2014). Kevätkorjattu kuituhamppu hevoskuivikkeena ja biokaasun raaka-aineena. Karelia-ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/81666/Juvonen_Nina.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Kemppainen, E. (1985). Kuivikkeen vaikutus lannan arvoon, kuivikkeiden ammoniakin sitomiskyky. Maatalouden tutkimuskeskus, Tiedote, (9), 33 s.

Kinnunen, R. (Penerg Oy). (05.05.2023). Kuivikkeiden valmistus ja tuotekehitys [asiantuntijahaastattelu].

Knuuttila, J. (2002). Kuivikkeiden ominaisuudet on hyvä tuntea. Haettu 20.03.2023. https://www.pellervo.fi/maatila/mp10_02/kuivikkeet.htm

Krone. i.a. Premos 5000. (i.a.) Haettu 15.05.2023. (https://www.krone-uk.com/products/pelleting-press/premos-5000).

Lyöttilän Maamiesseura Ry. (i.a.). Korjuuketju. Haettu 01.07.2023. Korjuuketju – Lyöttilän Maamiesseura Ry (lyottila.fi)

Manni, K. & Huuskonen, A. (toim.). (2021). Nautatilojen kuivikehuolto. (Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 54/2021). Luonnonvarakeskus.

Murorinne, J., (2021). Sammalenkeruukoneen kehityskohteita. Seinäjoen Ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/496630/Murorinne_Juha.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Naukkarinen, V. (2021). Kosteikkoviljelyn kasviopas. Baltic Sea Action Group. Kosteikkoviljelyn_kasviopas_2021_web.pdf (bsag.fi)

Näkkilä, J., Silvan, N., Jokinen, K., Tahvonen, R. (2017). Loppuraportti: Rahkasammalen tuotanto ja käyttö kasvihuonekasvien kasvualustana. (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT)). https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/486213/rahkasammal.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Palva, R. & Alasuutari, S. (2014). Lietelannan separointijakeen käyttömahdollisuudet kuivikkeena – kirjallisuuskatsaus. Työtehoseura. https://www.ett.fi/wp-content/uploads/2019/07/Lietelannan-separointijakeen-k%C3%A4ytt%C3%B6mahdollisuudet-kuivikkeena-tutkimushankeen-loppuraportti.pdf

Pitkänen, N. (2022). Biohiilen vaikutus nitraatin pidättymiseen ja pidättymisen vaikutus nitraatin käyttökelpoisuuteen. Helsingin Yliopisto. https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/e3c2ac47-b0ef-4be7-a459-e37c343945f3/content

Rautkoski, H., Kataja, K., Gestranius, M., Liukkonen, S., Määttänen, M., Liukkonen, J., Kouko, J., Asikainen, S. (2015). Jätepuusta kuitumateriaalia uusille tuotteille (Puukuitu). (Teknologian tutkimuskeskus Oy (VTT)). https://publications.vtt.fi/julkaisut/muut/2014/VTT-R-06095-14.pdf

Ruuska, S., Rasi, S., Virkkunen, A., Sairanen, K., Aro, K., Pyykkönen, V. (2021). Savonia-artikkeli: FarmGas-PS2 – Biokaasu maatiloilta liikenteeseen. Haettu: 11.05.2023. https://www.savonia.fi/artikkelit/savonia-artikkeli-farmgas-ps-2-biokaasua-maatiloilta-liikenteeseen/

Saastamoinen, M., Manni, K. & Hellstedt, M. (2022). Kuivikemateriaalien ominaisuuksien vertailu. Teoksessa Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit (s. 11-15). (Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 9/2022). Luonnonvarakeskus. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380-364-0

Silvan, N. (i.a.). Kasvihuoneviljelijät etsivät vaihtoehtoja kasvuturpeelle – tukena Luken tuore selvitys. Haettu: 28.02.2023. https://www.luke.fi/fi/palvelut/asiakasesimerkit/kasvihuoneviljelijat-etsivat-vaihtoehtoja-kasvuturpeelle-tukena-luken-tuore-selvitys

Soikkonen, O. (2022). Biohiilen valmistusprosessit. Tampereen yliopisto. https://trepo.tuni.fi/bitstream/handle/10024/139889/SoikkonenOskari.pdf;jsessionid=4E855B54C16BD1167B4D81AB201025CD?sequence=5

Sormunen, A. (2018). Kuivikeopas: RUTI-kuivikkeet. Jyväkylän Ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/158503/Sormunen_Annika.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Toppel, K., Kaufmann, F., Schön, H., Gauly, M., Andersson, R. (2019). Effect of pH-lowering litter amendment on animal-based welfare indicators and litter quality in European commercial broiler husbandry. (Poultry Science 98:1181-1189).

Transfarm. (i.a.). Tutustu öljyhamppuun. Haettu 18.07.2023. Tutustu öljyhamppuun | Vahvaa erikoiskasviosaamista | Trans Farm

Tuovinen, J. (Krevolan Tila). (17.02.2023). Pellettikuivikkeiden valmistus, käyttö ja käyttäjäkokemukset [asiantuntijahaastattelu].

Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM). (2021). Turvetyöryhmä: Työpaperi. https://tem.fi/documents/1410877/67934370/Turvety%C3%B6ryhm%C3%A4,+ty%C3%B6paperi+30.03.21.pdf/e03ce6ed-5858-c9bb-962f-9c944244e146/Turvety%C3%B6ryhm%C3%A4,+ty%C3%B6paperi+30.03.21.pdf?t=1617109410705 81 s.

Valkonen, S. (2010). Pellavan käyttö kuivikkeena: Esiselvitys. Savonia-ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/26886/Valkonen_Satu.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Van Harn, J., Aarnink, A., Mosquera, J., Va Riel, J., Ogink, N. (2012). Effect of Bedding Material on Dust and Ammonia Emission from Broiler Houses. (Transactions of the ASABE (American Society of Agricultural and Biological Engineers) 55(1):219-226).

Viherä-Aarnio, A., Jyske, T., Beuker, E. (toim.). (2022). Pajut biokiertotaloudessa: Materiaaleja, arvoaineita, ympäristöhyötyjä. (Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 11/2022.). Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/handle/10024/551568

Woodpolis. (i.a.). LaatuLastu. Haettu 20.03.2023. https://www.woodpolis.fi/yritykset/laatulastu/