Kikkareet-kolikoiksi hankkeen yksi tavoitteista on selvittää, miten hevosenlanta kompostoituu, kun sitä käsitellään apevaunulla sekoittamalla. Laboratorioon toimitettujen näytteiden tarkoituksena oli selvittää miten massan fysikaaliskemialliset ominaisuudet sekä ravinne- ja haitta-ainepitoisuudet muuttuvat apevaunussa massaa kompostoitaessa. Syksyn 2024 aikana hankkeessa otettiin näytteitä lantalasta, apevaunusta eri vaiheista kompostointiprosessia sekä välivarastointikasasta. Tässä osassa on avattu laboratorioanalyysien tulokset pH:n, kosteus- ja kuiva-ainepitoisuuden sekä orgaanisen aineksen pitoisuuden osalta.

pH-määritykset

Alla olevasta kuvasta 1 huomataan, että massan pH muuttui apevaunussa käsittelyn myötä. Lähtötilanteeseen (punaiset palkit) eli lantalasta otettuihin näytteisiin verrattuna pH nousi hieman apevaunussa käsittelyn aikana ja välivarastoinnin (ruskeat palkit) aikana pH taas laski hieman alle lantalasta otettujen näytteiden pH arvon.

Optimaalisen pH arvon on todettu olevan mikrobitoiminnan kannalta kompostoinnissa noin pH 5,5–8,9 välillä. Massan pH:n nousu apevaunussa selittyy todennäköisesti sillä, että kompostointiprosessin termofiilivaiheessa mikrobit hajottavat materiaalin proteiineja, jonka seurauksena muodostuu ammoniakki, joka taas johtaa pH:n nousuun. 21.10.2024 otetun näytteen pH arvon lasku taas voidaan selittää kompostointiprosessin alkupuolella tapahtuvalla mesofiilivaiheella, jossa helposti hajoava orgaaninen aines hajoaa, jonka seurauksena muodostuu orgaanisia happoja, jotka taas laskevat massan pH:ta. Välivarastoinnin aikana tapahtuva pH:n lasku taas todennäköisesti johtui kompostointiprosessin jäähtymis- sekä kypsymisvaiheesta. Jäähtymisvaiheessa mikrobitoiminta alkaa hidastua ja massan pH alkaa laskea ja stabiloitua. Kypsymisvaiheen aikana pH tyypillisesti pysyy tällä tasolla tai laskee hieman. (Kuo ym. 2004, Hubbe, Nazhad & Sánche 2010) Syksyn 2024 tuloksista voidaan nähdä, että välivarastoinnissa massan pH stabiloitui 8,5–8,9 välille, joka on lähes vastaavalla tasolla, kuin markkinoilla olevien kompostoitujen hevosenlantatuotteiden tuoteselosteissa ilmoitettu pH. Ottaen vertailussa huomioon, että massan pH arvoon vaikuttaa myös käytetty kuivike, joka tässä tapauksessa oli puupelletti.

Kosteus, kuiva-aine ja orgaaninen aines

Kuvan 2 tuloksia tarkasteltaessa huomataan, että massan kosteuspitoisuus laski apevaunussa käsittelyn aikana hieman. Lähtötilanteessa eli lantalasta otetuissa näytteissä kosteuspitoisuus oli 64 % – 68 %, kun taas 2 viikon apevaunukäsittelyn jälkeen kosteuspitoisuus oli laskenut 55 % – 64 %:n tasolle. Tuloksista on myös huomattavissa se, että välivarastoinnin aikana kosteuspitoisuus laski lisää, mikäli varastoitava kasa oli välttynyt vesi- tai lumisateilta.

Kompostoinnin kannalta materiaalin optimaalisin kosteuspitoisuus on todettu olevan noin 50 % – 70 % välillä, sillä hyvin alhainen kosteuspitoisuus rajoittaa mikrobien toimintaa ja toisaalta taas erittäin korkea kosteuspitoisuus aiheuttaa suotovesien muodostumista ja ohjaa prosessia anaerobisiin olosuhteisiin, sillä tällöin kompostoitavan massan huokostilat täyttyvät vedellä ilman sijaan. Kosteuspitoisuuden laskua apevaunussa selittää se, että vettä haihtui kompostoinnin aikana massasta ja näin ollen kosteuspitoisuus laski. (Jain, Daga & Kalamdhad 2019) Syksyn 2024 koeajojen aikana massan kosteuspitoisuus säilyi kompostoinnin kannalta optimaalisella tasolla jokaisen näytteen kohdalla. Ainoastaan 29.11.2024 välivarastoinnista otetun näytteen kosteuspitoisuus kohosi 70 %:iin, joka johtui luultavimmin siitä, että välivarastoinnissa kasan päälle ehti sataa lunta. Lähtökohtaisesti kosteuspitoisuus apevaunussa käsitellyssä massassa näyttäisi olevan vastaavalla tasolla, kuin markkinoilla olevien kompostoitujen hevosenlanta tuotteiden tuoteselosteissa ilmoitettu kosteuspitoisuus.

Kuvassa 3 kuiva-aineen osalta on taas huomattavissa se, että kuiva-ainepitoisuus kasvoi jonkin verran apevaunussa käsittelyn aikana. Lähtötilanteessa eli lantalasta otetuissa näytteissä massan kuiva-ainepitoisuus vaihteli 32 % – 36 %:n välillä, kun taas 2 viikon apevaunukäsittelyn jälkeen massan kuiva-ainepitoisuus oli 36 % – 45 %:n välillä. Kuiva-ainepitoisuus kasvoi myös välivarastonnin aikana, mikäli varastoitava kasa oli välttynyt vesi- tai lumisateilta.

Kuiva-ainepitoisuus kuvastaa sitä massan määrää, mikä jää jäljelle, kun kosteus on haihtunut massasta. Optimaalisessa tapauksessa massan kuiva-ainepitoisuus tulisi kompostoinnin alussa olla 40 % – 50 % ja kompostoinnin päätteeksi noin 70 %. (Nova Scotia Agriculture 2010) Lähtötilanteessa massan kuiva-ainepitoisuus oli hieman alle optimaalisen pitoisuuden, mutta kuiva-aineen pitoisuus nousi apevaunussa, veden haihtumisen myötä lähemmäksi optimaalista pitoisuutta. Välivarastoinnissa kuiva-aineen pitoisuus nousi hieman lisää veden haihtumisen myötä, ellei kasa päässyt kastumaan, niin kuin 29.11.2024 otetun näytteen kohdalla kävi. Kuitenkin aivan kuten kosteuspitoisuuden kohdalla apevaunussa käsitellyssä massassa kuiva-aineen, pitoisuus näyttäisi olevan vastaavalla tasolla, kuin markkinoilla olevien kompostoitujen hevosenlantatuotteiden kuiva-ainepitoisuudet.

Kuvassa 4 orgaanisen aineksen osalta kuivaamattomassa näytteessä huomataan se, että orgaanisen aineksen pitoisuus laski jonkin verran apevaunussa verrattuna lähtötilanteeseen eli lantalasta otettuihin näytteisiin. Lähtötilanteessa orgaanisen aineksen pitoisuus vaihteli 93 % – 95 %:n välillä, kun taas 2 viikon apevaunukäsittelyn jälkeen massan orgaanisen aineksen pitoisuus oli 84 % – 90 %:n välillä. Välivarastoinnin aikana orgaanisen aineksen pitoisuus pysyi lähes samana, kuin 2 viikon apevaunukäsittelyn jälkeen.

Orgaaniselle ainekselle ei ole annettu tiettyä optimaalista arvoa, jonka massan orgaanisen aineksen pitoisuus tulisi olla kompostoinnin alussa ja kompostoinnin päätteeksi. Orgaanisen aineksen pitoisuus laskee kuitenkin kompostointiprosessin aikana, johtuen mikrobien hajotustoiminnasta, kuten syksyn 2024 aikana otetuista näytteistäkin on huomattavissa. (The University of Maine 2016, Hubbe, Nazhad & Sánchez 2010) Myös orgaanisen aineksen pitoisuus apevaunussa käsitellyssä massassa näyttäisi olevan lähes vastaavalla tasolla, kuin markkinoilla olevien kompostoitujen hevosenlanta tuotteiden tuoteselosteissa ilmoitettu orgaanisen aineksen pitoisuus.

Tulosten lyhyt yhteenveto

Syksyn 2024 aikana otettujen näytteiden perusteella, verrattaessa tuloksia lantalasta otettuihin näytteisiin, nähdään, että hevosen kuivalannan pH nousee hieman apevaunussa massaa kompostoitaessa. Kosteuspitoisuuden osalta apevaunussa kompostointi laskee massan kosteuspitoisuutta ja näin apevaunukäsittely nostaa massan kuiva-ainepitoisuutta. Orgaanisen aineksen osalta taas massan kompostointi apevaunussa laskee orgaanisen aineksen pitoisuutta hieman.

Hevosenlannan kompostointi apevaunulla – Kikkareet kolikoiksi -hanke toimii ajalla 1.3.2024 – 28.2.2026. Hanke on EU:n unionin osarahoittama ja sitä rahoittaa Pohjois-Savon liitto. Hanketta toteuttavat Savonia-ammattikorkeakoulun Ruokajärjestelmän ja Bio- ja kiertotalouden tiimit yhteistyössä.

Kikkareet kolikoiksi-hankkeen näytteet analysoitiin Bio- ja kiertotalouden tutkimusalan laboratoriossa, eli tutummin biolaboratoriossa. Osa näytteiden fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien analysointiin käytetystä laitteistosta on hankittu laboratorioon osana EU:n osarahoittamaa (JTF-rahoitus) Bioboost-hanketta, jonka rahoittavana viranomaisena toimii Pohjois-Savon liitto.

Lähteet:

Hubbe, M., Nazhad, M. & Sánchez, C. 2010. Composting as a way to convert cellulosic biomass and organic waste into high-value soil amendments: A review. BioResources. Volume 5. doi: 10.15376/biores.5.4.2808-2854.

Jain, M., Daga, M. & Kalamdhad, A. 2019. Variation in the key indicators during composting of municipal solid organic wastes. Sustainable Environment Research. Volume 29. doi: 10.1186/s42834-019-0012-9.

Kuo, S., Ortiz Escobar, M., Hue, N. & Hummel, R. 2004. Composting and Compost Utilization for agronomic and container crops. Recent Res. Dev. Environ. Biol. 1.

Nova Scotia Agriculture. 2010. Understanding a compost test report.

The University of Maine. 2016. Compost report interpretation guide.

Kirjoittaja:

Eevi Minkkinen, tutkimusinsinööri, Bio- ja kiertotalouden tutkimusala, eevi.minkkinen@savonia.fi