Tutkimus

Ihmisperäisen jätteen ravinteet halutaan kiertoon Hiedanrannassa

Eeva-Liisa Viskari
Tampereen Hiedanrantaan nousee lähivuosina uusi asuin- ja työskentelyalue kymmenille tuhansille ihmisille. Alueen tavoitteena on olla vähintäänkin hiilineutraali, mahdollisesti jopa hiilinegatiivinen valmistuttuaan. Jotta tavoitteeseen päästäisiin, haetaan Hiedanrannassa rohkeasti uudenlaisia ratkaisuja; myös ihmisjätteiden sisältämät ravinteet halutaan kiertoon tavalla, jota ei aiemmin ole kaupunkiympäristössä kokeiltu.

Ihmisjätteet eli virtsa ja ulosteet sisältävät runsaasti typpeä ja fosforia. Molempia tarvitaan lannoitteena viljelykasvien sekä metsän kasvun tehostamiseksi. Nykyisillä sanitaatio- ja viemäröintiratkaisuilla ihmisjätteet ja niiden ravinteet huuhdotaan jätevesien mukana jätevedenpuhdistamoon puhdistettavaksi, ennen kuin vesi johdetaan takaisin vesistöön.

Jätevedenpuhdistamossa ravinteita poistetaan, mutta niitä ei pyritä keräämään talteen ja hyötykäyttöön. Typestä suuri osa haihdutetaan ilmaan ja fosfori puolestaan saostetaan jätevesilietteeseen. Osa ravinteista kulkeutuu puhdistuksesta huolimatta myös vesistöihin.

– Ratkaisut, joissa virtsaa ei huuhdota jätevesien mukana, mahdollistaisivat huomattavasti suuremman osan ravinteista saamisen takaisin kiertoon.  Myös jätevesien puhdistusta helpottaisi, kun typen poistoa ei tarvittaisi, sanoo TAMKissa NutriCity-hankkeesta vastannut Eeva-Liisa Viskari.

Hiedanrannassa tähän haetaan nyt muutosta. TAMK on mukana ympäristöministeriön rahoittamassa ja Tampereen kaupungin koordinoimassa NutriCity - Hiedanranta urbaanin ravinnekierron suunnannäyttäjänä -hankkeessa, joka testaa uudenlaisia ratkaisuja ihmisjätteen ravinteiden saamiseksi kiertoon kaupunkiympäristössä.

– Nykyisellä järjestelmällä paitsi hukkaamme ravinteet myös kulutamme kaksinkertaisesti energiaa; ensin tuottamalla typpeä ilmasta lannoitteiksi ja uudelleen poistamalla sen jätevesistä takaisin ilmaan. Eihän siinä ole järkeä, Viskari jatkaa.

Ratkaisun oltava yksinkertainen

Hiedanrannassa pilotoitiin syksyllä käymäläratkaisuja, joissa ihmisperäinen jäte eroteltiin muista jätevesistä ja käsiteltiin ravinteet talteen ottaen jatkohyödyntämistä varten. Testattavana oli kaksi erilaista virtsan erottelevaa käymälävaihtoehtoa ja kolmantena alipainekäymälä. Niiden yhteydessä testattiin myös eri tekniikoita, miten kerätyt jakeet käsitellään, jotta niiden sisältämät ravinteet saataisiin talteen.  Nyt käynnissä on analyysivaihe. 

– On tärkeää löytää ratkaisu, joka on mahdollisimman yksinkertainen, mutta jonka avulla myös käsiteltävän ja hyödynnettävän materiaalin tilavuus saataisiin mahdollisimman pieneksi, Viskari sanoo.

Parhaiten Viskarin mainitsemat kriteerit näyttäisivät pilotin perusteella toteutuvan Ruotsissa kehitetyllä alkalisella haihdutusmenetelmällä. Siinä erottelevasta käymälästä talteen otettu virtsa imeytetään tuhka-kalkkiseokseen, josta neste haihdutetaan pois. 

– Sadoista ja tuhansista litroista nestettä jää jäljelle vain kymmeniä kiloja jauhemaista seosta, johon virtsan ravinteet ja typestäkin valtaosa jää talteen.

Pisuaari, erotteleva
Virtsan ravinteet erotteleva pisuaari Hiedanrannassa.

Tutkimusta tarvitaan vielä lisää

Viskari muistuttaa, että ratkaisemista vaativia kysymyksiä on vielä paljon.

– Pilotissa havaitsimme, että järjestelmän toiminnassa tuli ongelmia, kun käyttäjiä oli paljon. Kun kotitalouksissakin tulee kuormitushuippuja, vaikkapa ylioppilasjuhlien aikaan, on järjestelmän toimittava myös silloin.

Myös lopputuotteen käyttö lannoitteena on vielä ratkaisematta. Typpeä sisältävää tuhka-kalkkiseosta ei voi käyttää lannoitteena maa- ja puutarhataloudessa kalkin suuren kadmiumpitoisuuden vuoksi. Metsälannoitteessa sallitut raja-arvot eivät ylity, mutta sitä ennen on ratkaistava lainsäädännöllinen ongelma. Nykyinen lainsäädäntö ei näet salli orgaanisen aineksen käyttämistä lannoituksessa ollenkaan.

– Helppoja ratkaisuja ei ole, mutta vaihtoehtoja on tutkittava, jotta myös ihmisperäinen jäte saadaan kiertoon. TAMK on ollut tutkimuksessa merkittävä toimija jo pitkään, mutta on ilahduttavaa, että aihe aletaan ottaa vakavasti myös muualla, sanoo Viskari.

Hiedanrannassa on käynnissä useita kymmeniä vastaavanlaisia kokeiluja sekä tutkimus- ja kehityshankkeita. Viskari kiittääkin Tampereen kaupunkia rohkeudesta Hiedanrannan kehittämisessä. 

– On hienoa, että siellä on rohkeutta tehdä ja testata myös uusia ja kunnianhimoisia ratkaisuja.

 

*******

NutriCity - Hiedanranta urbaanin ravinnekierron suunnannäyttäjänä on Tampereen kaupungin hallinnoima, ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta ohjelmasta rahoitettu hanke. Hanke toteuttaa hallituksen Kiertotalouden läpimurto ja puhtaat ratkaisut käyttöön -kärkihanketta ja siinä on TAMKin lisäksi mukana Suomen ympäristökeskus.

 

 

Lisätiedot:

Eeva-Liisa Viskari, FT, Impact Leader - Sustainability, TKI ja myytävät palvelut

eeva-liisa.viskari [at] tuni.fi

 

 

Teksti: Helena Pekkarinen

Kuvat: Jaakko Saarilampi