Academic literature on the topic 'Rakeistus'

Kahdessa ruokintakokeessa lihasioilla vapaalla ruokinnalla tutkittiin rehun olomuodon (jauho, rae), energiaväkevyyden (0,93 ja 1,08 RY/kg) sekä rodun ja sukupuolen vaikutusta rehunsyöntiin, kasvuun, rehun hyväksikäyttöön ja teurastuloksiin. Osakokeessa 1 porsaiden isärodut olivat maatiainen tai yorkshire (MY) tai norjanduroc x maatiais -risteytys (DM). Emakot olivat maatiais-yorkshire -risteytyksiä. Osakokeessa 2 näiden rotujen lisäksi oli HM-risteytykset, joiden isärotuna oli puhdasrotuinen ruotsinhampshire. Siat kasvatettiin parikarsinoissa sukupuolet erikseen. Sikoja oli yhteensä 376, joista MY-sikoja oli 140, DM-sikoja 144 ja HM-sikoja 92 kpl. Kussakin roturyhmässä oli imisiä ja leikkoja suunnilleen sama määrä. Eläimet otettiin kokeeseen n. 70 päivän iässä, jolloin keskimääräinen elopaino oli 26,6 kg. Keskimäärin 80 päivän koejakson jälkeen eläimet menivät teuraaksi, elopaino oli 112,8 kg. Siat kasvatettiin parikarsinoissa imisät ja leikot erikseen. Eläimet punnittiin viikon välein, samoin karsinan rehunkulutus mitattiin viikon välein. Rehut olivat vehnä-soijarouhepohjaisia. Ero energiaväkevyydessä saatiin korvaamalla vehnää joko ohrarehulla tai tärkkelyksellä ja pienellä määrällä rypsiöljyä. Toinen osa rehuseoksesta rakeistettiin. Sioilla oli kaksivaiheruokinta. Rehun rakeistus vähensi rehun syöntiä. Koska kasvunopeuteen ei ollut vaikutusta, rehun hyväksikäyttö oli parempi verrattuna jauhoruokintaan. Rakeistuksen ja rodun välillä oli syönnissä merkitsevä yhdysvaikutus. MY-sioilla rakeistus vähensi syöntiä enemmän kun HM-sioilla, ja DM-sioilla rakeistus ei vaikuttanut rehun syöntiin. Rehun energiaväkevyyden lisääminen lisäsi kasvua, vähensi rehun syöntiä ja paransi hyväksikäyttöä (kgKA/kasvukg). Rehuyksiköissä mitattuna hyväksikäytössä ei ollut eroa. Väkevä dieetti lisäsi myös silavan paksuutta ja vähensi teurastappiota, mutta vähensi lihaprosenttia. Leikot kasvoivat imisiä nopeammin, mutta söivät rehua enemmän, ja rehun hyväksikäyttö oli huonompi kuin imisillä. Leikot myös rasvoittuivat enemmän ja lihaprosentti jäi pienemmäksi verrattuna imisiin. Kolmiroturisteytyksistä HM-risteytykset kasvoivat paremmin kuin DM-risteytykset. DM- ja MY-risteytysten välillä ei ollut kasvussa eroa (1106, 1075, 1073 g/pv). Sekä DM- että HM-risteytykset söivät enemmän rehua (2,63, 2,56 ja 2,38 kg KA/pv) ja käyttivät enemmän rehua kasvukiloa kohti kuin MY-risteytykset (2,37, 2,38 ja 2,27 kg KA/kasvukg, HM-, DM- ja MY-siat). HM- ja DM-siat rasvoittuivat enemmän, ja niiden lihaprosentti pienempi kuin (58,0, 57,8 ja 59,3 %), mutta ulkofileen paksuus oli suurempi (55,3, 53,9 ja 52,4 mm) kuin MY-sioilla.

Yhdyskuntien jätevesien käsittelyssä syntyy puhdistamolietettä vuosittain noin 150 000 tonnia kuivapainona. Suuri osa puhdistamolietteistä ja muista orgaanisista materiaaleista prosessoidaan lannoitevalmisteiksi kompostoimalla, anaerobisella mädätyksellä tai kalkkikäsittelyllä. Orgaanisia lannoitevalmisteita voidaan käyttää kasvintuotannossa pitkävaikutteisina ravinnelähteinä ja niiden avulla on mahdollista parantaa maan viljavuutta ja rakennetta. Orgaanisiin jätemateriaaleihin pohjautuvien lannoitevalmisteiden turvallinen käyttö maataloudessa edellyttää tuotteiden korkeaa hygieenistä laatua. Puhdistamolietteen mädätysjäännöksestä valmistettuja lannoitevalmisteita käytettiin ohran ja kevätvehnän lannoitteena Etelä-Savossa vuosina 2010 ja 2011. Ensimmäisen vuoden viljelykokeeseen valittiin tarkasteltavaksi neljä lietetuotetta: mädätetty ja kuivattu puhdistamoliete (kuivattu liete), mädätetty ja turpeen kanssa tunnelikompostoitu puhdistamoliete (kompostoitu liete), termofiilisessä seosprosessissa mädätetty ja kuivattu puhdistamoliete (kuivattu seosliete), sekä mädätetty ja termisesti pelletöity ureatäydennetty puhdistamoliete (rakeistettu liete). Vuonna 2011 tarkastelussa oli kompostoitu liete ja rakeistettu liete. Peltokokeissa käytetyistä lannoitevalmiste-eristä analysoitiin hygieniaindikaattoreina Escherichia coli, enterokokit ja Salmonella. Hygieniaindikaattorit määritettiin ensimmäisenä vuonna myös maasta 2 ja 4 viikkoa lannoituksen jälkeen sekä syksyllä sadonkorjuun jälkeen. Toisena vuonna hygieniaindikaattorit analysoitiin vehnäkokeen lannoitevalmisteista, mutta ei peltomaasta. Lannoitevalmisteiden hygieniaindikaattorien määrissä oli selkeitä tasoeroja lietetuotteiden välillä vuonna 2010. Pelkkä kuivatus ei riittänyt hygienisoimaan lietettä, vaan riittävän hygienisointiasteen (E. coli < 1000 pmy/g, ei Salmonellaa) saavuttamiseksi liete on muulla tavoin aktiivisesti käsiteltävä. Hygienisoitu termofiilisesti mädätetty jäteseos, kompostoitu liete ja rakeistettu liete olivat hygieeniseltä laadultaan selkeästi lannoitevalmistesäädösten mukaisia. Vuonna 2011 sekä kompostoitu liete että rakeistettu liete olivat hygienialtaan hyvänlaatuisia. Lannoitteiden levityksen jälkeen vuonna 2010 seurattiin kuivatun lietteen vaikutusta peltomaan hygieniaindikaattorien määriin käsittelemättömän peltomaan pitoisuuksiin verrattuna. Kuukauden kuluessa lannoitevalmisteiden levityksestä E. colin määrä oli kuivatulla lietteellä lannoitetussa peltomaassa 3,9–4,4 log10 pmy/g ja lannoittamattomassa peltomaassa 3,5–4,0 log10 pmy/g. Ohran sadonkorjuun jälkeen lannoittamattomassa maassa oli 3,8 log10 pmy/g ja lannoitetussa maassa 3,5–4,2 log10 pmy/g. Puhdistamolietetuotteiden hygieeninen laatu varmistetaan tehokkaalla ja huolellisella prosessoinnilla. Termofiilinen mädätys, kompostointi tai terminen rakeistus voivat tuottaa hygienialtaan moitteettomia puhdistamolietetuotteita lannoituskäyttöön. Hyvälaatuisilla lietetuotteilla peltomaan hygieeninen laatu säilyy hyvänä.

Pyrkimys alentaa vieroitusikää ja kasvattaa pahnuekokoa voi aiheuttaa ongelmia. Emakolla tulisi olla riittävästi toimivia nisiä kaikille porsaille, muuten imetystilanne on rauhaton. Lisäruokinta on aloitettava varhain, vaikka porsaiden ruoansulatuselimistö ei ole vielä täysin kehittynyt sulattamaan kiinteää ja pääosin kasviperäistä rehua. Pikkuporsaille tarkoitetut täysrehut ovat pienirakeista, paljon valkuaista ja erilaisia haju- ja makuaineita sisältäviä, mutta onko niiden hyvin runsas syönti imeväisikäiselle por-saalle kaikilta osin hyväksi? Aikaisemmassa tutkimuksessamme mahahaavaisia porsaita oli enemmän pahnueissa, joissa porsaat söivät enemmän totutusrehua pahnueaikana. Tässä tutkimuksessa porsaat saivat 10 päivän iästä lähtien totutusrehuina joko kaupallista rakeistettua prestartterirehua tai jauhomaista vilja-puolitiivisteseosta, joka on tarkoitettu käytettäväksi vasta vieroituksen jälkeen. Oletuksena oli, että vilja-tiivistepohjainen porsasrehu jauhomaisena voisi olla parempi vaihtoehto mahanterveyden kannalta kuin rakeistettu porsasrehu. Mahanterveyttä tutkittiin vieroitetulla ja välitysikäisillä porsailla. Kokeessa seurattiin myös porsaiden tuotantotuloksia pahnueaikana ja välikasvattamossa, missä vilja-puolitiivisteseos pysyi samana ja prestartteri vaihdettiin rakeistettuun porsasrehuun. Pahnueaikana ja heti vieroituksen jälkeen porsaat söivät vilja-puolitiivisterehua vähemmän kuin rakeista porsasrehua ja vilja-puolitiivisterehua syöneet porsaat kasvoivat myös hieman huonommin kuin raerehua syöneet porsaat. Vilja-puolitiiviste ruokinnan pahnueissa oli tosin keskimäärin puolitoista porsasta enemmän imetettävänä kuin raemaisella ruokinnalla. Välikasvatusvaiheessa vilja-puolitiivisterehulla ruokittaessa porsaiden kasvu ja rehuhyötysuhde olivat merkitsevästi parempia kuin raemaisella rehulla ruokittaessa. Aikaisemmissa kokeissa olemme todenneet, että kipua aiheuttavia mahahaavoja on paljon jo välitysikäisillä porsailla (39 %, n=64). Tässä kokeessa vieroitusikäisillä porsailla (n=66) mahalaukun limakalvovaurioita oli enemmän rakeista prestartteria syöneillä porsailla, kuin jauhorehua syöneillä porsailla (76 vs. 52 %, p=0,04). Välitysikäisillä porsailla (n=66) ryhmien välillä ei ollut merkitsevää eroa, mutta sielläkin rakeista rehua syöneillä porsailla mahalaukun limakalvomuutoksia oli määrällisesti enemmän kuin vilja-tiivisterehua syöneillä porsailla (67 vs. 52 %). Tulosten perusteella jo vieroitusikäisillä porsailla on huomattavan paljon mahalaukun limakalvomuutoksia, jotka edetessään mahahaavaksi aiheuttavat kipua porsaille. Jauhomainen rehu vaikuttaisi olevan porsaiden mahanterveyden kannalta parempi vaihtoehto. Vilja-puolitiivisteruokinta ei ollut porsaiden kasvun kannalta juurikaan huonompi vaihtoehto ja rehuhyötysuhde oli välikasvatuksessa vilja-puolitiivisteruokinnalla jopa hieman parempi kuin raeruokinnalla.

MTT Sotkamon tutkimusasema toteutti yhteistyössä Vapon ja Yara Suomen kanssa vuosina 2005 – 2008 ruokohelven lannoitus- ja kalkituskokeen, jossa tutkittiin rakeisten Y-lannoitteiden, hivenlisäyksen, lietekompostin, biotiitin ja Siilinjärven magnesiumpitoisen kalkin vaikutuksia ruokohelven kasvuun.Ruokohelven lannoituskoe perustettiin vuonna 2005 runsasmultaiselle hietamoreenimaalle. Kokeesta tehtiin kasvumittaukset elokuussa 2006 sekä satomittaukset toukokuussa 2007 ja toukokuussa 2008. Koejäseniä oli 7:1 kalkitus dolomiittikalkilla, suositusten mukainen lannoitus2 kalkitus dolomiittikalkilla, suositusten mukainen lannoitus, hivenlannoitus3 ei lannoitusta4 biotiitti, suositusten mukainen lannoitus5 kaksinkertainen määrä biotiittia, suositusten mukainen lannoitus6 dolomiittikalkki, lietekomposti7 biotiitti, lietekompostiPerustamisen jälkeisenä vuonna lannoittamaton käsittely kasvoi muita heikommin, samoin toisena vuonna. Kolmantena vuonna koetta ei lannoitettu, ja erot tasoittuivat entisestään. Siinä mielessä hidasliukoiset komposti ja biotiittikaan eivät olleet muita lannoitteita parempia. Eri biotiittilannoitusmäärien välillä ei ollut eroja.Viljavuusanalyysin perusteella maassa oli rikkiä, kuparia, mangaania ja sinkkiä riittävästi. Tämän johdosta erillinen hivenlannoitus ei vaikuttanut sadon määrään.Kokeessa ei saatu eri lannoituskäsittelyjen välille merkitseviä eroja, vaikka lannoittamaton ruutu erottui muita heikompana. Tämän kokeen perusteella vaikuttaisi siltä, että lannoiteaineella ei ole merkitystä, kunhan ruokohelpi saa jollakin tavoin tarvitsemansa ravinteet.Vuonna 2006 koejäsenten hehtaaria kohti lasketut kuiva-ainesadot vaihtelivat välillä 5316–7248 kg/ha ja vuonna 2007 välillä 6205–7057 kg/ha. Vastaavat tuoresadot vaihtelivat vuonna 2006 6333–9033 kg/ha ja vuonna 2007 välillä 7683–9967 kg/ha. Lisäksi kokeessa mitattiin vuonna 2006 kasvuston korkeus ja ylimmän lehden korkeus sekä laskettiin verojen määrä neliömetrillä.Ruokohelven viljelystä saatava tulo perustuu suurimmilta osin tukiin. Näin ollen viljelijän kannattaa käyttää edullisinta lannoitetta, jolla kasvuston ravinnetarve saadaan tyydytettyä. Kemiallisten lannoitteiden kallistuminen parantaa kotoperäisten lannoitteiden, kuten karjanlannan ja kompostin, kilpailuetua. Kokeessa jouduttiin tyytymään pieniin kompostilannoitemääriin. Uusi lannoitevalmistelaki ottaa paremmin huomioon kompostin ravinteiden hitaan liukoisuuden.

Lantaa ja lantapohjaisia orgaanisia lannoitevalmisteita saa käyttää vain 170 kg/ha kokonaistyppeä vastaavan määrän kalenterivuodessa ns. nitraattiasetuksen asettaman rajoituksen takia. Rajoituksella pyritään estämään pohjaveden nitraattipitoisuuden nousua epäterveelliseksi. Rajoitus ei koske muita lannoitevalmisteita. Rajoitus rajaa useiden kasvien lannasta tai lantapohjaisista lannoitevalmisteista tulevan liukoisen typen annoksen liian pieneksi täyden sadon saavuttamiseksi. Niistä tulevaa typpilannoitusta voidaan täydentää tavoitetasoon mineraalilannoitteilla. Täydennyslannoitus mineraalilannoitteilla on usein muutoinkin tarkoituksenmukaista, koska se takaa riittävän typen saannin kasvukauden alussa ja pienentää lannasta ja orgaanisista lannoitevalmisteista tulevan liukoisen typen annoksen vaihtelun hyväksyttävällä tasolle. Tämä vaihtelu johtuu niiden liukoisen typen pitoisuuden vaihtelusta ja levityksen epätasaisuudesta. Mineraalilannoitteiden typpi on yleensä otettu ilmakehästä hyödyntäen fossiilista energiaa. Sitä voidaan kuitenkin valmistaa myös kierrätysmateriaalista, kuten lannasta. Kun lannasta erotetaan nesteosa ja siitä stripataan liukoista typpeä ammoniakkina ja pestään se edelleen rikki- tai typpihapolla saadaan epäorgaanista lannoitevalmisteeksi luettavaa ammoniumsulfaattia tai –nitraattia, jota ei ns. nitraattiasetuksen kokonaistypen annoksen rajoitus koske. Saatu lannoite on nestemäistä, mutta se voidaan myös rakeistaa. Rakeistamisesta syntyy kuitenkin lisäkustannuksia. Tilatason toimintana lannoite kannattaa käyttää nesteenä, koska logistiset kustannukset jäävät pieniksi, vaikka tuote ei olisikaan yhtä konsentroitua kuin rakeiset lannoitteet. Lisäksi nestemäiset lannoitteet voivat olla paremmin kasvien käytettävissä tai niiden levitys voi olla helpompaa. Lisäksi ne sopivat erityisesti kasvustolle annettavaan lisälannoitukseen. Suomessa lannoitteet on kuitenkin perinteisesti käytetty rakeisena ja koneet on suunniteltu niiden levittämiseen. Nestemäisten lannoitteiden levitykseen kasvustoon sopivat kasvinsuojeluruiskut. Niillä ei kuitenkaan voida sijoittaa, mistä on erityistä etua Suomen lyhyessä kasvukaudessa. Amerikan Yhdysvalloissa nestemäisten typpilannoitteiden sijoittaminen on yleistä, ja heillä on käytössään siihen tarvittavat koneet. Tässä tutkimuksessa selvitettiin lannasta potentiaalisesti valmistettavien lannoitteiden käyttöä kevätvehnän lannoituksessa kenttäkokeella vuonna 2014 Jokioisissa ja vuonna 2015 Kaarinassa. Tutkittavana oli nestemäisen ammoniumsulfaatin ja -nitraatin bulkkikäyttö kevätvehnäkasvuston perustamisen yhteydessä. Ammoniumsulfaattia ja -nitraattia myös sijoitettiin rakeisena kylvölannoittimella kylvön yhteydessä. Vuonna 2015 tutkittiin myös nestemäisen typpilannoitteen sijoittamista kylvön yhteydessä amerikkalaisvalmisteisella kylvölannoittimella. Tähkimisvaiheessa levitettiin edellisten lisäksi ureaa kasvinsuojeluruiskulla valkuaispitoisuuden nostamiseksi. Tulosten perusteella perinteinen rakeinen mineraalilannoite sijoitettuna kylvölannoittimella on varsin hyvä ratkaisu. Muilla ratkaisulla voidaan saavuttaa lähes sama satotulos. Bulkkikäyttö ja rakeisen ammoniumsulfaatin käyttö saattaa olla perusteltua, jos tuote on edullista. Ammoniumsulfaatti ei näytä sopivan ainakaan laimentamatta valkuaispitoisuuden nostoon.

Abstract Biomass, such as wood, binds CO2 as it grows, and is thus considered an environmentally friendly alternative fuel to replace coal. In Finland, biomass is typically co-combusted with peat, and also municipal waste is becoming more common as a fuel for power plants. Wood, peat and waste-based fuels are typically burned in fluidized bed combustion (FBC) boilers. Ash is the inorganic, incombustible residue resulting from combustion. The annual production of biomass and peat ash in Finland is 600 000 tonnes, and this amount is likely to increase in the future, since the use of coal for energy production will be discontinued during the 2020s. Unfortunately, FBC ash is still largely unutilized at the moment and is mainly dumped in landfills. The general aim of this thesis was to generate information which could potentially improve the utilization of FBC ash by alkali activation. The specific objective was to produce geopolymer aggregates by means of a simultaneous alkali activation-granulation process. It was shown that geopolymer aggregates with physical properties comparable to commercial lightweight expanded clay aggregates (LECAs) can be produced from FBC fly ash containing heavy metals. Although the ashes were largely unreactive and no new crystalline phases were formed by alkali activation, a new amorphous phase was observed in the XRD patterns, possibly representing micron-sized calcium aluminate silicate hydrate-type gels. The heavy metal immobilization efficiency of alkali activation varied with the type of fly ash. Good stabilization was generally obtained for cationic metals such as Ba, Pb and Zn, but in common with the results obtained with alkali activation of coal fly ash, anionic metals became leachable after alkali activation. The efficiency of immobilization depended on the physical and chemical properties of the fly ash and was not related to the total content of the element. All the geopolymer aggregates met the criteria for a lightweight aggregate (LWA) as defined by EN standard 13055-1. Their strength depended on the reactivity and particle size distribution of the fly ash. Mortars and concretes prepared with such geopolymer aggregates had higher mechanical strength, higher dynamic modulus of elasticity and higher density than concrete produced with commercial LECA, while exhibiting similar rheology and workability
Tiivistelmä Biopolttoaineet, esimerkiksi puu, ovat ympäristöystävällinen vaihtoehto kivihiilelle, koska ne sitovat hiilidioksidia kasvaessaan. Suomessa biopolttoaineita poltetaan tyypillisesti turpeen kanssa, ja nykyään myös jätteen hyödyntäminen polttoaineena on yleistynyt. Puu, turve ja jätepolttoaineet poltetaan tyypillisesti leijupetipoltto-tekniikalla. Tuhka on polton epäorgaaninen, palamaton jäännös. Puun ja turpeen tuhkaa tuotetaan Suomessa 600 000 tonnia vuodessa ja määrän odotetaan kasvavan, sillä kivihiilen poltto lopetetaan 2020-luvulla. Leijupetipolton tuhkaa ei tällä hetkellä juurikaan hyödynnetä ja tuhka päätyykin pääasiassa kaatopaikoille. Tämän tutkielman päämääränä oli tuottaa tietoa, joka parantaisi leijupetipolton tuhkien hyödyntämistä alkali-aktivaatiolla. Erityisesti tavoitteena oli valmistaa geopolymeeriaggregaatteja yhtäaikaisella alkali-aktivaatiolla ja rakeistuksella. Tutkielmassa osoitettiin, että raskasmetalleja sisältävistä tuhkista valmistettujen geopolymeeriaggregaattien fysikaaliset ominaisuudet ovat vertailukelpoiset kaupallisten kevytsora-aggregaattien (LECA) kanssa. Vaikka tuhkien reaktiivisuus oli matala, ja uusia kidefaaseja ei muodostunut alkaliaktivaatiolla, uusi amorfinen faasi havaittiin XRD-mittauksissa. Uusi amorfinen faasi oli mahdollisesti mikrometrikokoluokan kalsium-aluminaatti-silikaatti-hydraatti-tyyppinen rakenne. Raskasmetallien stabiloinnin tehokkuus vaihteli tuhkien välillä. Kationiset metallit, kuten barium, lyijy ja sinkki, stabiloituivat pääasiassa hyvin, mutta anionisten metallin liukoisuus kasvoi alkali-aktivoinnin myötä. Stabiloinnin tehokkuus riippui tuhkien fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, mutta raskasmetallin kokonaispitoisuudella ei ollu vaikutusta. Kaikki geopolymeeriaggregaatit olivat kevytsora-aggregaatteja standardin EN 13055-1 mukaisesti. Aggregaattien lujuus riippui tuhkan reaktiivisuudesta ja partikkelikokojakaumasta. Geopolymeeriaggregaateilla valmistettujen laastien ja betonien mekaaninen lujuus, Youngin moduuli ja tiheys olivat korkeampia kuin kaupallisella kevytsora-aggregaateilla valmistetut, vaikka niiden reologia ja työstettävyys olivat samanlaisia

Abstract The main aim of the European Union’s waste legislation and the corresponding Finnish waste legislation is to reduce the production of waste. Further, the aims of the European Union’s growth strategy are to reduce the production of greenhouse gases, increase the use of renewable energy, and improve energy efficiency. According to the renewed Waste Tax Act, a waste tax has to be paid on all fly ashes that are deposited in landfills in Finland. A large amount of wood- and peat-based fly ashes are formed annually in Finland, and the amount is likely to increase in the future due to the increasing use of renewable energy. Previously, these ashes have mainly been deposited in industrial landfills, but the need to utilize the fly ashes has increased recently due to changes in waste legislation. In this thesis, several issues related to the utilization of wood- and peat-based fly ash were studied, with the general objective of improving the utilization potential of such ashes. As the first stage of this research, the suitability of willow ash for use as a fertilizer was studied. Willow ash would be well suited for use as a fertilizer due to its very high nutrient content. However, cadmium, a heavy metal, was found to be enriched in the ashes of the studied willow species. Due to this, special attention should be paid when choosing willow species for energy production. In the second stage of the research, the possibility of improving the strength development of wood- and peat-based fly ashes, as well as the possibility of stabilizing fly ash containing high amounts of heavy metals via the addition of cement and/or alkali activation, was investigated. Strength development was found to be dependent on the amount of reactive calcium and the ratio between that amount of reactive calcium and the sum of the reactive silicon, aluminum, and sulfur (Ca/(Si + Al + S)). The studied methods performed well in terms of stabilizing barium, copper, lead, and zinc. During the next stage, the effect of different chemical digestion methods, which are regulated by the Finnish waste legislation, on the utilization potential of fly ash was studied. The digestion method had a significant impact on the results of the potassium content analysis, which could affect the possibility of using fly ash as a fertilizer. As the final stage of the research, the co-granulation of ash with sewage sludge and lime was studied. From a technical point of view, the co-granulation was successful, although the compressive strength of the granules was low. Additionally, an insufficient nitrogen content was achieved with a sludge addition of 20-40 weight%
Tiivistelmä Euroopan unionin jätelainsäädännön ja sitä vastaavan suomalaisen lainsäädännön tavoitteena on ehkäistä jätteiden muodostumista. Euroopan Unionin kasvustrategian tavoitteena on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä, lisätä uusiutuvan energian käyttöä ja parantaa energiatehokkuutta. Uudistetun jäteverolain mukaan kaikista kaato-paikoille sijoitetuista lentotuhkista tulee Suomessa maksaa jäteveroa. Suomessa puu- ja turveperäisiä lentotuhkia muodostuu vuosittain suuria määriä ja määrä tulee vielä kasvamaan uusiutuvan energiankäytön lisääntyessä. Aiemmin nämä tuhkat ovat päätyneet pääasiassa läjitykseen teollisuuden kaatopaikoille, mutta muuttuneen jätelainsäädännön seurauksena tarve hyödyntää lentotuhkia on lisääntynyt. Tässä väitöstyössä tutkittiin puu- ja turveperäisten tuhkien hyödyntämiseen liittyviä kysymyksiä. Työn yleistavoitteena oli parantaa tuhkien hyödyntämis-mahdollisuuksia. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin pajutuhkan soveltuvuutta lannoitteeksi. Pajutuhka soveltuisi hyvin lannoitteeksi erittäin hyvien ravinne-pitoisuuksien ansiosta. Raskasmetalleista kadmiumin havaittiin kuitenkin rikastuvan tutkittujen pajulajien tuhkiin. Tähän tulisi kiinnittää erityishuomiota, kun pajulajeja valitaan energiantuotantoa varten. Tutkimuksen toisessa vaiheessa selvitettiin mahdollisuutta parantaa turpeen ja puun lentotuhkien lujittumista sekä raskasmetallipitoisen lentotuhkan stabiloimista sementtilisäyksen ja/tai alkaliaktivoinnin avulla. Lujuuden kehitys riippui reaktiivisen kalsiumin määrästä sekä reaktiivisen kalsiumin määrän ja reaktiivisten piin, alumiinin ja rikin määrien summan välisestä suhteesta (Ca/(Si + Al + S)). Tutkitut menetelmät toimivat hyvin bariumin, kuparin, lyijyn ja sinkin stabiloinnissa. Seuraavassa vaiheessa selvitettiin Suomen lainsäädännössä määritettyjen kemiallisten hajotusmenetelmien vaikutusta tuhkan hyödyntämispotentiaaliin. Hajotusmenetelmällä oli suuri merkitys kaliumin pitoisuutta määritettäessä, mikä voi vaikuttaa lentotuhkan hyödynnettävyyteen lannoitteena. Viimeisessä vaiheessa tutkittiin tuhkan yhteisrakeistusta lietteen ja kalkin kanssa. Teknisesti yhteisrakeistus onnistui hyvin, mutta rakeiden puristuslujuus oli alhainen. Lisäksi 20 - 40 paino% lietelisäyksellä ei rakeisiin saatu riittävän korkeaa typpipitoisuutta