Uusi tutkimus: Levät sieppaavat jätevesien ravinteita tehokkaasti – kierrättäminen pelloille säästäisi maapallon hupenevia luonnonvaroja

Ravinteiden kierrätyksestä halutaan tehdä Suomessa arkipäivää vuoteen 2030 mennessä.

lannoitteet
Teo Kanniainen
Levälannoituksen käyttö lisäsi kasvien kasvua. HAMK:n tutkijayliopettaja Teo Kanniaisella käsissään lannoittamaton (vas.) ja levälannoitusta saanut rairuohokasvatus.Timo Leponiemi / Yle

Jätevesissä olevien ravinteiden keräämisestä ja kierrättämisestä levien avulla on saatu uusia lupaavia tuloksia. Levät sitovat jätevedessä olevia ravinteita ja kun levät kerätään pois, saadaan myös vedessä olevia ravinteita pois. Tämä vähentää vesistöjen ravinnekuormitusta.

Ravinteiden talteenotolla ja kierrätyksellä voidaan vähentää maapallon neitseellisten ravinnevarojen käyttöä. Esimerkiksi louhittava fosfori hupenee maapallolta kovaa vauhtia.

Suomessa ravinteiden kierrätyksestä halutaan tehdä arkipäivää vuoteen 2030 mennessä, sanoo ympäristöministeriön neuvotteleva virkamies Ari Kangas.

Ravinteita jätevedestä ja virtsasta

Kaksi vuotta kestäneessä Leväsieppari-hankkeessa kasvatuskokeita tehtiin niin laboratoriossa kuin luonnonoloissa.

Levien kasvatettiin Lammin jätevedenpuhdistamon jälkikäsittelyaltaassa, Kiertokapulan jätteenkäsittelyalueen suotovedessä Hämeenlinnassa ja Gasumin Riihimäen biokaasulaitoksen mädättämön jätevedessä. Lisäksi Tampereen yliopistossa levää kasvatettiin laimennetussa ihmisen virtsassa.

Laboratoriossa tehokkaampaa

Ravinteita keräävän levän tulee kasvaa nopeasti ravinteikkaissa vesissä ja käyttää hyväkseen orgaanista ainetta. Levien pitäisi myös sietää lämpötilan ja pH:n vaihteluita, kertoo Suomen ympäristökeskus SYKE:n tutkija Jonna Piiparinen.

– Luonnonoloissa levien kasvua ei pystytä kontrolloimaan samaan tapaan kuin laboratoriossa.

Jussi Huotari
Tutkimuskoordinaattori Jussi Huotari havaitsi, että levät keräävät hyvin jäteveden ravinteita, mutta väkilannoitteeseen verrattuna levälannoite tuli kalliimmaksi.Timo Leponiemi / Yle

Leväsieppari-hankkeen tutkimuskoordinaattori Jussi Huotari Helsingin yliopistosta arvioi, että neljän hehtaarin suuruisessa Lammin jätevedenpuhdistamon jälkikäsittelyaltaassa levät pystyivät keräämään vuodessa tuhat kiloa typpeä ja 145 kiloa fosforia. Ravinteiden talteen saanti oli laboratorio-oloissa jopa kymmeniä kertoja tehokkaampaa.

Levälannoite lisäsi kasvua

Levien keräämien ravinteiden lannoitustehoa tutkittiin kasvatuskokeilla Hämeen ammattikorkeakoulussa Lepaalla. Kaikkien leväkasvatusten havaittiin lisäävän kasvien kasvua, kertoo HAMK Bion tutkijayliopettaja Teo Kanniainen.

Lannoitustehossa päästiin parhaimmillaan noin puoleen väkilannoitteen tehosta. Ongelmatonta levien käyttö lannoitteena ei kuitenkaan ollut.

Levälannoitteella kasvatettuja raiheiniä
Levälannoitteilla oli kasvien kasvua lisäävä vaikutus, mutta ravinteiden toivottaisiin olevan liukoisemmassa muodossa.Timo Leponiemi / Yle

Leviin sitoutuneet ravinteet liukenivat hitaasti kasvien käyttöön. Esimerkiksi typpi oli pääosin ammoniumina, kun kasvit hyödyntäisivät selvästi paremmin nitraattityppeä.

– Puuromaista levämassaakin pitäisi saada tiiviimmäksi, jotta se olisi käyttökelpoisempaa.

Levän kerääminen työlästä

Mikrolevämassan keräykseen ei ole olemassa yhtä teknologiaa, joka soveltuu kaikkiin tarkoituksiin, huomauttaa apulaisprofessori Aino-Maija Lakaniemi Tampereen yliopistosta.

Pienten levien kerääminen on haastavaa ja levämassan pitoisuus on pieni, usein vain puolesta grammasta kymmeneen grammaan litrassa.

– Kun levien kasvuvauhti on suhteellisen kovaa, levien keräys pitäisi pystyä tekemään usein.

Levämassan tiivistämiseen voidaan käyttää useita menetelmiä, kuten kemiallista koagulointia, flotaatiota, suodatusta ja sentrifugointia.

Merkittävää on se, että levämassan keräys ja käsittely käyttökelpoiseen muotoon aiheuttaa jopa yli puolet koko tuotantoprosessin kustannuksista.

Katse kohti levien hyödyntämistä

Tutkimuskoordinaattori Jussi Huotarin visio levien hyödyntämisestä on kuitenkin selvä.

– Toivottavasti tästä saadaan kustannustehokasta ravinteiden sidontaa jätevesistä ja toimitettua tasalaatuista levää lannoitevalmistajille.

Tarve kierrättää ravinteita on suuri, mutta haasteita siinä vielä riittää, toteaa tutkimusta seurannut emeritusprofessori Lauri Arvola Helsingin yliopistosta.

– Levien käytössä lannoitteena on kuitenkin selvää potentiaalia.

WHO:n syöpätutkijat totesivat, että glyfosaatti todennäköisesti aiheuttaa syöpää.
Levälannoituksella halutaan vähentää väkilannoitteen käyttöä Suomen pelloilla.Yle, Spotlight

Leväsieppari-hankkeen kokonaiskustannukset olivat 434 000 euroa, josta ympäristöministeriö rahoitti 80 prosenttia. Hanke on osa Suomen vesienhoidon ja merenhoidon toimenpideohjelmaa, jossa esitetään toimia vesien hyvän tilan saavuttamiseksi. Lisäksi hanke toteutti hallituksen Kiertotalouden läpimurto ja puhtaat ratkaisut käyttöön -kärkihanketta.