Suodattavat elementit
Biohiilen avulla puhtaammaksi
Biohiilen avulla parannetaan maan kasvukuntoa sekä tehostetaan maaperän hiilensidontaa ja vedenpidätyskykyä. Biohiili on myös potentiaalinen työkalu valumavesien mukana kulkeutuvien ravinteiden ja epäpuhtauksien suodattamisessa.
Biohiilen valmistaminen
Biohiiltä voidaan valmistaa pyrolyysissa erilaisista biomateriaaleista, kuten esimerkiksi puusta, puun kuoresta ja oljesta. Raaka-aineiksi soveltuvat myös erilaiset kierrätystuotteet, kuten orgaaniset jätteet ja puuntuotannon sivuvirrat sekä esimerkiksi teiden tai ojien varsilta kerätyt pajukot.
Pyrolyysi, toiselta nimeltään kuivatislaus, on prosessi, jossa materiaali kuumennetaan hapettomissa olosuhteissa 300–600 celsiusasteeseen lämpötilassa ja sen lopputuotteena on 80-90 % puhdasta hiiltä.
Video: Mitä on pyrolyysi? Jalostus ry (2022).
Yksi gramma biohiiltä voi omata jopa 500 neliömetrin pinta-alan.
Yksi kilo biohiiltä pystyy sitomaan ilmakehästä 3,5 kg hiilidioksidia.
Biohiilen rakenne
Biohiilen kennomainen rakenne muodostuu putkistoista, huokosista sekä erikokoisista rei'istä, joihin vesi ja maaperän eliöt, kuten mykorritsat, voivat asettua. Myös kasvien juuret hakeutuvat mielellään biohiilen onkaloihin kasvamaan. Rakenteen muodostumiseen vaikuttavat prosessissa käytetty lämpötila, aika, paine, materiaali ja jälkikäsittely.
Biohiilen vaikutukset
Biohiilen arvioidaan sitovan vettä itseensä jopa viisinkertaisesti omaan tilavuuteensa nähden. Myös vedessä olevat bakteerit, haitta-aineet, kuten fosfori, metallit ja öljyt sekä ravinteet imeytyvät siihen. Biohiili sitoo itseensä kosteutta, ammoniakkia ja typpeä, mikä lisää mikrobitoimintaa. Sen onkin todettu parantavan maan kasvukuntoa, edistävän kasvien yhteyttämistä ja juuriston hyvinvointia sekä tasaavan maaperän happamuutta.
Biohiilellä on useita käyttökohteita. Sitä voidaan hyödyntää maanparannusaineena, kasvualustoissa, vesien ja maaperän puhdistamisessa, veden pidättämisessä ja sitä voidaan hyödyntää myös kompostin tehostajana. Lietteeseen sekoitettuna se vähentää hajuhaittoja ja kärpäsiä sekä parantaa lietteen käyttöarvoa vaikuttamalla typen määrään ja sitä kautta sen hyödyntämiseen maaperässä. Ravinteiden paremman pidättymisen ansiosta maaperän lannoituksen tarve myös vähenee.
Biohiilellä on nähty potentiaalia vesien suodattamisessa ja erilaisia järjestelmiä onkin pilotoitu eri puolilla Suomea. Tällä hetkellä biohiiltä on hyödynnetty enimmäkseen hulevesien puhdistamiseen kaupunkikohteissa sekä kosteikoilla ja valumavesien suodattamisessa maatiloilla. Biohiili sopii myös virtaavien pienvesien suodattamiseen esimerkiksi metsäojissa.
Hakkeen hyödyt suodatuksessa
Myös haketta on hyödynnetty suodatinrakenteissa kiitettävin tuloksin. Haketta saadaan runkopuusta sekä oksista. Hakkeen suodatusominaisuudet eivät yllä biohiilen kanssa samalle tasolle, mutta sen saatavuus ja edullinen hinta puoltavat sen käyttöä.
Tutkimusten mukaan avo-ojaan asennettu hakesuodatin voi pidättää kiintoainesta 50 % ja salaojavesissä nitraattitypen määrän on todettu laskeneen 5-60%.
Sirppujoen biosuodattamo
Ensimmäinen suomalainen biohiiltä ja haketta hyödyntävä suodattamo rakennettiin Varsinais-Suomessa peltojen salaojavesien suodattamiseen vuonna 2018. Hankkeen toteuttivat ProAgria Länsi-Suomi yhdessä Turun ammattikorkeakoulun kanssa. Hankkeen ideana on ollut kehittää vesiensuojelua sekä tulvahallintaa happamat sulfaattimaat huomioon ottaen.
Suodattamo toteutettiin USA:sta saadun mallin mukaisesti latomalla päällekkäin biohiiltä ja haketta useaan kerrokseen. Tulosten varmistamiseksi suodattamosta tehtiin kaksiosainen, jossa toisessa osassa käytettiin pelkästään haketta ja toisessa osassa 30% biohiiltä hakkeen ohella. Suodattamo sijoitettiin miltei kokonaan maan alle ja salaojan vedet ohjattiin pumpulla kulkeutumaan sen yläosaan, josta vesi laskeutui suodatinkerrosten läpi. Lopuksi suodattunut vesi pumpattiin takaisin Sirppujokeen.
Video: Biohiilisuodattamo Sirppujoen varrella Uudellamaalla, ProAgria (2018).