| Johanna Peltola |
Kotitalouksissa syntyvien jätteiden ravinteista suurin osa on virtsassa. Virtsan sisältämät ravinteet ovat niitä samoja, joita levitetään nykypäivänä keinolannoituksena pelloille. Kuivakäymälä mahdollistaa ravinteiden hallitun kierron pellolta ihmiselle ja takaisin pellolle.
Mitä virtsa on?
Virtsassa ei ole raskasmetalleja, koska maksa ja munuaiset sitovat niitä tehokkaasti. Uloste taas sisältää raskasmetalleja.
Yhden henkilön vuodessa erittämä ravinnemäärä:
| Virtsa | Uloste | Yhteensä | |
| 500 l | 50 l | ||
| Typpi (kg) | 5,6 | 0,09 | 5,7 |
| Fosfori (kg) | 0,4 | 0,19 | 0,6 |
| Kalium (kg) | 1,0 | 0,17 | 1,2 |
| Yhteensä | 7,0 | 0,45 | 7,5 |
| 94% | 6% | 100% |
Hygieenisyys
Virtsa itsessään on steriiliä, mutta se voi toimia esim. salmonellan, streptokokkien ja viruksien levittäjänä, jos se on päässyt säilytyksessä tai käymäläerotuksessa likaantumaan ulosteiden sisältämillä bakteereilla ja viruksilla. Suurin osa bakteereista kuitenkin häviää säilytyksessä jo muutaman ensimmäisen päivän aikana virtsan ja pesuaineen ansiosta ja kuuden kuukauden varastoinnin jälkeen virtsa on käytännössä harmitonta.
Jatkokäsittely
Paras tapa hävittää virtsa on käyttää sitä lannoitteena. Muussa tapauksessa on käytettävä tavallisia jätevedenpuhdistusmenetelmiä.
Käyttö lannoitteena
Säilytys
Virtsaa tulisi varastoida ennen käyttöä kotikasvimaalla. Parhaiten virtsan lannoitusvaikutus säilyy täysin tiiviissä säiliöissä.
Virtsan ammoniakki on helposti haihtuvaa. Ammoniakin lisämuodostumista ja haihtumista voi välttää alentamalla nesteen pH:n lähelle seitsemää esim. muurahaishapolla tai fosforihapolla ja pitämällä säilytyspaikka mahdollisimman viileänä ja tiiviinä ilman tuuletuskanavaa. Luonto-Laite Oy valmistaa tällaisia säiliöitä.
Hygieenisyyden parantamiseksi on Ruotsissa kokeiltu kahden virtsasäiliön systeemiä, joiden yhteinen tilavuus riittää ainakin vuodeksi. Kun yksi säiliö täyttyy, sen annetaan seistä vähintään kuusi kuukautta. Tämän jälkeen virtsa käytetään kasvimaalla. Vastaavanlaista toiminnallista ajatusta edustaa sakokaivo-osalla varustettu Naturum-säiliö.
Levitys
Virtsan levitys kannattaa tehdä keväällä kylvön yhteydessä tai sopivassa vaiheessa kasvien aloitettua kasvunsa. Levityksen voi myös jakaa useampaan kertaan. Nurmea voi lannoittaa vielä syksylläkin riippuen kasvukauden pituudesta. Virtsaa ei saa levittää muutamaan viikkoon ennen sadonkorjuuta. Talvilevitys ja levitys routaantuneeseen maahan on Suomen maa- ja metsätalousministeriön (MMM) ohjeiden vastaista.
Virtsaa voi levittää esim. sadettamalla, muulla tavoin letkusysteemillä johtamalla tai erilaisilla maanviljelyskäyttöön tarkoitetuilla levityslaitteilla.
Levitysmäärä
Typen ja kaliumin suhde vastaa kasvin tarpeita ja keinolannoitteissa käytettyjä suhteita, mutta fosforia on virtsassa kasvien tarpeeseen nähden vähän suhteessa typpeen.
Virtsan käyttö täytyy mitoittaa sen typpipitoisuuden perusteella. MMM:n suositus typpilannoituksen maksimitasosta on noin 90-110 kg/ha. Koko virtsan liukoinen typpi, eli ammonium- ja nitraattityppi (noin 95% kokonaistypestä) lasketaan lannoitetypeksi.
Jos koko typpimäärä annetaan virtsan mukaan, olisi aarille levitettävä virtsamäärä noin 100 litraa vuodessa. Varsinkin kasvimaalle kannattaa virtsa levittää laimennettuna. Liian väkevänä maahan joutuessaan se voi vahingoittaa kasvustoa ja maapinnan mikrobistoa.
Levityksessä tulee pellolle noin 0,1 kiloa fosforia aarille. Sen voi kokonaan katsoa vastaavan samaa määrää keinolannoitefosforia. Kasveille näin pieni määrä suhteessa typpeen ei riitä. MMM ohjeiden mukaan fosforia voi lisätä maksimissaan 15-20 kg hehtaarille vuodessa. Fosforia on siten lisättävä maahan muulla tavoin, kuten superfosfaattina, tai korvata osa virtsasta hyvin fosforipitoisella lannalla. Tavallisimpia fosforilannoitteita ovat fosforirikkaat Y-lannokset.
Ohjeet pätevät myös kasvimaaviljelyyn. Eri kasvit vaativat eri määriä ravinteita, mikä tulee ottaa huomioon. Lannoitusmäärä riippuu maan ravinnetasosta, joka mitataan viljavuusanalyysillä.
Typen päätyminen vesistöön lisääntyy huomattavasti kun ylitetään 100 kg/ha vuotuinen lannoitustaso. Tämä on otettava huomioon etenkin virtsan levittämisessä.
Lannoitusvaikutus
Virtsan ravinteista fosforilla on käytännössä sama lannoitusvaikutus kuin keinolannoitefosforilla. Typen lannoitusvaikutus oli eräässä ruotsalaisessa tutkimuksessa keskimäärin 95% keinolannoitteen typestä. Lannoitusvaikutus vaihtelee karjanlannalla tehdyissä tutkimuksissa noin 50-95%:n välillä Syksyllä tehtävän levityksen lannoitusvaikutus ei ole yhtä hyvä kuin keväällä tai kesällä tehtävän levityksen. Virtsa sisältää suoloja, joten esim. kloridille arkojen kasvien lannoitus virtsalla täytyy jättää vähemmälle. Näitä kasveja ovat esim. marjapensaat ja peruna.
Lannoituksen ympäristövaikutukset
Haihtuminen
Virtsasta haihtuu typpeä helposti ilmaan ammoniakkina. Maatalouden ammoniakkipäästöt ja sen aiheuttama laskeuma ovat ympäristöongelma varsinkin maatalousvaltaisilla alueilla.
Ammoniakkilaskeuma aiheuttaa happamoitumista kun maaperään tai veteen joutunut ylimääräinen ammoniakki muuttuu mikrobien avulla nitraatiksi. Ammoniakki voi toimia myös rehevöittäjänä.
Typpeä voi haihtua ilmaan noin 10-80% virtsan typestä, mikä kuvaa hyvin typen herkkyyttä erilaisille olosuhteille.
Huuhtoutuminen
Typpi
Virtsan sisältämä ammonium sitoutuu hyvin maahiukkasiin. Jos ammoniumia on enemmän kuin kasvit tarvitsevat, se hapettuu maan ja maaveden mikrobien vaikutuksesta nitraatiksi. Nitraatti on helposti huuhtoutuvaa.
Suuret nitraattipitoisuudet raakavedessä aiheuttavat aineenvaihdunnallisia ongelmia niin ihmisille kuin eläimillekin. Nitraatti on typpilannoituksen ja riittämättömän lantasäilytyksen johdosta ongelma maatalousalueilla sijaitsevilla pohjavesialueilla.
Nitraattiongelmaa ei pääse syntymään, kun virtsaa ei levitetä liikaa ja se levitetään ohjeiden mukaisesti.
Fosfori
Virtsan fosfaattifosfori sitoutuu hyvin maahiukkasiin virtsaa levitettäessä. Fosforin huuhtoutuminen vesistöön riippuu etupäässä vanhasta maaperän fosforipitoisuudesta, maaperän laadusta ja pintavalunnan suuruudesta. Savipitoinen aines pidättää paremmin fosforia kuin turvemaa. Riittävät suojakaistat ja ohjeiden mukainen levitys estävät fosforin huuhtoutumista.
Muut käsittelymenetelmät
Johtaminen viemäriin ja kunnalliseen puhdistamoon
Naturumin käyttäminen kaupungissa säästää myös ympäristöä. Kaupungeissa syntyvän virtsan hyväksikäyttö voitaisiin tulevaisuudessa toteuttaa nykyistä ratkaisua muuttamatta lisäämällä viemärirakenteeseen putki virtsaa varten.
Naturumin edut kunnalliseen viemäriin liitettynä:
Kaupungeissa syntyvän virtsan hyväksikäyttö voitaisiin tulevaisuudessa toteuttaa nykyistä ratkaisua muuttamatta lisäämällä viemärirakenteeseen putki virtsaa varten.
Jätevesi kulkee jo nykyään kymmeniä kilometrejä painovoiman ja pumppujen avulla putkissa. Virtsan johtaminen tällä tavoin lähelle maatalousalueita olisi täysin mahdollista.
Mihin ravinteet päätyvät puhdistamolta:
Fosfori: Yli 90 % lietteeseen, loput vesistöön.
Typpi: Korkeintaan 30-40 % lietteeseen, loput vesistöön.
Taudinaiheuttajat: Pieni osa päätyy vesistöön.
Liete viedään pelloille tai kompostoidaan. Lietteessä olevista aineista osa huuhtoutuu veteen. Typpeä haihtuu ilmaan. Lietteessä on paljon raskasmetalleja.
Yllä oleva puhdistustuloskin jää useimmissa puhdistamoissa saavuttamatta. Puhdistamolietteen käsittely on kallista. Se on jo itsessään ympäristöongelma. Lietteen perinteinen levittäminen pelloille on kyseenalaistunut suurten raskasmetallipitoisuuksien takia.
Pienimuotoinen jätevedenkäsittely
Virtsan voi haja-asutusalueiden jäteveden puhdistuksen tapaan käsitellä kiinteistökohtaisesti. Samassa käy myös harmaiden vesien käsittely. Naturumia käytettäessä veden esikäsittelynä toimiva sakokaivo voidaan joko mitoittaa hyvin pieneksi tai jättää kokonaan pois.
Sakokaivo ja säiliö
Herkillä alueilla on ainut sallittu vaihtoehto usein sakokaivo-säiliö -yhdistelmä, josta liete haetaan jätevedenpuhdistamolle tai kaatopaikalle. Vaihtoehto ei poistaympäristöongelmaa, vaan siirtää sen paremmin kuormituksen kestävään paikkaan.
Maapuhdistamot
Puhdistustulokseen vaikuttaa:
- Ikä. Maa
kyllästyy ajan myötä, joten paikka tai maa-aines on uusittava
tarpeen tullen.
- Toteutuksen suunnittelu ja hoito.
- Maa-aines. Maa-analyysin teko on tärkeää!
Maapuhdistamoiden puhdistuskyky on fosforin osalta uusilla systeemeillä jopa yli 50%, biologisen hapenkulutuksen ja taudinaiheuttajien väheneminen on myös hyvä, mutta typen sitoutuminen on vähäistä. Näin systeemi on uusittava esim. kahdenkymmenen vuoden välein. Sijoituksessa on otettava huomioon pohjaveden läheisyys.
Juurakkopuhdistamot
Yleisin puhdistamoissa käytetty kasvi on järviruoko. Juurakkopuhdistamot eivät sovi muutaman talouden käyttöön, vaan ne vaativat jatkuvaa läpivirtaamaa toimiakseen talvellakin. Suuren asuinalueen virtsan puhdistus voitaisiin varsin hyvin toteuttaa puhdistimessa, jossa yhtenä osan toimisi juurakkopuhdistamo.
Juurakkopuhdistamossa typenkin poistossa saavutetaan jopa 90%:n tuloksia.
Muut kosteikkopuhdistamot kuten lammikointi ja jäteveden johtaminen rakennetun kosteikon läpi voisivat toimia korkeintaan osana puhdistussysteemiä. Niillä on vaikutusta ravinteiden sekä muiden virtsan ja harmaan veden sisältämien aineiden olomuotoon, mikä voi edesauttaa puhdistusprosessia, mutta ravinnepitoisuuksiin ei kosteikkopuhdistamoilla pitkällä aikavälillä Suomessa juuri olisi vaikutusta.
Pienpuhdistamot
Pienpuhdistamot ovat osittain tai kokonaan tehdasvalmisteisia laitteita. Niissä puhdistus tapahtuu samojen prosessien kautta kuin kunnallisissa laitoksissa. Pienpuhdistamo vaatii asiantuntevaa hoitoa, eikä sitä suositellakaan kuin tapauksissa, joissa muita keinoja ei voida käyttää. Puhdistusteho näissä laitteissa vaihtelee: orgaanisella aineksella teho on 20-90%, fosforilla 10-80% ja typellä 10-50%.
Vaihtoehtojen vertailua
Ravinteiden kierrätyksen toteutuminen eri vaihtoehdoissa
Virtsan käyttäminen lannoitteena tehostaa ruoka-jäte-ympäristö-ruoka -ravinnekiertoa ja vähentää ravinteiden ongelmakertymistä kierron johonkin vaiheeseen. Tämä kierto on monissa kaukoidän vanhoissa kulttuureissa jatkunut jo vuosituhansia. Ravinteiden kierrätys voi jossain määrin toteutua myös johtamalla virtsa jätevedenpuhdistamolle olettaen, että puhdistamolietettä voidaan käyttää maanviljelyssä. Esim. Saksan Braunschweigissa koko yli 300 000 asukkaan kaupungin jätevesiliete levitetään pelloille. Muissa vaihtoehdoissa ravinteiden kierto katkeaa. Tosin erityisrakenteisten maasuodatussysteemien suodatusaines voidaan vaihdettaessa käyttää maanparannusaineena.
Eri vaihtoehdot päästöjen kannalta
Käyttämällä virtsa lannoitteena sen ravinteista pienin osa päätyy ympäristöä haittaamaan verrattuna muihin hävitysmahdollisuuksiin, jos vain typen haihtumisen estosta huolehditaan riittävän hyvin. Huonoin vaihtoehto voi olla huolimattomasti pidetty maasuodatussysteemi tai pienpuhdistamo. Näin varsinkin suurten puhdistamojen tekniikan yhä kehittyessä ja yhdyskuntien viemärirakenteen tulevaisuudessa uusiutuessa.
| © Biolan Oy |