Vesirutolla on potentiaalia toimia biokaasuprosessin sivusyötteenä ja sen ominaisuudet biokaasutukseen on todettu hyviksi (Karjalainen et al., 2017; Nilivaara et al., 2022). Sivusyötettä ei kuitenkaan voi herkkään biokaasuprosessiin laittaa kerralla suuria määriä, joten vesiruton säilöntämahdollisuudet selvitettiin pidemmän aikavälin käytön mahdollistamiseksi Naturpoliksen toimeksiantona. Hankkeessa tehtiin säilöntätutkimus kanadanvesiruttoa sisältävälle biomassalle. Vesiruton säilöntä ilman säilöntäaineita olisi mahdollisimman kustannustehokas ja yksinkertainen ratkaisu vesiruton säilöntään.
Vesiruton säilöntätutkimuksen näytteenotto suoritettiin Kuontijärvellä Kuusamossa elokuussa 2023.Vesiruton niitosta ja nuottauksesta Kuontijärvessä vastasi ProAgria Oulu. Vesiruttokasvusto niitettiin ensin vesikasvien poistoon suunnitellulla niittoleikkurilla, jonka jälkeen vedessä irtonaisena keijunut vesiruttokasvusto kerättiin ja vedettiin raivausnuotan avulla rantaan. Kesantoheinää niitettiin vuosia viljelykäytön ulkopuolella olevalta pellolta. Kaikki niitetty kesantoheinä ja vesirutto punnittiin kenttäolosuhteissa.
Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään vesiruton säilyvyyttä säilömällä sitä heinän kanssa muovipaaleissa sekä vesiruton vaikutusta biokaasuprosessiin eri pitoisuuksina heinä-vesiruttoseoksessa. Heinä-vesirutto-seoksen suhteet olivat 10 %, 30 % 70 % ja 100 %, prosenttiluvun kuvatessa seoksessa heinän määrää. Kontrollinäytteenä toimi 100 % heinää sisältävä näyte. Vesirutto paalattiin yhdessä kesantoheinän kanssa tuoreena noin tunnin sisällä sen nostosta järvestä. Vesirutto-heinäseokset punnittiin ensin sekoitussuhteessaan 10 kg näytteisiin, jotka jaettiin edelleen 3,3 kilon painoisiin alanäytteisiin: tuorenäyte, 5kk säilönäyte sekä 11kk säilönäyte (ks. kuva)
Vesirutto-heinänäytteille tehtiin märkämädätyspanoskokeita rinnakkaisilla näytteillä. Menetelmällä tutkittiin materiaalin metaanintuotannon potentiaalia ajan funktiona sekä tutkittavan materiaalin hajoamista prosessissa. Parhaiten biokaasupotentiaalinsa säilytti tässä tutkimuksessa seos, jossa oli 70 % heinää ja 30 % vesiruttoa. Kontrollinäyte, eli 100 % heinää sisältävä näyte oli kaikista näytteistä vakain biokaasupotentiaalin osalta.
Vesirutto ei suoranaisesti lisännyt heinän metaanintuottopotentiaalia, koska se hajoaa nopeasti. Vesiruton osuuden ollessa 30 %, se ei merkittävästi heikentänyt heinän metaanintuottopotentiaalia. Heinä ja muut vastaavat syötteet tulisi hyödyntää biokaasuprosessissa mahdollisimman nopeasti, sillä säilömisen aikana kasvien hitaasti hajoavien ainesosien prosentuaalinen määrä kasvaa ja se lisää sivusyötteen biokaasuprosessia inhiboivia vaikutuksia. Kun näytteitä oli säilötty viiden kuukauden ajan, niiden metaanintuottopotentiaali oli hieman korkeampi kuin 11 kuukauden säilömisajan jälkeen silloin, kun vesiruton osuus oli heinän osuutta suurempi näytteissä.
Jokaisen koesarjan aikana osa märkämädätys prosesseista keskeytyi, jolloin rinnakkaisnäytteiden tuloksien määrä jäi suunniteltua vähäisemmäksi. Jotta tutkimustulokset olisivat paremmin yleistettävissä, tarvittaisiin lisätutkimusta esimerkiksi toisintamalla tutkimus, käyttämällä useampia koesarjoja ja tekemällä biokaasupotentiaalikokeet useammin, esimerkiksi kuukausittain.
Lue koko tutkimus tästä.
Lue hankkeen tulosraportti tästä.
Lähteet:
Karjalainen, S.M., Välimaa, A.-L., Virtanen, E., 2017. Vesiruton hyötykäyttö biotaloudessa – järvien riesasta raaka-aineeksi.
Nilivaara, R., Hiltunen, L., Joki-Tokola, E., Kahiluoto, J., Karvonen, J., Kuoppala, M., Lötjönen, T., Niemistö, J., Satomaa, M., Tahkola, H., Ulvi, T., Välimaa, A.-L., Hellsten, S., 2022. Vesiruton energia ja ravinteet talteen – Elodea II -hankkeen loppuraportti. Suomen Ympäristökeskus.
