Kierrätyslannoitteiden säilytystä Biokympin tiloissa Kiteellä. Kuva: Tanja Myllyviita
Biokaasulaitoksen mädätejäännös soveltuu useimmiten hyvin käytettäväksi lannoitteena ja maanparannusaineena. Biokaasuprosessi on suljettu, joten materiaalien sisältämät ravinteet säilyvät prosessissa, ja biokaasuprosessissa käsiteltyjen materiaalien lannoittavat ominaisuudet ovat yleensä paremmat kuin käsittelemättömien materiaalien. Hyödyntämällä biokaasuprosessin jäännös lannoitteena vähennetään kemiallisten lannoitteiden tarvetta ja voidaan saavuttaa lähes suljettu ravinnekierto.
Mädätysjäännös sisältää syötteiden alkuperäiset ravinteet ja hivenaineet. Sen tuotteena syntyy pääasiassa humusta vastaavaa kiintoainetta, vettä, hiilidioksidia ja metaanikaasua, joka voidaan hyödyntää energiana. Käsiteltävän materiaalin orgaanisesta aineesta hajoaa tyypillisesti 40–70% biokaasuprosessin aikana riippuen materiaalin hajoavuudesta.
Hajoavan ja hajoamatta jäävän orgaanisen aineen osuuksiin vaikuttaa hiilihydraattien, proteiinien ja rasvojen hajoamisnopeudet. Niiden metaanintuottopotentiaalit voidaan laskea, mutta käytännössä ne vaihtelevat. Lanta soveltuu hyvin mädätyksen perusmateriaaliksi, koska sitä on usein tasaisesti ja hyvin saatavilla ja siinä on monia mikrobeille tärkeitä ravinteita ja sen puskurointikyky (alkaliteetti) on korkea. Syöttömateriaalit ovat usein maatiloilla erilaisten biomassojen muodossa käytettävissä. Paras metaanintuotantopotentiaali on vihreänä korjatulla kasvilla. Fosfori, kalium ja muut hivenaineet eivät juuri muunnu prosessissa.
Merkittävin muutos on, kun osa lannan orgaanisesta typestä muuttuu kasveille helposti hyödynnettäväksi ammoniumtypeksi. Lantatyypistä ja prosessointiolosuhteista riippuen noin 20–30% kokonaistypestä muuntuu ammoniummuotoon ja kasveilla 50–85%. Voidaan siis sanoa, että ammoniumtyppi muodostaa tyypillisesti 40–60% mädätejäännöksen typestä. Biokaasuprosessi vähentää huomattavasti lannan ja muiden orgaanisten materiaalien kasvihuonekaasupäästöjä, mutta typen muuntuminen ammoniummuotoon voi aiheuttaa ammoniakkipäästöjä.
Kasvihuonekaasupäästöistä suurin osa muodostuu varastoinnista, niiden silti ollessa merkittävästi pienemmät kuin raakalannalla. Mädätejäännöksen ammoniakkipäästöt tapahtuvat pääasiassa peltolevityksen jälkeen (pintalevityksessä 96 %), siksi se tulisikin levittää peltoon sijoittavalla laitteistolla. Tällöin mädätejäännöksen lannoitekäytössä typen haihtuminen ja huuhtoutuminen vesistöihin vähenee sekä liukoisen typen lannoitevaikutus maksimoituu. Käsittelyjäännöksen ammoniakkipäästöt voidaan vähentää merkittävästi kattamalla varasto.
Mädätys vähentää lannan fytotoksisten yhdisteiden määrää sekä lisää lannan juoksevuutta ja tasalaatuisuutta, jolloin se on paremmin levitettävissä myös kasvustoon. Hajuhaitat vähenevät jopa 80 %. Samalla tuhoutuu myös tautia aiheuttavia mikrobeja ja rikkakasvinsiemeniä ja hajoaa orgaanisia haitta-aineita, kuten muovin pehmentiminä käytettyjä ftalaatteja ja polyaromaattisia hiilivetyjä (PAH), mikä tekee mädätejäännöksen käytöstä turvallisempaa.