Historian saatossa karjaa ja siipikarjaa kasvattavat ihmiset ovat käyttäneet lantaa lannoitteena, maanparannusaineena, energianlähteenä ja jopa rakennusmateriaalina. Lanta sisältää monia hyödyllisiä, kierrätettäviä komponentteja, kuten ravinteita, orgaanista ainesta, kiintoainetta, energiaa ja kuitua. Nykyteknologian avulla lantaa voidaan käyttää tehokkaammin ja useammalla tavalla kuin koskaan, minkä pitäisi lieventää monia ympäristövaikutuksia, joita syntyy, kun lantaa käsitellään jätteenä.

Ravintoaineet

Viljelijät, puutarhurit, maisemansuunnittelijat ynnä muut käyttävät yleisesti kotieläinten lantaa lannoitteena tarjotakseen kasvintuotannossa tarvittavia ravinteita. Lannan ravinteilla on todellista arvoa lannoitteena. Lannan lannoitearvo nousee, kun kaupallisten lannoitteiden hinta nousee.

Kaupallisten lannoitteiden tavoin lantaa on käsiteltävä asianmukaisesti ympäristövaikutusten välttämiseksi. Lannalla on lannoitearvoa raakamuodossaan; käsittelemällä lantaa mädättämällä, kompostoimalla tai muulla tavoin voidaan kuitenkin saada aikaan materiaaleja, jotka ovat helpommin siirrettävissä ja joiden ravinteet ovat paremmin kasvien käytettävissä, paremmin tasapainossa viljelykasvien tarpeiden kanssa tai vähemmän alttiita ympäristöhäviöille.

Tuore lanta

Tuoreen lannan käyttäminen lannoitteena viljelykasvien kasvattamiseen, jotka syötetään takaisin kotieläimille joko sellaisenaan tai jatkokäsittelyn oheistuotteena, on oivallinen keino kierrättää ravinteita. Ihannetapauksessa tuoretta lantaa käytettäisiin sillä tilalla, jossa lanta on syntynyt, tai naapuritilalla, koska tuoretta lantaa on kallista kuljettaa lyhyelläkin matkalla.

Kotieläinten lanta levitetään maahan yleensä puolikiinteänä tai nestemäisenä. Viljelijät voivat sekoittaa lantaa maaperään tai ruiskuttaa sitä maan pinnan alle vähentääkseen valumavuotojen ja hajuhaittojen riskiä. Joskus lannan kiinteät aineet erotetaan nesteestä. Nestemäisen ja kiinteän lannan erottamisen jälkeen jäljelle jäävä lantaneste sisältää edelleen noin puolet alkuperäisistä ravinteista. Kiintoaine voidaan käyttää kuivikkeeksi tai muuhun käyttöön, ja nesteet voidaan levittää maahan sekä kastelemaan että lannoittamaan viljelykasveja.

Kotieläintuottajat ovat yleisimpiä tuoreen lannan lannoituskäyttäjiä, mutta myös kotipuutarhurit ja maisemansuunnittelijat lannoittavat toisinaan tuoreella lannalla.

Kompostointi

Kotieläinten lannan kompostoiminen pienentää hajuhaittoja, tappaa tautien aiheuttajia (patogeenejä), pienentää irtotavaran määrää ja stabiloi lantaa sen helpommaksi käsittelyksi. Asianmukaisesti rakennetussa ja hoidetussa lannan kompostointitoiminnassa voidaan käsitellä myös kotieläintuotannon kuolleita eläimiä. Joissakin osissa maata kompostointitoimintaa on hoidettava intensiivisesti, jotta taataan taudinaiheuttajista vapaa komposti, joka täyttää sekä terveysmääräysten että yleisen mielipiteen vaatimukset.

Kompostia voidaan levittää tasaisemmin ja paremmin hallitusti kuin lantaa. Kompostin sisältämä typpi ei ole yhtä helposti kasvien käytettävissä kuin tuoreen lannan typpi, mutta kompostin sisältämän fosforin, kaliumin ja muiden ravinteiden saatavuus on samankaltainen tai korkeampi kuin tuoreen lannan sisältämien ravinteiden saatavuus.

Viljelijät ja karjankasvattajat voivat käyttää kompostoitua lantaa omilla tiloillaan lannoitteena tai kuivikkeena. Kompostin myynnillä voidaan poistaa ylimääräisiä ravinteita maatiloilta ja karjatiloilta, jotka eivät pysty käyttämään kaikkia lannan ravinteita omiin tarpeisiinsa.

Kompostin kuljettaminen on edullisempaa kuin tuoreen lannan kuljettaminen sen alhaisemman kosteuspitoisuuden vuoksi ja kannattavampaa kuljettamista sen korkeamman markkina-arvon vuoksi. Tämä tarkoittaa, että kompostilla on enemmän käyttömahdollisuuksia kauempana maatilasta sijaitsevilla alueilla. Lantakompostia voidaan käyttää moniin tarkoituksiin muualla kuin maataloudessa, kuten alueiden kunnostamiseen, eroosion torjuntaan, maaperän kunnostamiseen ja kosteikkojen ennallistamiseen.

• North Dakota State University Extension’s Composting Animal Manures (PDF) (8 s., 358 K, Tietoja PDF:stä) Exit
• Kansas Department of Health and Environment’s Composting at Livestock Facilities (PDF) (5 s., 358 K, About PDF), 387 K, Tietoa PDF-tiedostosta) Exit

Muut lantatuotteet

Pelletointi tiivistää tuoretta lantaa korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa ja muuttaa sen kuivaksi lopputuotteeksi. Pelletit ovat käyttökelpoisia maanparannusaineena tai lannoitteena. Koska pelletit vievät pienemmän tilavuuden, niitä voidaan varastoida ja kuljettaa helpommin kuin lantaa. Joissakin tapauksissa käsittelyllä voidaan saada aikaan tuote, jonka ravinnepitoisuus on tasainen ja ennustettavissa, jolloin se soveltuu paremmin kasvintuotantoon ja muihin käyttötarkoituksiin. Pelletöintiä käytetään pääasiassa siipikarjan kuivikkeeseen, mutta sitä voitaisiin soveltaa myös muista lannoista erotettuun kiintoaineeseen.

Ravinteiden talteenottotekniikoilla eli lannan ravinteiden talteenottotekniikoilla voidaan poistaa lannasta ravinteita lannoitevalmisteita varten. Ravinteiden uuttamisella poistetaan alkuainepitoisia ravinteita raakalannasta, erotetuista nesteistä tai anaerobisen mädätyksen jäännöksistä kemiallisella saostuksella tai koagulaatiolla. Esimerkkejä lannoitevalmisteista, joita voidaan tuottaa ravinteiden talteenottojärjestelmillä, ovat ammoniumsulfaatti, kalsiumfosfaatti ja magnesiumammoniumsulfaattikiteet (struviitti).

Biomassan konversio

Biomassan konversiossa kasvatetaan organismeja lannalla tai lannan ravinteilla ja korjataan ne sitten eläinten rehun, lannoitteiden tai maanparannusaineiden komponenteiksi.

Maidon jäteveden ravinteilla kasvatetut levät voidaan korjata ja tuottaa tuotetta, jota käytetään kasvien lannoitteissa ja korkean proteiinipitoisuuden omaavissa rehunlisissä. Mustan sotilaskärpäsen toukat syövät lantaa, tappavat taudinaiheuttajia (patogeenejä) ja siirtävät lannan ravinteita kehoonsa. Ravinteikkaat toukat ovat lisäarvotuote, joka voidaan viedä pois tilalta. Tällaisista tuotteista valmistettujen korkeaproteiinisten rehujen arvo voi olla jopa 500 dollaria tonnilta. Lanta, joka jää jäljelle, kun toukat on korjattu, on käyttökelpoinen maanparannusaineena tai kompostin kaltaisena lannoitteena.

Vermikompostoinnissa käytetään matoja mädättämään lantaa, jolloin syntyy patogeenivapaita, ravinnerikkaita tuotteita, joita voidaan myydä ja viedä tilan ulkopuolelle. Madot tuottavat ravinteikkaita heitteitä. Lannoitetta ja matojen kasvatukseen käytettyä lantaa voidaan käyttää lannoitteena tai maanparannusaineena. Tämän vermikompostin sanotaan sisältävän enemmän käytettävissä olevia kasviravinteita kuin tavanomaisen kompostin. Vermikompostin myynnistä saatavien tulojen lisäksi matoja voidaan myydä kalastussyötteinä tai jalostaa siipikarja- tai kalanviljelylaitosten lisärehuksi.

Organic Matter

Kotieläinten lantaa käytetään maanparannusaineena maan laadun parantamiseksi. Sen lisäksi, että tuoreen tai kompostoidun karjanlannan levittäminen peltomaalle tarjoaa ravinteita kasvien kasvulle, se parantaa maaperän orgaanista ainesta ja pintakerrosta (fysikaaliset olosuhteet, jotka tekevät maaperästä viljelyyn soveltuvan). Karjanlannan levittäminen peltomaahan lisää orgaanisen aineksen määrää maaperässä, mikä parantaa maaperän rakennetta ja voi lisätä maaperän kykyä pidättää vettä.

Maaperän orgaanisen aineksen lisääminen auttaa myös pitämään hiilen maaperässä (”hiilen sitominen”) ja poissa ilmakehästä, jossa se voi muodostaa kasvihuonekaasuna hiilidioksidia. Lanta tarjoaa näitä hyötyjä, kun se levitetään raakana tai kun kiinteää ainesta levitetään kiinteän ja nestemäisen erottelun, pelletöinnin, mädätyksen tai kompostoinnin jälkeen.

Biohiili on puuhiiltä, jota tuotetaan polttamalla biomassaa (mukaan lukien lantaa) vähähappisessa ympäristössä.Biohiili voi parantaa maaperää ja sitoa hiiltä. Kun biohiiltä käytetään maanparannusaineena, se antaa ravinteita vakaassa muodossa, joka on kasvien käytettävissä, ja vähentää valumahäviöiden tai pohjaveteen huuhtoutumisen riskiä. Biohiili parantaa myös maaperän pinnanlaatua, huokoisuutta, vedenpidätyskykyä, kationinvaihtokapasiteettia (CEC), maaperän biologiaa ja lannoitteiden tehokkuutta. Biohiili on maaperän orgaanisen hiilen vakaa muoto, joka sitoo hiiltä mahdollisesti tuhansiksi vuosiksi.

• U.S.-Focused Biochar Report: Assessment of Biochar’s Benefits for the United States of America (PDF)(84 s., 1.5 MB, Tietoja PDF:stä) Exit – Center for Energy and Environmental Securityn ja United States Biochar Initiativen raportti.

Solids

Jotkut lypsykarjatilat käyttävät sahanpurua, haketta, olkea, hiekkaa tai muita ostettuja materiaaleja eläinten kuivikkeena. Vuodevaatteet voivat olla kalliita – suuruusluokkaa 40-50 dollaria/lehmä/vuosi. Viime vuosikymmeninä perinteiset kuivikkeet, kuten sahanpuru tai hiekka, ovat kallistuneet. Kiinteä aines voidaan ottaa talteen lannasta (kiinteän ja nestemäisen erotuksen, kompostoinnin tai anaerobisen mädätyksen avulla) ja käyttää kuivikkeena, jolloin voidaan korvata tilan ulkopuolelta ostetut materiaalit.

• Kuivatun lannan kiinteän aineksen käyttö lypsylehmien kuivikkeena (PDF-tiedosto) (9 s., 487 K, Tietoja PDF:stä) Loppuosa – Raportti, raportti, jonka on toimittanut Cornellin instituutti.

Energia

• Lannan käyttö lannoitteeksi ja energiaksi: Raportti kongressille – USDA:n raportissa todetaan, että lannan käyttö energiantuotantoon ei heikentäisi lannan käyttöä lannoitteena, koska energiantuotantoon käytetyissä prosesseissa lannan ravinteet jäävät jäännöksiksi, jotka voidaan käyttää muualla.

Biokaasu

Mädättämöissä talteen otettua biokaasua voidaan käyttää lämmön tai sähkön tuottamiseen maatilalla käytettäväksi tai myydä paikalliseen sähköverkkoon. Biokaasun tuotannossa käytetään yleensä maito- tai sianlantaa, koska niiden metaanintuottopotentiaali on suhteellisen suuri. Joissakin mädättämöissä Yhdysvalloissa käytetään kuitenkin raaka-aineena naudanlantaa tai siipikarjan kuivikkeita.

Anaerobisessa mädätyksessä syntyvästä kaasusta noin 60-80 prosenttia on metaania, ja sen lämpöarvo on 600-800 BTU/ft3. (Vertailun vuoksi todettakoon, että maakaasu sisältää yleensä yli 85 prosenttia metaania ja sen lämpöarvo on noin 950 – 1050 BTU/ft3). Useimmat laitteet, jotka käyttävät polttoaineena maakaasua, butaania tai propaania, voidaan muuttaa käyttämään biokaasua. Tällaisia ovat kattilat, tilalämmittimet ja sähkögeneraattorit.

Koska mädättämöt ottavat talteen metaania ja muita ilman epäpuhtauksia, ne vähentävät lannasta aiheutuvia haitallisia ilmapäästöjä ja tarjoavat erinomaisen hajunhallinnan. Mädättämöistä saatavan biokaasun käyttö kompensoi myös uusiutumattomien fossiilisten polttoaineiden polttoainekulutusta ja päästöjä.

• EPA:n AgSTAR-ohjelmassa on lisätietoja lannan anaerobisesta mädättämisestä energian tuottamiseksi.

Bioöljy

Nesteytettyä bioöljypolttoainetta voidaan valmistaa lannasta termokemiallisilla prosesseilla, kuten pyrolyysillä ja kaasutuksella. Biokonversio, kuten levien kasvattaminen lannan ravinteiden avulla, on toinen prosessi, jolla voidaan tuottaa bioöljyä.

Bioöljyt eroavat fysikaalisesti öljypohjaisesta polttoöljystä. Esimerkiksi bioöljyjen energiasisältö litraa kohti on pienempi ja happamuus korkeampi kuin öljypohjaisen polttoöljyn. Testit osoittavat kuitenkin, että bioöljyä voitaisiin käyttää esimerkiksi lämmitykseen tai sähköntuotantoon.

Kaupalliset kokemukset biodieselistä ovat olleet hyvin lupaavia. Biodiesel toimii yhtä hyvin kuin bensiinidiesel ja vähentää samalla hiukkasten, hiilimonoksidin, hiilivetyjen ja rikin oksidien päästöjä ilmaan.

• Pyrolyssitekniikka: Ympäristöystävällinen ratkaisu Chesapeake Bayn ravinteiden hallintaan (PDF) (35 s., 2.9 MB, Tietoja PDF:stä) Poistuminen – Virginia Tech raportoi lupaavia tuloksia kokeellisesta liikkuvasta pyrolyysiyksiköstä siipikarjan kuivikkeiden käsittelyä varten.

• Kalifornian vaihtoehtoisten ja uusiutuvien polttoaineiden ja ajoneuvojen teknologiaohjelma Exit ennustaa, että kaupallisessa mittakaavassa biodieselin tuottaminen ilmakuivatusta lypsylehmän lannasta voisi tuottaa jopa 6.8 miljoonaa gallonaa uusiutuvaa dieseliä vuosittain, 30-50 kokopäiväistä työpaikkaa ja vuotuiset kasvihuonekaasuvähennykset 851 050 hiilidioksidiekvivalenttitonnia metaania ja 720 666 hiilidioksidiekvivalenttitonnia typen oksideja.

Synkaasua

Gasifioinnilla voidaan muuttaa lanta (nykyisin lähinnä siipikarjan kuivike) synteettiseksi kaasupolttoaineeksi, joka koostuu vesihöyryn, tervojen, vetykaasun, hiilimonoksidin, hiilidioksidin, typpikaasun ja hiilivetykaasujen seoksesta. Osa kaasusta tiivistyy muodostaen palavaa bioöljyä. Jäljelle jäävää kaasua voidaan käyttää polttoaineena erilaisissa voimajärjestelmissä, kuten mäntämoottoreissa, kaasuturbiineissa ja polttokennoissa.

Kuitu

Lannan kuitupitoisuuteen perustuen karjanlannasta on mahdollista valmistaa lisäarvoa tuottavia erikoistuotteita, joita voidaan markkinoida kuluttajille. Useimmat jäljempänä esitetyt esimerkit ovat joko kokeellisia tai pienimuotoisia. Useimmissa on kyse lannasta saatavan kiinteän kuidun erottamisesta ja käyttämisestä.

• Turvesammalen korvike. Maidon lannan anaerobisesta mädätyksestä talteenotettu kuitu on käyttökelpoinen kasvien kasvualustana. Kasvien kasvukokeet ovat osoittaneet, että oikein käsiteltynä kuitu toimii kuten turvesammal astiakasvien kasvattamisessa.
• Uutuuskuitutuotteet. Maanviljelijät ja muut innovaattorit keksivät luovia tapoja valmistaa lannasta talteen otetusta kuidusta lisäarvoa tuottavia tuotteita.
  • Tarharuukut, lantakuitupohjaiset siementen käynnistysruukut, jotka on valmistettu biologisesti hajoavasta kompostoidusta lehmänlannasta.
  • Kompostoidusta lannasta tehdyt veistokset, joita markkinoidaan lannoittavana puutarhataideteoksena.
  • Paperi, joka on valmistettu useiden eri eläinten, kuten elefanttien ja lehmien, prosessoidusta lannasta. Kuivattu lanta huuhdellaan vedessä, jolloin jäljelle jää sulamaton kuitu, joka keitetään ja sekoitetaan muiden luonnonkuitujen kanssa erilaisten paperituotteiden valmistamiseksi.
• Rakennusmateriaalit. Talteenotettua lantakuitua on sisällytetty talonrakentamisessa käytettäviin kuitulevyihin.

Sivun alkuun