LAB RDI Journal
Suomessa muodostuu vuosittain noin miljoona tonnia puhdistamolietettä. Sen hyödyntäminen tarjoaa mahdollisuuksia ravinteiden kierrätykseen, energian tuotantoon ja uusien biopohjaisten materiaalien valmistukseen. Puhdistamolietteen monipuolinen hyödyntäminen tukee kiertotaloutta, vähentää ympäristökuormitusta ja luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia.
Kirjoittajat: Riikka Savijärvi & Mari Eronen
Johdanto
Puhdistamolietettä muodostuu Suomessa noin miljoona tonnia vuodessa (SBB 2022). Se on jätevedenpuhdistuksen sivutuote, joka sisältää orgaanista ainetta ja arvokkaita ravinteita, kuten fosforia ja typpeä. Puhdistamolietettä voidaan lain mukaan hyödyntää maanparannusaineena maataloudessa, kun se on käsitelty esim. mädättämällä, kompostoimalla tai pyrolysoimalla. Puhdistamolietepohjaisia lannoitevalmisteita saa käyttää vain sellaisten kasvien viljelyssä, joita ei suoraan käytetä ihmisten tai eläinten ravinnoksi. Lannoitelain (711/2022) mukaan maanparannusaine ei saa aiheuttaa vaaraa kasvien, eläinten tai ihmisten terveydelle eikä heikentää ympäristön tilaa. Lannoitelainsäädäntö asettaa rajoitukset lannoitevalmisteiden haitallisille metalleille ja pyrolyysihiilen osalta myös PAH-yhdisteille. Puhdistamoliete voi kuitenkin sisältää myös esim. mikromuoveja, lääkeaineita ja hormoneja sekä orgaanisia haitta-aineita, joista dioksiinit ja furaanit (PCDD/F), perfluoratut alkyyliyhdisteet (PFAS), palonestoaineet (PBB/PBDE) ja muovien rakennusaineena käytetty bisfenoli A on todettu kaikkein pysyvimmiksi yhdisteiksi (Vieno ym. 2018). Näille ei ole määritelty raja-arvoja kansallisessa lainsäädännössä.
Vuonna 2023 maataloudessa hyödynnettiin noin 51 % Suomen puhdistamolietteestä (Vilpanen & Seppälä 2025), mikä on huomattavan suuri osuus moniin muihin EU-maihin verrattuna. Jäteveden käsittelyprosessin aikana fosfori saostuu niukkaliukoiseen muotoon ja vapautuu siksi hitaasti viljelykasvien käyttöön. Lietteen käsittelyn aikana aiheutuu usein typen haihtumista, ja maaperän olosuhteet vaikuttavat sen käyttökelpoisuuteen kasveille. Vesilaitosyhdistyksen (2013) oppaassa suositellaan puhdistamolietteen käyttöä ensisijaisesti fosforin lähteenä.
Lietteestä voidaan ottaa talteen arvokomponentteja, kuten ravinteita, metalleja (kupari, sinkki), selluloosaa, ligniiniä ja raaka-aineita biohajoavien biomuovien valmistukseen. Fossiilisista raaka-aineista valmistettuihin muovituotteisiin liittyy merkittäviä kestävyysongelmia. Käytön vähentämisen lisäksi tarvitaan biopohjaisia vaihtoehtoja, kuten polyhydroksyalkanoaatteja (PHA), joita valmistetaan enimmäkseen kasvipohjaisista raaka-aineista, jolloin haasteena ovat korkeat tuotantokustannukset ja maankäyttöön liittyvät kestävyyskysymykset. Viime vuosina on alettu tutkia jätemateriaalien hyödyntämistä tuotannossa.
Tässä tutkimuksessa vertailtiin puhdistamolietteen hyödyntämisen ympäristövaikutuksia, taloudellista kannattavuutta ja yhteensopivuutta lainsäädännön kanssa kolmen vaihtoehtoisen skenaarion kautta: 1) biokaasun tuotanto, 2) biokaasun tuotanto ja mädätysjäännöksen pyrolyysi, 3) PHA:n tuotanto ja jäännöksen pyrolyysi. Tutkimus toteutettiin osana Ympäristöministeriön rahoittamaa Puhdistamolietteen arvokomponentit (PULINA) -hanketta (LAB-ammattikorkeakoulu 2025a).
Materiaalit ja menetelmät
Prosessien kuvaukset
Tutkimuksessa tarkasteltiin kolmea vaihtoehtoa puhdistamolietteen hyödyntämiseksi (kaavio1).
Kaavio 1. Tutkimuksessa tarkastellut skenaariot puhdistamolietteen hyödyntämiselle kiertotaloudessa
Skenaario 1: Biokaasun tuotto ja mädätysjäännös maanparannusaineena
Biokaasua muodostuu hapettomissa olosuhteissa mikrobien hajottaessa orgaanista ainesta, ja se koostuu pääasiassa metaanista (50–70 %) ja hiilidioksidista (30–50 %), joista metaani on energiakäytön kannalta olennaisin (Motiva, 2025). Skenaariossa 1 oletetaan, että biokaasusta 70 % on metaania (CH4) ja 30 % hiilidioksidia (CO2). Tuotannossa muodostuva ravinnepitoinen mädätysjäännös koostuu hajoamattomasta materiaalista ja mikrobibiomassasta. Skenaariossa 1 (kaavio 2) tarkastellaan puhdistamolietteen hyödyntämistä biokaasun tuotannossa ja mädätysjäännöksen käyttöä maanparannusaineena. Biokaasusta erotetaan biometaani, jota voidaan hyödyntää esim. liikenteessä.
Kaavio 2. Yksinkertaistettu prosessikaavio, skenaario 1.
Skenaario 2: Mädätysjäännöksen pyrolyysi ja lietehiilen käyttö
Pyrolyysiprosessi eli kuivatislaus tapahtuu hapettomissa olosuhteissa ja 150–700 °C lämpötilassa alipaineistettuna. Lopputuotteena syntyy pyrolyysihiiltä, pyrolyysiöljyä ja kaasua. Lietteen sisältämä fosfori on pyrolyysihiilessä (lietehiilessä), joka voidaan hyödyntää maanparannusaineena. Skenaariossa 2 (kaavio 3) oletuksena on, että puhdistamoliete hyödynnetään ensin biokaasun tuotannossa, minkä jälkeen mädätysjäännös kuivataan ja pyrolysoidaan lietehiileksi.
Kaavio 3. Yksinkertaistettu prosessikaavio, skenaario 2.
Skenaario 3: PHA-arvoketju (hydrolyysi, PHA:n tuotto, jäännöksen pyrolyysi)
Skenaariossa 3 (kaavio 4) puhdistamoliete hyödynnetään PHA:n tuotannossa. Liete hydrolysoidaan, jolloin orgaaninen aines hajoaa haihtuviksi rasvahapoiksi (VFA). Haihtuvia rasvahappoja sisältävä nestemäinen jae toimii hiilen lähteenä mikrobeille, jotka tuottavat PHA-polymeerejä biohajoavan muovin raaka-aineeksi. Hydrolyysissä muodostuva jäännös pyrolysoidaan kiinteäksi pyrolyysituotteeksi, jota voidaan hyödyntää maanparannusaineena.
Kaavio 4. Yksinkertaistettu prosessikaavio, skenaario 3.
Arviointimenetelmät
Ympäristövaikutuksia arvioitiin laadullisesti kirjallisuuden, aiempien tutkimusten ja omien laskennallisten arvioiden perusteella. Menetelmä ei noudata standardoitua elinkaariarviointia (LCA, esim. ISO 14040/44) vaan toimii kevyempänä lähestymistapana, jonka tavoitteena on tuottaa suuntaa antavaa tietoa eri skenaarioiden ympäristövaikutuksista. Myös taloudellista kannattavuutta arvioitiin olemassa olevan tutkimus- ja kirjallisuustiedon pohjalta pääosin laadullisesti. Arviointi ei perustu standardoituihin teknistaloudellisiin arviointeihin, vaan sisältää karkeita laskelmia lopputuotteiden tuotannon kannattavuudesta. Lainsäädännön osalta tarkasteltiin nykyisen ja tulevan sääntelyn vaikutuksia skenaarioihin.
Skenaarioiden lähtötiedot skaalattiin pienempään mittakaavaan Saud (2021) tutkimuksen pohjalta. Peltolevitykseen käytettävää määrää arvioitiin fosforipitoisuuden perusteella 5-63 kg P/ha, huomioiden 60 % fosforista (Valtioneuvoston asetus fosforia sisältävien lannoitevalmisteiden ja lannan käytöstä 64/2023). Hiilen sitoutumisessa oletettiin, että yksi lietehiilitonni sitoo n. 2,8 t CO2 (Sweco 2024). Arvioinnissa hyödynnettiin kirjallisuustietojen lisäksi PULINA-hankkeen tuloksia mädätetyn puhdistamolietteen ja hydrolyysisakan pyrolyysikoeajoista (taulukko 1) sekä lopputuotteiden analyyseistä (taulukko 2).
Taloudellisen kannattavuuden arvioinnissa oletettiin biometaanin markkinahinnaksi 0,928 €/l (Gasum 2025), mädätysjäännöksen 5 €/t (Jurgutis ym. 2021), lietehiilen 400 €/t (Saud 2021) ja PHA:n 4 000 €/t (Sharbaf 2022). Väitöskirjatutkimuksessa (Saud 2021) liittyen typen talteenottoon jätevesilietteestä arvioitiin yhtenä menetelmänä lietteen pyrolyysiä. Lietehiilen tuotantokustannukseksi oletettiin 35 €/t lietettä. Skenaario, jossa typpi otettiin talteen jätevedestä sekä lietteen kuivausprosessista strippaamalla ja mädätetty liete pyrolysoitiin lietehiileksi, arvioitiin taloudellisesti kannattavaksi. Lähtöarvona tutkimuksessa oli käytetty Helsingin Viikinmäen jätevesilaitoksen vuosittain käsittelemää lietemäärää.
PHA-arvoketjun osalta hyödynnettiin Sharbafin (2022) teknistaloudellista arviointia jätevedestä tuotetun PHA-biomuovin tuotannon taloudellisesta kannattavuudesta Suomessa. Oletuksena oli, että biomassa kuljetettiin jätevedenpuhdistamoilta yhteiseen käsittelylaitokseen, jossa tuotantokapasiteetti oli 5000 t PHA-biomuovia vuodessa. PHA:n tuotantokustannus oli 3,40–3,76 €/kg, kun taas markkinahinnaksi arvioitiin 3,50–4,50 €/kg, joten tuotanto arvioitiin taloudellisesti kannattavaksi.
| Näyte 1 | Näyte 2 | Näyte 3 | Näyte 4 | |
| Syöte | Mädätysjäännös | Mädätysjäännös | Hydrolyysisakka | Hydrolyysisakka |
| Kosteus, m-% | 72,2 | 66,9 | 80,0 | 80,1 |
| Panoksen määrä, kg | 8,2 | 11,8 | 10,0 | 4,4 |
| Lämpötilan nostot, °C/h | 50/200/350/500/650 | 100/200/350/500/650 | 100//200/350/ 500/650 | 100//200/350/ 500/650 |
| Pitoaika max lämpötilassa | 2 h | 2 h | 2 h | 2 h |
| Energian kulutus, kWh | 92 | 95 | 93 | 97 |
| Hiilen määrä, kg | 1,1 | 2 | 0,6 | 0,3 |
| Öljyn määrä, kg | 6,4 | 7,7 | 8,7 | 3,7 |
| Hiili, % | 13,5 | 18,1 | 6,1 | 6,9 |
| Öljy, % | 77,8 | 65,5 | 85,8 | 84,9 |
| Kaasu, % | 8,7 | 16,4 | 8,1 | 8,1 |
Taulukko 1. PULINA-hankkeen pyrolyysikoeajojen tulokset.
| Mädätysjäännös | Pyrolyysihiili, mädätysjäännös | Pyrolyysihiili, hydrolyysisakka | Raja-arvo (MMM 964/2023) | |
| Fosfori (mg/kg ka) | 25 000 | 45 000 | 24 000 | |
| Arseeni (mg/kg ka) | 12 | 5 | 3,5 | 40 |
| Elohopea (mg/kg ka) | 16 | 0,19 | <0,04 | 1 |
| Kadmium (mg/kg ka) | 24 | 0,21 | 0,33 | 1,5 |
| Kromi (mg/kg ka) | 71 | 58 | 81 | 300 |
| Kupari (mg/kg ka) | 306 | 520 | 290 | 600 |
| Sinkki (mg/kg ka) | 825 | 1100 | 780 | 1500 |
| Lyijy (mg/kg ka) | <5 | 29 | 10 | 100 |
| Nikkeli (mg/kg ka) | 37 | 22 | 120 | 70 |
Taulukko 2. PULINA-hankkeen analyysitulokset.
Tulokset
Skenaario 1 Biokaasun tuotto ja mädätysjäännös maanparannusaineena
Biometaanin tuotantopotentiaali on 1370 tn/a eli volyymeina noin 2 milj. m3, joka vastaa energiamäärältään 19 GWh. Karkeasti arvioiden sillä voidaan korvata sama määrä fossiilista polttoaineitta. Biometaanista vapautuu myös hiilidioksidia, mutta se on peräisin bioperäisistä lähteistä eikä lisää ilmakehän kokonaishiilidioksidimäärää. Päästöjä voidaan vähentää ottamalla hiilidioksidi talteen ja hyödyntämällä se erilaisissa käyttökohteissa. Maanparannuskäyttöön saadaan kuivattua mädätysjäännöstä 14 000 tn/a, jonka oletetaan sisältävän 98 tn fosforia, eli se voidaan levittää noin 900–12 000 ha peltoalalle. Suuntaa antavien laskelmien perusteella tuotetun biometaanin taloudellinen arvo on 1,9 milj. € ja mädätysjäännöksen 70 000 €.
Kaavio 5. Prosessikaavio skenaariosta 1.
Biokaasun jakeluun ja käyttöön sovelletaan samaa lainsäädäntöä kuin maakaasuun (Tukes n.d.). Kaasun valmistamiseen tarvitaan erillinen lupa, joka käsitellään valtioneuvoston asetuksen 685/2015 mukaisesti. Käytännössä biokaasun tuotanto ja käyttö ovat yhteensopivia nykyisen lainsäädännön kanssa. Mädätysjäännöstä voidaan hyödyntää maanparannusaineena kansallisen lainsäädännön puitteissa. Liete on myös analysoitava säännöllisesti ja hyödyntämisessä on huomioitava tapauskohtaisesti lietteen sisältämien haitta-aineiden vaikutukset. Tässä skenaariossa elohopean ja kadmiumin pitoisuudet ylittyivät (taulukko 2).
Skenaario 2 Mädätysjäännöksen pyrolyysi ja lietehiilen käyttö
Tuotetun biometaanin määrä ja siitä saavutettavat ympäristö- ja taloushyödyt ovat samat kuin skenaariossa 1. Lietehiilen tuotanto on 1100 tn/a, sisältäen 49 500 kg fosforia, jolloin se voidaan levittää noin 800-9900 ha peltoalalle. Hiilen määrään voi teoriassa sitoutua ~3 080 tonnia CO₂. Tuotantokustannuksiin vaikuttaa olennaisesti syötteen korkea kosteuspitoisuus. Ennen pyrolyysiä liete on kuivattava, mikä kuluttaa huomattavan määrän energiaa. Merkittäviä vaikuttavia tekijöitä ovat myös pyrolyysilaitoksen investointikustannus ja lietehiilen myyntiarvo, joissa on paljon vaihtelua. Lietehiilen myynnistä saatava tulo on tässä skenaariossa 440 000 €/a. Lietehiili voidaan hyödyntää maanparannusaineena kansallisen lainsäädännön puitteissa. Maanparannusaineena käytettäessä sen on täytettävä lannoitevalmisteita koskevat laatuvaatimukset. Analyysitulosten perusteella pyrolyysihiilen haitta-ainepitoisuudet alittivat lainsäädännön raja-arvot (taulukko 2).
Kaavio 6. Prosessikaavio skenaariosta 2.
Skenaario 3 PHA-arvoketju (hydrolyysi, PHA:n tuotto, jäännöksen pyrolyysi)
Ympäristövaikutusten kannalta on olennaista, että prosessin kaikki sivuvirrat hyödynnetään mahdollisimman kattavasti. Tässä skenaariossa puhdistamoliete hyödynnetään PHA-muovin tuotantoon ja prosessin jäännökset pyrolysoidaan lietehiileksi, jota hyödynnetään maanparannuksessa. Muuten jätteeksi mielletty puhdistamoliete toimii raaka-aineena korkean lisäarvon tuotteelle, jolla voidaan korvata fossiilisia muoveja. Fossiilisten raaka-aineiden korvaamisen lisäksi PHA-muovi sitoo hiiltä.
Lähtötiedoissa esitetyt tuotantokustannukset ja markkinahinta perustuivat 5 000 tonnin vuosittaiseen PHA:n tuotantokapasiteettiin (ks. luku 2). Sharbafin (2022) tutkimuksessa alhaisimmat kustannukset saatiin skenaariossa, jossa oli mukana kolme eri jätevedenpuhdistamoa. Tämän skenaarion 2 000 tonnin vuosikapasiteetti voi karkeasti arvioituna vastata edellisen referenssikohteen yhtä puhdistamoa ja olla taloudellisesti kannattava. PHA on tämän skenaarion merkittävin lisäarvon tuote, jolloin se vaikuttaa merkittävimmin koko arvoketjun kannattavuuteen. Pyrolyysituotteiden markkina-arvo jää todennäköisesti hyvin pieneksi, varsinkin suhteessa prosesseihin meneviin kustannuksiin.
Kaavio 7. Prosessikaavio skenaariosta 3.
Alt-teksti: Kaaviossa on kuvattuna PHA:n tuotanto puhdistamolietteestä. Prosessiin kuuluu hydrolyysi, PHA:n tuotto, pyrolyysi sekä näiden välillä olevat virrat. Puhdistamoliete (205 000 t) syötetään hydrolyysiin. Hyrdolyysistä lähtee nestemäinen ja kiinteä jae, josta nestemäinen (198 700 t) menee PHA:n tuotantoon ja kiinteä jae (6 300 t) termisen kuivauksen kautta pyrolyysiin. PHA:n tuotannosta saadaan PHA:ta 2 000 t. Pyrolyysistä saadaan 110 t kiinteää pyrolyysituotetta.
Kansallisessa lainsäädännössä ei ole asetettu erityisiä rajoitteita puhdistamolietteestä valmistetuille PHA-muoveille. On kuitenkin otettava huomioon suunniteltua käyttökohdetta koskeva tuotelainsäädäntö. Esim. hygieniatuotteissa ja elintarvikepakkauksissa on rajoitettu jäteperäisten raaka-aineiden käyttöä. EU-tasolla on erilaisia vaatimuksia muovien ja biohajoavien muovien käyttöön ja kierrättämiseen. Biohajoavuus on määritelty virallisissa standardeissa (ISO 14855, EN 13432:2000). EN 13432:2000-standardin mukaan vähintään 90 % materiaalista tulee hajota hiilidioksidiksi kolmen kuukauden kuluessa kompostointiolosuhteissa. Tässä skenaariossa pyrolyysihiilen nikkelipitoisuus ylitti lain salliman raja-arvon (taulukko 2).
| Skenaario 1 | Skenaario 2 | Skenaario 3 | |
| Ympäristövaikutukset | Merkittävä hyöty fossiilisten polttoaineiden ja mineraalilannoitteiden korvaamisesta. Hiilensidonta minimaalista (CO2 vapautuu ilmaan biokaasuntuotannosta, ellei sitä oteta erikseen talteen). Ei välttämättä riittävä menetelmä poistamaan haitta-aineita. | Lietehiili sitoo hiiltä pysyvästi maaperään ja edistää resurssitehokkuutta. Lietteen orgaaniset haitta-aineet vähenevät, mutta PAH-yhdisteitä voi muodostua. Typpi haihtuu prosessin aikana. | Fossiilisten raaka-aineiden korvaaminen muovintuotannossa.Hiili sitoutuu PHA-polymeeriin (pysyvyys riippuu PHA-muovin käyttökohteesta). Pyrolysoitu PHA-jäännös sitoo hiiltä pysyvästi maaperään. |
| Taloudellinen kannattavuus | Selkeät taloudelliset kannustimet ja markkinat olemassa biokaasulle, tuotannolle kasvutavoitteita kansallisesti ja EU:n tasolla. Suurin hyöty biokaasun myynnistä. Mädätysjäännöksen arvo maanparannusaineena alhainen. | Taloudelliset kannustimet ja markkinat biokaasulle. Biohiilimarkkinat kehittymässä, selkeä markkinapotentiaali. Lietehiilen taloudellinen kannattavuus riippuu pitkälti käyttökohteesta. | Biohajoavien muovien markkinat kasvussa, toistaiseksi PHA-muovien tuotanto kalliimpaa kuin muiden muovilajien. Puhdistamolietteen hyödyntäminen raaka-aineena voi alentaa kustannuksia. |
| Lainsäädäntö | Biokaasun tuotanto ja käyttö yhteensopivia nykyisen lainsäädännön kanssa. Mädätysjäännöksen käyttö maanparannusaineena on mahdollista lainsäädännön puitteissa, kun se täyttää lannoitevalmisteille asetetut laatu- ja turvallisuusvaatimukset. | Lietehiilen käyttö maanparannusaineena ja muissa käyttökohteissa on sallittua, kun tuote täyttää lainsäädännön vaatimukset. | Muovien valmistusta ja käyttöä sekä biohajoavuutta säädellään useissa laeissa ja asetuksissa. Jäteperäisten materiaalien käyttö rajoitettu esim. elintarvike- ja hygieniatuooteissa. Kertakäyttömuoveihin liittyvät säädökset voivat edistää markkinapotentiaalia. |
Taulukko 3. Yhteenveto skenaarioista.
Pohdinta
Ympäristövaikutusten vertailu
Korvaamalla fossiilisia polttoaineita puhdistamolietteestä tuotetulla biokaasulla voidaan merkittävästi vähentää kasvihuonekaasupäästöjä, parantaa energiatehokkuutta ja säästää luonnonvaroja (Cho ym. 2024; Singh ym. 2020). Se soveltuu erityisesti raskaaseen liikenteeseen, jossa sähköistäminen on haastavaa. Tuotannosta aiheutuvia päästöjä voidaan vähentää parantamalla prosessitehokkuutta, minimoimalla metaanihäviöt, ottamalla talteen hiilidioksidi sekä hyödyntämällä mädätysjäännös maanparannusaineena (Horn ym. 2020; Shinde ym. 2021). Se ei kuitenkaan verrattuna lietehiileen ole yhtä tehokas pitkäaikaisessa hiilenvarastoinnissa (Cao & Pawłowski 2012). Lisäksi mädätys ei välttämättä ole riittävän tehokas menetelmä pienentämään orgaanisten haitta-aineiden kuormaa (Vieno ym. 2028). Tässä tutkimuksessa todettiin myös haitallisten metallien pitoisuuksia, jotka ylittivät raja-arvot, mutta tämä saattoi johtua mittausvirheestä.
Lietehiilen sisältämä hiili on stabiilissa muodossa, joten se sitoutuu pysyvästi maaperään, parantaen sen rakennetta, vedenpidätyskykyä sekä mikrobitoimintaa (Ayaz ym. 2021; Shyam ym. 2025). Puhdistamolietepohjaisessa lietehiilessä hiilen määrä on pienempi kuin puupohjaisessa biohiilessä, mikä vaikuttaa hiilensidontakykyyn. Moussa ym. (2025) tutkimuksessa puhdistamolietteestä tuotetun pyrolyysihiilen hiilipitoisuus oli 28,59 %. Lietehiilen lannoiteominaisuudet ovat osoittautuneet paremmaksi kuin puupohjaisen (Ippolito ym. 2020; SBB 2020). Suomessa on paljon vähäravinteisia peltomaita (MMM, n.d.) ja lyhyet kasvukaudet, joita voidaan kompensoida parantamalla maan kasvukuntoa lietehiilen avulla. Prosessissa muodostuvilla pyrolyysiöljyllä ja -kaasulla sekä ylijäämäenergialla voidaan korvata fossiilisia raaka-aineita. Merkittävänä etuna on, että prosessin korkeat lämpötilat poistavat epäpuhtauksia. PULINA-hankkeessa ja HSY:n Lietehiili-hankkeessa todettiin PFAS-yhdisteiden pitoisuuksien vähenevän pyrolyysin aikana. Toisaalta pyrolyysissä voi muodostua PAH-yhdisteitä, joiden osalta todettiin raja-arvot ylittäviä pitoisuuksia. PAH-yhdisteiden muodostuminen riippuu prosessista, ei lähtöaineista, eikä tuloksen perusteella ole syytä tehdä johtopäätöksiä menetelmän soveltuvuudesta.
Kunnallisen jätevedenpuhdistamon muuttaminen PHA-rikkaan biomassan tuottajaksi voi vähentää merkittävästi ympäristövaikutuksia verrattuna perinteiseen muovintuotantoon. Ilmaston lämpenemispotentiaali voi laskea jopa 40 %, happamoituminen 70 % ja maaperän rehevöitymispotentiaali 90 % (Morgan-Sagastume ym. 2016). Negatiivisia ympäristövaikutuksia aiheutuu veden ja energian kulutuksesta, erityisesti happokäsittelystä ja kuivausvaiheista. Abedi (2023) tutkimuksessa jätevesilietteestä tuotetun PHA:n ilmastonlämpenemispotentiaali osoittautui suuremmaksi kuin PET ja PP-muoveilla. Tulos ei anna välttämättä realistista kuvaa kokonaisilmastovaikutuksista, sillä jätevedestä tuotetun PHA:n raaka-aineen ”tuotannon” aikana ei muodostu lainkaan päästöjä, toisin kuin perinteisten PET- ja PP-muovien kohdalla. Jätevesipohjaisen PHA:n tuotanto ei muuta hiilenkiertoa pysyvästi toisin kuin fossiilisesta alkuperästä olevat muovit.
Taloudellisen kannattavuuden vertailu
Puhdistamoliete on yleensä edullinen raaka-aine, joka muodostuu jätevedenpuhdistuksen sivutuotteena. Mädätysjäännöksen taloudellinen arvo riippuu sen ravinnepitoisuudesta. Mädätysprosessi on suljettu biologinen prosessi, jossa syötemateriaalien sisältämät ravinteet säilyvät tehokkaasti ja lisäksi ne muuntuvat helpommin liukoiseen muotoon. Biokaasun avulla voidaan saavuttaa täysi omavaraisuus lämpöenergian suhteen, mikä tukee puhdistamoiden siirtymistä kohti energianeutraaliutta (Korpela 2025). Lietehiilen tuotantokustannuksia on hankala määrittää 1100 t kapasiteetille aiemman kirjallisuuden pohjalta, sillä referenssilähteissä kapasiteetit ovat merkittävästi suurempia. Oletettavasti pienellä kapasiteetilla yksikkökustannukset kasvavat huomattavasti. Korkealaatuinen lietehiili voi saavuttaa taloudellisesti kannattavampia hintoja, mutta tuotantomäärien rajallisuus ja kysynnän puute rajoittavat potentiaalia. Lietehiilen kannattavuutta lisää hiilikrediitit, eli palkkiot hiilidioksidin sitomisesta. Myös typen talteenotto prosessin aikana parantaa kannattavuutta.
PHA:n tuotanto jätevirroista tarjoaa mahdollisuuden vastata sekä ympäristöhaasteisiin että kustannustehokkuuden vaatimuksiin (Sharma ym., 2021). Myös Khatami ym. (2021) toteavat, että PHA:n tuotantoa puhdistamolietteestä tulisi tarkastella lisäarvoa tuottavana vaihtoehtona pelkän biokaasun tuotannon sijaan. Khan ym. (2021) mukaan taloudellisesti kannattava PHA:n tuotanto vaatii kuitenkin merkittävästi suuremman kapasiteetin puhdistamolietettä kuin mitä yksittäisiltä jätevedenpuhdistamoilta saadaan. Tämä tarkoittaisi useamman j laitoksen välistä yhteistyötä ja lietemäärien yhdistämistä (Khan ym. 2021), mikä voi puolestaan lisätä merkittävästi kustannuksia. Harvan asutuksen vuoksi Suomessa jätevedenpuhdistamot ovat hajanaisesti sijoittuneita ja välimatkat pitkiä.
Dacosta ym. (2015) toteavat, että jäteveden hyödyntäminen on osoittautunut kannattavammaksi kuin perinteisempi PHA:n tuotanto sokereista. Lisäksi O’Maolduin ym. (2025) toteavat, että PHA-tuotannon edut kasvavat merkittävästi tulevaisuudessa, mikäli uusiutuvan energian osuus kasvaa. PHA-muovit kiinnostavat, sillä ne ovat biopohjaisia ja biohajoavia, ja monilta ominaisuuksiltaan verrattavissa fossiilipohjaisiin muoveihin. Ne soveltuvat erityisesti tuotteisiin, jotka päätyvät helposti tai väistämättä luontoon. PHA-muovien ominaisuudet, kuten kiteisyys tai hauraus, voivat rajoittaa niiden käyttöä tietyissä sovelluksissa.
Lainsäädännön vaikutukset
Muutokset laissa eräiden polttoaineiden kestävyyskriteereistä (393/2013) mahdollistavat veroalennuksia kestävästi tuotetulle biokaasulle, mikä voi entisestään edistää biokaasun hyödyntämistä. Biokaasun tuotannolle on myös asetettu merkittäviä kasvutavoitteita EU-tasolla ja kansallisesti. Esimerkiksi Suomessa tavoitellaan 4 TWh biokaasun tuotantoa vuoteen 2030 mennessä. EU:n uusiutuvan energian direktiivi RED II ja sen muutokset edistävät myös biokaasualan kehitystä ja kiertotaloutta. PHA-polymeerit on yleisesti tunnistettu kestäviksi materiaaleiksi ja PHA-muovin hyödyntäminen on linjassa Euroopan vihreän kehityksen ohjelman (Euroopan komissio 2025) kanssa (Koller ym. 2007). Kertakäyttömuovien kielto Euroopassa (SUP-direktiivi, (EU) 2019/904) ja Valtakunnalliseen jätesuunnitelman sisältöön (Valtioneuvoston asetus jätteistä 2021/978) kirjatut suunnitellut toimet kertakäyttömuovien vähentämisestä tulee oletettavasti myös lisäämään uusien biohajoavien PHA-muovien markkinapotentiaalia.
Johtopäätökset
Puhdistamolietettä voidaan hyödyntää monipuolisesti kiertotaloudessa. PHA-biomuovin tuotanto tarjoaa kokonaisvaltaisesti kestävän ratkaisun lietteen jatkokäsittelylle, mutta sen taloudellinen kannattavuus ja sääntely ovat vielä epävarmoja verrattuna vakiintuneempaan biokaasun tuotantoon. Hiilensidonnan ja korkean lisäarvon lopputuotteiden näkökulmasta PHA:n tuotantoa puhdistamolietteestä kannattaa kuitenkin kehittää. Tulevaisuudessa PHA:n tuotanto voi olla kilpailukykyinen kiertotalousratkaisu biokaasun rinnalla. Nämä ratkaisut eivät ole toisiaan poissulkevia, vaan niitä voidaan kehittää myös rinnakkain. Keskeistä on varmistaa, että lietteen laatu soveltuu käyttökohteeseen ja ratkaisut suunnitellaan alueellisten tarpeiden ja vahvuuksien mukaan.
LAB-ammattikorkeakoulu toteutti PULINA-hankeen yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa aikavälillä 1.6.2023-30.11.2025. Painopisteenä oli lietteen monipuolinen hyödyntäminen Suomen olosuhteisiin soveltuvilla menetelmillä ja ravinteiden kierrätyksen symbioosit. Tutkimustyötä jatketaan EU:n Horizon Europe – ohjelman rahoittamassa CircSyst (Circular Systemic Solutions for Plastic, Packaging, Bio-Waste, and Water) -hankkeessa, (LAB-ammattikorkeakoulu 2025b).
Lähteet
Abedi, F. 2023. Environmental life cycle analysis (LCA) of polyhydroxyalkanoate (PHA) production: a techno-environmental assessment. Maisterintutkielma. Lappeenranta–Lahti University of Technology LUT. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023050239817
Ayaz, M., Feizienė, D., Tilvikienė, V., Akhtar, K., Stulpinaitė, U. & Iqbal, R. 2021. Biochar role in the sustainability of agriculture and environment. Sustainability. 13(3), 1330. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.3390/su13031330
Cao, Y. & Pawłowski, A., 2012. Sewage sludge-to-energy approaches based on anaerobic digestion and pyrolysis: Brief overview and energy efficiency assessment. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 16(3), 1657-1665. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.12.014
Cho, H.H., Strezov, V. & Evans, T.J. 2024. Life cycle assessment of power-to-methane and renewable methane production technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 206, 114856. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114856
Dacosta, C.F., Posada, J.A. & Ramirez, A. 2015. Large scale production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) from wastewater: a study of techno-economics, energy use and greenhouse gas emissions. World Academy of Science, Engineering and Technology. International Journal of Mechanical and Industrial Engineering. 9(5), 433-438. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://zenodo.org/records/1100587
EN 13432:2000. Requirements for packaging recoverable through composting and biodegradation. Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packaging. Euroopan komissio. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://sales.sfs.fi/fi/index/tuotteet/SFS/CEN/ID2/1/200328.html.stx
Euroopan komissio. 2025. Euroopan vihreän kehityksen ohjelma. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_fi
Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (EU) 2018/2001, annettu 11 päivänä joulukuuta 2018, uusiutuvista lähteistä peräisin olevan energian käytön edistämisestä (uudelleenlaadittu) (ETA:n kannalta merkityksellinen teksti.) Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FI/ALL/?uri=CELEX%3A32018L2001
Gasum. 2025. Biokaasulaitos – paikallista ravinnekiertoa ja energiatuotantoa. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://luvy.fi/wp-content/uploads/2019/11/5.-Biokaasulaitoksella-ravinnekiertoa-ja-energiantuotantoa-paikallisesti-Jukka-Salmela-Circular-Economy-Finland.pdf
Horn, S., Seppänen, A.M. & Winquist, E. 2020. Biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen hyödyntämisvaihtoehdot. Viitattu 14.11.2025. Saatavissa https://helda.helsinki.fi/server/api/core/bitstreams/5cf956be-b620-43de-9c12-86e0d84b574e/content
Ippolito, J.A., Cui, L., Kammann, C., Wrage-Mönnig, N., Estavillo, J.M., Fuertes-Mendizabal, T., Cayuela, M.L., Sigua, G., Novak, J., Spokas, K. & Borchard, N. 2020. Feedstock choice, pyrolysis temperature and type influence biochar characteristics: a comprehensive meta-data analysis review. Biochar. 2(4), 421-438. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-020-00067-x
ISO 14855. Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions. Method by analysis of evolved carbon dioxide. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.iso.org/standard/57902.html
Jurgutis, L., Šlepetienė, A., Šlepetys, J. & Cesevičienė, J. 2021. Towards a Full Circular Economy in Biogas Plants: Sustainable Management of Digestate for Growing Biomass Feedstocks and Use as Biofertilizer. Energies. 14(14), 4272. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.3390/en14144272
Khan, M.N., Uhrig, T., Steinmetz, H., Best, J.D. & Raingue, A. 2021. Techno-economic assessment of producing bioplastics from sewage. Projektbericht WOW. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://vb.nweurope.eu/media/16741/1wpt1_deliverable_3_1_pha_tea_final.pdf
Khatami, K., Perez-Zabaleta, M., Owusu-Agyeman, I. & Cetecioglu, Z. 2021. Waste to bioplastics: How close are we to sustainable polyhydroxyalkanoates production? Waste Management. 119, 374-388. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.10.008
Koller, M., Hesse, P., Bona, R., Kutschera, C., Atlić, A. & Braunegg, G. 2007. Potential of various archae‐and eubacterial strains as industrial polyhydroxyalkanoate producers from whey. Macromolecular bioscience. 7(2), 218-226. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1002/mabi.200600211
Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (E) 2019/904 tiettyjen muovituotteiden ympäristövaikutuksen vähentämisestä (SUP-direktiivi). EUR-lex. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa http://data.europa.eu/eli/dir/2019/904/oj
Korpela, T. 2025. Energianeutraaliusvaatimusten vaikutukset jätevedenpuhdistamojen toimintaan kansallisella tasolla. Diplomityö. Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta, Tampereen yliopisto. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202502272485
LAB-ammattikorkeakoulu. 2025a. Puhdistamolietteen arvokomponentit. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/puhdistamolietteen-arvokomponentit
LAB-ammattikorkeakoulu. 2025b. CircSyst – Circular Systemic Solutions for Plastic, Packaging, Bio-Waste, and Water. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/circsyst-circular-systemic-solutions-plastic-packaging-bio-waste-and-water
Laki eräiden polttoaineiden kestävyyskriteereistä 393/2013. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.finlex.fi/fi/lainsaadanto/2013/393
Lannoitelaki. 711/2022. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.finlex.fi/fi/lainsaadanto/2022/711
MMM.n.d. Maa- ja metsätalousministeriö. Asetus lannoitevalmisteista 964/2023. Viitattu 11.12.2025. Saatavissa https://www.finlex.fi/fi/lainsaadanto/saadoskokoelma/2023/964
Moussa, O., Makkawi, Y., Masek, O. & Mohamed, B. 2025. Pyrolysis of anaerobically digested and undigested sewage sludge: Comparative assessment of product quality, emissions, and carbon sequestration. Energy Conversion and Management:X. 27, 101213. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2025.101213
Morgan-Sagastume, F., Heimersson, S., Laera, G., Werker, A. & Svanström, M. 2016. Techno-environmental assessment of integrating polyhydroxyalkanoate (PHA) production with services of municipal wastewater treatment. Journal of Cleaner Production. 137, 1368-1381. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.08.008
Motiva. 2025. Biokaasu. Viitattu 11.9.2025. Saatavissa https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/bioenergia/biokaasu
O’Maolduin, C., Compeer, A., De Best, J., Gill, L., Ali, M. & Gallagher, J. 2025. The circular value of polyhydroxyalkanoate (PHA) bioplastic production from sludge at a large-scale wastewater treatment plant. Bioresource Technology Reports. 102272. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589014X25002543
Saud, A., Havukainen, J., Peltola, P. & Horttanainen, M. 2021. Integrating Pyrolysis or Combustion with Scrubbing to Maximize the Nutrient and Energy Recovery from Municipal Sewage Sludge. Recycling. 6, 52. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.3390/recycling6030052
Sharbaf, J. 2022. Production of Polyhydroxyalkanoates (PHA) from wastewater in Lahti Region: A Techno-economic Assessment. Diplomityö. Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto, LUT School of Energy Systems. Lahti. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022053141259
Sharma, V., Sehgal, R. & Gupta, R. 2021. Polyhydroxyalkanoate (PHA): properties and modifications. Polymer. 212, 123161. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032386120309861
Shinde, A.M., Dikshit, A.K., Odlare, M., Thorin, E. & Schwede, S. 2021. Life cycle assessment of bio-methane and biogas-based electricity production from organic waste for utilization as a vehicle fuel. Clean Technologies and Environmental Policy. 23(6), 1715-1725. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852412019670
Shyam, S., Ahmed, S., Joshi, S.J. & Sarma, H. 2025. Biochar as a Soil amendment: implications for soil health, carbon sequestration, and climate resilience. Discover Soil. 2(1), 18. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852420306453
Singh, A.D., Upadhyay, A., Shrivastava, S. & Vivekanand, V. 2020. Life-cycle assessment of sewage sludge-based large-scale biogas plant. Bioresource technology. 309, 123373. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123373
SBB. 2022. Tiedote: Kaikki haluavat edistää puhdistamolietteen fosforin ja typen kierrätystä. Suomen Biokierto ja Biokaasu ry. Viitattu 11.12.2025. Saatavissa https://biokierto.fi/tiedote-kaikki-haluavat-edistaa-puhdistamolietteen-fosforin-ja-typen-kierratysta/
SBB. 2020. Biokierto ja Biokaasu. Suomen Biokierto ja Biokaasu ry. Viitattu 16.12.2025. Saatavissa https://biokierto.fi/wp-content/uploads/2020/11/Biokierto-ja-Biokaasu_01_2020.pdf
Sweco. 2024. Digipolis. Biohiilen teknologiaselvitys. Viitattu 17.11.2025. Saatavissa https://businesskemijarvi.fi/wp-content/uploads/2025/05/Biohiilen-teknologiaselvitys-Loppuraportti.pdf
Tukes, n.d. Maakaasu ja biokaasu. Viitattu 6.2.2026. Saatavissa https://tukes.fi/teollisuus/maakaasu-ja-biokaasu
Valtioneuvoston asetus fosforia sisältävien lannoitevalmisteiden ja lannan käytöstä 64/2023. Finlex. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.finlex.fi/fi/lainsaadanto/2023/64
Valtioneuvoston asetus jätteistä 978/2021. Valtakunnallinen jätesuunnitelma ja kertakäyttömuovien vähentämistoimet. Finlex. Viitattu 10.11.2025. Saatavissa https://www.finlex.fi/eli?uri=http://data.finlex.fi/eli/sd/2021/978/ajantasa/2025-04-10/fin
Valtioneuvoston asetus vaarallisten kemikaalien käsittelyn ja varastoinnin valvonnasta 685/2015. Finlex. Viitattu 6.2.2026. Saatavissa https://www.finlex.fi/eli?uri=http://data.finlex.fi/eli/sd/2015/685/ajantasa/2025-12-11/fin
Vesilaitosyhdistys. 2013. Puhdistamolietteen käyttö maataloudessa. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://www.proagria.fi/uploads/archive/attachment/puhdistamolieteopas_201320032014s.pdf
Vieno, N., Sarvi, M., Salo, T., Rämö, S., Ylivainio, K., Pitkänen, T. & Kusnetsov, J. 2018. Puhdistamolietteiden sisältämien haitta-aineiden aiheuttamat riskit lannoitekäytössä. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 58/2018. Helsinki: Luonnonvarakeskus. Viitattu 19.12.2025. Saatavissa https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-661-2
Vilpanen, M. & Seppälä, P. 2025. Yhdyskuntalietteen käsittelyn ja hyödyntämisen nykytilannekatsaus vuosilta 2021–2023. Vesilaitosyhdistyksen monistesarja nro 98. Suomen Vesilaitosyhdistys ry. Viitattu 10.11.2025. Saatavissa https://www.vesilaitosyhdistys.fi/site/assets/files/10041/yhdyskuntalietteen_kasittelyn_ja_hyodyntamisen_nykytilannekatsaus_2025.pdf
Kirjoittajat
Riikka Savijärvi on ympäristöpolitiikan maisteri ja ympäristöteknologian insinööri. Hän työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa TKI-asiantuntijana.
Mari Eronen on ympäristötekniikan diplomi-insinööri ja tekee väitöskirjatutkimusta liittyen ravinteiden kierrätykseen. Hän työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa tutkijana ja projektipäällikkönä.
Artikkelikuva: https://pxhere.com/fi/photo/657125 (CC0)
Viittausohje
Savijärvi, R. & Eronen, M. 2026. Puhdistamolietteen mahdollisuudet kiertotaloudessa. LAB Pro. Viitattu pvm. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-rdi-journal/puhdistamolietteen-mahdollisuudet-kiertotaloudessa/
