Biojätteen erilliskeräyksen elinkaariarvio

Transcription

FCG Finnish Consulting Group Oy
ROSK’N ROLL OY AB
BIOJÄTTEEN ERILLISKERÄYKSEN ELINKAARIARVIO
LOPPURAPORTTI
15.6.2010
P11303
ROSK’N ROLL OY AB
Biojätteen erilliskeräyksen
elinkaarianalyysi
SISÄLLYSLUETTELO
TIIVISTELMÄ
2
1
3
2
3
4
JOHDANTO
1.1
Rosk’n Roll Oy Ab
3
1.2
Tausta
3
1.3
Lähtötiedot
4
1.4
Päästölaskennasta
5
1.5
Energiantuotannon ja kulutuksen huomioiminen
5
BIOJÄTTEEN KERÄYS JA KULJETUS MUNKKAALLE
2.1
Nykytila
2.1.1
Asukas-, kiinteistö- ja jätemäärät
2.1.2
Biojätteen keräys ja kuljetus
2.1.3
Biojätteen käsittely
7
7
8
10
2.2
Tehostettu keräys
2.2.1
2.2.2
Biojätteen keräys ja kuljetus
10
10
11
2.3
Erilliskeräyksen lakkauttaminen
13
2.4
Yhteenveto keräyskattavuuden vaikutuksista
13
KÄSITTELYVAIHTOEHDOT
16
3.1
Mädätys Forssassa
3.1.1
Siirtokuormaus
3.1.2
Mädätys
3.1.3
Energiantuotannon päästöhyvitykset
3.1.4
Mädätteen hyötykäyttö
3.1.5
Yhteenveto: Mädätys Forssassa
17
17
17
18
19
19
3.2
Mädätys ja kompostointi Espoossa
3.2.1
Siirtokuormaus
3.2.2
Mädätys
3.2.3
3.2.4
Mädätteen käsittely
3.2.5
3.2.6
Yhteenveto: Mädätys Ämmässuolla
21
21
21
22
23
24
25
3.3
Mädätys Munkkaalla
3.3.1
Siirtokuormaus
3.3.2
Mädätys
3.3.3
3.3.4
3.3.5
Yhteenveto: Mädätys Munkkaalla
3.3.6
Yleistä mädätteen käytöstä
27
27
27
27
28
28
29
3.4
Poltto Vantaalla
3.4.1
Siirtokuormaus
3.4.2
Biojätteellä tuotettu energia
3.4.3
Korvattu sähkö ja lämpö
3.4.4
Yhteenveto: Poltto Vantaalla
30
30
31
33
34
YHTEENVETO
4.1
Biojätteen käsittelymenetelmien vertailu
4.2
Virhelähteet
4.2.1
Biojätesaanto
4.2.2
Keräys ja kuljetus
4.2.3
Käsittelymenetelmät
5
7
JOHTOPÄÄTÖKSET
Lähteet
36
36
38
38
38
40
41
42
1
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
TIIVISTELMÄ
Selvityksessä vertaillaan elinkaarianalyysin tapaan Länsi-Uudenmaan alueella toimivan jätehuoltoyhtiön biojätteelle soveltuvien käsittelyketjujen
aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Käsittelyvaihtoehtojen KHKpäästötaseissa on otettu huomioon myös käsittelyprosesseissa syntyvän
energian hyötykäytöllä saavutettavat KHK-päästöjen hyvitykset, jotka
ovat seurausta fossiilisten polttoaineiden korvaamisesta. Biojätteen erilliskäsittelyvaihtoina tarkastellaan mädätystä kolmessa eri mädätyslaitoksessa. Erilliskäsittelylle vaihtoehtoisena biojätteen käsittelymenetelmänä
tarkastellaan biojätteen polttoa sekajätteen mukana arinapolttolaitoksessa. Selvityksessä on myös arvioitu biojätteen erilliskeräysjärjestelmän
kattavuuden vaikutuksia keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuviin KHKpäästöihin.
Biojätteen käsittelyvaihdoista poltto on ilmastovaikutuksiltaan suotuisin,
sillä sen KHK-päästötase on vertailtavista käsittelyketjuista selvästi negatiivinen. Tämä johtuu siitä, että jätteenpolttolaitos on kaukolämmön peruskuormaa tuottava yhteistuotantolaitos ja sen tuottamalla sähköllä ja
lämmöllä korvataan fossiilista energiantuotantoa. Biojätteen erilliskeräyksestä luopuminen vähentää myös biojätteen keräyksestä ja kuljetuksesta
aiheutuvia KHK-päästöjä.
Biojätteen erilliskeräyksen sisältävissä käsittelyvaihtoehdoissa keräysten
ja kuljetusten osuus on merkittävin KHK-päästöjen lähde. Käsittelypaikan
etäisyydellä keräysalueesta ei ole suurta merkitystä kuljetuksista syntyviin KHK-päästöihin etäisyyden ollessa alle 100 km. Polton tapaan myös
mädätysprosessissa tuotettu sähkö voi korvata fossiilista sähköntuotantoa, mutta lämmölle ei aina ole paikallisesti kysyntää.
Biojätteen erilliskeräyksen laajentaminen haja-asutusalueelle lisää biojätehuollosta aiheutuvia KHK-päästöjä merkittävästi. Tämä johtuu siitä, että
haja-asutusalueen biojätteen keräys ja kuljetus lisäävät ajorasitusta kohtuuttomasti suhteessa biojätesaantoon.
Tekijä, lisätietoja:
Veera Sevander
[email protected]
p. 010 409 5085
2
ROSK’N ROLL OY AB
1
1.1
elinkaarianalyysi
JOHDANTO
Rosk’n Roll Oy Ab
Rosk'n Roll Oy Ab on Länsi-Uudellamaalla toimiva, kuntien omistama jätehuoltoyhtiö. Hanko, Inkoo, Karjalohja, Karkkila, Lohja, Nummi-Pusula,
Raasepori, Siuntio ja Vihti omistavat 99,62 % osakkeista. Alueella asuu
vakituisesti noin 133 000 ihmistä.
Yhtiö on saanut tehtäväkseen hoitaa mm. pääosan kuntien jätehuollon
velvoitteista säännösten ja määräysten mukaisesti. Tehtävät pyritään hoitamaan tehokkaasti ja ympäristöä säästäen kuntarajoista riippumatta.
Rosk'n Rollin tehtävät ovat tiivistetysti:
 jätehuollon suunnittelu, kehitys ja koordinointi
 kierrätyksen järjestäminen
 ongelmajätehuollon hoitaminen
 yhteisen alueellisen kaatopaikan ja jätteenkäsittelylaitosten ylläpito
 biojätteiden erilliskeräys
 jätepisteverkoston rakentaminen ja ylläpito
 sekajätekuljetusten kilpailutus
 neuvonta ja tiedotus
Toimintaa ohjaavat lainsäädäntö ja kunnalliset jätehuoltomääräykset.
Rosk'n Roll Oy Ab:n tehtävänä on rakentaa alueensa asukkaille vuoteen
2016 mennessä pohjoismaisen mallin mukainen, maailman huipputasoa
oleva jätehuoltojärjestelmä. Yhtiö pyrkii ympäristöpolitiikallaan vähentämään jätteiden ympäristöä pilaavia vaikutuksia sekä edistämään luonnonvarojen ja energian säästöä.
1.2
Tausta
Valtakunnallisen jätesuunnitelman toteuttamiseksi alueellinen ympäristökeskus laatii alueellisen jätesuunnitelman (ALSU). Alueellisella jätesuunnittelulla pyritään vaikuttamaan alueiden ratkaisuihin siten, että ne edistävät valtakunnallisen jätesuunnitelman tavoitteita.
Etelä- ja Länsi-Suomen jätesuunnitelmaan vuoteen 2020 on kirjattu biohajoavien jätteiden hyödyntämistä koskevia toimenpiteitä. Biojätteiden
käsittelyn tavoitteita ovat mm:
 Selvitetään biojätekeräyksen ympäristövaikutukset sekä tarkoituksenmukaiset keräys- ja kuljetusmatkat biojätekeräyksen optimoimiseksi.
 Biokaasutus- ja kompostointikapasiteettia rakennetaan koko suunnittelualueelle niin, että kierrätyksen lisääminen onnistuu tavoitteiden mukaisesti.
Tässä selvityksessä tarkastellaan elinkaarianalyysin tapaan LänsiUudenmaan alueen biojätehuollon vaihtoehtoisien toteutustapojen aiheuttamia ilmastovaikutuksia. Ilmastovaikutukset on arvioitu kasvihuonekaasupäästöinä, jonka yksikkönä käytetään hiilidioksidiekvivalenttia. Kioton
pöytäkirjan määrittelemistä kuudesta KHK-päästökomponentista selvityk3
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
seen on sisällytetty jätehuollon kannalta merkittävimmät: CO2, CH4 ja
N2O. Hiilidioksidiekvivalenttien muuntokertoimet kuvaavat ilmaston lämpenemisvaikutusta tiettynä ajanjaksona suhteessa hiilidioksidiin. Kansainvälisen ilmastopaneelin (IPCC) määrittelemät metaanin (CH4) ja dityppioksidin (N2O) muuntokertoimet CO2 ekvivalenteiksi sadan vuoden vaikutusjaksolla on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1 Kasvihuonekaasupäästöjen muuntokertoimet
(Solomon ym. 2008).
Päästökomponentti
Kerroin (CO2 ekv)
CO2
1
CH4
25
N2 O
298
Selvityksessä tarkastellaan biojätteen käsittelyn kasvihuonekaasupäästöjä
neljässä eri käsittelylaitoksessa:
 Mädätys Ämmässuolle rakennettavassa biokaasulaitoksessa
 Mädätys Forssan biokaasulaitoksessa
 Mädätys Munkkaalle rakennettavassa biokaasulaitoksessa
 Poltto sekajätteen mukana Vantaalle rakennettavassa arinapolttolaitoksessa
Biojätteen erilliskeräyksen kattavuutta ja sen aiheuttamia vaikutuksia
kasvihuonekaasupäästöihin arvioidaan kolmessa eri laajuudessa:

Biojätteen erilliskeräys toteutetaan nykyisten jätehuoltomääräysten
mukaisesti, eli yli 5 huoneistoa käsittäviltä kiinteistöiltä sekä suurtalouksilta, jotka tuottavat biojätettä yli 20 kg/vko.
 Biojätteen erilliskeräys laajennetaan käsittämään kaikki alueen vakituisessa asuinkäytössä olevat kiinteistöt, joilla ei ole omaa kompostointia tai jotka eivät ole jätepisteasiakkaita.
 Biojätteen erilliskeräys lakkautetaan ja biojäte kerätään sekajätteen
mukana energiahyötykäyttöön.
1.3
Lähtötiedot
Lähtötietoina selvityksessä käytettiin:
 Tilastoituja tietoja jätemääristä
 Tilastoituja tietoja asukas- ja kiinteistömääristä
 Tilastoituja tietoja biojätteen keräyksen ajokirjanpidosta
 Asiantuntija-arvioita
 Aikaisempia asiaa käsitteleviä julkaisuja (lähteet)
 Henkilöhaastatteluja
 Ominaispäästökertoimia Liite 1
 Tilastokeskuksen ja energiateollisuuden määrittelemiä päästökertoimia
 Vantaan energian kaukolämmön ominaispäästökertoimia.
4
ROSK’N ROLL OY AB
1.4
elinkaarianalyysi
Päästölaskennasta
KHK-päästöt jaetaan suoriin ja epäsuoriin päästöihin. Suorat KHK-päästöt
vapautuvat suoraan prosessista ja epäsuorat KHK-päästöt syntyvät polttoaineen, sähkön ja lämmön kulutuksen kautta. KHK-päästöhyvityksiä
syntyy kun prosessissa tuotettu energia korvaa fossiilisesti tuotettua
energiaa tai prosessin lopputuotteena saatu materiaali korvaa päästöintensiivistä materiaalia, kuten lannoitteita.
Selvityksessä tarkasteltavien biojätteen käsittelyketjujen KHK-päästöt
muodostuvat pääosin epäsuorista päästöistä. Mädätyksestä ja poltosta ei
synny laskennallisesti määriteltäviä suoria KHK-päästöjä. Mädätysprosessi
on periaatteessa suljettu, eli suoria prosessipäästöjä ei vapaudu lukuun
ottamatta satunnaisia vuotoja esim. laitoksen huollon yhteydessä. Poltossa vapautuva CO2 on bioperäistä, mistä syystä sitä ei lasketa vallitsevan
käytännön mukaisesti KHK-päästöihin kuuluvaksi. Jätteenpolton päästöjä
ja poltto-olosuhteita koskevat määräykset perustuvat valtioneuvoston jätteenpolttoasetukseen, jossa ei määritellä raja-arvoja CH4- ja N2Opäästöille. Tästä syystä ne on merkityksettöminä jätetty tarkastelun ulkopuolelle.
Mädätyksessä syntyvä lopputuote voidaan käsitellä usealla eri tavalla ja
näin ollen myös käsittelystä aiheutuvissa KHK-päästöissä on eroja. Mädätteen kompostoinnista aiheutuu sekä suoria että epäsuoria KHKpäästöjä. Mädätteen kompostoinnin suoria prosessipäästöjä ei ole otettu
huomioon tarkastelussa, sillä mädätteen aktiivisuudesta ei ole kirjallisuustietoja. Lisäksi mädätteen jälkikäsittely riippuu sen jatkokäyttökohteesta,
joiden ei haluttu vaikuttavan selvityksen lopputulokseen.
Biojätteen keräyksestä ja kuljetuksista aiheutuvat muut kuin KHK-päästöt
voidaan laskea selvityksessä esitettyjen päästötietojen perusteella.
1.5
Energiantuotannon ja kulutuksen huomioiminen
Työssä tarkastellaan biojätteen käsittelyn aiheuttamia välillisiä kasvihuonekaasupäästöjä, jotka ovat seurausta energian käytöstä sekä biojätteellä
tuotetulla energialla korvattavan sähkön- ja lämmöntuotannon KHKpäästöjä. Korvattavan fossiilisen energiantuotannon KHK-päästöt on laskennassa huomioitu ns. päästöhyvityksinä eli negatiivisina päästöinä.
Kuljetusten vaatimaa energiankulutusta on arvioitu polttoaineenkulutuksen ja ajoneuvotyypin mukaan VTT:n liikenteen ominaispäästötietojen perusteella.
Sähkön kulutuksen ja tuotannon aiheuttamia KHK -päästöjä sekä päästöhyvityksiä on tilanteen yksinkertaistamiseksi arvioitu keskimääräisen pohjoismaisen sähköntuotantorakenteen mukaan tuotetun sähkön
päästökertoimella (liite 1,taulukko 1-3). Sähkön kulutuksesta aiheutuvia
khk-päästöjä on usein tarkoituksenmukaista tarkastella kunkin sähkönkuluttajan osalta erikseen. Tällöin laskenta perustuu sähkötoimittajan ilmoittamaan sähkön alkuperään ja päästökertoimiin. Näin ei kuitenkaan
menetellä tässä selvityksessä, sillä biojätteenkäsittelystä vastaavia tahoja
on useita eikä näiden tekemien määräaikaisten sähkösopimusten haluta
vaikuttavan selvityksen lopputuloksiin. Sähkömarkkinoiden luonteen
vuoksi korvattavaksi sähköntuotannoksi olisi voitu valita muunkinlainen
5
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
tuotantorakenne tai tavanomaisesti säätövoimana käytetty hiililauhdesähkö. Tarkastelua ei ole sidottu tiettyyn aikaan, joten siinä ei myöskään haluta ottaa kantaa tulevaisuudessa sähkömarkkinoilla vallitsevaan tuotantorakenteeseen ja sähkömarkkina-alueen harmonisuuteen.
Pohjoismaisen sähkön tuotantorakenteen CO2-ominaispäästökerroin on
Suomen
keskimääräistä
tuotantorakennetta
vastaavaa
CO2päästökerrointa lähes puolet pienempi. Tästäkin syystä pohjoismainen
kerroin on valittu käytettäväksi selvityksessä, jottei lopputulos anna liian
optimistisia päästövähennyspotentiaaleja.
Todellisuudessa korvattavaa sähkön ja lämmöntuotantoa on hankala arvioida tarkasti, koska siihen vaikuttavat tarkasteluhetken energiantuotantorakenne sekä sähkön ja lämmön kysyntä. Sähkön tuotantorakenne vaihtelee vuosittain vallitsevien olosuhteiden mukaan ja siihen vaikuttaa
oleellisesti myös muiden Pohjoismaiden energiantuotannon ja -kulutuksen
tilanne, sillä markkina-alue on yhtenäinen. Oletettavasti energiantuotannon ominaispäästöt pienenevät tulevaisuudessa monien ohjauskeinojen
vaikuttaessa uusiutuvien energiamuotojen lisääntymiseen sekä mahdollisesti myös hiilidioksidin talteenottomenetelmien käyttöön.
Lämmöntuotanto tapahtuu aina paikallisesti, joten biojätteellä tuotettavan
lämpömäärän oletetaan korvaavan alueen keskimääräistä kaukolämmöntuotannon rakennetta. Vantaan Energian vuonna 2007 tuottamasta lämmöstä noin 90 % tuotettiin sähkön ja lämmön yhteistuotannolla (liite 1,
taulukko 1-4). Loput lämmöstä tuotettiin pienemmissä lämpölaitoksissa,
joiden polttoaineena käytettiin maakaasua, öljyä ja biokaasua (Vantaan
Energia 2007). Tästä syystä kaukolämmön peruskuormaa tuottavan jätevoimalaitoksen lämmöntuotannon KHK -päästöhyvitysten laskennassa on
käytetty Vantaan Energian vuoden 2007 lämmöntuotannon ominaispäästöjä (liite 1, taulukko 1-4). Mikäli tarkasteltavalla alueella on riittävästi
lämpöä, ei biojätteenkäsittelyprosesseissa syntyvälle ylijäämälämmölle
lasketa syntyvän päästöhyvityksiä.
6
ROSK’N ROLL OY AB
2
elinkaarianalyysi
BIOJÄTTEEN KERÄYS JA KULJETUS MUNKKAALLE
2.1
2.1.1
Nykytila
Länsi-Uudenmaan jätelautakunta asettaa jätehuoltomääräykset, jotka
ovat voimassa Hangossa, Inkoossa, Karkkilassa, Nummi-Pusulassa, Raaseporissa, Siuntiossa ja Vihdissä. Länsi-Uudenmaan jätehuoltomääräysten
mukaan biojätteiden lajittelua edellytetään vähintään 5 huoneiston asuinkiinteistöissä, mikäli jätettä ei kompostoida kiinteistöllä. Biojätteen lajittelua edellytetään myös kiinteistöiltä, jotka tuottavat 20 kg biojätettä viikossa. Myös viittä huoneistoa pienempien kiinteistöjen tulee mahdollisuuksien mukaan kompostoida biojäte tai liittyä biojätteen kiinteistökohtaiseen keräykseen.
Lohjalla on voimassa Lohjan kaupungin jätehuoltomääräykset, jotka
eroavat biojätteen käsittelyn osalta ainoastaan siten, että suurkeittiössä,
liike- tai muussa vastaavassa kiinteistössä on oltava biojätteen erilliskeräys, mikäli biojätettä syntyy vähintään 50 kg viikossa.
Selvityksessä tarkastellaan Rosk’n Roll Oy Ab:n (myöhempänä RR) järjestämän biojätteen erilliskeräyksen piiriin kuuluvien kuntien (Hanko, Raasepori, Inkoo, Karkkila, Sammatti, Nummi-Pusula, Siuntio ja Vihti) sekä
Lohjan biojätehuoltoa. RR:n alueen kunnista Karjalohja ei ole mukana
tarkastelussa, koska sieltä ei ole saatavissa tarvittavia kiinteistö- ja kuljetustietoja. Karjalohjan merkitys alueen biojätteen erilliskeräyksessä on
vähäinen, sillä siellä asuu ainoastaan 1 % RR:n asiakkaista. Tarkasteluun
sisältyvien kuntien muodostamasta alueesta on selvityksessä käytetty
nimitystä Länsi-Uudenmaan alue.
Länsi-Uudenmaan alueella biojätteen erilliskeräyksen piirissä on tällä hetkellä kaikkiaan 1380 kiinteistöä ja 28 200 huoneistoa. Länsi-Uudenmaan
alueen keskimääräinen asukasmäärä kiinteistöä kohden on 2,17 (RR:n tilasto ja Tilastokeskus 2008), jolloin biojätteen erilliskeräykseen kuuluvien
asukkaiden määrä on yhteensä noin 62 000.
Biojätettä kerättiin Länsi-Uudenmaan alueelta vuonna 2009 yhteensä
3900 tonnia. Tästä kotitalouksilta kerättyä biojätettä oli noin 2300 ja
suurtalouksien osuus 1600 tonnia. RR:n alueen kotitalouksista saadaan
erilliskerättyä biojätettä noin 40 kg/as/a. Biojätesaannon on arveltu olevan noin 50 – 60 % teoreettisesta saannosta. Vaikka biojätteen lajitteluaste näyttää olevan jo nyt verrattain korkea (mm. pääkaupunkiseudulla
30 kg/as/a), on tavoitteena nostaa saantoa vuoteen 2014 mennessä
määrään 43 kg/as/a. Tavoitteeseen pääsemiseksi on mm. suunnitteilla
erilaisia kampanjoita ja tietoiskuja.
Biojätteen lajitteluaktiivisuus tulee nousemaan lähivuosina, sillä ihmisten
ympäristötietoisuus ja vaikuttamishalukkuus näyttää olevan kasvussa.
Toisaalta jätteen synnyn ehkäisyllä pyritään vähentämään ruokajätteen
määrää, mutta toistaiseksi ei ole saatavilla luotettavaa seurantatietoa
kampanjoinnin vaikutuksista.
7
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 2 Selvityksessä käytettyjä lähtötietoja Länsi-Uudenmaan
biojätteen erilliskeräyksestä
Asukkaita erilliskeräyksessä (kpl)
61 800
Kiinteistöjä erilliskeräyksessä (kpl)
1390
Huoneistoja erilliskeräyksessä (kpl)
28 200
Biojätettä vuodessa (t/a)
4 500
Kotitalouksien biojätemäärä yhteensä (t/a)
2 660
Suurtalousbiojäte (t/a)
1 890
Biojätesaanto kotitalouksilta (kg/as/a)
43
2.1.2 Biojätteen keräys ja kuljetus
Länsi-Uudenmaan alueen biojätekuljetukset on jaettu kolmeen urakkaalueeseen. Urakka-alueilla 1 ja 2 jätekuljetukset on kilpailutettu ja Lohjan
alueella on käytössä sopimusperusteiset jätekuljetukset. Biojätettä kerätään pakkaavilla jäteautolla ja suurin osa kalustosta on ajoneuvotyyppiä
EURO 4.
Biojätteen erilliskeräyksen vaatimat ajosuoritteet on jaettu ns. keräysajoon ja kuljetusajoon. Keräysajo tarkoittaa nyt keräysalueen sisällä tapahtuvaa ajoa, jonka aikana reitillä olevat biojäteastiat tyhjennetään pakkaavaan jäteautoon. Kuljetusajoksi kutsutaan ajoa, joka tapahtuu biojäteauton varikolta keräysreitille ja vastaavasti keräysreitiltä takaisin varikolle. Erillisenä ajosuoritteena tarkastellaan vielä biojätteen siirtokuormausta jäteasemalta käsittelylaitokselle.
Keräyksestä aiheutuvia päästöjä arvioitiin kuljetusurakoitsijoilta saatujen
ajokirjanpitotietojen mukaan. Urakka-alueiden 1 ja 2 ajokirjanpidosta
saatiin biojätteen keräilyajoon tarvittavat ajokilometrit sekä viikoittain
suoritetut astiatyhjennykset. Selvityksessä oletetaan, että kaikki kerätty
biojäte siirtokuormataan Lohjan Munkkaan jätekeskuksella. Keräilyalueilta
tarvittavaa kuljetusajoa Munkkaalle arvioitiin kunkin viiden keräilyalueen
(Urakka-alueiden 1 ja 2 sisällä) lähimmän pisteen etäisyytenä Lohjalle.
Etäisyys kerrottiin kahdella, sillä oletettiin, että jäteauto myös lähtee
Munkkaalta ja reitin jälkeen palaa Munkkaalle.
Urakka-alueiden 1 ja 2 biojätteen keräyksen ja kuljetuksen aiheuttamia
kasvihuonekaasupäästöjä arvioitiin keräyksen ja kuljetuksen vaatimien
ajokilometrien sekä biojäteauton keskimääräisen polttoaineenkulutuksen
perusteella. Asiantuntijoilta saatujen arvioiden mukaan biojätteen keräyskalusto kuluttaa dieseliä keräilyajossa noin 55 litraa / 100km ja kuljetusajossa vastaava kulutus on noin 25 litraa. Dieselin ominaispäästöt on laskettu VTT:n Lipasto tietokantaan kerättyjen päästö ja kulutustietojen perusteella. Dieselin ominaispäästöt ajoneuvotyypille EURO 4 on esitetty liitteen 1 taulukossa 1-1.
Vastaavia ajokirjanpitotietoja ei saatu Lohjan alueelta, mistä syystä Lohjan alueen biojätekuljetuksia on arvioitu pääkaupunkiseudun (HSY-alue)
biojäteurakoitsijoilta saatujen vuoden 2008 biojätteen keräys- ja kuljetustietojen perusteella. Pääkaupunkiseudun neljältä biojätteen erilliskeräysalueelta saaduista ajokirjanpitotiedoista laskettuja ajosuoritetta kuvaavia
keskiarvoja on esitetty taulukossa 3. Esitetyt ajokirjanpitotiedot ja niistä
lasketut keskiarvot sisältävät sekä keräys- että kuljetusajon. Pääkaupunkiseudun biojäte kuljetettiin näissä tapauksissa käsiteltäväksi Ämmässuon
jätteenkäsittelykeskukseen. Tästä syystä Lohjan alueen biojätteen erillis8
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
keräilyn aiheuttamia KHK-päästöjä arvioitaessa ei myöskään eroteltu keräysajoon ja kuljetusajoon tarvittavia kilometrejä vaan yhdistettiin ne yhdeksi ajosuoritteeksi.
Taulukko 3 Biojätteen keräys- ja kuljetustietoja, keskiarvoja
neljältä alueelta (Tapiolan Lämpö; L&T; 2008).
Polttoaineen kulutus l/100km
56,95
Polttoainetta litraa / biojätetonni
7,40
Polttoainetta litraa / astiatyhjennys
0,22
Polttoainetta litraa / jätepiste
0,36
Kilometriä / biojätetonni
12,99
Kilometriä / biojäteastia
0,38
Kilometriä / biojätepiste
0,62
Lohjan alueen biojätteen erilliskeräykseen kuuluvien kiinteistöjen ja näiden välisten etäisyyksien sekä kiinteistöiltä kerättävän biojätesaannon
oletetaan vastaavan riittävällä tarkkuudella pääkaupunkiseudun neljän
biojätereitin keskiarvoa. Munkkaan jäteasema sijaitsee Lohjalla, joten kuljetusajo on urakka-alueisiin 1 ja 2 verrattuna vähäisempää.
Laskentaa varten Taulukkoon 4 on koottu tietoja Länsi-Uudenmaan biojäteasiakkaista (yhteensä) sekä vastaavat tiedot lukuun ottamatta Lohjaa
sekä yksistään Lohjan tiedot.
Urakka-alueiden 1 ja 2 biojätteen keräyksen ja kuljetuksen aiheuttamia
kasvihuonekaasupäästöjä arvioitiin keräyksen ja kuljetuksen vaatimien
ajokilometrien sekä biojäteauton keskimääräisen polttoaineenkulutuksen
perusteella. Lohjan alueella kerättävän biojätteen keräys- ja kuljetusajon
polttoaineen kulutus on laskettu pääkaupunkiseudun biojätekuljetusten
polttoaineen kulutukselle lasketulla keskiarvolla 7,4 litraa kerättyä biojätetonnia kohden.
Edellä mainituin laskentaperustein saadaan Länsi-Uudenmaan alueen nykyisen keräyskattavuuden laajuisen selvityksessä tarkasteltavan biojätehuollon biojätteen keräyksen ja kuljetuksen vaatiman ajon aiheuttamiksi
khk-päästöiksi 28,7 CO2 ekv kg/t biojätettä. Ajokilometrit sekä näistä aiheutuvat päästöt on esitetty myös taulukossa 4.
9
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 4 Biojätteen keräyksen ja kuljetuksen vaatimat ajosuoritteet sekä näiden aiheuttamat khk-päästöt.
Ilman
Lohjaa
NYKYTILA
Lohja
Yhteensä
Asukkaita (kpl)
38 693
23 068
61 761
Kiinteistöjä (kpl)
Kotitalousbiojätettä (t/a)
Suurtalousbiojätettä(t/a)
Astiatyhjennyksiä (kpl/a)
Kilometrejä keräykseen (km/a)
Kilometrejä kuljetukseen (km/a)
Polttoainetta keräykseen (l/a)
Polttoainetta kuljetukseen (l/a)
Polttoainetta yhteensä (l/a)
Polttoainetta keräyksessä (l/astiatyhjennys)
khk- päästöt keräys+kuljetus
(t(CO2ekv.)/a)
khk- päästöt biojätetonnia kohden
(kg(CO2ekv)/t)
916
2 846
1 664
1 183
43
70 155
50 076
32 344
27 542
8 086
35 628
0,39
468
1 697
992
706
43
1
4
2
1
384
544
656
888
*Puuttuu
*Puuttuu
12 561
48 189
96,41
33,99
130,4
33,87
20,03
28,70
2.1.3 Biojätteen käsittely
Tällä hetkellä Länsi-Uudenmaan biojätteet käsitellään joko Hangon kompostointilaitoksella tai Forssan mädätyslaitoksella tai kompostointilaitoksella. Tarkastelutilanteessa vuonna 2014, jolloin jätteen poltto alkaa Vantaalla, nykyiset käsittelysopimukset eivät enää ole voimassa.
2.2
Tehostettu keräys
2.2.1 Asukas-, kiinteistö- ja jätemäärät
Tehostetussa biojätteen keräyksessä ajatellaan, että jätehuoltomääräyksissä kielletään biojätteen sijoittaminen sekajätteen joukkoon. Tällöin
kaikkien sekajäteasiakkaiden kiinteistölle sijoitetaan biojäteastiat, ellei
kiinteistöltä tehdä ilmoitusta pienkompostoinnista. Osa Länsi-Uudenmaan
alueen vakituisessa asuinkäytössä olevista kiinteistöistä ovat ns. jätepisteasiakkaita, joilta ei kerätä sekajätettä kiinteistökohtaisesti. Jätepisteasiakkaiden ei ajatella uudessakaan tilanteessa liittyvän biojätteen erilliskeräyksen piiriin. Kiinteistökohtaisen kompostoinnin osuudeksi arvioidaan 40 % keräyksen piiriin liitettävistä uusista asiakkaista. Arvio kiinteistökohtaisen kompostoinnin aktiivisuudesta perustuu Suomen Ympäristökeskuksen laatimaan selvitykseen, johon on koottu aluekohtaista tietoa
biohajoavien jätejakeiden käsittelystä (Rytkönen Tuula, 2009), Tilastokeskuksen tietoon kompostoivien omakotitalojen osuudesta vuodelta
2008 sekä Rosk’n Roll Oy:n asiakastietoihin.
Jätepisteasiakkaat ja kiinteistökohtaisesti kompostoivat pois lukien tehostetussa biojätteen keräysjärjestelmässä nykyiseen erilliskeräyksen piiriin
10
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
tulee liitettäväksi 16800 kiinteistöä lisää. Tämä tarkoittaa, että kaikkiaan
biojätettä kerätään 18200 kiinteistöltä. Tällä hetkellä erilliskeräykseen
kuulumattomia asukkaita on 72300. Tästä saadaan erilliskeräykseen kuulumatonta kiinteistöä kohden 2,3 asukasta. Näin ollen voidaan arvioida,
että laajennetussa biojätteen keräysjärjestelmässä keräyksen piiriin kuuluvien asukkaiden määrä lisääntyy 38900 ja on kokonaisuudessaan siis
100 600.
Kun erilliskeräykseen kuuluvilta kotitalouksilta saadaan biojätettä 43
kg/as/a, saadaan tehostetussa erilliskeräyksessä biojätettä 1 400 tonnia
enemmän kuin nykyisessä tilanteessa. Suurtalouksilta kerättävän biojätemäärän oletetaan pysyvän samana, sillä uudet keräyksen piiriin liitettävät kiinteistöt ovat haja-asutusalueen kotitalouksia. Tehostetussa biojätteen erilliskeräyksessä vuosittain kerättävä biojätemäärä on täten yhteensä 6200 tonnia.
Taulukko 5 Asukas-, kiinteistö- ja jätemäärät tehostetussa biojätteen erilliskeräyksessä sekä näissä tapahtuvat lisäykset siirryttäessä nykyisen laajuisesta biojätteen erilliskeräyksestä tehostettuun erilliskeräykseen.
Lisää
Yhteensä
(lisäys)
Asukkaita (kpl)
Kiinteistöjä (kpl)
Kotitalousbiojätettä (t/a)
Suurtalousbiojätettä (t/a)
38 873 (63 %)
77 566
16 813
1672 (37 %)
1672
0
43
17 729
6215
4327
1183
43
2.2.2 Biojätteen keräys ja kuljetus
Biojätteen erilliskeräyksen tehostamisen vaikutuksia keräilystä ja kuljetuksista aiheutuviin kasvihuonekaasupäästöihin arvioitiin nykyisen LänsiUudenmaan alueen bio- ja sekajätekeräilyn sekä pääkaupunkiseudun biojätteen erilliskeräyksen ajo- ja tyhjennystietojen, ja dieselin ominaispäästöjen perusteella.
Selvityksessä oletetaan, että tehostetun keräilyjärjestelmään kuuluvilta
kiinteistöiltä kerätään biojätettä viikoittain. Kiinteistöjen määrän lisääntyessä 16 800 on vuodessa tarvittavien lisätyhjennysten lukumäärä
874 300.
Nykyisessä biojätteen keräilyajossa urakka-alueilla 1 ja 2 kuluu dieseliä
noin 0,39 litraa/astiatyhjennys (taulukko 4). Asiantuntijoilta saatujen jätteenkuljetuksen polttoaineen kulutusarvioiden mukaan suuri osa polttoaineen kulutuksesta kuluu keräysauton liikkeellelähdössä ja pysähdyksessä.
Näin ollen selvityksessä oletetaan, että haja-asutusalueella astiaa kohden
kuluu yhtä paljon dieseliä kuin nykyisen järjestelmän urakka-alueiden 1
ja 2 keräilyajon keskiarvolla. Todellisuudessa kulutus on jonkin verran tätä suurempaa.
Tehostetun järjestelmän vaatimaa kuljetusajoa arvioitiin nykyisen biojätteen kuljetustarpeen vaatimien resurssien ja ajettujen kilometrien perusteella, sekä urakka-alueiden 1 ja 2 sekajätteen keräyksen ja biojätteen
keräyksen vaatimien ajokilometrien suhteena. Painotettu keskiarvo sekajätteen ja biojätteen ajosuoritteelle seitsemältä ajoreitiltä on 13. Koska
11
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
sekajäte kuljetetaan Munkkaan jätekeskukseen, kuten tehostetun biojätteen keräysjärjestelmän biojäte tarkasteltavassa tilanteessa, voidaan uudessa laajennetussa järjestelmässä olettaa, että biojätteen kuljetusajon
tarve kasvaa 13-kertaiseksi. Laajennetussa järjestelmässä biojätteen kuljetusajon vastaa alueen sekajätteen kuljetusajoa, sillä reittejä tulee vastaava määrä. Toisin kuin sekajäteajossa biojätesaanto eli kuorman täyttyminen ei rajoita ajoreitin suunnittelua. Vähäisen biojätesaannon vuoksi
rajoittavana tekijänä on keräilyyn kuluva aika eli urakoitsijoiden työvuorokierto.
Taulukossa 6 on esitetty tehostetun biojätteen erilliskeräyksen aikaansaamat muutokset keräys- ja kuljetusjärjestelmässä ja tästä aiheutuvissa
khk-päästöissä.
Taulukko 6 Biojätteen keräyksen ja kuljetuksen aiheuttama polttoaineen kulutus
ja KHK-päästöt nykyisen laajuisessa sekä tehostetutussa erilliskeräyksessä.
Tyhjennyksiä (kpl/a)
Polttoainetta keräykseen (l/a)
Polttoainetta kuljetukseen (l/a)
Polttoainetta yhteensä (l/a)
Nykyinen
70 155*
48 189
Lisää
874 255
343 219
97 032
440 251
Yhteensä
992 042*
370 761
105 118
475 879
KHK- päästöt
keräys (t(CO2ekv.)/a)
929
1003
kuljetus (t(CO2ekv.)/a)
263
284
1191
1288
556
161
157
713
45,8
207
yhteensä (t(CO2ekv.)/a)
130
keräys (kg(CO2ekv.)/t)
kuljetus (kg(CO2ekv.)/t)
yhteensä (kg(CO2ekv.)/t)
28,7
* Puuttuu Lohjan nykyiset tyhjennykset
Edellä on tarkastelu tehostetun biojätteen erilliskeräyksen aikaansaamia
KHK-päästöjä, jotka syntyvät biojätteen keräyksestä ja kuljetuksesta kun
biojäteastiat tyhjennetään viikoittain. Jos astiat voidaan tyhjentää harvemmin kuin kerran viikossa, vähenee keräyksen ja kuljetuksen aiheuttama KHK-päästökuorma kerättyä biojätetonnia kohden.
Jos haja-asutusalueen biojäte erilliskeräys talviaikaan (lokakuusta maaliskuuhun 26 viikkoa) kahdesti viikossa, lisääntyvät tyhjennykset 655 700
kpl/a. Kuljetusajo vähenee samassa suhteessa eli neljänneksen. Tämä
tarkoittaa, että lisäsaannon keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvat KHKpäästöt ovat 75 % yllä (taulukossa 6, alin rivi) esitetystä KHK-päästöstä
kerättävää biojätetonnia kohden.
Jos haja-asutusalueen biojätteen erilliskeräys tehdään ympäri vuoden
kerran kahdessa viikossa, lisääntyvät tyhjennykset 437 100 kpl/a. Biojätteen lisäsaannon keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvat KHK-päästöt
ovat puolet yllä (taulukossa 6, alin rivi) esitetystä KHK-päästöstä kerättävää biojätetonnia kohden.
Taulukkoon 7 on koottu eri tyhjennysväleille lasketut KHK-päästöt kerättyä biojätetonnia kohden. Lisäsaanto tarkoittaa haja-asutusalueelle laajennetun biojätteen erilliskeräyksen tuottamaa biojätesaantoa. Viimeisessä sarakkeessa esitetyt luvut ovat koko alueen biojätteen keräyksestä ja
kuljetuksesta aiheutuvat KHK-päästöt koko kerättävää biojätemäärää
kohden.
12
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 7 Haja-asutusalueelta kerättävän biojätteen lisäsaannon sekä laajennetun biojätteen erilliskeräyksen koko alueen biojätteen keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvat KHK-päästöt eri astiatyhjennysväleillä.
Haja-asutusalueen bioNykyinen
Lisäsaanto
Yhteensä
jäteastian tyhjennysväli ((kg(CO2ekv.)/t) (kg(CO2ekv.)/t) (kg(CO2ekv.)/t)
1 krt/ vko
kesällä 1 krt/vko,
talvella 1 krt/ 2vko
1 krt/ 2vko
2.3
28,70
713
207
535
165
356
117
Erilliskeräyksen lakkauttaminen
Biojätteen erilliskeräyksen lakkauttamista tarkastellaan tämän selvityksen
biojätteen käsittelyvaihtoehdossa, kappaleessa 3.4, jossa biojäte kerätään sekajätteen mukana ja kuljetetaan Vantaan jätevoimalaitokselle.
Nykyisen erilliskerättävän biojätemäärän kerääminen ja kuljettaminen
Munkkaan siirtokuormausasemalle sekajätteen mukana ei merkittävästi
lisää sekajätteen keräilyrasitusta. Näin voidaan olettaa, sillä sekajäteauton kapasiteetti on harvoin täysin käytössä, jolloin uusia ajoreittejä ei todennäköisesti tarvita. Lisäksi biojätteen ominaispaino on sekajätettä suurempi ja rakenne hienompi, jolloin voidaan ajatella biojätteen vievän vain
vähän tilaa sekajäteastioissa ja kuljetuksissa.
Länsi-Uudenmaan alueelta kerätään sekajätettä yhteensä noin 39 000
tonnia vuodessa. Biojätteen kerääminen sekajätteen mukana kasvattaa
sekajätesaantoa 10 %:lla. Todellisuudessa 10 % kasvava kuormapaino
aiheuttaa lisäyksen kuljetuskaluston polttoaineen kulutuksessa ja sitä
kautta KHK-päästöissä.
2.4
Yhteenveto keräyskattavuuden vaikutuksista
Jos haja-asutusalueella biojäte erilliskerätään ympäri vuoden kerran viikossa, ovat keräysjärjestelmän keräys- ja kuljetuspäästöt yhteensä 10kertaiset verrattuna erilliskeräykseen, joka on rajoitettu kattamaan vähintään viisi huoneistoa kattavat kiinteistöt (kuva 1). Biojätetonnia kohden
kuljetusrasitus 7-kertaistuu siirryttäessä nykyisestä järjestelmästä tehostettuun järjestelmään. Lisäsaannolle laskettu KHK-päästö kerättyä biojätetonnia kohden on lähes 25-kertainen verrattuna nykyisen järjestelmän
vastaaviin päästöihin.
13
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
12
10
kertainen
8
khk- päästöt
6
biojätesaanto
4
2
0
5≥
1≥
Huoneistoa kiinteistöllä
Kuva 1 KHK-päästöjen lisäys ja biojätesaannon muutos (kerroin) vuodessa siirryttäessä nykyisestä biojätteen erilliskeräyksen laajuudesta tehostettuun keräykseen.
Jos biojätteen erilliskeräys halutaan laajentaa haja-asutusalueelle, olisi
biojätteen keräyksen ja kuljetuksen KHK-päästörasitusta mahdollista vähentää lähes puoleen tyhjentämällä biojäteastiat ympäri vuoden kahden
viikon välein. Kesällä tämä saattaa aiheuttaa tuholaiseläin-, bakteeri- ja
hajuhaittoja. Harvemminkin suoritettu biojäteastioiden tyhjennys joka tapauksessa nelinkertaistaa keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvat KHKpäästöt.
Kuvassa 2 näkyy kuinka biojätteen erilliskeräyksessä käytettävä tyhjennysvälin vaikuttaa biojätteen keräyksen ja kuljetuksen aiheuttamiin KHKpäästöihin.
14
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
khk-päästöt kg (CO2 ekv)/t biojätettä
250
1 krt/ vko
200
kesällä 1 krt/vko,
talvella 1 krt/ 2vko
1 krt/ 2vko
150
100
50
0
5≥
Huoneistoa kiinteistöllä
1≥
Kuva 2 Biojäteastioiden tyhjennysvälin vaikutus koko alueelta erilliskerättävän
biojätteen keräyksestä ja kuljetuksista aiheutuviin KHK-päästöihin kerättävää biojäte tonnia kohden kun siirrytään nykyisestä keräyskattavuudesta tehostettuun
erilliskeräykseen.
15
ROSK’N ROLL OY AB
3
elinkaarianalyysi
KÄSITTELYVAIHTOEHDOT
Selvityksessä tarkasteltiin seuraavia vaihtoehtoisia käsittelytapoja:
Mädätys
Mädätys perustuu anaerobisissa ympäristössä toimivien mikrobien kykyyn
hajottaa orgaanista ainesta. Prosessissa orgaaninen aines hajoaa vaiheittain synnyttäen lopputuotteena biokaasua sekä mädätyksessä hajoamatonta orgaanista ainetta sisältävää mädätettä. Biokaasun pääkomponentit ovat metaani ja hiilidioksidi. Hajoamisessa syntyvä energia sitoutuu suurelta osin biokaasuun. Biokaasun korkea metaanipitoisuus, noin
60 %, tekee siitä hyvin käyttökelpoisen polttoaineen.
Mädätysprosesseja on käytössä monenlaisia ja niitä voidaan luokitella eri
tavoin.
Menetelmiä
luokitellaan
käsiteltävän
seoksen
kuivaainepitoisuuden mukaan märkiin, kuiviin ja puolikuiviin menetelmiin. Mädätysmenetelmissä on mahdollista käyttää mesofiilista (33 -38 °C) tai
termofiilista (50 – 60 °C) lämpötilaa.
Suljettu mädätysprosessi on teoriassa päästötön, mutta metaania saattaa
päästä karkaamaan venttiileistä pieniä määriä (Myllymaa ym. 2008b).
Metaanipäästöt ovat enemmänkin satunnaisia ja purkautuvaa määrää on
erittäin vaikea arvioida. Sen takia sitä ei ole tarkasteltu tässä työssä.
Tässä selvityksessä tarkasteltavat mädätysmenetelmät eroavat toisistaan,
mutta yhteistä niille on lietteenkäsittelyn mahdollistaminen samassa prosessissa. Suunniteltavien laitoksien tarkastelussa ei voida vielä ottaa kantaa käytettävään mädätysmenetelmään. Käytettävä menetelmä ei vaikuta
oleellisesti mädätyksessä tuotettavan energian määrään.
Poltto
Jätteen polttoon ja kaasutukseen on olemassa useita erilaisia tekniikoita,
joiden käytettävyys kussakin tilanteessa vaihtelee olosuhteiden mukaan.
Jätettä voidaan polttaa joko yksinään tai seospolttona. Jätteenpoltossa
yleisimmin käytettyjä tekniikoita ovat arinapoltto, leijukerrospoltto, kaasutus sekä rumpu-uuni. Tyypillisin ja vanhin jätteenpolttoon sopiva tekniikka on arinatekniikka. Se on polttotekniikoista ainoa, jossa jätettä ei
tarvitse esikäsitellä. Jäte palaa jatkuvatoimisesti arinalla, joita on kaupallisessa käytössä jo useita erilaisia.
Tässä selvityksessä tarkastellaan biojätteen polttoa sekajätteen mukana
Vantaalle rakennettavassa jätevoimalaitoksessa. Jätevoimalaitos tuottaa
sähköä 525 GWh ja lämpöä 750 GWh vuodessa ja sen arvioidaan olevan
käytössä vuonna 2014. Polttoaineena käytetään HSY:n ja Rosk`n Roll Oy
Ab:n sinne toimittamaa lajiteltua sekajätettä. Jätteet poltetaan kahdessa
arinalla varustetussa höyrykattilassa. Sähköä tuotetaan maakaasukäyttöisellä kaasuturbiinilla ja höyryturbiinilla.
Jätteenpoltto aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjä ja jätepolttoaineelle
voidaan laskea päästökerroin arvioimalla sen sisältämää ei-biohajoavaa
osaa. Biojäte polttoaineena on täysin bioperäinen, joten sen poltosta aiheutuvia CO2 päästöjä ei lasketa kasvihuonekaasupäästöiksi. Poltosta aiheutuvia muita KHK-päästöjä ei tarkastella tässä selvityksessä, sillä biojätteen polton CH4 tai N2O päästöistä ei ole tutkimustietoa ja päästöt voidaan jätteenpolton päästötietojen nojalla olettaa marginaalisiksi.
16
ROSK’N ROLL OY AB
3.1
elinkaarianalyysi
Mädätys Forssassa
3.1.1 Siirtokuormaus
Käsittelyyn ohjautuva erilliskerätty biojäte kuljetetaan Munkkaalta Forssaan puoliperävaunullisella yhdistelmäajoneuvolla. Ajoneuvon kuormapaino on noin 30 tonnia. Nykyisellä jätemäärällä kuormia tarvitaan vuodessa
152 kpl ja laajennetussa erilliskeräyksessä saatavalla biojätemäärällä
kuormia tarvitaan 208 kpl.
Ajoreitin pituus Munkkaalta Forssaan on noin 85 km. Ajoa kertyy kuormaa
kohden yhteensä 170 km. Ajoneuvo ajaa puolet täydellä ja puolet tyhjällä
kuormalla. Ajoneuvon varikon oletetaan sijaitsevan Munkkaan jäteasemalla.
Siirtoajosta aiheutuvat päästöt on laskettu VTT:n Lipasto -tietokannan
päästötiedoista maantieajossa puoliperävaunulliselle rekalle, jonka kokonaismassa on 40 t ja kuormapaino 25 t. Tämä on jätteen siirtokuormaus
ajoneuvoa parhaiten kuvaava ajoneuvo ja ajoreitin tyyppi. Päästöt on esitetty taulukossa liitteessä 1 taulukossa 1- 2.
Siirtokuormauksessa vuosittain syntyvät päästöt on esitetty kummallekin
keräyskattavuudelle taulukossa 8. Taulukossa esitettyjen tulosten sekä
kappaleen 2 jätemäärätietojen perusteella saadaan siirtokuormauksen
KHK-päästöiksi biojätetonnia kohden 5,4 kg/t.
Taulukko 8 Biojätteen siirtokuormauksesta Munkkaalta Forssaan vuodessa aiheutuvat päästöt (kg/a) kun erilliskeräys toteutetaan nykyisessä laajuudessa (152 kuormaa) ja laajennettuna (208 kuormaa)
CO2 ekv
CO
HC
Nox
PM
CH4
N2O
NH3
SO2
CO2
Päästöjä kg/a
kuormia vuodessa (kpl)
152
208
24651
33733
2,97
4,07
0,44
0,60
98,2
134
0,79
1,08
0,037
0,051
0,85
1,17
0,13
0,18
0,16
0,21
24393
33380
3.1.2 Mädätys
Forssan biokaasulaitos käsittelee vuodessa 33 600 tonnia biojätettä ja
22 400 tonnia yhdyskuntalietteitä. Mädätysprosessi on märkä ja toimii
mesofiilisella lämpötila-alueella. Laitoksesta saatavaa biokaasua hyödynnetään kokonaisuudessaan yrityksen lämmityksessä ja sähköntuotannossa. Lisäksi sähköä myydään valtakunnan verkkoon. Muita käyttömahdollisuuksia on kaasun myyminen lähialueen teollisuuslaitoksille tai käyttäminen puhdistettuna autojen polttoaineena. Myös pumppaaminen Gasumin
maakaasuverkkoon voi tulevaisuudessa olla mahdollista.
17
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Biokaasulaitoksessa jätteet homogenisoidaan sekä hygienisoidaan. Tämä
mahdollistaa myös EU:n sivutuoteasetuksen mukaisen 3-luokan eläinperäisen jätteen hyödyntämisen lannoitekäytössä. Tehokkaan esikäsittelyn
ansiosta kaupan ja kotitalouksien elintarvikkeet voidaan käsittellä myös
pakkauksineen.
Laitoksen nykyisellä käsittelykapasiteetilla, 56 000 tonnia vuodessa, biokaasuntuotto noin 4 miljoonaa m³, jonka energiasisältö 26 000 MWh vastaa noin 1000 omakotitalon energiankulutusta. Kapasiteettia voidaan kasvattaa 84 000 tonniin rakentamalla kolmas reaktori.
Forssan biokaasulaitos on lietteen ja biojätteen yhteiskäsittelyyn sopiva
laitos. Laitokselta saatujen tietojen mukaan mädätyksen syötteen laadulla
ei ole merkitystä prosessin energiataseeseen. Näin ollen syötettävää biojäte- ja lietetonnia kohden energiankulutus ja –tuotanto voidaan olettaa
yhtä suureksi.
Mädätyslaitos käyttää prosessissa osan tuottamastaan sähköstä ja loppu
myydään valtakunnalliseen sähköverkkoon. Prosessissa syntyvä lämpö
käytetään laitosalueen tilojen lämmitykseen. Taulukossa 9 on kuvattu
prosessin vuotuinen energiatase sekä energiatase käsiteltävää biojäte
+lietetonnia kohden.
Taulukko 9 Forssan biokaasulaitoksen energiatase vuodessa ja käsiteltävää
biojäte+lietetonnia kohden.
Sähkötuotto
Sähkönkulutus
Sähkö verkkoon
Lämmöntuotto
Korvattu lämpömäärä
Vuodessa
(GWh/a)
Biojätetonnia kohden
(kWh/t)
4,8
1,44
3,36
10
5
85,7
25,7
60,0
179
89,3
3.1.3 Energiantuotannon päästöhyvitykset
Taulukossa 9 esitetyn energiataseen mukaan mädätyksessä syntyvän
sähkön ajatellaan tässä tarkastelussa korvaavan keskimääräistä pohjoismaista sähköä, jonka ominaispäästökerroin on 124 kg/MWh (liite 1, taulukko 1-3).
Forssan laitosalueella hyödynnetty mädätysprosessin lämpö korvaa lämmitykseen käytettävää polttoöljyllä tuotettua energiaa 5 GWh:n edestä.
Tästä voidaan käsittelykapasiteettien suhteessa biojätteellä tuotettavaksi
jyvittää 3 GWh/a. Tavanomaisen öljylämmityskattilan hyötysuhde on noin
87 %, mikä tarkoittaa korvattavaa öljyn energiasisältöä 3,45 GWh/a.
Polttoöljyn päästökerroin on 267 kg/MWh (liite 1, taulukko 1-3), jolloin
vuosittain korvataan CO2-päästöjä 921 tonnia.
Forssan biokaasulaitoksen KHK-päästötase nykyisellä biojätteen käsittelykapasiteetilla vuodessa sekä käsiteltävää biojätetonnia kohden on esitetty
taulukossa 10.
18
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 10 Forssan biokaasulaitoksen KHK-päästöt vuodessa ja
käsiteltävää biojätetonnia kohden
Korvatut päästöt
Sähkö
Lämpö
Yhteensä
Vuodessa
(CO2 ekv t/a)
250
921
1171
(CO2 ekv kg/t)
7,4
27,4
34,9
3.1.4 Mädätteen hyötykäyttö
Mädätyksessä syntyvälle mädätteelle ei ole jälkikäsittelyä. Mädäte säilötään aumoissa, josta se lähtee hyötykäyttöön maanparannusaineeksi lähialueen viljelijöille sellaisenaan. Mädäte voidaan myös kuivata linkoamalla, kompostoida ja käyttää mullan tuotantoon. Bioreaktorissa syntyvä
mädäte on lähes hajutonta, joten se soveltuu siltäkin osin normaalia lietelantaa paremmin maanparannusaineeksi.
Maanparannusaineen ei suoranaisesti voida katsoa korvaavan turvetta tai
keinolannoitetta. Tämän takia hyötykäytölle ei voida laskea kasvihuonekaasupäästöjen hyvitysvaikutuksia. Maanparannusaineen käytön hyötyihin lasketaan maan viljelykäytön tehostuminen. Maanparannusaineen
käytöllä voidaan jopa välttää maanviljelyssä tavanomaisesti käytettävät
kesantovuodet.
Forssan biokaasulaitoksella biojätteen ja yhdyskuntalietteen yhteiskäsittelyssä syntyy mädätettä vuodessa noin 22 000 tonnia. Mädätettä levitetään pelloille lannanlevityskoneilla noin 150 tonnia hehtaarille. Tällöin
vuosittaiseen käyttöön riittää pellonparannusainetta 147 hehtaarille.
Mädätteen hyötykäyttöä yleisesti on esitelty kappaleessa 3.3.5.
3.1.5 Yhteenveto: Mädätys Forssassa
Länsi-Uudenmaan alueelta erilliskerättävän biojätteen käsittelyketjusta
aiheutuvat KHK-päästöt ovat lähellä nollaa, kun biojäte käsitellään Forssan mädätyslaitoksessa. Selvityksessä esitettyjen laskelmien mukaan
KHK-päästötase jää hyvitysten puolelle 0,73 kg (CO2 ekv) käsiteltävää
biojätetonnia kohden.
KHK-päästöhyvitykset syntyvät, kun prosessissa tuotettu sähkö korvaa
verkkosähköä, jonka tuotantorakenteen on ajateltu vastaavan keskimääräistä pohjoismaista sähköntuotantorakennetta. Mikäli verkkosähkön korvausvaikutus olisi laskettu Suomen keskimääräistä tuotantorakennetta
vastaavalla sähköntuotannon ominaispäästöllä, olisivat sähköntuotannolla
saavutetut KHK-päästöhyvitykset kaksinkertaiset tässä esitettyihin arvoihin nähden.
Forssan jätteenkäsittelykeskuksen alue lämmitetään yksinomaan mädätyksessä syntyvällä lämmölllä. Koska alueen rakennukset lämmitettäisiin
muuten öljyllä, aikaansaadaan KHK-päästöhyvityksiä myös lämmöntuotannolle.
Forssassa ei ole mädätteelle energiaa kuluttavaa jatkokäsittelyprosessia.
Mädäte säilötään aumoihin, ellei sitä toimiteta suoraan maanparannusai19
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
neeksi pelloille. Biojätteen aumakompostointi saattaa aiheuttaa KHKpäästöjä metaani- ja dityppioksidipäästöjen muodoissa, mutta mädätteen
aktiivisuudesta ei ole saatavilla kirjallisuustietoja. Tästä syystä mädätteen
aumaamisen KHK-päästöjä ei ole huomioitu tässä tarkastelussa.
Forssassa biojätteestä tuotettua mädätettä toimitetaan hyötykäyttöön
maanparannusaineeksi lähialueen pelloille. Tälle hyötykäyttökohteelle ei
ole laskettavissa KHK-päästöhyvityksiä puutteellisten kirjallisuustietojen
takia. Hyötykäytöstä aiheutuvia KHK-päästöhyvityksiä ei ole siis huomioitu tämän selvityksen tarkasteluissa, sillä vastaavia mädätteen hyötykäyttöön liittyviä tietoja ei ollut saatavilla muista biojätteen käsittelyn vaihtoehtoisista prosesseista. Mikäli lopputuotteen hyötykäytön KHKpäästöhyvitykset olisi huomioitu tarkastelussa, olisi vaihtoehdon KHKpäästötase vielä enemmän hyvitysten puolella.
Taulukkoon 11 ja kuvaan 2 on koottu biojätteen käsittelystä Forssan biokaasulaitoksella aiheutuvat KHK-päästöt käsiteltävää biojätetonnia kohden.
Taulukko 11 KHK-päästötase RR:n biojätteen käsittelystä Forssan
biokaasulaitoksella
Päästölähde
Keräys ja kuljetus (nykyinen laajuus)
Siirtokuormaus
Sähköntuotanto
Lämmöntuotanto
Yhteensä
CO2 ekv (kg/t)
28,7
5,4
- 7,4
- 27,4
-0,73
Mädätys Forssassa
40
CO 2 ekv kg/t biojätettä
30
Lämmöntuotanto
20
10
Sähköntuotanto
Päästöt
Siirtokuormaus
0
-10
Päästö
hyvitykset
1
Keräys ja kuljetus (nykyinen
laajuus)
-20
-30
-40
Kuva 3 KHK-päästötase biojätteen käsittelylle Forssan biokaasulaitoksella käsiteltävää biojätetonnia kohden.
20
ROSK’N ROLL OY AB
3.2
elinkaarianalyysi
Mädätys ja kompostointi Espoossa
Käsittelyyn ohjautuva erilliskerätty biojäte kuljetetaan Munkkaalta Espoon
Ämmässuon mädätyslaitokselle puoliperävaunullisella yhdistelmäajoneuvolla. Ajoneuvon kuormapaino on noin 30 tonnia. Nykyisellä jätemäärällä
kuormia tarvitaan vuodessa 152 kpl ja laajennetussa erilliskeräyksessä
saatavalla biojätemäärällä kuormia tarvitaan 208 kpl.
Ajoreitin pituus Munkkaalta Ämmässuolle on noin 35 km. Ajoa kertyy
kuormaa kohden yhteensä 70 km. Ajoneuvo ajaa puolet täydellä ja puolet
tyhjällä kuormalla. Ajoneuvon varikon oletetaan sijaitsevan Munkkaan jäteasemalla.
ajoneuvoa parhaiten kuvaava ajoneuvo ja ajoreitin tyyppi. Päästöt on esitetty liitteessä 1 taulukossa 1-2.
Siirtokuormauksessa vuosittain syntyvät päästöt on esitetty kummallekin
keräyskattavuudelle taulukossa 12. Siirtoajosta aiheutuu KHK-päästöjä
biojätetonnia kohden 2,24 kg CO2 ekv.
Taulukko 12 Siirtokuormauksessa vuosittain syntyvät päästöt kun
biojäte viedään Munkkaalta Ämmässuolle.
Päästöjä kg/a
CO2 ekv
CO
HC
NOX
PM
CH4
N2O
NH3
SO2
CO2
Kuormia vuodessa (kpl)
152
208
10151
13890
1,22
1,67
0,18
0,25
40,4
55,3
0,32
55,3
1,50
0,021
0,35
0,48
0,053
0,073
0,064
0,087
10044
13745
3.2.2 Mädätys
HSY rakentaa biojätteen mädätyslaitoksen Ämmässuon jätteenkäsittelykeskukseen. HSY:n hallitus hyväksyi laitoksen hankesuunnitelman
11.6.2010. Mädätyslaitoksen arvioidaan valmistuvan koekäyttöä varten
vuonna 2013 ja olevan luovutusvalmis vuonna 2014. Laitoksen käsittelykapasiteeti on 80 000 tonnia. Toiminnan alkaessa laitos käsittelee ainoastaan erilliskerättyä biojätettä. Vuodesta 2020 eteenpäin Ämmässuon biokaasulaitoksella varaudutaan käsittelemään myös jätevesilietteitä.
21
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Mädätyslaitoksen vaatimasta esikäsittelystä osa voidaan tehdä nykyisellä
kompostointilaitoksella. Tämä vaatii laitteistoon valittavan prosessin edellyttämiä muutoksia. Biokaasu johdetaan jätteenkäsittelykeskuksen alueella olevaan kaasuvoimalaitokseen.
HSY rakentaa Ämmässuon kaatopaikan yhteyteen voimalaitoksen, jossa
kaatopaikalta kerättävä kaasu hyödynnetään sähkön ja lämmön tuotannossa. Voimalaitoksella on mahdollista polttaa myös mädätyksessä syntyvää biokaasua, mutta todennäköisesti kaatopaikkakaasu tulee täyttämään
koko kapasiteetin. Tällöin biojätteen mädätysprosessille tarvitaan oma
kaasumoottori. Tällä hetkellä kaatopaikkakaasuista puolet hyödynnetään
kaukolämmön tuotannossa ja loppu poltetaan soihdussa. Uusi voimalaitos
koostuu kaatopaikkakaasun käsittelylaitoksesta, voimalaitosrakennuksesta, sähköntuotantoprosessista, neljästä kaasumoottorista ja sähkönsiirtoverkosta. Lisäksi voimalaitokseen rakennetaan uutta teknologiaa edustava ORC-prosessi, jolla tuotetaan kaasumoottorien pakokaasuista sähköä
ja lämpöä.
Voimalaitoksen kaasumoottorit ovat sähköteholtaan 3,6 MW ja lämpöteholtaan 4,2 MW. Kaasumoottorit ja ORC-prosessi tuottaisivat vuosittain
noin 120 GWh sähköä yleiseen sähköverkkoon. Kaasumoottorien vuosittain kehittämä 104 GWh lämpömäärä hyödynnetään mahdollisuuksien
mukaan kaatopaikka-alueen prosesseissa ja tilojen lämmityksessä.
Biokaasulaitos tuottaa mitoitusarvoilla laskien sähköä 24 GWh/a. Laitoksen oma sähkönkulutus on 4 GWh/a. Kaikki tuotettu sähkö syötetään
valtakunnan verkkoon ja oma kulutus ostetaan verkosta. Tällöin prosessin
aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöhyvitykset voidaan laskea sähkötaseelle, 20 GWh/a. Kuten muissakin selvityksen sähkön hyvitystarkasteluissa myös tässä oletetaan korvattavan pohjoismaista keskimääräisen
tuotantorakenteen mukaan tuotettua sähköä. Näin voidaan välttää 2480
tonnin KHK-päästöt vuodessa. Taulukossa 13 on esitetty Ämmässuon biokaasulaitoksen vuosittain aikaansaamat KHK-päästöhyvitykset kun laitoksen koko käsittelykapasiteetti täyttyy biojätteellä sekä KHK-päästöjen hyvitykset jotka syntyvät käsiteltävää biojätetonniakohden.
Prosessi kuluttaa tuottamastaan lämmöstä noin kolmasosan. Loppuosalle
ei Ämmässuon alueella ole toistaiseksi käyttöä, joten sillä ei saavuteta
myöskään päästöhyvityksiä.
Taulukko 13 Ämmässuon biokaasulaitoksen sähköntuotannon aikaansaamat
KHK-päästöhyvitykset kun laitos käsittelee 80 000 tonnia biojätettä vuodessa
Korvatut päästöt
Sähkö
Lämpö
Yhteensä
Vuodessa
(CO2 ekv t/a)
2480
0
2480
(CO2 ekv kg/t)
31
0
31
22
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
3.2.4 Mädätteen käsittely
Mädätteestä poistetaan kompostoinnin kannalta liiallinen vesi jonka jälkeen kuivattu mädäte siirretään kompostointilaitokselle jälkikompostointiin. Materiaaliin lisätään tukiainetta ja seos kompostoidaan olemassa olevan kompostointilaitoksen tunneleissa. Kompostointiaika on noin kaksi
viikkoa.
Mädätettä syntyy vuodessa noin 22 000 tonnia. Mädätteen jälkikompostoinnin sähkökulutus on laitoksen käyttäjältä saatujen arvioiden mukaan
noin 20 kWh/t mädätykseen syötettävää biojätettä (Gareis 2010). Kun
ajatellaan sähkön olevan pohjoismaisen tuotantorakenteen mukaisesti
tuotettua, jonka ominaispäästökerroin on esitetty liitteessä 1, aiheutuu
CO2-päästöjä käsiteltävää biojätetonnia kohden 2,48 kg. Laskut on esitetty taulukossa 14.
Taulukko 14 Mädätteen jälkikompostoinnin sähkönkulutus ja
siitä aiheutuvat KHK-päästöt.
kapasiteetti (mädätykseen) (t/a)
kompostointiin mädätettä (t/a)
energiankulutus biojätettä kohden (kWh/t)
KHK -päästöt biojätetonnia kohden (kg/t)
Energiankuluts vuodessa (MWh/a)
khk-päästöt vuodessa (t/a)
80000
22 000
20
2,5
1600
198
Kompostointilaitoksen kuormien siirtämiseen käytettävän pyöräkuormaajan päästöjä on arvioitu sen kuluttaman polttoaine määrän ja käytettävän
polttoaineen ominaispäästöjen mukaan. Pyöräkuormaajan polttoaineenkulutus tiedot perustuvat kompostointilaitoksen kirjanpidosta saatuihin
arvoihin. Pyöräkuormaajan polttoaineen kulutus nykyisillä biojätemäärillä
on 50 000 litraa vuodessa. Koska kompostointilaitokselle syötetään mädätettä puolet nykyisen biojätteen massasta, voidaan pyöräkuormaajan
polttoaineen kulutuksen olettaa pienentyvän puoleen. Näin ollen polttoaineen kulutus mädätettä kompostoidessa on 25 000 litraa vuodessa. Tästä
saadaan käsiteltävää biojätetonnia kohden kulutukseksi 1,14 litraa. Pyöräkuormaajan CO2 ekv päästöt on laskettu VTT:n Lipastotietokannan
”Työkoneiden keskimääräinen päästö polttoainelitraa kohden vuonna
2008, pyöräkuormaaja” mukaan, jossa CO2 ekv päästöksi on määritelty 2
685 g/l. Laskujen tulokset on esitetty taulukossa 15.
Taulukko 15 Pyöräkuormaajan polttoaineen kulutus ja tästä
aiheutuvat KHK-päästöt.
polttoaineen kulutus (l/a)
mädätetonnia kohden (l/t)
biojätetonnia kohden (l/t)
CO2 ekv päästö (g/l)
CO2 ekv päästö vuodessa (t/a)
biojätetetonnia kohden (kg/t)
25000
1,13
0,31
2685
67
0,84
Biojätteen tunnelikompostoinnissa syntyy suoria KHK-päästöjä, suuruusluokaltaan 36,5 kg/t käsiteltävää biojätettä (Myllymaa ym. 2008a). Päästöt on esitetty liitteessä 2. Mädätettä ohjautuu kompostille 22 000 tonnia
23
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
vuodessa. Jos ajatellaan mädätteen kompostoinnin aiheuttavan biojätteen
kompostoinnin kaltaiset KHK-päästöt, saadaan jälkikompostoinnin KHKpäästöksi noin 10 kg (CO2 ekv)/t biojätettä.
Mädätteen aktiivisuuden ei kuitenkaan useiden lähteiden perusteella voida
olettaa olevan yhtä suuri kuin biojätteen, sillä suurin osa hajoamisesta on
tapahtunut jo anaerobisesti mädätysvaiheessa. Tästä syystä mädätteen
jälkikompostoinnista aiheutuvia KHK-päästöjä ei ole otettu huomioon tässä tarkastelussa.
Pääkaupunkiseudulle suunnitellussa mädätyslaitoksessa lopputuotteena
saadaan nykyisen biojätteen kompostoinnin lopputuotteen (kompostin)
kaltaista kuivaa, hyötykäytettävää materiaalia. Biojätteestä valmiiksi
kompostiksi YTV:n kompostointilaitoksella päätyy 35 %. Mädätyksen ja
mädätteen kompostoinnin jälkeinen valmiin hyötykäytettävän kompostin
saanto alkuperäisestä biojätesyötteestä on noin 27,5 %:a.
Joissakin tutkimuksissa (Hogg 2007; Skoy 2006; Schleiss 2008, Myllymaa
ym. 2008 a) kompostoidun mädätteen ravinnesisällön on arvioitu vastaavan kompostin ravinnesisältöä.
Nykyinen HSY:n kompostointilaitos käsittelee vuodessa noin 50 000 tonnia biojätettä, josta syntyy noin 15 000 t eli 21 000 m3 valmista kompostia. Aumoissa kompostoitava puutarhajäte tuottaa vuosittain noin 2 800 t
eli 4 000 m3 valmista kompostia. Kompostia siis syntyy vuosittain noin
17 800 tonnia (Gareis 2010). Kompostia käytetään multatuotteen raakaaineena, jolloin se korvaa turvetta ja keinolannoitetta. Tällöin oletetaan,
että kompostin käytöllä multatuotteessa voidaan välttää turpeen otosta ja
kuljetuksesta sekä lannoitteiden valmistuksesta aiheutuvat KHK-päästöt.
Nykyisen Ämmässuon kompostointilaitoksen valmiin kompostin ravinnepitoisuuksien perusteella on laskettu sen korvaavan nykyisellä kompostointikapasiteetilla NPK-lannoitetta 125 tonnia ja turvetta 8438 tonnia vuosittain. Kemiallisen lannoitteen valmistamatta jättämisellä, kuten tässä tapauksessa ajatellaan, vältetään KHK-päästöjä 118 t/a. Lannoitteen valmistuksen päästöt on esitetty liitteessä 4. Turpeen korvaamisen päästöhyvitykset ovat 816 t/a, turpeen oton päästöt on esitetty liitteessä 3.
Turpeen kuljetuksesta aiheutuvat päästöt, joita aiheutuisi nyt korvattavan
turpeen kuljettamisesta multaprosessiin voidaan arvioida Lipasto –
tietokannan määrittelemistä KHK-päästöistä maansiirtoautolle. Korvattavan turpeen kuljettamatta jättäminen säästää KHK-päästöjä 1921 t/a.
(Virtavuori 2009)
Lannoitteen valmistuksen KHK-päästöstä (liite 3) sekä turpeen oton päästöistä (liite 3) ja turpeen kuljetuksista multaprosessiin (Lipasto, maansiirtoauto) perusteella lasketut vuosittain vältettävät KHK-päästöt on esitetty
taulukossa 16. Valmista kompostitonnia kohden vältetään noin 160 CO2
ekv kg päästöt.
24
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 16 Nykyisen Ämmässuon kompostointilaitoksen tuottaman valmiin
kompostin hyötykäytöllä multatuotteen raaka-aineena vältettävät KHK-päästöt
Turpeen otto (t/a)
Turpeen kuljetus (t/a)
Lannoitteen valmistus (t/a)
Yhteensä (t/a)
Kompostitonnia kohden (kg/t)
813
1921
120
2855
160
Mädätteestä syntyy valmista kompostia noin 66 % kompostointiin menevästä massavirrasta. Tarkasteltavassa mädätysprosessissa siis vuosittain
saatava kompostimäärä on 14 520 tonnia. Vuodessa vältetyt KHK-päästöt
ovat näin ollen 2329 tonnia, mistä tulee käsiteltävää biojätetonnia kohden
29 (CO2 ekv) kg.
Taulukko 17 Mädätteen jälkikompostoinnissa syntyvän
kompostin hyötykäytöllä multatatuotteen raaka-aineena
vältettävät KHK-päästöt.
Kompostia vuodessa (t/a)
14 520
Vältetyt khk-päästöt (kg/a)
2329
Biojätetonnia kohden (kg/t)
29
Mädätteen kompostin hyötykäytöllä saavutettavia KHK-päästöhyvityksiä
ei oteta huomioon vertailtaessa eri mädätysprosessien KHK-taseita. Näin
on menetelty siitä syystä, että mädätteen hyötykäyttökohteet saattavat
vaihdella vuoden aikana. Lisäksi mädätteen hyötykäytölle ei jokaisessa
tapauksessa ole määriteltävissä kvantitatiivista hyötyä.
3.2.6 Yhteenveto: Mädätys Ämmässuolla
Länsi-Uudenmaan alueelta erilliskerättävän biojätteen käsittelyketjusta,
kun biojäte käsitellään Ämmässuolle rakenteilla olevassa mädätyslaitoksessa, syntyy KHK-päästöjä yhteensä 3,25 kg (CO2 ekv) käsiteltävää biojätetonnia kohden.
KHK-päästöhyvitykset syntyvät, kun prosessissa tuotettu sähkö korvaa
verkkosähköä, jonka tuotantorakenteen on ajateltu vastaavan keskimääräistä pohjoismaista sähköntuotantorakennetta. Mikäli verkkosähkön korvausvaikutus olisi laskettu Suomen keskimääräistä tuotantorakennetta
vastaavalla
sähköntuotannon
ominaispäästöllä,
olisi
KHKpäästöhyvitykset kaksinkertaiset tässä esitettyihin arvoihin nähden.
Ämmässuolla ei toistaiseksi ole käyttöä prosessissa syntyvälle lämmölle,
joten
tuotetulle
lämmölle
ei
myöskään
voida
laskea
KHKpäästöhyvityksiä.
Ämmässuon mädätyslaitoksella mädäte jatkokäsitellään kompostoimalla
se tunnelikompostointilaitoksessa, jonka sähkönkulutus ja massan liikutteluun käytettävä pyöräkuormaaja aiheuttavat välillisiä KHK-päästöjä.
Biojätteen tunnelikompostointi aiheuttaa myös suoria prosessipäästöjä,
joiden aktiivisuudesta mädätteen kompostoinnissa ei ole kirjallisuustietoja. Koska mädätteen aktiivisuuden ei voida ajatella olevan läheskään bio25
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
jätteen kaltainen, ei biojätteen kompostoinnin päästöjä voida käyttää tarkastelun lähtötietona.
Ämmässuolla biojätteestä tuotettua kompostia toimitetaan hyötykäyttöön
mullan raaka-aineeksi, jolloin komposti korvaa muutoin mullassa käytettäviä raaka-aineita: turvetta ja keinotekoisesti tuotettua lannoitetta. Hyötykäytöstä aiheutuvia KHK-päästöhyvityksiä ei ole otettu huomioon, sillä
vastaavia mädätteen hyötykäyttöön liittyviä tietoja ei ollut saatavilla
muista biojätteen käsittelyn vaihtoehtoisista prosesseista. Mikäli lopputuotteen hyötykäytön KHK-päästöhyvitykset olisi otettu huomioon tarkastelussa, olisi vaihtoehdon KHK-päästötase negatiivinen.
Taulukko 18 Länsi-Uudenmaan alueen biojätteen käsittelyn
KHK-päästötase käsiteltävää biojätetonnia kohden, kun se
käsitellään Ämmässuon mädätyslaitoksella Espoossa.
Päästölähde
CO2 ekv (kg/t)
28,7
Siirtokuormaus
2,2
Sähköntuotanto
- 31
Jälkikompostointi
2,48
Pyöräkuormaaja
0,81
Yhteensä
3,25
Mädätys Espoossa
40
30
20
10
Pyöräkuormaaja
Päästöt
Jälkikompostointi
Sähköntuotanto
0
1
-10
-20
Päästö
hyvitykset
Siirtokuormaus
laajuus)
-30
-40
Kuva 4 Länsi-Uudenmaan alueen biojätteen käsittelyn KHK-päästötase käsiteltävää biojätetonnia kohden, kun se käsitellään Ämmässuon mädätyslaitoksella Espoossa.
26
ROSK’N ROLL OY AB
3.3
3.3.1
elinkaarianalyysi
Siirtokuormaus
Siirtokuormausta ei tarvita, mikäli erilliskerätty biojäte voidaan käsitellä
Munkkaalla. Biojäte voidaan syöttää suoraan jatkuvatoimiseen mädätysprosessiin, jolloin siirtokuormauskontteja tai muita biojätteen säilytyksen
välivarastoja ei tarvita.
3.3.2 Mädätys
Tässä selvityksessä tarkastellaan biojätteen käsittelyä Munkkaalle rakennettavassa biokaasulaitoksessa. Tarkastelu on täysin teoreettinen, sillä
suunnitelmia biokaasulaitoksesta ei toistaiseksi ole tehty. Mädätyslaitosinvestoinnin taloudelliseen kannattavuuteen vaikuttaa merkittävästi
biokaasulle kaavailtu syöttötariffi. Työ- ja elinkeinoministeriön asettaman
syöttötariffityöryhmän loppuraportti syyskuulta 2009 ehdottaa jopa
133,50 €/MWh syöttötariffia biokaasulla tuotetulle sähkölle 12 vuoden
ajalla. Syöttötariffin tavoitehinta olisi 83,5 €/MWh ja biokaasulla tuotetulle sähkölle maksettaisiin lisätukea 50 €/MWh, kun kyseessä on yhdistetty
sähkön ja lämmön tuotanto ja laitoksen kokonaishyötysuhde on vähintään 50 %.
Munkkaalle ajatellaan rakennettavan biojätteen ja lietteen yhteiskäsittelyyn sopiva biokaasulaitos. Laitos on tyypiltään samankaltainen kuin Forssassa sijaitseva toiminnassa oleva biokaasulaitos. Näin ollen Forssan biokaasulaitoksen energia- ja massataseita on käytetty vastaamaan Munkaalle sijoitettavaa biokaasulaitosta. Koska Munkkaan biokaasulaitoksen
käsittelykapasiteettia ei tiedetä eikä käsiteltävien lietteiden ja biojätteen
suhteellisia osuuksia tunneta, käytetään laskennassa Forssan vastaavan
laitoksen arvoja syötettyä biojätetonnia kohden.
Munkkaan kaatopaikalla on kaatopaikkakaasun polttoon tarkoitettu mikroturbiini, jonka tuottamaa sähköä hyödynnetään mädätysprosessin sähkönkulutuksen kattamiseksi. Näin ollen mädätysprosessin tuottama sähkö
syötetään kokonaisuudessaan valtakunnan verkkoon. Taulukossa 19 on
esitetty Munkkaan mädätysprosessin energiatase käsiteltävää biojätetonnia kohden.
Taulukko 19 Munkkaan mädätyslaitoksen teoreettinen energiatase
Sähkötuotto (kWh/t)
Sähkönkulutus(kWh/t)
85,7
25,7
Lämmöntuotto (kWh/t)
179
Koska Munkkaan biokaasulaitos käyttää viereisen kaatopaikan kaatopaikkakaasusta tuotettua sähköä, joka luokitellaan hiilidioksidineutraaliksi
(päästökerroin on nolla), voidaan koko biokaasulaitoksen tuottama sähkö
syöttää verkkoon. Tällöin koko biokaasulaitoksen sähköntuotannolle voidaan laskea KHK-päästöhyvitykset. Kuten muissakin tämän tarkastelun
vaihtoehdoissa, ajatellaan myös tässä verkkosähkön olevan tuotettu pohjoismaisen keskimääräisen tuotantorakenteen mukaan. Verkkoon syötetyn sähkön siis lasketaan korvaavan pohjoismaista verkkosähköä, jonka
CO2-päästökerroin on 124 g/KWh. Näin saadaan sähköntuotannon KHKpäästöhyvitykseksi käsiteltävää biojätetonnia kohden 7,4 kg (CO2 ekv).
27
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Mädätysprosessissa tuotettu lämpö käytetään Munkkaan jäteasemalla
omien rakennusten lämmitykseen. Vuonna 2009 rakennusten lämmitykseen tarvittiin energiaa noin 1,1 GWh, josta tuotettiin kaatopaikkakaasulla
0,8 GWh ja polttoöljyllä 0,3 GWh. Näin ollen kaikelle prosessissa syntyvälle lämmölle ei ole kysyntää tulevaisuudessakaan. Laskelmissa ajatellaan, että mädätyksessä syntyvällä lämmöllä korvataan öljylämmityksen
osuus, eli 300 MWh/a.
Kun lämmityskattilan hyötysuhde on 87 %, voidaan mädätysprosessi syntyvällä lämmöllä korvata öljyn sisältämää energiaa 340 MWh/a. Polttoölollessa
267
g/kWh,
saadaan
KHKjyn
CO2-päästökertoimen
päästöhyvityksiksi käsiteltävää biojätetonnia kohden 1,6 (CO2 ekv) kg.
Taulukko 20 Korvatut KHK-päästöt biojätetonnia kohden
Sähköntuotanto (CO2 kg/t)
Lämmöntuotanto (CO2 kg/t)
7,4
1,6
Kuten Forssan, myös Munkkaalle teoreettisesti sijoitettavan mädätysprosessin lopputuotetteena syntyvää mädätettä hyötykäytetään todennäköisesti maanparannusaineena lähialueen pelloilla. Maanparannusaineen
käytöllä vältettävää keinolannoitteiden tai turpeen käyttöä ei voida kvantitaavisesti analysoida. Yleisesti mädätteen hyötykäyttöä on esitelty kappaleessa 3.3.6.
3.3.5 Yhteenveto: Mädätys Munkkaalla
Mikäli Länsi-Uudenmaan alueelta erilliskerätty biojäte käsitellään Munkkaalle rakennettavassa biokaasulaitoksesta, on käsittelyketjun aiheuttamat KHK-päästöt yhteensä noin 20 kg (CO2 ekv) biojätetonnia kohden.
Käsittelemällä biojäte Munkkaalla vältetään siirtokuormauksesta aiheutuvat KHK-päästöt. Koska Munkkaan biokaasulaitosta on tarkasteltu teoreettisesti Forssan laitoksen energia- ja massataseiden perusteella, on
sähköntuotannolle lasketut KHK-päästöhyvitykset yhtäsuuret kuin Forssassa
tapahtuvassa
mädätyksessä.
Sähkötuotannon
KHKpäästöhyvitykset on laskettu olettaen että korvattava verkkosähkö on
pohjoismaisen sähköntuotantorakenteen mukaisesti tuotettua. Mikäli selvityksen laskelmissa olisi käytetty Suomen keskimääräisen sähköntuotantorakenteen mukaisia ominaispäästöjä, olisi korvattavat KHK-päästöt käsiteltävää biojätetonnia kohden kaksinkertaiset selvityksessä esitettyihin
arvoihin nähden.
Mädätysprosessin lämmöntuotannon KHK-päästöhyvitykset ovat esitettyjen laskelmien mukaan vähäisemmät kuin vastaavassa tilanteessa Forssan mädätyslaitoksella. Tämä on seurausta siitä, että Munkkaan jäteasemalla ei ole toistaiseksi kulutuskohteita lämmölle, joka syntyy mädätysprosessissa. Munkkaalla tuotetaan lämpöä kaatopaikkakaasusta, jonka
saanto saattaa jossain vaiheessa heiketä. Kaatopaikkakaasun lisäksi
Munkkaan jäteaseman lämmityksessä käytetään öljyä, jonka korvauksesta syntyvät tässä selvityksessä esitetyt KHK-päästöhyvitykset. Mikäli
Munkkaan alueen lämmönkulutus lisääntyy ja kaatopaikan metaanintotanto ehtyy, päästään tulevaisuudessa merkittävämpiin lämmöntuotannon päästöhyvityksiin. Mädätysprosessissa syntyy lämpöä yhteensä 179
kWh/t käsiteltävää biojätettä. Jos ajatellaan kaikelle lämmölle löytyvän
öljyä korvaava kulutuskohde, päästään KHK-päästöhyvitykseen 55 kg
(CO2 ekv)/t käsiteltävää biojätettä.
28
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Laskelmissa ei otettu huomioon biojätteen käsittelyn lopputuotteena syntyvän mädätteen hyötykäytöllä saavutettavia KHK-päästöhyvityksiä. Mädäte voitaisiin käyttää ilman energiaa kuluttavaa prosessointia esimerkiksi
peltolannoitteena, jolloin sillä korvataan keinotekoisia lannoitevalmisteita.
Tällöin mädätteen hyötykäytölle laskettavat KHK-päästöhyvitykset vaikuttaisivat KHK-päästötaseeseen vähentämällä KHK-päästörasitusta. Taulukossa 21 ja kuvassa 5 on esitetty biojätteen käsittelyn KHK-päästötase,
kun biojäte käsitellään Munkkaan teoreettisessa mädätyslaitoksessa.
Taulukko 21 biojätteen käsittelyn KHK-päästötase, kun biojäte käsitellään
Munkkaan teoreettisessa mädätyslaitoksessa.
Päästölähde
CO2 ekv (kg/t)
Siirtokuormaus
Sähköntuotanto
Lämmöntuotanto
Yhteensä
28,7
0
- 7,4
- 1,6
19,6
35
30
25
20
15
10
Lämmöntuotanto
Sähköntuotanto
Päästöt
lajuus)
5
0
-5
Päästö
hyvitykset
1
-10
-15
Kuva 5 biojätteen käsittelyn KHK-päästötase, kun biojäte käsitellään Munkkaan
teoreettisessa mädätyslaitoksessa.
3.3.6 Yleistä mädätteen käytöstä
Yleisesti mädätysprosesseissa syntyvä mädäte on ravinnepitoista ja soveltuu erinomaisesti käytettäväksi lannoitteena tai raaka-aineena erilaisissa
maanparannusaineissa ja multatuotteissa. Ravinnesisällöltään mädätteen
on todettu vastaavan tavanomaista biojätekompostia. Mädäte voidaan
hyödyntää suoraan mädätysprosessin jälkeen, mikäli mädätys tapahtuu
29
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
termisellä lämpötila-alueella tai mikäli mädätysprosesissa on erillinen hygienisointiyksikkö. Hygienisointi on mahdollista suorittaa myös jälkikompostoinnissa.
Biomassan käytöllä maanparannusaineena on monia positiivisia vaikutuksia. Biojätteestä valmistetulla humuksella voidaan korvata luonnon omia
humusvaroja kuten multaa ja turvetta ja näin edistää luonnontalouden
kannalta tärkeiden humusvarojen säilymistä. Näiden hyötyjen arviointiin
ei kuitenkaan toistaiseksi ole löydettävissä teollisesti valmistettujen ravinteiden korvaamisen kaltaisia, kvantitatiivisia laskenta- ja arviointitapoja
(Myllymaa ym. 2008a). Humuksen avulla peltojen kyky pidättää ravinteita
ja estää niiden joutumista vesistöihin paranee. Lopullisia lannoitekäytön
ympäristövaikutuksia arvioitaessa tulee ottaa erityisesti huomioon myös
kompostin käytön pitkäaikaiset vaikutukset maaperään ja vesistöihin tarkempien ravinneanalyysien avulla.
Erottelematonta, kosteaa, mädätysprosessin lopputuotetta on mahdollista
kuivata termisesti ja tarvittaessa myös rakeistaa lannoitekäyttöön sopivaksi. Kuivausprosessi vaatii runsaasti lämpöä, jolloin mädätysprosessin
synnyttämästä energiasta merkittävä osa voi kulua mädätteen jalostukseen jatkokäyttöä varten.
Suomessa on toistaiseksi verrattain vähän ison kokoluokan yhdyskunnan
biojätettä käsitteleviä mädätyslaitoksia. Tästä syystä Suomessa ei toistaiseksi ole syntynyt markkinoita mädätysprosessin lopputuotteille. Tilanne
saattaa muuttua lähivuosina, kun biokaasun syöttötariffin voimaantulo
kannustaa biojätteen mädätykseen perinteisen kompostoinnin sijaan.
Maatilakokoluokan mädätys on jo yleistynyt Suomessa. Maaseudulla mädätettä hyödynnetään paikallisesti.
Suomen ympäristökeskuksen POLKU-hankkeessa on ajateltu biojätekompostia käytettävän viherrakentamisessa, jossa sen on laskettu korvaavan
kasvuturvetta. Tutkimusraportissa esitetyn laskennan mukaan turpeen
korvauksella saavutetaan 37 CO2 ekv kg/t biojätettä päästövähennys
(Myllymaa ym. 2008a). Mädätteen kompostin päästövähennys on mädätykseen syötettävää biojätetonnia kohden vähäisempi, sillä mädätykseen
syötettävästä biojätteestä noin 30 % päätyy kompostoitavaksi, josta
edelleen hyötykäytettävää kompostia saadaan noin 65 % mädäte syötteestä.
3.4
Poltto Vantaalla
Kaikki Länsi-Uudenmaan sekajätteet toimitetaan energiahyötykäyttöön
arviolta vuodesta 2014 lähtien, kun jätevoimala valmistuu Vantaalle. Vantaan Energian voimala tuottaa kaukolämpöä ja sähköä pääkaupunkiseudun ja Länsi-Uudenmaan jätteistä.
Biojäte kerätään ja siirtokuormataan Munkkaan jäteasemalla sekajätteen
mukana. Sekajätettä kerätään Länsi-Uudenmaan alueelta nykyisin noin
39 000 tonnia vuodessa. Biojätettä erilliskerätään alueella nykyisin noin
3900 tonnia vuodessa, joten siirtokuormattavan sekajätemäärän voidaan
olettaa kasvavan 42 900 tonniin vuodessa.
30
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Sekajäte kuljetetaan Munkkaalta Vantaan Långmåssebergenissä sijaitsevalle jätteenpolttolaitokselle puoliperävaunullisella yhdistelmäajoneuvolla.
Ajoneuvon kuormapaino on noin 30 tonnia. Nykyistä sekajätemäärää vastaavaan tilanteeseen nähden biojätteen kerääminen sekajätteen mukana
aiheuttaa sekajätteen siirtokuormia lisää 131 kpl vuosittain.
Ajoreitin pituus Munkkaalta Långmåssebergiin on noin 68 km. Ajoa kertyy
kuormaa kohden yhteensä 136 km. Ajoneuvo ajaa puolet täydellä ja puolet tyhjällä kuormalla. Ajoneuvon varikon oletetaan sijaitsevan Munkkaan
jäteasemalla.
ajoneuvoa parhaiten kuvaava ajoneuvo ja ajoreitin tyyppi. Päästöt on esitetty taulukossa liitteessä 1 taulukossa 1-2.
Siirtokuormauksen lisäyksestä aiheutuvat vuosittaiset päästöt on esitetty
taulukossa 19. Sekajätteen siirtokuormauksen lisätarve aiheuttaa KHKpäästöjä 4,3 (CO2 ekv) kg biojätetonnia kohden.
Taulukko 22 Biojätteen keräämisen sekajätteen mukana
aikaansaama siirtokuormauksen tarve Vantaan jätteenpolttolaitokselle.
Sekajätteen siirtoajoon kuormia lisää 131 kpl/a
Päästöjä kg/a
CO2 ekv
16951
CO
2,04
HC
0,30
Nox
67,5
PM
0,54
CH4
0,026
N2O
0,59
NH3
0,089
SO2
0,11
CO2
16774
3.4.2 Biojätteellä tuotettu energia
Biojätteen merkitys energiantuotannossa polttoprosessissa on vähäinen
sen kosteuspitoisuuden takia. Tavanomaisen yhdyskuntajätteen lämpöarvo on noin 11 MJ/kg. (YTV 2006). Kuvassa 6 on esitetty biojätteen lämpöarvon lasku kosteuspitoisuuden funktiona. Tavanomaisen erilliskerätyn
biojätteen kosteus vaihtelee 65 prosentista 80 prosenttiin epähomogeenisuuden vuoksi. Sen takia biojätteen lämpöarvo on keskimäärin 3 MJ/kg.
Biojätteen kosteus helpottaa arinan pitämisessä oikealla lämpötilaalueella, varsinkin jos syötteessä on esim. runsaasti korkean energiatiheyden muovijätettä.
31
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Kuva 6 Biojätteen lämpöarvo kosteuspitoisuuden funktiona (Wellinger ym. 2006)
Taulukossa 23 on esitetty Vantaalle suunniteltavan jätteenpolttolaitoksen
tuottama energia, kun laitoksessa poltetaan nykyisin Länsi-Uudenmaan
alueella erilliskerättävä biojätemäärä, 3902 tonnia.
Taulukko 23 Polttoprosessin parametrit ja Läni-Uudenmaan
alueelta nyt erilliskerättävällä biojätteellä tuotettavissa oleva energia
Biojätemäärä (t/a)
Lämpöarvo (MJ/kg)
Lämpöarvo (MWh/t)
PA energia (MWh/a)
Käyttöaika (h/a)
Polttoteho (MW)
Kattilan hyötysuhde
Kattilan lämpöteho (MW)
Kattilan Energia (GWh/a)
Sähkö hyötysuhde
Sähköteho (MW)
Sähköteho (GWh/a)
Lämpöteho (MW)
Lämpöteho (GWh/a)
3902
3
0,83
3251
8000
0,41
0,85
0,35
2,76
0,25
0,086
0,69
0,26
2,07
Jätteen polttamisessa syntyy CO2-päästöjä sekä muita kasvihuonekaasupäästöjä. Jätteenpolton CO2-päästöt ovat osin bioperäisiä ja osin fosiilisia.
Biojätteen poltosta syntyvät CO2-päästöt ovat bioperäisiä, joten niitä ei
lasketa KHK-päästöiksi. Biojätteen polton CH4 ja N2O –päästöistä ei ole
tutkimustietoa, joten niitä ei ole otettu huomioon tarkastelussa. Jätteenpolton CH4 –päästöt ovat noin 20 t/a, kun poltettava sekajätemäärä on
250 000 tonnia ja tämän energiasisältö 764 GWh/a (YTV 2006). Biojätteen energiasisältö on 3,25 GWh/a, eli 0,4 % sekajätteen sisältämästä
32
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
energiasta. Metaanipäästöt syntyvät polttoaine-energioiden suhteessa ja
silloin 3900 tonnin biojätemäärän polttamisesta vapautuva CH4 päästö on
0,085 t/a. Tästä saadaan biojätetonnia kohden 0,02 kg, joka CO2 ekvivalenteiksi muutettuna on 0,5 kg. Biojätteen polton metaanipäästöt voidaan
siis vähämerkityksellisinä jättää ottamatta huomioon.
3.4.3 Korvattu sähkö ja lämpö
Pääkaupunkiseudun arinatekniikkaa käyttävä jätevoimalaitos tulee olemaan sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitos. Laitos toimii lämmöntuotannon peruskuormalaitoksena, eli sen tuottamalla lämmöllä tullaan korvaamaan nykyistä alueen kaukolämmöntuotantoa. Voimala tuottaa lämpöä noin 750 GWh ja sähköä noin 525 GWh vuodessa. Lämmöntuotanto
vastaa noin puolta Vantaan vuotuisesta lämmöntarpeesta. Polttoaineena
voimalassa tullaan käyttämään HSY:n ja Rosk`n Roll Oy:n sinne toimittamaa syntypaikkalajiteltua sekajätettä. Lisäksi polttoaineena käytetään
maakaasua, jolla lisätään voimalan energiatehokkuutta.
Tässä on oletettu, että Länsi-Uudenmaan alueen biojätemäärän poltosta
vapautuvalla energialla (0,69 GWh/a) korvataan keskimääräisen Pohjoismaisen sähköntuotantorakenteen mukaista sähköä, jonka CO2päästökerroin on 124 g/kWh. Tästä syntyvät päästöhyvitykset on esitetty
taulukossa 24. Todellisuudessa korvattava tuotantomuoto riippuu aina
vallitsevasta kuormitustilanteesta sekä perus- ja varavoimantuotannon
rakenteesta. Sähköntuotannon korvausvaikutusta on pohdittu kappaleessa 1.5.
Jätevoimalassa Länsi-Uudenmaan alueen biojätteen polton osuudella
tuottaman lämmön (2,07 GWh/a) oletetaan korvaavan Vantaan Energian
kaukolämmöntuotannon keskimääräistä rakennetta (liite 1), jonka CO2päästäkerroin on 284 g/kWh. Tästä syntyvät päästöhyvitykset on esitetty
taulukossa 24. Näin menetellään siitä syystä, että tuotettu lämpö edustaa
Vantaan Energian kaukolämmön peruskuormaa vuodesta 2014 alkaen.
Peruskuorman kapasiteettilisäyksen ansiosta saatetaan pienempiä lämpölaitoksia käyttää harvemmin. Tämän takia ei voida olettaa korvattavaksi
ainoastaan tavanomaista yhteistuotannolla tuotettua lämpöä. Todellisuudessa korvausvaikutukseen vaikuttaa myös alueen lämmönkysyntä, jota
on mahdotonta ennustaa.
Taulukko 24 Biojätteen poltosta saatava energia ja energiantuotannon aikaansaamat CO2-päästöhyvitykset
Tuotettu energia
GWh/a
Päästövähennykset
CO2 kg/t
biojätettä
CO2 (t/a)
Sähkö
0,69
86
22
Lämpö
2,07
589
151
Yhteensä
2,76
675
173
33
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
3.4.4 Yhteenveto: Poltto Vantaalla
Jos Länsi-Uudenmaan alueen biojäte kerätään ja käsitellään Vantaan jätevoimalaitoksessa alueen sekajätteen mukana, on käsittelyketjulle laskettu KHK-päästötase hyvitysten puolella 169 kg (CO2 ekv) käsiteltävää
biojätetonnia kohden. Tämä on seurausta biojätteen poltolla tuotettavan
sähkön ja lämmön synnyttämistä päästöhyvityksistä. Sähköntuotannon
päästöhyvitykset on laskettu oletuksella, että biojätteen poltolla tuotettu
sähkö korvaa keskimääräisen pohjoismaisen tuotantorakenteen mukaisesti tuotettu sähköä. Jos korvausvaikutus olisi laskettu Suomen keskimääräistä sähköntuotantorakennetta vastaavilla ominaispäästöillä, olisivat sähköntuotannon aikaansaamat KHK-päästöhyvitykset kaksi kertaa
suuremmat kuin tässä esitetyissä laskelmissa. Lämmöntuotannon päästöhyvitykset on laskettu oletuksella, että jätevoimalaitos tulee olemaan
kaukolämmöntuotannon peruskuormalaitos ja tuotettu lämpö korvaa nykyistä Vantaan kaukolämmön tuotannon rakennetta.
Jos jätevoimalan lämmöntuotannon ajatellaan korvaavan alueen lämmöntuotantoa koko kapasiteetillaan, syntyy tästä nykyiseen lähtötilanteeseen
verrattuna sähköntuotantoon vajausta. Vajaus syntyy siitä, kun lämmönperuskuormaa tuottavan yhteistuotantolaitoksen sähköntuotannon ja
lämmöntuotannon suhde (rakennusaste) on suurempi kuin jätevoimalalla.
Tilanteessa, jossa kaikelle alueella tuotetulle lämmölle ei ole kysyntää
joudutaan peruskuormaa tuottavan yhteistuotantolaitoksen lämpökuormaa lauhduttamaan mereen tai ilmaan tai vaihtoehtoisesti koko yhteistuotantoa supistamaan ylimääräisen lämmöntuotannon verran. Yhteistuotannon supistamisesta aiheutuu sähköntuotantoon vajausta, joka on tuotettava jollakin menetelmällä. Tätä yhteistuotannolla menetettyä sähköntuotantoa ei ole otettu huomioon tässä selvityksessä puitteissa. Siihen
vaikuttaa tarkasteluhetkellä vallitseva tasapaino sähkömarkkinoiden tuotantorakenteessa ja lämmönkysyntä. Tarkastelua ei ole sidottu tiettyyn
ajanhetkeen, joten tilannetta ei ole mahdollista arvioida riittävällä tarkkuudella. Jos lämmön- ja sähkötuotannon tasapainottaminen johtaa sähkövajeeseen, syntyy tämän seurauksena sähköntuotannosta KHKpäästöjä, jolloin tarkasteltavan käsittelyketjun KHK-päästötase jää esitettyä vähemmän hyvitysten puolelle. Tämä ei kuitenkaan ole oleellista vertailtaessa eri biojätteen käsittelyn vaihtoehtoja.
Tämän työn tarkasteluissa jätteenpolttolaitoksessa tuotetulle sähkölle ja
lämmölle oletetaan rajaton kysyntä. Vantaan Energian jätevoimalaitos tulee olemaan kaukolämmön peruskuormalaitos. Todellisuudessa pääkaupunkiseudun kaukolämmön kysyntää on vaikeaa ennustaa edes lähitulevaisuuteen, mutta sen voidaan olettaa kasvavan monestakin syystä.
Lämpökuorman tarvetta kasvattaa alueen jatkuvasti lisääntyvä asukasmäärä, eli pääkaupunkiseudun yhteiskuntarakenteen tiivistyminen. Yhä
useammat pientaloalueet ovat kiinnostuneita kaukolämpöverkkoon liittymisestä sähkön ja öljyn hintojen noustessa, mikä edelleen kasvattaa kaukolämmön peruskuorman tarvetta. Kaukolämmön peruskuormaa tuottavat lauhdevoimalat alkavat saavuttaa käyttöikänsä lähivuosina, jolloin
uutta korvaavaa tuotantoa tarvitaan. Lisäksi on vielä hyvin mahdollista,
että energiayhtiöt lisäävät tulevaisuudessa kaukojäähdytyksen tuotantoa,
jolloin lauhteen ympärivuotinen tarve lisääntyy. Biojätteen sisältämällä
energialla tuotetun lämmön voidaan kokonaisuudessaan ajatella korvaavan pääkaupunkiseudun keskimääräistä lämmöntuotantoa.
Biojätteen käsittelyketjussa, jossa biojäte toimitetaan sekajätteen mukana polttoon, KHK-päästöjä syntyy ainoastaan siirtokuormauksesta. Biojätteen keräämisestä ja kuljettamisesta sekajätteen Munkkaan siirtokuormausasemalle ei ajatella aiheutuvan ylimääräisiä KHK-päästöjä. Todelli34
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
suudessa noin 10 % lisääntynyt sekajäteajon kuormapaino lisää jonkin
verran keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvia KHK-päästöjä. Sekajätteen siirtokuormauksen ajatellaan tarkastelussa lisääntyvän biojätteen
painoa vastaavan kuormamäärän verran.
Taulukko 25 Biojätteen käsittelyketjun KHK-päästötase käsiteltävää biojätetonnia kohden, kun käsittely tapahtuu Vantaan jätevoimalaitoksessa.
CO2 ekv kg/t
biojätettä
Päästölähde
Keräys
Kuljetus
Siirtokuormaus (131 kuorman lisäys sekajäteajoon)
Sähköntuotanto
Lämmöntuotanto
0
0
4,36
- 22
-151
Yhteensä
-169
Poltto Vantaalla
20
Päästöt
0
CO2 kg/t biojätettä
-20
Päästö
hyvitykset
1
-40
-60
-80
-100
-120
Lämmöntuotanto
Sähköntuotanto
Siirtokuormaus (131 kuorman
lisäys sekajäteajoon)
-140
-160
-180
-200
Kuva 7 Biojätteen käsittelyketjun KHK-päästötase käsiteltävää biojätetonnia kohden, kun käsittely tapahtuu Vantaan jätevoimalaitoksessa.
35
ROSK’N ROLL OY AB
4
elinkaarianalyysi
YHTEENVETO
4.1
Biojätteen käsittelymenetelmien vertailu
Selvityksessä vertailtujen biojätteen käsittelyketjujen KHK-päästötaseet
päästölähteittäin käsiteltävää biojätetonnia kohden on esitetty taulukossa
26 ja kuvassa 8.
Taulukko 26 Vaihtoehtoisten biojätteenkäsittelyprosessien aiheuttamat KHKpäästöt lähteittäin (CO2 ekv) kg käsiteltävää biojätetonnia kohden.
Keräys+kuljetus
siirtokuormaus
sähkö (sis polttoaineet)
lämpötase
Yhteensä
Mädätys
Forssa
28,7
5,4
-7,4
-27
-0,73
Mädätys
Espoo
28,7
2,2
-28
0
3,3
Mädätys
Munkkaa
28,7
0
-7,4
-1,6
19,6
Poltto
Vantaa
0
3,7
-22,0
-151
-169
Poltto Vantaa
Mädätys
Munkkaa
Keräys+kuljetus
siirtokuormaus
sähkö (sis polttoaineet)
lämpötase
Mädätys Espoo
Mädätys Forssa
-200
-150
-100
-50
0
50
CO2 ekv kg/t biojätettä
Kuva 8 Vaihtoehtoisten biojätteenkäsittelyprosessien aiheuttamat KHK-päästöt
lähteittäin (CO2 ekv) kg käsiteltävää biojätetonnia kohden.
36
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Selvityksessä tarkasteltiin neljän erilaisen biojätteen käsittelyketjun aiheuttamia KHK-päästöjä. Kolmessa tarkasteluun valitussa käsittelyketjussa
biojätteen käsittely tapahtuu mädättämällä ja neljäs käsittelyketju johtaa
biojätteen polttoon sekajätteen mukana jätevoimalaitoksessa. Kaikissa
vaihtoehdoissa biojäte kerätään ja kuljetetaan Munkkaan jäteasemalle,
josta se tarvittaessa siirtokuormataan käsittelylaitokselle.
Ilmaston kannalta edullisimpaan KHK-päästötaseeseen päästiin vaihtoehdossa, jossa biojätteen erilliskeräys lakkautetaan ja biojäte kerätään ja
kuljetetaan sekajätteen mukana polttoon Vantaalle rakennettavaan jätevoimalaitokseen. Tämä on seurausta jätevoimalaitoksen sähkön- ja lämmöntuotannosta, joilla korvataan fossiilisia polttoaineita ja aikaansaadaan
KHK-päästöhyvityksiä.
Erityisesti
kaukolämmöntuotannon
KHKpäästöhyvitykset ovat merkittävät biojätteen polton sisältävän käsittelyketjun KHK-päästötaseessa. Koska Vantaan jätevoimalaitos rakennetaan
kaukolämmöntuotannon peruskuormalaitokseksi, ajatellaan siinä tuotettavan lämmön korvaavan nykyistä Vantaan kaukolämmön tuotantoa, joka
tapahtuu pääosin fossiilisilla polttoaineilla.
Biojätteen keräys- ja kuljetusajo on kaikissa biojätteen erilliskeräyksen
sisältävissä käsittelyketjuissa suurin KHK-päästöjä aiheuttava käsittelyketjun osa. Biojätteen erilliskeräyksen lakkauttaminen ei aiheuta keräysja kuljetustarpeen lisäystä sekajäteajoon, mistä syystä polton KHKpäästötase jää reilusti hyvitysten puolelle.
Siirtokuormauksen osuus käsittelyketjujen KHK-päästöistä jää huomattavasti varsinaista keräys- ja kuljetusajoa pienemmäksi. Tämä on seurausta
siitä, että siirtokuormauksessa ajetaan aina täysiä kuormia ja ajosuorite
koostuu pääosin maantieajosta, jolloin polttoainetta kuluttavia pysähdyksiä ja liikkeelle lähtöjä ei ole. Munkkaalla tapahtuvassa mädätyksessä ei
siirtokuormausta tarvita, sillä erilliskerätty biojäte syötetään suoraan prosessiin.
Biojätteen käsittelyketju, jossa käsittely tapahtuu mädättämällä Espoon
mädätyslaitoksella, on mädätysvaihtoehdon sisältävistä käsittelyketjuista
ilmaston kannalta edullisin. Erot mädätysprosessien KHK-päästötaseiden
välillä johtuvat prosessin sähköntuotannosta sekä hyötykäyttöön päätyvästä lämmöntuotannosta. Selvityksessä haluttiin arvottaa sähköntuotantoa jokaisessa prosessissa siten, että verkkoon syötetyn sähkön ajateltiin
korvaavan pohjoismaisen keskimääräisen tuotantorakenteen mukaista
sähköä. Näin pyrittiin välttämään kovin suureksi muodostuvat KHKpäästöhyvitykset, joita saadaan korvattavan sähkön ollessa hiililauhteella
tuotettua tai Suomen keskimääräisen tuotantorakenteen mukaista sähköä.
Selvityksessä ei ole otettu huomioon biojätteen mädätyksen lopputuotteen hyötykäytöllä saavutettavia KHK-päästöhyvityksiä, joiden vaikutus
mädätyksen KHK-päästötaseeseen on laskentatavasta riippuen kertaluokaltaan 4-60 CO2 ekv kg/t käsiteltävää biojätettä. Biojätteen käsittely
mädättämällä mahdollistaa biojätteen käsittelyketjulle negatiivisen KHKpäästötaseen. Mädätteen hyötykäyttö tukee myös ravinteiden suljettua
kiertoa maapallolla.
37
ROSK’N ROLL OY AB
4.2
elinkaarianalyysi
Virhelähteet
4.2.1 Biojätesaanto
Selvityksessä on oletettu, että Länsi-Uudenmaan alueen asukkailta erilliskerättävä biojätesaanto tulee kasvamaan 16 % nykyisestä. Oletuksen takana on tavoite nostaa saanto tälle tasolle. Toisaalta ruokajätteen määrää
pyritään vähentämään samanaikaisesti, mikä saattaa vaikuttaa biojätteen
kokonaissaantoa pienentävästi.
Biojätesaannon lisääntyminen ei oletettavasti aiheuta muutostarpeita ja
ajoreittien uutta suunnittelua, sillä nykyisessä tilanteessa biojäteautoja ei
kerätä vuorojen aikana täyteen.
Tehostettuun biojätteen keräykseen liitettäväksi tulevia uusia kiinteistöjä
on arvioitu RR:n nykyisten sekajätteen keräyksen asiakastietojen perusteella. Biojätteen erilliskeräyksestä perittävä maksu saattaa vaikuttaa kotikompostointia lisäävästi eli oletettua biojätesaantoa vähentävästi, mitä
ei ole otettu huomioon tarkasteluissa.
4.2.2 Keräys ja kuljetus
Länsi-Uudenmaan alueen biojätteen erilliskeräysjärjestelmän ajosuorituksia arvioitiin ajokirjanpitotietojen perusteella. Käytössä oli tiedot biojätteen keräilyn vaatimista viikoittaisista ajokilometreistä reittiajossa urakka-alueilla 1 ja 2. Kuljetusajoa kultakin reitiltä Munkkaan jäteasemalle arvioitiin jokaisen reitin lähimmän pisteen etäisyytenä Munkkaalle. Todellisuudessa kuljetusajoon käytettävät kilometrit voivat olla jopa suuremmat,
sillä kuljettajat saattavat tulla reitille kauempaakin.
Biojätteen keräyksen ja kuljetuksen aiheuttamia KHK-päästöjä arvioitiin
asiantuntijoilta saaduilla arvioilla biojätteen kuljetuskaluston keskimääräisestä dieselin kulutuksesta. Mukana oli myös keskiarvotietoja Espoon alueella biojäteautoon kytketystä polttoaineen kulutuksen seurantalaitteesta.
Todellisuudessa polttoaineen kulutukseen sekä tätä kautta aiheutuviin
KHK-päästöihin vaikuttaa oleellisesti myös kuljettajan ajotapa, jota ei ole
voitu ottaa huomioon tarkasteluissa.
Lohjan alueelta ei saatu tietoja biojätteen keräyksestä ja kuljetuksesta.
Tästä syystä selvityksessä käytettiin pääkaupunkiseudun neljän urakkaalueen biojätteen kuljetusurakoitsijoilta saatuja ajokirjanpitotietoja ja
näistä laskettuja keskiarvoja. Pääkaupunkiseudulla biojätteen keräys ja
kuljetus kuluttaa dieseliä keskimäärin 7,4 litraa kerättyä biojätetonnia
kohden. Tässä luvussa on mukana biojätteen kuljetus Ämmässuolle. Koska keskiarvot on laskettu neljältä alueelta, joiden sijainti Ämmässuohon
nähden vaihtelee, voidaan sen olettaa kuvaavan biojäteurakoinnin keskimääräistä polttoaineen kulutusta koko pääkaupunkiseudun alueella. Selvityksessä on lähdetty oletuksesta, että Lohjan biojätteen erilliskeräykseen kuuluva kiinteistökanta, kaupunkirakenne sekä kiinteistökohtainen
biojätesaanto vastaavat pääkaupunkiseutua. Lohjalla biojätteen keräykseen kuuluvien kiinteistöjen velvoiteraja on kuitenkin pienempi kuin pääkaupunkiseudulla. Sen takia kerättävää biojätetonnia kohden joudutaan
ajamaan pidempi matka. Tämä johtaa siihen, että Lohjan alueen biojätekuljetuksista aiheutuvat KHK-päästöt on laskennassa arvioitu hieman alakanttiin. Toisaalta Munkkaan jäteasema sijaitsee Lohjalla, joten ajosuoritteesta kuljetusajon osuus voi olla pienempi kuin pääkaupunkiseudun tilanteessa, jossa biojäte ajetaan Ämmässuolle.
38
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Biojätteen erilliskeräyskattavuuden laajentamisen vaikutuksia keräilystä
ja kuljetuksesta aiheutuviin päästöihin tarkasteltiin urakka-alueiden 1 ja 2
ajotietojen sekä polttoaineenkulutusarvioista lasketuilla keskiarvoilla.
Urakka-alueilta 1 ja 2 saatiin nykyisten biojäteastioiden tyhjennystiedot,
jolloin voitiin laskea keräysajon polttoaineen kulutus astiatyhjennystä
kohden. Kun tiedettiin tehostetun biojätteen erilliskeräyksen tapauksessa
mukaan liitettävien uusien kiinteistöjen lukumäärä ja oletettiin biojäteastioiden tyhjennys viikoittain, saatiin erilliskeräyksen tehostamisesta aiheuttama polttoaineen kulutuksen lisäys biojätteen keräilyajossa. Tässä siis
oletettiin, että suurin osa polttoaineen kulutuksesta syntyy ajoneuvon
liikkeelle lähdössä ja pysähdyksessä. Haja-asutusalueella biojäteastioiden
välimatka on taajamaa pidempi, eikä tämän pidemmän astiavälin ajamisen polttoaineen kulutusta ole otettu huomioon laskennassa. Tämä johtaa
siihen, että tehostetun biojätteen erilliskeräyksen haja-asutusalueen keräysajon päästöt on arvioitu hyvin maltillisesti, jopa alakanttiin.
Tehostetun biojätteen erilliskeräyksen vaatimaa biojätteen kuljetustarve
(keräysreitiltä Munkkaalle ja Munkkaalta keräysreitille) arvioitiin nykyisen
sekajäteajon ja biojäteajon keräys- ja kuljetusajon ajokilometrien suhteena. Urakka-alueilta 1 ja 2 saatujen urakoitsijoiden ajokirjanpitotietojen
mukaan sekajäteajoon kuluu kilometrejä keskimäärin 13-kertaisesti verrattuna biojäteajoon vastaavalla alueella. Tehostetussa biojätteen erilliskeräyksessä biojäteauto kiertää keräys- ja kuljetusajossa samat kiinteistöjen jätepisteet kuin sekajäteauto. Poikkeuksena tähän ovat kiinteistöt,
joilta on tehty ilmoitus kotikompostoinnista. Tehostetun biojätteen erilliskeräyksen vaatiman keräysajon polttoaineen kulutusta arvioitiin jo edellä
tyhjennettävien jäteastioiden lukumäärän ja astiaa kohden keskimäärin
kuluvan polttoaineen perusteella. Kuljetusajoa arvioitaessa ajatellaan, että kotikompostoivat kiinteistöt sijaitsevat sekaisin alueella, jolloin biojäteauto joutuu ajamaan kuljetusajoa vastaavan määrän kuin saman alueen
sekajäteauto. Todellisuudessa biojäteauto joutuu ajamaan jopa enemmän, sillä sekajäteastiat tyhjennetään osalta alueen kiinteistöistä kolmen
viikon välein. Biojäteastiat tulee tyhjentää viikoittain tai talvella vähintään
kahden viikon välein.
Edellä esitetyin perusteluin oletettiin, että kuljetusajo Munkkaalta hajaasutusalueelle ja haja-asutusalueelta Munkkaalle on vähintään 12kertainen nykyiseen biojätteen kuljetusajoon verrattuna. Koko biojätteen
erilliskeräyksestä aiheutuu näin ollen 13-kertaa enemmän ajorasitusta
kuin nykytilanteessa. Biojätteen erilliskeräyksen keräyskattavuuden laajentaminen haja-asutusalueelle vaatii koko keräysjärjestelmän uudelleen
optimointia.
Selvityksessä käytettiin oletusta, että biojätteen kerääminen sekajätteen
mukana ei lisää sekajätteen keräys- ja kuljetusrasitusta. Näin on oletettu,
sillä biojätteen kerääminen sekajätteen mukana ei todennäköisesti lisää
kerättävän jätteen tilavuutta, koska biojätteen ominaistiheys on korkean
kosteuspitoisuuden ansiosta huomattavasti sekajätettä korkeampi. Sen
sijaan yhden työvuoron ajoreitillä kerättävän sekajätteen kuormapaino
kasvaa ja tästä aiheutuu lisäys kyseisien kuljetussuoritteen KHKpäästöihin. Tätä ei kuitenkaan huomioitu selvityksen tarkasteluissa, sillä
se olisi vaatinut sekajäteajon reittien ja kuormapainojen tarkkaa analysointia koko Länsi-Uudenmaan alueella. Biojätteen erilliskeräyksestä
luovuttaessa sekajätteen keräys- ja kuljetusreittien uudelleenoptimointi
lienee tarpeellista.
39
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
4.2.3 Käsittelymenetelmät
Selvityksessä tarkastelluista mädätysprosesseita ainoastaan Forssan mädätyslaitos on todellisuudessa toiminnassa. Munkkaan mädätyslaitoksen
oletettiin olevan Forssan laitosta vastaava ja Espoon mädätyslaitoksen
prosessitiedot perustuvat alustaviin suunnitelmiin.
Kaikista mädätysprosesseita saattaa vapautua metaania satunnaisina
vuotoina. Näitä satunnaisia metaanipäästöjä ei ole huomioitu puutteellisten lähtötietojen takia tarkastelussa. Biojätteen polton metaanipäästöt on
myös jätetty ottamatta huomioon, sillä ne on todettu sekajätteen polton
metaanipäästöjä tarkastelemalla olevan häviävän pienet.
Mädätysprosessien KHK-päästötaseessa merkittävintä on se, miten tuotettu sähkö ja lämpö käytetään hyödyksi ja erityisesti se, mitkä ajatellaan
olevan korvattavan tuotannon KHK-päästöt. Sähköntuotannon ominaispäästöinä on tässä selvityksessä käytetty pohjaismaisen sähköntuotantorakenteen mukaisia CO2-päästöjä. Sähköntuotannon osalta ei ole huomioitu muita KHK-päästöjä, sillä kaikissa käsittelyketjuissa on käytetty sähköntuotannon ja kulutuksen päästölaskennassa samoja kertoimia. Näin
ollen ne eivät muodostu selvityksen kannalta oleellisiksi. Korvattavan
lämmöntuotannon, eli öljylämmityksen ja kaukolämmön, päästöistä on
huomioitu puutteellisten lähtötietojen takia myös ainoastaan CO2-päästöt.
Sähkön ja lämmön kulutuksen ja tuotannon KHK-päästölaskennassa CH4
ja N2O -päästöt ovat marginaalisia verrattuna näistä aiheutuviin CO2päästöihin. Tästä syystä niiden tarkastelun rajaaminen pois selvityksestä
on perusteltua.
Mädätyksessä syntyvän lopputuotteen käsittelyn tai sen prosessoinnin
hyötykäytettäväksi materiaaliksi KHK-päästöjä ei ole sisällytetty KHKpäästötaseisiin. Näistä aiheutuvia päästöjä ei haluttu ottaa mukaan käsittelyketjujen vertailuun, sillä käyttökohteita on lukuisia ja tuotteen markkina on vasta muodostumassa. Mikäli mädätettä käytetään lannoitteena
kohteessa, jossa sen käytöllä vältetään esimerkiksi keinolannoitteen tai
turpeen käyttöä, voi KHK-päästöhyvitykisä syntyä laskentatavasta riippuen 4-60 (CO2 ekv) kg/t käsiteltävää biojätettä.
40
ROSK’N ROLL OY AB
5
elinkaarianalyysi
JOHTOPÄÄTÖKSET
Selvityksessä arvioitiin biojätteen keräyskattavuuden vaikutuksia keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuviin KHK-päästöihin. KHK-päästöt laskettiin
sekä nykyisten jätehuoltomääräysten mukaisella keräyskattavuudella että
tehostetulla keräyskattavuudella, jossa biojätteen sijoittaminen sekajätteen sekaan kielletään kokonaan. Biojätteen erilliskeräyksen laajentaminen haja-asutusalueelle 7-kertaistaa keräyksestä ja kuljetuksesta aiheutuvat KHK-päästöt kerättävää biojätetonnia kohden. Ajosuoritteista aiheutuvaa KHK-päästökuormaa voidaan vähentää pidentämällä biojäteastioiden tyhjennysväliä.
Biojätteen poltto sekajätteen mukana on ilmaston kannalta mädätysvaihtoehtoja parempi. Biojätteen poltto mahdollistaa biojätteen käsittelyketjulle negatiivisen KHK-päästötaseen. Tämä on seurausta poltossa syntyvän energian korvaamasta fossiilista energiantuotannosta. Kun jätteenpolttolaitos on energiantuotannon peruskuormalaitos, vaikuttaa sen KHKpäästöhyvityksiin alueen lämmönkysyntä. Pääkaupunkiseudun kaukolämmön kysyntä todennäköisesti kasvaa lähitulevaisuudessa, joten tässä
tarkastelussa kysyntä on oletettu rajattomaksi. Biojätteen poltto ei aiheuta KHK-päästöjä juuri lainkaan, sillä poltossa vapautuvat CO2-päästöt
ovat bioperäisiä eikä niitä sen vuoksi lasketa KHK-päästöihin. Biojätteen
kuljetus sekajätteen mukana on mahdollista hoitaa nykyisellä järjestelmällä ilman lisäajoa, jolloin biojätteen erilliskeräyksen ajorasituksen KHKpäästöt vähenevät.
Tarkasteltaessa biojätteen erilliskeräystä ja käsittelyä mädätyslaitoksessa, muodostavat biojätteen keräys ja kuljetus suurimman osan käsittelyketjun KHK-päästöistä. Jos biojäte siirtokuormataan jäteasemalla ja kuljetetaan suurina erinä käsittelylaitokselle alle 100 km etäisyydelle, ovat
tästä aiheutuvat KHK-päästöt korkeintaan viidennes koko käsittelyketjun
päästöistä.
Mädätysvaihtoehtojen KHK-päästöissä suurimmat erot syntyvät siitä, miten prosessissa syntyvää sähköä ja lämpöä voidaan hyödyntää ja miten
tämän tuotannon korvausvaikutus lasketaan. Jos biojätteen mädätyksessä syntyvää lämpöä voidaan hyötykäyttää paikallisesti lämmitykseen ja
jos tällä korvataan fossiilista lämmöntuotantoa, on mädätyksen sisältävälle biojätteen käsittelyketjulle saavutettavissa negatiivinen KHKpäästötase.
Jos tarkastelussa olisi otettu huomioon myös mädätteen hyötykäytöllä
saavutettevat KHK-päästöhyvitykset, olisi mädätysprosesseille laskettavissa vieläkin negatiivisempi KHK-päästötase. Mädätteen hyötykäytöllä
saavutetaan KHK-päästöhyvityksiä, kun mädäte korvaa keinotekoisesti
valmistettuja lannoitteita tai turvetta esimerkiksi multatuotteen raakaaineena. Biojätteen mädätys mahdollistaa myös ravinteiden suljetun kierron maapallolla, joka on edellytys tulevaisuuden ravinnontuotannolle.
Biojätteen käsittelymenetelmän valinnassa tärkeintä on sen taloudellinen
kannattavuus. Usein mm. jätteenkuljetuksissa edullisin vaihtoehto johtaa
suoraan myös pienempään polttoaineenkulutukseen ja tätä kautta pienempään päästökuormaan. Uusien laitosinvestointien kannattavuus ja
toteutettavuus täytyy arvioida perusteellisesti kannattavuuslaskelmin.
Biojätteen käsittelylaitokselle tarvitaan useimmiten myös YVA-menettely,
jossa laitoksen koko elinkaaren ympäristövaikutukset selvitetään ja arvioidaan laajasti.
41
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Lähteet
Asiantuntijahaastattelut: EC Tools Oy, SITA Finland Oy, Tapiolan Lämpö
Oy
Gareis Christoph (HSY), kirjallinen tiedonanto 03/2010.
Hogg Dominic, Barth Josef, Schleiss Konrad, Favoino Enzo, (2007). Dealing with the food waste in UK. Eunomia. 65 s
Länsi-Uudenmaan jätehuoltomääräykset 28.2.2007
Myllymaa Tuuli, Moliis Katja, Tohka Antti, Isoaho Simo, Zevenhoven Maria, Ollikainen Markku, Dahlbo Helena, (2008a). Jätteiden kierrätyksen ja
polton ympäristövaikutukset ja kustannukset – jätehuollon vaihtoehtojen
tarkastelua alueellisesta näkökulmasta. 192 s. Suomen ympäristö
39/2008.
Myllymaa Tuuli, Moliis Katja, Tohka Antti, Rantanen Pirjo, Ollikainen
Markku, Dahlbo Helena (2008b). Jätteiden kierrätyksen ja polton käsittelyketjujen ympäristökuormitus ja kustannukset, Inventaarioraportti.
Suomen ympäristökeskuksen raportteja 28/2008. 82 s.
Rytkönen Tuula, 2009. Selvitys biohajoavista yhdyskuntajätteistä ja
muista kaatopaikka-asetuksen täytäntöönpanoon liittyvistä seikoista vuodelta 2008. Suomen ympäristökeskus.
Schleiss Konrad (2008). GHG savings from biological treatment and application of compost. ORBIT 2008 conference. Wageningeng, Netherlands.
Skoy Oy (2006). Biojätteen käsittelyn yleissuunnitelma. 1282-C5805.
Suunnittelukeskus Oy
Solomon Susan, Qin Dahe, Manning Martin, ym. (2008). IPCC report.
http://www.ipcc.ch/pdf/assessment[Verkkojulkaisu].
Saatavilla:
report/ar4/wg1/ar4-wg1-ts.pdf
Virtavuori (2009). Biojätteen käsittelyvaihtoehdot pääkaupunkiseudulla –
Kasvihuonekaasupäästöjen vertailu. Diplomityö.
VTT
TYKO
(Työkoneiden
päästöt),
saatavilla:
http://lipasto.vtt.fi/yksikkopaastot/muut/tyokoneet/diesel_a_k.htm
Wellinger Arthur, Edelmann Werner, Schmid Martin, Wochele Jörg, Angele
Hans-Christian. (2006). Energieproduktion aus Küchenabfällen, Ein Vergleich der Vergärung mit der Verbrennung in KVA. Biomasse Schweiz. 31
s.
YTV (2006). Jätteiden energiakäytön mahdollisuudet pääkaupunkiseudulla
ja sen lähialueilla, Pääkaupunkiseudun julkaisusarja C2006:1
42
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
LIITE 1 PÄÄSTÖKERTOIMIA
Taulukko 1-1 Dieselin ominaispäästö (g/l) katuajossa EURO 4
ajoneuvotyypeillä eri kuormilla (Mäkelä 2010).
CO
HC
Nox
PM
CH4
N2O
NH3
SO2
CO2
CO2 ekv.
tyhjä
0,7
0,0
12,6
0,2
0,0
0,2
0,0
0,0
2666,7
2715,8
50 %
0,6
0,1
13,2
0,2
0,0
0,1
0,0
0,0
2662,3
2706,1
täysi
0,5
0,1
13,6
0,1
0,0
0,1
0,0
0,0
2655,7
2699,6
Taulukko 1-2 Puoliperävaunu (EURO 4: massa 40 t, kantavuus 25 t)
päästöt (g/km) (Lipasto-tietokanta, VTT)
CO
HC
Nox
PM
CH4
N2O
NH3
SO2
CO2
CO2 ekv.
tyhjä
0,1
0,017
3,6
0,026
0,0014
0,028
0,005
0,0051
800
809
70 %
0,121
0,017
3,9
0,032
0,0015
0,035
0,005
0,0064
1001
1012
täysi
0,13
0,017
4
0,035
0,0015
0,038
0,005
0,0069
1088
1099
Taulukko 1-3 Ominaispäästöjä (kg/MWh)
Suomen ka. sähköntuotanto
274
Pohjoismainen ka. sähköntuotanto
Kevyt polttoöljy (lämmitysöljy)
124
267
(Tilastokeskus,
Kurnitski 2009)
(Energiateollisuus)
Labelling- Suositus sähkön
tuoteselosteeksi 2008
(Tilastokeskus)
43
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
Taulukko 1-4 Vantaan Energian kaukolämmön tuotannon CO2-ominaispäästöt vuodelta
2007 (Vantaan Energia 2007)
Voimalaitos
Lämpö (GWh)
Sähkö (GWh)
CO2 (t)
Lämmönt. CO2(t)
Martinlaakso
Oma käyttö
Hakunila
Koivukylä
Katriina
Fazer
Maarinkunnas
Metsola
Pähkinärinne
Viinikkala
HK-Ruokatalo
Yhteensä
1535
738773
438810
67
2
6
29
65
0
0
3
17
1724
1024
25,3
0
0
0,2
0
0
0
0
0
0
1050
15030
6807
3114
6875
14328
0
0
1217
3643
789787
15030
6807
3013,5
6875
14328
0
0
1217
3643
489723
CHP Lämpöä
89 %
Lämmöntuotannon ominaispäästö g/kWh
284,1
Koko energiantuotannon ominaispäästö
g/kWh
284,8
44
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
LIITE 2
Taulukko 2-1 Kompostoinnin suorat KHK-päästöt ja bioperäiset CO2-päästöt biojätetonnia kohden (Myllymaa ym.
2008b).
Päästölähde
Päästö (kg/t)
CO2 ekv (kg/t)
87,3
0
CH4
0,987
20,7
N2 O
0,051
15,81
CO2 (Bioperäinen)
Yhteensä
36,5
45
ROSK’N ROLL OY AB
elinkaarianalyysi
LIITE 3
Taulukko 3-1 Turpeen oton KHK-päästöt( kg/t)
(Myllymaa ym. 2008b)
CO2
87,287
CH4
0,138
N2 O
0,02
CO2 ekv.
96,385
Taulukko 3-2 Yhdistelmälannoitteen (Y4 )valmistuksen
KHK päästöt (kg/t)(Grönroos & Voutilainen 2001)
CO2
493
CH4
0,127
N2 O
1,51
CO2 ekv
946,36
Taulukko 3-3 Salpietarin valmistuksen päästöt (kg/t)
(Grönroos & Voutilainen 2001)
CO2
447,9
CH4
0,0006
N2 O
1,7
CO2 ekv
954,52
46

Biojätteen erilliskeräyksen elinkaariarvio

Transcription

Similar documents

NäiN järjestät jätehuolloN läNsi-uudellamaalla

Leppävirta-opas - Keski

Elinkaariarviointien käyttö Suomen jätehuollon ympäristö

Letku & Laastari 1/4 2013 - Pirkanmaan pelastuslaitos

Roskis - Rosk`n Roll Oy Ab

Tekniset tiedot

Roskaräppi toi videokisan voiton s. 4 Roskrappet tog hem segern s. 4