Käsittelyteknologiat

ENERGIA-mallissa (Kuva 7) kasviperäisistä jätteistä olki ja järviruoko ohjattiin polttoon energiantuotannon maksimoimiseksi ja kaik-kia muita biomassoja yhteismädätettiin. Mä-dätyslaitoksissa vaadittiin hygienisointi (70

°C, 60 min, partikkelikoko < 12 mm). Mä-dätysjäännös eroteltiin mekaanisesti kiinto-aine- ja nestejakeeseen, jotta fosforipitoisem-pi kiinteä jae sekä typfosforipitoisem-pifosforipitoisem-pitoisemfosforipitoisem-pi nestejae voidaan hyödyntää halutuissa kohteissa. Me-kaaninen erottelu toteutettiin lingolla, jolla saavutetaan parempi erottelutehokkuus fos-fori- ja typpirikkaisiin jakeisiin. Malliin si-sällytettiin NYKYTILA-mallin mukaiset kä-sittelytavat niiden biomassojen osalta, jotka eivät sijainneet lämmönhyödyntämisen pe-rusteella määritetyillä keskitettyjen käsitte-lylaitosten keräilyalueilla.

HIILI-mallissa (Kuva 8) kaikki biomassat yhteismädätettiin joko keskitetyissä tai ha-jautetuissa käsittelylaitoksissa. Kaikissa bio-kaasulaitoksissa vaadittiin hygienisointi.

Mädätysjäännöksen mekaaninen erottelu kiintoaine- ja nestejakeeseen toteutettiin lin-golla. Mädätysjäännöksen kuivaosa jälkikom-postoitiin peltomaahan varastoituvan hiilen pysyvyyden lisäämiseksi. Kompostointitek-niikkana käytettiin keskitetyissä laitoksissa laitoskompostointia ja hajautetuissa laitok-sissa aumakompostointia (peitetyt aumat).

VESISTÖ-mallissa (Kuva 9) lietelanta sepa-roitiin syntypaikalla kotieläintiloilla muu-taman kotieläintilan yhteisillä pienemmillä laitteilla tai laajemmalla alueella operoivil-la palveluntuottajien operoivil-laitteiloperoivil-la. Lieteoperoivil-lantaa lukuun ottamatta mallin muut biomassat yhteismädätettiin hajautetuissa laitoksissa lähellä biomassojen synty- ja hyödyntämis-kohteita. Hygienisointia ei tarvittu biokaa-sulaitoksissa, koska syötteinä käytettiin vain karjanlantaa ja kasvimassoja sekä roskakalaa

Jouni Havukainen, Miia Kuisma, Mika Luoranen ja Mika Horttanainen

NYKYTILA-mallissa (Kuva 6) vain n. 1 % jäte- ja sivuvirtabiomassoista hyödynnetään energiaksi, nimittäin osa jätevesilietteestä ja pääosa lihanjalostuksen jätteistä. Pääasialli-nen maatalouden massojen hyödyntämista-pa kohdealueella on käsittelemättömänä hyö-dyntäminen kasvintuotannossa, mikä koskee n. 90 %:a massoista (karjanlanta, kesantobio-massa, sadonkorjuujäte). Poikkeuksen maata-lousbiomassoista muodostavat suojavyöhyk-keiden kasvibiomassat sekä kotiteurastuksen ja tilalla kuolleiden, järjestetyn keräyksen ul-kopuolelle jäävien kotieläinten ruhot, joista 80–100 % arvioitiin jäävän hyödyntämättä.

Hyödyntämättä jää myös elintarvikejalostuk-sessa n. 10 % syntyvästä jätteestä, kaupassa ja ravitsemuspalveluissa vastaavasti n. 30 % ja kotitalouksissa vajaat 40 %. Korjatuista ve-sistöbiomassoista yli 80 % jää hyödyntämät-tä. Osa massoista, n. 3 %, läjitetään käsitte-lemättä kaatopaikalle tai haudataan maahan.

Kompostointi on vallitseva varsinainen käsit-telymenetelmä, sitä toteutetaan sekä laitos- (erilliskerätty biojäte, jätevesiliete) että auma-kompostointina (jätevesiliete, puutarhajäte ja sadonkorjuujäte) n. 6 %:lle massoista. Pääosa biomassojen käsittelystä ja hyödyntämisestä tapahtuu alueella, mutta sekä biojätteistä että sekajätteen joukkoon päätyvästä biojätteestä n. 35 %, teurastus- ja lihanjalostusjätteistä n.

95 % ja paistorasvoista n. 75 % viedään kä-siteltäväksi alueen ulkopuolelle.

Seuraavaksi kuvattavissa Etelä-Savo -malleis-sa ne biomas-malleis-satyypit ja -määrät, jotka jätet-tiin mallien ulkopuolelle mallien optimoin-titavoitteiden perusteella (ks. luku 3.1.1 ja 3.1.2), käsitellään yllämainittujen nykyisten käsittely- ja hyödyntämistapojen mukaisesti.

Näin Etelä-Savo -mallit ovat sekä biomassa-tyypeiltään että -määriltään yhteismitallisia keskenään ja suhteessa NYKYTILA-malliin.

Kuva 6. NYKYTILA-mallin käsittelyketjut: jäte- ja sivuvirtabiomassat, teknologiat ja tuotteet (Kuvakkeiden lähteet: Latvala 2009, IEA Bioenergy 2005, EHN 1997).

BIOJÄTE JÄTEVESILIETE ELÄINPERÄINEN JA

KASVIPERÄINEN

JALOSTUSJÄTE REAKTORI- TAI AUMAKOMPOSTOINTI JÄTEVESILIETE

ELÄINPERÄINEN JÄTE KASVIPERÄINEN

JALOSTUSJÄTE

RASVAJÄTE

ELÄINPERÄINEN JÄTE

KARJAN LANTA KASVIPERÄINEN JÄTE

BIOJÄTE ELÄINPERÄINEN JA

KASVIPERÄINEN JALOSTUSJÄTE

SUORA PELTOKÄYTTÖ

LÄJITYS RENDERÖINTI VAIHTOESTERÖINTI

MÄDÄTYS LÄMPÖKATTILA

LÄMPÖ TUHKA

BIOKAASU MÄDÄTE

KOMPOSTI

BIODIESEL GLYSEROLI

RASVA

LÄMPÖREHU LANNOITE

KASVIPERÄINEN JÄTE

SUORA REHUKÄYTTÖ

ELÄINPERÄINEN JÄTE REHUN VALMISTUS REHU

KASVIPERÄINEN JÄTE

KAATOPAIKKA MUU HAUTAUS MAAHAN

Kuva 8. HIILI-mallin käsittelyketjut: jäte- ja sivuvirtabiomassat, teknologiat ja tuotteet: 6 kpl 75 kt/v mädätyslaitoksia (sis. CHP ja linko) ja reaktorikompostoreita sekä 18 kpl 19 kt/v mädätyslaitoksia (sis. CHP ja linko) ja aumakompostoreita (Kuvakkeiden lähteet:

Latvala 2009, IEA Bioenergy 2005, EHN 1997).

Kuva 7. ENERGIA-mallin käsittelyketjut: jäte- ja sivuvirtabiomassat, teknologiat ja tuotteet:

4 kpl mädätyslaitoksia 100–170 kt/v (sis. CHP ja linko) ja 4 kpl polttolaitoksia (Kuvakkeiden lähteet: Latvala 2009, IEA Bioenergy 2005, EHN 1997).

JÄTEVESILIETE LIETELANTA RASVAJÄTE BIOJÄTE

ELÄINPERÄINEN JÄTE KASVIPERÄINEN

JALOSTUSJÄTE KUIVALANTA

OLKI JÄRVIRUOKO

MÄDÄTE BIOKAASU

TUHKA

MÄDÄTYS CHP

CHP

KIINTOAINE-EROTUS

SÄHKÖ LÄMPÖ

SÄHKÖ

LÄMPÖ NESTE JAE

KIINTEÄ JAE

vesistöistä². Mädätysjäännös jatkokäsiteltiin erottelemalla se mekaanisesti lingolla. NY-KYTILA-mallin mukaiseen käsittelyyn jäivät kaikki elintarvikejalostuksen, kaupan, ravit-semuspalveluiden ja kotitalouksien biomas-satyypit sekä maataloudessa syntyvät eläinpe-räiset jätteet (teurastusjätteet ja eläinruhot).

ALUE-mallissa (Kuva 10) rasvajäte, kalajä-te sekä vesistöjen roskakala kerättiin erik-seen biodieselin valmistusta varten, samoin leipomojäte ja oljet bioetanolin valmistus-ta varten. Luomukompostin keskitettyä

val-2 Roskakalaan ei sovelleta eläinperäisten sivutuottei-den käsittelyvaatimuksia (Euroopan parlamentti ja neu-vosto 2002).

Kuva 9. VESISTÖ-mallin käsittelyketjut: jäte- ja sivuvirtabiomassat, teknologiat ja tuotteet: 75 kpl 5,5 kt/v mädätyslaitoksia (sis. CHP ja linko) sekä 43 kpl lietelannan linkoja (Kuvakkeiden lähteet: Latvala 2009, IEA Bioenergy 2005, EHN 1997).

mistusta varten kerättiin puhdasta biojätettä kotitalouksista, suurkeittiöistä ja kaupoista.

Biomassat laitoskompostoitiin ja komposti rakeistettiin. Yksi kunkin keskitetyn laitok-sen suljettu kompostointiyksikkö omistet-tiin erilliskerätylle biojätteelle EU:n luomu-säädösten mukaisesti (Euroopan neuvosto 1991). Muut biomassatyypit, myös luomu-kompostin tuotannosta pois jätetyt kaupan pakatut biojätteet, yhteismädätettiin keski-tetysti. Jätevesilietteitä ja ravintoloiden hei-kosti syntypistelajiteltuja biojätteitä ei sisäl-lytetty mallin massoihin. Biokaasulaitoksissa vaadittiin hygienisointi. Mädätysjäännöksen mekaaninen erottelu tapahtui lingolla. Sepa-roidut nestejakeet jalostettiin

ravinnetuot-LIETELANTA

BIOJÄTE

BIOKAASU MÄDÄTYS

AMMONIAKKI STRIPPAUS

RAKEISTUS

JÄTERASVA

VAIHTOESTERÖINTI

BIODIESEL KALAJÄTE

CHP

LEIPOMOJÄTEOLKI BIOETANOLI

CO2

BIOMETAANI CHP

GLYSEROLI

OLJEN RANKKI TUHKA

ELÄINPERÄINEN JÄTE KASVIPERÄINEN

JALOSTUSJÄTE KUIVALANTA

REAKTORIKOMPOSTOINTI

LÄMPÖ SÄHKÖ KIINTEÄ JAE NESTEMÄISET

LANNOITTEET

KOMPOSTIRAE MÄDÄTE

KIINTOAINE-EROTUS

FERMENTOINTI

BIOKAASUN JALOSTUS

Kuva 10. ALUE-mallin käsittelyketjut: jäte- ja sivuvirtabiomassat, teknologiat ja tuotteet:

4 kpl mädätyslaitoksia 90–160 kt/v (sis. CHP, linko ja strippaus), reaktorikompostereita ja rakeistuslaitteistoja, biokaasun jalostuslaitteistoja (vesipesu), biodiesellaitoksia ja bioetanolilaitoksia (Kuvakkeiden lähteet: Latvala 2009, IEA Bioenergy 2005, EHN 1997).

teiksi: rejektivedestä konsentroitiin typpeä ja saatiin väkevyydeltään erilaisia liuoslannoit-teita, mutta separoitua kuivaa mädätysjään-nöstä ei jalostettu edelleen, koska sitä varten olisi jouduttu hankkimaan runsaasti energiaa ulkopuolelta. Malliin sisällytettiin NYKYTI-LA-mallin mukaiset käsittelytavat pois jäte-tyille biomassoille ja niille biomassoille, jotka eivät sijainneet mallin keskitettyjen käsitte-lylaitosten lämmönhyödyntämisen perusteel-la määritetyillä keräilyalueilperusteel-la. Liikennepolt-toaineiden jalostuksen sivutuotteiden, oljen rankin ja glyserolin, käsittelytavaksi valittiin olemassa oleva polttolaitos.

Etelä-Savon ja Satakunnan nykyisten ko-konaisbiomassojen teoreettisten ravinne- ja energiapotentiaalin arvioinnissa sovelle-tut käsittelyketjut vastaavat edellä kuvatuista malleista ENERGIA- ja HIILI-malleja muu-tamin poikkeuksin. Teoreettisten ravinne- ja energiapotentiaalien tarkastelussa ENER-GIA-mallin käsittelyteknologioihin lisättiin biodiesel- ja bioetanoliprosessit ja HIILI-mallin käsittelyteknologioista jätettiin kom-postointi pois. Lisäksi tarkastelusta jätettiin pois mädätysjäännöksen separointi sekä bio-kaasun puhdistus biometaaniksi. (Kahiluo-to ym. 2009a, b.)

Ydinviestit:

◘◘Mädätys on keskeinen osa käsittelyketjua, koska se soveltuu märille biomassoille ja lietelanta on merkittävä raaka-aine elintarvikeketjussa, ja koska mädätys säilyttää elin-tarvikeketjun biomassojen ravinteet kierrätettäviksi.

◘◘Poltto kuiville ja mädätys märille biomassoille ilman pitkälle vietyä jalostamista johtaa suurimpaan energian nettotuotantoon.

◘◘Kompostoinnissa massojen hiili muokkautuu muotoon, joka säilyy maassa pitempään, mutta samalla aiheutuu typpihävikkejä. Hiilen kierrätyksen tehostaminen siten, että myönteisiä ilmastovaikutuksia myös energiantuotannossa saadaan aikaan, edellyttää innovatiivisempaa käsittelyä esim. biohiileksi.

◘◘Lietelannan pelkkä separointi vähentää kuljetuksia ja tuottaa ravinnesuhteiltaan erilai-sia kierrätyslannoitteita, ja siten tehostaa ravinteiden kierrätystä ja vähentää vesistö-haittoja suhteellisen pienellä energiankulutuksella.

◘◘Liikennepolttoaineiden sekä rakeistettujen ja konsentroitujen kierrätyslannoitteiden ja-lostus tuottaa potentiaalisesti hintavampia tuotteita ja alueelle jaja-lostusarvoa, mutta joh-taa huomattavasti muita vaihtoehtoja heikompaan nettoenergiasaantoon.

◘◘Kaikissa tarkastelluissa malleissa nykytilannetta merkittävästi suurempi osa jäte- ja si-vuvirtabiomassoista käsitellään. Energiantuotanto on lähes kokonaan uutta potentiaa-lia ja ravinteiden kierrätystä voidaan tehostaa.

In document Aluetaloudellisten vaikutusten arviointi (sivua 34-40)