Energiantuotannon sekä sellu- ja paperiteollisuuden kiinteiden jätteiden vähentä-minen, käyttö tai molemmat ovat olleet erityisen kiinnostuksen kohteena SIHTI 2 -ohjelmassa. Kaasumaisten ja nestemäisten päästöjen hyötykäytön teknologia-taso on Suomessa korkea myös kansainväliseltä kannalta katsoen, kun taas kiin-teiden jätkiin-teiden mahdolliseen hyötykäyttöön sekä jätehuoltoon liittyvien ympä-ristövaikutusten vähentämiseen on kiinnitetty vähemmän huomiota. Savukaasu-jen ja jätevesien tehokkaampi puhdistus epäpuhtauksista johtaa useimmissa ta-pauksissa suuriin ei-toivottujen kiinteiden jätteiden määriin. Niitä ei aina voida kierrättää takaisin prosessiin, vaan muita käyttö- tai käsittelyvaihtoehtoja tarvi-taan.
On arvioitu, että sellu- ja paperiteollisuuden suljetut vesikierrot lisäävät kiintei-den jätteikiintei-den määrää huomattavasti. Jo nyt sellu- ja paperiteollisuukiintei-den kiinteät jätteet muodostavat ongelman, joka vaatii nopeita ratkaisuja. Tiukemmat kaato-paikkoja koskevat standardit sekä lisääntyvät jätemaksut ja jätehuoltokustannuk-set pakottavat laitokjätehuoltokustannuk-set etsimään vaihtoehtoisia prosessiteknisiä ratkaisuja kasva-ville jätemäärilleen.
Monet sellu- ja paperitehtaat sekä laitevalmistajat pyrkivät löytämään kestäviä ratkaisuja kiinteiden jätteiden tehokkaammalle hyötykäytölle. Biolietteiden ja vi-herlipeäsakkojen energiasisältö mahdollistaisi näiden jätefraktioiden hyötykäy-tön polttamalla, jos niille voidaan kehittää sopivaa ja kustannuksiltaan kohtuul-lista vedenpoistotekniikkaa. Ohjelmassa on tutkittu useita prosessointivaihtoeh-toja. Yksi vaihtoehto on sekoittaa tuhkat ja lietteet ennen mekaanista puristusta.
Tällä tavoin suodospuristekakun kuiva-ainepitoisuutta voidaan lisätä. Tuhkassa olevien raskasmetallien erotus luokittelulla tai uuttamalla sekä helpompi tuhkan käsittely rakeistamalla mahdollistaisivat tuhkan kierrätyksen metsään. Alusta-vien kustannuslaskelmien mukaan yhden kehitteillä olevan prosessin tuomat mahdolliset säästöt voisivat olla useita miljoonia markkoja vuodessa. Eräs uusi konsepti, joka perustuu jätepaperin poltosta ja siistauslieteistä tulevan tuhkan termokemialliseen käsittelyyn mahdollistaa näiden vaikeasti käsiteltävien jättei-den käytön kierrätyspaperin täyteaineena.
Voimalaitosten tuhkan ja rikinpoistojätteiden mahdollisia käyttövaihtoehtoja on tutkittu SIHTI 2-ohjelmassa melko perusteellisesti. On arvioitu, että voitaisiin saavuttaa jopa yli 200 miljoonan markan hyöty vuodessa, jos tuhka voitaisiin käyttää maarakennusaineena luonnon mineraalien sijasta. Lentotuhkan sisältä-mät palamattomat aineet kuitenkin vaikeuttavat sen käyttöä. Lentotuhkan jälki-käsittely saattaisi parantaa tilannetta, mutta paras tapa olisi arvioida palamatto-mien osuus polttoaineen laadun perusteella. Näin olisi helpompaa vaikuttaa pala-mattoman aineen määrään asianmukaisella polton valvonnalla. Polttoaineen laa-tuvaihtelut sekä erilaiset yhteispolttojärjestelmät tekevät ennustamisen kuitenkin hankalaksi. Polton valvontaan vaikuttavat myös muut tekijät, kuten Low-NOx -poltto, jossa palamattomien määrä on vieläkin ratkaisevampi tekijä. Yhteispolton vaikutuksia voimalaitoksen materiaalivirtoihin ja uusia hiilen karakterisointime-netelmiä on myös tutkittu.
9.1 Jätehuollon päästöjen hallinta
Kunnallisen jätehuollon jätteiden energiasisällön hyödyntäminen ympäristönsuo-jelun kannalta hyväksyttävällä tavalla on asia, jolle poliittiset päätöksentekijät vaativat monipuolista ja luotettavaa teknis-taloudellista perustelua. Käytettävissä ei kuitenkaan ole yleisesti sopivia integroituja järjestelmiä talous- ja teollisuus-jätteiden turvalliselle ja taloudelliselle käsittelylle eikä loppusijoitukselle, vaan kuhunkin tilanteeseen on kehitettävä räätälöidyt järjestelmät. Niinpä SIHTI 2 -ohjelmassa on tutkittu talousjätteiden keräystä ja lajittelua, paperin ja pakkaus-jätteiden polttoa, biologisesti hajoavien pakkaus-jätteiden anaerobista mädättämistä sekä näihin liittyviä ympäristönsuojelukysymyksiä.
Ohjelmassa on kehitetty integroitu bioterminen jätteenkäsittelyjärjestelmä, jossa kuitupitoinen kuiva jätefraktio käsitellään entsymaattisesti ennen anaerobista mädätystä biologisesti hajoavan jätefraktion kanssa. Näin voidaan tuottaa enem-män biokaasua. Sen poltosta saatu lisäenergia voi olla ratkaisevaa koko järjestel-män kannattavuudelle. Anaerobisesta käsittelystä jäänyt humusfraktio voidaan kierrättää.
Kaatopaikat ja jätevedenkäsittelylaitokset ovat merkittäviä metaanilähteitä. Maa-ilmanlaajuisesti 10 – 20 % ihmisen toiminnan aiheuttamista metaanipäästöistä ovat peräisin jätehuollosta, ja teollistuneissa maissa tämä osuus on vielä suurem-pi, keskimäärin 30 – 40 %. Suomessa jätehuollon on arvioitu aiheuttavan noin puolet kaikista ihmisen toiminnan aiheuttamista metaanipäästöistä. Metaani on hiilidioksidin ohella tärkein ihmisen toiminnan tuottama kasvihuonekaasu.
Yhdessä tutkimusprojektissa selvitettiin erilaisten kaupunkijätteiden ja lietteiden vaihtoehtoisten käsittelytekniikoiden aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä sekä tekijöitä, joilla niihin voitaisiin vaikuttaa. Tavoitteena oli määritellä erilaisten jätteenkäsittelyjärjestelmien kasvihuonekaasupäästöt, niin että voitaisiin arvioida erilaisia näiden päästöjen rajoittamismahdollisuuksia.
Tehtyjen arvioiden mukaan jätehuollon kasvihuonepäästöt ovat noin 7 % fossii-listen polttoaineiden käytön aiheuttamista päästöistä Suomessa. Jos otetaan huo-mioon kaatopaikkojen toiminta hiilinieluina ja jätteenpoltosta saadun energian oletetaan korvaavan fossiilisista polttoaineista tuotettua energiaa, kasvihuonevai-kutus alenee alle puoleen arvosta, jossa otetaan huomioon vain päästöjen vaikutukset. Metaanin tuotanto kaatopaikkojen jätteestä saavuttaa maksiminsa
1 Kaatopaikkasijoitus
2 Kaatopaikkasijoitus + kaasun talteenotto + poltto soihdussa 3 Kaatopaikkasijoitus + kaasun talteenotto + energiantuotanto 4 Biojätteen kompostointi + kaatopaikkasijoitus
5 Biojätteen anaerobinen käsittely + kaatopaikkasijoitus 6 Polttokelpoisten fraktioiden poltto + kaatopaikkasijoitus
7 Biojätteen anaerobinen käsittely + polttokelpoisen fraktion poltto + kaato-paikkasijoitus
8 Massapoltto
Kuva 3. Biojätteiden ja polttokelpoisten jätteiden erotustehokkuuden merkitys kasvihuonekaasupäästöjen arvioinnissa. Käsittelyketjun CH4-, N2O- ja fossiiliset CO2-päästöt on otettu huomioon. Netto päästöt laskettiin vähentämällä jäte-energian käytön vaikutus (ns. päästösäästöt) fossiilisten polttoaineiden korvaaji-na ja hiilen pitkäaikainen varastoituminen kaatopaikkoihin (hiilinielu). Numero-arvot ovat CO2-ekvivalentteina jätetonnia kohti 100 vuoden aikana (VTT Ener-gia 1998).
korkeintaan 10 - 20 vuoden kuluttua. Tämä antaa mahdollisuuden alentaa jäte-huollon kasvihuonevaikutusta kaatopaikkakaasujen talteenoton ja energiakäytön kautta.
Vaihtoehtoisten jätehuoltojärjestelmien kustannustehokkuutta on myös arvioitu karkeasti. Kaatopaikkakaasun talteenotto on havaittu yhdeksi kustannustehok-kaaksi tavaksi alentaa jätehuollon kasvihuonekaasuvaikutusta suurilla kaatopai-koilla. Jätteiden energiakäyttö on tehokas tapa vähentää kasvihuonekaasuja eri-tyisesti, jos jätepolttoaineella voidaan korvata fossiilisia polttoaineita. Jätekulje-tusten suhteellisen korkea kustannustaso rajoittaa tehokkaasti kuljeJätekulje-tusten päästö-jä. Vaikka kuljetusten määrä kaksinkertaistuisi lisääntyvän lajittelun seuraukse-na, kuljetuksen päästöt olisivat vain 3 - 4 % kaatopaikkakäsittelyn kustannuksis-ta.