Oiva Niemeläinen ja Tiina Ruuskanen, MTT Kasvintuotanto Frans Silvenius, MTT Bioteknologia ja elintarviketutkimus

Kierrätysmateriaalien käyttömahdollisuudet viherrakentamisessa

Oiva Niemeläinen ja Tiina Ruuskanen, MTT Kasvintuotanto Frans Silvenius, MTT Bioteknologia ja elintarviketutkimus

Biolaitosyhdistyksen seminaari 15.11.2012

Kierrätysmateriaaleilla on työntöä

• On jätemateriaaleja joista on päästävä eroon

• Etsitään edullisinta tapaa päästä jätteestä eroon

Kierrätysmateriaaleilla on imua

• Viherrakentamisessa tarvitaan erilaisia

materiaaleja

• Joittenkin

kierrätysmateriaalien

ominaisuudet voivat olla

hyödyllisiä sellaisenaan tai

prosessoituina tai sopivasti

kombinoituina

• Kierrätysmateriaaleja käytetään viherrakentamisessa kun niiden käytöstä on ainakin jollekulle toimijalle etua,

mahdollisesti usealle toimijalle yhtäaikaisesti

• Minkälaista etua?

– Taloudelliset edut?

– Edut ympäristölle?

– Laadulliset edut lopputuotteessa?

– Helppous?

– ….

• Kierrätysmateriaaleja ovat mm.

Kompostoidut jätevesilietteet kasvualustatuotteissa Kompostoitu erilliskerätty biojäte kasvualustatuotteissa

Mädätejäännöksestä valmistetut orgaaniset lannoitevalmisteet Rakennusmateriaali- ym. jätteet

Kuitulietteet

Rakennuspaikan maan uusiokäyttö viherrakennusskohteissa Tuhkat

Tekstiilijätteet

….

….

…

• Näkökulmia kierrätysmateriaalien hyödyntämiseen

– Lannoitusvaikutus

– Ravinteiden huuhtoutumisriskit

– Ravinteiden huuhtoutumisriskien vähentäminen

– Valmistus- ja käyttöprosessien vaatimukset ja vaikutukset – Massojen kuljetukset

– Vaikutukset maan ominaisuuksiin

– Vedenpidätyskyky, vaikutus sadetustarpeeseen – Vaikutus nurmikon menestymiseen

– -> monta erilaista vaikuttavaa tekijää

Kierrätysmateriaalien käytön

• Kustannukset ja hyödyt?

• Kierrätysmateriaalin ekologinen vaikutus?

• Kierrätysmateriaalien käytön ympäristövaikutusten arviointi

• Elinkaariarviointi:

• Elinkaariarviointi on tuotteen elinkaaren aikaisten syötteiden ja tuotosten sekä potentiaalisten ympäristövaikutusten koostamista ja arviointia:

– Erilaisten ympäristövaikutusten tunnistaminen ja niiden merkityksen arvioiminen

– Ympäristövaikutusten yhteen laskeminen ja päästöjen painottaminen (karakterisointi)

– Vaikutukset esitetään suhteessa toiminnalliseen yksikköön: esim. kg tuotetta

• Läpinäkyvyys – raportoitava menetelmien kuvaus, oletukset, rajaukset

• Standardeja mm. ISO 14040/44

Elinkaariarvioinnin vaiheet

• 1) Tavoitteiden ja soveltamisalan määrittelyssä päätetään

metodologisista ratkaisuista

• 2) Inventaarioanalyysissä kerätään tietoa ja lasketaan päästöt

• 3) Vaikutusarvioinnissa päästöt yhdistetään ympäristövaikutuksiksi

• 4) Tulosten tulkinnassa arvioidaan kerättyjä tietoja ja saatuja tuloksia suhteessa määriteltyyn tavoitteeseen ja soveltamisalaan

• Kasvualustan tuotantopanosten valmistusprosessien energiankulutukset

• Turpeen tuotanto

• Mädätys ja kompostointi (konetyö mm. ainesten siirrossa ja aumojen käännössä)

• Muiden raaka-aineiden tuotanto

Kasvualustan tuotanto

Seulonta ja sekoitus Kasvualustaksi käytetyn peltomaan kunnostus ja

kuljetus

Viheralueiden hoitoprosessit

Niittojen ja niittojätteen poiston vaatima energia

Täydennyskylvön ja lannoitteiden levityksen vaatima energia Sadetuksen vaatima energia

Kaikkiin vaiheisiin liittyvät muuttujia ovat mm.

Konetyön kuluttaman polttoaineen ilmapäästöt

Muun energiankulutuksen aiheuttamat päästöt

Erilaisten haihtuvien typpiyhdisteiden (N2O, NH3) ja muiden

kasvihuonekaasujen päästöt (CH4) Veden kulutus

Jätteet Jätevesi

Ravinnehuuhtoumat (N, P)

Nurmikon hoidon tuotantopanosten valmistusprosessien energiankulutukset

Lannoitteiden valmistus Kalkin valmistus

Muiden raaka-aineiden tuotanto

Viheralueiden perustamisprosessi

Paikan päällä Paikan päällä tapahtuvat

perustamiseen liittyvät prosessit: maan muokkaus, tasaus, jyräys, kylvö tai siirtonurmikon

perustaminen ym. Siirtonurmikon tuottaminen ja siirto käyttöpaikalle

Elinkaaritarkastelun laskennassa käytettäviä päästöjä mm.

• Hiilidioksidi CO2

• Metaani CH4

• Typpioksiduuli N2O

• Rikkidioksidi SO2

• Typen oksidit NOx

• Hiilimonoksidi CO

• Ammoniakki NH3

• Typpi vesistöön N

• Fosfori vesistöön P

Vaikutusarvioinnissa arvioidaan inventaarioanalyysissä laskettujen päästöjen merkittävyys ympäristölle

LCI -tulokset Vaikutusarviointi

Karakterisointi

100 g CO₂ 1 g CO₂ eq. / g

20 g CH₄ ilmastonmuutos 25 g CO₂ eq. / g

5 g N₂O 298 g CO₂ eq. / g

per pinta-ala tuotetta

-> (100 + 25*20 + 298*5) g CO₂ ekv. / ha tuotetta = 2090 g CO₂ ekv. / ha perustettua (ja tietyn ajan hoidettua) nurmikkoa

Muita selvitettäviä asioita:

• Eri kasvualustojen käyttöön liittyviä ravinnehuuhtoumien määriä arvioidaan kirjallisuudesta saatavilla tiedoilla ja selvitetään astiakokeilla

• Haihtuvien typpiyhdisteiden määrää selvitetään mittauksin ja tuloksia verrataan aiempiin tutkimuksiin

• Tiedot (kierrätysmateriaaleja käytettävän) kasvualustan haitallistenaineiden pitoisuuksista ja muista ominaisuuksista tuoteselosteiden ja näyteanalyysien perusteella

– Tällöin voidaan laskennallisesti arvioida typpi- ja metaanipäästöjä

• Polttoaineen kulutuksia viheralueiden hoito- ja perustamisvaiheessa selvitetään mittauksin, haastatteluin ja tekemällä kirjallisuusselvityksiä

• Lisäksi kasvualustatuotannon eri prosessien mm. kompostoinnin päästöistä on tehty kirjallisuusselvityksiä

Tutkittavat ympäristövaikutusluokat

• Päästötiedoista ja muista selvitetyistä materiaali- ja energiavirroista lasketaan seuraavat ympäristövaikutukset:

• Primäärienergia, ilmastonmuutosvaikutus, rehevöityminen, haitallisten aineiden

vaikutukset ja happamoituminen sekä

vesijalanjälki

Odotettavissa olevat tulokset

• Systeemimallia käytetään määrittelemään ympäristöindikaattorit, kuten hiilijalanjälki, kestävälle kasvualustan tuotannolle, nurmikon perustamiselle ja hoidolle.

• Elinkaaritarkastelun avulla pyritään määrittämään keskeisten vaikuttavien tekijöiden kriittiset arvot varmistamaan

kierrätysmateriaaleja hyödyntävien viherrakentamisratkaisujen ekologinen kestävyys.

• Tuotetaan väline mahdollistamaan elinkaaritarkasteluja

erityyppisten viheralueiden perustamiseen ja hoitoon liittyvien

vaihtoehtoisten ratkaisujen vertaamiseen

• Lepaan koealojen perustaminen 24-25.5.2011

• Jokioisissa vastaava nurmikko kuin Lepaalla – niittykohteessa

ei kerranteita, lisäksi meluvallikokeilu

• Pori, Kirjurinluoto 9.5. ja 23.6.2011

• Viherpeittävyyden kehittyminen (0-100 %) Lepaan nurmikkokohteessa kesällä 2011 (kylvö 25.5.). Kolme kasvualustaa ja kolme siemenseosta.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

21.6. 27.6. 4.7. 11.7. 18.7. 25.7. 1.8. 8.8. 17.8. 25.8. 5.9. 23.9.

Ka A Ss 1 Ka A Ss 2 Ka A Ss 3 Ka B Ss 1 Ka B Ss 2 Ka B Ss 3 Ka C Ss 1 Ka C Ss 2 Ka C Ss 3

• MTT Jokioinen astiakokeet, nurmikon leikkuun energian kulutus ym.

• Kasvihuonekaasujen mittausta tehty v. 2012

Alustavia tuloksia elinkaaritarkastelusta

•Käyttämällä joko biojäte- tai jätevesilieteperäistä kompostia

kasvualustan orgaanisena aineena saadaan vähennettyä turpeen käyttöä

•Tällöin saadaan ympäristöhyötyä siitä, että vältetään turpeen oton ja hajoamisen päästöt

•Komposti sisältää ravinteita, mutta niiden käyttökelpoisuus

suhteessa korvattaviin kivennäislannoitteisiin on selvitettävä

ennen varsinaisten johtopäätösten tekoa

• Elinkaaritarkasteluun liittyvää kirjallisuutta:

• Boldrin, A., Hartling, K., Laugen, M. & Christensen, T. H. 2010. Environmental

inventory modelling of the use of compost and peat in growth media preparation.

Resources, Conservation and Recycling 54 (2010) 1250–1260

• Kangas, A. & Salo, T. 2010. Viherrakentamisen ympäristövaikutukset. Envirogreen.

23.12.2010 Suomen ympäristökeskus ja Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

• Strohbach M W, Arnold E, Haase D 2012. The carbon mitigation potential of urban restructuring – a life cycle analysis of green space development. Landscape and Urban Planning 104, 220– 229. doi:10.1016/j.landurbplan.2011.10.013.

Kustannus-hyöty-analyysi kierrätysmateriaalien

hyödyntämisestä nurmikoiden perustamisessa ja hoidossa Ympäristön kannalta

Yhteiskunnan kannalta (sosio-ekonominen)

Liiketoimintamahdollisuuksien kannalta

• Kustannus-hyötyanalyysi (KHA, CBA) on

yhteiskunnallisen päätöksenteon apuväline.

• KHA:n avulla määritetään annetun projektin tai kaavaillun toimenpideohjelman toteuttamisen yhteiskunnallinen kannattavuus

• Tarkoituksena on selvittää ylittävätkö suunnitellusta projektista saadut hyödyt sen kustannukset

• Mikäli projektin nettonykyarvo on positiivinen, hanketta

suositellaan toteutettavaksi

Kustannus-hyötyanalyysi toteutetaan käytännössä noudattaen seuraavia pääpiirteitä:

• Määritetään tarkasteltavat hankevaihtoehdot.

• Päätetään keille koituvilla hyödyillä ja kustannuksilla on merkitystä.

• Määritetään hankkeen vaikutukset ja käytettävät mittayksiköt.

• Ennustetaan tulevat vaikutukset koko hankkeen

ajalta.

Muutetaan kaikki vaikutukset rahamääräisiksi

arvoiksi .

Hankkeen kustannus-hyötypaketti koostuu:

• Viheralueiden rakentamis- ja ylläpitoprosessien kustannus-hyötyanalyysista

• Viherrakentamisprosessien ympäristö- ja sosio- ekonomisesta kustannus-hyötyanalyysista

• Perusteluista kierrätysmateriaaleja sisältävien ratkaisujen hyväksymiselle

• Uusien toimenpiteiden ja välineiden tuottamisesta

viherrakentamisen suunnitteluun

• Ympäristövaikutukset arvioidaan elinkaari-analyysin tulosten ja asiantuntija haastattelujen sekä

aikaisempien tutkimusten avulla

• Ympäristövaikutuksille taloudelliset arvot arvotetaan tilastojen ja olemassa olevien tutkimuksien

perustella

Lasketaan tapaustutkimuksen avulla viheralueen suunnittelun, perustamisen ja hoidon kustannukset a) Tavanomaisella käytännöllä

b) Kierrätysmateriaaleja käyttämällä

Tärkeimmät arvioitavat kustannukset ovat:

• Materiaalikustannukset

• Suorat työkustannukset (työ- ja konetyö)

• Kuljetuskustannukset

• Yleiskustannukset

Sosio-ekonominen analyysi

• Identifioidaan ryhmät joihin kierrätysmateriaalin käytöllä on vaikutuksia ja päätetään kenen

näkökulmasta arviointi toteutetaan

• Arviointi yhteiskunnan ja/tai eri ryhmien näkökulmasta

• Vaikutukset voivat olla myönteisiä sekä kielteisiä

• Hyöty-kustannus suhde hinta-arvioiden, tilastojen

ja raporttien avulla

Tarkastelu suoritetaan kuntien ja niiden asukkaiden näkökulmasta ja ryhmät ovat:

• Luottamuselimet (valtuustot, lautakunnat)

• Virkamiehet (tekniset johtajat, puutarhurit, arkkitehdit….)

• Yksityiset viheralueiden haltijat

• Asukas- ja kyläyhdistykset

• Yrittäjät

• Asukkaat

Seuraava vaihe on kaikkien vaikutusten

tunnistaminen ja yksityiskohtainen erittely Arviointi alueittain:

• Kasvualustojen tuotantoprosessi

• Kasvualustojen kuljetukset

• Kohteen perustaminen

• Hoito

• Työllistävyys

Alue arviointia varten on Forssan seutukunta Kanta-Hämeessä

• Forssan kaupunki

• Humppila

• Jokioinen

• Tammela

• Ypäjä

• Väkiluku 35 128 ja pinta-ala

1 482 km²

Alueella Suomen suurin biokaasu- ja kompostointilaitos Käsittele:

• Yhdyskuntajätteitä

• Jätevesilietteitä

• Kauppojen vanhentuneita elintarvikkeita

• Seudun elintarviketeollisuuden biohajoavia jätteitä Lisänä muutama pienempi kompostointilaitos ja

kaupungin

jätevesilaitos

Kierrätysmateriaalien täysipainoinen

hyödyntäminen viherrakentamisessa vaatii kokonaisvaltaista tarkastelua ja monen

toimijan ja tahon yhteistyötä

Pyrimme, että LCA in landscaping hanke luo välineitä ja

esimerkkejä kierrätysmateriaalien hyödyntämisen

edistämiseen ja luo yhteistyötä eri toimijoiden välille

Siirtonurmikko kiinnostaa..

• Mistä sopivaa kierrätysmateriaalia

– kantaviin kasvualustoihin esimerkiksi väliaikaisille parkkipaikoille – kasvualustoja esim. ketonurmikoiden perustamiseen

– nurmikon hoitovaiheen tuotteita – viherkattojen materiaaleja

– ketonurmikoiden perustamiseen – …

– ….

Kiitokset hankkeen yhteistyökumppaneille!

YHTEISTYÖKUMPPANIT:

HANKEOSAPUOLET:

LCA IN LANDSCAPING

LIFE09 ENV FI 000570 -projekti on saanut Euroopan yhteisön LIFE-rahoitustukea.

Kiitoksia mielenkiinnosta!

Yhteydenotot, tiedot prosesseista ja ehdotukset tarkasteltavista kierrätystuotteista ovat tervetulleita!

,

LIFE09 ENV / FI / 000570 LCA IN LANDSCAPING -HANKE ON SAANUT EU:N LIFE RAHOITUSTUKEA