Kaksilinjainen biolaitos Markkinavuoropuhelu , Tampere

Transkriptio

1 Kaksilinjainen biolaitos Markkinavuoropuhelu, Tampere Esa Nummela Timo Varsala Elina Tiira Hannu Koisti Hannu Kokkonen

2 Ohjelma Avaus 1. Hankkeen tausta ja tavoitteet 2. Yleiskuvaus hankinnan kohteesta 3. Biolaitoksen prosessivaiheet 4. Syötteet ja tuotteet 5. Kaasun ja energiahyödyntäminen 6. Hankkeen eteneminen 7. Toteutusmuodot 8. Hankinnan alustava aikataulu 9. Sähköinen kysely 10. Kysymykset 2

3 1. Hankkeen tausta ja tavoitteet 3

4 Hankkeen tausta - Nykyisin biojätteet kompostoidaan Tampereella Tarastenjärven jätteenkäsittelykeskuksessa membraanikompostointilaitoksessa, joka on ollut käytössä vuodesta 2004 lähtien. - Puhdistamolietteitä kompostoidaan ilmastetuissa aumoissa Nokialla Koukkujärven jätteenkäsittelykeskuksessa. - Nykyinen membraanikompostointilaitos Tarastenjärvellä on elinkaarensa loppupäässä. - Tarve uudelle käsittelylaitosratkaisulle toimialueelta erilliskerätyille biojätteille ja puhdistamolietteelle. 4

5 Tavoitteet - Tavoitteena on korvata nykyinen biologinen käsittely uudella laitosratkaisulla - Jätteen sisältämän energian talteenotto biokaasun muodossa - Ravinteiden aito kierto kasvintuotantoon - Tuotetun kaasun täysi energiahyödyntäminen - Ensisijaisena tavoitteena biokaasun liikennepolttoainekäytön merkittävä lisääminen Pirkanmaan alueella. - Siltä osin kuin biokaasua ei hyödynnetä liikennepolttoaineena, korvataan esim. fossiilista maakaasua yhdistetyssä sähkön- ja lämmöntuotannossa. - Biokaasun liikennekäyttö edellyttää raakakaasun puhdistusta ja biokaasun jakelun varmistamista joko omana toimintana tai yhteistyöllä energiatoimijan kanssa. Yleisiä tavoitteita - Jätteestä aiheutuvien ympäristö- ja terveyshaittojen minimointi - Resurssitehokkuuden lisääminen - EU:n kierrätystavoitteisiin vastaaminen (yhdyskuntajätteelle 65 p-% vuoteen 2035) - Etusijajärjestyksen noudattaminen elinkaariperusteisesti (LCA, life-cycleassessment) - Korkea tekninen laatu, luotettavuus ja kustannustehokkuus 5

6 2. Yleiskuvaus hankinnan kohteesta 6

7 Yleiskuvaus toteutettavasta biolaitoksesta - Biolaitos tarkoittaa hankkeessa biokaasulaitosta yhdistettynä kompostointiprosessiin. - Biokaasulaitoksen mitoituskapasiteetti jätteelle on yhteensä t/a seuraavasti - Erilliskerätyille biojätteille ja puutarhajätteelle t/a - Puhdistamolietteille t/a (ilmaistuna TS 21 %) - Biokaasulaitos on kaksilinjainen - Biolinja perustuu biojätteiden ja puutarhajätteiden kuivamädätykseen - Lietelinja perustuu puhdistamolietteiden märkämädätykseen - Kummankin linjan jätemateriaalit pysyvät erillään toisistaan kaikissa vaiheissa vastaanotosta tuotteistamiseen (ei kontaminaatiota) - Molempien linjojen raakakaasu yhdistyy samaan jatkoprosessiin - Pääosa puhdistamolietteistä pumpataan laitokselle viereen suunnitteilla olevalta Nokian Vesi Oy:n jätevedenpuhdistamolta (TS n. 6-8 %) - Lietteitä vastaanotetaan biolaitokseen myös autokuljetuksina (TS n. 20 %) - Laitoksen rejektivedet voidaan palauttaa jätevedenpuhdistamolle - Puhdistamo mitoitetaan asukasvastineluvun ja enimmillään tonnin vuotuisen biolaitoksen rejektivesimäärän mukaan - Erityisesti lietelinjan mädätteiden rejektivedet on tarpeen palauttaa, ellei muuta hyötykäyttöä - Rakennukset ja toimintojen sijoittelu suunnitellaan siten, että käsittelykapasiteettia voidaan tarvittaessa laajentaa. Tämä tarkoittaa erityisesti tilavarausta rinnakkaiselle mädätysreaktorille biolinjalla. 7

8 Sijoituspaikka - Uusi biolaitos sijoittuu Nokian Koukkujärven jätteenkäsittelykeskuksen alueelle. 8

9 Sijoituspaikka - Ilmakuvassa on hankealue rajattu violetilla. Jälkikypsytys tapahtuu nykyisellä lietteiden käsittelyalueella, joka on rajattu vihreällä. 9

10 Toiminnallisia ja teknisiä näkökohtia - Biolaitos rakennetaan parasta käyttökelpoista tekniikkaa hyödyntäen (BAT). - Biojätteet ja puhdistamolietteet pidetään toisistaan erillään kaikissa vaiheissa - Biojätteet käsitellään kuivamädätysprosessilla (biolinja) - Lietteen käsitellään märkämädätysprosessilla (lietelinja) - Biolinjan mädäte pyritään jalostamaan luomutuotantoon kelpaaviksi kierrätyslannoitteiksi - Mahdollisuuksien mukaan mädätteen nestejae ja kiinteä jäännös hyödynnetään ilman kompostointia - Lietelinjan mädäte kompostoidaan ja jalostetaan multatuotteiksi - Kompostointi nähdään välttämättömäksi - Hygienisointi on toteutettava sivutuoteasetuksen mukaisille luokkien 2 ja 3 mukaisille jätteille - Kompostointilaitokseen varataan kompostointikapasiteetti sekä lietemädätteen että biomädätteen kompostointiin - Kaasunpuhdistusyksikön tulee pystyä puhdistamaan biolaitoksen tuottama raakakaasu - Biokaasun tuotannon arvioidaan olevan mitoitusarvoilla noin 4,4 milj. Nm3/a (n. 500 Nm3/h), jonka energiasisältö on noin 25 GWh/a. - Laitoksen vastaanotto on auki klo viitenä päivänä viikossa sekä rajoitetusti lauantaisin. Mädätysreaktorit toimivat 24/7. Vedenerotus ja mädätysreaktorien purku voivat toimia 24/7, mutta ne suunnitellaan 16/5 käyttöön. - Automatisointia voidaan mahdollisuuksien mukaan hyödyntää jätteen purkamisesta biolannoitteiden lastaamiseen säiliöautoihin ja kuivamädätevarastoon. - Esikäsittelyrakennuksesta hallitaan laitoksen yleistä toimintaa - Jätteenkäsittely tapahtuu suljetuissa ja/tai katetuissa tiloissa siten, että hajut ja päästöt voidaan hallita ympäristöluvan ehtojen mukaisesti. 10

11 3. Biolaitoksen prosessivaiheet 11

12 Biolaitoksen mahdollisia prosessivaiheita Prosessivaiheet eri linjoilla voivat pitää sisällään seuraavia osia: Vaihe 1: Vastaanotto ja esikäsittely - Vastaanotto ja välivarastointi (biojäte, puhdistamolietteet, rasvalietteet) - Murskaus (kappalekoon pienentäminen) - Haitallisten materiaalien erotus (kivien, metallien ja muovien erotus) Vaihe 2: Biologinen käsittely - Syötteen valmistus tarvittaessa (sekoitussäiliö, vesipitoisuuden säätö) - Hydrolyysi - Biokaasuprosessi (märkämädätys, kuivamädätys) - Hygienisointi (lämpökäsittely) Vaihe 3: Kaasumaisten tuotteiden käsittely ja jatkojalostus - Veden erotus biokaasusta - Hiilidioksidin ja rikkiyhdisteiden poisto biokaasusta - Liikennepolttoaineen valmistus ja/tai energiantuotanto (kaasumoottorit/mikroturbiinit/ CHP-laitos) - Haisevien kaasujen käsittely Vaihe 4: Kiinteiden tuotteiden käsittely ja jatkojalostus - Kuivaus / veden erotus - Maanparannusaineen valmistus (kompostointi) - Hygienisointi (lämpökäsittely) Periaatekuva biolaitoksen toiminnoista Vaihe 6: Nestemäisten tuotteiden käsittely ja jatkojalostus - Rejektivesien lannoitekäyttö, tarvittaessa käsittely jätevedenpuhdistamolla 12

13 Biolaitoksen alustava yleisnäkymä, layout - Käytettävissä oleva ala laitosrakenteiden sijoittamiselle 80 m x 120 m - Jälkikypsytys ja mullan jalostus tapahtuu laitosalueen ulkopuolella (oikealla) 13

14 Esikäsittelyrakennus - Sekä biolinjan että lietelinjan vastaanotto- ja esikäsittelyprosessit sijoitetaan samaan esikäsittelyrakennukseen. - Rakennuksen yhteydessä ovat myös nestemäisen jätteen vastaanottohalli sekä siihen liitetty ajoneuvopesu. - Keskusvalvomosta on yleisnäkymä kaikkiin rakennuksen sisälle tuleviin kuljetuksiin ja näkymä myös esikäsittely- ja prosessitiloihin. Esimerkkikuva biolaitoksen esikäsittelyrakennuksen layoutista 14

15 Kuivamädätyksestä - Biolinjalla tulevaan jätteeseen sekoitetaan noin % rakenneainetta, esim. puutarhajätettä - Kuivamädätyksen esikäsittelyksi riittää murskaus tai seulonta - Mädätys tapahtuu moduulirakenteisissa jatkuvatoimisissa reaktoreissa - Prosessi voi olla termofiilinen, jolloin jäte hygienisoidaan mädätysvaiheessa Esimerkkikuvat kuivamädätysreaktoreista ja prosessista 15

16 Märkämädätyksestä - Lietelinjalla lietteet käsitellään perinteisellä märkämädätyksellä, koska kuiva-ainepitoisuus on paljon pienempi kuin kotitalouksien biojätteessä - Märkämädätys tapahtuu mesofiilisesti (noin 37 C lämpötilassa), millä varmistetaan vakaa ja optimaalinen prosessi - Esikäsittelyrakennuksessa lietelinjalle tehdään varaus panostyyppiselle esihygienisointiyksikölle Esimerkkikuvat märkämädätyssäiliöistä 16

17 Varastoinnista - Laitoksella tuotettu biokaasu ja nestemäinen mädäte varastoidaan yhdistettyyn kaasukelloon ja varastosäiliöön, jossa on joustava kalvokate. - Bio- ja lietelinjoille rakennetaan molemmille on varastonsa. Esimerkkikuva yhdistetystä kaasukellosta ja nestemäisen mädätteen varastosta 17

18 Raakakaasun puhdistuksesta - Raakabiokaasun tuotanto on mitoitusarvoilla noin 4,4 milj. Nm3/a, jonka energiasisältö on noin 25 GWh. - Raakabiokaasun puhdistus- ja jalostusyksikkö voidaan sijoittaa biokaasulaitoksen alueelle - Biokaasun käyttö liikennepolttoaineena edellyttää kaasun jalostusta yli 95 %:n metaanipitoisuuteen ja epäpuhtauksien poistamista - Varajärjestelmäksi laitokselle tulee kaasun soihtupoltto Esimerkkikuva kaasun puhdistus- ja jalostusyksiköstä 18

19 Kompostoinnista - Mädätysjäännös jalostetaan kompostoimalla lannoite- ja maanparannusvalmisteiksi. - Mädätteeseen voidaan sekoittaa rakenneainesta, kuten viherjätettä. Tarvittaessa käytetään myös muita seosaineita parantamaan kompostin rakennetta ja laatua. - Intensiivinen kompostointiprosessi varustetaan ilmanvaihdolla, ja lämpötilaa ja kosteutta säädetään halutun kypsyysasteen saavuttamiseksi. - Kompostoinnista tuote kuljetetaan pyöräkuormaajalla aumoihin jälkikypsytyskentälle Esimerkkikuvat kompostoinnista 19

20 4. Syötteet ja tuotteet 20

21 Syötteet yhteensä - Biokaasulaitoksen jätesyötteet ja arvioitu kehitys vuoteen 2035 (tonnia) 21

22 Syötteet, biolinja - Biolinjan jätesyötteet ja arvioitu kehitys vuoteen 2035 (tonnia). Mitoitusarvo t/a. 22

23 Syötteet, lietelinja - Lietelinjan jätesyötteet ja arvioitu kehitys vuoteen 2035 (tonnia). Mitoitusarvo t/a (TS 21 %) -> n t/a (TS 7 %) 23

24 Raakakaasun tuotto - Biokaasulaitoksen kaasuntuotanto ja arvioitu kehitys vuoteen 2035 metaanitonneina (t_ch4). Syntyvä kaasumäärä mitoitusarvoilla noin 4,4 milj. Nm3/a. 24

25 Biokaasun tuotto - Biokaasulaitoksen tuottaman kaasun energiasisältö (puhdistettuna biokaasuna) on lähtötilanteessa noin 21 GWh/a ja sen arvioidaan kehittyvän vuodessa tasolle GWh/a. 25

26 Muut tuotteet, biolinja - Arvio biolinjan mädätteestä erotettavan nestejakeen ja kuivajakeen määristä (t/a). 26

27 Muut tuotteet, lietelinja - Arvio lietelinjan mädätteestä erotettavan nestejakeen ja kuivajakeen määristä (t/a). Lisäksi on arvioitu kompostoidusta kuivajakeesta valmistettujen multatuotteiden määrä (m3/a). 27

28 5. Kaasun energiahyödyntäminen 28

29 Kaasun energiahyödyntäminen - Skenaario 1: Kaasun energiahyödyntäminen omana toimintana - PJH:n omana toimintana kaasun puhdistus ja jakelu liikennekäyttöön. Ylijäämä raakakaasusta omalla CHP-yksiköllä sähköksi ja lämmöksi. 29

30 Kaasun energiahyödyntäminen - Skenaario 2: Kaasun energiahyödyntäminen yhteistyöllä energiatoimijan kanssa - PJH:n puhdistaa kaiken raakakaasun ja biokaasu paineistetaan energiatoimijan kaasuverkkoon. Jakelu liikennekäyttöön tapahtuu energiatoimijan kautta. 30

31 6. Hankkeen eteneminen 31

32 Yleisaikataulu - Rakentamisen arvioitu aloitusajankohta on aikaisintaan 1/2019. Rakentamisen kestoksi ilman edeltäviä maanrakennustöitä arvioidaan 12 kk / PJH Tehtävä/vaihe Esisuunnittelu ja tarkentavat selvitykset YVA-menettely Laitoksen yleissuunnittelu Ympäristölupa Koukkujärven asemakaavoitus Laitoshankinnan kilpailutuksen valmistelu Laitoshankinnan kilpailutus Rakennuslupa Maanrakennustöitä Laitoksen rakentaminen x 32

33 7. Toteutusmuodot 33

34 Noudatettava lainsäädäntö Pirkanmaan jätehuolto Oy noudattaa lakia julkisista hankinnoista ja käyttöoikeussopimuksista (1397/2016). Kynnysarvon ylittävät hankinnat on kilpailutettava lain menettelyä noudattaen Tavara- ja palveluhankinnat (alv 0 %) Rakennusurakat (alv 0 %) 34

35 Toteutusmuodot VE1: Kokonaistoimitus, KVR VE2: Kokonaistoimitus ja kokonaisurakka VE3: Kokonaistoimitus, kokonaisurakka ja erillishankinnat 35

36 Toteutusmuodot VE 1 KOKONAISTOIMITUS KOKONAISTOIMITUS, KVR Prosessi ja laitteet Rakennukset ja LVIAS MVR ja betonirakenteet kaatopaikkakaasun hyödyntäminen Prosessisuunnittelu, laitetoimitukset, rakentaminen, käyttöönotto. Rakennukset ja LVIAS rakentaminen ja suunnittelu Maanrakentaminen ja kunnallistekniikka sekä betonirakenteet. Laitetoimituksen suunnittelun ja rakentamisen yhdistelmä. - Kokonaisvastuu suunnittelusta, rakentamisesta, käyttöönotosta ja prosessin toimivuudesta on valittavalla toimittajalla - Yksi sopimuskumppani 36

37 Toteutusmuodot VE 2 KOKONAISTOIMITUS JA KOKONAISURAKKA KOKONAISTOIMITUS, KVR KOKONAISURAKKA Prosessi ja laitteet Rakennukset ja LVIAS Kaatopaikkakaasun hyödyntäminen MVR ja betonirakenteet Prosessisuunnittelu, laitetoimitukset, rakentaminen, käyttöönotto. Rakennukset ja LVIAS rakentaminen ja suunnittelu Laitetoimituksen ja rakentamisen yhdistelmä. Suunnittelu ja laitetoimitukset Maanrakentaminen ja kunnallistekniikka sekä betonirakenteet. Tilaajan suunnitelmat. - Kokonaisvastuu suunnittelusta, rakentamisesta, käyttöönotosta ja prosessin toimivuudesta on valittavalla toimittajalla - Kokonaisvastuu rakentamisesta Tilaajan suunnitelmin 37

38 Toteutusmuodot VE 3 KOKONAISTOIMITUS, KOKONAISURAKKA JA ERILLISHANKINNAT KOKONAISTOIMITUS, KVR KOKONAISURAKKA Prosessi ja laitteet Rakennukset ja LVIAS Kaatopaikkakaasun hyödyntäminen MVR ja betonirakenteet Prosessisuunnittelu, laitetoimitukset, rakentaminen, käyttöönotto. Pois lukien 4 ja 5 Rakennukset ja LVIAS rakentaminen ja suunnittelu Laitetoimituksen ja rakentamisen yhdistelmä. Suunnittelu ja laitetoimitukset Maanrakentaminen ja kunnallistekniikka sekä betonirakenteet. Tilaajan suunnitelmat. - Kokonaisvastuu suunnittelusta, rakentamisesta, käyttöönotosta ja prosessin toimivuudesta on valittavalla toimittajalla - Lukuun ottamatta kompostointia ja kaasun käsittelyä - Kokonaisvastuu rakentamisesta Tilaajan suunnitelmin TILAAJAN ERILLISHANKINNAT Kompostointi Kaasun käsittely/jalostus xx.xx

39 Prosessin osat 1. Esikäsittely 2. Märkämädätys 3. Kuivamädätys 4. Kompostointi 5. Kaasun käsittely / jalostus xx.xx

40 8. Hankinnan alustava aikataulu 40

41 Hankinnan alustava aikataulu 41

42 9. Sähköinen kysely 42

43 Sähköinen kysely Kysely lähetetään kaikille sähköpostiosoitteensa antaneille lähipäivien aikana. Sähköpostissa on linkki nettikyselyyn Kysely sisältää kysymyksiä teknologioista ja hankintamuodoista Kyselyssä on mahdollisuus avoimeen palautteeseen Kyselyyn vastaaminen tapahtuu anonyymisti, mutta kyselyn lopussa on mahdollisuus jättää yhteystietonsa mahdollisia lisäkysymyksiä varten. Kukin organisaatio voi vastata kyselyyn vain kerran (kysely lähetetään vain yhdelle henkilölle / organisaatio) Kyselyyn tulee vastata mennessä 43

44 10. Kysymykset 44

45 Kysymykset Markkinavuoropuhelun aineisto ja esitykset julkaistaan osoitteessa 45

46 Kiitos!