Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä. Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos

Transkriptio

1 Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos

2 Johdanto: Kaatopaikoilla orgaanisesta jätteestä syntyy kasvihuonekaasuja: - hiilidioksidia, - metaania - typpioksiduulia. Jätteessä on myös ilmastoa lämmittäviä muita liuottimia ja kaasuja, kuten kloorattuja hiilivetyjä, jotka päätyvät ilmakehään Kaatopaikoilla jo oleva jäte muodostaa ilmastoa lämmittäviä kaasuja vielä monia kymmeniä vuosia täytön lopettamisen jälkeen. Metaani voidaan ottaa talteen ja käyttää energianlähteenä Kaasunkeräys on taitolaji, johon koitamme kehittää apuvälineitä

3 Orgaanisesta aineesta syntyvät kaasut: Orgaanisesta jätteestä syntyy valtaosin hiilidioksidia, mutta kasvihuonekaasujen päästölaskennassa sen oletetaan muodostuneen kierrossa olevasta eli uusiutuvasta hiilestä Metaani muodostuu hapettomassa olosuhteessa penkassa. Hyvälaatuisessa kaatopaikkakaasussa on yli 50% metaania. Typpioksiduulia muodostuu hyvin vähän. Metaani on päästötonnia kohti 25 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu

4 Tonnia Yhdyskuntajätteen loppusijoitus Kierrätys Energia Energia - Jätevoimala Kaatopaikka

5 Metaanipäästö ja yhdyskuntajätteen määrä Metaanipäästö (1000 tonnia vuodessa) Metaanipäästö (vasen akseli) Yhdyskuntajäte (oikea akseli) Kaatopaikkasijoitettu (oikea akseli) Yhdyskuntajätemäärä (1000 tonnia vuodessa)

6 Kuutiota vuodessa Metaanin muodostus, keräys ja päästö muodostuminen Jätetäyttö lopetetaan keräys päästö Sormunen & kumpp., 2013

7 Korkeus Mikrometeorologinen vuomittausmenetelmä perustuu kaasun pitoisuuden ja turbulenttisen sekoittumisen havainnointiin pinnan yläpuolella. Jos maanpinnalla on lähde niin pinnan lähellä on suurempi pitoisuus jota sekoittuminen vähentää. Kulkeutuminen tuulipyörteissä muodostaa tasapainon lähteen voimakkuuden, sekoittumisen ja pitoisuusgradientin välille. Pitoisuus

8 Päästömittausvertailu Michiganissa, Waste Management

9 Mittaamme päästöä eri tuulensuunnissa. Näistä saadaan keskimääräinen päästö sektorissa. Kokonaispäästö on sektorien summa Kiertokapula pohjoinen ( ) Päästö (kuutiota hehtaarilta tunnissa) Metaani Hiilidioksidi Pohjoinen Itä Kaakko Etelä Lounas Länsi Luode Tuulensuunta (aste)

10 Metaanipäästö eri sektoreissa ja kokonaispäästö seuraavat kaasunkeräyksen toimintaa Metaanipäästö sektorissa (m 3 tunnissa) Metaanipäästö

11 Jätelaitosten hajuhaitat Jätepenkassa saattaa alkaa muodostua rikkivetyä rakennusjätteiden kipsilevyn sulfaatista varsinkin jos penkan ph alhainen ja vesipinta korkealla Merkittäviä hajuhaittoja ympäristöön Vaikeuttaa kaatopaikkakaasun hyötykäyttöä, koska rikkivety aiheuttaa voimakkaasti korroosiota Kompostoinnista rasvahappoja ja pelkistyneitä rikkiyhdisteitä

12 Mikrometeorologinen sovellus Mitataan metaanipäästön yhteydessä pelkistyneiden rikkiyhdisteiden pitoisuutta Nämä tiedot yhdistämällä saadaan pelkistyneen rikkiyhdisteen päästö

13 Haisevien rikkiyhdisteiden päästöjen sijainti ja määrä saadaan selville ja kaasunkeräys ja pintarakenteiden tiivistäminen voidaan kohdentaa parhaalla tavalla 10 5 TRS päästö ( gs m -2 s -1 ) TRS päästö Metaanipäästö Metaanipäästö (m 3 ha -1 tunti -1 ) KL Tuulensuunta (aste) pohjoinen itä etelä länsi pohjoinen

14 Johtopäätöksiä: o Metaanipäästö voidaan mitata kvantitatiivisesti ja kustannustehokkaasti o Mikrometeorologisella mittauksella saadaan tieto päästöjen sijoittumisesta penkalla ja kokonaispäästö o Integroivana mittausmenetelmänä se havaitsee myös rakenteista tulevat päästöt o Metaanipäästön lisäksi havaitsemme hiilidioksidipäästön, mikä on hyödyllinen kaasunmuodostusta ja metaanin hapettumista arvioitaessa o Toimii kaikissa sääolosuhteissa ja vuodenaikoina

15 Johtopäätöksiä: Nykyvaiheessa kaatopaikoille on rakennettu kaasunkeräys ja pintarakenteita ollaan tiivistämässä. Kaasun hyötykäytön parantamiseksi sekä ilmastoa lämmittävän metaanin päästön vähentämiseksi, kaatopaikkakaasun purkaantuminen kannattaa mitata ja tietoa käyttää kaatopaikkarakenteiden ja kaasunkeräyksen optimoimiseksi. Mittaukseen perustuvalla kaasunkeräyksen optimoinnilla keräystehokkuus voidaan nostaa avoimilla kaatopaikoilla tyypillisestä 50%:sta 75%:iin ja tiiviillä pintarakenteella olevilla kaatopaikoilla noin 75%:sta 95%:iin. Edelleen vuosittain noin tonnia metaania karkaa ilmakehään

16 Kiitämme: Helsingin Seudun Ympäristöpalvelut Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy Kiertokapula Oy