Heikas Oy perustettavan yhtiön lukuun Kalannintie VINKKILÄ

Transkriptio

1 Länsi- ja Sisä-Suomi Päätös Nro 6/2010/1 Dnro LSSAVI/47/04.08/2010 Annettu julkipanon jälkeen ASIA Päätös ympäristönsuojelulain 35 :n mukaisesta ympäristölupahakemuksesta, joka koskee Lapuan kaupungin Alanurmon kylään perustettavan biokaasulaitoksen toimintaa. Päätös sisältää ratkaisun YSL 101 :n mukaisesta hakemuksesta toiminnan aloittamiseksi mahdollisesta muutoksenhausta huolimatta. HAKIJA SIJAINTI JA TOIMINTA Heikas Oy perustettavan yhtiön lukuun Kalannintie VINKKILÄ Biokaasulaitos sijoittuu Lapuan kaupungin Alanurmon kylään Kiviniemen teollisuusalueelle kiinteistölle Kiinteistön omistaa Ciba Finland Oy, jolta hakija on vuokrannut 1,0 hehtaarin suuruisen maa-alueen biokaasulaitokselle. Laitoksessa tuotetaan bioenergiaa ja kierrätysravinteita mädättämällä teollisuuden, alkutuotannon ja yhdyskuntien orgaanisista jätteitä sekä lietteitä, joita käytetään enintään tonnia vuodessa. Biokaasua jalostetaan lämmöksi ja sähköksi. HAKEMUKSEN VIREILLETULO JA TÄYDENNYKSET Ympäristölupahakemus on tullut vireille Länsi-Suomen ympäristökeskukseen Hakemusta on täydennetty , , , ja LÄNSI- JA SISÄ-SUOMEN ALUEHALLINTOVIRASTO puh Vaasan päätoimipaikka fax Wolffintie 35 PL 200, Vaasa

2 2 VIRANOMAISTA KOSKEVA MERKINTÄ Länsi-Suomen ympäristökeskus on lakkautettu Valtion aluehallinnon uudistamista koskevan lainsäädännön voimaanpanosta annetun lain (903/2009) 4 :n mukaan ympäristökeskuksissa vireillä olevat asiat, jotka aluehallintovirastoista annetun lain (896/2009) nojalla kuuluvat aluehallintovirastolle, siirtyvät vastaavalle alueellisesti toimivaltaiselle aluehallintovirastolle. Ympäristönsuojelulain mukaisena valvontaviranomaisena toimii elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. LUVAN HAKEMISEN PERUSTE Jätteen laitos- tai ammattimaista hyödyntämistä tai käsittelyä harjoittava laitos on ympäristölupavelvollinen ympäristönsuojelulain 28 :n 2 momentin kohdan 4 ja ympäristönsuojeluasetuksen 1 :n 1 momentin kohdan 13 f mukaan. Hakemuksen mukainen biokaasulaitos on IPPC-direktiivin (Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi 2008/1/EY) liitteen 1 kohdan 5.3 mukainen laitos (vaarattomien jätteiden hävityslaitokset, joiden kapasiteetti ylittää 50 tonnia päivässä). LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA Aluehallintovirasto on toimivaltainen lupaviranomainen käsittelemään ympäristölupahakemuksen ympäristönsuojeluasetuksen 5 :n 1 momentin kohdan 13 g mukaan, koska kyseessä on jätteiden käsittelylaitos, jossa hyödynnetään tai käsitellään jätettä vähintään tonnia vuodessa. TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT JA ALUEEN KAAVOITUSTILANNE Toiminta on uusi eikä sillä ole aikaisempia lupia. Hankealue sijaitsee Etelä-Pohjanmaan maakuntakaavassa jätteenkäsittely/osatoiminto-alueella ja Lapuan kaupunginvaltuuston vuonna 2001 hyväksymässä ja vuonna 2003 kaikilta osin lainvoiman saaneessa Lapuan keskustan yleiskaavassa jätteenkäsittelyalueella (EJ). Vuonna 2002 kaupunginvaltuuston hyväksymässä Kiviniemen asemakaavassa alue on merkitty korttelialueeksi, jolle voidaan sijoittaa kemikaaleja käsittelevän teollisuuden prosessivesien käsittely- ja varastoaltaita (T/pros/kem). YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTIMENETTELY Heikas Oy on selvittänyt biokaasulaitoksen ympäristövaikutuksia ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annetun lain mukaisesti. YVA-menettelyssä (diaarinumero LSU-2006-R-38) on yhteysviranomaisena toiminut Länsi- Suomen ympäristökeskus. Yhteysviranomainen on antanut ympä-

3 3 ristövaikutusten arviointiselostuksesta lausunnon, jonka mukaan siinä on esitetty YVA-asetuksen 10 :ssä esitetyt asiat. SIJAINTIPAIKKA JA SEN YMPÄRISTÖ Biokaasulaitos sijoittuu Lapuan kaupungin Kiviniemen alueelle noin kolmen kilometrin etäisyydelle Lapuan keskustasta luoteeseen. Valtatie 16 kulkee laitosalueen eteläpuolella noin 150 metrin etäisyydellä. Viereisellä kiinteistöllä suunnitellun biokaasulaitoksen länsipuolella sijaitsee perunan solunesteen varastoaltaita. Lapuan Jätevesi Oy:n jätevedenpuhdistamo sijaitsee laitosalueen koillispuolella noin 600 metrin etäisyydellä. Laitosalueen eteläpuolella valtatien 16 toisella puolella sijaitsevat paperikemikaaleja valmistava Ciba Finland Oy ja tärkkelystä tuottava Lapuan Peruna Oy. Lähin asutus (neljä taloa) sijaitsee laitosalueen lounaispuolella noin metrin etäisyydellä ja laitosalueen etelä- sekä kaakkoispuolella lähimmillään noin 800 metrin etäisyydellä. Idässä ja koillisessa lähin asutus on noin 1,5 km etäisyydellä laitosalueesta. Laitosalue sijaitsee Löyhinkinevan suoalueella, jonka kokonaispinta-ala on 731 ha. Yleisimmät pohjamaalajit ovat hiesu ja hieta. Aluetta peittää lähes kaksi metriä paksu maatunut pintarahkakerros. Laitosalueen ympäristö on suota ja puustoa. Laitosalueen länsi-, pohjois- ja itäpuolella lähimmillään noin 500 metrin etäisyydellä sijaitsee Lapuan-Kauhavan Alajoki, joka on valtakunnallisesti arvokas maisemakokonaisuus. Lähin luonnonsuojelualue on Simpsiön Natura 2000-alue, joka sijaitsee etelässä lähimmillään noin 3,8 km etäisyydellä. Biokaasulaitos sijoittuu Lapuan Alajoen valuma-alueelle nro Laitosalueen itäpuolella noin 1.8 km etäisyydellä virtaa Lapuanjoki. Hanke ei sijoitu pohjavesialueelle. Lähin pohjavesialue on laitosalueen itäpuolella noin 750 metrin etäisyydellä sijaitseva Saarenkankaan I-luokan pohjavesialue. Liikenne ja liikennejärjestelyt Biokaasulaitoksen pääasiallinen liikenne muodostuu materiaalikuljetuksista, kun laitokselle tuodaan käsiteltäväksi materiaalia ja kun laitokselta kuljetetaan lopputuotteita hyödynnettäväksi. Biokaasulaitos lisää säiliöauto- ja rekkaliikennettä tonnin käsittelykapasiteetilla noin 20 päivittäisellä ajosuoritteella. Lisäys on valtatien 16 raskaaseen liikenteeseen suhteutettuna noin 11 %. Henkilöautoliikennettä laitokselle muodostuu säännöllisesti noin 3 6 ajosuoritetta vuorokaudessa. Satunnaisesti laitoksella käy myös vierailijoita ja asiakkaita arviolta keskimäärin kaksi ajoneuvoa viikossa. Laitoksen raaka-aineiden vastaanottoa on pääasiassa arkipäivisin klo Raaka-aineita voidaan vastaanottaa myös lauantaisin. Lähtökohtaisesti pyhäpäivinä ei ole materiaalin vastaanottoa eikä lopputuotteiden toimituksia. Laitokselle tulee portti ja kameravalvonta. Kun tulija tunnistetaan, portti au-

4 4 LAITOKSEN TOIMINTA keaa. Kaikki kuormat tulevat laitokselle vaa'an kautta. Laitokselle ei voida tuoda materiaalia ilman ennakkosopimusta. Materiaalikuljetukset hoidetaan pääasiassa säiliöautoilla (erityisesti lietelanta ja typpineste) sekä yhdistelmärekoilla (kuivempi aines), jolloin materiaalien kuljetustehokkuus maksimoidaan. Maatilojen kuljetukset on tarkoitus hoitaa säiliöautokuljetuksina siten, että auto hakee lietettä yhdeltä tilalta saman päivän aikana ja lietekuljetusten paluukuormana sama auto ottaa laitoksella tuotettua typpinestettä ja toimittaa sen kyseiselle tilalle välivarastoitavaksi ja hyödynnettäväksi. Näin laitoksen lietelogistiikka on kustannustehokasta ja ympäristön kannalta edullista. Laitoksen aiheuttama materiaaliliikenne kohdistuu pääosin valtatielle nro 16. Kulkuyhteys laitoskiinteistölle on suunniteltu toteutettavaksi uutta liittymää pitkin. Teollisuuden ja yhdyskuntien materiaalia arvioidaan olevan taloudellisesti mahdollista vastaanottaa laitokselle enintään noin 100 kilometrin etäisyydeltä. Alkutuotannon osalta vastaanoton arvioidaan olevan taloudellisesti mahdollista vain lähikunnista. Teollisuuden ja yhdyskuntien materiaali vastaanotetaan säiliö- ja kuorma-autokuljetuksina pääteitä pitkin. Alkutuotannon raaka-ainekuljetukset tiloilta laitokselle ja toisaalta peltokäyttöön toimitettavien lannoitejakeiden ja maanparannusaineiden kuljetukset tiloille hoidetaan laitoksen toimesta säiliöautokuljetuksina kuljetusyrittäjän toimesta. Kaluston pesut hoidetaan sivutuoteasetuksen edellyttämällä tavalla laitoksen vastaanottohallin pesupisteessä. Tilojen omalla kalustolla kuljetuksia ei ole tarkoitus toteuttaa. Yleiskuvaus toiminnasta Biokaasulaitoksella käsitellään vuosittain tonnia alkutuotannon, teollisuuden sekä yhdyskuntien sivutuotteita mädättämällä ja jalostamalla niistä bioenergiaa sekä kierrätysravinteita. Täydellä kapasiteetilla laitoksella tuotetaan metaanikaasua noin m 3 vuodessa, mikä vastaa noin 44 GWh bioenergian tuotantokapasiteettia vuodessa. Laitoksen omaan käyttöön kuluu energiaa noin 12 % laitoksen tuottamasta energiamäärästä. Biokaasu jalostetaan laitoksen omissa CHP-yksiköissä lämmöksi ja sähköksi. Ylijäämäsähkö johdetaan valtakunnan verkkoon ja lämpöenergia hyödynnetään alueen muissa rakennuksissa. Täydellä kapasiteetilla laitoksella muodostuu vuosittain noin tonnia humusta, jota välivarastoidaan laitosalueella hallissa ja toimitetaan hyötykäyttöön viljelijöille sekä viherrakentajille. Lisäksi laitoksella syntyy mädätteen vedenerotuksessa typpinestettä noin m 3 vuodessa. Typpineste konsentroidaan laitoksen vedenkäsittelyprosessissa vähintään 25 % väkevyyteen, jolloin typpikonsentraattia muodostuu enintään m 3 vuodes-

5 5 sa. Prosessissa muodostuva jätevesi viemäröidään viereiselle jätevedenpuhdistamolle. Typpikonsentraattia välivarastoidaan laitosalueella konsentraattialtaassa ja toimitetaan loppukäyttäjille, joita ovat viljelijät, kasvihuoneet ja teollisuus. Laitoksen toiminta vaikuttaa positiivisesti kasvihuoneilmiön ehkäisyyn. Uusiutuvan energian käyttäminen ja siitä biokaasuteknologian avulla tuotettu energia on ns. hiilidioksidineutraalia, koska käsiteltävä orgaaninen aines on lähtökohtaisesti peräisin kasvimateriaalista, joka sitoo kasvaessaan ilmakehän hiilidioksidia. Lisäksi uusiutuvan energian käyttäminen vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä, millä voidaan todeta olevan kasvihuonekaasupäästöjä vähentävä vaikutus. Biokaasuteknologian avulla mahdollistetaan myös sivutuotteiden jalostaminen kierrätysravinteiksi, jotka ovat hygieenisiltä ominaisuuksiltaan korkealuokkaisia ja joiden käyttäminen vähentää teollisten lannoitevalmisteiden käyttöä. Lannoiteteollisuuden kasvihuonekaasupäästöt ovat erityisesti typpioksiduuli- ja hiilidioksidipäästöjä. Lisäksi sivuvirtojen anaerobinen hyödyntäminen vähentää materiaalien hallitsematonta hajoamista, jossa muodostuvat kasvihuonekaasut (typpioksiduuli, metaani) vapautuvat ilmakehään. Tuotanto ja kapasiteetti Biokaasulaitoksen ydinprosessina toimii biologinen, anaerobinen käsittely. Anaerobisessa käsittelyssä orgaanisesta aineksesta muodostuu täyssekoitteisessa ja suljetussa bioreaktorissa hallitun mikrobiologisen toiminnan tuloksena biokaasua, jossa on noin % metaania ja % hiilidioksidia. Anaerobikäsittelyn tuloksena lietemassan tilavuus ei oleellisesti muutu, mutta käsitelty liete eli mädäte eroaa ominaisuuksiltaan huomattavasti käsittelemättömästä lietteestä. Käsittelyn tuloksena lietteiden kuiva-ainepitoisuus alenee, jolloin mädäte on nestemäisempää ja tasalaatuisempaa kuin raakaliete. Lietteen orgaanisen aineksen hajoamisen johdosta myös lietteen haju muuttuu ja hajua aiheuttavien orgaanisten yhdisteiden pitoisuus vähenee huomattavasti (>95 %). Anaerobisen käsittelyn aikana orgaanisen typen pitoisuus alenee ja ammoniumtypen pitoisuus kasvaa, jolloin lietteen peltokäytössä typpi on merkittävästi edullisemmassa muodossa kasvien ravinteena. Lisäksi lietteen mineralisoitumisen ansiosta peltolevityksen yhteydessä tapahtuva happikato ei ole yhtä merkittävä shokkitekijä kasveille kuin ilman käsittelyä. Prosessissa tuotettu biokaasu sisältää energiaa 6 7 kwh/m 3. Yhdestä kuutiosta käsiteltävää lietettä muodostuu metaania sen orgaanisen aineksen pitoisuudesta ja koostumuksesta riippuen m 3, mikä vastaa energiasisällöltään litraa kevyttä polttoöljyä. Laitos rakennetaan tonnin vuosittaiselle käsittelykapasiteetille. Laitoksen suunnittelussa on otettu huomioon myöhempi mahdollinen kapasiteetin kaksinkertaistaminen. Laitoksen mitoitusperusteena prosessialtaiden, säiliöiden ja pumppaustehojen osalta on käytetty tonnin vuosikapasiteettia, mikä vastaa noin 660 tonnin vuorokautista käsittelymäärää. Näin ollen laitoksen myöhempi kapasiteetin kasvattaminen on siten huomioitu vas-

6 6 taanottovaiheesta hygienisointiyksiköihin saakka. Kuvassa 1 on esitetty laitoksen aine- ja ravinnetase tonnin vuosikapasiteetilla. Tuotteet Kuva 1. Biokaasulaitoksen aine- ja ravinnetase tonnin vuosikapasiteetilla. Biokaasulaitoksen lopputuotteita ovat biokaasu, mädäte ja mädätteen vedenerotuksesta muodostuvat humus sekä typpineste ja typpinesteen konsentraatti. Mädäte on sellaisenaan maanparannusaineeksi tai orgaaniseksi lannoitteeksi soveltuvaa ainesta mikäli raaka-aineena ei käytetä puhdistamolietettä. Mädätteen lannoiteluokittelu on riippuvainen biokaasulaitoksen käsittelemistä raaka-aineista. Kasvi- ja eläinperäisiä sivutuotteita ja jäännöstuotteita käsittelevän biokaasulaitoksen tuottama mädäte ja humusjae ovat maaja metsätalousministeriön asetuksen (12/07) mukaan orgaanista eläinperäistä lannoitetta (IB1-2) tai orgaanista eläinperäistä lannoiteliuosta (IB1-8). Vedenerotuksessa muodostuva typpineste on ilman typen konsentrointia orgaanisena lannoitteena sellaisenaan käytettävää sivutuotetta (IB4-7). Mikäli biokaasulaitoksella käsitellään myös puhdistamolietteitä, ovat mädäte, typpineste ja humus maanparannuskompostin (ID2-1), tuorekompostin (ID2-3) tai maanparannusmädätteen (ID2-4) luokkaan kuuluvia orgaanisia maanparannusaineita. Orgaanisia maanparannusaineita voidaan käyttää sellaisenaan maanparannukseen ja eroosion estoon (maanparannuskomposti), maanparannusaineina vilja- ja energiakasveille sekä maisemointiin ja eroosion estoon (tuorekomposti ja maanparannusmädäte). Prosessissa käsiteltävät raaka-aineet asettavat käsitellyn aineksen käytölle rajoitteita, jotka tulee ottaa huomioon arvioitaessa aineksen käyttömahdollisuuksia. Puhdistamolietettä ja yhdyskuntabiojätettä sisältävää tuotetta ei voida pitää orgaanisena eläin ja/tai kasviperäisenä lannoitevalmisteena eikä tyyppinimimääritelmän perusteella tyyppinimiluettelon mukaisena maanparannusaineena. Viherrakentamiseen ja muuhun kuin vilja- ja energiakasvien

7 7 tuotantoon tarkastettu tuote edellyttää aineksen stabilointia esimerkiksi jälkikypsyttämällä. Mädätyslaitoksen toiminnalle tarvitaan elintarviketurvallisuusviraston (Evira) laitoshyväksyntä. Laitoshyväksyntämenettelyssä todetaan laitokselle vastaanotettavat raaka-aineet ja tarkennetaan laitoksen lopputuotteiden käyttötarkoitus. Lannoite-, maanparannus- ja viherrakentamiskäyttöön tuotettavat lopputuotteet on tarkoitus toimittaa välivarastoitavaksi ja hyödynnettäväksi suoraan loppukäyttäjille, jolloin varastokapasiteettia ei tarvitse rakentaa laitosalueelle. Linkokuivatun humuksen välivarastointia varten rakennetaan tarvittaessa asfaltoitu ja kevytkatteella katettu välivarasto, jonne voidaan sijoittaa noin m 3 humusta. Typpikonsentraatin välivarastointia varten laitokselle rakennetaan noin 500 m 3 :n välivarastosäiliö, jossa nestettä on mahdollista varastoida noin viikon tuotannolle. Laitoksella tuotettu biokaasu jalostetaan laitoksen omissa CHP-yksiköissä sähköksi ja lämmöksi. Ylijäämäsähkö on tarkoitus myydä valtakunnalliseen sähköverkkoon ja ylijäämäenergia on tarkoitus hyödyntää muussa lähialueen teollisuudessa. Lisäksi selvitetään mahdollisuuksia biokaasun käyttöön liikennepolttoaineena. Raaka-aineet Biokaasulaitos käyttää raaka-aineenaan pääasiassa alkutuotannon, teollisuuden ja yhdyskuntien orgaanisia sivuvirtoja. Myös jätevedenpuhdistamoiden ylijäämälietettä ja mm. kaupan biojätteitä voidaan vastaanottaa laitokselle. Teollisista, sivutuoteasetuksen piiriin kuuluvista sivutuotteista laitokselle vastaanotetaan vain kolmannen luokan materiaalia. Kolmannen luokan sivutuotteiksi luokitellaan mm. entiset eläinperäiset elintarvikkeet ja elintarviketeollisuuden prosesseissa muodostuvat riskittömät sivuvirrat. EU:n jäteluokituksen mukaan laitoksen raaka-aineet voivat kuulua taulukossa 1 esitettyihin luokkiin. Laitoksen lopputuotteiden lannoitekelpoisuuden kannalta oleellista on, että sivutuoteasetuksen ehdot raaka-aineille täyttyvät. Taulukko 1. Biokaasulaitoksen potentiaaliset jäteluokituksen mukaiset raaka-aineet. 02 Maataloudessa, puutarhataloudessa, vesiviljelyssä, metsätaloudessa, metsästyksessä ja kalastuksessa syntyvät jätteet Pesu- ja puhdistuslietteet Eläinkudosjätteet Kasvijätteet Eläinten ulosteet, virtsa ja lanta (likaantunut olki mukaan luettuna) sekä erikseen kootut ja muualla käsiteltävät nestemäiset jätteet Metsätalouden jätteet Lihan, kalan ja muiden eläinperäisten elintarvikkeiden valmistuksessa ja jalostuksessa syntyvät jätteet Pesu- ja puhdistuslietteet Eläinkudosjätteet Kulutukseen ja jalostukseen soveltumattomat aineet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät jätteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla

8 Hedelmien, vihannesten, viljojen, ruokaöljyjen, kaakaon, kahvin, teen ja tupakan valmistuksessa ja jalostuksessa, säilykkeiden valmistuksessa, hiivan ja hiivauutteen valmistuksessa sekä melassin valmistuksessa ja käymisessä syntyvät jätteet pesu-, puhdistus-, kuorinta-, sentrifugointi- ja erotuslietteet Säilöntäainejätteet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Sokerin jalostuksessa syntyvät jätteet Sokerijuurikkaiden pesussa ja puhdistuksessa syntyvä maa-aines Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Maidonjalostusteollisuudessa syntyvät jätteet Kulutukseen tai jalostukseen soveltumattomat aineet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Leipomo-, konditoria ja makeisteollisuudessa syntyvät jätteet Kulutukseen ja jalostukseen soveltumattomat aineet Säilöntäainejätteet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Jätteet, jotka syntyvät alkoholijuomien ja alkoholittomien juomien valmistuksessa (lukuun ottamatta kahvin, teen ja kaakaon valmistusta) Raaka-aineiden pesussa ja puhdistuksessa sekä mekaanisessa käsittelyssä syntyvät jätteet Alkoholin tislausjätteet Kemiallisessa käsittelyssä syntyvät jätteet Kulutukseen tai jalostukseen soveltumattomat jätteet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Kiinteiden jätteiden aerobisessa käsittelyssä syntyvät jätteet Yhdyskuntajätteiden ja niihin rinnastettavien jätteiden kompostoimaton osa Eläin- ja kasvijätteiden kompostoimaton osa Komposti, joka ei täytä sille asetettuja laatuvaatimuksia Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Jätteiden anaerobisessa käsittelyssä syntyvät jätteet Yhdyskuntajätteiden anaerobisessa käsittelyssä syntyvä neste Yhdyskuntajätteiden anaerobisessa käsittelyssä syntyvä liete Eläin- ja kasvijätteiden anaerobisessa käsittelyssä syntyvä neste Eläin- ja kasvijätteiden anaerobisessa käsittelyssä syntyvä liete Jätteet, joita ei ole mainittu muualla Jätevedenpuhdistamoissa syntyvät jätteet, joita ei ole mainittu muualla Asumisjätevesien käsittelyssä syntyvät lietteet Muut kuin nimikkeessä Muut kuin nimikkeessä mainitut teollisuuden jätevesien muussa käsittelyssä syntyvät lietteet 20 YHDYSKUNTAJÄTTEET (Asumisessa syntyvät jätteet ja niihin rinnastettavat kaupan, teollisuuden ja muiden laitosten jätteet), ERILLISKERÄTYT JAKEET MUKAAN LUET- TUINA Biohajoavat keittiö- ja ruokajätteet Ruokaöljyt ja ravintorasvat Muut kuin nimikkeessä mainitut öljyt ja rasvat Puutarha- ja puistojätteet, hautausmaiden hoidossa syntyvät jätteet mukaan luettuina Biohajoavat jätteet Muut yhdyskuntajätteet Sekalaiset yhdyskuntajätteet Torikaupassa syntyvät jätteet Sakokaivolietteet Viemäreiden puhdistuksessa syntyvät jätteet Arvio biokaasulaitokselle vastaanotettavien raaka-aineiden määristä ja niiden ominaiskaasuntuottopotentiaalit on esitetty taulukossa 2. Laitokselle vas-

9 9 taanotetaan enimmillään tonnia biohajoavaa raaka-ainetta, jonka keskimääräinen kuiva-ainepitoisuus on noin %. Osa laitokselle tulevasta materiaalista on kuiva-ainepitoisuudeltaan kuivempaa (esim. teollisuuden sivutuotteet), osa laimeampaa (esim. sikaliete noin 4 %). Oikea kuivaainepitoisuus saavutetaan ensisijaisesti raaka-ainesuhteiden optimoinnilla, minkä johdosta raaka-aineen homogenisointiin ei tarvita merkittävästi vettä. Laitoksen toimintaa harjoitetaan liiketoimintaperiaatteiden mukaisesti, ja suuri osa tuloista perustuu vastaanotettavista raaka-aineista perittävään porttimaksuun. Raaka-aineiden toimittajien kanssa solmittavien palvelusopimusten pituudet voivat vaihdella. Näin ollen myös laitokselle vastaanotettavien raaka-ainejakeiden väliset suhteet voivat vaihdella. Raaka-aineiden toimittajien kanssa solmitaan sopimus, jossa määritellään laitokselle toimitettavan raaka-aineen ominaisuudet ja määrät. Solmittavista raaka-aineiden vastaanottosopimuksista toimitetaan tieto laitosta valvoville viranomaisille. Taulukko 2. Biokaasulaitokselle vastaanotettavien materiaalien arvioidut määrät keskimäärin, ominaiskaasuntuotto eri jakeille ja vuositasolla tuotettavan bioenergian määrä. Laitoksen kapasiteetti tonnia/vuosi Raaka-aine Määrä tonnia/vuosi Ominaiskaasuntuotto m 3 CH4/tonni Tuotettu bioenergia MWh/vuosi Maatalouden sivutuotteet Lietelanta Kuivalanta Kasvibiomassa Teollisuuden ja yhdyskuntien sivutuotteet Prosessikuvaukset Yhteensä Laitoksen oma käyttö (sähkö- ja lämpöenergiana) Ylijäämä Pääprosessit biokaasulaitoksella jakaantuvat käsiteltävien sivutuotteiden vastaanottoon ja esikäsittelyyn sekä niiden päästöjen hallintaan, sivutuotteiden hygienisointiin (lanta, kolmannen riskiluokan eläinperäinen materiaali ja yhdyskuntalietteet), biologiseen käsittelyyn, vedenerotukseen sekä biokaasun käsittelyyn. Lohkokaavio laitoksen prosesseista on kuvassa 2.

10 10 Kuva 2. Lohkokaavio biokaasulaitoksen prosesseista. Vastaanotto ja esikäsittely Raaka-aineet vastaanotetaan laitoksella suljetusti vastaanottoaltaaseen. Nestemäinen materiaali puretaan säiliöautosta suoraan altaaseen vastaanottoputken kautta, yhdistelmärekoissa ja kuorma-autoissa tuotava materiaali puretaan vastaanottohallissa vastaanottoaltaaseen avattavan kannen kautta. Vastaanottohalli ja vastaanottoallas ovat alipaineistettuja ja niistä poistettava ilma johdetaan hajukaasujen käsittelyyn. Vastaanoton yhteydessä suoritetaan kuljetusauton pesut. Pesuvedet johdetaan suoraan vastaanottoaltaaseen, jolloin vastaanottotiloista ei muodostu jätevesiä. Vastaanottoaltaasta sekoitettu materiaali johdetaan murskapumpun kautta puskurisäiliöön (lohkokaaviossa esivarastosäiliö). Murskapumppu homogenisoi massan alle 12 mm palakokoon ennen hygienisointia. Mm. Vehmaan laitokselta saatujen kokemusten perusteella aineksen käymisprosessi käynnistyy jo puskurisäiliössä, jolloin massa alkaa tuottaa biokaasua. Tästä syystä puskurisäiliö toteutetaan tiiviinä reaktorirakenteena, josta esikäymiskaasut johdetaan biokaasulinjastoon niiden energiasisällön hyödyntämiseksi ja hajupäästöjen hallitsemiseksi. Puskurisäiliö toimii näin ollen laitoksen esimädättämönä. Hygienisointi Kaikki laitoksella käsiteltävä materiaali hygienisoidaan ennen anaerobiprosessiin johtamista. Käsiteltävät materiaalit pumpataan puskurisäiliöstä hygienisointiyksiköihin lämmönvaihtimien kautta. Lämmönvaihtimissa materiaalin lämpötila kohotetaan +70 o C:een yhden tunnin ajaksi. Hygienisointiyksiköt toimivat rinnakkaisina panosprosesseina, jolloin materiaalin syöttö biologiseen prosessiin ei katkea. Hygienisointiyksiköt ovat täyssekoitteisia, eristettyjä säiliörakenteita. Säiliöt ovat kaasu- ja vesitiiviitä eivätkä aiheuta päästöjä ympäristöön. Biokaasulaitoksen valvomojärjestelmä kerää hygienisoinnin käsittelylämpötilat automaattisesti tietokantaan, josta ne on toimitettavissa biokaasulaitoksen toimintaa lannoitevalmistelain ja sivutuoteasetuksen kautta

11 11 valvoville viranomaisille. Hygienisointivaihetta ei voida ohittaa, ja käsittelylämpötilan jäädessä alle tavoitelämpötilan (+70 o C) kierrätetään materiaali uudelleen käsiteltäväksi. Anaerobinen käsittely Hygienisointivaiheen jälkeen lietteet johdetaan anaerobiseen käsittelyyn. Materiaalit käsitellään hapettomissa olosuhteissa täyssekoitteisessa ja jatkuvatoimisessa suljetussa reaktorissa o C:ssa vuorokauden aikana siten, että sen mineralisoitumisaste nousee noin 30 %:sta %:iin. Lietteen mineralisoitumisen yhteydessä prosessista saadaan talteen biokaasua. Anaerobinen käsittely toteutetaan kahdessa noin m 3 :n reaktorissa, joiden seinämäkorkeus on noin 20 metriä ja halkaisija noin 16 metriä. Käsittelyn aikana orgaanisen aineksen hajotessa muodostuu vettä sekä metaanikaasua ja hiilidioksidia eli biokaasua. Biokaasu sisältää myös vähäisiä määriä rikkivetyä (noin 0,1 0,3 %), joka puhdistetaan biokemiallisessa pesurissa (rikkipesuri) ennen biokaasun polttamista. Orgaanisen aineksen hajoaminen alentaa käsiteltävien materiaalien kuiva-ainepitoisuutta, mikä riippuu kuiva-aineksen sisältämän orgaanisen aineksen osuudesta ja sen hajoamisasteesta. Prosessin tuottama biokaasu vähentää käsiteltävän materiaalin massaa ja tilavuutta noin 4 8 %. Käytännössä laitoksen massataseen materiaalista tuotetun biokaasun määrällä ei ole merkittävää vaikutusta, koska laitoksella käytetään erityisesti kuljetuskaluston puhdistamiseen vettä, joka johdetaan prosessiin. Lisäksi hajukaasujen ja biokaasun käsittelyssä kulutetaan vettä, joka samoin lisää lopputuotteiden kokonaismäärää. Biokaasuvarasto Biokaasu johdetaan biokaasuvarastoon, jonka tilavuus riittää mitoitusarvon mukaisesti noin neljän tunnin kaasuntuotantoa varten. Häiriötilanteessa biokaasuvarasto voi toimia pidempiaikaisenakin varastona, kun lietteen pumppaus reaktoreihin lopetetaan. Mädätteen välivarastointi Reaktoreista käsitelty materiaali eli mädäte puretaan pumppaamalla mädätteen välivarastoaltaaseen (lohkokaaviossa jälkivarastoallas). Allas on kaasutiivis mädätteen sisältämän ja sen jatkohajoamisen tuottaman biokaasun talteen ottamiseksi. Mädätteen välivarastoallas on maanpäällinen terässäiliö. Veden erotus ja rejektiveden käsittely Anaerobisen käsittelyn ja välivarastoinnin jälkeen mädäte johdetaan vedenerotukseen, joka sijoittuu humuksen välivarastointihalliin. Vedenerotus toteutetaan lingolla, jossa mädätteestä saadaan erotettua kaksi ravinnejaetta, fosforipitoinen kuiva-aines ja typpipitoinen nestejae. Vedenerotuksessa saatava typpineste johdetaan rejektivesialtaisiin tai suoraan konsentrointiproses-

12 12 siin. Konsentrointiprosessina toimii mekaaninen esikäsittely (välppä tai siivilä), biologinen käsittely liukoisen helposti hajoavan orgaanisen aineksen poistamiseksi, kiintoaineksen poisto flotaatiolla ja ammoniumstrippaus, jossa rejektiveden sisältämä ammoniumtyppi otetaan ph-arvon säädön ja korkean lämpötilan avulla yli 90 % tehokkuudella talteen. Prosessissa käsiteltävä vesi johdetaan paineviemäriä pitkin vedenerotuksesta suoraan ilmastusaltaaseen, johon on upotettu mikrosuodatinelementtejä (200 nm huokoskoko). Ilmastusvaiheen tarkoituksena on poistaa rejektiveden kiinto- ja hienoaines sekä bakteerit ja alentaa rejektiveden COD-, BODja fosforipitoisuutta. Prosessin suunnittelussa pyritään välttämään nitrifikaatiota. Biokaasureaktoreista poistettavan mädätteen sisältämästä liukoisesta typestä noin 10 % on ammoniakkimuodossa, jonka oletetaan poistuvan ilmastusilman mukana prosessista. Ammoniakin haihtumisen johdosta ilmastusaltaan poistoilma kytketään laitoksen hajukaasujen käsittelyprosessiin ammoniakin käsittelemiseksi. Ilmastusvaiheessa muodostuva bioliete sekä suodatuksen konsentraatti palautetaan takaisin biokaasulaitoksen esimädättämöön. Suodatusjärjestelmä perustuu 200 nm huokoskoon omaaviin keraamisiin kalvoihin, jotka omaavat erittäin suuren kestävyyden mekaaniselle rasitukselle. Kalvoelementit upotetaan ilmastusaltaaseen ja ne toimivat alipaineen alaisina, ts. suodatettava neste imetään kalvopinnan lävitse. Kalvot puhdistetaan automaattisesti vastavirtahuuhtelulla. Vastavirtahuuhtelun yhteydessä käytetään kerran viikossa myös puhdistuskemikaaleja (natriumhypokloriitti, sitruunahappo, NaOH). Suodatettu vesi johdetaan lämmönvaihtimen ja ph-arvon säädön kautta strippaukseen, jossa veden sisältämä ammoniumtyppi erotetaan pesurissa nesteestä ammoniakkikaasuna. Pesuri on täytekappalekolonni, jossa vesi johdetaan kolonnin yläosaan ilmavirtaa vastaan ja vesi poistetaan kolonnin alaosasta. Käsittelyssä kaasufaasiin erotettu ammoniakki johdetaan kaksivaiheiseen talteenottoprosessiin. Ensimmäisessä vaiheessa ammoniakkikaasun konsentrointiprosessia strippauksesta poistettava kaasu johdetaan lauhduttimeen, jossa kaasun lämpötilaa lasketaan ja osa kaasun vesihöyrystä lauhtuu, ja ammoniakkia poistuu kaasusta nesteen mukana lauhdesäiliöön. Toisessa käsittelyvaiheessa jäljelle jäänyt ammoniakkikaasu johdetaan kemialliseen pesuriin, jossa ammoniakki sidotaan pesurissa kierrätettävään nesteeseen ph-säädön avulla. Säätökemikaalina käytetään rikkihappoa, typpihappoa tai suolahappoa konsentraattiliuoksen markkinatilanteen mukaan. Typpikonsentraatti johdetaan noin 500 m 3 :n varastosäiliöön ja hyötykäyttöön. Osa muodostuvasta typpikonsentraatista toimitetaan välivarastoitavaksi ja hyödynnettäväksi Heikas Oy:n tilalle Kauhavalle lietekuljetusten paluukuormana. Muodostuva jätevesi viemäröidään jätevedenpuhdistamolle.

13 13 Konsentroimaton rejektivesi soveltuu myös sellaisenaan lannoitekäyttöön, mikäli raaka-aineena ei ole käytetty puhdistamolietettä. Siten mahdollisissa konsentrointiprosessin häiriö- ja huoltotilanteissa se voidaan ohjata suoraan jatkokäyttäjille. Typpinestettä tai fraktioimatonta mädätettä on mahdollista kuljettaa välivarastoitavaksi Heikas Oy:n ja Kauhapork Oy:n sikaloiden lietesäiliöihin (yhteensä noin m 3 ) Kauhavalle. Alustavien neuvottelujen perusteella on myös mahdollista käyttää varoaltaina Lapuan Peruna Oy:n asfaltoitua solunesteallasta (allaskapasiteetti m 3 ) vuosittain välisenä aikana, mikäli altaassa ei ole Lapuan Peruna Oy:n solunestettä sekä Lapuan Peruna Oy:n kahta maavaraista m 3 :n allasta vuosittain välisenä aikana, mikäli niitä ei tarvita solunesteen varastointiin. Humuksen varastointi ja hyödyntäminen Linkokuivattu kuiva-aines johdetaan erilliselle välivarastoalueelle, missä sitä välivarastoidaan katetussa noin m 3 :n välivarastohallissa. Varastoinnin aikana tapahtuu myös humuksen jälkistabiloituminen. Humus toimitetaan varastohallista stabiloitumisjakson jälkeen pääasiassa viljelijöille ja muille jatkokäyttäjille maanparannusaineeksi. Mikäli raaka-aineena käytetään puhdistamolietettä, fraktioimaton mädäte soveltuu sellaisenaan maanparannusaineeksi, jolloin mahdollisissa vedenerotuksen häiriö- ja huoltotilanteissa se voidaan ohjata suoraan jatkokäyttäjille. Toiminnan laajentuessa, mikäli humukselle sellaisenaan ei löydy riittävästi vastaanottajia taloudellisesti kannattavan kuljetusmatkan etäisyydeltä, toteutetaan laitokselle humuksen bioterminen kuivaus- ja rakeistusprosessi. Hajukaasujen käsittely Hajukaasujen käsittely toteutetaan kahdessa linjassa. Alhaisen hajupitoisuuden omaavat kaasut imetään vastaanottohallista ja muista prosessitiloista, joissa hajua aiheuttavia kaasuja voi vapautua, ja johdetaan biokemialliseen pesuriin. Biokemiallisessa pesurissa hajukaasujen sisältämät orgaaniset yhdisteet sidotaan kemikaaleilla (emäs tai happo) ja sitomatta jääneet yhdisteet hapetetaan biologisesti. Hapetustehoa voidaan myös parantaa eri kemikaalien avulla. Vastaanottoaltaasta poistettava kaasu käsitellään ensimmäisessä vaiheessa otsonilla tai muulla hapettavalla kemikaalilla ja johdetaan sen jälkeen samaan biokemialliseen pesuriin muiden laimeampien kaasujen kanssa. Vastaanotto- ja prosessitilojen pinta-alan ollessa noin 550 m 2 on tiloista käsittelyyn johdettavan kaasun määrä noin m 3 /h. Laitoksen ilmanvaihdossa kiinnitetään erityistä huomiota korvaus- ja poistoilman suhteiden optimointiin, joka tapahtuu automaattisesti laitoksen päävalvomon avulla. Suunnitteluvaiheen arvion mukaan prosessitiloista poistettavan kaasun hajupitoisuus on noin HY/m 3, joten käsittelyyn johdettava kuormitus on noin HY/h eli HY/s. Vastaanottoaltaasta poistettava kaasumäärä on noin 500 m 3 /h ja arvioitu hajupitoisuus on noin HY/m 3, jolloin vastaanottoaltaan kuormitus hajukaasujen käsittelyyn on noin

14 HY/h eli HY/s. Yhteensä käsittelyyn johdettava hajukuorma on siten yhteensä noin HY/s. Tavoitekäsittelyteho 92 % alentaa siten laitoksen käsittelyn jälkeisen hajukuormituksen tasolle HY/s, mikä vastaa hajupitoisuutta HY/m 3. Biokemiallinen pesuri käyttää noin 5-10 m 3 prosessivettä vuorokaudessa. Pesurin poistovesi on hapanta ja vesi johdetaan anaerobisesti käsitellyn lietteen eli mädätteen jälkikaasuuntumisaltaaseen (lohkokaaviossa jälkivarastosäiliö), mikä osaltaan vähentää ammoniumtypen haihtumista lopputuotteista ammoniumtypen reagoidessa rikkiyhdisteiden kanssa muodostuu ammoniumsulfaattia. Hajukaasujen käsittelyn jälkeen poistoilma johdetaan purkuputkeen, joka purkaa käsitellyn ilman vähintään 10 metrin korkeuteen. Siten hajukaasujen käsittelyn ollessa häiriötilassa hajua aiheuttavat yhdisteet laimenevat eivätkä aiheuta merkittäviä hajuhaittoja lähiympäristölle. Sekä hajukaasujen biokemialliselle käsittelylle että biokaasun rikinpoistoyksikölle otetaan varojärjestelmänä käyttöön aktiivihiilisuodatus, jolla turvataan kaasujen puhdistustehokkuus myös biokemiallisten pesurien mahdollisissa häiriö- ja huoltotilanteissa. Biokaasun jatkokäsittely Biokaasun käsittelyn tarpeen määrittelee kaasun loppukäyttö. Laitoksella voidaan tuottaa lämpöenergiaa biokaasukattilassa sekä sähköä ja lämpöä CHP-laitoksella. Kattila- ja CHP-käyttö edellyttävät biokaasun käsittelyltä veden erotusta, rikkivedyn puhdistamisen tasolle <200 ppm sekä kaasun paineistuksen noin 100 mbar tasolle. Kaasun kuivaaminen (veden erotus) toteutetaan jäähdyttämällä biokaasu lähelle kastepistettä, jolloin kaasun sisältämä vesihöyry kondensoituu ja erottuu kaasusta. Prosessissa muodostuva vesi johdetaan mädätteen välivarastosäiliöön. CHP-yksikkö on ensisijaisesti suunniteltu sijoitettavaksi anaerobiprosessin yhteyteen. Vaihtoehtoisesti yksikkö voidaan sijoittaa Ciba Finland Oy:n tuotantolaitoksen välittömään läheisyyteen. Rikkivety poistetaan biokaasusta noin 95 % tehokkuudella biokemiallisella pesurilla. Prosessin käyttämä vesi (5-15 m 3 vuorokaudessa) johdetaan mädätteen välivarastosäiliöön. Veden sisältämät rikkiyhdisteet reagoivat erityisesti ammoniumtypen kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia ja vähentäen ammoniumtypen vapautumista ilmakehään lopputuotteista. Kemikaalit ja vedenkäyttö Biokaasulaitoksella käytetään hyvin vähän kemikaaleja. Rutiinikäytössä olevat kemikaalit ovat lähinnä pesu- ja desinfiointiaineita. Lisäksi hajukaasujen ja rejektiveden käsittelyprosesseissa saatetaan käyttää peruskemikaaleja

15 15 prosessin ph-tason säätämiseksi ja rikin tai typen yhdisteiden sitomiseksi. Tarvittaessa mädätteen vedenerotusta voidaan tehostaa polymeerin lisäämisellä. Kemikaalit varastoidaan asianmukaisesti laitoksen piha-alueella erikseen merkityillä ja toisistaan erotetuilla (hapot ja emäkset) alueilla. Ulkona laitosalueella varastoidaan lipeää sekä rikki-, typpi- tai suolahappoa kumpaakin m 3 :n säiliöissä. Säiliöiden ympärille rakennetaan keräysaltaat, joista tehdään putkitus vastaanottoaltaaseen. Käytettävät kemikaalit ja arvio käyttömääristä on esitetty taulukossa 3. Laitokseen ylösajoon tarvittava lämpö tuotetaan öljyllä. Öljy varastoidaan piha-alueella maanpäällisessä noin 3 m 3 :n säiliössä. Viemäröintijärjestelmä varustetaan öljynerotuskaivolla, jolloin esim. kuljetuskaluston tai öljysäiliön vuodot saadaan hallitusti erotettua. Taulukko 3. Arvio biokaasulaitoksella käytettävistä kemikaaleista. Kemikaali Käyttötarkoitus Arvio käyttömäärästä tonnia/vuosi Natriumhydroksidi (NaOH) Rikkihappo (H 2SO 4) Polymeeri Natriumhypokloriitti/sitruunahappo Hajukaasujen käsittely Hajukaasujen käsittely, rejektiveden käsittely Mädätteen linkokuivauksen tehostaminen Suodatinten pesu Biokaasulaitos kuluttaa vettä kalustojen pesussa noin 10 m 3 ja hajukaasujen käsittelyprosessissa noin 5-10 m 3 vuorokaudessa. Hajukaasujen käsittelyprosessissa käytetään laitoksen vedenkäsittelystä saatavaa vettä. Talousveden tarve laitoksella on siten arviolta 10 m 3 vuorokaudessa. Laitos liittyy kunnalliseen vesijohtoverkostoon. Lappavesi Oy:n pääputki kulkee laitoksen kohdalla valtatien 16 pohjoispuolella. Paras käyttökelpoinen tekniikka Hakijan mukaan biokaasulaitos on parasta käyttökelpoista tekniikkaa lietemäisten ja biohajoavien jätteiden biologisessa käsittelyssä. Anaerobinen biohajoavien jätteiden keskitetty käsittely on myös ympäristön kannalta parhaan käytännön soveltamista. Elokuussa 2006 julkaistussa Euroopan komission parasta käyttökelpoista tekniikkaa jätteiden käsittelyssä esittelevässä asiakirjassa (BREF) mainitaan anaerobinen käsittely ensimmäisenä biologisista jätteiden käsittelymenetelmistä. Anaerobisen käsittelyn käyttäminen eri biohajoavien jätteiden yhteiskäsittelynä tuo asiakirjan mukaan prosessille ja ympäristölle lisäarvoa. Biokaasulaitoksen osaprosessien osalta laitos edustaa parasta käyttökelpoista tekniikkaa seuraavasti: Vastaanotto Bref-asiakirjan mukaisesti parasta käyttökelpoista tekniikkaa on - lietteiden ja kiinteiden jätteiden vastaanotto suljettuihin tiloihin - suljettujen altaiden ilmanvaihto ja tarvittaessa poistoilman käsittely - vastaanottohallin ilmanvaihtojärjestelmän toteuttaminen kohdennetuilla poistoputkistoilla

16 16 - vastaanottoaltaiden ja tilojen suunnittelu mahdollisimman lyhyellä viipymällä - vastaanottotilojen säännöllinen puhdistaminen - automaattiovien käyttö vastaanottotiloissa Lapuan biokaasulaitokselle toimitettavat raaka-aineet otetaan vastaan suljetussa hallissa ja johdetaan suoraan suljettuihin altaisiin. Altaista ja vastaanottohallista poistetaan haisevat yhdisteet hallitusti hajukaasujen käsittelyyn tai kaasulinjaan hyödynnettäväksi. Hallista poistetaan ilmaa käsittelyyn kohdepoistoilla. Vastaanottoallas on suunniteltu siten, että lietemäärää voidaan säätää altaan pinnankorkeutta muuttamalla ja altaan maksimitilavuus mahdollistaa materiaalien vastaanottamisen arkipäivisin laitoksen toimiessa kuitenkin jokaisena viikon päivänä. Laitoksen omavalvontasuunnitelmassa huomioidaan laitoksen vastaanottotilojen puhtaanapito, ja laitoksen käyttöhenkilöstön koulutuksessa kiinnitetään erityistä huomiota hygieenisten epäkohtien korjaamiseen sekä hygieenisten riskien välttämiseen. Vastaanottohalli varustetaan automaattisilla ovilla. Lisäksi asiakirja määrittelee parhaaksi käyttökelpoiseksi tekniikaksi - laitoksen prosesseihin parhaiten soveltuvien jätteiden yhdistäminen kuten puhdistamolietteen, orgaanisten teollisten jätteiden, elintarviketeollisuuden jätteiden, maatalouden jätteiden ja yhdyskuntien orgaanisten jätteiden yhdistäminen oikean ravinne- ja kosteustasapainon saavuttamiseksi - jatkuva kehitystyö ja toiminnan seuranta laitoksen prosessien ja ohjausjärjestelmien tehostamiseksi Lapuan biokaasulaitoksella toteutetaan nämä menettelytavat. Homogenisointi Asiakirjan mukaan kaikki jätteiden mekaaniset prosessoinnit toteutetaan suljetuissa tiloissa. Lapuan biokaasulaitoksella homogenisointi toteutetaan tiiviissä esimädätysreaktorissa. Hajukaasujen käsittely Asiakirjan mukaan parasta käyttökelpoista tekniikkaa on käsitellä jätteiden vastaanotosta ja prosessoinnista muodostuvat haisevat yhdisteet. Parhaaksi käyttökelpoiseksi tekniikaksi asiakirja esittää biosuodattimen ja pesurin käyttöä. Lapuan biokaasulaitoksella toteutetaan hajukaasujen poisto ja johtaminen kaksivaiheiseen käsittelyyn vastaanottohallista, vastaanottoaltaasta sekä veden erotuksesta. Homogenisointisäiliöstä konsentroituneempi kaasu johdetaan biokaasulinjaan ja edelleen CHP-yksiköille hyödynnettäväksi.

17 17 Hygienisointi Asiakirja ei ota kantaa anaerobisen käsittelyn hygieenisten ominaisuuksien parantamiseen. Prosessi tuo kuitenkin merkittävää lisäarvoa laitoksen lopputuotteiden hygieeniseen laatuun ja näin ollen edustaa ympäristön kannalta parasta käyttökelpoista tekniikkaa. Hygienisointi lisää myös biokaasuntuottoa ja näin ollen parantaa laitoksen energiatasetta. Biokaasun tuoton parantaminen on yksi Bref-asiakirjassa esitetyistä parhaista menettelytavoista. Anaerobinen käsittely Asiakirjan mukaan anaerobinen käsittely on parhaan käyttökelpoisen tekniikan mukaista jätteiden käsittelyä. Parhaan käyttökelpoisen tekniikan mukaista toimintaa on mm. seurata käsittelyyn johdettavien ja käsiteltyjen materiaalien COD-, BOD-, N-, P- ja Cl-arvoja, kierrättää tarvittaessa jätevettä reaktoriin, maksimoida biokaasun tuotto ja termofiilinen käsittely. Lapuan biokaasulaitoksen anaerobiprosessi toimii mesofiilisella lämpötilaalueella, mutta osaprosessia edeltää hygienisointivaihe, jossa materiaali pidetään tunnin ajan 70 o C lämpöasteessa. Laitoksen biokaasun tuotto on maksimoitu, ja tuotettu biokaasu hyödynnetään kokonaisuudessaan lämpönä ja sähkönä. Biokaasun puhdistaminen ja hyödyntäminen Asiakirjan mukaan - anaerobisesta prosessista muodostuvan biokaasun polttamisesta muodostuvien haitallisten yhdisteiden määrää voidaan vähentää erityisesti rikkivedyn vähentämisellä poltettavasta kaasusta - biokaasun hyödyntäminen sähköntuotannossa paremmalla kuin 30 %:n hyötysuhteella on parasta käyttökelpoista tekniikkaa Lapuan biokaasulaitoksella toteutetaan rikin poisto biokemiallisessa pesurissa. Lisäksi rinnakkaisena rikinkäsittelyjärjestelmänä laitoksella toteutetaan aktiivihiilisuodatus, jolla varmistetaan rikinpoisto ja biokaasun hyötykäyttömahdollisuus biokemiallisen pesurin ollessa häiriö- tai huoltotilassa. Laitoksen CHP-yksiköiden sähköntuoton hyötysuhde (37 39 %) on huomattavasti korkeampi kuin Bref-asiakirjassa mainittu >30 %. Lannoitevalmisteiden jälkivarastointi Asiakirjan mukaisesti kaikki varastoinnit tulee toteuttaa siten, ettei maaperään pääse johtumaan haitallisia aineita. Lapuan biokaasulaitoksen lopputuotteiden välivarastointi toteutetaan hyväksytyissä säiliö- ja varastorakenteissa. Nestemäinen typpikonsentraatti varastoidaan tiiviissä säiliöissä ja humuslannoite tiiviissä, katetussa varastohallissa. Molemmille jakeille hankitaan ennen toiminnan käynnistämistä vuoden kapasiteetille riittävä varastointitila.

18 18 Rakenteiden, tekniikan ja toiminnan osalta Lapuan biokaasulaitos edustaa parasta käyttökelpoista tekniikkaa ja ympäristön kannalta parhaita käytäntöjä mm. seuraavilta osin: Laitoksen rakenteet, tekniikka ja infrastruktuuri: - laitosalue asfaltoidaan soveltuvin osin ja varustetaan sadevesien kaksoisviemäröintijärjestelmällä - laitos varustetaan tarvittavilla suojaus- ym. rakenteilla (vuotojen esto, poistokaasujen käsittely ym.) - laitosalueen pohja- ja muut eristerakenteet tehdään tiiviinä asetettujen vaatimusten mukaisesti - muodostuvien lopputuotteiden välivarastointi järjestetään asianmukaisesti - laitoksen käsittelymenetelmät ja lopputuotteiden laatu täyttävät toiminnalle lainsäädännössä asetetut vaatimukset - laitoksessa käytettävät käsittelytekniikat ovat ajanmukaisia ja koeteltuja ratkaisuja - raaka-aineiden vastaanottoon, esikäsittelyyn, siirtoon ja prosessointiin liittyvien tilojen poistoilma ohjataan käsittelyyn - haju- ja poistokaasujen käsittelyssä käytetään ajanmukaisia ja koeteltuja ratkaisuja - hajukaasujen käsittelylle toteutetaan varojärjestelmät - toimintaan liittyvissä kuljetuksissa pyritään ympäristövaikutusten lieventämiseksi suurempiin eriin - laitosalueelle järjestetään riittävä valvonta ja laitos voidaan liittää kaukovalvontaan Hoito, kunnossapito ja tarkkailu: - toiminnanharjoittajalla on toiminnan laatuun ja laajuuteen nähden riittävä asiantuntemus - käsiteltävän lietteen, laitoksen lopputuotteiden ja toiminnassa muodostuvien päästöjen määrää sekä laatua tarkkaillaan säännöllisesti ympäristöviranomaisen hyväksymien suunnitelmien mukaisesti - laitoksen toiminnasta raportoidaan valvoville viranomaisille (ympäristökeskus ja Evira) viranomaisten edellyttämällä tavalla Energiatehokkuus Tuotetun biokaasun määrä riippuu laitoksella prosessoitavien raaka-aineiden orgaanisen aineen pitoisuudesta. Sivulla 8 taulukossa 2 on esitetty raakaaineiden ominaiskaasuntuottopotentiaalit ja saatavan bioenergian määrä sekä laitoksen omaan käyttöön kuluvan energian määrä. Laitoksen omaan käyttöön kuluu energiaa noin 12 % laitoksen tuottamasta energiamäärästä. Näin ollen laitoksen energiatase on vahvasti positiivinen. Laitoksen tuottama energia on uusiutuvista jäte- ja sivuvirroista jalostettua, paikallisesti tuotettua puhdasta bioenergiaa. Ylijäämäenergia on tarkoitus tuottaa laitoksella lämmöksi ja sähköksi. Sähkö johdetaan valtakunnan verkkoon ja lämpöenergia hyödynnetään alueen muissa yrityksissä. Biokaasua

19 19 voidaan johtaa myös sellaisenaan teollisuuden käyttöön korvaamaan esim. propaanin käyttöä. Sopimuksia ylijäämäenergian hyödyntämisestä ei ole vielä solmittu. YMPÄRISTÖKUORMITUS JA SEN RAJOITTAMINEN Päästöt ilmaan Laitoksella syntyy haisevia yhdisteitä erityisesti orgaanisten yhdisteiden happokäymisen yhteydessä. Laitoksen prosessi on suljettu ja laimeammat hajukaasut vastaanottohallista sekä linkohuoneesta johdetaan hajukaasujen käsittelyn kautta ilmaan. Muut kaasut johdetaan biokaasulinjaston kautta CHPyksikköön tai biokaasukattilaan hyödynnettäväksi. Hajukaasut johdetaan käsittelyn jälkeen purkuputkeen, joka purkaa ne 10 metrin korkeuteen. Vain poikkeustilanteissa biokaasu johdetaan soihtupolttoon, josta poltettava kaasu vapautuu ilmaan. Biokaasun soihtupolttoa käytetään laitoksen häiriötilanteissa, esimerkiksi silloin, kun biokaasun puhdistus rikin yhdisteiden poistossa ei ole toimintakunnossa. Tällöin biokaasua ei voida johtaa CHP-yksikölle vaan kaasu soihtupoltetaan. Koska soihtupolttimen suunnittelu perustuu lyhyeen viipymään (<3 sekuntia) NO x -yhdisteiden muodostumisen ehkäisemiseksi, eivät rikkiyhdisteet välttämättä poistu soihtupolton aikana täydellisesti. Silloin hajukuormitus on merkittävästi normaalia toimintaa korkeampi. Laitoksen läheisyydessä tämän tyyppisen häiriön havaitseminen on kuitenkin vaikeaa, koska soihtupolttimesta poistuva ilma on kuumaa ja se kulkeutuu pois laitoksen läheisyydestä. Varajärjestelmänä tällaisissa tilanteissa toimii rikinpoistossa aktiivihiilisuodatus. Biokaasulaitoksessa käsitelty mädäte, joka prosessoidaan humukseksi, ja rejektivesi eivät aiheuta merkittävää hajuhaittaa. Vehmaan biokaasulaitoksella on välivarastoitu rakeistamatonta humusta eikä siitä ole toiminnanharjoittajan mukaan aiheutunut hajuhaittoja. Biokaasulaitosprosessissa lietteen orgaanisen aineksen hajoamisen johdosta myös lietteen haju muuttuu ja haisevien yhdisteiden pitoisuus vähenee huomattavasti. Vehmaan biokaasulaitoksella on tutkittu Jyväskylän yliopiston toimesta (Nykänen ym., 2005) hajua aiheuttavien yhdisteiden pitoisuuksien muutosta anaerobisen käsittelyn aikana ja tulokset olivat erittäin hyviä. Käsittelemättömästä lietteestä määritettiin yli 30 erilaista yhdistettä, joiden pitoisuus aleni biologisen käsittelyn vaikutuksesta keskimäärin 98 %, ja useimpien yhdisteiden pitoisuus aleni alle määritysrajan (100 %). Metaanin polton päästöt Laitoksen anaerobiprosessissa tuotetun biokaasun sisältämästä metaanista voidaan CHP-yksikössä tuotetun sähkö- ja lämpöenergian lisäksi tuottaa tarvittaessa lisälämpöä erillisessä kattilassa.

20 20 Metaanin palaessa täydellisesti muodostuu pääasiassa vettä ja hiilidioksidia. Biokaasun poltossa voi lisäksi muodostua mm. typen oksideja (NO x ), rikkidioksidia (SO 2 ), hiilimonoksidia (CO) ja hiilivetyjä (HC) kuten muidenkin orgaanisten hiiliyhdisteiden polttamisessa. Biokaasun polton päästöjen on todettu olevan yleisesti pienempiä kuin fossiilisten ja muiden biopolttoaineiden päästöt johtuen polttoaineen puhtaudesta. Lisäksi uusiutuvaan raaka-aineeseen perustuva energiahuolto tuottaa hiilidioksidivapaata energiaa, koska kasvit sitovat hiilidioksidia yhteyttäessään. Liikenteen pakokaasupäästöt Biokaasulaitokselle käsiteltäväksi tuotavien raaka-aineiden sekä muodostuvien lannoitejakeiden kuljetuksista aiheutuu pakokaasupäästöjä ilmaan. Näitä ovat esim. typen oksidit (NO x ), hiilimonoksidi eli häkä (CO), hiukkaset ja epätäydellisestä palamisesta syntyvät hiilivedyt (HC). Biokaasulaitoksen liikenteestä aiheutuvien päästöjen määrä on arvioitu käyttäen LIISA pakokaasupäästöjen laskentajärjestelmän (VTT) mukaisia päästökertoimia. Kunkin yhdisteen vuosittainen kokonaispäästö saadaan kertomalla auton vuosittain ajama kilometrimäärä yhdisteen päästökertoimella. Laskelmissa on käytetty keskimääräisenä ajomatkana 40 km/ajosuorite. Päästökertoimet ovat puoliperävaunullisen rekan päästöjä vuonna 2005 keskimääräisellä kalustoiällä maantieajossa. Päästöjen määrä on esitetty taulukossa 4. Taulukko 4. Biokaasulaitoksen liikenteen laskennalliset pakokaasupäästöt ilmaan vuodessa. Laitoksen kapasiteetti tonnia/vuosi Raskaan liikenteen ajosuoritteet/viikko 100 Raskaan liikenteen ajomäärä 1) kilometriä/vuosi Ilmapäästöt tonnia/vuosi CO 0,290 HC 0,183 NO x 1,428 Hiuk. (PM) 0,051 CH 4 0,012 N 2O 0,007 SO 2 0,0013 CO 2 210,31 1) Huomioitu yhden ajosuoritteen osalta 40 kilometrin ajomatka Jätevedet ja päästöt vesiin sekä viemäriin Laitokselta johdetaan typpinesteen konsentrointiprosessissa syntyvää jätevettä viereiselle puhdistamolle noin m 3 vuodessa. Laitoksen vesitase on esitetty kuvassa 1 sivulla 5. Arvio puhdistamokuormituksesta on esitetty taulukossa 5. Myös laitoksen sosiaalitilojen jätevedet viemäröidään jätevedenpuhdistamolle. Laitosalueen sadevedet johdetaan kaksoisviemäröintijärjestelmän avulla normaalitilanteessa sadevesiviemärinä toimivaan laitosalu-