BIOKAASULAITOKSEN RAKENNUSHANKE

Transkriptio

1 BIOKAASULAITOKSEN RAKENNUSHANKE Vambio YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTISELOSTUS Kesäkuu 2007 Watrec Oy Koulukatu FORSSA

2 BIOKAASULAITOKSEN RAKENNUSHANKKEEN YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOIN- TISELOSTUS Etusivun kuvat: Biokaasulaitoksen havainnekuva Watrec Oy; maisemakuva: H.Caven, Watrec Oy Karttakuvat: Suomen ympäristökeskus: Hertta tietokanta, Watrec Oy:n sopimusnro: SYKE/TK-H191/06 Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ JOHDANTO HANKKEEN LÄHTÖKOHTA, TAVOITTEET JA SUUNNITTELUTILANNE HANKKEEN NIMI HANKKEESTA VASTAAVA JA YHTEYSTAHOT HANKKEEN TAVOITTEET HANKKEEN SUUNNITTELU- JA TOTEUTTAMISAIKATAULU HANKKEEN KOKONAISKUVAUS HANKKEEN YLEISKUVAUS HANKKEEN SIJOITTUMINEN JA MAANKÄYTTÖTARVE Sijoituspaikkavaihtoehtojen kartoitus Valittu sijoituspaikka ja hankkeen maankäyttötarve BIOKAASULAITOKSEN PROSESSIKUVAUKSET Yleistä Suunnitteilla olevan laitoksen pääprosessit BIOKAASULAITOKSEN INFRASTRUKTUURI JA RAKENNUKSET SEKÄ NIISSÄ TAPAHTUVAT TOIMINNOT Sivutuotteiden vastaanotto ja esikäsittely Hajukaasujen käsittely Hygienisointi Renderöinti Anaerobinen käsittely Vedenerotus Lopputuotteiden jatkojalostus Biokaasun jatkojalostus Humuksen jatkojalostus Typpinesteen jatkojalostus ja veden viemäröinti Piha-alueet, tiet ja liikennejärjestelyt KÄSITTELYYN VASTAANOTETTAVIEN MATERIAALIEN MÄÄRÄ, LAATU JA ENERGIANTUOTTOPOTENTIAALI MUODOSTUVAT JÄTTEET JA JÄTEVEDET LIITTYMINEN MUIHIN HANKKEISIIN JA SUHDE LUONNONVAROJEN KÄYTTÖÄ JA YMPÄRISTÖNSUOJELUA KOSKEVIIN SUUNNITELMIIN JA OHJELMIIN Valtakunnallinen ja alueelliset jätesuunnitelmat Lounais-Suomen ympäristöohjelma Kansallinen ilmastostrategia HANKKEEN YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTIMENETTELYN KULKU JA VUOROVAIKUTUS

3 4.1. YVA-MENETTELYN TARKOITUS JA VAIHEET ARVIOINTIOHJELMAN LAATIMINEN OHJELMAVAIHEEN TIEDOTTAMINEN JA VUOROVAIKUTUS Yleisötilaisuus Jukolan kylätalolla, Vampulassa Tutustumismatka Biovakka Oy:n biokaasulaitokselle Vehmaalle YHTEYSVIRANOMAISEN LAUSUNTO YVA-OHJELMASTA Ohjelmalausunnon tarkennukset VUOROPUHELUN JA VIRANOMAISLAUSUNNON HUOMIOON OTTAMINEN YVA-PROSESSISSA SELOSTUSVAIHEEN TIEDOTTAMINEN JA VUOROVAIKUTUS YVA-MENETTELYN AIKATAULU ARVIOIDUT HANKKEEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT JA TOTEUTTAMATTA JÄTTÄMINEN HANKKEEN EDELLYTTÄMÄT SUUNNITELMAT JA LUVAT YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINNIN TOTEUTUS ARVIOITUJEN VAIKUTUSTEN RAJAUS ARVIOINNISSA KÄYTETYT MENETELMÄT JA NIIHIN LIITTYVÄT OLETUKSET JA EPÄVARMUUSTEKIJÄT ARVIOITUJEN VAIKUTUSALUEIDEN RAJAUS YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTI VAIKUTUKSET IHMISTEN TERVEYTEEN, ELINOLOIHIN JA VIIHTYVYYTEEN Kaasut Haisevat yhdisteet Nykyinen hajutilanne Eri vaihtoehtojen hajutilanne - hajun leviämisen matemaattinen mallintaminen Renderöintilaitoksen aiheuttama hajuhaitta Lopputuotteiden jatkojalostuksen aiheuttama hajuhaitta Vaikutukset karjatilojen hajupäästöihin Mikrobit, myrkylliset yhdisteet ja kemikaalit Naapuruussuhteet VAIKUTUKSET VESISTÖIHIN JA MAAPERÄÄN Maaperän laatu ja vesistötiedot Arvio hankkeen suorista maaperä- ja vesistövaikutuksista Arvio biokaasulaitoksen lopputuotteiden lannoitekäytön maaperä- ja vesistövaikutuksista LIIKENTEEN AIHEUTTAMAT VAIKUTUKSET JA MELU Nykytilanne Hankkeen vaikutukset liikenteeseen ja tiestön rakenteeseen Hankkeen meluvaikutukset VAIKUTUKSET ILMAAN JA ILMASTOON Nykyinen ilmanlaatu alueella Vaikutukset kasvihuonekaasupäästöihin Metaanin polton päästöt Liikenteen pakokaasupäästöt Biokaasu liikennepolttoaineena VAIKUTUKSET YHDYSKUNTARAKENTEESEEN JA MAANKÄYTTÖÖN Yleistä Arvio hankkeen työllisyysvaikutuksista Arvio hankkeen vaikutuksista yhdyskuntarakenteeseen Vaikutukset vesihuoltoon Kaavoitustilanne ja arvio hankkeen vaikutuksista maankäyttöön Energian hyödyntäminen muissa yrityksissä - ympäristövaikutukset

4 8.6. VAIKUTUKSET LUONTOON, LUONNONVAROJEN KÄYTTÖÖN JA MAISEMAAN Alueen luontotiedot Suojelualueet ja kohteet Arvio hankkeen vaikutuksista luontoon ja suojeltuihin alueisiin Arvio hankkeen vaikutuksista luonnonvarojen hyödyntämiseen Arvio hankkeen vaikutuksista maisemaan RAKENTAMISEN AIKAISET VAIKUTUKSET JA KÄYTÖSTÄ POISTAMINEN ARVIO TOIMINTAAN LIITTYVISTÄ RISKEISTÄ JA YMPÄRISTÖONNETTOMUUKSIEN MAHDOLLISUUDESTA VAIHTOEHTOJEN VERTAILU JA ARVIO TOTEUTTAMISKELPOISUUDESTA HAITALLISTEN VAIKUTUSTEN VÄHENTÄMISKEINOT TOIMINNAN VAIKUTUSTEN SEURANTA LÄHTEET LIITTEET

5 TIIVISTELMÄ Vampulaan suunnitteilla olevaan biokaasulaitoksen rakennushankkeeseen on toteutettu YVA-menettely, jonka aikana hankkeesta on jaettu tietoa eri sidosryhmille sekä selvitetty hankkeen ja sen eri kapasiteettivaihtoehtojen ympäristövaikutukset. Hankkeen tavoitteena on rakentaa keskitetty biokaasulaitos jalostamaan alueen alkutuotannon, teollisuuden ja yhdyskunnan sivutuotteista bioenergiaa sekä maanparannus- ja lannoitetuotteita. Tavoitteena on rakentaa laitos, joka kaikilta osin vastaa Euroopan parlamentin ja neuvoston antaman sivutuoteasetuksen vaatimuksia. Laitoksella muodostuvan biokaasun sisältämä energia on hyödynnettävissä paikallisesti lämpönä ja sähkönä, ja jatkossa myös liikennepolttoaineena. Laitoksen alkuvaiheen käsittelykapasiteetiksi on suunniteltu tonnia biohajoavaa materiaalia vuodessa. Esisuunnittelussa ja YVA-prosessissa on huomioitu myös laitoksen mahdolliset laajentamisvaiheet enimmillään tonnin vuosikapasiteetille. Laitoksen sijoituspaikkavaihtoehtoja kartoitettaessa on kiinnitetty huomiota mm. liikenneyhteyksiin, potentiaalisten yhteistyökumppaneiden sijaintiin, sekä riittäviin etäisyyksiin suhteessa häiriintyviin kohteisiin, kuten asutukseen. Laitos on suunniteltu rakennettavaksi Vampulaan, Punolan kylään kiinteistölle numero siten, että etäisyys lähimpään pysyvään asutukseen on n. 900 m. YVA-menettelyn tarkoituksena on edistää hankkeen ympäristövaikutusten arviointia ja yhtenäistä huomioon ottamista suunnittelussa ja päätöksenteossa, sekä samalla lisätä kansalaisten tiedonsaantia ja vaikutusmahdollisuuksia. YVA-menettelyn konsulttina on toiminut Watrec Oy ja yhteysviranomaisena Seija Savo Lounais-Suomen ympäristökeskuksesta. YVA-menettely on hankkeen ympäristölupaprosessia edeltävä vaihe, jonka tuloksia hyödynnetään laitoksen jatkosuunnittelussa. Laitoshanke on yksityinen ja laitoksen toteuttamista varten tullaan perustamaan uusi osakeyhtiö. Hankkeesta vastaavana toimii Juha Turto, Martin Ylikännö sekä Vesa ja Sari Harjunmaa. Biokaasulaitoksella biohajoava materiaali käsitellään bioreaktorissa, hapettomissa olosuhteissa hallitun mikrobiologisen toiminnan tuloksena biokaasuksi, jossa on noin % metaania ja % hiilidioksidia. Anaerobikäsittelyn tuloksena lietemassan tilavuus ei oleellisesti muutu, mutta käsittely muuttaa lietteen ominaisuuksia. Mädäte on nestemäisempää ja tasalaatuisempaa kuin raakaliete ja sen sisältämät ravinteet ovat kasveille edullisemmassa muodossa. Lietteen orgaanisen aineksen hajoamisen johdosta myös lietteen haju muuttuu ja haisevien yhdisteiden pitoisuus vähenee huomattavasti (>95 %). 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, vastaten energiasisällöltään l kevyttä polttoöljyä. 5

6 Käsitelty mädäte jaetaan laitoksella linkokäsittelyllä typpipitoiseksi nestejakeeksi ja fosforipitoiseksi humusjakeeksi, joita voidaan sellaisenaan käyttää peltolannoitteina tai jalostaa edelleen helpommin kuljetettaviksi lannoitetuotteiksi. Nestejakeen jatkojalostuksessa muodostuu typpilannoitetta ja viemäröitävää jätevettä. Ohjelmavaiheessa esitettyä käsittelyä, jossa puhdistettu vesi olisi johdettavissa vesistöön, ei ole tarkoitus toteuttaa. Humusjakeen jatkojalostaminen lannoiterakeeksi on mahdollista toteuttaa termisen kuivauksen avulla. Osa tuotteista varastoidaan laitoksella, osa toimitetaan suoraan tuotteiden loppukäyttäjille. Kaikki laitoksen toiminnot tapahtuvat suljetuissa tiloissa ja säiliöissä, joista hajukaasut johdetaan hajukaasujen käsittelyprosesseihin. Hankkeen ympäristövaikutukset arvioitiin seuraaville toteutusvaihtoehdoille: VE 0 VE 1 VE 2 VE 3 Biokaasulaitoshanketta ei toteuteta. Biokaasulaitos toteutetaan tn vuotuiselle käsittelykapasiteetille. Biokaasulaitos toteutetaan tn vuotuiselle käsittelykapasiteetille. Biokaasulaitos toteutetaan tn vuotuiselle käsittelykapasiteetille. YVA-menettelyssä arvioitiin seuraavat ympäristövaikutukset: - Vaikutukset ihmisten terveyteen, elinoloihin ja viihtyvyyteen - Vaikutukset vesistöihin ja maaperään - Liikenteen aiheuttamat vaikutukset ja melu - Vaikutukset ilmaan ja ilmastoon - Vaikutukset yhdyskuntarakenteeseen ja maankäyttöön - Vaikutukset luontoon, luonnonvarojen käyttöön ja maisemaan - Rakentamisen aikaiset vaikutukset ja käytöstä poistaminen Lisäksi arvioitiin hankkeen mukaiseen toimintaan liittyvät riskit ja ympäristöonnettomuuksien mahdollisuus. Ympäristövaikutusten arviointi perustuu pääasiassa seuraaviin menetelmiin: - Ympäristön nykytilan selvityksiin ja arvioihin - Laskennallisiin energia- ja päästöarvioihin - Hajun leviämisen matemaattiseen mallintamiseen - Toiminnassa olevien vastaavien laitosten mittaus- ja tilastointitietojen hyödyntämiseen - Asiantuntijoiden vaikutusarvioihin - Kirjallisuusselvityksiin - Tiedotustilaisuuksissa saatuihin tietoihin ja niiden analysointiin 6

7 - YVA-menettelyn aikana annetuista lausunnoista ja mielipiteistä saatuun informaatioon Hankkeen välittömiä ympäristövaikutuksia tarkasteltiin 1-2 km säteellä laitokselle suunnitellusta sijoituspaikasta, jonka lisäksi mm. liikenteestä ja laitoksella tuotettavien lannoitetuotteiden käytöstä aiheutuvia vaikutuksia tarkasteltiin laajemmalla alueella. Näiltä tarkastelualueilta selvitettiin herkät ja häiriintyvät kohteet, kuten asutus, pohjavesialueet sekä arvokkaat maisema- ja luontoalueet. Lisäksi yleisellä tasolla, ilman maantieteellistä rajausta arvioitiin mm. hankkeen vaikutuksia seutukunnan jätehuoltoon, energian käyttöön ja työllisyyteen, sekä mm. vaikutusta kasvihuonekaasupäästöihin. Hankkeella todettiin olevan useita ympäristön kannalta positiivisia vaikutuksia ja joitain teolliselle toiminnalle tyypillisiä haitallisia vaikutuksia. Tulosten perusteella valittu sijoituspaikka arvioitiin hankkeen mukaiselle toiminnalle hyvin soveltuvaksi ja hanke kokonaisuutena kannatettavaksi positiivisten vaikutusten ansiosta. Kapasiteetin kasvattamisen tonniin vuodessa arvioitiin olevan teknisesti toteutettavissa ilman haitallisia ympäristövaikutuksia, mutta edellyttävän merkittävää kysyntää muodostuville lopputuotteille. Ympäristökeskuksen suosituksen mukaan alueelle tulisi laatia maankäyttöä kuntatasolla ohjaava kaava, jossa alue on osoitettu hankkeen mukaiseen toimintaan. Hankkeen sijoituspaikka oli lähtökohtaisesti pyritty valitsemaan siten, että haitallisista vaikutuksista ei aiheudu haittaa ympäristön herkille ja häiriintyville kohteille. Liikenteen lisääntymisen arvioitiin aiheutuvan tiestön rakenteen kehittämistarvetta. Erityisesti Vähäjoentien läntinen osuus vaatii leventämistä ja asfaltoinnin. Lisäksi tiehallinnon asiantuntijan mukaan Vähäjoentien liittymän porrastaminen on suositeltavaa liikenneturvallisuuden parantamiseksi myös nykytilanteessa. Hankkeen ei arvioitu aiheuttavan merkittävää haitta alueen luontoon, luonnon virkistyskäyttöön eikä maisemaan. Yleisesti hankkeella todettiin olevan positiivista vaikutusta mm. vesistöjen ja maaperän ravinnekuormitukseen, luonnonvarojen käyttöön, yhdyskuntarakenteen kehittymiseen ja ilmastonmuutoksen hillintään. Laitoksen arvioitiin voivan aiheuttaa hajupäästöjä mahdollisissa häiriötilanteissa, mutta hajun ei arvioitu leviävän pysyvän asutuksen alueelle. Tarkastellun vaihtoehdon, jossa kahden läheisen sikalan lietteet pumpataan suoraan biokaasulaitokseen käsiteltäväksi, todettiin vähentävän hajukuormaa lähialueella, koska raakalietteen varastoinnista aiheutuva hajuhaitta sikaloilla poistuu. Myös lietteen levityksen aikaisen hajuhaitan todettiin vähenevän oleellisesti niillä pelloilla, joissa tullaan käyttämään laitoksen lannoite- ja maanparannustuotteita raakalietteen sijaan. 7

8 1. JOHDANTO Kioton sopimuksen myötä paineet kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ja uusiutuvan energian tuotannon lisäämiseksi, sekä toisaalta tiukentuneet sivutuotteiden käsittelyyn kohdistuvat vaatimukset ovat lisänneet kiinnostusta anaerobiteknologian hyödyntämiseen orgaanisten sivuvirtojen käsittelyssä. Anaerobista käsittelyä eli biokaasuteknologiaa voidaan käyttää orgaanisten sivutuotteiden aiheuttaman ympäristökuormituksen hallintaan, maanparannus- ja lannoitevalmisteiden tuotantoon ja uusiutuvan energian tuottamiseen. Näin ollen biokaasuteknologia on sekä ympäristö- että energiateknologiaa, jota pidetään yleisesti kestävän kehityksen mukaisena teknologiana. Suomessa biokaasulaitoksia on tällä hetkellä vähän, mutta kiinnostus teknologiaa kohtaan on kasvussa. Suomen ensimmäinen keskitetty biokaasulaitos, jossa käsitellään useiden maatilojen karjalantaa sekä muita orgaanisia sivujakeita, otettiin käyttöön Vehmaalla vuonna Tällä hetkellä esiselvitys- tai käynnistysvaiheessa on useita laitoshankkeita. Vampulan, ja lähikuntien alueella harjoitetaan paljon sikataloutta. Nykyisen suuntauksen mukainen kehitys sikataloudessa on entistä suurempien keskitettyjen yksiköiden perustaminen, joissa yksikkökokoa kasvattamalla ja kehittyneempää teknologiaa hyödyntämällä tehostetaan tuotannon kilpailukykyä. Tuotannon tehostamisessa otetaan huomioon ympäristönäkökohdat sitoutumalla BAT-tekniikoiden käyttöönottoon ja tavoitellaan koko tilan toiminnan kattavan laatujärjestelmän rakentamista. Näiden kehitystoimintojen avulla voidaan pärjätä kiristyneessä kilpailutilanteessa ja tuotanto voidaan toteuttaa teurastamojen laatusopimusten mukaisesti. (Mikkola ym. 2002) Ongelmaksi isoissa karjatalousyksiköissä voi muodostua suuret lietemäärät, joiden peltokäytölle tarvittavat levityspinta-alat eivät enää löydy tilan omilta, tai edes tilaa ympäröiviltä sopimusviljelijöiden pelloilta. Lietemäärien kasvaessa kasvaa myös tarve lietteiden varastoinnista ja peltokäytöstä aiheutuvien hajuongelmien hallitsemiseen. Näin ollen tärkeäksi kysymykseksi nousee lietelannan käsittely kustannustehokkaalla ja ympäristön kannalta kestävällä tavalla. Vehmaan kunnassa toimiva, 20 sikatilallisen omistaman Biovakka Oy:n keskitetty lietteenkäsittelylaitos on esimerkki sikatalouden lietteen käsittelyn järjestämisestä kestävän kehityksen periaatteen mukaisella ja ympäristön kannalta edullisella tavalla. Biokaasulaitoksen investointi- ja käyttökustannus riippuu käsiteltävän lietteen määrästä. Käytännössä yksikkökustannus alenee, mitä enemmän lietettä käsitellään. Investoinnin taloudellinen kannattavuus on tyypillisesti mahdollista vain laitoksissa, jotka käsittelevät myös muita, karjatalouden lietteitä korkeamman energiantuottopotentiaalin omaavia raaka-aineita. Laitoksen kannattavuus lisääntyy, mikäli käsiteltävästä raaka-aineesta voidaan periä porttimaksua ja mikäli laitoksen tuottama ylimääräenergia voidaan hyödyntää kustannustehokkaalla tavalla. Tämän biokaasulaitoshankkeen esisuunnittelu on aloitettu kartoittamalla alustavasti alueella muodostuvien orgaanisten sivutuotteiden käsittelytarvetta, mahdollisia laitoksen sijoituspaikkavaihtoehtoja ja potentiaalisia energian hyödyntäjiä. Laitoksen perus- 8

9 tamista varten on tehty kannattavuuslaskelmia, jotka täsmentyvät hankkeen edetessä. Hankkeesta vastaavat ovat etsineet laitokselle soveltuvaa sijoituspaikkaa, jossa liikenneyhteydet, alueen ympäristö ja etäisyydet lähimpiin häiriintyviin kohteisiin mahdollistavat laitoksen toiminnan. Biokaasulaitoshankkeen tarkoituksena on anaerobitekniikkaa käyttävän keskitetyn biokaasulaitoksen perustaminen Vampulan kuntaan. Laitoksen toteuttamista varten on perusteilla uusi osakeyhtiö, Vambio Oy. Laitos on suunniteltu vastaanottamaan ja jatkojalostamaan käynnistysvaiheessa tonnia orgaanista materiaalia (kuivaainepitoisuus n. 12 %) vuosittain. Sikatalouden lietelannan lisäksi laitoksella on tarkoitus käsitellä eläinten kuivalantaa, yhdyskuntalietteittä sekä teollisuuden sivutuotteita. Lisäksi laitoksella on mahdollista prosessoida peltobiomassaa ja muita kasviperäisiä jakeita. Käsittelyprosessin lopputuotteena saadaan maanparannus- ja lannoitekäyttöön soveltuvaa kuivattua orgaanista lannoitetta ja typpipitoista nestelannoitetta sekä paikallisesti tuotettua puhdasta bioenergiaa, joka voidaan hyödyntää lämpönä, sähkönä tai liikennepolttoaineena. Ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annetun asetuksen (713/2006) 2. luvun 6 :n kohdan 11 b perusteella hankkeelle on suoritettu ympäristövaikutusten arviointimenettely (myöhemmin YVA-menettely) laitoksen biologisen käsittelykapasiteetin ylittäessä tn vuotuisen määrän. Tässä dokumentissa on kuvattu ympäristövaikutusten arviointimenettelystä annetun lain (468/1994) (myöhemmin YVA-laki) mukainen hankkeen ympäristövaikutusten arviointiselostus. 9

10 2. HANKKEEN LÄHTÖKOHTA, TAVOITTEET JA SUUNNITTELUTILANNE 2.1. HANKKEEN NIMI Biokaasulaitoksen rakennushanke 2.2. HANKKEESTA VASTAAVA JA YHTEYSTAHOT Perusteilla oleva yhtiö (Vambio Oy) tullaan perustamaan ennen varsinaisen laitoshankkeen käynnistämistä. Avainhenkilöinä laitoshankkeessa toimivat Martin Ylikännö Vampulasta, Juha Turto Huittisista, sekä Vesa ja Sari Harjunmaa Huittisista. Turto, Ylikännö ja Harjunmaat tulevat olemaan myös osakkaina perustettavassa yhtiössä. He vastaavat myös hankkeen alkuvaiheen esiselvitystyöstä, laitoksen esisuunnittelun teettämisestä, sekä mm. yhteistyöneuvotteluista eri tahojen kanssa. Hankkeesta vastaavat toimivat kaikki alkutuotannon alalla ja harjoittavat sikataloutta. Perustettavan yhtiön muut osakkaat tulevat tämän hetkisen suunnitelman mukaan olemaan biokaasualalta kokemusta omaavia toimijoita. Yhteistyöneuvotteluja on käyty mm. Vehmaalla toimivan Biovakka Oy:n kanssa. YVA-menettelyn aikana hankkeesta vastaavana toimii virallisesti Juha Turto. Ympäristöteknologian alan asiantuntijayritys Watrec Oy toimii hankkeessa asiantuntijana. YVA-menettelyn eri osapuolten yhteystiedot: HANKKEESTA VASTAAVA: Juha Turto Oivukkakuja 1, HUITTINEN Perustettavan yhtiön edustaja YVA-menettelyssä: Martin Ylikännö Sallilantie 49 As 2, VAMPULA p KONSULTTI: Watrec Oy Koulukatu 13, FORSSA YVA-yhteyshenkilö: Kaisa Suvilampi p , Arviointityöhön ovat osallistuneet: FT Juhani Suvilampi FM Kaisa Suvilampi Ympäristösuunnittelija (AMK) Pekka Lähde YHTEYSVIRANOMAINEN: Lounais-Suomen ympäristökeskus Ylitarkastaja, Seija Savo 10

11 YVA OHJAUSRYHMÄ: Mikko Jaakkola Lounais-Suomen ympäristökeskus Seija Holmi Tekninen johtaja, Vampulan kunta Riku Siren Vs. kunnanjohtaja, Vampulan kunta Asko Ritakallio Vampulan kunnanhallituksen pj. Forsman Matti ympäristösihteeri, Huittisten kaupunki Martin Ylikännö Vambio Oy Kaisa Suvilampi Watrec Oy Juhani Suvilampi Watrec Oy 2.3. HANKKEEN TAVOITTEET Hankkeen tavoitteena on rakentaa keskitetty biokaasulaitos jalostamaan alueen karjatalouden lietteistä, kasviperäisistä biomassoista, yhdyskuntajätevesilietteistä sekä teollisuuden sivutuotteista bioenergiaa sekä maanparannus- ja lannoitetuotteita. Tavoitteena on rakentaa laitos, joka kaikilta osin vastaa Euroopan parlamentin ja neuvoston (EY 1774/2002) asetuksessa muiden kuin ihmisravinnoksi tarkoitettujen eläimistä saatavien sivutuotteiden terveyssäännöistä (sivutuoteasetus) annettuja vaatimuksia. Erityisesti tavoitteena on rakentaa laitos teknisesti toimivaksi ympäristövaikutukset huomioon ottaen. Suomessa ensimmäiset kokemukset karjatalouden, teollisuuden ja kunnallisen sektorin orgaanisen materiaalin yhteiskäsittelystä keskitetyssä biokaasulaitoksessa on Vehmaan biokaasulaitokselta. Vehmaalla saadut kokemukset on hyödynnettävissä tässä laitosprojektissa, mikä tuo hankkeeseen merkittävää lisäarvoa. Laitoksen tarkoituksena on tuottaa bioenergiaa ja jalostaa lannoitetuotteita samalla tarjoten jätehuoltopalvelua teollisuudelle, alkutuotannolle sekä yksityisille ja kunnallisille jätevedenkäsittelylaitoksille. Alkutuotannon osalta laitos mahdollistaa isojen karjatalousyksiköiden lietteenkäsittelyhaasteiden ratkaisemisen kestävän kehityksen periaatteita noudattaen. Biokaasulaitoksella käsiteltävän lietteen arvokkaat ravinteet säilyvät ja sen sisältämä energia hyödynnetään. Mädätetyn lietteen jatkoprosessointi mahdollistaa pääravinteiden, typen ja fosforin erottamisen eri jakeisiin, jolloin ns. täsmälannoittaminen on mahdollista. Toisaalta ravinnejakeiden jatkojalostamisella mahdollistetaan ravinteiden konsentroiminen huomattavasti pienempään tilavuuteen, jolloin lannoitteiden jakelu laajemmalle alueelle on mahdollista. Mädätetyn lietteen peltokäytöllä vähennetään merkittävästi myös peltolevityksen aikaista hajuhaittaa. Jätevesilietteen käsittelyyn laitos tarjoaa jätehuoltopalvelua Eviran (ent. kasvintuotannon tarkastuskeskus, KTTK) edellyttämällä tavalla siten, että käsitelty mädäte on käytettävissä maanparannusaineena ja sen jatkojalosteet mm. orgaanisina lannoitteina. Teollisuuden toimijoille laitos tarjoaa palvelua sivutuoteasetuksessa kolmannen luokan materiaaliksi luokiteltavien sivutuotteiden vastaanottamiseen ja käsittelyyn hyväksytyssä laitoksessa. Kolmannen luokan sivutuotteiksi luokitellaan mm. entiset eläinperäiset elintarvikkeet ja elintarviketeollisuuden prosesseissa muodostuvat riskittömät sivuvirrat. Edellä lueteltujen jakeiden käsittely biokaasulaitoksessa edellyttää sivutuoteasetuksen perusteella materiaalin hygienisointia varsinaisen anaerobikäsittelyn lisäksi. Hygienisointi tapahtuu kuumentamalla alle 12 mm palakokoon hienonnettua materiaalia 70 ºC:n lämpöti- 11

12 lassa vähintään tunnin ajan. Laitoksella on mahdollista käsitellä myös sivutuoteasetuksen mukaan toisen luokan eläinperäistä materiaalia, kuten esimerkiksi tiloilla kuolleita eläimiä. Tämä edellyttää kuitenkin erityistä esikäsittelyä, ns. renderöintiprosessia, jossa materiaali painesteriloidaan vähintään 133 ºC:n lämpötilassa, 3 barin paineessa vähintään 20 minuutin ajan. Sivutuoteasetuksen perusteella 1. luokan materiaaliksi luokiteltavaa riskijätettä ei voi käsitellä biokaasulaitoksessa lainkaan. Liitteessä 1 on esitetty sivutuoteasetuksen II luvun artiklat 4, 5 ja 6, joissa esitetään eläimistä saatavien sivutuotteiden luokittelu kolmeen luokkaan. Laitoksella tuotettu energia hyödynnetään laitoksen omissa prosesseissa, sekä mahdollisesti lähialueen muissa yrityksissä (sikalat, Expossu Oy) lämpönä ja sähkönä. Jatkossa laitoksen tuottamaa biokaasua voidaan hyödyntää myös liikennepolttoaineena HANKKEEN SUUNNITTELU- JA TOTEUTTAMISAIKATAULU Esiselvitysten ja alustavan esisuunnittelun pohjalta biokaasulaitoksen toteuttamishanke alkoi YVA-menettelyllä. Menettelyn aikana laitossuunnitelmaa on tarkennettu teknisten ratkaisujen, käsiteltävien materiaalien sekä mm. lopputuotteiden jatkojalostuksen osalta. YVA-menettelyn loppulausunto, eli ympäristökeskuksen yhteysviranomaisen laatima selostuslausunto saadaan arviolta syyskuussa Menettelyn loppuvaiheessa, kun ympäristövaikutusten arvioinnista on saatu riittävä tieto tarkentavien suunnitelmien pohjaksi, toimitetaan ympäristölupaviranomaiselle ympäristölupahakemus. YVA-lain 13 perusteella ympäristölupapäätöksiä voidaan tehdä vasta, kun koko YVA-menettelyn aineisto on viranomaisen käytettävissä ja YVA-menettely on kokonaisuudessaan suoritettu. Ympäristölupaprosessi kestää arvioilta vähintään 5-8 kuukautta. Ympäristölupaprosessin jälkeen voidaan aloittaa laitoksen rakennustyöt, mikäli tarvittavat rakennusluvat myönnetään. Laitoksen rakentaminen kestää kuukautta ja tämän jälkeen se voi alkaa vastaanottamaan käsiteltäviä materiaaleja. Energian tuotannon osalta noin 30 % tuotantokapasiteetti voidaan saavuttaa 2 3 kuukautta laitoksen käynnistämisestä ja tuotantokapasiteettia nostetaan asteittain siten, että 100 % tuotanto saavutetaan noin kuukauden kulututta laitoksen käynnistämisestä. Siten laitoksen 100 % energiatuotanto on saavutettavissa aikaisintaan vuoden 2009 lopussa. Erityisesti lupamenettelyt voivat aiheuttaa viivettä esitettyyn aikatauluun. YVA-menettelyn tarkoituksena on tuottaa päätöksenteon tueksi tietoa hankkeen ympäristövaikutuksista, vaihtoehdoista, haitallisten vaikutusten vähentämismahdollisuuksista ja eri sidosryhmien näkemyksistä hankkeeseen. Laitoksen suunnittelussa otetaan huomioon YVA-menettelyssä saatava informaatio. 12

13 3. HANKKEEN KOKONAISKUVAUS 3.1. HANKKEEN YLEISKUVAUS Hankkeessa rakennetaan keskitetty biokaasulaitos Vampulaan. Alustavan suunnitelman mukaan tarkoituksena on rakentaa laitos, joka voi vuosittain jalostaa tonnia biohajoavaa materiaalia, jonka kuiva-ainepitoisuus (TS) on keskimäärin noin 12 %. Laitos mitoitetaan siten, että kapasiteetin lisääminen tulevaisuudessa on mahdollista lisäämällä reaktorikapasiteettia ja tehostamalla lopputuotteiden jatkojalostamista. Tässä YVA-menettelyssä on arvioitu ympäristövaikutukset , ja tonnin vuotuiselle käsittelykapasiteetille HANKKEEN SIJOITTUMINEN JA MAANKÄYTTÖTARVE Sijoituspaikkavaihtoehtojen kartoitus Hankkeelle sopivaa sijoituspaikkaa kartoitettiin alun perin toiminnan harjoittajien olemassa olevien toimintojen läheisyydestä sekä Huittisten että Vampulan alueelta. Kriteereinä sijoituspaikan valinnassa oli erityisesti laitoksen sijoittaminen pääteiden varrelle siten, että laitoksen materiaalikuljetuksista aiheutuva liikenne kohdistuu mahdollisimman vähän pienille sivuteille. Lisäksi sijainnin tuli olla sellainen, että tulevan laitoksen läheisyydessä sijaitsee potentiaalisia tuotettavan bioenergian hyödyntäjiä. Myös riittävät etäisyydet häiriintyviin kohteisiin, sekä kaavoitustilanne olivat kriteereinä. Sopivaa sijoituspaikkaa Huittisten kaupungin alueella kartoitettiin Juha Turton toimesta. Potentiaalisia sijoituspaikkavaihtoehtoja tuli hyvin vähän esille. Kaavoitetuilla alueilla ongelmana oli asutuksen läheisyys, toisaalta ongelmana oli myös kohteiden sijainti etäällä pääteistä ja potentiaalisista yhteistyökumppaneista. Huittisten alueella potentiaalisin sijoituspaikka olisi ollut Turton sikalan (Emomylly Oy) läheisyydessä. Vampulan kunnan kanssa käytiin keskustelua sopivasta sijoituspaikasta. Vampulan kunnan alueella hankkeelle osoitettu tontti todettiin neuvotteluissa ainoaksi mahdolliseksi sijoituspaikaksi, koska kunnan omistuksessa ei ole muita hankkeeseen soveltuvia maa-aloja. Näiden kahden mahdollisen sijoituspaikan välisessä vertailussa Vampulan sijoituspaikka valikoitui lopulta hankkeen ainoaksi toteuttamiskelpoiseksi vaihtoehdoksi. Vampulan tontilla erityisen merkittävää etua arvioitiin muodostuvan kahden suuren läheisyydestä, koska tämä mahdollistaa lietteiden suoran pumppaamisen laitokselle ja biokaasulaitoksen tuottaman energian hyötykäytön. Huittisten sijoituspaikkavaihtoehdon osalta varsin ongelmalliseksi todettiin kohteen liikenneyhteydet. Hankkeen toteuttaminen olisi edellyttänyt mittavia tiestön uudelleen järjestelyitä. Lisäksi kyseisen sijoituspaikan välittömässä läheisyydessä sijaitsee Huittisten Vanhakosken Natura-alue. Lisäksi Vampulan sijoituspaikan todettiin olevan lähempänä suurempia sikaloita Alastaron, Oripään ja Köyliön osalta. Tästä syystä toiminnan harjoittajat totesivat Vampulan sijoituspaikan ainoaksi vaihtoehdoksi ja YVA-menettely päätettiin aloittaa yhden sijoituspaikkavaih- 13

14 toehdon tarkasteluna. Alustavan selvityksen kohteena ollut, arvioinnista pois jätetty Huittisten alue on esitetty kuvassa 3.1. Kuva 3.1. Alkuvaiheen kartoituksessa mukana ollut Huittisten sijoituspaikkavaihtoehto Emomylly Oy:n läheisyydessä. YVA-asetuksen 3 luvussa, 9 :n 2. kohdassa edellytetään arviointiohjelmassa esitettävän tarpeellisessa määrin hankkeen toteuttamisvaihtoehdot, joista yhtenä vaihtoehtona on hankkeen toteuttamatta jättäminen, ellei tällainen vaihtoehto erityisestä syystä ole tarpeeton. YVA-menettelyssä voidaan arvioida hankkeelle myös useampia sijoituspaikkavaihtoehtoja, YVA-laki ei kuitenkaan edellytä useamman sijoituspaikkavaihtoehdon tarkastelua menettelyn aikana. Sijoituspaikkavaihtoehtojen puuttumisesta keskusteltiin hankkeen YVA-ohjausryhmän kokouksessa , ennen YVA-ohjelman jättämistä ympäristökeskukseen kuulutettavaksi. Tuolloin yhteysviranomainen totesi, että mukana olisi hyvä olla useampia sijoituspaikkavaihtoehtoja, mutta niiden puuttuessa on sijoituspaikan perustelut tuotava selkeästi esille. 14

15 Valittu sijoituspaikka ja hankkeen maankäyttötarve Hankkeelle valikoitunut tontti sijoittuu kuvan 3.2. mukaisesti Vampulan kuntaan, Punolan kylään kiinteistölle numero Kiinteistö on Vampulan kunnan omistuksessa. Hankkeesta vastaavat ja kunnan edustajat ovat sopineet alustavasti määräalan myymisestä perustettavalle yritykselle hankkeen toteuttamista varten. Varastokapasiteetin sekä tie- ja piha-alueiden tarvitsema maa-ala on noin 2 4 hehtaaria. Tontin ympärillä on metsää ja koillis-, itä- ja eteläpuolella peltoa. Noin 200 metriä tontin itäpuolella kulkee Aura-Huittinen kantatie nro 41. Asutus alueella on harvaa haja-asutusta. Tontin eteläpuolella n. 300 m etäisyydellä sijaitsee kaksi kesäasuntoa, ja n m tontista itään sijaitsee muutamia asuntoja kantatien toisella puolella. Laitoksen rakenteet on suunniteltu sijoitettavaksi tontin länsireunaan. Tällöin etäisyys lähimpään pysyvään asutukseen on noin 900 m ja laitos jää metsäsaarekkeen sisään. Hankkeen mukaisen laitoksen arvioitu käyttöikä on vähintään vuotta. Käyttöikään vaikuttaa luonnollisesti toimialan kehittyminen. Mikäli laitos poistetaan käytöstä, puretaan laitoksen rakenteet ja alue maisemoidaan tai osoitetaan muuhun käyttöön. 15

16 Laitoksen rakenteiden suunniteltu sijoittaminen Hankkeen sijainti Kuva 3.2. Hankkeen sijoittuminen suhteessa lähiympäristöön. Lähin asutus on ympäröity vihreällä. Tontin läheisyydessä sijaitsevat sikalat (Koskinasula Oy ja Satapossu Oy), kuolleiden eläinten vastaanottoa ja tilapäistä varastointia harjoittava Expossu Oy sekä Nordkalk Oy:n kalkkitehdas on merkitty karttaan nuolella BIOKAASULAITOKSEN PROSESSIKUVAUKSET Yleistä Biokaasulaitoksen ydinprosessina toimii biologinen, anaerobinen käsittely. Anaerobisessa käsittelyssä, eli biokaasua tuottavassa mädätyksessä, orgaanista ainesta käsitellään 16

17 täyssekoitteisessa ja suljetussa bioreaktorissa, hapettomissa olosuhteissa hallitun mikrobiologisen toiminnan tuloksena biokaasuksi, 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 haisevien 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, vastaten energiasisällöltään l kevyttä polttoöljyä Suunnitteilla olevan laitoksen pääprosessit Suunniteltu biokaasulaitoskokonaisuus käsittelee alkutuotannon, teollisuuden ja yhdyskuntien sivutuotteita tuottaen maanparannus- ja lannoitekelpoisia lopputuotteita sekä energiaa joko lämpönä, sähkönä ja lämpönä tai liikennepolttoaineena. Laitoksen yksikköprosessit on esitetty kuvan 3.3. mukaisesti. Kuvassa 3.4. on esitetty asemakuvaluonnos suunnitellusta biokaasulaitoksesta, jossa yksikköprosessien asettelu ja suhteelliset koot ovat esitettyinä. Kuvassa 3.5. on esitetty laitoksen alustava asemointi kiinteistölle, sekä ohjeellinen tielinjaus. Tarkempi kuvaus hankkeen edellyttämistä tiestön kehittämistoimenpiteistä on esitetty kappaleessa 8.3. Laitoksen kokonaiskäsittelykapasiteetti ja sen mahdolliset myöhemmät lisäykset huomioidaan suunnittelussa erityisesti prosessien altaiden, säiliöiden ja pumppaustehojen osalta. Laitoksen myöhempi kapasiteetin kasvu on siten huomioitu vastaanottovaiheesta hygienisointiyksiköihin saakka. Laitoksen mitoitusperusteena käytetään siten tn/a kapasiteettia, mikä vastaa noin 660 tn vuorokautista käsittelymäärää. 17

18 Optio Lietelanta / kuivalanta Teollisuuden sivutuotteet Jätevesiliete Kasvibiomassa 2. Luokan sivutuotteet Vastaanotto Renderöinti Palakoko <50 mm 133 C, 3 bar, 20 min Esikäsittely Homogenisointi, palakoko <12 mm Hygienisointi, 70 C, 60 min CHP Yhdistetty lämmön ja sähkön tuotto Biokaasun tuotteistaminen polttoaineeksi tai myynti Biokaasun tuotanto (reaktorit) Kaasuvarasto, jälkikaasutus Vedenerotus Neste Tiivistetty bioliete Prosessiveden kierrätys Viemäröinti Veden käsittely (Typen konsentrointi) Lannoitekäyttö Kiintoaines Suora lannoitekäyttö Välivarastointi Maanparannusaine / Orgaaninen lannoite Terminen kuivaus Rakeistus Raelannoite Kuva 3.3. Biokaasulaitoksen suunnitellut yksikköprosessit. 18

19 n m 3 Kuva 3.4. Alustava prosessien sijoittelu Vampulan biokaasulaitoksella. Erillisenä aluevarauksena on esitetty renderöintilaitoksen pohjakuva. 19

20 Uusi liittymä Vähäjoentielle Kuva 3.5. Vampulan biokaasulaitoksen alustava sijoittuminen kiinteistölle, sekä alustava suunnitelma tielinjauksista. Pääprosessit biokaasulaitoksella jakaantuvat käsiteltävien sivutuotteiden vastaanottoon ja esikäsittelyyn sekä niiden päästöjen hallintaan, sivutuotteiden hygienisointiin (lanta, kolmannen riskiluokan eläinperäinen materiaali ja yhdyskuntalietteet) ja renderöintiin (II riskiluokan eläinperäinen materiaali), biologiseen käsittelyyn, vedenerotukseen sekä lopputuotteiden jatkojalostamiseen. Alla olevassa tekstissä nämä pääprosessit on kuvattu esisuunnitteluvaiheen tilanteen mukaisesti. Käynnistysvaiheessa laitoskokonaisuus ei välttämättä sisällä typpinesteen käsittelyä tai termistä kuivausta, mutta tulevaa toimintaa ja erityisesti laajentamista ennakoiden YVA-selostuksessa kuvataan myös mahdollisten tulevien osaprosessien pääasialliset ympäristövaikutukset. Ravinnejakeiden jatkojalostamisella mahdollistetaan lannoitetuotteiden jakelu laajemmalle alueelle ja minimoidaan varastointikapasiteetin tarve BIOKAASULAITOKSEN INFRASTRUKTUURI JA RAKENNUKSET SEKÄ NIISSÄ TA- PAHTUVAT TOIMINNOT Kuvassa 3.6. on havainnollistettu biokaasulaitoksen infrastruktuuria ja rakenteita. Havainnekuva on suuntaa antava, eikä täysin vastaa suunnitteilla olevan laitoksen rakenteiden asemointia. Havainnekuvasta saa kuitenkin hyvän käsityksen laitoskokonaisuuden 20

21 infrastruktuurista ja rakennusten mittasuhteista. Kuvan laitos on mitoitukseltaan soveltuva tn/a kapasiteetille ja kuvan anaerobireaktoreiden tilavuus on noin m 3. Laitoksen kapasiteetin kasvattaminen tn/a tasolle voidaan toteuttaa rakentamalla laitokselle kolmas reaktori, jonka tilavuus on noin m 3. Vastaanottorakennuksen pinta-ala on noin 600 m 2 ja sen korkeus on harjan osalta noin m. Reaktorirakenteiden osalta m 3 reaktorit ovat noin 17 m korkeita, m 3 reaktori on noin 24 m korkea Vastaanottohalli 2. Vastaanottoallas 3. Hajukaasujen käsittely 4. Puskurisäiliö 5. Hygienisointiyksikkö 6. Anaerobireaktori 7. Rikinpoistoyksikkö 8. Mädätteen jälkikaasuuntumisallas ja kaasuvarasto 9. Mädätteen välivarasto 10. Nestelannoitteen välivarasto 11. Humuksen jälkivarasto 12. CHP-yksikkö 13. Soihtu 14. Prosessitilat 15. Sähkökeskus 16. Muuntaja Kuva 3.6. Biokaasulaitoksen infrastruktuuri ja toiminnot (havainnekuva Watrec Oy). Seuraavissa kappaleissa on kuvattu suunnitteilla olevan laitoksen osaprosessit ja niissä tapahtuvat toiminnot. Kappaleissa viitataan kuvan 3.6. mukaisiin osaprosesseihin havainnekuvan mukaisilla numeroilla Sivutuotteiden vastaanotto ja esikäsittely Lanta, yhdyskuntalietteet ja muut sivutuotteet vastaanotetaan laitoksella suljetusti vastaanottoaltaaseen (2). Nestemäinen materiaali puretaan säiliöautoista suoraan altaaseen vastaanottoputken kautta, yhdistelmärekoissa ja kuorma-autoissa tuotava materiaali puretaan vastaanottohallissa (1) vastaanottoaltaaseen avattavan kannen kautta. 21

22 Vastaanottohalli ja vastaanottoallas ovat alipaineistettuja ja niistä poistettava ilma johdetaan hajukaasujen käsittelyyn (3). Vastaanoton yhteydessä suoritetaan kuljetuskaluston pesut. Pesuvedet johdetaan suoraan vastaanottoaltaaseen jolloin vastaanottotiloista ei muodostu jätevesiä. Vastaanottoaltaasta sekoitettu materiaali johdetaan edelleen prosessissa puskurisäiliöön (4) murskapumpun kautta, tällöin materiaalien partikkelit käsitellään alle 12 mm kokoisiksi hygienisointia varten. Laitoksella voidaan käsitellä energiantuotannon tehostamiseksi peltobiomassoja ja muita kasviperäisiä massoja, kuten vesistöjen kunnostuksesta saatavaa ruokoa ja kaislaa. Nämä jakeet esikäsitellään silppurissa ja siirretään ruuvi- tai muulla kuljettimella suoraan puskurisäiliöön. Puskurisäiliössä materiaalien esikäymisestä aiheutuvat kaasut johdetaan biokaasulinjastoon (8) niiden energiasisällön hyödyntämiseksi ja hajupäästöjen hallitsemiseksi Hajukaasujen käsittely Hajukaasujen käsittely toteutetaan vähintään kaksivaiheisena. Käsittelemättömistä sivutuotteista haihtuvat orgaaniset yhdisteet käsitellään ensimmäisessä vaiheessa joko biologisella tai kemiallisella pesurilla tai niiden yhdistelmällä. Merkittävin hajuhaittoja aiheuttava yhdisteryhmä biologisesti hajoavien raaka-aineiden vastaanottoprosesseista on pelkistyneet rikinyhdisteet. Huomattava osa näistä yhdisteistä voidaan hapettaa biologisesti tai sitoa kemiallisesti veteen. Ensimmäisen käsittelyvaiheen toimintaa voidaan tehostaa hapettamalla yhdisteitä esimerkiksi otsonoinnilla, mikäli hajua aiheuttavien yhdisteiden pitoisuudet nousevat ennakoitua suuremmiksi. Pesurivaiheen teho hajua aiheuttavien orgaanisten yhdisteiden poistossa on %. Sekä kemiallinen että biologinen pesuri käyttävät noin 3 10 m 3 prosessivettä vuorokaudessa. Pesurin poistovesi on hapanta ja vesi johdetaan anaerobisesti käsitellyn lietteen eli mädätteen jälkikaasuuntumisaltaaseen (9), mikä osaltaan vähentää ammoniumtypen haihtumista lopputuotteista ammoniumtypen reagoidessa rikkiyhdisteiden kanssa ja muodostaen ammoniumsulfaattia. Pesurin jälkeen kaasut jatkokäsitellään biosuodattimella tai aktiivihiilisuodattimella. Kokonaishajuvähenemä prosessissa on > 95 %. Käsittelyvirtaama on m 3 /h, riippuen hallitilan poistoilmamäärästä. Hajukaasujen käsittelyyn voidaan tarvittaessa johtaa lisäksi muiden mahdollisesti hajua aiheuttavien toimenpiteiden, kuten linkokuivauksen, termisen kuivauksen ja typpinesteen käsittelyn poistoilmat. Nämä yksikköprosessit sijoitetaan vastaanottohalliin hajupäästöjen hallitsemiseksi. Käsittelyn jälkeen poistoilma johdetaan purkuputkeen, joka purkaa käsitellyn ilman vähintään 10 m korkeuteen. Siten hajukaasujen käsittelyn ollessa häiriötilassa hajua aiheuttavat yhdisteet laimenevat tehokkaasti aiheuttamatta merkittäviä hajuhaittoja lähiympäristölle. Laitoksen hajupäästöjen leviäminen laitoksen läheisyyteen on mallinnettu normaalitilan- 22

23 teen ja häiriötilanteiden osalta, häiriötilanteessa on huomioitu koko laitoksen häiriötilanne jossa myös biokaasun soihtupoltto ja sen aiheuttama hajukuormitus on huomioitu. Mallinnuksen tulokset on esitetty kappaleessa Hygienisointi Käsiteltävät materiaalit pumpataan hygienisointiyksiköihin (5) lämmönvaihtimien kautta. Lämmönvaihtimissa materiaalin lämpötila kohotetaan 70 C:een yhden tunnin ajaksi. Hygienisointiyksiköt toimivat rinnakkaisina panosprosesseina, jolloin materiaalin syöttö biologiseen prosessiin ei katkea. Hygienisointiyksiköt ovat täyssekoitteisia, eristettyjä säiliörakenteita. Hygienisointia edellytetään eläinperäisten sivutuotteiden sekä jätevesilietteiden esikäsittelynä ennen anaerobista käsittelyprosessia, jotta laitoksen lopputuotteiden hygieeninen laatu on korkea ja lopputuotteet voidaan käyttää peltolannoitteina tai maanparannusaineina. Käsittelyllä on lisäksi positiivista vaikutusta muihin biokaasulaitoksen prosesseihin. Hygienisointisäiliöt ovat kaasu- ja vesitiiviitä säiliöitä, eivätkä aiheuta päästöjä ympäristöön. Biokaasulaitoksen valvomojärjestelmä kerää hygienisoinnin käsittelylämpötilat automaattisesti tietokantaan, josta ne ovat toimitettavissa biokaasulaitoksen toimintaa lannoitevalmistelain ja sivutuoteasetuksen kautta valvoville viranomaisille (Evira). Hygienisointivaihetta ei voida ohittaa ja käsittelylämpötilan jäädessä alle tavoitelämpötilan (70 C) kierrätetään materiaali uudelleen käsiteltäväksi Renderöinti Vampulan biokaasulaitoksen yhteyteen ei tässä vaiheessa ole suunnitteilla kuolleiden eläinten (sivutuoteasetuksen mukainen II riskiluokka) käsittelyä eli ns. renderöintiprosessia. Laitoksen täydentäminen renderöintiprosessilla myöhemmässä vaiheessa on kuitenkin mahdollista. Näin ollen kuvaus renderöintilaitoksesta ja sen aiheuttamista ympäristövaikutuksista on esitetty osana YVA-selostusta. Mikäli prosessi tulevaisuudessa päätetään toteuttaa, haetaan renderöintilaitokselle erillistä ympäristölupaa. Toteutuessaan renderöintilaitos sijoitetaan erilliseen rakennukseen, jossa tapahtuu raatojen vastaanotto. Raadot puretaan kuljettimelle, josta ne siirtyvät murskaimeen. Murska jauhaa kuolleet eläimet alle 50 mm partikkelikokoon sivutuoteasetuksen vaatimusten mukaisesti. Murskauksen jälkeen materiaali pumpataan sterilointiyksikköön (painesulatin). Sterilointisäiliötä lämmitetään höyryllä 133 C lämpötilaan. Lämpötilan noustessa säiliön paine nousee, ja se tasataan 3 bar:iin. 20 minuutin jälkeen säiliön kuumennus lopetetaan ja lämpötilan laskettua steriloitu materiaali pumpataan välivarastoon ja lopulta biokaasureaktoriin. Höyry tuotetaan laitoksen biokaasukattilassa. Lämpöenergian käytön optimointimahdollisuuksia, esimerkiksi lämmönvaihtimien avulla ei ole vielä tässä vaiheessa suunniteltu yksityiskohtaisemmin. Lämpötilatiedot tallenne- 23

24 taan automaattisesti prosessin valvontajärjestelmään ja yksikön ohjaus toteutetaan siten, ettei käsiteltävä materiaali pääse yksiköstä eteenpäin mikäli lämpötilan korkeus ei ole riittävä. Hajukaasut johdetaan niiden pitoisuudesta riippuen joko polttoon tai renderöintilaitoksen hajukaasujen käsittely-yksikköön. Prosessin ja kuljetuskaluston pesuvedet johdetaan sterilointiyksikköön, jolloin vesiin sitoutuneet haitalliset bakteerit tuhoutuvat eivätkä aiheuta kontaminaatioriskiä laitoksen toiminnalle. Käytännössä laitoksen ulkonäköön renderöintilaitos vaikuttaa prosessihallin osalta, jonka pinta-ala on noin 300 m 2 ja korkeus harjasta noin 9-11 m. Kuvassa 3.7. on esitetty alustava renderöintilaitoksen pohjakuva. 24

25 Kuva 3.7. Renderöintilaitoksen pohjakuvaluonnos Anaerobinen käsittely Hygienisointivaiheen jälkeen lietteet johdetaan anaerobiseen käsittelyyn (6), joka toimii biokaasulaitoksen ydinprosessina. Materiaalit käsitellään hapettomissa olosuhteissa täyssekoitteisessa suljetussa reaktorissa, C:ssa, noin vrk:n aikana siten, että sen mineralisoitumisaste nousee noin 30 %:sta %:iin. Lietteen mineralisoitumisen yhteydessä prosessista saadaan talteen biokaasua, joka hyödynnetään laitoksen CHP yksikössä tai biokaasukattilassa. Käsittely toteutetaan aluksi kahdessa reaktorissa, 25

26 käsittelykapasiteettia kasvatettaessa reaktorien lukumäärää voidaan kasvattaa. Yhden reaktorin koko on noin m 3, sen korkeus on noin 17 m ja halkaisija noin 16 m. Kasvatettaessa laitoksen kapasiteettia voidaan reaktorikokona käyttää n m 3 reaktoria, jolloin reaktorin korkeus on noin 23 m ja leveys noin 20 m. Mikäli biokaasun linjastossa tapahtuu häiriö, purkautuu kaasu reaktorin katolta ilmakehään. Riskiä alentaa biokaasuvaraston (8) käyttö, jonka tilavuus riittää mitoitusarvon mukaisesti noin 4 tunnin kaasun tuotantoa varten. Häiriötilanteen sattuessa lietteen pumppaus reaktoriin voidaan lopettaa, jolloin kaasun tuotanto vähenee merkittävästi noin neljännekseen täyden kapasiteetin kaasun tuotosta. Siten biokaasuvarasto toimii häiriötilanteen aikana mitoitusarvoa merkittävästi pidempiaikaisena varastona. 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 joko kemiallisessa tai biologisessa pesurissa (7) ennen biokaasun polttamista. Orgaanisen aineksen hajoaminen alentaa käsiteltävien materiaalien kuiva-ainepitoisuutta, pitoisuuden aleneminen riippuu kuiva-aineksen sisältämän orgaanisen aineksen osuudesta ja sen hajoamisasteesta. Prosessin tuottama biokaasu vähentää käsiteltävän materiaalin massaa ja tilavuutta noin 4 8 %, käytännössä laitoksen massataseeseen 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. Reaktoreista käsitelty materiaali eli mädäte puretaan pumppaamalla tai painovoimaisesti mädätteen välivarastoaltaaseen. Allas on kaasutiivis mädätteen sisältämän ja sen jatkohajoamisen tuottaman biokaasun talteen ottamiseksi. Mädätteen välivarastoallas (9) on maanpäällinen terässäiliö tai teräsbetonirakennesäiliö. Anaerobisesti käsitelty materiaali eli mädäte on sellaisenaan maanparannus- tai orgaaniseksi lannoitteeksi kelpaavaa eli peltokäyttöön soveltuvaa ainesta. Sen ympäristövaikutukset ovat merkittävästi edullisemmat kuin esimerkiksi karjatalouden lietteillä erityisesti lietteestä erottuvien kasvihuoneilmiötä ja hajuhaittaa aiheuttavien yhdisteiden osalta. Karjatalouden lannassa hajua aiheuttavat erityisesti orgaaniset yhdisteet, joiden hajoaminen on oleellinen osa biokaasulaitoksen ydinprosessia Vedenerotus Anaerobisen käsittelyn ja välivarastoinnin jälkeen mädäte johdetaan vedenerotukseen joka sijoittuu joko vastaanottohallin prosessitiloihin (1), muihin prosessitiloihin (14) tai humusvaraston (11) yhteyteen. Vedenerotus toteutetaan joko lingolla tai muulla vastaavalla mekaanisella vedenerotuslaitteistolla, jossa mädätteestä saadaan erotettua kaksi ravinnejaetta: fosforipitoinen kuiva-aines, humus, joka vastaa noin % lietteen tilavuusvirrasta ja sisältää noin % lietteen fosforitaseesta, sekä rejektivesi (typpineste), joka vastaa noin % lietteen tilavuusvirrasta ja sisältää noin 90 % liet- 26

27 teen ammoniumtyppitaseesta ja noin 80 % lietteen kokonaistyppitaseesta. Vedenerotuksessa saatava typpineste johdetaan varastoon (10) ja edelleen tiloille varastoitavaksi ja hyödynnettäväksi peltolannoitteena. Kuiva-aines johdetaan erilliseen katettuun varastohalliin (11), jonka tilavuus on riittävä noin 4-6 kuukauden varastoinnille. Lietteen lannoitekäyttöä rajoittavien pääravinteiden jakaminen erillisiin jakeisiin helpottaa lietteen ravinnetaseen hallintaa. Molemmat jakeet voidaan hyödyntää sellaisenaan lannoitteina ja maanparannusaineena pelloilla tai esimerkiksi viherrakentamisessa. Lisäksi lopputuotteita voidaan jatkokäsitellä erityisesti logistiikan ja varastointikapasiteettitarpeen hallitsemiseksi. Kuvassa 3.8. on esitetty biokaasulaitoksen periaatekaavio lietteen vedenerotuksella varustettuna. Kuva 3.8. Periaatekaavio biokaasulaitoksesta, joka on varustettu käsitellyn lietteen veden erotuksella Lopputuotteiden jatkojalostus Biokaasulaitoksen lopputuotteita ovat biokaasu, mädäte ja mädätteen vedenerotuksesta muodostuvat typpineste ja humus. Biokaasun jatkojalostamisen tarve riippuu loppukäyttäjien tarpeista, typpinesteen ja humuksen jatkojalostuksen tarpeen määrittelevät toisaalta niin markkinat kuin logistiikkakin Biokaasun jatkojalostus Biokaasun käsittelyn tarpeen määrittelee kaasun loppukäyttö. Laitoksella voidaan tuottaa lämpöenergiaa biokaasukattilassa, sähköä ja lämpöä CHP-laitoksella (12), sekä lii- 27

28 kennepolttoainetta. Kattila- ja CHP-käyttö edellyttää biokaasun käsittelyltä veden erotusta, rikkivedyn puhdistamisen tasolle < 200 ppm sekä kaasun paineistuksen noin 100 maar tasolle. Biokaasun liikennekäyttö edellyttää esikäsittelyn jälkeistä jatkojalostusta hiilidioksidin poistamiseksi, rikkivedyn pitoisuuden alentamisen < 10 ppm tasolle sekä kaasun paineistuksen bar tasolle. Kaasun kuivaaminen (veden erotus) toteutetaan jäähdyttämällä biokaasu lähelle kastepistettä, jolloin kaasun sisältämä vesihöyry kondensoituu ja erottuu kaasusta. Prosessista muodostuva vesi johdetaan mädätteen välivarastosäiliöön. Rikkivety voidaan poistaa biokaasusta noin % tehokkuudella sekä biologisella että kemiallisella pesurilla. Prosessin käyttämä vesi (5-15 m 3 /vrk) johdetaan mädätteen välivarastosäiliöön, veden sisältämät rikkiyhdisteet reagoivat erityisesti ammoniumtypen kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia ja vähentäen ammoniumtypen vapautumista ilmakehään lopputuotteista. Liikennepolttoaineen valmistuksessa biokaasusta erotettu hiilidioksidi voidaan poistaa ilmakehään tai ottaa talteen ja hyödyntää lannoitteena esimerkiksi kasvihuoneissa. Biokaasun jatkokäsittelyvaihtoehdoista ei muodostu ympäristöhaittoja koska prosessit tapahtuvat suljetuissa yksiköissä. Prosessista erottuvat vedet yhdistetään biologisen prosessin lopputuotteeseen jolloin myöskään jätevesiä ei muodostu. Mikäli biokaasu poltetaan kattilassa tai CHP-laitoksella, vapautuu biokaasun sisältämä hiilidioksidi ilmakehään palokaasujen mukana. Siten biokaasun jalostaminen liikennepolttoaineeksi varustettuna hiilidioksidin talteenotolla vähentää laitoksen ilmapäästöjä, toisaalta hiilidioksidi voidaan vapauttaa myös ilmakehään, jolloin ympäristövaikutus on sama kuin biokaasun poltossa Humuksen jatkojalostus Vedenerotuksessa erotettu humus voidaan jatkojalostaa kuivaamalla ja rakeistamalla kuiva-aines. Termisellä kuivauksella ja rakeistuksella voidaan humus kuivata 90 % kuivaainepitoisuuteen, jolloin jakeen tilavuus pienenee noin 55 %. Termisen kuivauksen toimintaperiaatteena on johtaa kuivattavaan lietteeseen kuumaa ilmaa tai höyryä, joka sitoo lietteessä olevaa vettä itseensä ja kuivaa siten materiaalia. Kuivausprosessin yhteydessä liete rakeistetaan, jotta lopputuotteen käsiteltävyys (varastointi ja hyötykäyttö) on teknisesti toteutettavissa. Kuivaus ja rakeistus koostuvat useasta osaprosessista. Rakeistus voidaan toteuttaa esimerkiksi kahden kuivausvaiheen välillä tai suoraan kuivauksen yhteydessä. Rakeistus toteutetaan joko kuivattavan materiaalin hienontamisella ja seulonnalla tai puristamalla lietettä nauhamaiseksi välituotteeksi. Kuivaus voidaan toteuttaa rummussa tai hihnalla. Kummassakin prosessivaihtoehdossa käsiteltävä liete on jatkuvasti ilmastettu. Siten lietteen kuivaukseen käytettävä aika on tyypillisesti melko nopea (20 30 min). Olosuhteista riippuen voidaan osa kuivausilmasta kierrättää, mikä säästää energiakustannuksia huomattavasti. 28