Lannan hyötykäyttö ja tilayhteistyö

Transkriptio

1 Lannan hyötykäyttö ja tilayhteistyö Heikki Sundquist Vaihtoehtoja lannan hyödyntämiseen , Seinäjoen ammattikorkeakoulu

2 Esityksen sisältö: Sitran esittely VamBio Oy:n esittely Biokaasulaitos rakennus prosessi Talous Laitoksen lannoitevalmisteet Toiminnan ympäristöarvot Heikki Sundquist

3 Sitra rakentaa menestyvää Suomea Eduskunnan alaisuudessa toimiva rahasto, jonka tehtävät on määritelty laissa Suomen vakaata ja tasapainoista kehitystä Talouden määrällistä ja laadullista kasvua Kansainvälistä kilpailukykyä ja yhteistyötä Perustettu 1967 Peruspääoma n. 700 miljoonaa Budjetti n. 50 miljoonaa Töissä n. 120 henkeä Megatrendit Globalisaation 2. vaihe Väestön ikääntyminen Ilmastonmuutos Suomen menestysmalli on vakavasti uhattuna Heikki Sundquist

4 Kestävä kehitys Ihminen: Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys KESTÄVÄ HYVINVOINTI Talous: Taloudellinen kestävyys Ympäristö: Ekologinen kestävyys Heikki Sundquist

5 Sitran strategiassa Sitra vauhdittaa liiketoimintaa, joka tähtää kestävään hyvinvointiin Tuemme kestävää hyvinvointia synnyttävien liiketoimintamallien kehitystä ja käyttöönottoa Edistämme uuden palveluliiketoiminnan syntymistä sekä yritystoimintaa, jossa palveluiden osuus kasvaa Suomi menestyy kestävän hyvinvoinnin edelläkävijänä Sitran arvot Sitra rakentaa huomisen menestyvää Suomea Toimin muuttuvassa ympäristössä muita arvostaen, ennakkoluulottomasti, tavoitteellisesti ja vastuullisesti sekä yhdessä uudistaen

6 Huittisten Vampulaan rakennettu biokaasulaitos Yhtiömme toiminta-ajatuksena on bioenergian ja lannoitevalmisteiden tuottaminen alkutuotannon, elintarviketeollisuuden ja yhdyskuntien biohajoavista jäännösmateriaaleista. Heikki Sundquist

7 VamBio Oy:n biokaasulaitos Huittisten Vampulassa Laitoksen lupavaiheen konsultointi, laitoksen kokonaissuunnittelu ja KVRurakka: Watrec Oy Forssa

8 VamBio Oy:n prosessi Watrec Oy Elintarviketuotannon sivutuotteet Alkutuotannon sivutuotteet Kunnallinen puhdistamoliete Vastaanotto Homogenisointi, palakoko <12 mm Hydrolyysireaktori Hygienisointi, 70 C, 60 min Biolämpö Biosähkö CHP yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto Biokaasu Biokaasun tuotanto, jatkuvatoiminen, mesofiilinen prosessi, C, viipymä >21 vrk Rejektivesi Lannoitetuotteet Biokaasu teollisuudelle Jälkikaasutusreaktori Vedenerotus Lannoitevalmiste Stabilointisäiliö 1 Lannoitevalmiste Stabilointisäiliö 2 Lannoitevalmiste Stabilointisäiliö 3 Lannoitevalmiste Heikki Sundquist

9 VamBio hankkeena Jätehuoltokapasiteetti tn/vuosi Laitoksen tekninen kapasiteetti tn/vuosi (Syötteen TS 12 %) Raaka-aineet: yhdyskuntien puhdistamoliete sian lietelanta Elintarviketeollisuudet biohajoavat tähteet Energiateho n. 3,5 MW Sähkön tuotanto n. 1MW Lämmön tuotanto n. 1MW Biokaasu suoraan teollisuudelle Heikki Sundquist

10 Keskitettyä jätehuoltopalvelua hajautettua energiantuotantoa paikallista lannoitevalmistetuotantoa Jätemateriaalin käsittely mahdollista useista eri lähteistä: Teollisuus (elintarviketuotannon sivuvirrat) Kunnat (puhdistamoliete, biojäte) Alkutuotanto (lietteet, lannat, peltobiomassat) Keskitetyn jätehuoltoratkaisun edut kustannustehokkuus & kilpailukyky Investoinnit päästöjen hallintaan laatu Laitoksen sijoituspaikalla suuri merkitys Heikki Sundquist

11 Hajautettua bioenergiantuotantoa Paikallista synergiaa! Laitoksella kaksi omaa CHP yksikköä, kwe - Tuotettu sähkö valtakunnan verkkoon - Lämpö sikatiloille Biokaasulla korvataan öljyä: - Nordkalk Oy:n tehdas n. 1,5 km etäisyydellä - Kaasulinja biokaasulaitokselta kalkkitehtaalle. Tavoitteena pkteollisuusalue laitoksen läheisyyteen.

12 BIOKAASULAITOS RAKENNNUS PROSESSI

13 Biokaasulaitosprojektin vaiheet: Investointipäätökseen tähtäävät toimenpiteet: Laitospaikan valinta Raaka-ainekartoitus Teknis-taloudellinen selvitys, investointiarvion laatiminen, käyttökustannusten arviointi, porttimaksujen määrittäminen. Laitoksen esisuunnittelu, kapasiteetin ja prosessivaiheiden valinta YVA-menettely Laitospaikan pohjatutkimus Rahoituksen suunnittelu Ympäristölupa Raaka-ainesopimusten hankinta, sopimukset ja esisopimukset Lopputuotteiden vastaanottosopimukset Investointipäätös Prosessin ja laitoksen toiminnan optimointi ja stabilointi Jatkuu seuraavalle sivulle

14 Biokaasulaitosprojektin vaiheet: Biokaasulaitoksen rakentamiseen tähtäävät suunnitteluvaiheet ja toimenpiteet: Yleissuunnitteluvaihe Biokaasulaitoksen mitoitus Layout-suunnittelu, pääkomponenttien sijoittuminen alueella Rakennuslupavaihe, arkkitehtisuunnittelu eli laitosalueen lay-out suunnittelu, tilaratkaisut, rakennusten, rakennelmien, säiliöiden ja altaiden pohja- ja leikkauskuvat, rakennetyyppiluettelot Detaljisuunnitteluvaihe Biokaasulaitoksen rakentamiseen tähtäävät toimenpiteet: Hankintojen kilpailuttaminen, lopullisen investoinnin määrittäminen Urakkasopimuksen laatiminen, urakka-aikataulusta sopiminen sekä urakka-rajaluettelon laatiminen Biokaasulaitoksen rakennusvaiheet Koekäyttövaihe Vesiajot Prosessin ylösajovaihe Biokaasulaitoksen käyttöönotto Prosessin takuuajot Biokaasulaitoksen laitoshyväksyntämenettely Omavalvonta, palo- ja pelastussuunnitelmat, kunnossapitosuunnitelma, laitoksen dokumentaatio ja laitekortisto Prosessin ja laitoksen toiminnan optimointi ja stabilointi

15 TALOUS

16 Biokaasu Eloperäinen aines mädäntyy luonnollisesti hapettomissa olosuhteissa bakteerien avulla Voidaan myös toteuttaa teollisena prosessina, jolloin otetaan talteen biokaasu, sisältää 40-70% metaania, loput hiilidioksidia Metaanin osuus korkein kun raaka-aineina - Teurasjäte - Biojätteet - Kasvibiomassat Lanta ja muut lietteet - Stabiloivat prosessia - Yhtäjaksoinen saatavuus hyvä läpi vuoden Oikein suunnitellussa teollisessa prosessissa optimaalinen raaka-aineseos - Hyvä kaasun tuotto - Stabiloitu prosessi Heikki Sundquist

17 Biokaasulaitos ja tuotantotuet Uusiutuvaa energiaa ja hiilidioksidipäästöjen pienentäminen Tyypillinen teollisen mittakaavan laitosinvestointi noin 10 M, oma pääoman tarve 3-4 M Takaisinmaksuaika noin 5 vuotta, käyttöikäarvio 20 vuotta Investointituki, harkinnanvarainen 30-35% investointikustannuksista Tuotetulle sähkölle takuuhinta 83,5 /MWh, ehdot: - Ei muuta valtion tukea - Ei käytettyjä osia laitoksessa - Yhteenlaskettu tehontuotto minimi 100 kva - Uusia laitoksia otetaan tuen piiriin aina 19 MVA kokonaistuotantoon asti Lisäksi lämpöpreemio 50 /MWh - Lämpö hyötykäyttöön minimissään 50%:n hyötysuhteella TAI - Generaattoriteho yli 1 MVA vähintään 75%:n kokonaishyötysuhteella Heikki Sundquist

18 LAITOKSEN LANNOITEVALMISTEET Heikki Sundquist

19 Paikallista lannoitevalmistetuotantoa Tuote (ravinnepitoisuudet tuorepainos sa) TS (kuivaaine) % N-kok. (kg/m 3 ) NH 4 -N (kg/m 3 ) P kok. (kg/m 3 ) Säiliökuljetuksilla toimitettavat lannoitevalmisteet: VamBion Perus K-kok (kg/m 3 ) 7,0 5,3 2,6 1,8 0,6 Kiinteä tuote viherrakentamiseen ja maanparannusaineeksi: VamBion Maanparann us-lannos 25 8,5 1,0 7,0 0,6 Yhteistyössä Kuljetus Tero Liukas

20 Tuotteiden laatuvaatimukset Uusi lannoitevalmisteasetus 19/09, voimassa alkaen Huom! 40 % tuoteselosteessa ilmoitetusta kokonaisfosforipitoisuudesta huomioidaan peltokäytössä.

21 Muut laatuvaatimukset Raja-arvot raskasmetalleille Enimmäispitoisuus mg/kg kuivaainetta Arseeni (As) 25 Elohopea (Hg) 1,0 Kadmium (Cd) 1,5 Kromi (Cr) 300 Kupari (Cu) 600 Lyijy (Pb) 100 Nikkeli (Ni) 100 Sinkki (Zn) 1500 Heikki Sundquist

22 Muut laatuvaatimukset Hygieenisyys: ei salmonellaa (nolla/25 g) Escherichia coli pitoisuus alle 1000 pmy/g Heikki sundquist

23 Muut laatuvaatimukset Yleiset vaatimukset kaikille lannoitevalmisteille: Tasalaatuisia, turvallisia ja käyttötarkoitukseensa sopivia Lannoiteasetuksessa, sivutuoteasetuksessa ja lannoitevalmistelaissa sekä sen nojalla annetuissa säädöksissä asetettujen vaatimusten mukaisia Haitattomuus ympäristölle Heikki Sundquist

24 Tuotteet peltokäytössä: Ympäristötukiehdot (Fosforin käytön rajoitukset) Nitraattidirektiivi (Typen käytön rajoitukset) Uuden lannoitevalmisteasetuksen perusteella tuotteen osalta noudatettava myös Vnp 282/1994: puhdistamolietteen käyttö maataloudessa, mikäli raakaaineena puhdistamolietettä Viljelymaan analysointi raskasmetallien osalta, mikäli syytä olettaa kohonnutta pitoisuutta peltomaassa. Käytön rajoitukset Heikki Sundquist

25 Käytännön haasteet ja mahdollisuudet lannoitekäytössä Ilman jatkojalostusta lannoitevalmisteiden varastointitarve merkittävä Lainsäädännön haasteet Lannoitevalmisteiden jatkojalostukselle olemassa mahdollisuuksia ja teknologiaa merkittävä potentiaali kansallinen omavaraisuus ravinteiden osalta Heikki Sundquist

26 YMPÄRISTÖARVOT YHTEISKUNTAVASTUU TALOUS Heikki Sundquist

27 Biokaasulaitoskäsittely on kestävän kehityksen periaatteiden mukaista toimintaa Kasvihuonekaasupäästöjen osalta nettovähentäjä: Biohajoavien lietteiden käsittely suljetussa prosessissa energiaksi; metaani hiilidioksidiksi, ilmastokerroin pienenee 21 osaan Paikallisen bioenergian tuottaminen fossiilisten korvaaminen Ravinteiden kierrättäminen turvallisesti ja valvotusti takaisin kiertoon keinolannoitteiden korvaaminen, erityisesti fosfori Yhteiskuntavastuu: Ekologiaa asiakkaiden toimintaan koko elintarvikeketjuun Paikallista uusiutuvan energian ja ravinteiden tuotantoa Heikki Sundquist

28 Biokaasun teoreettinen maksimituotantopotentiaali ja teknis-taloudellinen tuotantopotentiaali Suomessa vuonna 2015 (Asplund ym. 2005). Maksimi Taloudellinen Vastaa jatkuvaa tehoa / vuosi Jätelaji Määrä (t) Energia Energia Teho (MW) (PJ*) (PJ) Yhdyskuntajäte ,1 4,6 1,9 2, Elintarviketeollisuus ,5 2,3 0,8 1, Puhdistamoliete ,1 0,6 20 Lanta ja olki Peltobiomassat ,5 248 Kaatopaikkakaasu 2,4 2,4 79 Yhteensä (Asplund ym. 2005) *Petajoule (PJ) on energian yksikkö, jota käytetään polttoaineiden ja muiden energialähteiden energiasisällön ilmaisemiseen. 1 PJ = MWh, vastaa jatkuvaa tehoa 24/7 vuoden aikana = 33 MW Heikki Sundquist