YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS (epävirallinen) Y M P Ä R I S T Ö K E S K U S

Transkriptio

1 H Ä M E E N YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS (epävirallinen) Y M P Ä R I S T Ö K E S K U S Dnro Nro YSO/26/2009 Annettu julkipanon jälkeen ASIA Päätös Biovakka Suomi Oy:n ympäristönsuojelulain 35 :n mukaisesta hakemuksesta, joka koskee Nastolaan, Lemuntielle rakennettavaa orgaanisen kiinteän jätteen sekä lietemäisten jätteiden anaerobista käsittelyä biokaasulaitoksessa, kompostoimalla sekä fysikaalis-kemiallisilla menetelmillä. Kyseessä on uusi toiminta. Päätös sisältää ratkaisun ympäristönsuojelulain 101 :n mukaisesta hakemuksesta toiminnan aloittamiseen mahdollisesta muutoksenhausta huolimatta LUVAN HAKIJA Biovakka Suomi Oy Kalannintie VINKKILÄ TOIMINTA JA SEN SIJAINTI Biokaasulaitos Osoite: Lemuntie, NASTOLA Kiinteistörekisteritunnus: Toimialatunnus: 40210, LUVAN HAKEMISEN PERUSTE Ympäristönsuojelulaki 28 :n 2 momentti kohta 4, ympäristönsuojeluasetus 1 3 momentti. LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA Hämeen ympäristökeskus on asiassa toimivaltainen viranomainen ympäristönsuojelulain 31 :n 2 momentin kohdan 1 ja ympäristönsuojeluasetuksen 6 :n 1 momentti kohta 12 d mukaan (kompostointilaitos, tai muu jätteiden käsittelylaitos, jossa hyödynnetään tai käsitellään jätettä vähintään 5000 tonnia vuodessa). ASIAN VIREILLETULO Hakemus on toimitettu Hämeen ympäristökeskukseen Suoritemaksu 4380 euroa Birger Jaarlin katu 13 PL 131, Hämeenlinna Birger Jaarlin katu 13 PB 131, FI Tavastehus, Finland Vesijärvenkatu 11 A PL 29, Lahti Vesijärvenkatu 11 A PB 29, FI Lahtis, Finland

2 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 2 TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT, SOPIMUKSET JA ALUEEN KAAVOITUSTILANNE Alueella on voimassa Päijät-Hämeen maakuntavaltuuston hyväksymä maakuntakaava, jossa hankkeen sijoituspaikan välittömässä läheisyydessä on kaavoitettu käytöstä poistettu tai poistuva jätteenkäsittelyalue (kaavamerkintä EJm). Muutoin lähialueen maankäyttöä ei ole ohjattu maakuntakaavassa. Alueella on voimassa Nastolan kunnanvaltuuston / hyväksymä ohjeellinen Nauhataajaman osayleiskaava. Hankealue on kaavassa merkitty kaatopaikka-alueeksi (kaavamerkintä EK). Alueen lähellä on maa- ja metsätalousaluetta (kaavamerkintä MT). Alueella on käynnistetty asemakaavoitus, jossa kiinteistö on tarkoitus osoittaa hankkeen mukaiseen toimintaan. YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTIMENETTELY Ympäristövaikutusten arvioinnista (YVA) annetun lain (468/1994) ja asetuksen (268/1999) mukaan YVA-menettelyä on sovellettava biologisiin käsittelylaitoksiin, jotka on mitoitettu vähintään tonnin vuotuiselle jätemäärälle. Alueella on suoritettu ympäristövaikutusten arviointi vuonna 2008 toiminnanharjoittajan toimesta Hankkeen YVA-menettelyn aikana on selvitetty alueen luonnonympäristön herkät ja häiriintyvät kohteet. Selvityksen perusteella alueella ei sijaitse arvokkaita suojelukohteita. Alueen maaperä on alavilta osilta hietaa. Kumpareinen maasto Kirjavalantien itäpuolella on metsäalueella pääosin moreenia. Hanke ei sijoitu luokitellulle pohjavesialueelle. YVA-lain mukaisesti on hankkeesta tehty ympäristövaikutusten arviointiselostus (Watrec Oy). Yhteysviranomainen (Hämeen ympäristökeskus) on antanut lausunnon ympäristövaikutusten arviointiselostuksesta (kirje JOT/48A/2008). LAITOKSEN SIJAINTIPAIKKA JA SEN YMPÄRISTÖ Ympäristön yleiskuvaus Hanke sijoittuu kiinteistölle Hauholainen numero Noin 9 ha kiinteistö on Nastolan kunnan omistuksessa. Hankkeesta vastaava ja kunnan edustajat ovat sopineet alustavasti kiinteistön vuokraamisesta Biovakka Suomi Oy:lle biokaasulaitoksen perustamista varten. Kiinteistö rajoittuu länsipuolella Lemuntiestä Kirjavalantienä jatkuvaan metsänhoitotiehen, jonka toisella puolella sijaitsee Nastolan kunnan jätevedenpuhdistamo ja käytöstä poistettu kaatopaikka-alue. Muutoin kiinteistön ympärillä on yksityisten ja kunnan omistamaa talousmetsää. Kiinteistön pohjoispuolen rajaa pitkin kulkee sähkölinja. Asutus alueella on harvaa haja-asutusta. Lähin asuinkiinteistö sijaitsee 150 m etäisyydellä kiinteistön rajalta itään. Lisäksi n. 300 m etäisyydellä kiinteistön rajalta koilliseen sijaitsee ratsutal-

3 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 3 li. Muutoin asutusta on alueelta vajaan kilometrin etäisyydellä kaakossa, Nastolan Montarin alueella sekä luoteessa, Notkon alueella. Hankkeen sijaintipaikalta noin 1,5 km koilliseen sijaitsee Veljeskylän teollisuusalue. Laitoksen rakenteet sijoittuvat kiinteistön Kirjavalantien puoleiselle alueelle, jolloin laitoksen ympärille muissa suunnissa jää metsää ja etäisyys lähimpään asuinkiinteistöön on n. 400 m. Tontilta n. 800 m etäisyydellä pohjoisessa kulkee valtatie 12, josta ei ole suoraa liittymää Lemuntielle. Tiehallinnon Hämeen Tiepiirillä on käynnissä YVA-menettely hankkeeseen Valtatien 12 parantaminen välillä Joutjärvi Uusikylä Hämeen tiepiirin ohjelmalausunnon mukaan Valtatien 12 YVA-menettelyssä on mukana varautuminen eritasoliittymään Nastolan Veljeskylän kohdalla. Yhteysvälihanke Lahti - Kouvola on mukana Tiehallinnon toiminta- ja taloussuunnitelmassa, mutta yhteysvälihankkeeseen sisältyviä toimenpiteitä ei ole vielä päätetty. Kulku kiinteistöltä pääteille on tällä hetkellä reittiä Kirjavalantie - Lemuntie Pysäkintie Kouvolantie (maantie nro 312). Lemuntie on puhdistamolle asti kunnan ylläpitämä ja jatkuu edelleen metsänomistajien ylläpitämänä metsänhoitotienä (Kirjavalantie). Lähin luokiteltu pohjavesialue on Nastolanharju-Uusikylä (numero A) on I-luokan pohjavesialue joka sijaitsee n. 1,4 km alueesta pohjoiseen. Pohjavesialueen kokonaispinta-ala on 8,4 km 2, muodostumispintaala on 6,2 km 2 ja arvio muodostuvan pohjaveden määrästä on m 3 vuorokaudessa. Pohjavesialueella sijaitsevat Levonniemen ja Peltolan vedenottamot. Hankkeen lähimmät vesistöt ovat Sepänjoki ja Palojoki. Lähimmillään Sepänjoki kulkee noin 450 m hankkeen sijoituspaikasta kaakkoon. Laitos sijaitsee Porvoonjoen vesistöalueella, Palojoen yläosan vesistöalueella (nro ). Lisäksi Nastolan jätevedenpuhdistamolta lähtevä purkuoja, jota pitkin puhdistetut jätevedet johdetaan Palojokeen, kulkee Kirjavalantien vartta hankealueen länsipuolella. LAITOKSEN TOIMINTA Yleiskuvaus toiminnasta Biovakka Suomi Oy rakennuttaa Nastolaan, Kirjavalantien varrelle keskitetyn biokaasulaitoksen, jossa alkutuotannon, elintarviketeollisuuden ja yhdyskuntien sivutuotteista jalostetaan biokaasua sekä typpipitoista nestekonsentraattia ja fosforipitoista lannoiteraetta. Biokaasulaitoksen ydinprosessina toimii biologinen, anaerobinen käsittely. Anaerobisessa käsittelyssä, eli biokaasua tuottavassa mädätyksessä, orgaanista ainesta käsitellään täyssekoitteisessa ja suljetussa bioreaktorissa, hapettomissa olosuhteissa hallitun mikrobiologisen toiminnan tuloksena biokaasuksi, jossa on noin % metaania ja % hiilidioksidia. Lupaa haetaan laitokselle, joka voi vuosittain käyttää raaka-aineenaan tonnia yllämainittuja sivutuotteita. Täydellä kapasiteetilla laitoksella tuotetaan metaanikaasua noin m 3 vuodessa, mikä vastaa

4 Tiivistetty bioliete Prosessiveden kierrätys Viemäröinti HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 4 noin 52 GWh bioenergian tuotantokapasiteettia vuodessa. Laitoksen omaan käyttöön kuluu energiaa noin 12 % laitoksen tuottamasta energiamäärästä. Laitoksen tuottama energia on uusiutuvista jäte- ja sivuvirroista jalostettua, paikallisesti tuotettua puhdasta bioenergiaa. Biokaasu on tarkoitus jalostaa laitoksen omissa CHP-yksiköissä lämmöksi ja sähköksi. Ylijäämäsähkö johdettaneen valtakunnan verkkoon ja lämpöenergia hyödynnetään alueen muissa yrityksissä tai vaihtoehtoisesti ylijäämäkaasu voidaan johtaa maakaasuverkostoon. Sopimuksia ylijäämäenergian hyödyntämisestä ei ole vielä solmittu. Täydellä kapasiteetilla laitoksella muodostuu vuosittain noin tonnia humuslannoitetta, joka välivarastoidaan laitokselle rakennettavalla katetulla varastointikentällä. Humuksen loppukäyttäjiä ovat ensisijaisesti viljelijät ja viherrakentajat. Lupaa haetaan myös humuksen kuivaus- ja rakeistusprosessille, jossa humus voidaan jalostaa lannoiterakeeksi, jota syntyy enintään tonnia vuodessa. Lisäksi laitoksella syntyy mädätteen vedenerotuksessa typpinestettä noin m 3 vuodessa. Typpineste konsentroidaan laitoksen vedenkäsittelyprosessissa vähintään 35 % tilavuuteen, jolloin typpikonsentraattia muodostuu enintään m 3 vuodessa, prosessissa muodostuva jätevesi viemäröidään viereiselle jätevedenpuhdistamolle. Nestemäinen typpineste toimitetaan laitoksen välivarastoista loppukäyttäjille, joita ovat viljelijät, kasvihuoneet ja teollisuus. Välivarastointia varten laitokselle rakennetaan enintään 2-5 kpl m 3 välivarastosäiliöitä. Seuraavassa kuvassa laitoksen prosessikaavio: Lietelanta / Kuivalanta Puhdistamoliete Kasviperäinen aines Teollisuuden sivutuotteet 3. luokan sivutuotteet Vastaanotto Esikäsittely Homogenisointi, palakoko <12 mm Hygienisointi, 70 C, 60 min Biokaasun tuotanto (reaktorit) CHP Yhdistetty lämmön ja sähkön tuotto Biokaasun tuotteistaminen polttoaineeksi tai myynti L i Kaasuvarasto, jälkikaasutus Vedenerotus Kiintoaines Välivarastointi Neste Veden käsittely (Typen konsentrointi) Maanparannusaine/orgaaninen lannoite Terminen kuivaus Rakeistus Lannoitekäyttö Suora lannoitekäyttö Lannoiterae

5 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 5 Liikenne ja liikennejärjestelyt Biokaasulaitoksen pääasiallinen liikenne muodostuu materiaalikuljetuksista, kun laitokselle tuodaan käsiteltäväksi materiaalia ja kun laitokselta kuljetetaan lopputuotteita hyödynnettäväksi. 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 sekä ympäristön kannalta edullista. Taulukossa on esitetty arvio biokaasulaitoksen aiheuttamista liikennemääristä ja liikenteen laadusta. Humuksen kuljetukselle on esitetty kaksi liikennemäärävaihtoehtoa: rakeistamaton ja rakeistettu humus. Rakeistetun humuksen liikennemääräarviot on esitetty suluissa. Laitoksen raaka-aineiden vastaanottoa on pääasiassa arkipäivisin klo 7 ja 18 välisenä aikana. Raaka-aineita voidaan vastaanottaa myös lauantaisin. Lähtökohtaisesti pyhäpäivinä ei ole materiaalin vastaanottoa eikä lopputuotteiden toimituksia. Laitokselle ajaa arkipäivisin keskimäärin 17 (13) kuljetusajoneuvoa. Henkilöautoliikennettä on lisäksi arviolta 2 4 ajoneuvoa vuorokaudessa arkipäivisin. Raskas liikenne lisääntyy Pysäkintiellä noin 14%, maantiellä 312 n. 16 % ja valtatiellä 12 n. 3 %. Laitoksen rakennushankkeen käynnistyessä Kirjavalantien osuus jätevedenpuhdistamolta laitosalueelle levennetään ja asfaltoidaan. käsiteltävät jakeet laitokselle t/v kuljetustilavuus m 3 ajosuoritetta / vko Lietelanta säiliöauto Kuivalanta kuorma-auto Kasvibiomassa kuorma-auto Teollisuuden sivutuotteet Jätevesiliete säiliöauto / yhdistelmärekka kuorma-auto / yhdistelmärekka Tuleva yhteensä Lannoitetuotteet laitokselta Typpikonsentraatti säiliöauto ajosuoritetta / vrk (arkipäivisin) Rae (optio rakeistettuna) kuorma-auto Jätevesi (viemäriin) Liikennesuoritteet yhteensä 90 (73) 17 (13)

6 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 6 Vedenhankinta ja viemäröinti Laitokselle toteutetaan liittymä kunnalliseen vesijohtoverkostoon. Sopimus liittymisestä vesijohtoverkkoon solmitaan ennen toiminnan käynnistämistä ja toimitetaan ympäristökeskukseen tiedoksi. Laitokselta viemäröidään typpinesteen konsentroinnissa syntyvä jätevesi viereiselle jätevedenpuhdistamolle. Laitosalueen sadevedet viemäröidään kaksoisviemärijärjestelmällä, jolloin esim. ulkoalueen puhdistusta vaativissa tilanteissa vesi johdetaan vastaanottoaltaaseen, normaalitilanteessa sadevesiviemäriin. Asfaltoinnin ja kaksoisviemärijärjestelmän avulla estetään lieteaineksen joutuminen maaperään ja valumavesiin myös tilanteissa, joissa inhimillisen virheen tai laiterikon johdosta ainesta voi joutua maahan. Asfaltoidulta alueelta voidaan aines poistaa ja palauttaa käsittelyprosessiin laitoksen oman kaluston avulla. Laitosalueen sadevesiviemäristä vedet johdetaan sadevesikaivoon, josta vedet johdetaan kunnalliseen sadevesiviemäriin. Toiminnan käynnistyttyä laitoksen sadevesiviemäristä purettavan veden laatua analysoidaan säännöllisesti. Yksityiskohtaiset prosessikuvaukset: 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 jatkokäsittelyyn. Sivutuotteiden vastaanotto ja esikäsittely Raaka-aineet vastaanotetaan laitoksella suljetusti vastaanottoaltaaseen. Nestemäinen materiaali puretaan säiliöautoista 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 kuljetuskaluston pesut. Pesuvedet johdetaan suoraan vastaanottoaltaaseen jolloin vastaanottotiloista ei muodostu jätevesiä. Vastaanottoaltaasta sekoitettu materiaali johdetaan murskapumpun kautta puskurisäiliöön. 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 esikäymisestä aiheutuvat kaasut johdetaan biokaasulinjastoon niiden energiasisällön hyödyntämiseksi ja hajupäästöjen hallitsemiseksi. Puskurisäiliö toimii näin ollen laitoksen esimädättämönä.

7 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 7 Hajukaasujen käsittely Hygienisointi 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 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. Biokemiallinen pesuri käyttää noin 5 10 m 3 prosessivettä vuorokaudessa. Pesurin poistovesi on hapanta ja vesi johdetaan anaerobisesti käsitellyn lietteen eli mädätteen jälkikaasuuntumisaltaaseen, mikä osaltaan vähentää ammoniumtypen haihtumista lopputuotteista ammoniumtypen reagoidessa rikkiyhdisteiden kanssa ja muodostaen ammoniumsulfaattia. Sekä hajukaasujen biokemialliselle käsittelylle, että biokaasunrikinpoistoyksikölle otetaan varojärjestelmänä käyttöön aktiivihiilisuodatus, jolla turvataan kaasujen puhdistustehokkuus myös biokemiallisten pesurien mahdollisissa häiriö- ja huoltotilanteissa. Hajukaasujen 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. Kaikki laitoksella käsiteltävä materiaali hygienisoidaan ennen anaerobiprosessiin johtamista. Hygienisointia edellytetään eläinperäisten sivutuotteiden sekä puhdistamolietteiden 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. Käsiteltävät materiaalit pumpataan puskurisäiliöstä hygienisointiyksiköihin 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. Säiliöt ovat kaasu- ja vesitiiviitä, eivätkä aiheuta päästöjä ympä-

8 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 8 Anaerobinen käsittely Vedenerotus ristöön. 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. Hygienisointivaiheen jälkeen lietteet johdetaan anaerobiseen käsittelyyn, 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. Käsittely toteutetaan kahdessa, n m 3 reaktorissa. Reaktoreiden seinämäkorkeus on noin 20 m ja halkaisija noin 17 m. Mikäli biokaasun linjastossa tapahtuu häiriö, purkautuu kaasu reaktorin katolta ilmakehään. Riskiä alentaa biokaasuvaraston 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 biokemiallisessa pesurissa 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 mädätteen välivarastoaltaaseen. Allas on kaasutiivis mädätteen sisältämän ja sen jatkohajoamisen tuottaman biokaasun talteen ottamiseksi. Mädätteen välivarastoallas on maanpäällinen terässäiliö. Anaerobisen käsittelyn ja välivarastoinnin jälkeen mädäte johdetaan vedenerotukseen joka sijoittuu vastaanottohallin yhteyteen rakennettaviin prosessitiloihin. Vedenerotus toteutetaan lingolla, jossa mädätteestä saa-

9 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 9 daan erotettua kaksi ravinnejaetta, fosforipitoinen kuiva-aines ja typpipitoinen nestejae. Vedenerotuksessa saatava typpineste johdetaan rejektivesialtaisiin tai suoraan konsentrointiprosessiin. Konsentrointiprosessina toimii esisuodatus (kaariseula tai välppä), kalvobioreaktori tai muu biologinen prosessi liukoisen orgaanisen aineksen sekä kiintoaineksen poistamiseksi ja ammoniumstrippaus. Typpikonsentraatti johdetaan varastosäiliöihin ja hyötykäyttöön ja muodostuva jätevesi viemäröidään jätevedenpuhdistamolle. Kuiva-aines johdetaan erilliselle kevytkatetulle varastoalueelle. Varastoinnin aikana tapahtuu myös humuksen jälkistabiloituminen. Biokaasun jatkokäsittely Humuksen jatkojalostus Laitoksella voidaan tuottaa lämpöenergiaa biokaasukattilassa, sähköä ja lämpöä CHP-laitoksella, sekä liikennepolttoainetta. Kattila- ja CHP-käyttö edellyttää biokaasun käsittelyltä veden erotusta, rikkivedyn puhdistamisen tasolle < 200 ppm sekä kaasun paineistuksen noin 100 mbar 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 poistetaan biokaasusta noin 95 % tehokkuudella biokemiallisella pesurilla. Prosessin käyttämä vesi (5-10 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 eri sovelluksissa, kuten lannoitteena esimerkiksi kasvihuoneissa tai kylmäaineena. Toiminnan alkuvaiheessa humus toimitetaan varastohallista stabilointijakson jälkeen pääasiassa viljelijöille ja muille jatkokäyttäjille (mm. viherrakentajat) maanparannusaineeksi. Toiminnan laajentuessa, mikäli humukselle sellaisenaan ei löydy riittävästi vastaanottajia taloudellisesti kannattavan kuljetusmatkan etäisyydeltä, toteutetaan laitokselle humuksen bioterminen kuivaus- ja rakeistusprosessi, joiden avulla humus voidaan kuivata 90 % kuiva-ainepitoisuuteen, 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.

10 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 10 Seuraavassa kuvassa biokaasulaitoksen aine- ja ravinnetase t/a kapasiteetilla. Käsiteltävät materiaalit Biokaasulaitos käyttää raaka-aineenaan pääasiassa teollisuuden, alkutuotannon ja yhdyskuntien orgaanisia sivuvirtoja. 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. Laitoksen lopputuotteiden lannoitekelpoisuuden kannalta oleellista on, että sivutuoteasetuksen ehdot raakaaineille täyttyvät. Laitokselle vastaanotetaan vuosittain enimmillään tonnia biohajoavaa raaka-ainetta, jonka keskimääräinen kuiva-ainepitoisuus on n %. Osa laitokselle tulevasta materiaalista on kuiva-ainepitoisuudeltaan kui-

11 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 11 vempaa (esim. teollisuuden sivutuotteet), osa laimeampaa (esim. sikaliete n. 4 %). Oikea kuiva-ainepitoisuus saavutetaan ensisijaisesti raakaainesuhteiden optimoinnilla, minkä johdosta raaka-aineen homogenisointiin ei tarvita merkittävästi vettä. Laitoksen toimintaa harjoitetaan liiketoimintaperiaatteiden mukaisesti ja raaka-aineiden toimittajien kanssa solmittavien palvelusopimusten pituudet voivat vaihdella. Näin ollen myös laitokselle vastaanotettavien raaka-ainejakeiden väliset suhteet voivat vaihdella. Solmittavista raaka-aineiden vastaanottosopimuksista toimitetaan tieto laitosta valvoville viranomaisille. Seuraavassa taulukossa potentiaaliset jäteluokituksen mukaiset raakaaineet: 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 tai jalostukseen soveltumattomat aineet Jätevesien käsittelyssä toimipaikalla syntyvät lietteet Jätteet, joita ei ole mainittu muualla 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 tai jalostukseen soveltumattomat aineet Säilöntäainejätteet

12 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 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 aineet 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 jätteet mukaan luettuna Biohajoavat keittiö- ja ruokalajätteet 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

13 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 13 Kemikaalit ja vedenkäyttö Biokaasulaitoksella käytetään hyvin vähän kemikaaleja. Rutiinikäytössä olevat kemikaalit ovat lähinnä pesu- ja desinfiointiaineita. Lisäksi hajukaasujen ja rejektiveden käsittelyprosesseissa saatetaan käyttää peruskemikaaleja prosessin ph-tason säätämiseksi ja rikin tai typen yhdisteiden sitomiseksi. Tarvittaessa mädätteen vedenerotusta voidaan tehostaa polymeerin lisäämisellä. Kemikaalit varastoidaan asianmukaisesti kemikaalikonteissa vastaanottohallissa, erikseen merkityillä ja toisistaan erotetuilla (hapot ja emäkset) alueilla. Kemikaalien säilytyspaikat varustetaan lisäksi asianmukaisilla suoja-altailla. Käytettävät kemikaalit ja arvio käyttömääristä on esitetty seuraavassa taulukossa. Kemikaali Käyttötarkoitus Arvio käyttömäärästä t/a Natriumhydroksidi (NaOH) Hajukaasujen käsittely 5-40 rikkihappo (H 2 SO 4 ) Hajukaasujen käsittely, 5-20 rejektiveden käsittely Polymeeri Mädätteen linkokuivauksen 0-10 tehostaminen Natriumhypokloriitti/sitruunahappo Suodatinten pesu 2-5 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 noin 10 m 3 /vrk. Tuotteet Biokaasulaitoksen lopputuotteita ovat biokaasu, mädäte ja mädätteen vedenerotuksesta muodostuvat typpineste ja humus, sekä typpinesteen konsentraatti ja humuksesta biotermisellä kuivauksella tuotettava lannoiterae. Anaerobisesti käsitelty materiaali eli mädäte on sellaisenaan maanparannus- tai orgaaniseksi lannoitteeksi kelpaavaa eli peltokäyttöön soveltuvaa ainesta, mikäli raaka-aineena ei käytetä puhdistamolietettä. Anaerobisesti käsitellyn lietteen 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. Mädätteen lannoiteluokittelu on riippuvainen biokaasulaitoksen käsittelemistä raakaaineista, kasvi- ja eläinperäisiä sivutuotteita ja jäännöstuotteita käsittelevän biokaasulaitoksen tuottama mädäte ja humusjae ovat orgaanista eläinperäistä lannoitetta (IB1-2, MMMa 12/07 liite 1 tyyppinimiluettelo) tai orgaanista eläinperäistä lannoiteliuosta (IB1-8). Vedenerotuksessa muodostuva typpineste on ilman jatkokäsittelyä (typen konsentrointi) orgaanisena lannoitteena sellaisenaan käytettävää sivutuotetta (IB4-7). Mikäli biokaasulaitoksella käsitellään myös puhdistamolietteitä, ovat mädäte, typpineste ja humus maanparannuskompostin (ID2-1), tuorekompostin (ID2-3), tai maan-

14 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 14 parannusmädätteen (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 ja peltolevitykseen tarvittavan alueen suuruutta. Puhdistamolietettä ja yhdyskuntabiojätettä sisältävää tuotetta ei voida pitää orgaanisena eläin- ja/tai kasviperäisenä lannoitevalmisteena eikä tyyppinimimääritelmän perusteella tyyppinimiluettelon mukaisena maanparannusaineena. Maanparannusmädätettä voidaan käyttää sellaisenaan vilja- ja energiakasveille. Viherrakentamiseen ja muuhun kuin vilja- ja energiakasvien tuotantoon säädökset edellyttävät aineksen stabilointia esimerkiksi jälkikypsyttämällä. Muuta eläinperäistä ainesta kuin lantaa sisältäviä tuotteita käytettäessä tuotantoeläinten pääsy käyttöalueilla tulee estää 21 vuorokauden ajan käyttöhetkestä lukien eikä alueelta saa ko. varoajan aikana kerätä kasviainesta eläinten rehuksi. Eviran kanssa käytyjen lisäkeskustelujen mukaan laitoshyväksyntämenettelyssä todetaan laitokselle vastaanotettavat raaka-aineet ja tarkennetaan laitoksen lopputuotteiden käyttötarkoitus. Laitoksen käynnistysvaiheessa biokaasu on tarkoitus jalostaa laitoksen omissa CHP-yksikössä sähköksi ja lämmöksi. Ylijäämäsähkö on tarkoitus myydä valtakunnalliseen sähköverkkoon ja ylijäämälämpöenergia on tarkoitus hyödyntää muussa lähialueen teollisuudessa. Vaihtoehtoisesti ylijäämäbiokaasu voidaan myydä Gasum Oy:n maakaasuverkkoon. Myös biokaasun liikennepolttoainekäyttömahdollisuuksia selvitetään edelleen. Tuotantokapasiteetti Laitos rakennetaan tonnin käsittelykapasiteetille. Laitoksen suunnittelussa on otettu huomioon laitoksen myöhempi mahdollinen kapasiteetin kaksinkertaistaminen. Laitoksen mitoitusperusteena prosessialtaiden, säiliöiden ja pumppaustehojen osalta on käytetty t/a kapasiteettia, mikä vastaa noin 660 t vuorokautista käsittelymäärää. Näin ollen laitoksen myöhempi kapasiteetin kasvattaminen on siten huomioitu vastaanottovaiheesta hygienisointiyksiköihin saakka. Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT) ja energiatehokkuus Biokaasulaitos on parasta käyttökelpoista tekniikkaa lietemäisten ja biohajoavien jätteiden biologisessa käsittelyssä. Hakijan näkemyksen mukaan anaerobinen biohajoavien jätteiden keskitetty käsittely on myös ympäristön kannalta parhaan käytännön soveltamista. Elokuussa 2006 on julkaistu Euroopan Komission parasta käyttökelpoista tekniikkaa jätteiden käsittelyssä esittelevä asiakirja (BREF). Asiakirjassa mainitaan anaerobinen käsittely

15 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 15 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: Biokaasulaitos voidaan jakaa seuraaviin osaprosesseihin: Vastaanotto Raaka-aineiden homogenisointi Hajukaasujen käsittely Hygienisointi Anaerobinen käsittely Biokaasun puhdistaminen ja hyödyntäminen Lannoitevalmisteiden jälkivarastointi 1.Vastaanotto Bref-asiakirjan mukaisesti parasta käyttökelpoista tekniikkaa on lietteiden ja kiinteiden jätteiden vastaanotto suljettuihin tiloihin sekä suljettujen altaiden ilmanvaihto ja tarvittaessa poistoilman käsittely, samoin kuin vastaanottohallin ilmanvaihtojärjestelmän toteuttaminen kohdennetuilla poistoputkistoilla. Vastaanottoaltaiden ja tilojen suunnittelu mahdollisimman lyhyellä viipymällä on myös parasta käyttökelpoista tekniikkaa samoin kuin vastaanottotilojen säännöllinen puhdistaminen. Lisäksi parasta käyttökelpoista tekniikkaa on automaattiovien käyttö vastaanottotiloissa. Nastolan 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 vain arkipäivisin laitoksen toimiessa kuitenkin jokaisena viikon päivänä. Laitoksen omavalvontasuunnitelmassa huomioidaan laitoksen vastaanottotilojen puhtaanapito ja laitoksen käyttöhenkilöstön koulutuksessa kiinnitetään erityistä huomiota hygieenisten epäkohtien korjaamiseen ja hygieenisten riskien välttämiseen. Vastaanottohalli varustetaan automaattisilla ovilla. Lisäksi Bref-asiakirja määrittelee parhaaksi käyttökelpoiseksi tekniikaksi laitoksen prosesseihin parhaiten soveltuvien jätteiden yhdistämisen, kuten puhdistamolietteen, orgaanisten teollisten jätteiden, elintarviketeollisuuden jätteiden, maatalouden jätteiden ja yhdyskuntien orgaanisten jätteiden yhdistämisen oikean ravinne- ja kosteustasapainon saavuttamiseksi, sekä jatkuvan kehitystyön ja toiminnan seurannan laitoksen prosessien ja ohjausjärjestelmien tehostamiseksi. Nastolan biokaasulaitoksella toteutetaan myös nämä menettelytavat. 2. Homogenisointi Asiakirjan mukaisesti kaikki jätteiden mekaaniset prosessoinnit toteutetaan suljetuissa tiloissa. Nastolan biokaasulaitoksella homogenisointi toteutetaan tiiviissä esimädätysreaktorissa.

16 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS Hajukaasujen käsittely Asiakirjan mukaan parasta käyttökelpoista tekniikkaa on käsitellä jätteiden vastaanotosta ja prosessoinnista muodostuvat haisevat yhdisteet. Parhaaksi käyttökelpoiseksi tekniikaksi Bref-asiakirja esittää biosuodattimen ja pesurin käyttöä. Nastolan biokaasulaitokselle toteutetaan hajukaasujen poisto ja johtaminen kaksivaiheiseen käsittelyyn vastaanottohallista, vastaanottoaltaasta sekä veden erotuksesta. Homogenisointisäiliöstä konsentroituneempi kaasu johdetaan biokaasulinjaan ja edelleen CHP-yksiköille hyödynnettäväksi. 4. 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. 5. 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. Nastolan biokaasulaitoksen anaerobiprosessi toimii mesofiilisella lämpötilaalueella, mutta osaprosessia edeltää hygienisointivaihe, jossa materiaali pidetään tunnin ajan 70 C lämpötilassa. Laitoksen biokaasun tuotto on maksimoitu ja tuotettu biokaasu hyödynnetään kokonaisuudessaan lämpönä ja sähkönä. 6. 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 % hyötysuhteella on parasta käyttökelpoista tekniikkaa. Nastolan biokaasulaitokselle toteutetaan rikin poisto biokemiallisessa pesurissa. Lisäksi rinnakkaisena rikinkäsittelyjärjestelmänä laitokselle 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 Brefasiakirjassa mainittu >30 %. 7. Lannoitevalmisteiden jälkivarastointi Asiakirjan mukaisesti kaikki varastoinnit tulee toteuttaa siten, ettei maaperään pääse johtumaan haitallisia aineita. Nastolan biokaasulaitoksen lopputuotteiden välivarastointi toteutetaan tiiviissä säiliöissä ja katetussa humusvarastossa.

17 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 17 Rakenteiden, tekniikan ja toiminnan osalta Nastolan 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. Nestemäinen typpilannoite varastoidaan tiiviissä säiliöissä ja humuslannoite tiiviillä, katetulla varastoalueella. Molemmille jakeille hankitaan ennen toiminnan käynnistämistä vuoden kapasiteetille riittävä varastointitila. 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 kuljetuksessa pyritään ympäristövaikutusten lieventämiseksi suurempiin eriin. Laitosalueelle järjestetään riittävä valvonta. 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. Tarkkailu järjestetään ympäristöviranomaisen hyväksymien suunnitelmien mukaisesti. Laitoksen toiminnasta raportoidaan valvoville viranomaisille (Ympäristökeskus ja Evira) säännöllisesti. Energian käyttö ja arvio käytön tehokkuudesta Biokaasulaitos tuottaa bioenergiaa biokaasun muodossa. Biokaasu on jalostettavissa edelleen lämmöksi, sähköksi ja liikennepolttoaineeksi. Tuotetun biokaasun määrä riippuu laitoksella prosessoitavien raaka-aineiden orgaanisen aineen pitoisuudesta. Taulukossa on esitetty raaka-aineiden ominaiskaasuntuottopotentiaalit ja saatavan bioenergian määrä, sekä laitoksen omaan käyttöön kuluvan energian määrä.

18 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 18 Laitoksen kapasiteetti Raaka-aine Määrä t/a Ominaiskaasuntuotto Tuotettu bioenergia t/vuosi m 3 CH4/ t MWh/vuosi Maatalouden sivutuotteet Lietelanta Kuivalanta Kasvibiomassa Teollisuuden ja yhdyskuntien sivutuotteet Yhteensä Laitoksen oma käyttö (sähkö- ja lämpöenergiana) Ylijäämä 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 johdettaneen valtakunnan verkkoon ja lämpöenergia hyödynnetään alueen muissa yrityksissä tai vaihtoehtoisesti ylijäämäkaasu voidaan johtaa maakaasuverkostoon. Sopimuksia ylijäämäenergian hyödyntämisestä ei ole vielä solmittu. Arvio päästöjen vähentämistoimien ristikkäisvaikutuksista Biokaasulaitoksen toiminnasta merkittävimmät päästöt ovat päästöt ilmaan, lähinnä hajupäästöt, sekä liikenteen aiheuttamat pakokaasupäästöt. Laitoksella ilmapäästöjä vähennetään hajukaasujen käsittelyjärjestelmillä sekä rikinpoistojärjestelmillä. Järjestelmät kuluttavat energiaa, vettä ja kemikaaleja. Järjestelmien tarvitsema energia saadaan laitoksen tuottamasta bioenergiasta. Veden- ja kemikaalien kulutus on kohtuullista. Biohajoavien materiaalien anaerobinen käsittely vaikuttaa positiivisesti kasvihuoneilmiön ehkäisyyn; toisaalta 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. Toisaalta uusiutuvan energian käyttäminen vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä, millä voidaan todeta olevan nettokasvihuonekaasupäästöjä vähentävä vaikutus. Lisäksi biokaasuteknologian avulla mahdollistetaan sivutuotteiden jalostaminen lannoitteiksi, jotka ovat ravinteiltaan ja hygieenisiltä ominaisuuksiltaan korkealuokkaisia ja joiden käyttäminen vähentää teollisten lannoitevalmisteiden käyttöä. Lannoiteteollisuuden kasvihuonekaasupäästöt ovat erityisesti typpioksiduuli- ja CO 2 -päästöjä. Lisäksi sivuvirtojen anaerobinen hyödyntäminen vähentää materiaalien hallitsematonta hajoamista,

19 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 19 jossa muodostuvat kasvihuonekaasut (typpioksiduuli, metaani) vapautuisivat ilmakehään. Biokaasulaitoksen vaikutusta kasvihuonekaasupäästöihin voidaan siten arvioida monin eri tavoin, eikä yhtenäistä käytäntöä ole vielä käytössä. Taulukossa on esitetty kolme eri menetelmää biokaasulaitoksen aiheuttamalle kasvihuonekaasupäästövähenemälle. Laskentamalli Laskennan peruste Arvo Tuotetun biokaasun käyttö energiana Maatalouden lietteiden biokaasutuksen vaikutus varastoinnin CO 2 päästövähenemään Jätteistä talteenottavan metaanikaasun mukainen CO 2 päästövähenemä 1 Vältetty fossiilinen polttoaine, esimerkiksi kevyt polttoöljy. 1 l polttoöljyä tuottaa palaessaan 2.74 kg CO 2 päästön. 1 m 3 metaanikaasua vastaa energiasisällöltään noin 1 l polttoöljyä. 10 kwh tuotettua bioenergiaa vähentää siten 2.74 kg CO 2 päästöjä. Lietteiden varastointi ja raakalietteen käyttö pelloilla aiheuttaa metaani-, hiilidioksidi ja typpioksiduulipäästöjä. Yhdistäen vältettyjen fossiilisten polttoaineiden vaikutuksen sekä biokaasulaitoksen jätteistä erottaman metaanikaasun KHKpotentiaalin vähentäminen t CO 2 -ekv / MWh Kirjallisuudessa (Asplund ym. 2005) esitetty arvoa 0.7 t CO 2 -ekv / MWh = t CO 2 -ekv / MWh 1 Laskelmassa huomioitu vaikutusta alentavana tekijänä biokaasulaitoksen prosessin tuottama hiilidioksidi. Biokaasun tuotannon voidaan yllä esitetyn perusteella laskea aiheuttavan merkittäviä vähenemiä kasvihuonekaasujen osalta. Lisäksi maatalouden, yhdyskuntien ja teollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen biokaasulaitoksella aiheuttaa positiivisia lisävaikutuksia mm. vähentyvän mineraalilannoitteen tarpeen kautta. Taulukossa on esitetty laskennallisia kasvihuonekaasupäästövähenemäarvoja kolmea eri kerrointa hyödyntäen; 1. biokaasulaitoksen aiheuttama kasvihuonekaasupäästövähenemä vältetyn fossiilisen polttoaineen kautta, 2. biokaasulaitoksen aiheuttama kasvihuonekaasupäästövähenemä Asplund ym (2005) perusteella sekä 3. vältetyn fossiilisen polttoaineen sekä metaanikaasun muuttamisen hiilidioksidiksi aiheuttama yhteisvaikutus KHK-päästövähenemään. CO 2 -vähenemäkerroin yksikkö Laitoksen CO 2 - vähenemä t/vuosi t CO2-ekv / MWh t CO2-ekv / MWh t CO2-ekv / MWh 1 (Wihersaari 2005), 2 (Asplund ym. 2005), 3 Laskennallinen arvo huomioiden vältetyn fossiilisen polttoaineen käytön sekä metaanikaasun muuttamisen 23-kertaa vähemmän haitalliseksi hiilidioksidiksi ja lisäten biokaasun sisältämän hiilidioksidin vaikutuksen arvoa laskevana tekijänä.

20 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 20 YMPÄRISTÖKUORMITUS JA SEN RAJOITTAMINEN Jätevedet ja päästöt vesiin ja viemäriin Laitokselle toteutetaan liittymä kunnalliseen vesijohtoverkostoon. Sopimus liittymisestä vesijohtoverkkoon solmitaan ennen toiminnan käynnistämistä ja toimitetaan ympäristökeskukseen tiedoksi. Laitokselta johdetaan typpinesteen konsentrointiprosessissa syntyvää jätevettä viereiselle puhdistamolle noin m 3 vuodessa. Arvio puhdistamokuormituksesta on esitetty seuraavassa taulukossa. Parametri Yksikkö t/vuosi biokaasulaitos Virtaama m 3 /vrk 152 Summavirtaama m 3 /vuosi COD Cr -pitoisuus mg/l COD Cr kuormitus kg/vrk 152 COD Cr -summakuorma tn/vuosi 55,5 BOD 7 -pitoisuus mg/l 100 BOD 7 -kuormitus kg/vrk 15,2 BOD 7 -summakuorma tn/vuosi 5,5 N tot -pitoisuus mg/l 500 N tot -kuormitus kg/vrk 76 N tot -summakuorma tn/vuosi 27,7 P-pitoisuus mg/l <10 P kuormitus kg/vrk <1,5 P-summakuorma tn/vuosi <0,54 Kiintoainepitoisuus mg/l 30 Kiintoainekuormitus kg/vrk 4,56 Kiintoaineen summakuorma tn/vuosi 1,66 Jätevedenpuhdistamolle johdettavan veden käsittelyprosessi sekä veden laatu on seuraavanlainen: Biokaasulaitoksen mädätteen vedenerotuksessa käsitellystä lietteestä erotettu vesi käsitellään mikrobien, hienoaineksen, orgaanisen kuorman ja ammoniumtypen pitoisuuksien alentamiseksi, jolloin vesi on kierrätettävissä takaisin laitoksen prosesseihin ja rejektivedestä erotettu ammoniumtyppi on erotettavissa lannoite ja teolliseen käyttöön soveltuvaksi puhtaaksi ammoniakkiliuokseksi. 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-, BOD- ja fosforipitoisuutta. Prosessin suunnittelussa pyritään välttämään nitrifikaatiota. Biokaasureaktoreista poistettavan mädätteen sisältämästä liukoisesta typestä noin 10 % on ammoniakkimuodossa, jonka oletetaan

21 HÄMEEN YMPÄRISTÖKESKUS YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS 21 Päästöt maaperään poistuvan ilmastusilman mukana prosessista. Ammoniakin haihtumisen johdosta ilmastusaltaan poistoilma kytketään laitoksen hajukaasujen käsittelyprosessiin ammoniakin talteen ottamiseksi. 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. suodatettu neste imetään kalvopinnan lävitse. Kalvot puhdistetaan automaattisesti vastavirtahuuhtelulla. Vastavirtahuuhtelun yhteydessä käytetään kerran viikossa myös puhdistuskemikaaleja (natriumhypokloriitti, sitruunahappo, NaOH). Kiintoaineksen erotukseen käytettävä kalvosuodatus voidaan korvata myös muilla kiintoaineksen erotusmenetelmillä kuten selkeyttimillä. 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 konsentrointiprosessissa 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. PH-säätökemikaalina käytetään rikkihappoa, typpihappoa tai suolahappoa konsentraattiliuoksen markkinatilanteen mukaan. Biokaasulaitoksen toiminnot tapahtuvat kokonaisuudessaan suljetuissa prosesseissa ja laitoksen varastointitilat ja säiliöt rakennetaan tiiviiksi, joten laitoksen normaalitoiminnan aikana päästöjä maaperään ei ole. Laitoksen piha-alueet toteutetaan siten, että ne alueet, joissa kuljetetaan ja siirretään käsittelemätöntä ja käsiteltyä materiaalia, on asfaltoitu ja viemäröity kaksoisviemärijärjestelmällä, jolloin ulkoalueen puhdistusta vaativissa tilanteissa vesi johdetaan vastaanottoaltaaseen, normaalitilanteessa sadevesiviemäriin. Asfaltoinnin ja kaksoisviemärijärjestelmän avulla estetään lieteaineksen joutuminen maaperään ja valumavesiin myös tilanteissa, joissa inhimillisen virheen tai laiterikon johdosta ainesta joutuu maahan. Asfaltoidulta alueelta voidaan aines poistaa ja palauttaa käsittelyprosesseihin laitoksen oman kaluston avulla. Sadevesiviemäröinti varustetaan näytekaivoilla, joiden avulla seurataan rakenteiden mahdollisia vuotoja ja muita