Julia hanke HSY:n alueella tuotettujen, käsiteltyjen ja hyödynnettyjen jätelajien khk-päästökertoimet Laskelmien taustatietoa

Transkriptio

1 Julia hanke HSY:n alueella tuotettujen, käsiteltyjen ja hyödynnettyjen jätelajien khk-päästökertoimet Laskelmien taustatietoa Dahlbo, H., Myllymaa, T., Manninen, K., Korhonen, M.-R. Suomen ympäristökeskus SYKE Liite 1 Taulukot 1 4 Taulukko 1. HSY:n alueella voimassa olevan jätehuolto- ja hyödyntämisketjun eri vaiheissa tuotetut ja vältetyt khk-päästöt, kg CO 2 ekv jätelajitonnia kohti. Taulukko 2. Julia 2030 hankkeessa arvioitujen jätelajien määritelmät. Taulukko 3. HSY:n alueella voimassa oleviin jätehuolto- ja hyödyntämisketjuihin kuuluvien prosessien kuvaus. Khk-päästölaskelmissa käytetyt tietolähteet, mallinnusarvot ja kriittiset oletukset. Taulukko 4. Kuvaukset etäisyyksistä ja ajoneuvoista, joita on käytetty HSY:n alueella tuotettujen jätelajien keräyksen ja kuljetuksen vaikutusten laskemiseen. 1

2 Taulukko 1. HSY:n alueella voimassa olevan jätteenkäsittely- ja hyödyntämisketjun eri vaiheissa tuotetut ja vältetyt khk-päästöt, yksikössä kg CO 2 ekv jätelajitonnia kohti. Jätelaji Sekajäte (kaatopaikka) HSY:n alueella voimassa olevan jätteenkäsittely- ja hyödyntämisketjun eri vaiheissa tuotetut ja vältetyt khk-päästöt Keräys ja kuljetus 1) Esikäsittely ja prosessoint i 4) Käsittel y Jätemateriaal in hyödyntämin en Energiakäyt tö Raakaaineiden tuotannos sa vältetyt päästöt 6) Energiantuotanno ssa vältetyt päästöt 9) Tuotettuj en päästöjen summa 11) kg CO 2 ekv/t jätelajia Päästöjen kokonaissum ma = tuotetut - vältetyt 11) kg CO 2 ekv/t jätelajia ) Sekajäte (poltto) Biojäte ) Paperi Kartonki ja pahvi 4 2) ) -82 8) Lasi 3) 3) Metallit Muovi 3) 3) Puu Energiajäte Rakennusjäte SER Vaarallinen jäte ) Yhdyskuntajätevesili ete ) Sisältää jätelajin keräyksen ja kuljetuksen aina paikkaan, jossa se hyödynnetään. 2) Tähän sisältyy vain kartongin ja pahvin keräys. Kuljetus hyödyntämispaikkaan on sisällytetty raaka-ainetuotannossa vältettyihin päästöihin. 3) Sisällytetty jätemateriaalin hyödyntämisen tuottamiin päästöihin. 4) Sisältää sellaiset prosessit kuin murskaus, seulonta, rakeistus, kompostointi ja mädätys. 5) Sisältää luultavasti muovista ja kuiduista (50/50) koostuvan jäännöksen palamisessa muodostuvat päästöt. 2

3 6) Sisältää prosessissa käytetyn primaariraaka-aineen talteenotossa, kuljetuksessa, prosessoinnissa ja tuotannossa muodostuvat päästöt. 7) Turvetuotannosta. 8) Hylsykartongin ja flutingin valmistuksen tuottamien päästöjen välinen ero. Hylsykartonkia koskevat tiedot sisältävät paalatun kierrätyskartongin 250 km:n kuljetuksen, kuidutuksen, hylsykartongin valmistuksen ja energiankäytön ja -tuoton. Flutingia koskevat tiedot sisältävät kuitupuutuotannon puunkorjuutyöt (koivusta), flutingin valmistuksen ja energiankäytön ja -tuoton. 9) Sisältää prosessipolttoaineen talteenotosta, kuljetuksesta, prosessoinnista ja valmistuksesta peräisin olevat päästöt 10) Kpk hyödynnetään energiaksi. 11) Pyöristetty lähimpään kymmeneen. 12) Haitallisen jätteen khk-päästökerroin on arvioitu todellista suuremmaksi, sillä tähän ei ole sisällytetty vältettyjä päästöjä. Tätä kerrointa pitäisi käyttää vain, jos tiedetään, että jäte poltetaan, so. sitä ei pitäisi käyttää vaarallisiksi jätteiksi luokiteltujen varusteiden tai laitteiden, saastuneiden maa-ainesten tai metallien yhteydessä. 3

4 Taulukko 2. Julia hankkeessa arvioitujen jätelajien määritelmät. Jätelaji Sekajäte Biojätteet Paperi Jätemateriaalien kuvaus Kotitalouksissa ynnä muissa tuotettu jäte, joka jää jäljelle, kun hyötyjäte (biojätteet, paperi, kartonki ja pahvi, lasi ja metallit) on lajiteltu erikseen. Biojätteitä ovat pääasiassa keittiöiden ruokajätteet ja muut biopohjaiset jätteet (lautasliinat, lemmikkieläinten puupohjaiset kuivikkeet). Paperijätteeseen kuuluvat kotitalouksista, toimistoista ynnä muista erikseen kerättävä paperi. Se koostuu aikakauslehdistä, sanomalehdistä, toimistopaperista ja kerätään kiinteistöistä. Kartonki ja pahvi Kartonki- ja pahvijätteisiin kuuluvat kotitalouksista, vähittäiskaupoista, toimistoista saatava aaltopahvi, nestepakkauskartonki ja kartonki ja pahvi, jotka erotellaan lähtöpaikassa ja kerätään kiinteistöistä. Lasi Metallit Muovi Puu Energiajäte Rakennusjäte SER Vaarallinen jäte Yhdyskuntajätevesiliete Lasijäte sisältää erikseen kerättävät pullot ja muut lasipakkaukset (jotka eivät kuulu juomapakkausten panttijärjestelmään). Ei sisällä lasilevyjä. Lasi kootaan alueellisiin keräyspisteisiin. Metallijätteeseen kuuluvat metallipakkaukset (säilyketölkit) ja muut pienet metalliesineet (eivät alumiinitölkit, jotka kuuluvat juomapakkausten panttijärjestelmään). Metallit kootaan alueellisiin keräyspisteisiin. Erikseen kerättävä muovi käsittää suuria määriä tasalaatuista muovia tuottavien elintarvikekauppojen, yritysten, toimistojen ja joidenkin muiden laitosten muovijätteen. Käsittelemätön puujäte. Energiajäte on erikseen kerättävää jätettä, jota ei pystytä kierrättämään mutta joka voidaan hyödyntää energiana. HSY:n toiminta-alueen energiajäte on etupäässä suurista yrityksistä kerättävää puu-, paperi-, pahvi- ja kartonkipakkausjätettä. Se saattaa sisältää myös pieniä määriä eroteltua energiajätettä (esim. muovia), joka on peräisin paikallisista keräyspisteistä. Rakennustoiminnan tuotanto-, korjaus- ja purkujätteet. Sähkö- ja elektroniikkalaiteromu, joka kuuluu tuottajavastuujärjestelmään. Vaaralliseksi luokiteltu jäte, joka voidaan polttaa. Jätevedenpuhdistamoista peräisin oleva liete. Puhdistetusta vedestä suurin osa on peräisin kuntien vesihuollosta (85 %) ja loput teollisuudesta (15 %). 4

5 Taulukko 3. HSY:n alueella voimassa oleviin jätehuolto- ja hyödyntämisketjuihin kuuluvien prosessien kuvaus. Khk-päästölaskelmissa käytetyt tietolähteet, mallinnusarvot ja kriittiset oletukset. Jätelaji Käsittely Hyödyntämisratkaisu Vältetty tuotanto Kriittiset oletukset Tietolähteet Sekajäte Sekajäte Kaatopaikkatäyttö, mukaan lukien koneiden käyttö kaatopaikalla. Kpk:n (kaatopaikkakaasu) energiakäyttö kaasuturbiinissa, joka tuottaa sähköä HSY:n kaatopaikkatoimintaan. Energiakäyttö jätteenpolttolaitoksess a. HSY:n ostama energia. Hiileen perustuva energiantuotanto, päästökerroin 117 kg CO 2 ekv/gj. DOC (hajoava orgaaninen hiili) 21 %; DOC f (helposti kaasuksi hajoavan DOC:n osuus) 50 %; OX (hapettumiskerroin) 10 %; hyödynnetty CH 4 71 %; kpk:n CH 4 -pit. 47 %, kpk:n energiasisältö 12 MJ/kg; vältetyn sähköntuoton päästökerroin 94 kg CO 2 ekv/gj. Energiasisältö 10 GJ/t sekajätettä; sekajätteenpolton päästökerroin 40 kg CO 2 ekv/gj; energiasaanto 8,1 GJ/t sekajätettä. IPCC 2000; Anderson 2010a; VAHTI Tilastokeskus 2010; Karjalainen 2009; Anderson 2010b. Biojäte Kompostointi. Käytetään turpeen sijasta viherrakentamisen raaka-aineena (hiekan, ravinteiden ja orgaanisen materiaalin seos). Turvetuotanto, mukaan lukien turpeennostoalueen ja nostokoneiden synnyttämät päästöt. Biojätteiden DOC 65 %, CH 4 - päästöt 3 %. Leijting 1999 (turvetuotanto); Myllymaa et al Paperi Paperin paalaus, käsittely ja lastaus lajittelukeskuksessa. Siistaus, siistatun massan valmistus ja käyttö sanomalehtipaperin valmistukseen. Paperipuuvalmistuksen puunkorjuutyöt (kuusi), TMP:n valmistus ensiökuiduista yhdistetyssä massa- ja Paperitehtaan ostaman sähkön päästökerroin 87 kg CO 2 ekv/gj (keskiarvo ). Dahlbo et al. 2005; Suomen sähkönhankinnan päästöt elinkaarilaskelmissa 5

6 Kartonki ja pahvi Lasi Metallit Kartongin ja pahvin paalaus, käsittely ja lastaus lajittelukeskuksessa. Erikseen kerätyn lasin murskaus, puhdistus ja lajittelu (käytetään lasia sisältävien tuotteiden valmistukseen). Mekaaninen muokkaus, mukaan lukien koon pienentäminen, lajittelu ja materiaalien erottelu. Kuidutus, käyttö hylsykartongin valmistukseen. Jäännöksen energiakäyttö. Käyttö lasivillan ja pakkausmateriaalin valmistukseen ja maanrakennustöissä. Fe: käyttö teräksen valmistukseen valokaariuunissa (kuumavalssattu kela); Cu: kupariputken valmistus; Al: alumiinin uusiotuotanto. Muovi Rakeistus. Muoviprofiilien valmistus. Puu Haketus. Energiakäyttö pienessä aluelämpökeskuksess a. Energiajäte Mekaaninen esikäsittely (murskaus ja magneettinen Energiakäyttö teollisuuden paperitehtaassa Kuidut: kuitupuutuotannon puunkorjuutyöt (koivu), flutingin valmistus ensiökuiduista. Jäännöksen energia: maakaasun käyttö teollisuuden yhteispolttolaitoksessa. Lasivillan tai pakkausmateriaalin valmistus primaariraakaaineista, soran käyttö maanrakennustöissä. Fe: teräksen primaarituotanto (kuumavalssattu kela); Cu: kuparin primaarituotanto; Al: alumiinin primaarituotanto. Pyöreän puutavaran tuottamiseksi tarvittavat puunkorjuutyöt. Kyllästetyn puun valmistus. Öljyn käyttö pienessä aluelämpökeskuksessa. Maakaasun käyttö teollisuuden Yhdestä kartonki- ja pahvitonnista 95 % käytetään hylsykartongin valmistukseen, 5 % (jäännös) käytetään energiantuotantoon. Hylsykartongin valmistukseen käytettävät raaka-aineet: 83 % kartonkia ja pahvia, 17 % primaariraaka-ainetta. Jäännös sisältää 50 % kuituja, 50 % muovia. Yksi lasitonni vastaa 0,64:ää soratonnia. Primaariraakaainekäytön tuottamat päästöt ovat arvioita. Eri metallien osuudet metallijakeessa: 53 % tinattua terästä, 24 % alumiinia, 15 % ruostumatonta terästä, 9 % muita. Yksi muovitonni vastaa 0,83:a puutonnia. Energiasaanto 90 %. Energiajätteen energiasisältö 20 GJ/t, biopohjaisten Niininen 2011 (luottamuksellinen); Bacher 2011; Tohka Vares & Lehtinen 2007; Uusioaines Oy Kuusiola 2010; EAA 2008; Broadbent 2010; Seppälä et al. 2000; Athena 2002; Deutches Kupferinstitute Korhonen & Dahlbo Myllymaa et al. 2008; Alakangas 2000; Vaittinen Myllymaa et al. 2008; Partti & 6

7 Rakennusjäte SER erottelu). Betoni: murskaus ja magneettinen erottelu; renkaat: murskaus; muut jakeet: katso vastaava jätelaji tästä taulukosta. Manuaalinen purku, mekaaninen muokkaus, mukaan lukien koon pienentäminen, lajittelu ja materiaalien erottelu. yhteispolttolaitoksessa. Betoni ja renkaat: käyttö maanrakennustöissä; muut jakeet: katso vastaava jätelaji tästä taulukosta. Metallit: käytetään metallien valmistukseen (katso metallijäte); lasi: katso lasijäte. yhteispolttolaitoksessa. materiaalien pitoisuus 80 %. Päästöarvio perustuu julkaisuun Vesanto et al Yhteispolttolaitoksen energiatehokkuus on 85 %. Betoni ja renkaat: soran käyttö maanrakennustöissä; muut jakeet: katso vastaava jätelaji tästä taulukosta. Metallit: metallien valmistaminen primaariraaka-aineista (katso metallijäte); lasi: katso lasijäte. Betonin Fe-pitoisuus 1,5 %. Eri metallien osuudet rakennusjätteen metallijakeessa: rautapitoiset 98,5 %, ei-rautapitoiset 1,5 %. Betonin murskauksen energiakulutus 32 MJ/t betonimursketta. Eri metallien osuudet SERmetallijakeessa: Fe 81 %, Cu 11 % ja Al 8 %. Tönnes 2009; Vesanto et al Joutsenoja Ignatius et al Vaarallinen jäte Poltto. Ekokem Yhdyskuntajäte vesiliete Mädätys ja kompostointi. Biokaasua käytetään tuottamaan prosessin tarvitsemaa energiaa. Kiinteä jae: käytetään turpeen sijasta viherrakentamisen raaka-aineena (hiekan, ravinteiden ja orgaanisen materiaalin seos). Biokaasusta tuotettava sähkö: HSY:n ostama energia. Kiinteä jae: turvetuotanto, mukaan lukien turpeennostoalueen ja nostokoneiden synnyttämät päästöt. Energiantuotanto: 694 MJ energiaa/ t jätevesilietettä. Sähkön osuus tästä on 260 MJ. Vältetyn sähköntuotannon päästökerroin 94 kg CO 2 ekv/gj. Jätevedenpuhdistus 2011; Myllymaa et al

8 Taulukko 4. Kuvaukset etäisyyksistä ja ajoneuvoista, joita on käytetty HSY:n alueella tuotettujen jätelajien keräyksen ja kuljetuksen vaikutusten laskemiseen. Jätelaji Kuljetusetäisyys ja ajoneuvo 1) Kaikki (lukuun ottamatta erikseen kerättyjä metalleja) Sekajäte (kaatopaikka) Sekajäte (poltto) Keräyskierros: pakkaavan keräysauton (tilavuus 14 t, keskimääräinen kuorma 7 t) käyttö 1 jätelajitonnin keräämiseksi (LIPASTO 2009). Sekajäte: ylimääräinen kuljetus 5 km, pakkaava keräysauto (tilavuus 14 t, keskimääräinen kuorma 7 t) (LIPASTO 2009). Poltosta peräisin olevat tuhkat: ei-vaarallinen jäte: 40 km, puoliperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Vaarallinen jäte: 70 km, puoliperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Biojätteet Biojätekomposti: kuljetus 80 km, puoliperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Turve: kuljetus 80 km, puoliperävaunu (EURO 3), täysi kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Paperi Paalattu paperi: kuljetus 545 km, rautateitse (sähköistetty) 24 %, täysperävaunulla 76 % (LIPASTO 2002). Kartonki ja pahvi Paalattu kartonki ja pahvi: kuljetus 250 km, täysperävaunu (EURO 3), täysi kuorma, 40 t (LIPASTO 2009). Lasi Lasi: kuljetus 58 km, sisältää keräys-, tyhjennys- ja varikkoajot. (Vares & Lehtinen 2007). Sora: kuljetus 30 km, maansiirtoauto (EURO 3), täysi kuorma, 19 t (LIPASTO 2009). Metallit Keräyskierros: 97,5 km, maansiirtoauto 32 t, (EURO 3), 50 %:n kuorma, katuajo (Kuusiola 2010, LIPASTO 2009). Kuljetus esikäsittelyyn: kuljetus 124 km, täysperävaunullinen kuorma-auto, 70 %:n kuorma, 40 t (Kuusiola 2010, LIPASTO 2009). Muovi Muovijäte ja väriaineet: kuljetus 80 km (Korhonen & Dahlbo 2007). Pyöreä puutavara ja kyllästysaineet: kuljetus 100 km (Korhonen & Dahlbo 2007). Puu Puujäte: kuljetus 100 km, puoliperävaunu (EURO 3), 60 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Energiajäte Energiajäte: kuljetus 210 km, puoliperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Rakennusjäte Betonimurske: kuljetus 20 km, maansiirtoauto (EURO 3), täysi kuorma, 19 t (LIPASTO 2009). Betonista erotetut metallit: kuljetus 360 km, täysperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 40 t (LIPASTO 2009). Sora: kuljetus 30 km, maansiirtoauto (EURO 3), täysi kuorma, 19 t (LIPASTO 2009). SER Loisteputket: kuljetus 200 km, täysperävaunullinen kuorma-auto (EURO 3), 20 %:n kuorma, 40 t (LIPASTO 2009) Muut SER-jätteet: kuljetus 150 km, täysperävaunullinen kuorma-auto (EURO 3), 20 %:n kuorma, 40 t (LIPASTO 2009) Vaarallinen jäte Kuljetus 80 km, puoliperävaunu (EURO 3), 70 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Yhdyskuntajätevesiliete Lietteen mädätyksestä jäänyt kiinteä jae: kuljetus 43 km, puoliperävaunu (EURO 3), 60 %:n kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). Turve: kuljetus 80 km, puoliperävaunu (EURO 3), täysi kuorma, 25 t (LIPASTO 2009). 1) Sisältää kuljetuksiin tarvittavien polttoaineiden valmistuksen. 8

9 Liitteet Alakangas, E Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. VTT Tiedotteita Teknologian tutkimuskeskus VTT. Anderson, R. 2010a. Planning documents for the HSY gas power plant. Ei julkisesti saatavissa. Anderson, R. 2010b. Henkilökohtainen sähköpostiviestintä. Athena Cradle-to-gate life cycle inventory: Canadian and US steel production by mill type. March Athena Sustainable Materials Institute, Ottawa Canada. Sustainable Material Institute Bacher, J NeReMa Material flow- and technical analysis report (MSW). Julkaisematon raportti. Luonnos Broadbent, C Several LCI data sets for steel from the World Steel Association. Käytetty viitteessä Kuusiola, T Dahlbo, H., Laukka, J., Myllymaa, T., Koskela, S., Tenhunen, J., Seppälä, J., Jouttijärvi, T. & Melanen, M Waste management options for discarded newspaper in the Helsinki Metropolitan Area, Life cycle assessment report, The Finnish Environment 752/2005, 151 s. Deutches Kupferinstitute Life cycle centre. EAA Environmental Profile Report for the European Aluminium Industry, Life Cycle Inventory data for aluminium production and transformation processes in Europe. European Aluminium Association, April Ekokem Oy Ab Ympäristö- ja yritysvastuuraportti Ignatius S.-M., Myllymaa, T. & Dahlbo, H Sähkö- ja elektroniikkaromun käsittely Suomessa. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 20/ IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change. Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories. Chapter 5: Waste. Viitattu Joutsenoja, T Rudus Kierrätys Oy. Henkilökohtainen sähköpostiviestintä Karjalainen, P Vantaan Energia. Jätevoimala osana pääkaupunkiseudun energiahuoltoa. Esitelmä Valtakunnallisilla Jätehuoltopäivillä

10 Korhonen, M.-R. & Dahlbo, H Reducing greenhouse gas emissions by recycling plastics and textiles into products. The Finnish Environment 30/ Kuusiola, T., Pääkaupunkiseudun kotitalouksien pienmetallien keräyksen ja hyödyntämisen ympäristövaikutukset. Diplomityö. Aalto-yliopisto, Teknillinen korkeakoulu. Mekaaninen prosessi- ja kierrätystekniikka. 126 s. Leijting, J Fuel peat utilization in Finland: resource use and emissions. The Finnish Environment s. LIPASTO A calculation system for traffic exhaust emissions and energy consumption in Finland. Myllymaa, T., Moliis, K., Tohka, A., Rantanen, P., Ollikainen, M. & Dahlbo, H Jätteiden kierrätyksen ja polton käsittelyketjujen ympäristökuormitus ja kustannukset. Inventaarioraportti. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 28/ Niininen, M Stora Enso. Henkilökohtainen sähköpostiviestintä, ja Luottamuksellista tietoa. Partti, M. & Tönnes, S YTV (Nykyinen HSY). HSY Information concerning the energy content and biobased fraction of the energy waste collected in the HSY region. (Tieto HSY:n alueelta kerätyn energiajätteen energiasisällöstä ja bio-osuudesta.) Vastaanotettu Seppälä, J., Koskela, S., Palperi, M. & Melanen, M Metallien jalostus ja ympäristö. Suomen ympäristö Tilastokeskus Polttoaineluokitus. Viitattu Suomen sähkönhankinnan päästöt elinkaarilaskelmissa Suomen ympäristökeskus. Päivitetty Viitattu Tohka, A Production of electricity and heat in a natural gas plant. Julkaisematon aineisto, Suomen ympäristökeskus. Jätevedenpuhdistus HSY Vesihuolto. Viitattu Uusioaines Oy Henkilökohtainen viestintä VAHTI Emission data from the Suomenoja (Espoo) and Martinlaakso (Vantaa) combined heat and power plants. Valvonta- ja kuormitustietojärjestelmä VAHTI. Vaittinen, A., Hankesampo Oy, Henkilökohtainen puhelinkeskustelu Vares, S & Lehtinen, J Lasipakkausten keräysjärjestelmän tehostaminen ja lasin hyötykäytön ympäristövaikutukset. VTT Tiedotteita 2404, Teknologian tutkimuskeskus VTT. Vesanto, P., Hiltunen, M., Antero Moilanen, Kaartinen, T., Laine-Ylijoki, J., Sipilä, K. & Wilén, C Kierrätyspolttoaineiden ominaisuudet ja käyttö. VTT Tiedotteita Teknologian tutkimuskeskus VTT. 10