Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos
Johdanto: Kaatopaikoilla orgaanisesta jätteestä syntyy kasvihuonekaasuja: - hiilidioksidia, - metaania - typpioksiduulia. Jätteessä on myös ilmastoa lämmittäviä muita liuottimia ja kaasuja, kuten kloorattuja hiilivetyjä, jotka päätyvät ilmakehään Kaatopaikoilla jo oleva jäte muodostaa ilmastoa lämmittäviä kaasuja vielä monia kymmeniä vuosia täytön lopettamisen jälkeen. Metaani voidaan ottaa talteen ja käyttää energianlähteenä Kaasunkeräys on taitolaji, johon koitamme kehittää apuvälineitä
Orgaanisesta aineesta syntyvät kaasut: Orgaanisesta jätteestä syntyy valtaosin hiilidioksidia, mutta kasvihuonekaasujen päästölaskennassa sen oletetaan muodostuneen kierrossa olevasta eli uusiutuvasta hiilestä Metaani muodostuu hapettomassa olosuhteessa penkassa. Hyvälaatuisessa kaatopaikkakaasussa on yli 50% metaania. Typpioksiduulia muodostuu hyvin vähän. Metaani on päästötonnia kohti 25 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu
Tonnia Yhdyskuntajätteen loppusijoitus Kierrätys Energia Energia - Jätevoimala Kaatopaikka
Metaanipäästö ja yhdyskuntajätteen määrä 250 3000 Metaanipäästö (1000 tonnia vuodessa) 200 150 100 50 0 Metaanipäästö (vasen akseli) Yhdyskuntajäte (oikea akseli) Kaatopaikkasijoitettu (oikea akseli) 1990 1997 2000 2005 2010 2014 2500 2000 1500 1000 500 0 Yhdyskuntajätemäärä (1000 tonnia vuodessa)
Kuutiota vuodessa Metaanin muodostus, keräys ja päästö muodostuminen Jätetäyttö lopetetaan keräys päästö Sormunen & kumpp., 2013
Korkeus Mikrometeorologinen vuomittausmenetelmä perustuu kaasun pitoisuuden ja turbulenttisen sekoittumisen havainnointiin pinnan yläpuolella. Jos maanpinnalla on lähde niin pinnan lähellä on suurempi pitoisuus jota sekoittuminen vähentää. Kulkeutuminen tuulipyörteissä muodostaa tasapainon lähteen voimakkuuden, sekoittumisen ja pitoisuusgradientin välille. Pitoisuus
Päästömittausvertailu Michiganissa, Waste Management
Mittaamme päästöä eri tuulensuunnissa. Näistä saadaan keskimääräinen päästö sektorissa. Kokonaispäästö on sektorien summa Kiertokapula pohjoinen (11.5-14.6.) Päästö (kuutiota hehtaarilta tunnissa) 100 80 60 40 20 Metaani Hiilidioksidi 0 0 0 45 90 135 180 225 270 315 360 Pohjoinen Itä Kaakko Etelä Lounas Länsi Luode Tuulensuunta (aste) 100 80 60 40 20
Metaanipäästö eri sektoreissa ja kokonaispäästö seuraavat kaasunkeräyksen toimintaa Metaanipäästö sektorissa (m 3 tunnissa) 140 120 100 80 60 40 20 0 Metaanipäästö 4.-24.3. 24.3.-11.4 11.-16.4. 16.-27.4. 27.4.-5.5. 26.5.-22.6. 22.6.-26.7. 27.7.-10.8. 11.-25.8. 26.8.-4.9. 5.9.-14.10. 14.-21.10. 21.10.-2.11. 2.-13.11. 13.-27.11. 28.-29.11. 30.11.-10.12. 0-45 45-90 90-135 135-180 180-225 225-270 270-360 14.-25.1. 25.1.-12.2
Jätelaitosten hajuhaitat Jätepenkassa saattaa alkaa muodostua rikkivetyä rakennusjätteiden kipsilevyn sulfaatista varsinkin jos penkan ph alhainen ja vesipinta korkealla Merkittäviä hajuhaittoja ympäristöön Vaikeuttaa kaatopaikkakaasun hyötykäyttöä, koska rikkivety aiheuttaa voimakkaasti korroosiota Kompostoinnista rasvahappoja ja pelkistyneitä rikkiyhdisteitä
Mikrometeorologinen sovellus Mitataan metaanipäästön yhteydessä pelkistyneiden rikkiyhdisteiden pitoisuutta Nämä tiedot yhdistämällä saadaan pelkistyneen rikkiyhdisteen päästö
Haisevien rikkiyhdisteiden päästöjen sijainti ja määrä saadaan selville ja kaasunkeräys ja pintarakenteiden tiivistäminen voidaan kohdentaa parhaalla tavalla 10 5 TRS päästö ( gs m -2 s -1 ) 8 6 4 2 0-2 TRS päästö Metaanipäästö 4 3 2 1 Metaanipäästö (m 3 ha -1 tunti -1 ) -4 0 0 45 90 135 180 225 270 315 360 KL Tuulensuunta (aste) pohjoinen itä etelä länsi pohjoinen
Johtopäätöksiä: o Metaanipäästö voidaan mitata kvantitatiivisesti ja kustannustehokkaasti o Mikrometeorologisella mittauksella saadaan tieto päästöjen sijoittumisesta penkalla ja kokonaispäästö o Integroivana mittausmenetelmänä se havaitsee myös rakenteista tulevat päästöt o Metaanipäästön lisäksi havaitsemme hiilidioksidipäästön, mikä on hyödyllinen kaasunmuodostusta ja metaanin hapettumista arvioitaessa o Toimii kaikissa sääolosuhteissa ja vuodenaikoina
Johtopäätöksiä: Nykyvaiheessa kaatopaikoille on rakennettu kaasunkeräys ja pintarakenteita ollaan tiivistämässä. Kaasun hyötykäytön parantamiseksi sekä ilmastoa lämmittävän metaanin päästön vähentämiseksi, kaatopaikkakaasun purkaantuminen kannattaa mitata ja tietoa käyttää kaatopaikkarakenteiden ja kaasunkeräyksen optimoimiseksi. Mittaukseen perustuvalla kaasunkeräyksen optimoinnilla keräystehokkuus voidaan nostaa avoimilla kaatopaikoilla tyypillisestä 50%:sta 75%:iin ja tiiviillä pintarakenteella olevilla kaatopaikoilla noin 75%:sta 95%:iin. Edelleen vuosittain noin 80000 tonnia metaania karkaa ilmakehään
Kiitämme: Helsingin Seudun Ympäristöpalvelut Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy Kiertokapula Oy