Jätteiden energiahyödyntämisellä voidaan vähentää päästöjä kaatopaikoilta tai energiantuotannosta

Merkittävin energiapotentiaali yhdyskuntien jätteissä

Jätteiden kokonaiskertymä Suomessa vuonna 2007 oli 74 miljoonaa tonnia, noin 7 % edellisvuotta enemmän. Jätteistä valtaosa on peräisin kaivostoiminnasta, rakennussektorilta sekä teollisuudesta. Jätteestä hyödynnettiin materiaalina tai energiana lähes 40 %. Pääasiassa hyödynnettiin mineraalisia maamassoja sekä metalli- ja puujätteitä. Likimain kaikki syntyvä puujäte, yhteensä yli 12 miljoonaa tonnia, hyödynnettiin energiantuotannossa ja metsäteollisuudessa. Biohajoavien jätteiden osuus kokonaisuudesta oli noin 22 % (16 miljoonaa tonnia, taulukko 1).

Merkittävin energiahyödyntämisen potentiaali on kotitalouksien ja muiden sektorien sekalaisessa jätteessä, josta valtaosa viedään toistaiseksi kaatopaikoille [1]. Kaatopaikalla jätteiden bioperäinen osa (yli 60 % sekajätteestä) [2] hajoaa tuottaen hapettomissa olosuhteissa metaania. Noin 3 % Suomen kasvihuonekaasupäästöistä on peräisin jätehuollosta ja erityisesti kaatopaikoilta. Biohajoavan jätteen sijoittamista kaatopaikoille on rajoitettu voimakkaasti viime vuosina. Kaatopaikkasijoituksen sijaan jätteille on löydettävä hyödyntämistapoja, joista yksi on energiahyödyntäminen.

Jätettä voidaan polttaa sellaisenaan tai jalostaa polttoaineiksi

Jätettä voidaan polttaa sellaisenaan jätevoimaloissa, siitä voidaan valmistaa kierrätyspolttoainetta, tai se voidaan jalostaa edelleen biokaasuksi tai nestemäisiksi polttoaineiksi, kuten etanoliksi ja dieseliksi. Kierrätyspolttoaineilla tarkoitetaan yhdyskuntien ja yritysten polttokelpoisista, kuivista, kiinteistä ja syntypaikoilla lajitelluista jätteistä valmistettua tai lajittelemattomasta yhdyskuntajätteestä mekaanisella käsittelyprosessilla aikaansaatua polttoainetta [3].  

Vuonna 2007 jätettä poltettiin Suomessa kaikkiaan 8,66 miljoonaa tonnia. Yhdyskuntajätettä poltettiin jätevoimaloissa vuonna 2008 noin 300 000 tonnia, kierrätyspolttoainetta rinnakkaispolttolaitoksissa noin 500 000 tonnia ja kierrätyspuuta ainakin 300 000 tonnia [4]. Suurin osa jätteen energiahyödyntämisestä tapahtuu jätevoimaloiden ja rinnakkaispolttolaitosten ulkopuolella, kun puupohjaisia jätteitä poltetaan teollisuuden omissa prosesseissa ja niiden yhteydessä sijaitsevissa voimalaitoksissa.

Jätteellä tuotettua lämpöenergiaa hyödynnetään esimerkiksi kaupunkien kaukolämpöverkossa ja teollisuuden tasaisesti lämpöä tarvitsevissa toiminnoissa. Lisäksi jätevoimalaitokset voivat tuottaa sähköä, joka johdetaan valtakunnan verkkoon. Jätepolttoaineen koostumuksessa voi olla suuria vaihteluja, koska polttoaine voi olla peräisin monista eri lähteistä. Jätteen energiakäytöllä voidaan kuitenkin tuottaa osittain bioperäistä energiaa ja siten vähentää kasvihuonekaasupäästöjä, jos samalla korvataan fossiilisten polttoaineiden, kuten kivihiilen käyttöä.

Kierrätyspolttoaineen ja biokaasun käytön lisäämisellä arvioitiin v. 2005 tehdyssä tarkastelussa olevan mahdollista lisätä bioenergian tuotantoa noin 20 PJ vuoteen 2015 [4]. Vertailukohdaksi voidaan ottaa Suomen kokonaisenergiankulutus, joka on 2000-luvulla vaihdellut välillä 1300-1500 PJ.

Jäteperäisen biokaasun tuotanto ja hyödyntäminen

Kaatopaikoilla hajoavista jätteistä muodostuvaa kaatopaikkakaasua voidaan hyödyntää energiana. Suomalaisilla kaatopaikoilla arvioidaan muodostuvan tätä biokaasua yli 200 miljoonaa kuutiometriä vuodessa, mistä vähän alle 60 % kerättiin vuoden 2008 lopussa talteen 33 kaatopaikalta. Kerätystä kaasusta noin 70 % hyödynnettiin. Kaatopaikkakaasua hyödynnetään yleisimmin lämmöntuotannossa[5].

Biokaasua voidaan tuottaa varta vasten rakennetuissa biokaasulaitoksissa, joissa hyödynnetään bakteerien luonnollista kykyä tuottaa orgaanisesta aineksesta metaania. Suomessa biokaasua tuotetaan nykyään kaupunkien ja teollisuuden jätevedenpuhdistamojen biokaasulaitoksissa, kiinteän yhdyskuntajätteen biokaasulaitoksissa sekä maatilojen biokaasulaitoksissa. Vuonna 2008 tuotetusta yli 50 miljoonaa kuutiometristä biokaasua hyödynnettiin 90 %. Biokaasun hyödyntämisen lisäksi voidaan myös biokaasuprosessin lopputuote (mädäte) käyttää sellaisenaan tai jatkojalostuksen jälkeen lannoitevalmisteena. Biokaasusta voidaan myös jalostaa ajoneuvojen polttoainetta. Jalostus kuluttaa kuitenkin energiaa, joten ketjun kokonaisympäristövaikutukset on syytä selvittää elinkaaritarkastelulla.

Jätteestä valmistettavat liikenteen biopolttoaineet

Eloperäisistä jätteistä voidaan valmistaa liikenteen biopolttoaineeksi soveltuvaa etanolia. Suomessa jäteperäisen etanolin tuotanto aloitettiin vuonna 2007 leipomojätteiden hyödyntämisellä.  Konsepti perustuu sokeri- ja tärkkelyspitoisten sivu- ja jätevirtojen hyödyntämiseen pienissä paikallisissa laitoksissa ja tuotetun etanolin väkevöimiseen keskitetysti. Tyypillisesti laitoksen kapasiteetti on 1 000–2 000 m3 absoluuttista etanolia vuodessa. Laitoksen koon määrää raaka-aineen saatavuus tehtaan lähialueelta. Etanolin tuotannon raaka-ainepohja on laajenemassa myös kotitalouksien, kaupan ja teollisuuden biojätteeseen. Myös suunnitelmia paperin, kartongin, puun ja muovin käytöstä jätepohjaisen etanolin raaka-aineena on suunnitelmia. [6]