Biojätteen ja puhdistamolietteen kompostoinnin ja mädätyksen ympäristövaikutusten vertailu
Lehikoinen, Milla (2020)
Diplomityö
Lehikoinen, Milla
2020
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020090768822
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020090768822
Tiivistelmä
Diplomityö toteutettiin Etelä-Karjalan Jätehuollon toimeksiantona ja tässä tutkittiin Kukkuroinmäen uuden biokaasulaitoksen vaikutusta Etelä-Karjalan maakunnan kasvihuonekaasupäästöihin. Biokaasulaitos käyttää raaka-aineinaan biojätettä ja puhdistamolietettä, joita on aiemmin käsitelty kompostoimalla. Näiden raaka-aineiden mädätyksen lopputuotteena saadaan biokaasua, joka hyödynnetään jalostuksen jälkeen kokonaisuudessaan liikennepolttoaineena. Tämä tutkimus tehtiin elinkaariarviointia hyödyntäen vertailemalla biojätteen ja puhdistamolietteen kompostoinnin ja mädätyksen kasvihuonekaasupäästöjä. Elinkaariarviointi toteutettiin GaBi-elinkaarimallinnusohjelman avulla.
Tutkimuksen perusteella biokaasulaitoksella olisi potentiaalia vähentää Etelä-Karjalan maakunnan kokonaispäästöjä 3 210 t CO2-ekv/a, joka vastaa 310 suomalaisen vuosittaista hiilijalanjälkeä. Liikennesektorille päästövähennyspotentiaalia kohdistuisi 2 360 t CO2-ekv/a, joka vastaa 230 suomalaisen vuosittaista hiilijalanjälkeä. Karkeasti uuden biokaasulaitoksen arvioitiin vähentävän Etelä-Karjalan maakunnan kokonaispäästöjä 0,6 % ja Etelä-Karjalan liikenteen päästöjä 1 % vuoden 2017 arvioituihin päästöihin verrattuna. Biokaasulaitoksen toiminnalla saavutettu päästövähennys on käytännössä seurausta biometaanin tuotannosta ja sen hyödyntämisestä liikennepolttoaineena. Biometaanin tuotannon myötä kaasun jakelupisteitä saadaan lisättyä, joka mahdollistaa kaasuautokannan kasvamisen ja näin ollen vähentäisi fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Lasketut tulokset ovat suuntaa antavia arvioita päästövähennyksistä, joista voidaan kuitenkin selkeästi huomata biokaasulaitoksen positiiviset ympäristövaikutukset. This master’s thesis was assigned by the Etelä-Karjalan Jätehuolto and it was conducted to study how Kukkuroinmäki new biogas plant effects to the greenhouse gas emissions of Etelä-Karjala. Biogas plant utilizes biowaste and wastewater treatment plant sludge as its raw material. Those raw materials are earlier treated by composting. From those raw materials, biogas is produced at biogas plant and the gas is intended to be utilized as fuel of transportation. Research method of this study was life cycle assessment, which was used by comparing greenhouse gas emissions of biowaste’s and wastewater treatment plant sludge’s composting and digestion. Life cycle assessment was executed with GaBi life cycle modelling tool.
According to study, Etelä-Karjala's region total greenhouse gas emissions could be decreased by 3 210 t CO2-eq/a with new biogas plant, which corresponds to 310 Finn's annual greenhouse gas emissions. In traffic sector greenhouse gas emissions could be decreased by 2 360 t CO2-eq/a, which corresponds to 230 Finn's annual greenhouse gas emissions. It could be assumed that new biogas plant could decrease Etelä-Karjala's region total greenhouse gas emission by 0,6 % and traffic sector’s greenhouse gas emissions by 1 % compared estimated emission levels of year 2017. Emission reduction is achieved in practice by biomethane production and its utilization as a fuel of transport vehicles. As a result of biomethane production, amount of gas distribution points increases, which enables the growth of number of gas cars, from which followsthe reduction in use of fossil fuels. Calculated results are directional estimations for emission reduction, but from those could be clearly noticed positive environmental impacts of new biogas plant.
Tutkimuksen perusteella biokaasulaitoksella olisi potentiaalia vähentää Etelä-Karjalan maakunnan kokonaispäästöjä 3 210 t CO2-ekv/a, joka vastaa 310 suomalaisen vuosittaista hiilijalanjälkeä. Liikennesektorille päästövähennyspotentiaalia kohdistuisi 2 360 t CO2-ekv/a, joka vastaa 230 suomalaisen vuosittaista hiilijalanjälkeä. Karkeasti uuden biokaasulaitoksen arvioitiin vähentävän Etelä-Karjalan maakunnan kokonaispäästöjä 0,6 % ja Etelä-Karjalan liikenteen päästöjä 1 % vuoden 2017 arvioituihin päästöihin verrattuna. Biokaasulaitoksen toiminnalla saavutettu päästövähennys on käytännössä seurausta biometaanin tuotannosta ja sen hyödyntämisestä liikennepolttoaineena. Biometaanin tuotannon myötä kaasun jakelupisteitä saadaan lisättyä, joka mahdollistaa kaasuautokannan kasvamisen ja näin ollen vähentäisi fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Lasketut tulokset ovat suuntaa antavia arvioita päästövähennyksistä, joista voidaan kuitenkin selkeästi huomata biokaasulaitoksen positiiviset ympäristövaikutukset.
According to study, Etelä-Karjala's region total greenhouse gas emissions could be decreased by 3 210 t CO2-eq/a with new biogas plant, which corresponds to 310 Finn's annual greenhouse gas emissions. In traffic sector greenhouse gas emissions could be decreased by 2 360 t CO2-eq/a, which corresponds to 230 Finn's annual greenhouse gas emissions. It could be assumed that new biogas plant could decrease Etelä-Karjala's region total greenhouse gas emission by 0,6 % and traffic sector’s greenhouse gas emissions by 1 % compared estimated emission levels of year 2017. Emission reduction is achieved in practice by biomethane production and its utilization as a fuel of transport vehicles. As a result of biomethane production, amount of gas distribution points increases, which enables the growth of number of gas cars, from which followsthe reduction in use of fossil fuels. Calculated results are directional estimations for emission reduction, but from those could be clearly noticed positive environmental impacts of new biogas plant.