Roskapussivuoret ovat poistuneet kaatopaikkojen maisemasta jätteenpolttolaitoksiin. Jätteenpoltto on kehittynyt ja lisääntynyt Suomessa paljon viime vuosikymmeninä. Jätteenpolttoa on edistänyt muun muassa tiukentuneet rajoitteet sekä poltto- ja puhdistusprosessien kehittyminen. Vaikka jätteenpoltto ei ole jätehierarkian mukaan suositeltavin tapa, saadaan polttamalla aikaisemmin kaatopaikalle kuopatun jätteen sisältämä energia hyötykäyttöön. Artikkelissa kuvataan jätteenpolttoa kiertotalouden näkökulmasta ja pohditaan keinoja, joilla jätteenpoltossa syntyvää tuhkaa ja kuonaa sekä niiden sisältämiä jopa haitallisia, mutta myös arvokkaita aineosia, saadaan paremmin hyödynnettyä. 

Kirjoittajat: Tuomas Knuters ja Pia Haapea

Jätteiden sisältämän energian ja materiaalin hyödyntäminen kasvussa

Vuonna 2017 Suomessa syntyi yhdyskuntajätettä 2,8 miljoonaa tonnia. Jätemäärissä ei ole 2000 luvulla tapahtunut suuria muutoksia. Jätteenkäsittelytavat ovat sitä vastoin muuttuneet paljon. Kuviossa 1 on esitetty jätemäärät ja niiden käsittelymenetelmät vuosina 2003 – 2017. Syntyneestä yhdyskuntajätteestä vuonna 2017 lähes 60 % hyödynnettiin energiana, mikä on merkittävä ero kymmenen vuoden takaiseen. Vuonna 2007 vain noin 15 % syntyneestä yhdyskuntajätteestä poltettiin. Vuosituhannen alussa noin puolet yhdyskuntajätteestä sijoitettiin kaatopaikalle. Jätteenpolttolaitoksien yleistyessä kaatopaikoille viedään enää 1 % yhdyskuntajätteestä. Jätteen hyödyntäminen materiaalina on myös kasvanut määrällisesti. Noin 40 % aikaisemmin kaatopaikalle viedystä jätteestä hyödynnetään materiaalina. (Suomen virallinen tilasto (SVT) 2019.)

Jätteenpolton hyödyistä ja haitoista on kiistelty jo pitkään. Tämä juontaa juurensa huonoista kokemuksista jätteenpoltossa. Esimerkiksi Suomen ensimmäinen, 1960-luvun alkupuolella rakennettu jätteenpolttolaitos Helsingin Kyläsaaressa jouduttiin suljemaan vuonna 1983. Sulkemisen syynä oli tietämättömyys polton aiheuttamista haitallisista ympäristövaikutuksista ja muista haitoista. Laitoksessa ei ollut käytössä savukaasujen puhdistusta, jolloin muun muassa myrkylliset raskasmetallit ja dioksiinit pääsivät vapaasti ympäristöön. Jätteenpolttolaitosten määrää on kasvattanut kehittyneemmät polttoprosessit ja ennen kaikkea poltossa syntyneiden myrkyllisten savukaasujen puhdistusprosessien tehostuminen ja aktiivinen valvonta. Nykyisellään savukaasut puhdistetaan jätteenpolttoa koskevien asetusten mukaisesti erittäin tehokkailla puhdistusmenetelmillä (Pöyry Management Consulting Oy 2015).

Kuvio 1. Syntyneen yhdyskuntajätteen määrät ja käsittely 2003 – 2017 (Suomen virallinen tilasto (SVT) 2019)

Jätteenpoltto kiertotalouden näkökulmasta

Kiertotalouden periaatteena on minimoida hukkaa mutta myös tehostaa materiaalin ja raaka-aineiden kiertoa. Ensisijaisesti kiertotalouden näkökulmasta tulisi päästä tilanteeseen, jossa jätettä ei syntyisi lainkaan. Tämä edellyttää tuotteiden suunnittelua ja materiaalivalintoja niin, että ne ovat kestäviä, kierrätettäviä tai uudelleen käytettäviä.

Vaikka jätteenpoltolla on ollut myönteisiä vaikutuksia jätteen kaatopaikkasijoittamisen vähentymiseen ja energiatalouteen, on jätteenpolton yleistyminen herättänyt keskustelua myös siitä, edistääkö jätteenpoltto kiertotaloutta vai ei? Jätteenpoltto on omalta osaltaan vähentänyt jätteen kierrätystä materiaalina ja näin hidastanut myös uusien menetelmien kehittämistä. Esimerkiksi materiaalina hyvin kierrätettäväksi soveltuvat muovi, puu ja paperi ovat myös hyvää polttoainetta. Nykyisen kehityssuunnan muuttaminen on hidasta, sillä voimaloihin on investoitu paljon rahaa itse polttamisen ollessa suhteellisen edullista. (Sitra 2014.)

Vaikka kierrätys on kiistatta kestävämpi ratkaisu, on jätteenpoltolle olemassa oma paikkansa. Kierrätystä kehitetään ja kierrätyksen osuus varmasti kasvaa, mutta kaikesta huolimatta aina syntyy myös kierrätyskelvotonta yhdyskuntajätettä. Tämä kierrätyskelvoton jäte saadaan tehokkaasti hyödynnettyä polttamalla, jolloin saadaan korvattua esimerkiksi kivihiilellä tuotettua lämpöä ja sähköä. Polton puolesta puhuu myös se, että polttamalla estetään jätteen kaatopaikkasijoituksessa syntyviä metaani- ja hiilidioksidipäästöjä.

Jätteenpolttolaitokselta takaisin hyötykäyttöön

Jätteenpolton lisääntyminen on herättänyt keskustelua polttoprosessissa syntyneiden sivutuotteiden käsittelystä. Jätteen arinapoltto ei hävitä jätettä kokonaan, vaan jäljelle jää palamatonta ainesta, kuonaa ja tuhkaa. Niiden jatkokäsittely on kallista, sijoittamisesta kaatopaikalle on maksettava jäteveroa. Muita ratkaisuja kaatopaikkasijoittamisen sijaan etsitäänkin jatkuvasti varastoitavien kuonakasojen samalla kasvaessa jätteenkäsittelykeskuksissa.

Kuva 1. Jätteenpolton pohjakuonaa (kuva: Tuomas Knuters)

Poltossa syntyvä pohjakuona on palamatonta materiaalia, joka koostuu vaihtelevissa määrin pääosin kuonasta, lasista, kiviaineksista ja metalleista. Se on hiekkaan ja soraan verrattavaa ruskeaa tai harmaata materiaalia, jolla on paljon samoja ominaisuuksia kuin luonnon hiekalla ja soralla (kuva 1). Hyvien ominaisuuksiensa ansioista sitä voidaankin käyttää maarakennuksessa korvaamaan neitseellisten maa-ainesten käyttöä.  Tämän lisäksi tehokkaassa kuonan hyödyntämisprosessissa sen sisältämät metallit pyritään erottamaan takaisin hyötykäyttöön. Jalostusprosessissa kuonasta saadaan erotettua rauta- ja ei-rautametallit erilaisten monivaiheisten prosessien kautta. Tavoitteena on, että jäljelle jäävää mineraalijaetta, uusiokiviainesta, on mahdollista hyödyntää maarakentamisessa sekä luonnonkiviainesten korvaajana betonituotteissa.

Valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden käyttämisestä maarakentamisessa eli MARA-asetus, jonka tarkoituksena on edistää uusiokiviainesten hyötykäyttöä, uudistettiin vuonna 2017. Käytännössä asetus mahdollistaa sen vaatimusten täyttyessä tiettyjen jätteiden kuten jätteenpolton pohjakuonien hyötykäytön aikaisempaa kallista ja aikaa vievää ympäristölupaa helpommin. Jokaiseen rakennuskohteeseen ei uusiomateriaaleja ole mahdollista käyttää, vaan asetus rajaa pohjakuonien käyttöä tietyin ehdoin. Hyödyntämiskäyttökohteita mietittäessä on huomioitava esimerkiksi alueen etäisyydet vesistöihin sekä kohderakenteelle yleisesti määrätyt raja-arvot ja määräykset. (Valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden hyödyntämisestä maanrakentamisessa VNa 843/2017.)

Edistääkö jätteenpoltto kiertotaloutta?

Vaikka kiertotalous on terminä ja ilmiönä suhteellisen uusi, siihen liittyviä näkökulmia ja osa-alueita on tarkasteltu lähes aina. Materiaali-, resurssi- ja materiaalitehokkuuden, sekä kierrätyksen edistämiseksi on aktiivisesti etsitty ratkaisuja 1960-luvulta saakka. Tässä artikkelissa kuvattu esimerkki jätteenpoltossa syntyvän tuhkan ja kuonan hyötykäytön edistämiseksi on erinomainen esimerkki niin kiertotalouden, kuin energia- ja ympäristötekniikankin kehittymisestä, mahdollisuuksista ja haasteista. Yksityiskohtaisemmin aihetta on käsitelty Tuomas Knutersin (2019) opinnäytetyössä. Työn aikana tutkittiin prosessointimenetelmää, jolla kuonasta saadaan erotettua lähes 40 % enemmän sen sisältämistä metalleista kuin aikaisemmin. Tämä on merkittävä tekijä kustannus- ja ympäristötehokkuuden ja tätä kautta kiertotalouden edistämisen kannalta. Teknologisia ratkaisuja on olemassa lukuisia, haasteena onkin niiden soveltuvuus ja soveltuvuuden todentaminen erilaisiin kohteisiin.

Lähteet

Knuters, T. 2019. Jätteenpolton pohjakuonan vaihtoehtoinen prosessointimenetelmä. AMK-opinnäytetyö. Lahden ammattikorkeakoulu, tekniikan ala. Lahti. [Viitattu 2.5.2019]. Saatavissa: http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201905057637

Pöyry Management Consulting Oy. 2015. Jätteiden energiahyödyntäminen Suomessa. [Viitattu 2.5.2019]. Saatavilla: https://energia.fi/files/405/ET_Jatteiden_energiakaytto_Loppuraportti_161015.pdf

Sitra. 2014. Jätteenpoltto ei ole ratkaisu jäteongelmaan. [Viitattu 2.5.2019]. Saatavissa: https://www.sitra.fi/uutiset/jatteenpoltto-ei-ole-ratkaisu-jateongelmaan/

Suomen virallinen tilasto (SVT). 2019. Jätetilasto. Helsinki: Tilastokeskus. [Viitattu 1.5.2019]. Saatavilla: http://www.stat.fi/til/jate/2017/13/jate_2017_13_2019-0109_tie_001_fi.html

Valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden hyödyntämisestä maanrakentamisessa. 843/2017. Finlex. [Viitattu 2.5.2019]. Saatavissa: https://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2017/20170843

Kirjoittajat

Tuomas Knuters on energia- ja ympäristötekniikan tuleva insinööri.

Pia Haapea on LAMKissa toimiva energia- ja ympäristötekniikan yliopettaja, joka uskoo kiertotalouteen.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/550986 (CC0)

Julkaistu 14.5.2019

Viittausohje

Knuters, T. & Haapea, P. 2019. Jätteestä energiaksi ja uusiomateriaaliksi. LAMK Pro. [Viitattu ja pvm]. Saatavissa: http://www.lamkpub.fi/2019/05/14/jatteesta-energiaksi-ja-uusiomateriaaliksi/