Jätehuoltoyhtiön kaatopaikalla puhaltavat kiertotalouden tuulet

Napapiirin Residuum on Rovaniemen kaupungin sekä Pellon ja Ranuan kuntien omistama jätehuoltoyhtiö, joka ylläpitää kolmea jäteasemaa sekä EU:n pohjoisinta tavanomaisen yhdyskuntajätteen kaatopaikkaa. Jä-tehuoltoyhtiö kehittää jatkuvasti toimintaansa kiertotalouden periaatteiden mukaisesti. Viime vuosina sekä lähitulevaisuudessa yhtiön ylläpitämälle kaatopaikalle on osin jo toteutettu sekä suunnitellaan monenlaista hyödyntämistä kaatopaikan kaasuille, Lapin aurinkoenergialle sekä tuulisen paikan hyödyntämiseen tuuli-voiman käytössä. Kiertotalousharppauksella kaatopaikan alueesta saadaan energiantarpeiltaan täysin oma-varainen. Aluetta voidaan hyödyntää tehokkaasti myös lähialueiden energiantarpeisiin. Ehkäpä paikkakun-nalla tuotetun ekosähkön käyttöä voisi hyödyntää myös paikallisten yritysten omassa markkinoinnissa?
Yhtiön ylläpitämä Kuusiselän kaatopaikka sijaitsee Rovaniemellä noin 20 km Rovaniemen keskustasta Ranu-alle päin. Kaatopaikalla on pinta-alaltaan noin 4 ha kokoinen jätetäyttöalue, johon on loppusijoitettu yhdys-kunta-, rakennus- ja erityisjätteitä vuoden 2005 lopulta lähtien. Kaatopaikan toiminta on muuttunut oleelli-sesti kun valtioneuvoston asetus kaatopaikoista* määräsi, että 2016 alusta lähtien kaatopaikalle saa loppu-sijoittaa ainoastaan epäorgaanista jätettä. Kaatopaikan tämän hetkinen jätemäärä on arviolta 310 000 000 kg jätteitä eli noin 7750 rekka-autokuormallista (á 40 000 kg). Vuoden 2016 aikana koko toimialueella kerä-tyistä jätteistä kaatopaikalle loppusijoitettiin enää vain 9 %.
Yhtiön strategian mukaan jätehuolto- ja kaatopaikkatoiminta Kuusiselässä lopetetaan vuoteen 2020 men-nessä, jolloin kaatopaikka suljetaan lopullisesti. Residuumille jää kuitenkin alueen jälkihoitotoimenpiteiden hoitaminen, joista suurimman kustannuserän muodostaa suljetun jätetäyttöalueen jäteveden käsittelyn jatkaminen useamman kymmenen vuoden ajan.
AURINKOENERGIA
Osana yhtiön kiertotaloushanketta on Kuusiselän kaatopaikan aurinkovoimala –hanke, jossa kaatopaikan huoltohallin katolle on asennettu 38 kpl aurinkopaneeleja, joiden yhteenlaskettu pinta-ala on 63 m2 ja teho 10,26 kWh. Aurinkopaneeleilla tuotetaan uusiutuvaa energiaa ja lisätään kaatopaikan omavaraisuutta ener-gian tuotannossa. Nyt hankituilla laitteilla saadaan kokemuksia mahdollista myöhempää isompaa laitehan-kintaa varten.
KAATOPAIKKAKAASUT valjastetaan sähköksi ja lämmöksi
Suomen ja maailman kaatopaikoilla muodostuu kaatopaikkakaasuja kuten metaania orgaanisen jätteen ha-joamisen tuloksena. Metaanimolekyyli koostuu yhdestä hiiliatomista ja neljästä vetyatomista (CH4). Se on ihmisten tuottamista kasvihuonekaasuista hiilidioksidin jälkeen toiseksi tärkein ilmaston lämmittäjä.***
Kuusiselän kaatopaikan jätetäytössä muodostuvia kaatopaikkakaasuja on seurattu vuodesta 2009 lähtien. Viime vuonna kaatopaikalle rakennettiin 6 kaasunkeräyskaivoa ja imuputket alueen reunaan. Alueella muo-dostuvan kaasun määräksi on arvioitu 400 m3/h ja sen sisältämän metaanin määräksi 114 kg/h (CH4 39 %). Talteen on arvioitu saatavan kaasua 200-250 m3/h (50- 63 %), mistä saadaan tehoa 900-1125 kW lämpö-energiaa (keskimäärin 33 % sähköenergiaa). Kaasun laskennallinen lämpöteho on 3,15 kWh/m3. Tehoarvon perusteella voidaan lämpötehon kokonaismääräksi laskea noin 630-790 kW.
Kaatopaikalle hankitaan vuoden 2018 aikana minimiteholtaan 900 kW mikroturbiinilaitos, jonka avulla kaa-sut saadaan hyödynnettyä lämpönä (460 kW) ja sähkönä (230 kW). Yhtiön omasta käytöstä yli jäävää läm-pöä voi hyödyntää esimerkiksi puutuotteiden kuivatuksessa tai kasvihuonekäytössä. Residuum hakeekin yrityskumppania lämpöenergian käyttäjäksi. Hankkeen kokonaiskustannukset ovat noin 1,059 milj.eur.
Hankkeen alkuvaiheessa suoritetaan koepumppaus, jossa arvioidaan kaasun riittävyyttä ja hyödyntämistä. Mikäli hyötykäyttöön päädytään, lunastetaan pumppaamo ja soihtu sekä asennetaan pumppaamon viereen mikroturbiinilaitos. Pumppaamon ja soihdun lunastushinta on 125 000 eur. Kustannusarvio turbiinilaitok-selle on 700 000 € ja optiohinta uudelle lämpöeristetylle soihdulle 60 000 eur. Muut kulut ovat noin 100 000 eur. Kaasulaitoksen kokonaiskustannus on siten noin 1 059 000 eur.
YHTEISTYÖTÄ Lapin ammattikorkeakoulun kanssa
Lapin ammattikorkeakoulun ja Napapiirin Residuumin yhteistyössä on tarkoitus toteuttaa uudenlaista lä-hestymistapaa mm. vaihtoehtoisten energiamuotojen, kunnossapidon ja energiatehokkuuden tutkimisessa.
Lapin AMKin tavoitteena on laatia Kuusiselkään tutkimushanke yhdessä eri yritysten ja tutkimuslaitosten kanssa Residuumin kiertotaloushankkeen rinnalle. Tarkoituksena on saada tietoa eri energiajärjestelmien toimivuudesta Lapin arktisissa olosuhteissa. Mittausdatan ohella tietoa saadaan mm. laitteiston kunnossa-pitoon liittyvistä haasteista. Saadun tiedon perusteella parannetaan laitteistojen energiatehokkuutta kus-tannustehokkaasti. Tutkimushankkeessa selvitetään myös biokaasuvoimalaitoksen hukkalämmön hyödyn-tämistä hyödyntämättömien biomassojen kuivauksessa ja niiden soveltuvuutta energian tuottamiseen. Ym-päristönä Kuusiselkä mahdollistaa pitkän aikavälin tutkimustiedon keräämiseen.
Lapin AMKin rakennusalan TKI-toiminnan keskeisiä kehittämisteemoja ovat mm. Kiertotalous, Vähähiilisyys, Älykäs energianhallinta ja Älykkäät järjestelmät. Lapin AMK voi tukea Kuusiselän hankkeen prosessia tuotta-malla selvitystietoa, suunnittelussa tarvittavia tietoja ja kokeilevia suunnitteluratkaisuja TKI-henkilöstön te-kemänä hanketyönä. Rakennus- ja yhdyskuntatekniikan koulutuksessa uusien energiamuotojen ja niihin liittyvien soveltavien tekniikoiden sekä energiatalouden merkitys korostuu entisestään uudessa opetus-suunnitelmassa. Hanke tarjoaa opiskelijoille teoriaopetuksen rinnalle loistavat mahdollisuudet tietojen so-veltamiseen todellisessa oppimisympäristössä.
TUULIVOIMAA kaatopaikalle?
Sähköntuotanto tuulivoimalla soveltuu hyvin Kuusiselän kaatopaikalle. Tuulivoiman ja biokaasun hyödyntä-misen ympäristövaikutukset ovat kiertotaloushankkeessa vähäiset ja tarkkaan jo ennalta selvitetty. Tuuli-voiman käytöstä on laadinnassa yleiskaava, joka valmistunee hyväksyttäväksi tulevan syksyn aikana.
Alueelle on suunnitteilla tuulivoimaa, jonka tuottamisesta vastaisi Tuulialfa Oy**. Rovaniemen kaupungille Kuusiselän tuulivoiman tulon vaikutuksia olisivat mm. vuokratulot tuulimyllyjen tonteista n. 10.000 €/ vuosi ja kiinteistövero n. 50.000 € / vuosi.
Hanke numeroina:
• 7 x 3-3,5 MW tuulivoimalaa, 1 sähköasema ja alueella 3 maanomistajaa.
• Voimalan korkein kohta 240 m (siiven kärki) ja napakorkeus 160m.
• Alueen tuulisuus on >7 m/s (Tuuliatlas). -> hyvätuulinen alue
• Investoinnin suuruus rakennusvaiheessa noin 40 M€, josta n. 60 % jää alueen toimijoille (Lähde TEM)
• Vuosittainen sähköntuotanto n.75 GWh joka vastaa noin 5000 omakotitalon vuosikulutusta.
• Aurinkosähköpotentiaali noin 3-4 MW
• Biokaasupotentiaali noin 1 MW (80%/20% lämpö/sähkö)
KIERTOTALOUSHANKKEEN rahoitus
Napapiirin Residuum on saanut Kuusiselän kaatopaikan kiertotaloushankkeisiinsa Tekesiltä (Innovaatiora-hoituskeskus) investointitukea energiantuotantoon 112.000 eur sekä aurinkopaneeleihin n. 3.580 eur. Resi-duumin omiksi investointiosuuksiksi on arvioitu n. 1 milj.eur.
Aurinkoenergiaprojektin kokonaiskustannusarvio on 14.320 eur. Kaatopaikkakaasujen hyödyntämisen kokonaiskustannusarvio on 1,059 milj.eur.
Tuulivoimaprojektin kokonaiskustannus arvio on 40 milj.eur.
Lisätietoja:
Napapiirin Residuum Oy: toimitusjohtaja Juha Torvinen, puh. 0207 120 235, juha.torvinen@residuum.fi
Tuulialfa: Toimitusjohtaja Antti Tanskanen, puh. 044 977 0409, antti.tanskanen@tuulialfa.fi
Lapin AMK: Yliopettaja Petri Kuisma, puh. 040 739 6078, petri.kuisma@lapinamk.fi
Lähteet:
*Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista sekä asetus jätteistä annetun valtioneuvoston asetuksen muuttamisesta tulevat voimaan 1. kesäkuuta 2013. Rajoituksia biohajoavan ja muun orgaanisen jätteen sijoittamisesta kaatopaikalle ja maantäytössä sovelletaan 1. tammikuuta 2016 alkaen. Rakennus- ja purkujätteiden osalta rajoitukset ovat kuitenkin täysimääräisesti voimassa vasta 1. tammikuuta 2020. Rajoitukset koskevat yli 10 pro-senttia orgaanista ainesta sisältävää jätettä.
**Tuulialfa on suomalainen yhtiö, joka pyrkii lisäämään kotimaisen uusiutuvan energian tuotantoa, olla mukana mahdollistamassa globaalia ener-giamurrosta teknologian kehittyessä, vähentää CO2 –pohjaista energiantuotantoa, sekä parantaa asiakkaidemme maanomistuksen arvoa. Tuulialfa keskittyy tuuli-ja aurinkovoima -hankkeiden kehitykseen. Hankekehitys tehdään kiinteässä yhteistyössä maanomistajien kanssa, Kuusiselässä Resi-duumin kanssa.
*** https://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/ilmio/-/artikkeli/dec264e2-6350-418c-a1bc-3ef7c80676aa/metaani.html