|
|
|
Hankekoodi: A70828
Hankkeen nimi: Jätteiden lajittelussa syntyvien jätejakeiden materiaalitehokkaan hyödyntämisen edistäminen (LAJIJÄTE)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 5.1. Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2015 ja päättyy 31.12.2016
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0245895-5
Jakeluosoite: Pentti Kaiteran katu 1
Puhelinnumero: 0294480000
Postinumero: 90014
Postitoimipaikka: Oulu
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: KUOKKANEN MATTI
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: tutkijatohtori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: matti.kuokkanen(at)oulu.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 044-2005987
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Ilmastonmuutoksen kiihtyessä ja öljyvarojen ehtyessä on kiinnostus biomassojen ja myös jätebiomassojen hyödyntämisen ja biopohjaisten polttoaineiden valmistuksen tuntuvaan lisäämiseen globaalisti voimakkaassa kasvussa, meillä osana EU:n energia- ja ilmastopoliittista strategiaa. Samalla jätteiden hyödyntämisestä on tullut tärkeä osa EU:n jätestrategiaa, jota koskien meillä astui 1.5.2012 voimaan uusi jätelaki, joka korostaa jätteiden materiaalitehokkaan kierrätyksen voimakasta kehittämistä. Tätä kehittämistä on pyritty edistämään sillä, että yhä useammasta jätelajikkeesta – esimerkkeinä biotuhka, puukuituliete, kipsilevyjäte, rengasjäte ja jätemuovi - joudutaan maksamaan jäteveroa, mikäli niitä ei hyödynnetä. Tätä jäteveroa on viime vuosina tiuhaan korotettu, joten se on 1.1.2013 alkaen 50 €/tonni. Täten hyödyntämättömien jätejakeiden hyödyntämisen kehittäminen ja optimointi on erittäin ajankohtainen aihe, joka kaipaa tutkimusta ja uusia innovaatioita. Tässä hankkeessa pyritään edistämään ja kehittämään erityisesti jätteiden lajittelukeskuksessa kipsilevyjätteestä saatavalle kipsisakalle (kaliumsulfaatti) ja toisaalta jätemuoville uusia materiaali- ja kustannustehokkaita hyödyntämismenetelmiä. Jätemuovin hyödyntäminen liittyy BusinessOulun ja Ecomationin kustantamiin ja Oulun yliopiston Kemian laitoksen toteuttamiin tutkimusprojekteihin "Ecomation Oy:n pyrolyysiöljyjen fysiko-kemiallisten ominaisuuksien karakterisointi" ja "Ecomation Oy:n mustahiilen karakterisointi ja vertailua aikaisempiin mustahiilinäytteisiin" (ks. tutkimusraportit liitteenä). Edellä mainituissa projekteissa tutkittiin pyrolyysijakeita, jotka oli tuotettu rengasjätteestä Ecomation Oy:n pilot-laitteella. Ecomation Oy:n valmistamalla pyrolyysilaitteistolla syntyvät öljyfraktiot hyödynnetään mm. Oulun Energiassa tukipolttoaineena (ks. dosentti Toivo Kuokkasen ympäristölupalausunto liitteenä). Koska rengasjäte ja muovi ovat molemmat öljypohjaisia tuotteita, soveltuu muovijäte näin ollen myös käsiteltäväksi samalla laitteella kuin rengasjäte. Kustannustehokkuussyistä tässä hankkeessa tutkitaan myös rengas- ja muovijätteen seospolttoa. Pyrolyysin sivutuotteena syntyvälle jäännöshiilelle tullaan tässä hankkeessa tutkimaan ja kehittämään erinäisiä uusia hyödyntämiskohteita mm. polttoaineena ja aktiivihiiltä korvaavana adsorbenttina vesien- ja jätevesien käsittelyssä. Kipsijätteen hyödyntämisen ajavana voimana on se, että v. 2016 jälkeen sitä ei saa enää ajaa kaatopaikalle.
Pyrolyysitutkimus tässä hankkeessa sisältää seuraavat toimenpiteet pääpiirteittäin 1) esiselvitys muovien pyrolyysistä sekä jäännöshiilen hyödyntämispotentiaalin selvitys, 2) erilaisten muovien karakterisointi, 3) pyrolyysikokeiden suorittaminen erityyppisille muovijakeille, 4) pyrolyysiöljyjakeiden karakterisointi (mm. seuraavat analyysit: tiheys, pintajännitys, viskositeetti, lämpöarvo, vesipitoisuus, sameus, palamislämpö, metallipitoisuudet, orgaaniset yhdisteet, alkuainepitoisuudet (C, H, N, O ja S) ja biohajoavuusmääritykset eri matriiseissa), 5) jäännöshiilen karakterisointi (mm. kuiva-ainepitoisuus, orgaaniset yhdisteet, johtokyky, ominaispinta-ala, epäpuhtaudet esim. haitalliset metallit, palamislämpö, DOC, TC, hehkutushäviö, neutralointikyky, tiheys, huokoskoko, huokostilavuus), ja 6) pyrolyysitutkimus muovi- ja rengasjätteen seokselle sekä pyrolyysijakeiden karakterisointi. Muovijätteestä pyrolyysillä valmistettavalla pyrolyysiöljyllä voitaisiin vähentää fossiilisen polttoaineen tarvetta. Muovijätettä voidaan myös hyödyntää seospolttoon aineen valmistuksessa pyrolyysillä sekoittamalla sitä rengasjätteeseen. Aikataulun suomien mahdollisuuksien mukaan tullaan suorittamaan karakterisoidulle jäännöshiilelle aktivointikokeita, joissa selvitetään sen kustannustehokkuutta verrattuna aktiivihiileen, vrt. Sari Tuomikosken väitöskirjatyö "Kaasutuksessa muodostuvien hiilijäännösten hyödyntäminen – Aktivointi, karakterisointi ja käyttö adsorbenttinä" v.2014.
Kipsilevy-/sakka -tutkimuksen toimenpiteet pääpiirteittään ovat 1) selvitys kipsisakan saatavuudesta Pohjois-Pohjanmaalla ja sen hyödyntämiskokemuksista ja mahdollisuuksista 2) kipsilevyn/sakan eri ainesosien selvitys, 3) kipsilevyjätteen käsittely jatkotutkimusta varten, 4) kipsisakka-biotuhkaseoksen ja kipsisakka-nollakuitu-biotuhkaseoksen valmistaminen ja karakterisointi (mm. ravinnekoostumus ja haitalliset metallit voidaan määrittää pääasiassa Luke/Rovaniemi laboratoriossa) ja 5) valmistettujen seosmateriaalien vaikutuksen arviointi maaperän ominaisuuksiin ja taimien kasvuun ”ämpärikokeiden” ja mahdollisten kenttäkokeiden avulla (pääasiassa Luke). Kipsijätteen esimerkiksi maanparannusaine- ja kuohkeutuskäytöllä voidaan parantaa satotuloksia esim. perunanviljelyssä. Lajiteltujen jätejakeiden hyödyntämisellä voidaan saada jo lyhyellä aikavälillä merkittäviä kustannussäästöjä.
Lisäksi molempien tutkimusosioiden pohjalta tullaan järjestämään erillinen loppuseminaari eri kutsuttujen sidosryhmien edustajille.
Kaatopaikat ja jätteiden vastaanottajat (uutta liiketoimintaa, ja toiminnan kannattavuuden parantaminen)
Energiayhtiöt (mahdollisesti energiatehokkaampi tukipolttoaine)
Rengas-, muovi- ja kipsilevyjätteen tuottajat
Rengas-, muovi- ja kipsilevyjätteen mahdolliset hyödyntäjät, esim. jätevedenkäsittely-yritykset (aktivoidun jäännöshiilen osalta)
Lisäksi kohderyhminä ovat tiedon saajina ovat tutkimuslaitosten tutkijat ja viranomaiset, joille tulokset luovat uusia mahdollisuuksia saada kansalliset tavoitteet täytettyä jätejakeiden kierrätyksen osalta.
Metsänomistajat, maanviljelijät (paremmat satotulokset, ja ympäristöystävällien maanparannus-/kuohkeutusaine
Viranomaiset
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 71 308
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 71 009
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 83 140
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 82 787
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa
Seutukunnat: Oulun
Kunnat: Oulu, Kempele, Liminka
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 8 |
| Hankkeessa käytetään jätteitä esim. maanparannusaineena. Nämä jätefraktiot eivät kuluta neitseellisiä luonnonvaroja | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 8 |
| Maanparannusainekäyttö estää ravinteiden huuhtoutumista ja vähentää tätä kautta pinta-ja pohjavesivalumia. Kaatopaikkojen kuormituksen vähentäminen kipsisakan hyödyntämisellä | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 7 | 10 |
| Tutkimuksella voidaan lisätä jätejakeiden kustannustehokasta hyödyntämistä, esim. kipsilevy- ja muovijätteen osalta. Materiaalitehokas hyödyntäminen kyseessä | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 8 | 8 |
| Paikallisesti kannattavan toiminnan kehittäminen, paikallisen potentiaalin kasvattaminen | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 5 | 8 |
| Keskittäminen Ouluun logistisesti järkevää ko. jätejakeiden osalta, mihin tutkimuksella saatavalla tiedolla olennainen vaikutus | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta | ||
| Ympäristöosaaminen | 8 | 8 |
| Lisää tietoa ajankohtaisesta materiaalitehokkudesta ja kasvattaa yleistä tietotaitoa sekä ympäristöosaamista | ||
LAJIJÄTE-hankkeen toteutukseen osallistui kolme toimijaa (Oulun yliopisto, Luonnonvarakeskus ja Perunantutkimuslaitos) ja hanke toteutettiin ajalla 1.6.2015-31.12.2016. Hankkeen tavoitteena oli edistää erilaisten jätefraktioiden lajittelua ja hyödyntämistä (mm jätemuovit, kipsilevyjäte) sekä valmistaa jätefraktioista tuhka/kipsipohjaisia rakeita ja tutkia näiden soveltuvuutta maanparannusaineeksi mm. perunanviljely - ja taimikokeiden avulla.
Pyrolyysitutkimus sisälsi mm. esiselvityksen muovien pyrolyysistä sekä jäännöshiilen hyödyntämispotentiaalin selvityksen, erilaisten muovien karakterisointia, pyrolyysikokeiden suorittamisen erityyppisille muovijakeille sekä pyrolyysiöljyjakeiden ja jäännöshiilen karakterisointia. Tulokset on esitetty tarkemmin erillisessä raportissa ja seminaarissa 1.12.2016.
Kipsilevy-/sakka -tutkimuksen toimenpiteet olivat selvitys kipsisakan saatavuudesta Pohjois-Pohjanmaalla ja sen hyödyntämiskokemuksista ja mahdollisuuksista, kipsilevyn/sakan eri ainesosien selvitys, kipsilevyjätteen käsittely jatkotutkimusta varten, kipsisakka-biotuhkaseoksen ja kipsisakka-nollakuitu-biotuhkaseoksen valmistaminen ja karakterisointi (mm. ravinnekoostumus ja haitalliset metallit määritettiin mm.
pääasiassa Luke/Rovaniemi laboratoriossa) ja valmistettujen seosmateriaalien vaikutuksen arviointi maaperän ominaisuuksiin ja taimien kasvuun ja mahdollisten kenttäkokeiden avulla (pääasiassa Luke). Kipsijätteen esimerkiksi maanparannusaine- ja kuohkeutuskäytöllä voitiin parantaa satotuloksia esim.
perunanviljelyssä. Lajiteltujen jätejakeiden hyödyntämisellä voidaan saada jo lyhyellä aikavälillä merkittäviä kustannussäästöjä. Tältä osin tuloksia on esitelty tarkempi raporteissa (Luken raportti taimikokeista ja kipsisakkaraportti) sekä seminaarissa 1.12.2016.