Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

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

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245895-5

Jakeluosoite: Pentti Kaiteran katu 1

Puhelinnumero: 0294480000

Postinumero: 90014

Postitoimipaikka: Oulu

WWW-osoite:

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: Hakijoita on useampi kuin yksi (yhteishanke)

Osatoteuttajat

Luonnonvarakeskus, 0244629-2
Perunantutkimuslaitos, 0502942-7

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

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.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

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.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Metsänomistajat, maanviljelijät (paremmat satotulokset, ja ympäristöystävällien maanparannus-/kuohkeutusaine
Viranomaiset

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

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

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa

Seutukunnat: Oulun

Kunnat: Oulu, Kempele, Liminka

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi, mutta analyysiin ei ole käytetty asiantuntijoita. Hankkeen suunnittelussa, toteutuksessa, tulosten analysoinnissa ja raportoinnissa molemmilla sukupuolilla on yhtäläiset oikeudet, kyvyt/tietotaito, mahdollisuudet ja velvollisuudet niiden suorittamiseen hankkeen toimintaympäristössä. Hankkeessa ei näillä näkymin pitäisi tulla vastaan tilannetta, jossa jompikumpi sukupuoli on heikommassa asemassa tai ei ole kykenevä tilannetta ratkaisemaan.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeen pienimuotoisuudesta huolimatta siinä tulee työskentelemään sekä mies- että naispuolisia tutkijoita aina johto- ja kenttätasolle asti, joten sukupuolinäkökulma on otettu huomioon jo hanketta suunnitteluvaiheessa. Itse asiassa kumpikaan sukupuoli ei koe hankkeessa mitään eroa nais- ja miespuolisten tehtävien välillä.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Lähtökohtana on tasa-arvon toteutuminen jokaisessa hankkeen toimintavaiheessa. Hankkeen päätavoite ei kuitenkaan ole sukupuolten tasa-arvon edistäminen.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
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

9 Loppuraportin tiivistelmä

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.