Uusiomateriaalit ja niiden valmistuksen ympäristökuormitukset: ENVIMAT-malliin liittäminen
Kukkasniemi, Katariina (2024)
Kukkasniemi, Katariina
2024
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-02-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202402132255
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202402132255
Tiivistelmä
ENVIMAT-malli on Suomen kansantaloutta kuvaava ympäristölaajennettu panos-tuotosmalli, jonka avulla voidaan tarkastella tuotannon ja kulutuksen ympäristövaikutuksia. Uusiomateriaalien ympäristövaikutuksia ei ole voitu mallin avulla tarkastella, mikä olisi tärkeää selvitettäessä uusiomateriaalien käytön mahdollisia hyötyjä kiertotalouteen pyrkivässä yhteiskunnassa. Työn tavoitteena oli selvittää, miten Suomessa valmistettavat uusiomateriaalit voidaan lisätä osaksi ENVIMAT-mallia siten, että uusiomateriaalien ja ensiömateriaalien käytön ympäristövaikutuksia olisi mahdollista vertailla keskenään.
Työssä kerättiin tietopohja uusiomateriaalien tuotannosta, valmistuksessa käytetyistä raaka-aineista ja valmistuksen ympäristökuormituksista, joihin lukeutuvat käytetyn energian, polttoaineiden ja veden määrät sekä valmistuksessa syntyvät rejektit ja jätevedet. Tutkittaviksi uusiomateriaaleiksi valikoituivat jätepaperista valmistettava uusiomassa, pehmopaperituotteet, uusiomuoviraaka-aine, uusiolannoitevalmisteet, lasivilla, vaahtolasi, uusioöljytuotteet, sementti, kipsituotteet, betonimurske, rengasleike ja metallit. Aineistona käytettiin VAHTI- ja YLVA-tietojärjestelmiä, ympäristölupia ja vuosiraportteja sekä yritysten omia julkisia ympäristöraportteja. Lisäksi tietoa saatiin suoraan toiminnanharjoittajilta. Tietopohjan avulla muodostettiin uusiomateriaaleja valmistaville toimialoille jätteiden käyttötaulu, joka kuvaa jätteiden hyödyntämistä tonneissa sekä uusiomateriaalien tarjontataulu, joka kuvaa uusiomateriaalien tarjontaa tonneissa eri toimialoilla.
Työssä laskettiin kerättyyn tietopohjaan perustuen uusiomateriaalien valmistuksen toimialoille käytettyjen jätteiden osuudet, rejektien osuus käytetyistä jäteraaka-aineista, energiankulutus, vedenotto ja syntyvien jätevesien määrä. Uusiomateriaalien valmistustavoissa on suuria eroja, jotka näkyvät myös eroina valmistuksen ympäristökuormituksissa. Sementin valmistuksella oli suurin toimialoittainen energiankäyttö, mutta metallivalutuotteiden valmistuksella oli suurin tuotekohtainen energiankulutus. Rengasleikkeen valmistus käytti vähiten energiaa. Vedenkulutus ja jätevesien muodostuminen oli suurinta pehmopaperituotteiden ja hylsykartonkituotteiden valmistuksen toimialoilla. Valmistuksen tuotekohtainen vedenkulutus oli suurin kuitenkin pehmopaperituotteiden, metallivalutuotteiden ja uusiomassan valmistuksella. Pienin toimialoittainen vedenkulutus oli vaahtolasin valmistuksella ja tuotekohtainen vedenkulutus betonimurskeen valmistuksella. Vähiten jätevettä muodostui uusioöljytuotteiden valmistuksessa, jos mukaan ei lasketa toimialoja, joilta prosessijätevesiä ei muodostunut ollenkaan. Energian, polttoaineiden ja vedenkulutuksen lisäksi tarkasteltiin uusiomateriaalien valmistuksessa syntyviä rejektejä eli valmistuksessa hyödynnettäväksi soveltumattomia jätteitä ja niiden sisältämiä epäpuhtauksia. Uusiomuoviraaka-aineen ja uusiomassan valmistuksessa syntyi eniten rejektejä. Syntyneet rejektit hyödynnettiin pääosin energiantuotannossa.
Saadut ympäristökuormitustulokset eivät ole täysin tarkkoja lukua, sillä laskennassa on tehty useita oletuksia. Kuitenkin ympäristökuormitustuloksia verrattiin kirjallisuudesta löytyviin ympäristökuormituslukuihin ja tulokset vastasivat suuruusluokaltaan hyvin näitä lukuja. Ympäristökuormitustietoja, jätetaulua ja uusiomateriaalien tarjontataulua voidaan käyttää uusiomateriaalien lisäämisessä ENVIMAT-malliin sekä tulevaisuudessa malliin lisättävän jätetilinpidon laadinnassa. Uusiomateriaalien lisäämisen jälkeen ENVIMAT-mallilla voidaan esimerkiksi vertailla betonimurskeen ja luonnonkiviaineksen käytön ympäristövaikutuksia.
Työssä kerättiin tietopohja uusiomateriaalien tuotannosta, valmistuksessa käytetyistä raaka-aineista ja valmistuksen ympäristökuormituksista, joihin lukeutuvat käytetyn energian, polttoaineiden ja veden määrät sekä valmistuksessa syntyvät rejektit ja jätevedet. Tutkittaviksi uusiomateriaaleiksi valikoituivat jätepaperista valmistettava uusiomassa, pehmopaperituotteet, uusiomuoviraaka-aine, uusiolannoitevalmisteet, lasivilla, vaahtolasi, uusioöljytuotteet, sementti, kipsituotteet, betonimurske, rengasleike ja metallit. Aineistona käytettiin VAHTI- ja YLVA-tietojärjestelmiä, ympäristölupia ja vuosiraportteja sekä yritysten omia julkisia ympäristöraportteja. Lisäksi tietoa saatiin suoraan toiminnanharjoittajilta. Tietopohjan avulla muodostettiin uusiomateriaaleja valmistaville toimialoille jätteiden käyttötaulu, joka kuvaa jätteiden hyödyntämistä tonneissa sekä uusiomateriaalien tarjontataulu, joka kuvaa uusiomateriaalien tarjontaa tonneissa eri toimialoilla.
Työssä laskettiin kerättyyn tietopohjaan perustuen uusiomateriaalien valmistuksen toimialoille käytettyjen jätteiden osuudet, rejektien osuus käytetyistä jäteraaka-aineista, energiankulutus, vedenotto ja syntyvien jätevesien määrä. Uusiomateriaalien valmistustavoissa on suuria eroja, jotka näkyvät myös eroina valmistuksen ympäristökuormituksissa. Sementin valmistuksella oli suurin toimialoittainen energiankäyttö, mutta metallivalutuotteiden valmistuksella oli suurin tuotekohtainen energiankulutus. Rengasleikkeen valmistus käytti vähiten energiaa. Vedenkulutus ja jätevesien muodostuminen oli suurinta pehmopaperituotteiden ja hylsykartonkituotteiden valmistuksen toimialoilla. Valmistuksen tuotekohtainen vedenkulutus oli suurin kuitenkin pehmopaperituotteiden, metallivalutuotteiden ja uusiomassan valmistuksella. Pienin toimialoittainen vedenkulutus oli vaahtolasin valmistuksella ja tuotekohtainen vedenkulutus betonimurskeen valmistuksella. Vähiten jätevettä muodostui uusioöljytuotteiden valmistuksessa, jos mukaan ei lasketa toimialoja, joilta prosessijätevesiä ei muodostunut ollenkaan. Energian, polttoaineiden ja vedenkulutuksen lisäksi tarkasteltiin uusiomateriaalien valmistuksessa syntyviä rejektejä eli valmistuksessa hyödynnettäväksi soveltumattomia jätteitä ja niiden sisältämiä epäpuhtauksia. Uusiomuoviraaka-aineen ja uusiomassan valmistuksessa syntyi eniten rejektejä. Syntyneet rejektit hyödynnettiin pääosin energiantuotannossa.
Saadut ympäristökuormitustulokset eivät ole täysin tarkkoja lukua, sillä laskennassa on tehty useita oletuksia. Kuitenkin ympäristökuormitustuloksia verrattiin kirjallisuudesta löytyviin ympäristökuormituslukuihin ja tulokset vastasivat suuruusluokaltaan hyvin näitä lukuja. Ympäristökuormitustietoja, jätetaulua ja uusiomateriaalien tarjontataulua voidaan käyttää uusiomateriaalien lisäämisessä ENVIMAT-malliin sekä tulevaisuudessa malliin lisättävän jätetilinpidon laadinnassa. Uusiomateriaalien lisäämisen jälkeen ENVIMAT-mallilla voidaan esimerkiksi vertailla betonimurskeen ja luonnonkiviaineksen käytön ympäristövaikutuksia.