Energiankulutus ja sen vähentäminen Pirkanmaan Jätehuolto Oy:ssa

Abstract

Tässä diplomityössä tutkitaan Pirkanmaan Jätehuolto Oy:n energiankulutuksen jakaumaa ja tehdään tämän perusteella energiatehokkuustoimenpide-ehdotuksia. Energiatehokkuustoimen-piteiden vaikuttavuutta peilataan vaatimuksiin, jotka saadaan julkisen alan energiatehokkuussopimuksesta, johon PJH on liittynyt. Tämän lisäksi työn tavoitteena on tutkia tarkemmin PJH:n suurimman energiankuluttajan, biokaasulaitoksen energiatehokkuutta. Laskennassa saatavia tunnuslukuja vertaillaan kirjallisuusarvoihin, jotta saadaan käsitys laitoksen energiatehokkuudesta. Biolaitoksella energiaa kului vuoden 2025 aikana noin 4763 MWh, josta noin puolet oli lämpöä, noin kolmasosa sähköä ja loput polttoainetta. Lämmönkulutus jakautui reaktorien ja niihin syötettävän syöteaineen lämmityksen, hallitilojen lämmityksen ja prosessiveden lämmityksen välille. Lämmitykseen kului yhteensä noin 2526 MWh, josta noin 885 MWh bioreaktorin lämmitykseen, 240 MWh lietereaktorin lämmitykseen ja loppu 1401 MWh muiden rakennusten ja prosessiveden lämmitykseen. Sähkönkulutuksesta suurin osa, noin 681 MWh, kului kaasualueella, jonka lisäksi biolinja käytti noin neljänneksen, 482 MWh, laitoksen sähköstä. Lietelinja kulutti 217 MWh ja muut laitoksen osat 364 MWh. Tarastejärven jätekeskuksessa energiankulutuksesta 2146 MWh oli polttoaineiden kulutusta. Tämän jälkeen suurin kuluttaja oli rakennusten lämmitys ja ilmanvaihto, johon kului noin 522 MWh. Aluevalaistukseen ja käyttösähköön jätekeskuksessa kului noin 78 MWh. Koukkujärven jätekeskuksessa on huomattavasti Tarastejärveä vähemmän rakennuskantaa, jonka vuoksi kulutus on vielä Tarastejärveä vahvemmin polttoaineista koostuvaa. Koukkujärvellä polttoainetta kului noin 2051 MWh edestä, rakennusten osuus energiankulutuksesta oli noin 33 MWh ja valaistuksen ja käyttösähkön osuus oli noin 73 MWh. Biokaasulaitoksen kaasuntuotto vuonna 2025 oli yhteensä noin 21142 MWh, josta suurin osa, noin 19948 MWh tuotettiin bioreaktorissa. Lietereaktorin tuotanto oli noin 1194 MWh. Laitoksen output/input-hyötysuhde oli noin 444 %, joka oli kirjallisuusarvoihin verrattuna varsin normaali. Bioreaktorin input/output-hyötysuhde oli 6,85 % ja BMP-arvoon verrattu tehokkuus 122–147 %. Buswellin yhtälöllä arvioitu tehokkuus oli noin 112 %. Lietereaktorin input/output-hyötysuhde oli noin 38,27 % ja BMP-arvoon verrattu tehokkuus noin 29–59 %. Lietereaktorin arvot oli kirjallisuusarvoihin verrattuna hiukan normaalia huonompia, mutta bioreaktorilla kirjallisuusarvoja parempia. Teoreettiseen kaasuntuottoon verratessa bioreaktorin tuotanto oli korke-ampi kuin teoreettinen maksimi, joka kertoo, ettei laskennan lähtöarvoina käytetyt kirjallisuusarvot vastanneet todellista tilannetta. Energiatehokkuustoimenpiteistä mahdollisiksi arvioitiin lämmöntalteenottoja bioreaktorin poistopäähän sekä jätekeskusten ilmanvaihtoihin. Näillä saavutettaisiin noin 6 % energiasäästö PJH:n kokonaiskulutukseen verrattuna, joka oli energiatehokkuussopimuksen vaatimus vuoteen 2030 mennessä. Lämmöntalteenottojen lisäksi mahdollisia toimenpiteitä olisivat ilmaverhojen asennus nosto-oviin sekä biolaitoksen valaistuksen ja prosessiveden lämmityksen vähentäminen yöaikaan. Biolaitoksella repijän maksimaalisella täytöllä ja säiliöiden sekoittajien sekä kompostoinnin puhaltimien tauotuksella voitaisiin saada säästöjä, mutta niiden ajotapojen muutokset vaativat lisätutkimusta. Jos kaikki Koukkujärvelle saapuva liete saataisiin vastaanotettua biolaitokselle, saataisiin tästä noin 830 MWh kaasua talteen. Energiankulutus kasvaisi lietteen käsittelyssä laitoksella noin 123 MWh, mutta yhteenlaskettu energiatehostus olisi noin 706 MWh.