Yhdyskuntajätteiden hyödyntäminen biojalostamossa

Translated title of the contribution: Utilization of municipal waste in biorefinery

Marjaana Rättö, Minna Vikman, Matti Siika-aho

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Biojalostamossa hyödynnetään biomassaa fossiilisista raaka-aineista valmistettuja tuotteita korvaavien biopolttoaineiden, bioenergian ja kemikaalien tuotannossa. Esimerkiksi sokeri-, tärkkelys- ja selluloosapitoisista materiaaleista voidaan valmistaa entsymaattisen hydrolyysin ja bioteknisen prosessoinnin avulla etanolia tai kemikaaleja. Biomassaa hyödynnetään laajenevassa mitassa polttoaineiden tuotannossa, mutta kemianteollisuus perustuu toistaiseksi lähes yksinomaan fossiilisten raaka-aineiden käyttöön. Tässä hankkeessa selvitettiin yhdyskuntajätteen hyödyntämismahdollisuuksia biojalostamo-konseptissa käyttäen malliprosessina polttoaine-etanolin tuottoa. Yhdyskuntien jätevirtojen kartoituksen perusteella valittiin sokerireittiin perustuvan biojalostamon raaka-aineeksi soveltuvat, runsaasti hiilihydraatteja sisältävä fraktiot, joiden soveltuvuutta biotekniseen jatkokäsittelyyn tutkittiin laboratoriomittakaavan kokeissa. Soveltuvia jätefraktioita ovat erilliskerätty biojäte, sekajäte, kuitupakkaukset, keräyspaperi ja rakennusjätteen tietyt fraktiot. Osalle näistä jakeista on jo olemassa toimivat hyödyntämisjärjestelmät, joten ne jätettiin tämän selvityksen ulkopuolelle. Saatujen tulosten mukaan erilliskerätty biojäte soveltuu teknisesti erittäin hyvin sokereita hyödyntävän biojalostamon raaka-aineeksi. Erilliskerätyn biojätteen volyymit ovat kuitenkin pieniä: YTV-alueen biojätteen käyttävä laitos tuottaisi 3 000 tonnia etanolia vuodessa, ja kokonaisetanolintuottopotentiaali biojätteestä Suomessa on alle 20 000 tonnia vuodessa. Kaatopaikoille menevä sekajäte on volyymiltaan biojätettä huomattavasti suurempi jätefraktio. Hiilihydraattikoostumuksen perusteella arvioiden Suomen sekajätekertymästä olisi teoreettisesti mahdollista tuottaa 260 000 tonnia etanolia vuodessa. Sekajätteen heterogeenisuus vaikeuttaa hiilihydraattien hyödyntämistä, ja tässä työssä saatujen tulosten perusteella saanto fraktioimattomaan sekajätteeseen perustuvassa prosessissa ilmeisesti olisi alle 50 % teoreettisesta. Sekajätteen tehokas hyödyntäminen sokerireittiin perustuvassa biojalostamoissa edellyttääkin raaka-aineen fraktiointia joko keräyksen yhteydessä tai jätteenkäsittelylaitoksessa ja prosessien edelleen kehittämistä, muun muassa esikäsittelyjen optimointia.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages70
ISBN (Electronic)978-951-38-7311-0
ISBN (Print)978-951-38-7310-3
Publication statusPublished - 2009
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Research Notes
Number2494
ISSN1235-0605

Keywords

  • biorefinery
  • municipal waste
  • biowaste
  • mixed waste
  • cellulose
  • starch
  • carbohydrate,hydrolysis
  • fermentation
  • fuel ethanol

Cite this

Rättö, M., Vikman, M., & Siika-aho, M. (2009). Yhdyskuntajätteiden hyödyntäminen biojalostamossa. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Research Notes, No. 2494 http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2009/T2494.pdf