Investigation of municipal solid waste (MSW) and industrial landfills as a potential source of secondary raw materials

Many of the secondary raw materials (SRM) in landfills constitute valuable and scarce natural resources. It has already been recognised that the recovery of these elements is critical for the sustainability of a number of industries and SRM recov¬ery from anthropogenic waste deposits represents a significant opportunity. In this study, the characterisation of the different waste fractions and the amount of SRM that can potentially be recovered from two landfill sites in Finland is presented. The first site was a municipal solid waste (MSW) landfill site and it was specifically in¬vestigated for its metals, SRM, plastics, wood, paper, and cardboard content as well as its fine fraction (<20 mm). The second site was an industrial landfill site contain¬ing residual wastes from industrial processes including 1) aluminium salt slag from refining process of aluminium scrap and 2) shredding residues from automobiles, household appliances and other metals containing waste. This site was investigated for its metals and SRM recovery potential as well as its fine fraction. Results suggest that the fine fraction offers opportunities for metal (Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) and SRM extraction and recovery from both landfill site types while the chemical composition of the industrial waste landfill offered greater opporutinity as it was comparable to typical aluminium salt slags. Nevertheless, the concentrations of rare earth metals (REE) and other valuable elements were low even in comparison with the concentra¬tions found in the Earth’s crust. Therefore mining landfill sites only for their metals or SRM content is not expected to be financially viable. However, other opportunities, such as waste-derived fuels from excavated materials especially at MSW landfill sites, still exists and fosters the application and feasibility of landfill mining

Open-tietojärjestelmä : Etämonitoroinnin kehittäminen osana ympäristöteknologian koulutusta ja innovaatiotoimintaa

Ympäristömittaukset ovat nykyisillä menetelmillä aikaa vieviä vaatien paljon työtä. Online-monitorointijärjestelmän kehittäminen varteenotettavaksi tutkimus-, seuranta- ja valvontamenetelmäksi niin perustarkkailuun kuin valvontaan on useimmiten kustannustehokas vaihtoehto. Mikkelin ammattikorkeakoulu hallinnoi Open-tietojärjestelmä – etämonitoroinnin kehittäminen osana ympäristöteknologian koulutusta ja innovaatiotoimintaa -hanketta. Hanke alkoi 1.1.2012 ja päättyi 30.6.2014. Hanketta rahoittivat Etelä-Savon Maakuntaliitto, Mikkelin kaupunki, Mikkelin Vesiliikelaitos, Metsäsairila Oy ja Mikkelin ammattikorkeakoulu Oy. Hanke oli EU-osarahoitteinen (EAKR) hanke. Hankkeen yhteistyökumppanina toimi mm. Observis Oy. Hankkeen projektipäälliköinä toimivat ins. (YAMK) Johanna Arola, FT Hannu Poutiainen ja TkL Pia Haapea. Hankkeen projektiasiantuntijoina ovat toimineet ins. (AMK) Esa Hannus, FM Marjatta Lehesvaara, DI Martti Pouru ja ins. (AMK) Sari Seppäläinen. Hankkeen projektiassistentteina toimivat FM, ins. (AMK) Piia Aarniosalo, FM, ins. (AMK) Tuija Ranta- Korhonen, ins. (AMK) Tatu Hiltunen, sekä opiskelijat Harri Räsänen, Minna Kahilainen ja Dmitry Avkhimovich. Hankesihteereinä ovat toimineet Anna Dunderfelt ja Marika Nykänen. Lisäksi hankkeessa on toiminut useita Mikkelin ammattikorkeakoulun Energia- ja ympäristötekniikan laitoksen harjoittelijoita ja opinnäytetyöntekijöitä. Open-hankkeessa vahvistettiin jatkuvatoimista ympäristömonitorointiin liittyvää osaamista, koulutusta ja TKI-toimintaa Mikkelin ammattikorkeakoulussa, sekä selvitettiin etämonitorointilaitteiden luotettavuutta (validointi ja verifiointi) ja käytettävyyttä erilaisten ympäristökohteiden mittaamiseen ja opetuskäyttöön. Hankkeen aikana testattiin vesistö- ja jätevesien tarkkailuun soveltuvia laitteita, jatkuvatoimista sää-asemaa havaintojen lisätietojen tuottajana sekä kaasu- ja meluanalysaattoreita. Hankkeen aikana tuotettiin myös ympäristödatan tietokanta, Obshare-pilvipalvelu. Hankkeen keskeisimmät tulokset osoittavat, että etämonitorointilaitteet soveltuvat erilaisten ympäristökohteiden mittaamisen. Automaattimittauksilla voidaan puuttua esimerkiksi vesiensuojelullisiin ongelmakohteisiin tuottamalla dataa jatkuvasti kustannustehokkaasti. Laitteiden huoltoon ja kalibrointiin tulee kuitenkin kiinnittää huomiota, jotta tulokset ovat asianmukaisia. Laitteet soveltuvat hyvin opetuskäyttöön mutta mittauskohteet on valittava huolella huomioiden huoltokäynnit ja opetusryhmien liikkuminen. Ilmastonmuutoksen aiheuttamat ilmiöt vaativat aiempaa tehokkaampaa ympäristön tarkkailua sekä yhteistyötä eri tahojen kesken kustannusten hillitsemiseksi. Etämonitoroinnilla voidaan vastata tähän haasteeseen. Tulevaisuudessa on myös erittäin tärkeää, että kansalaiset pääsevät vaikuttamaan asioihin ja tuomaan omat havaintonsa ympäristön tilasta esille. Tämän mahdollistavat erilaiset pilviteknologiat, joihin voidaan tuoda tietoja ja havaintoja erilaisista kohteista ja, joiden tietoja ja havaintoja lukuisat eri tahot voivat hyödyntää. Tällä tavoin saadaan aikaan kustannustehokas kokonaisuus.Traditional methods of environmental monitoring have been time consuming and quite expensive. It is suggested that online monitoring would be a suitable and cost-effective method in the future. Mikkeli University of Applied Sciences administered a project called Open – data system – development of remote monitoring as a part of education in environmental technology and innovation operations. The project started in January 2012 and ended in June 2014. The project was financed by the Regional Council of South Savo, City of Mikkeli, the water supply department of Mikkeli, the local waste management company Metsäsairila Oy and Mikkeli University of Applied sciences LTD. Observis Oy operated as a partner in cooperation. Project managers in Open-project were MSc (Eng.) Johanna Arola, PhD Hannu Poutiainen and Lic.Sc. (Eng.) Pia Haapea. Project specialists were BSc (Eng.) Esa Hannus, MSc Marjatta Lehesvaara, MSc (Eng.) Martti Pouru and BSc (Tech) Sari Seppäläinen. Project assistants were MSc, BSc (Eng.) Piia Aarniosalo, MSc, BSc (Eng.) Tuija Ranta-Korhonen, BSc (Eng.) Tatu Hiltunen and students Harri Räsänen, Minna Kahilainen and Dmitry Avkhimovich. Project secretaries were Anna Dunderfelt and Marika Nykänen. Also several students and bachelors thesis workers of Mikkeli University of Applied Sciences, Department of Energy- and Environmental technology, participated to project. This project strengthened the education, know-how and RDI of online monitoring in Mikkeli University of applied sciences. The project also involved clarifying the validation and verification of different measurement devices and their suitability for education and measuring different environmental targets. Devices that are suitable for different waterway measurements were tested during the project. Online weather station produced additional data. Also gas analyzer and sound-level meter were tested. One of the concrete products established during the project was a cloud storage called Obshare. The main results showed that online monitoring devices would be appropriate for measuring different environmental targets. The most significant property of online monitoring was their cost-effectiveness. To get reliable and proper results it would be important to pay attention to the maintenance and calibration of the devices. The devices under study were also suitable for education, but the sites to measure must be planned carefully, so that they would allow the maintenance of the measuring devices and students’ access. The phenomena caused by climate change require more observation of the environment but also cooperation between the various contractors. In the future it is important that citizens have an opportunity to influence matters in the environment. It is also important that observations made by the citizens are taken into account. Cloud service systems enable gathering information and observations from different sources that can be combined. This way, the conclusions can be made cost-effectively