Hevosenlannan energiakäytön ympäristövaikutukset

Hevosenlanta on hevosen erittämän sonnan ja virtsan sekä kuivikkeen seos. Hevosista muodostuu kuivike- tai kuivikepohjalantaa keskimäärin noin 10 tonnia eläintä kohti vuodessa. Poneilla määrä on noin puolet tästä. Talliin kertynyt lanta varastoidaan lantaloihin. Myös osa tarhoihin ja ratsastuskentille eritetystä sonnasta kerätään lantaloihin. Loput lannasta jää tarhoihin, laitumelle ja alueille, joilla hevosilla liikutaan. Hevosenlannan hyödyntäminen on haaste erityisesti suurille taajama- ja ammattitalleille, joilla on paljon hevosia ja jotka sijaitsevat asutuksen keskellä ilman omaa tai muutakaan peltoa, jonne lanta voitaisiin levittää. Hevosenlannan poltto onkin alalla usein nähty ratkaisuna ongelmaan. Toisaalta sen toteuttaminen pienessä mittakaavassa on haastavaa sekä teknisesti että vallitsevan lainsäädännön asettamien vaatimusten vuoksi. Suomessa Fortum Oyj on selvittänyt hevosenlannan energiakäyttöä seoksena puuhakkeen kanssa Järvenpään voimalaitoksessa. Fortum on kehittänyt toiminnasta täyden palvelun HorsePower toimintakonseptin, jossa Fortum sekä toimittaa asiakastalleille tarvittavan kuivikkeen (sahanpuru) ja ohjeistaa sen käytön että hakee muodostuneet lannat kuljettaakseen ne hyödynnettäväksi Järvenpään voimalaitoksessa. Tässä raportissa selvitetään hevosenlannan voimalaitoskäytön elinkaariset ympäristövaikutukset Fortumin HorsePower – konseptissa (HoPo). Niitä verrataan asiakastallien aiempaan lannankäsittelyyn, joka oli lannan toimittaminen keskitettyyn kompostointiin ja sieltä edelleen maatalouden ja viherrakentamisen tarpeisiin. Tulosten mukaan HoPo-järjestelmä osoittautui tarkastelluissa ympäristövaikutusluokissa referenssijärjestelmää paremmaksi vaihtoehdoksi, koska se välttää kompostoinnissa sekä kompostin varastoinnissa ja käytössä muodostuvat kasvihuonekaasujen ja ammoniakin päästöt eikä käytä ilmastonmuutosta kiihdyttävää turvetta kuivikkeena. Lisäksi poltossa muodostuvat päästöt kuittaantuvat pääosin hakkeen korvaamisesta lannalla saatavilla päästöhyvityksillä. Energiakäytössä menetettävän lannan orgaanisen aineksen mahdollisia maaperävaikutuksia päästövaikutuksineen ei kuitenkaan tarkastelussa arvioitu menetelmän puuttumisen vuoksi. Verrattuna tarkasteltuun kompostointiin muutos ei välttämättä ole merkittävä, sillä pääasiassa viherrakentamiseen päätyvä orgaaninen aines ja ravinteet eivät ole peltomaan kuntoa ylläpitämässä. Tällaisessa tapauksessa lannan energiahyödyntäminen voi olla varteenotettavampi vaihtoehto. On kuitenkin olemassa muita käsittelyvaihtoehtoja, kuten keskitetty biokaasulaitos tai lannan suora peltokäyttö, jotka mahdollistavat orgaanisen aineksen ja ravinteiden tehokkaamman hyödyntämisen. Niiden ympäristövaikutusten arviointi nyt tarkasteltujen vaihtoehtojen rinnalle loisi kattavamman kuvan hevosenlannan voimalaitoskäytön ympäristövaikutuksista. Tämän hankkeen toteuttivat yhteistyössä Luonnonvarakeskus Luke ja Suomen ympäristökeskus SYKE Fortum Oyj:n tilauksesta.201

Epidemiology and aetiology of sport-related nasal fractures : Analysis of 599 Finnish patients

Peer reviewe

Rakentamisen puujätteiden ja puupakkausjätteiden käsittelyvaihtoehtojen elinkaarenaikaiset ympäristövaikutukset

yössä on verrattu puujätteiden käsittelyvaihtoehtojen elinkaaren aikaisia vaikutuksia kolmessa eri vaikutusluokassa: ilmastomuutosvaikutus, happamoittavat vaikutukset ja rehevöittävät vaikutukset. Tarkastellut puujätteen hyödyntämisvaihtoehdot ovat puujätteen käyttö puukomposiitista valmistetuissa terassilaudoissa, jotka korvaavat kyllästettyä terassilautaa, puujätteen polttaminen monipolttoainekattilassa turpeen sijaan ja puujätteen hyödyntäminen lastulevyn valmistuksessa joko Suomessa tai Keski-Euroopassa. Elinkaariarvioinnin tulokset perustuvat kirjallisuudesta, aiemmista kotimaisista elinkaaritarkasteluista ja tietokantojen inventaarioaineistoista saatuihin lähtöaineistoihin. Tulokset eivät siten kuvaa suoraan minkään yksittäisen käsittelylaitoksen vaikutuksia. Puukomposiitin elinkaarenaikaiset nettopäästöt kaikissa vaikutusluokissa ovat positiiviset eli suuremmat kuin korvatun kyllästetyn puun tuotannon vältetyt päästöt. Ympäristövaikutusten epävarmuustarkastelut osoittivat, että tulokset riippuvat voimakkaasti siitä, käytetäänkö valmistuksen raaka-aineena neitseellistä vai kierrätettyä muovia. Puukomposiitin valmistuksen kuormitus on sitä pienempi, mitä suurempi osa komposiittiin käytetystä muovista on kierrätettyä. Kyllästetyn puun valmistuksen happamoittavista ja rehevöittävistä päästöistä ei ollut käytettävissä inventaariotietoja. Ilmastonmuutoksen osalta puukomposiitin valmistus asettuu lastulevyn valmistuksen edelle mutta energiahyödyntämisen jälkeen, jos suurin osa käytetystä muovista on kierrätettyä. Hyvälaatuiset puujätteet soveltuvat lastulevyn valmistukseen. Vallitseva markkinatilanne onkin jo se, että kaikki lastulevy valmistetaan teollisuuden puuperäisistä sivuvirroista ja jätteistä. Koska puujätteiden käyttäminen lastulevyn valmistuksessa ei siten korvaa neitseellisiä raaka-aineita, lastulevyn valmistukseen ei kytkeydy vältettyjä prosesseja ja tulokset koostuvat ainoastaan suorista päästöistä. Jätepuun energiahyödyntäminen todettiin nettoympäristövaikutuksiltaan parhaimmaksi vaihtoehdoksi Suomessa kaikissa tutkituissa ympäristövaikutusluokissa. Korvaamalla puujätteellä fossiilisia polttoaineita energiantuotannossa voidaan myös vähentää energiatuotannon fossiilisia hiilidioksidi-päästöjä ja päästä lähemmäs annettuja ilmastotavoitteita. EU:n jätedirektiivin jätehierarkian mukaan jätteen kierrätys on ensisijaista jätteen energiana hyödyntämiseen nähden. Ympäristön kannalta parhaaseen lopputulokseen pääseminen voi kuitenkin direktiivin mukaan edellyttää poikkeamista tästä järjestyksestä, jos tämä on elinkaariajattelun mukaisesti perusteltua jätteen syntymistä ja jätehuoltoa koskevien kokonaisvaikutusten osalta. Selvityksen perusteella voidaan arvioida, että energiahyödyntäminen Suomessa on puujätteelle perusteltu vaihtoehto ja se tuottaa elinkaarivaikutuksiltaan paremman lopputuloksen selvityksessä tarkasteluihin kierrätysvaihtoehtoihin nähden. Tämä tulisi ottaa huomioon EU:n jätedirektiivien kierrätystavoitteiden asettamisessa ja puun kierrätysasteen laskentamenetelmiä määriteltäessä

Rakentamisen puujätteiden ja puupakkausjätteiden käsittelyvaihtoehtojen elinkaarenaikaiset ympäristövaikutukset

yössä on verrattu puujätteiden käsittelyvaihtoehtojen elinkaaren aikaisia vaikutuksia kolmessa eri vaikutusluokassa: ilmastomuutosvaikutus, happamoittavat vaikutukset ja rehevöittävät vaikutukset. Tarkastellut puujätteen hyödyntämisvaihtoehdot ovat puujätteen käyttö puukomposiitista valmistetuissa terassilaudoissa, jotka korvaavat kyllästettyä terassilautaa, puujätteen polttaminen monipolttoainekattilassa turpeen sijaan ja puujätteen hyödyntäminen lastulevyn valmistuksessa joko Suomessa tai Keski-Euroopassa. Elinkaariarvioinnin tulokset perustuvat kirjallisuudesta, aiemmista kotimaisista elinkaaritarkasteluista ja tietokantojen inventaarioaineistoista saatuihin lähtöaineistoihin. Tulokset eivät siten kuvaa suoraan minkään yksittäisen käsittelylaitoksen vaikutuksia. Puukomposiitin elinkaarenaikaiset nettopäästöt kaikissa vaikutusluokissa ovat positiiviset eli suuremmat kuin korvatun kyllästetyn puun tuotannon vältetyt päästöt. Ympäristövaikutusten epävarmuustarkastelut osoittivat, että tulokset riippuvat voimakkaasti siitä, käytetäänkö valmistuksen raaka-aineena neitseellistä vai kierrätettyä muovia. Puukomposiitin valmistuksen kuormitus on sitä pienempi, mitä suurempi osa komposiittiin käytetystä muovista on kierrätettyä. Kyllästetyn puun valmistuksen happamoittavista ja rehevöittävistä päästöistä ei ollut käytettävissä inventaariotietoja. Ilmastonmuutoksen osalta puukomposiitin valmistus asettuu lastulevyn valmistuksen edelle mutta energiahyödyntämisen jälkeen, jos suurin osa käytetystä muovista on kierrätettyä. Hyvälaatuiset puujätteet soveltuvat lastulevyn valmistukseen. Vallitseva markkinatilanne onkin jo se, että kaikki lastulevy valmistetaan teollisuuden puuperäisistä sivuvirroista ja jätteistä. Koska puujätteiden käyttäminen lastulevyn valmistuksessa ei siten korvaa neitseellisiä raaka-aineita, lastulevyn valmistukseen ei kytkeydy vältettyjä prosesseja ja tulokset koostuvat ainoastaan suorista päästöistä. Jätepuun energiahyödyntäminen todettiin nettoympäristövaikutuksiltaan parhaimmaksi vaihtoehdoksi Suomessa kaikissa tutkituissa ympäristövaikutusluokissa. Korvaamalla puujätteellä fossiilisia polttoaineita energiantuotannossa voidaan myös vähentää energiatuotannon fossiilisia hiilidioksidi-päästöjä ja päästä lähemmäs annettuja ilmastotavoitteita. EU:n jätedirektiivin jätehierarkian mukaan jätteen kierrätys on ensisijaista jätteen energiana hyödyntämiseen nähden. Ympäristön kannalta parhaaseen lopputulokseen pääseminen voi kuitenkin direktiivin mukaan edellyttää poikkeamista tästä järjestyksestä, jos tämä on elinkaariajattelun mukaisesti perusteltua jätteen syntymistä ja jätehuoltoa koskevien kokonaisvaikutusten osalta. Selvityksen perusteella voidaan arvioida, että energiahyödyntäminen Suomessa on puujätteelle perusteltu vaihtoehto ja se tuottaa elinkaarivaikutuksiltaan paremman lopputuloksen selvityksessä tarkasteluihin kierrätysvaihtoehtoihin nähden. Tämä tulisi ottaa huomioon EU:n jätedirektiivien kierrätystavoitteiden asettamisessa ja puun kierrätysasteen laskentamenetelmiä määriteltäessä

Life cycle environmental impacts of different construction wood waste and wood packaging waste processing methods

This study compared the life cycle environmental impacts of different wood waste processing methods in three impact categories: climate impact, acidification impacts and eutrophication impacts. The wood waste recovery methods examined were the use of wood waste in terrace boards made out of wood composite which replace impregnated terrace boards, incineration of wood waste in a multi-fuel boiler instead of peat and the use of wood waste in the production of particleboard in either Finland or Central Europe. The results of the life cycle analysis are based on source materials derived from literature, previous Finnish life cycle assessments and database inventory materials. As such, the results do not directly illustrate the impacts of any individual processing facility. The net life cycle emissions of wood composite were positive in all impact categories, meaning that the emissions were higher than the emissions avoided in the production of the replaced impregnated wood. The uncertainty assessments of the environmental impacts show that results are strongly dependent on whether the plastic used in production is virgin or recycled plastic. In other words, the environmental load of wood composite production is inversely proportional to the share of recycled plastic used to produce the composite. No inventory data was available on the acidification impacts and eutrophication impacts of the production of impregnated wood. The climate impact of wood composite production is lower than that of particleboard production but higher than that of energy recovery, as long as the plastic used in production consists primarily of recycled plastic. High-quality wood waste is suitable for the production of particleboard. In fact, in the current market situation all particleboards are produced from industrial wood side streams and waste. Since using wood waste in the production of particleboard does not therefore replace virgin raw materials, no processes are avoided and the results consist only of direct emissions. The energy recovery of wood waste was found to be the best option in Finland in regard to net environmental impacts in all environmental impact categories. Using wood waste to replace fossil fuels in energy production can also reduce the carbon-dioxide emissions resulting from energy production and facilitate the realisation of set climate objectives. According to the EU’s Waste Framework Directive, re-use and material recycling should be preferred to energy recovery from waste. However, according to the Directive reaching the best overall environmental outcome may require specific waste streams departing from the hierarchy where this is justified by life cycle thinking on the overall impacts of the generation and management of such waste. Based on this study, the energy recovery of wood waste is a justified option in Finland and results in an overall better environmental outcome in regard to life cycle impacts compared to the other recycling methods examined. This should be taken into consideration in the setting of recycling targets based on the EU’s waste directives and in the definition of calculation methods for the recycling rate of wood

Biojätteen ja paistorasvan käsittelyvaihtoehdot

Tutkimuksessa tarkasteltiin kahdelle jätemateriaalille, biojätteelle ja paistorasvalle, valittujen hyödyntämisvaihtojen ympäristövaikutuksia. Biojätteen hyödyntämisvaihtoehtoina vertailtiin mädätystä, energiahyödyntämistä ja bioetanolin tuotantoa. Paistorasvalle tarkasteltiin mädätystä, energiahyödyntämistä ja uusiutuvan dieselin tuotantoa. Ympäristövaikutusten osalta tarkastelussa olivat mukana ilmastonmuutos-, happamoitumis- ja rehevöitymisvaikutukset. Prosesseista laskettiin sekä suorat vaikutukset (mm. energiankulutuksesta ja kemikaalien käytöstä aiheutuvat vaikutukset) sekä vältettävät vaikutukset (mm. kun tuotetulla bioenergialla korvataan nykyistä energiantuotantomuotoa). Tuloksien perusteella eri käsittelyvaihtoehtojen nettoympäristövaikutukset riippuvat erityisesti siitä, mitä oletuksia tehdään korvattavien prosessien osalta. Nettoympäristövaikutuksia tarkasteltaessa voidaan todeta, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan välttää ympäristövaikutuksia enemmän kuin niitä käsittelyllä aiheutetaan, pois lukien polton happamoittavat vaikutukset. Suorien ympäristövaikutusten osalta mädätysvaihtoehto on kaikissa ympäristövaikutusluokissa tehdyillä laskentaoletuksilla paras vaihtoehto sekä biojätteen että paistorasvan käsittelylle. Ilmastonmuutos- ja rehevöitymisvaikutusten osalta seuraavana vaihtoehtona on poltto ja viimeisenä biopolttoaineen tuotanto. Poltto tuottaa suurimmat happamoitumisvaikutukset rikkidioksidipäästöjen vuoksi. Energiantuotantomuodon korvaamisesta saatavat päästöhyvitykset vaihtelevat huomattavasti sen mukaan, mitä korvattavan energian oletetaan olevan. Lannoitteiden korvaamisessa ensisijaista on, saadaanko kemiallisia lannoitetuotteita todella korvattua mädätejäännöksestä tuotetuilla lannoitevalmisteilla, eli löytyykö niille markkinoita. Vältettävien päästöjen tarkastelu on kuitenkin olennaista vaihtoehtojen kokonaisympäristövaikutusten ymmärtämiseksi. On myös otettava huomioon, että vältettäville vaikutuksille (esim. hiilidioksidi-, ja rikkipäästöt, uusiutumattomien polttoaineiden käyttö) on lainsäädännössä asetettu tiukkoja vaatimuksia ja tavoitteita. Energiataselaskenta osoitti, että kaikilla käsittelyvaihtoehdoilla voidaan päästä positiiviseen taseeseen. Energiataseeseen vaikuttaa luonnollisesti, kuinka paljon prosessi vaatii energiaa, jotta haluttu lopputuote saadaan ulos. Bioetanolin tuotanto biojätteestä vaatii paljon prosessointia, kun taas polttoprosessissa energiaa kuluu lähinnä laitoksen sähkönkulutuksena. Paistorasvan käsittelyprosessien energiataseissa parhaimman taseen saavutti paistorasvan energiahyödyntäminen

Novel osteoconductive β-tricalcium phosphate/poly(L-lactide-co-e-caprolactone) scaffold for bone regeneration : a study in a rabbit calvarial defect

The advantages of synthetic bone graft substitutes over autogenous bone grafts include abundant graft volume, lack of complications related to the graft harvesting, and shorter operation and recovery times for the patient. We studied a new synthetic supercritical CO2 -processed porous composite scaffold of -tricalcium phosphate and poly(L-lactide-co-caprolactone) copolymer as a bone graft substitute in a rabbit calvarial defect. Bilateral 12mm diameter critical size calvarial defects were successfully created in 18 rabbits. The right defect was filled with a scaffold moistened with bone marrow aspirate, and the other was an empty control. The material was assessed for applicability during surgery. The follow-up times were 4, 12, and 24 weeks. Radiographic and micro-CT studies and histopathological analysis were used to evaluate new bone formation, tissue ingrowth, and biocompatibility. The scaffold was easy to shape and handle during the surgery, and the bone-scaffold contact was tight when visually evaluated after the implantation. The material showed good biocompatibility and its porosity enabled rapid invasion of vasculature and full thickness mesenchymal tissue ingrowth already at four weeks. By 24 weeks, full thickness bone ingrowth within the scaffold and along the dura was generally seen. In contrast, the empty defect had only a thin layer of new bone at 24 weeks. The radiodensity of the material was similar to the density of the intact bone. In conclusion, the new porous scaffold material, composed of microgranular -TCP bound into the polymer matrix, proved to be a promising osteoconductive bone graft substitute with excellent handling properties [GRAPHICS]Peer reviewe

Biokaasuketjun ravinne- ja energiataseet sekä ilmastovaikutukset

201

Maatilojen biokaasulaitokset : Mahdollisuudet, kannattavuus ja ympäristövaikutukset

Maatilojen biokaasulaitokset voisivat olla olennainen osa tuotantoketjua. Niiden avulla voidaan hyödyntää tiloilla muodostuvat jätteet ja sivutuotteet, kuten lanta ja erilaiset kasvintuotannon sivutuotteet tehokkaasti energiana ja kierrätysravinteina. Samalla on mahdollista tehostaa maatalouden päästöjen hallintaa. Maatalouden biokaasulaitosten käyttöönoton haasteena on kuitenkin ollut kannattavuus. Suurehko kertainvestointi ei ole lukuisista hyödyistään huolimatta välttämättä noussut riittävän kannattavaksi verrattuna muihin energiantuottovaihtoehtoihin nähden. Tässä raportissa esittelemme kahdelle todelliselle kotieläintilalle suunnitellut biokaasulaitokset, niiden tekniset ratkaisut, kannattavuuden arvioinnit sekä ympäristövaikutukset verrattuna tilan nykyiseen toimintaan ilman biokaasulaitosta. Laitokset ovat tapauskohtaiset esimerkit, joita myös muut asiasta kiinnostuneet maatilat voivat hyödyntää pohtiessaan mahdollisuuksiaan toteuttaa oma tilakohtainen biokaasulaitos. Laitokset suunniteltiin lypsykarjatilalle ja sikatilalle. Niiden lähtökohtana oli pääasiassa tehostaa tilojen lannan hyödyntämistä erityisesti lämmöntuotannossa ja ravinteina. Suunnittelussa pyrittiin hyödyntämään tilan olemassa olevia rakenteita, kuten lietesäiliöitä ja lämpökeskuksia. Lypsykarjatilalle laskettiin kaksi laitosvaihtoehtoa, joista toinen hyödynsi pelkän lietelannan ja tuotti lämpöä ja toinen hyödynsi lannan lisäksi tilan hävikkisäilörehun ja tuotti sekä sähköä että lämpöä. Sikatilalle laskettiin laitos, joka hyödynsi tilan liete- ja kuivikepohjalannat lämmöntuotannossa. Lypsykarjatilalla pelkän lietelannan käsittely lämmöksi ei ollut kannattavaa, mutta lannan ja hävikkisäilörehun käsittely sähköksi ja lämmöksi oli yhtä kannattavaa kuin hakelämpöön ja ostosähköön perustuva energiaratkaisu. Investointituki (35 %) oli kannattavuudelle välttämätön. Uuden lietesäiliön rakentaminen vanhan muuntamisen sijaan oli kannattavampaa, sillä uuden säiliön käyttöikä on merkittävästi vanhaa allasta pitempi. Vanhat säiliöt kannatti ennemmin hyödyntää varastosäiliöinä käsittelyjäännökselle. Laitoksen myötä tila sai myös levitykseen enemmän liukoista typpeä käsittelyjäännöksen lannoitekäytössä. Sikatilalla lantojen käsittely lämmöksi oli kannattavuudeltaan investointituen ja uuden reaktorialtaan myötä lähes sama kuin hakkeella. Kannattavuus olisi mahdollisesti saavutettu myös hyödyntämällä alueen suojavyöhykenurmet ja tuottamalla sekä sähköä että lämpöä. Tätä ei kuitenkaan hankkeessa laskettu. Laitosten ympäristövaikutukset ovat riippuvaisia tuotetun energian hyödyntämisestä ja käsittelyjäännöksen varastoinnin ja levityksen ratkaisuista. Mikäli koko tuotettu biokaasuenergia voidaan hyödyntää ja energialla saadaan korvattua fossiilisiin polttoaineisiin pohjatuvia energiamuotoja, laitosten vaikutus ilmastonmuutokseen on raakalannan hyödyntämistä vähäisempi. Oikeanlaisella lannankäsittelyn kokonaisratkaisulla voidaan myös vähentää tilan happamoitumis- ja rehevöitymisvaikutuksia. Tällöin jäännös on varastoitava katetusti ja levitettävä kasvukaudella (keväällä, kesällä) multaavilla menetelmillä.201