Sustainability assessment of new industrial symbiosis products around Bothnian Arc: Barriers or new horizons?

Abstract

The purpose of this study was to assess the sustainability of new industrial symbiosis products around Bothnian Arc. Sustain ability assessment was focused on the recycling of residue materials from integrated pulp and paper mill, carbon steel plant and mining operations into secondary raw materials for new symbiosis products: soil amelioration pellet; inferior concrete and mine filler. The assessment encompassed a review of EU and Finnish policy and legal framework, a life-cycle assessment (LCA) and a questionnaire survey directed at various forest sector companies. The LCA study aimed at comparing the environmental performance (in terms of Global Warming Potential (GWP)) of symbiosis products with the performance of similar commercial products based on virgin primary raw materials and the treatment of residues as waste (the current situation/management approach).

The results suggest that a comprehensive approach is needed to waste prevention and recycling encompassing the utilisation of wastes as a valuable resource to be recycled for further use and application of life cycle thinking for minimisation of environmental impacts. Key issues comprise addressing the implications of EU and national legal instruments for symbiosis products that are based on multiple cross-industrial residue flows (several recovered/recycled residues) as well as further development of EoW legislation and criteria encompassing focus on more product-based and innovative approaches as well as consideration of the practical implementation of the waste hierarchy. New thinking is needed from both industry and regulatory authorities encompassing for example, a stronger focus on local aspects. The results of the LCA indicate that manufacturing of secondary products causes very low environmental burden. Moreover, these new symbiosis products have great potential to improve the environmental performance of process industry through both product and process replacement and avoided landfilling and waste treatment. In brief, recycling of cross-industrial residues into secondary raw materials for new symbiosis products can especially reduce the environmental burden associated with the manufacturing of equivalent.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida uusien teollisten symbioosituotteiden kestävyyttä Perämerenkaaren alueella. Arviointi kohdistui integroidun sellu- ja paperitehtaan, hiiliterästehtaan ja kaivoksen jäännösmateriaalien kierrättämiseen symbioosituotteiden sekundaari raaka-aineiksi. Tarkastellut symbioosituotteet olivat maanparannuspelletti, alempiarvoinen betoni ja kaivostäyte. Arvioinnin pääelementit olivat EU ja suomalaisen politiikan ja lainsäädännön tilannekatsaus, elinkaariarviointi (LCA) ja erilaisille metsäteollisuusyrityksille suunnattu kyselytutkimus. Elinkaariarvioinnin tavoitteena oli vertailla symbioosituotteiden ja vastaavien kaupallisten ja neitseellisistä raaka-aineista valmistettujen tuotteiden sekä jäännösmateriaalien kaatopaikkakäsittelyn (nykytilanne) ympäristösuorituskykyä.

Tulosten perusteella sekä jätteiden synnyn ehkäisyyn että kierrätykseen tarvitaan kokonaisvaltaista lähestymistapaa sisältäen jätteiden hyödyntämisen arvokkaana resurssina joka voidaan kierrättää edelleen käytettäväksi ja elinkaariajattelun soveltamisen ympäristövaikutuksien minimoimiseksi. Avainseikkoja ovat erityisesti EU ja kansallisten lakien vaikutukset useisiin poikki-teollisiin jäännösvirtoihin pohjautuvien (useita kierrätettyjä jäännöksiä) symbioosituotteiden kehittämiselle sekä jätteeksi luokittelun päättymistä koskevan lainsäädännön ja kriteerien kehittämisen eteenpäin ml. tuotelähtöiset ja innovatiiviset lähestymistavat ja jätehierarkian käytännön soveltamisen. Uutta ajattelua kaivataan sekä teollisuuden että viranomaisten taholta mm koskien suurempaa paikallisten olosuhteiden ja seikkojen tarkastelua.

Elinkaariarvioinnin tulokset osoittavat, että symbioosituotteiden valmistaminen aiheuttaa hyvin pienen ympäristökuormituksen. Lisäksi, symbioosituotteilla on suuri potentiaali parantaa prosessiteollisuuden ympäristösuorituskykyä sekä tuotteiden ja prosessien korvaamisen että vältetyn kaatopaikan perustamisen ja jätteenkäsittelyn kautta. Lyhyesti, poikkiteollisten jäännösvirtojen kierrättäminen uusien symbioosituotteiden sekundaari raaka-aineiksi voi erityisesti vähentää vastaavien neitseellisiin raaka-aineisiin pohjautuvien tuotteiden valmistukseen sekä kaatopaikan rakentamiseen ja kaatopaikkakäsittelyyn.