Energiantuotannon pienhiukkaspäästöt Suomessa

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1998
Major/Subject
Energiatekniikka
Mcode
Ene-47
Degree programme
Language
fi
Pages
viii + 106 + liitt.
Series
Abstract
Tämän diplomityön ensisijaisena tavoitteena oli selvittää energiantuotannon pienhiukkaspäästöt (PM 2.5, halkaisija alle 2,5 mikro m) ja verrata laskettuja päästökertoimia eri energiantuotantomuotojen kesken. Tarkoituksena oli myös selvittää, mitä pienhiukkaspäästöistä tiedetään ja mitä pitäisi vielä tutkia/mitata. Lisäksi tarkoituksena oli verrata lyhyesti energiantuotannon ja liikenteen pienhiukkaspäästöjä sekä niiden keskinäistä osuutta kaupunki-ilman pienhiukkaspitoisuuksiin. Työn teoriaosassa on perehdytty kirjallisuuskatsauksella energiantuotannon pienhiukkasiin, erityisesti niiden muodostumiseen sekä erottamiseen savukaasuista. Lisäksi siinä on esitetty lyhyesti pienhiukkasten aiheuttamia terveysvaikutuksia sekä eri mittauslaitteet. Tulososassa on pyritty selvittämään eri energiantuotantoprosessien pienhiukkaspäästöt laskemalla niille Suomen ympäristökeskuksen VAHTI-tietokantajärjestelmästä saaduista kattilalaitosten vuotuisista kokonaishiukkaspäästöistä (t/a) ominaispäästökertoimet (mg/MJ_pa) ja arvioimalla käytettävissä olleiden mittaustulosten avulla pienhiukkasten osuus kokonaispäästöstä. Energiantuotantoprosesseista on käsitelty vain ne, jotka aiheuttavat merkittävästi suoria kiintoainepäästöjä (poltinpoltosta pölypoltto ja öljypolttimet, leijukerrosprosessit, arinakattilat, soodakattilat ja dieselmoottorit). Prosessit on pyritty erottelemaan paitsi kattilatyypin, kokoluokan ja käytetyn pääpolttoaineen, myös pölynerotuslaitteiston mukaan, jotta mahdollisimman samankaltaisille osaprosesseille on saatu yhteinen ominaispäästökerroin vertailun mahdollistamiseksi erilaisten energiantuotantoprosessien välillä. Pienhiukkasten ominaispäästöt riippuvat voimakkaimmin käytetystä pölynerotuslaitteistosta. Käytetyllä polttoaineella tai -tekniikalla ei ole yhtä suurta vaikutusta. Kivihiilen pölypoltossa hiukkasten erotuslaitteena käytetään yleensä vähintään sähkösuodatinta, jolloin hiukkaspäästö koostuu pääasiassa halkaisijaltaan alle 10 mikro m:n hiukkasista. Noin puolet kokonaispäästön massasta on pienhiukkasia (PM 2.5). Kattilan kokoluokasta ja hiukkasten erotinlaitteista riippuen ominaispäästökerroin pienhiukkasille on 1-30 mg/MJ. Turpeen pölypoltossa noin 20-25 % hiukkaspäästön massasta on pienhiukkasia, jolloin ominaispäästökerroin on välillä 5-8 mg/MJ. Sooda-kattiloiden pienhiukkasosuus kokonaishiukkaspäästön massasta on n. 50-60 % ja ominaispäästökerroin pienhiukkasille vaihtelee melkoisesti kokoluokan mukaan ollen 12-77 mg/MJ. Öljykattiloille, arinakattiloille ja leijukerrosprosesseille ei voitu määrittää pienhiukkasosuutta kokonaispäästöstä, sillä soveltuvia mittaustuloksia ei ollut käytettävissä. Näiden polttotekniikoiden julkisia mittauksia tarvittaisiin enemmän, jotta pienhiukkasten määrä ja koostumus selviäisivät eri polttoainevalikoimilla. Myös pienpolttoa tulisi tutkia ja mitata enemmän, sillä sen aiheuttama pienhiukkasaltistus voi olla matalan päästökorkeutensa ja puuttuvien hiukkaserotuslaitteistojen vuoksi merkittävää esim. taajamissa, joissa vallitseva lämmitysmuoto on talokohtainen puun tai öljyn poltto. Liikenteellä on matalan päästökorkeutensa vuoksi selvästi suurempi vaikutus kaupunki-ilman pienhiukkaspitoisuuteen kuin paikallisella energiantuotannolla. Suurimmat ominaispäästöt on dieselkäyttöisillä ajoneuvoilla, erityisesti raskaalla liikenteellä (linja- ja kuorma-autot).
Description
Supervisor
Fogelholm, Carl-Johan
Thesis advisor
Jokiniemi, Jorma
Lehtinen, Kari
Keywords
Other note
Citation