01/07/2021
Elintarviketeollisuuden sivuvirroista tekoihin
Sivuvirtojen hyödyntämisen haasteet ja mahdollisuudet
Joko jäte- ja sivuvirtojen hyödyntäminen on saatu uuteen vauhtiin ja taloudellisesti kannattavaksi toiminnaksi elintarviketeollisuudessa? Vai vieläkö haasteita riittää perustella kiertotalousratkaisujen kannattavuutta ja saavutettavia taloudellisia etuja?
Elintarviketeollisuudessa sivuvirtoja eittämättä syntyy oleellisena osana tuotteen valmistusprosessia, osin laatupoikkeamina tai myös tuotevaihtojen ja prosessien aloitusten ja lopetusten yhteydessä. Määriltään suurimpia sivu- ja jätevirtoja olivat ETL: n jäte- ja sivuvirtaselvityksen 2016 mukaan soluneste, multa, eläinperäiset sivutuotteet, liete, mäski ja vihannesten ja juuresten kuoret. Seuraavaksi suurimmiksi nousi esiin muun muassa maitohuuhde, hera, viljaperäinen jäte ja taikinajäte.
Perinteisesti elintarvikkeeksi päätymätöntä materiaalia on hyödynnetty eri tavoin – useimmiten rehuna, lannoitteena tai energiana. Elintarvikeyrityksillä on jo pitkiä perinteitä ja tietotaitoa sivuvirtojen ohjaamisesta erilaisiin hyödyntämistarkoituksiin, jotta niissä olevat ravinteet ja energia saataisiin kiertoon. Ts. ruoantuotannossa sivuvirtojen hyödyntäminen ei sinänsä ole mikään uusi ilmiö. Elintarviketeollisuuden sivuvirrat kun sisältävät ETL:n jäte- ja sivuvirtaselvityksen 2016 mukaan paljon arvokkaita ravintoaineita kuten proteiineja, rasvoja ja hiilihydraatteja sekä mineraaleja ja hivenaineita kuten vitamiineja, joiden arvo voidaan hyödyntämisen avulla säilyttää mahdollisimman pitkään. Lisäksi vuonna 2016 voimaan tullut orgaanisen jätteen kaatopaikkakielto on edelleen tehostanut sivuvirtojen hyödyntämistä.
Mutta löytyykö vielä parannettavaa hyödynnettävyydessä perinteisten tapojen ja energia käytön lisäksi? Kuinka saisimme sivuvirtojen arvoa jalostuksella kannattavasti edelleen kasvamaan? Mikä vaikuttaa innovaatioista ponnistavaan laitosinvestoinnin kannattavuuteen kaikkiaan?
Battles to win
Ensisijaisesti EU:n lainsäädäntö ja sääntely on merkittävässä roolissa ja luovat pohjan toteutuskelpoisille innovaatioille ja teollisille investoinneille, parhaimmillaan jopa lisäävät investointi-intoa. Lähes jatkuvasti päivittyvä lainsäädäntö kuitenkin haastaa edelleen sivuvirtojen hyödyntämistä – esimerkiksi eläinperäisiä sivutuotteita koskevaa lainsäädäntöä täydentää EU:n asetuksen lisäksi rehu-, lannoite- ja ympäristölainsäädäntö sekä eläintautilaki ja jopa VAK-lainsäädäntö. Ts. tulkittavaa ja viranomaisvaatimuksia riittää. Lisäksi elintarvikekäyttöön tulevia uutuuksia saattaa velvoittaa uuselintarvikeasetus (EU) 2015/2283 joka hyväksymisprosessi tunnetusti kestää ja vaatii melkoista tausta- ja turvallisuusselvittelyä. Usein myös näiden uuselintarvikkeiden analytiikka vaatii kehitystä, jotta tuotteen puhtaus, koostumus ja laatu kaikkiaan on riittävällä tarkkuudella osoitettavissa. Tämäkään osuus ei tapahdu ns. ilmaiseksi, vaan lisäävät tuotekehityksen kustannuskertymää.
ETL:n selvityksen (2016) mukaan jäte- ja sivuvirtojen hyödyntämisen kustannukset ovat korkeita, erityisesti logistiikan osalta. Satakunnassa 2019 tehdyn selvityksen mukaan pelkästään sivujakeiden kuljetuskustannukset voivat nousta tuhansien, jopa kymmenien tuhansien eurojen tasolle vuosittain johtuen Suomelle tyypillisistä pitkistä kuljetusmatkoista. Myös elintarviketeollisuusyritysten erikoistuminen pitää maatalouden ja jalostuksen sekä valmistavat yritykset usein erillään jolloin on vaikea käyttää tietyssä yksittäisessä tuotantoprosessissa syntyvä sivuvirta jonkun toisen tuotteen valmistukseen ennen kuin se pilaantuu tai sekoittuu jäljittämättömästi muiden jätejakeiden sekaan. Toki digi-aikakausi mahdollistaa jatkossa paljonkin erityisesti sivuvirtojen ja kiertotalouden datan jakoon ja sitä kautta tehostaa jäljitettävyyden ja saatavuuden hallintaa entisestään.
Muita laitosinvestoinnin kannattavuuteen vaikuttaa tekijöitä ovat
- hankkeen elinkaari ja koko,
- uusi sovellettava teknologia/prosessi huomioiden mahdollinen scale-up
- projektin toteutustapa & suunnittelun vaiheistus,
- sidosryhmien ja rahoittajien tavoitteet,
- mahdollisuus teollisiin symbiooseihin,
- verotus,
- energian hinnat ym.
Kannattavuushaasteita siis riittää ratkaistavaksi. Lisäksi haasteet ruoantuotannon sivuvirtojen hyödyntämisessä korkeamman lisäarvon tuotteiksi sekä energiaksi ovat edelleen osin samat kuin ETL:n 2016 vuoden selvityksessä:
- tiukat hygienia- ja allergeenivaatimukset – miten taata uusiokäytössä 100% jäljitettävyys?
- raaka-aineet ovat melko nopeasti pilaantuvia – käytön jälkeinen kierrätettävyys on tapahduttava nopeasti ja mahdollisimman lyhyillä siirroilla
- teolliset symbioosit vaativat yritysten yhteistyötä jota on koordinoitava ja luotava uusi toimintatapa, jolla sivuvirtojen kapasiteetti ja sovittu laatu taataan eri yritysten erityis- ja poikkeustilanteissakin.
Kehitys ja kasvunäkymät
Toisaalta kehitystäkin on tapahtunut ja hyödyntämisen vauhti kiihtyy. Sivuvirtojen arvo ja jalostamisen mahdollisuudet ovat olleet viime vuosina erityisen kiinnostuksen kohde ja tutkimukseen sivuvirroista jalostettaviin korkeamman lisäarvon tuotteisiin on nyt alettu selkeästi panostaa. Enää ei ole kyse siitä, että jätettä syntyisi mahdollisimman vähän. Nyt on kyse siitä, että sivuvirroista luodaan uutta tuottoisaa liiketoimintaa kuten Fazerin kauramyllyn sivuvirroista saatavien xylitolin ja kauraöljyn tapauksessa. Panimoteollisuudessa syntyvät mäski ei enää ohjaudukaan kokonaan rehuksi vaan siitä voidaan jalostaa laadukkaita biopolymeerejä elintarvike-lisäaineiksi tai jopa kosmetiikka-, lääke- ja pakkausteollisuuden käyttöön. Jopa perunan solunestelle proteiinien talteenoton jälkeen on kehitetty väkevöittämisen kautta selkeästi kustannustehokkaampi tapa varastoida ja hyödyntää ravinnepitoista jäännösliuosta lannoitteen. Viljaperäisen jätteelle ja oljella on kehitelty lignoselluloosan fraktiointitutkimuksen kautta uusia ainesosia elintarvike-, kosmetiikka- ja lääketeollisuuden ja jopa tekstiiliteollisuuden käyttöön perinteisen polttoon ohjautumisen sijaan. Toki edelleenkin elintarviketeollisuuden jätteistä jalostetaan toisen sukupolven biopolttoainetta ja meijeriteollisuuden sivuvirrat eli antibioottimaito, maitohuuhde ja hera, ohjautuvat edelleen pääasiassa biokaasun tuotantoon rehukäytön lisäksi.
Yleisesti bio- ja kiertotaloushankkeissa uusi ja kehittyvä teknologia ja muutokset olemassa oleviin osa-prosesseihin tuovat omat haasteensa, jotka vaatisivat riittävästi pilot- sekä demoluokan testausta ja koeajoja. Tällöin usein edetään scale-upissa niukasti kustannuspaineiden alla, jolloin mm. laite- ja putkistokustannuksissa ”suuruuden ekonomiaa” ei usein uskaltauduta hyödyntää. Lisäksi makrotalousmielessä mm. verotuksella on suuri vaikutus investointien elinkaaren aikaiseen kannattavuuteen esim. raaka-aineiden ja energian hintojen vaihtelujen kautta. Myös uusien lopputuotteiden osalta peli ei ole helpompaa – tiettyjen uusien biotuotteiden markkinat ja toimitusketjut ovat vasta muokkautumassa, jolloin näiden hintatiedon varaan on vaikea kannattavuuslaskelmia tehdä. Lopulta myös teolliset symbioosit vaatisivat melkoista yhteisöllisyyttä ja luottamusta eri toimijoiden välillä onnistukseen.
Erityisen olennaista on myös onnistua rahoittajien saamisessa, jolloin on osattava viestiä hankkeen takaisinmaksuajan lisäksi hankkeen elinkaaren aikaisista muista vastuullisuushyödyistä ilmastonmuutoksen hillitsemisessä sekä esim. paikallisten olosuhteiden parantumisessa (ns. sosioekonominen vaikutus). Toki lähtökohtaisesti valmistustoiminnan muutos- ja tehostamishankkeissa kaikkiaan säästöpotentiaali on osattava tuoda selkeästi esiin ja viestiä yritysjohtoa ja rahoittajia kiinnostavasti.
VAHTI- järjestelmä = nykyisin YLVA (Ympäristönsuojelun sähköisen valvonnan järjestelmä YLVA eli jäte- ja tuotetietojärjestelmä, joka palvelee valtionhallintoa, viranomaisia, kuntia, yrityksiä, tutkijoita ja kansalaisia. Järjestelmään kerätään tietoa syntyvistä jätteistä ja jätehuollosta sekä esimerkiksi tuottajavastuun piiriin kuuluvista tuotteista, kuten pakkauksista. Tietoa hyödynnetään muun muassa ympäristövalvonnassa, tilastojen tuottamisessa, tutkimuksessa, jätehuollon kehittämisessä, kiertotalouden edistämisessä ja EU-raportoinnissa. Tietojärjestelmää päivitetään ympäristöministeriön toimesta parhaillaan kiertotaloutta paremmin palvelevaksi.
Onnistumisen edellytykset
Mutta kaikki nämä yllä esitetyt haasteet ovat ratkaistavissa yhteistyössä. Onnistumistarinoita löytyy jo useita kunhan tahtoa ja tietotaitoa löytyy. Sybimar Oy:n jalanjäljissä on hyvä jatkaa panostamista sivuvirtojen hyödyntämiseen matkalla kohti päästötöntä suljetun kierron konseptia. Tuotepainotteisen markkinatutkimuksen lisäksi laitosinvestoinnissa liikkeelle kannattaa lähteä teknistaloudelliset tekijät tunnistamalla ja panostamalla hankkeen feasibility studyyn. Hankesuunnittelun alkupään selvityksiin panostaminen kuten
- toiminnallisuus-,
- rakennettavuus- sekä
- prosessi- ja teknologiavaihtoehtojen selvitys,
- säädösvaatimukset (kemikaali- ja tuoteturvallisuus ym.)
- alustava investoinnin kustannusarviointi
- ja aikataulutus
maksaa itsensä takaisin moninkertaisesti. Hankkeen tavoitteiden ja käyttäjävaatimusten tunnistamisen jälkeen ketteryyttä ja tarpeidenmukaisuutta laitosinvestointeihin saadaan juuri näiden riittävien alkuselvitysten, pilot-testausten ja ketterien 3D-suunnittelutyökalujen sekä tapahtumapohjaisten simulointien avulla.. Hankkeen kannattavuuden hallinta ei siis sivuvirtojen hankkeissa ole negatiivinen haaste vaan pikemminkin osa projektin- ja riskienhallintaa sekä digitalisaation hyödyntämistä, jota me suunnittelutalot teemme mielellämme jatkossakin – kunhan viestintä lähitoimijoiden, viranomaisten sekä rahoittajien suuntaan toimii ja tahtotila kestäville uusille innovaatioille on yhteinen.
Lähteet:
ETL:n jäte- ja sivuvirtaselvitys (2016), Jenny Berg
Elintarviketeollisuuden tiekartta vähähiilisyyteen (2020), Pia Pohja
Sivuvirrasta raaka-aineeksi – Elintarviketeollisuuden biosivuvirrat Satakunnassa (2019), Maiju Tiiri