Implementing the industrial symbiosis concept in practice in the forest industry

Abstract

Industrial symbiosis is a part of industrial ecology which engages traditionally separate industries in a collective approach to gain competitive advantage through the physical exchange of wastes and by-products, other materials, water and energy. The objective of this thesis is to evaluate from the strategic and economic perspective how to implement the concept of industrial symbiosis in practice in the industrial area of Kaukas in Lappeenranta. The major success factors and challenges (limiting factors) of industrial symbioses have been identified from the published research literature. It was found out that the success factors and challenges are in conflict with each other, and therefore solutions to these conflicts between the success factors and challenges have been proposed. By examining the temporal development of the industrial symbiosis in Kalundborg it was found out that symbiosis networks reach a state of development where the increase of their number of exchange relationships and participants slows down significantly and even stops. Through the statistical analysis of 31 active eco-industrial parks it was estimated that on the average symbiosis networks involve 16-23 exchange relationships and 9-14 member companies. The process models for the management of symbiosis networks and their external business environment have been examined and summarized into a single model. A series of interviews was conducted with the representatives of the parties who will take part in the development of the Kaukas symbiosis. The interview answers were used to identify how the aforementioned success factors and process model can be specifically implemented and challenges solved in the case of the industrial symbiosis in Kaukas.

Teollinen symbioosi on teollisen ekologian osa-alue, jossa perinteisesti toisistaan erillään toimineet teollisuudenalat tavoittelevat yhdessä kilpailuetua vaihtamalla keskenään jätteitä ja sivutuotteita, muita raaka-aineita, vettä sekä energiaa. Tämän diplomityön tavoitteena on arvioida strategisesta ja taloudellisesta näkökulmasta teollisen symbioosin mallin käytännön toteutustapoja Kaukaan teollisuusalueella Lappeenrannassa. Julkaistun tutkimuskirjallisuuden pohjalta on tunnistettu teollisten symbioosien keskeiset menestystekijät ja haasteet (rajoittavat tekijät). Menestystekijöiden ja haasteiden tunnistettiin olevan ristiriidassa keskenään ja näin ollen työssä esitetään ratkaisuja näiden tekijöiden välisiin ristiriitoihin. Kalundborgissa toimivan teollisen symbioosin ajallista kehitystä tutkimalla saatiin selville, että symbioosiverkostot saavuttavat kehitysasteen, jossa niiden vaihdantasuhteiden ja jäsenten määrän kasvu merkittävästi hidastuu ja jopa pysähtyy. Tekemällä tilastollinen analyysi 31:stä toiminnassa olevasta ekoteollisesta puistosta arvioitiin, että symbioosiverkostot käsittävät keskimäärin 16-23 vaihdantasuhdetta ja 9-14 jäsenyritystä. Symbioosiverkostojen ja niiden ulkopuolisen ympäristön johtamisen prosessimalleja on tarkasteltu ja eri mallit on yhdistetty yhdeksi uudeksi malliksi. Kaukaan symbioosin kehittämiseen osallistuvien osapuolten edustajia haastateltiin. Haastatteluvastausten pohjalta määritettiin ne toimintatavat, joiden avulla Kaukaan teollisen symbioosin tapauksessa voidaan käytännössä soveltaa edellä kuvattuja menestystekijöitä ja prosessimallia sekä ratkaista symbioosiin liittyvät haasteet.