Uudet menetelmät eli Ravita ja lietteen pyrolyysi

Transkriptio

1 Uudet menetelmät eli Ravita ja lietteen pyrolyysi RAKI Foorumi 2018 Puhdistamoliete ravinteet kiertoon? Marina Graan, HSY, Tuotantoyksikön päällikkö

2 Kansalliset ja kansainväliset poliittiset ja ympäristönsuojelulliset paineet ovat viimeaikoina merkittävästi kasvaneet kierrätysravinteiden valmistamisen ja käytön lisäämiseksi. Samalla huoli puhdistamolietepohjaisten lannoitteiden haitta-aineista on vaikuttanut niiden menekkiin. Viime aikoina mikromuovit erityisesti esillä. Tarvitaan uusia menetelmiä, joissa ravinteet ja lietteen muut hyödylliset komponentit saadaan kierrätettyä ilman riskiä haitta-aineista. HSY on tutkinut asiaa viime vuosina aktiivisesti sekä ravinteiden talteenoton että lietteen käsittelyn näkökulmasta. Johdanto 2

3 RAVINTEIDEN TALTEENOTTO - RAVITA 3

4 Nykyiset ravinteiden talteenottomenetelmät eivät sovellu hyvin Suomessa nykyisin käytössä oleviin laitoksiin, eikä talteen otettujen ravinteiden hinta ole kilpailukykyinen mineraalilannoitteisiin verrattuna. HSY:n kehittämä RAVITA-menetelmä mahdollistaa ravinteiden talteenoton suoraan jätevedestä puhdistusprosessin lopuksi. Talteen otetusta fosforista ja typestä voi tehdä esimerkiksi kierrätyslannoitetta. Kärkihankerahoituksen saaneessa RAVITA DEMO -hankkeessa rakennetaan koelaitos, jossa testataan markkinoille soveltuvan lopputuotteen tekoa. Ravinteiden talteenotto 4

5 Puhdistett u jätevesi Fosforihapon kierrätys Puhdistettu jätevesi vesistöön RAVITA Fosforin talteenoton periaatteet Fosforin jälkisaostus ja sakan erotus Kemialline n liete Liuotusvaihe Fosforin talteenotto Erotusvaihe Happo Fosforihappo Fosforihapon ylijäämä Saostuskemikaalin kierrätys JÄTE- VEDENPUH- DISTAMO Biologinen liete 5

6 RAVITA kombinaatioprosessi typentalteenoton kanssa Emäs Stripperiyksikkö Ammonia NH 3 Pesuri Sivuvirta Rejekti lietteen kuivauksesta Fosforihappo Ilmaa Ammoniumfosfaatti

7 Voidaan käyttää erikokoisilla ja teknisesti erilaisilla puhdistamoilla Maksimoi fosforin talteenoton Lopputuote sisältää hyvin vähän orgaanisia epäpuhtauksia tai raskasmetalleja Mahdollistaa saostuskemikaalin kierrätyksen Mahdolistaa fosforin kierrätyksen myös muualle kuin ruokatuotantoon Viimeinen prosessivaihe aina riskialtis, kun pääosa fosforinpoistosta tapahtuu siellä Uusi innovaatio vielä kypsytysvaiheessa RAVITA Pros & Cons

8 RAVITAn kemiallinen liete tuotetaan prosessin lopuksi ja sitä ennen tapahtuneet käsittelyt ovat muokanneet jätevettä Osa haitallisista aineista on biologisesti hajonnut Osa on sitoutunut biolietteeseen Jälkisaostus ei ole haitallisten aineiden erotusmenetelmä, mutta osa aineista siirtyy kemiallisen lietteen joukkoon Määrät alhaisia Lisää tutkimusta tarvitaan edelleen Haitalliset aineet & RAVITA

9 LIETTEEN KÄSITTELYMENETELMÄT BIOMASSAT-PROJEKTI 9

10 Lietteen käsittely Ämmässuolla Ämmässuolla on käsitelty bio- ja viherjätteitä vuosikymmeniä, nyt uutena materiaalina puhdistamoliete Alueella rajallisesti kenttätilaa eikä ympäristölupa mahdollistaisi aumakompostointia, kuten Metsäpirtissä tehdään Ekoteollisuuskeskus Ekomo erinomainen alusta rakentaa mahdollisia yhteistyökuvioita 10

11 Mitä haettiin? Jätehierarkia: materiaalihyötykäyttö ensisijaista energiahyötykäyttöön nähden Polttoprosessit rajattiin projektin ulkopuolelle Tavoitteena saada ravinteet ja hiili kiertoon ilman haitta-aineita. Myös prosessien päästöillä ja sivuvirroilla tärkeä rooli. Kierrätys onnistuu vain jos lopputuotteella on kysyntää. Haku- ja valintaprosessien jälkeen yhteistyökumppaneiksi projektiin valittiin Pyreg GmbH ja Ecomation Oy (pyrolyysi), VTT (HTC-teknologia) sekä Suomen Ekolannoite Oy ja Ecolan Oy (lannoiterakeiden ja -pellettien tuotanto) 11

12 Hiiltoprosessit Pyrolyysi Edellyttää materiaalin esikuivauksen Tutkituista ainoa teknologia, joka tuhoaa orgaaniset haitta-aineet Ennakkoon huolena metallit, mutta tuloksissa vain kupari lähellä raja-arvoja Teoreettinen tarkastelu, jossa hyödynnetty täyden mittakaavan laitoksen suoritustietoja sekä käytännön koe pilottimittakaavassa. HTC (Hydrothermal Carbonisation) Ei esikuivausta, syötteen kuiva-aine 13 % Jätevesipäästö on merkittävä Lämpötila n. 250 C, orgaaniset haitta-aineet tuhoutuvat osin Lopputuotteen raskasmetallit sallitun puitteissa, mutta osin täpärästi (Hg, Cr, Cd) Koelaitteen mittakaava hyvin pieni 12

13 Lannoitetuotteet Kaksi toimijaa, kaksi lannoitetuotetta Toisessa typpi- ja kaliumlisäys (peltokäyttöön), toinen suunnattu viheralueille Molemmilla tyyppinimi ja metallit sallitun puitteissa Autotallimittakaava Epävarmuustekijöitä Orgaanisten haitta-aineiden tuhoutuminen heikkoa Sivuvirtoja ja päästöjä täytyy vielä tarkentaa: hajut ja ammoniakki, lauhdevedet ja niiden ravinnepitoisuus Myös energiankulutusta vielä tarkasteltava 13

14 Työ jatkuu pyrolyysin parissa Jatkoprojekti etenee kahdella rintamalla: Valmistautuminen mahdolliseen investointiin: Pyrolyysilaitoksen teknologiaselvitys Selvityksen yhteydessä yhteydessä käydään markkinavuoropuhelua ja mm. ideoidaan pilotointia kiinnostuneiden teknologiatoimittajien kanssa Selvitys valmistuu kesällä 2018, minkä jälkeen tehdään päätöksiä hankkeen etenemisestä koskien mm. pilotointia Tutkimus lopputuotteen laadusta suunnitteilla yhdessä Luken ja Gasumin kanssa: Lietehiilen käyttökelpoisuus biohiilen tapaan: hiilen rakenne sekä kyky sitoa ravinteita ja tehostaa kompostointiprosessia. Hiilen kemiallinen laatu, haittaaineiden ja mikromuovien käyttäytyminen prosessissa Lupa-asiat (prosessi ja lopputuote) 14

15 KIITOS! Puhtaasti parempaa arkea En rent bättre vardag Purely better, every day