LAUSUNTO STORA ENSO OYJ LAUSUNTO VEITSILUODON TEHTAAN ÖLJYNEROTUSALTAIDEN JA KAIVOJEN TOIMIVUUDESTA

Transkriptio

1 LAUSUNTO STORA ENSO OYJ LAUSUNTO VEITSILUODON TEHTAAN ÖLJYNEROTUSALTAIDEN JA KAIVOJEN TOIMIVUUDESTA

2 2 Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Finland Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

3 Sisältö 1 1 TOIMEKSIANTO 2 2 KEVYIDEN NESTEIDEN EROTINJÄRJESTELMÄT Erotinluokat Erottimien mitoitus 2 3 PAPERITEHTAAN JÄÄHDYTYSVESIEN ÖLJYNEROTUSKAIVO Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet Lausunto 5 4 SOODAKATTILAN ÖLJYNEROTUSALLAS Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet Lausunto 7 5 KATTILALAITOKSEN ÖLJYNTARKASTUSKAIVO Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet Lausunto 8 6 MAAPOHJA-ALTAAT 8 7 YHTEENVETO 9 Liitteet Liite 1 Yleiskartta, tehdasalue, 1:8 000 Liite 2 Paperitehtaan jäähdytysvesien öljynerotuskaivo, suunnitelmapiirustus 1:50, 1:10. Liite 3 Soodakattilan öljynerotusallas, suunnitelmapiirustus 1:50. Liite 4 Lauhteen jäähdytys- ja öljyntarkastusaltaan päämittapiirustus 1:10

4 1 TOIMEKSIANTO Stora Enso Oyj:n toimeksiannosta Pöyry Finland Oy on laatinut arvion lupaviranomaisen pyynnön mukaisesti Oulun tehdasalueen rakennettujen ja käytössä olevien öljynerotusaltaiden ja -kaivojen tehokkuudesta verrattuna standardin (SFS-EN mukainen I luokan öljynerotin, josta poistuvan veden hiilivetypitoisuus on alle 5 mg/l) mukaisiin öljynerotuslaitteisiin. Lisäksi on esitetty näihin järjestelmiin liittyvät suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet. Lausunto on laadittu tehtaalta saatujen lähtötietojen ja kohteiden tarkastuskäynnin ( , läsnä Pipsa Maikkula Stora Enso Oyj ja Antti Pesonen Pöyry Finland Oy) perusteella. Jotta öljynerotusaltaiden tehokkuutta on voitu verrata I-luokan erottimiin, on altaille määritetty I-luokan erottimilta vaaditut mitoitusparametrit ja tarkasteltu niiden täyttymistä. Arvioinnin kohteena olevien altaiden sijainti tehdasalueella on esitetty yleiskartalla liitteessä KEVYIDEN NESTEIDEN EROTINJÄRJESTELMÄT Tässä kappaleessa on esitetty standardin SFS-EN mukaisten kevyiden nesteiden, esimerkiksi öljyn ja bensiinin, erotinjärjestelmien luokitus ja mitoitus. 2.1 Erotinluokat Standardissa SFS-EN määritetään öljynerottimien luokat seuraavasti: Taulukko 1. Erotinluokat. Luokka Suurin sallittu öljymäärä (mg/l) Tyypillinen erotustapa (esimerkiksi) I 5,0 Saostuserottimet II 100 Painovoimaiset erottimet 2.2 Erottimien mitoitus Standardissa SFS-EN määriteltyjen erotinluokkien mitoitus on esitetty standardissa SFS-EN Erottimen koko lasketaan seuraavan kaavan mukaan: missä NS = (Q r + f x * Q s ) f d NS on erottimen nimelliskoko Q r on sadeveden maksimivirtaama, l/s Q s on jäteveden maksimivirtaama, l/s f d on kyseisen kevyen nesteen tiheyskerroin f x on haittakerroin joka riippuu virtaaman laadusta.

5 3 Haittakerroin f x huomioi epäsuotuisat erotusolosuhteet. Suositellut minimihaittakertoimet on lueteltu alla olevassa taulukossa: Taulukko 2. Minimihaittakertoimet. Päästötyyppi Teollisuuden prosessivesi, ajoneuvojen pesu, huoltoasemien piha-alueet f x 2 Öljynsekainen sadevesi Ei huomioida, koska Q s = 0 Kevyen nesteen vuodot 1 Tiheyskerroin f d mahdollistaa kevyiden nesteiden tiheysvaihtelut käytettäessä järjestelmäkomponenteista koostuvia erilaisia yhdistelmiä: Taulukko 3. Tiheyskertoimet. Erottimen luokka Tiheyskerroin f d 1) eri öljyn tiheyksillä ρ (g/cm 3 ) 1) ρ 0,85 0,85 < ρ 0,90 0,90 < ρ 0,95 II I 1 1,5 2 II ja I 2) Annettujen tiheyskertoimien käyttö edellyttää hiekan- ja lietteenerotinta sekä näytteenottokaivoa. 2) II ja I luokan erottimet peräkkäin Standardin SFS-EN mukaisesti esivalmistettujen erotinjärjestelmien varastointitila erotetulle kevyelle nesteelle on oltava vähintään kymmenkertainen nimelliskokoon nähden litroissa, mikäli erotin on varustettu automaattisella sulkulaitteella, ja vähintään viisitoistakertainen nimelliskokoon nähden litroissa, jos automaattista sulkulaitetta ei ole. Kapasiteetin on perustuttava tiheydeltään 0,85 g/cm 3 nesteeseen. Erotinjärjestelmissä on oltava lietteenpidätin joko erillisenä yksikkönä tai kiinteänä osana erotinjärjestelmää. Tilavuus voidaan määrittää alla olevan taulukon mukaisesti.

6 Taulukko 4. Lietteenpidättimen tilavuus. 4 Oletettu hiekka- ja lietemäärä Esimerkkikohteita Vähimmäistilavuus (l) Pieni - prosessijätevedet, joissa määritetty olevan vain vähän lietettä 100 NS/f d - kaikki sadeveden keräysalueet, joilla ilmenee pieniä määriä silttiä liikenteestä tai muista vastaavista, ts. polttoainesäiliöalueet ja katetut huoltoasemat Kohtalainen - huoltoasemat, ajoneuvojen käsinpesu, osien pesu - linja-autojen pesupaikat 200 NS/f d, vähintään 600 l - autotallien jätevesi, pysäköintialueet - voimalat, konepajat Suuri - työmaa-ajoneuvojen,työmaakoneiden, maatalouskoneiden pesupaikat - kuorma-autojen pesupaikat - ajoneuvojen automaattipesulat, ts. harjapesu, pesukatu 300 NS/fd, vähintään 600 l, 5000 l automaattipesuloissa 3 PAPERITEHTAAN JÄÄHDYTYSVESIEN ÖLJYNEROTUSKAIVO 3.1 Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Öljynerotuskaivoon johdetaan paperikoneiden PK2, PK3 ja PK5 jäähdytysvesikierron vedet. Altaaseen ei johdeta sadevesiä. Altaaseen johdetaan vesiä eniten lämpimien kesäkuukausien aikana jäähdytysvesikierron ollessa suurimmillaan. Maksimivirtaama v on ollut m 3 /d. Altaan suunnitelmapiirustus on esitetty tämän raportin liitteessä 2. Öljynerotuskaivon pinta-ala ja tehollinen tilavuus ovat: A = 3 m x 15,9 m = 47,7 m 2 V = 3 m x 15,9 m x 2,6 m = 124 m 3 Lasketaan vastaavan I-luokan öljynerottimen nimellisvirtaama haittakertoimella f x = 2 ja tiheyskertoimella f d = 1: NS = ( m 3 /d / (24 x 3 600)) x 1000 x 2 x 1 = 324 l/s

7 Koska allasta ei ole varustettu automaattisella sulkulaitteella, öljyn varastotilavuuden vähimmäiskoko on: 15 x NS = 15 x 324 l/s = l = 4,9 m 3 Öljynerottimelle tulevan hiekka- ja lietemäärän oletetaan olevan pieni, joten lietetilan vähimmäistilavuus on: 100 x NS / f d = 100 x 324 l/s / 1 = 32 m Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet 3.3 Lausunto Öljynerotuskaivo on rakennettu vuonna 2001, eikä sille ole suunniteltu parannustoimenpiteitä. Jäähdytysvesien öljynerotuskaivossa öljy kerääntyy alivirtausseinän virtaaman puoleiselle osalle, jonka pinta-ala on n. 48 m 2. Altaan syvyys on 2,6 m. Alivirtausseinä on irti pohjasta 1,25 m. Kaivon maksimi öljyn varastotilavuus on siis: 48 m 2 x 1,25 m = 65 m 3 Varastotilavuus ylittää reilusti vastaavan kokoluokan I-luokan erottimen öljyn varastotilavuuden vähimmäiskapasiteetin. Jäähdytysvesien mukana tuleva vähäinen liete kerääntyy kaivon pohjalle. Lietettä voi kertyä pohjaan arviolta 0,8 1,0 m kaivon toiminnan häiriintymättä. Lietetilavuus on tällöin m 3, mikä ylittää I-luokan erottimelta vaaditun lietetilan vähimmäistilavuuden. Paperitehtaan jäähdytysvesien öljynerotuskaivo täyttää standardin SFS-EN mukaisen I-luokan öljynerottimen mitoitusvaatimukset. 4 SOODAKATTILAN ÖLJYNEROTUSALLAS Soodakattilan öljynerotusaltaaseen johdetaan vesiä meesauunin kuuman pään pumppaamokaivolta ja soodakattila-alueelta. Öljynerotusaltaasta vedet johdetaan lipeälinjan jätevesien vesilukkokaivon kautta maapohja-altaalle ja edelleen mereen. Vesikierto on esitetty tarkemmin kuvassa 4-1.

8 6 Kuva 4-1. Soodakattila-alueen jätevesien keräily. Erotusaltaan erotusosaan kerääntynyt öljy poistetaan öljynkeräilylaitteiston (ryyppyruuhen) avulla erilliseen altaaseen, josta öljy pumpataan keräilyöljysäiliöön. Keräilyöljysäiliö tyhjennetään säännöllisesti imuautolla. Öljynerotusaltaan suunnitelmapiirustus on esitetty liitteessä Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Öljynerotusaltaaseen johdetaan ainoastaan prosessivesiä. Altaaseen tulevasta vesimäärästä ei ole mittaustietoa. Allas on mitoitettu virtaamalle 28 l/s (2400 m 3 /d). Mitoitustarkastelu on tehty tämän virtaaman perusteella. Öljynerotusaltaan pinta-ala ja tehollinen tilavuus ovat: A = 3,0 m x 10,2 m = 30,6 m 2 V = 30,6 m x 2,0 m = 61,2 m 3 Lasketaan öljynerottimen nimellisvirtaama haittakertoimella f x = 2 ja tiheyskertoimella f d = 1: NS = (2 400 m 3 /d / (24 x 3 600)) x 1000 x 2 x 1 = 55,6 l/s Allasta ei ole varustettu automaattisella sulkulaitteella, joten öljyn varastotilavuuden vähimmäiskoko on: 15 x NS = 15 x 55,6 l/s = 833 l = 0,83 m 3 Öljynerotusaltaalle tulevan hiekka- ja lietemäärän oletetaan olevan pieni, joten lietetilan vähimmäistilavuus on:

9 100 x NS / f d = 100 x 55,6 l/s / 1 = 5,6 m Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet 4.3 Lausunto Altaan toiminnassa ei ole havaittu puutteita, joten parannustoimenpiteitä ei ole suunnitteilla. Öljynerotusaltaassa öljy kerääntyy alivirtausseinän virtaaman puoleiselle osalle, jonka pinta-ala on 30,6 m 2. Altaan vesisyvyys on 1,1 m. Alivirtausseinä on irti pohjasta 0,3 m. Altaan maksimi öljyn varastotilavuus on siis: 30,6 m 2 x 0,8 m = 24,5 m 3 Varastotilavuus ylittää reilusti vastaavan kokoluokan I-luokan erottimen öljyn varastotilavuuden vähimmäiskapasiteetin. Prosessivesien mukana tuleva vähäinen liete kerääntyy altaan pohjalle. Lietettä voi kertyä pohjaan arviolta 0,1 0,15 m altaan toiminnan häiriintymättä. Lietetilavuus on tällöin 3 4,6 m 3, mikä alittaa I-luokan erottimelta vaaditun lietetilan vähimmäistilavuuden. Soodakattilan öljynerotusallas täyttää standardin SFS-EN mukaisen I- luokan öljynerottimen mitoitusvaatimukset lietetilavuutta lukuun ottamatta. 5 KATTILALAITOKSEN ÖLJYNTARKASTUSKAIVO Kattilalaitoksen öljyntarkastuskaivoon johdetaan näytteenottokeskuksen jäähdytysvedet ja raskaan polttoöljyn lämmönvaihtimien lauhdevedet. Suurin osa kattilalaitoksen jäähdytys- ja lauhdutinvesistä ohjataan suoraan lattiakaivoon öljynerotuksen ohi. Öljyntarkastuskaivosta vedet johdetaan lattiakaivon kautta maapohja-altaalle ja edelleen mereen. Vesikierto on esitetty tarkemmin kuvassa 5-1. Kuva 5-1. Kattilalaitoksen jätevesien keräily.

10 Öljyntarkastuskaivo on ruostumattomasta teräksestä rakennettu kaukalo, joka on asennettu kanaalin pohjaan. Lauhde- ja jäähdytysvedet ohjataan kaukaloon putkia pitkin. Putkista vesi purkautuu kaukalon rauhoitusosaan putkistoihin tehtyjen reikien kautta. Virtaus kaukalosta eteenpäin tapahtuu alivirtausseinämän alitse. Öljyntarkastusaltaan päämittapiirustus on esitetty liitteessä 4. Piirustukseen on havainnollistettu veden virtaussuunta nuolin esitettynä Mitoitus I-luokan öljynerottimen vaatimusten mukaisesti Öljyntarkastuskaivoon johdetaan ainoastaan prosessivesiä. Kaivoon tulevasta vesimäärästä ei ole saatavilla mittaustietoa. Öljynerotusaltaan pinta-ala ja tehollinen tilavuus ovat: A = 0,3 m x 2,0 m = 0,6 m 2 V = 0,6 m 2 x 0,74 m = 0,44 m 3 Koska kaivoon tulevasta virtauksesta ei ole käytettävissä virtaamatietoa, lasketaan kaivoon johdettavan veden nimellisvirtaama NS, jolla kaivo täyttää vielä I-luokan erottimelta vaaditun öljyn varastotilavuuden: 15 x NS = 440 l NS = 29 l/s = 105 m 3 /h Öljynerotuskaivolle tulevan hiekka- ja lietemäärän oletetaan olevan pieni, joten lietetilan vähimmäistilavuus on: 100 x NS / f d = 100 x 29 l/s / 1 = 2,9 m Suunnitellut ja toteutetut parannustoimenpiteet 5.3 Lausunto Kaivon toiminnassa ei ole havaittu puutteita, joten parannustoimenpiteitä ei ole suunnitteilla. Kaivon mitoitustiedon ja virtaamatiedon puutteen vuoksi kaivon toimivuuden tehokkuutta ei ole voitu verrata standardin mukaiseen I-luokan öljynerottimeen. Voidaan kuitenkin todeta, että kaivon tilavuuden mukaisesti laskettu nimellisvirtaama on suhteellisen suuri, noin m 3 /d päivässä. 6 MAAPOHJA-ALTAAT Sellu- ja paperitehtaan sisäisten öljynerotusaltaiden ja kaivojen lisäksi tehdasalueella on kaksi maapohja-allasta, joiden kautta suurin osa mereen purettavista vesistä johdetaan. Altaat toimivat laskeutusaltaina. Altaat on varustettu öljypuomein ja vesi purkautuu altaista alivirtausseinämän alitse. Tällä tavoin on varmistettu, ettei haittaaineita, kuten öljyjä, päädy mereen. Altaita huolletaan säännöllisesti ruoppaamalla pohjaan laskeutunutta ainesta. Koska altaiden päätoiminto ei ole öljyn erottaminen, altaiden öljynerotuskapasiteettia ei ole arvioitu tässä raportissa.

11 7 YHTEENVETO Tässä raportissa on arvioitu Stora Enso Oyj:n Veitsiluodon tehtaiden öljynerotusaltaiden ja -kaivojen tehokkuutta verrattuna standardin SFS-EN mukaisiin 1-luokan kevyiden nesteiden erottimiin, joissa poistuvan veden suurin sallittu öljyjäämän määrä on 5 mg/l. Kaikki kolme tarkasteltua kohdetta ovat paikalla rakennettuja erottimia, joiden erotuskyky perustuu riittävään pinta-alaan ja viipymään altaassa, eli erotus tapahtuu painovoimaisesti. Kyseisen kaltaiset erottimet luokitellaan standardin SFS-EN mukaan erotinluokkaan II, jolloin suurin sallittu öljyjäämän määrä on 100 mg/l. Standardin mukaiset I-luokan erottimet ovat poikkeuksetta tehdasvalmisteisia yksiköitä, joiden nimellisvirtaamat yltävät harvoin teollisuuden prosessivesien virtaamiin. I-luokan erottimilla voidaan ns. bypass-tekniikan avulla käsitellä erottimen nimellisvirtaamaakin suurempia vesimääriä. Kyseinen tekniikka perustuu olettamukseen, että hulevesien mukana kulkeutuvat erotettavat ainekset päätyvät erottimeen jo sateen alkuvaiheessa, jolloin virtaaman kasvaessa osa virtaamasta voidaan ohjata erottimen ohi. Tätä periaatetta ei voida soveltaa teollisuusprosessien poistovesien öljynerotuksessa, jossa koko vesimäärän tulee virrata erottimen kautta. Öljynerotusaltaat ovat toimiva ratkaisu teollisuuden suurten sisäisten vesimäärien mahdollisten öljypäästöjen keräämiseksi. Altaiden kunnosta ja toimivuudesta tulee pitää huolta öljyvuotojen estämiseksi ja altaat tulee säännöllisesti tarkastaa. Myös kerääntyneen öljyn säännöllisestä tyhjennyksestä tulee huolehtia. 9 Oulussa 21. kesäkuuta 2016 Antti Pesonen DI Yhteystiedot Tutkijantie 2 A OULU Kotipaikka Vantaa Y-tunnus Puh Pöyry Finland Oy

12 LR-alue LR-alue N LR-alue LR-alue

13

14

15