Jätteenpolton pohjakuonien tekninen ja ympäristökelpoisuus maarakentamisessa ja betonituotteissa Kuntatekniikan päivät, Jyväskylä Annika

Save this PDF as:

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Jätteenpolton pohjakuonien tekninen ja ympäristökelpoisuus maarakentamisessa ja betonituotteissa Kuntatekniikan päivät, Jyväskylä Annika"

Helmi Lattu
2 vuotta sitten
Katselukertoja:

Transkriptio

1 Jätteenpolton pohjakuonien tekninen ja ympäristökelpoisuus maarakentamisessa ja betonituotteissa Kuntatekniikan päivät, Jyväskylä Annika Sormunen, Tutkimus- ja kehityspäällikkö, Suomen Erityisjäte Oy

2 Sisältö Suomen Erityisjäte Oy Jätteenpolton pohjakuona Pohjakuonan jalostus keinokiviainekseksi Sovelluskohteet ja ominaisuudet Maarakennus Betoniteollisuus Tulevaisuuden näkymät

(2016) Pilaantuneiden maiden, kiinteiden vaarallisten jätteiden ja

3 Suomen Erityisjäte Oy Perustettu vuonna 2004 Omistajat LHJ Oy (51%) ja Kuusakoski Oy (49%) Työntekijöitä Liikevaihto n. 9 milj. (2016) Pilaantuneiden maiden, kiinteiden vaarallisten jätteiden ja jätteenpolton pohjakuonien jalostus R&D Suomen Erityisjäte oy Suomen Erityisjäte oy t/vuosi t/vuosi

4 Jätteenpolton pohjakuona n tonnia / vuosi Westenergy oy: p=3&text=toimintaperiaate METALLIT n % MINERAALIAINES n. 85 % PALAMATON ORGAANINEN AINES <1 %

5 Jätteenpolton pohjakuona n tonnia / vuosi Westenergy oy: p=3&text=toimintaperiaate METALLIT n % MINERAALIAINES n. 85 % PALAMATON ORGAANINEN AINES <1 %

6 Jätteenpolton pohjakuona n tonnia / vuosi Kaatopaikoille (rakenteisiin tai loppusijoitukseen)

7 Pohjakuonan jalostus keinokiviainekseksi? n tonnia / vuosi KEINOKIVIAINES n. 85 %

8 Pohjakuonan jalostus keinokiviainekseksi Seula ADR EC F NF M M M M NF NF KEINOKIVIAINES 0/2, 2/5, 5/12 ja 12/50 mm

9 Keinokiviaineksen sovelluskohteet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Kenttärakenteet Betonielementit Kevyenliikenteen väylät Lujamodulit Pihakivet

Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Teknisiä ominaisuuksia Rakeisuuden perusteella routimaton (RIL-luokitus) Routimiskerroin SP 0 < 3mm 2 /Kh Kenttätutkimuksissa ei ole havaittu merkittävää

10 Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Teknisiä ominaisuuksia Rakeisuuden perusteella routimaton (RIL-luokitus) Routimiskerroin SP 0 < 3mm 2 /Kh Kenttätutkimuksissa ei ole havaittu merkittävää routanousua lisää koekohteita tulossa Ominaisuus Maksimikuivatilavuuspaino (kn/m 3 ) Testimenetelmästandardi Suodatinkerroksen materiaali Jakavan kerroksen materiaali SFS-EN Optimivesipitoisuus (%) SFS-EN Painohäviö (%) SFS-EN Lämmönjohtavuus (W/mK) ASTM D ~0.6 (T=+10 o C) ~1.0 (T=-10 o C) ~0.6 (T=+10 o C) ~0.8 (T=-10 o C)

11 Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Mekaanisia ominaisuuksia E-modulit suuntaa-antavia (laboratorioarvot lähin arvaus)-> lisää koekohteita tarvitaan Jäykkyys ja lujuus kasvaa ajan myötä, etenkin materiaalin kuivuessa Keinokiviaines Suuntaa-antavat E-modulit (MPa) Alustava a Laboratorio b Kenttä c Jakava 100 (150) Suodatin a rakeisuuden perusteella, verrattavissa saman rakeisuuden omaaviin luonnonkiviaineksiin b syklisten kolmiaksiaalikokeiden perusteella kenttämittauksia apuna käyttäen c Etapin kenttäkokeiden perusteella

12 Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Ympäristökelpoisuusominaisuuksia Liukoiset pitoisuudet (mg/kg, L/S 10) Suodatin Jakava Pysyvän jätteen kp (n=13) (n=4) 331/2013 Tavanomaisen jätteen kp 331/2013 Tuhkat, päällystetty rakenne 591/2006 (403/2009) ph (L/S8) 11,4 10,4 - vähintään 6 Sjk (L/S8, ms/m) As 0,03 <0,02 0, Ba 0,8 0, Cd 0,003 <0,02 0,04 1 0,04 Cr 2,0 0,4 0, Cu 2,3 0, Mo 1,6 0,9 0, Ni 0,04 0,02 0,4 10 1,2 Pb 0,08 <0,01 0,5 10 1,5 Sb 0,24 0,31 0,06 0,7 0,18 Se 0,03 0,02 0,1 0,5 0,5 V 0,14 0, Zn 0,63 0, Hg <0,005 <0,003 0,01 0,2 0,01 F - 4,23 < Cl SO DOC Antimoni ja kloridi kriittisiä aineita voimassaolevaan MARA-asetukseen verrattuna Muutoin haittaaineiden liukoisuudet vähäisiä

13 Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Ympäristökelpoisuusominaisuuksia MARA-luonnos Liukoiset Suodatin Jakava Väylä ja reitti Kenttärakenne pitoisuudet Pohjarakenne mg/kg LS10 (n=13) (n=4) Peitetty Päällystetty Peitetty Päällystetty ph (L/S8) Sjk (L/S8, ms/m) As 0,03 < ,2 1,7 2 Ba 0,8 0, , Cd 0,003 <0.02 0,1 1 0,02 0,2 1 Cr 2,0 0,4 1,9 10 0, Cu 2,3 0, Mo 1,6 0,9 1,6 10 0,3 0,9 10 Ni 0,04 0,02 2,8 10 0,5 1,5 9,7 Pb 0,08 <0.01 0,6 10 0, Sb 0,2 0,31 0,7 0,7 0,31 0,7 0,7 Se 0,03 0,02 0,4 0,5 0,1 0,25 0,5 V 0,1 0,1 2,4 10 0,44 4,4 10 Zn 0,6 0, Hg <0.005 < ,2 0,2 0,1 0,2 0,2 F 4,2 < , Cl SO DOC Uuden MARA:n rajaarvot (YM-luonnos 11/16) korkeampia etenkin päällystetyillä tiealueilla* täyttää kaikki raja-arvot näissä rakenteissa Kenttäalueilla ja päällystämättömissä rakenteissa ylityksiä mm. Cr, Mo, Sb, Cl, SO4 * Myös pohjarakenteissa, mutta tekninen kelpoisuus epävarma talojen alla

14 Ominaisuudet MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Erityispiirteet Rakeiden hienontumisherkkyys etenkin korkean kuormituksen alla (ei sen vuoksi sovellu kantavaan kerrokseen) Materiaalin kastelu tiivistämisen aikana -> jos liikaa, materiaali liettyy TAI jos liian vähän, se ei tiivisty Lujuus- ja jäykkyysominaisuuksien kasvu ajan myötä -> ei kuitenkaan betonimurskeen kaltaisesti itselujittuvaa Laadunvalvonnan erityispiirteitä (mm. säteilymittauslaitetta ei voi käyttää tiiveyden mittaamiseen ellei materiaalin vesipitoisuutta määritetä erikseen materiaalinäytteistä)

15 Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Teknisiä ja liukoisuusominaisuuksia Valmistettu v syksyllä Ruduksen tehtaalla Nurmijärvellä Korvattu 30% kiviaineksesta 2/5 ja 5/12 mm keinokiviaines 19-27,7 Mpa (20h) vertailubetoni Mpa* Käytön aikana ei ole havaittu normaalista poikkeavia halkeamia *tuotteen lopullinen tavoitelujuus riippuu elementin käyttötarkoituksesta, tärkeintä on, että elementin lujuus 20 h kohdalla on riittävä että se saadaan purettua muotista ja siirrettyä tuoreena Yhdiste Yksikkö 150a 150b ph 12,4 12,3 Sjk ms/m raja-arvo peitetty rakenne 403/2009 raja-arvo päällystetty rakenne 403/2009 As mg/kg ts <0,2 <0, Ba mg/kg ts Cd mg/kg ts <0,01 <0, Cr mg/kg ts <0,1 <0, Cu mg/kg ts <0, Hg mg/kg ts <0,002 <0, Mo mg/kg ts Ni mg/kg ts <0,1 <0, Pb mg/kg ts <0, Sb mg/kg ts Se mg/kg ts V mg/kg ts <0, Zn mg/kg ts <0, DOC mg/kg ts Cl mg/kg ts F - mg/kg ts 7 < SO4 mg/kg ts 35 < a: ilman kuonaa 150b: kuonan kanssa (ennakkokokeet, ravistelutesti)

16 Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Liukoisuusominaisuuksia Diffuusiokoe kuvaa käytön aikaista haitallisten aineiden mahdollista liukenemista Kokeet tehtiin v VTT:llä Espoossa Suomessa ei ole annettu raja-arvoja rakennusmateriaaleille -> käytetty Hollannin raja-arvoja

17 Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Teknisiä ja liukoisuusominaisuuksia Valmistettu v keväällä Ruduksen tehtaalla Tampereella Keinokiviainesta % koko kivestä 2-5 mm ja/tai 5-12 mm keinokiviaines pohjamassassa Kivien halkaisuvetolujuus 3,6-4,1 MPa (vaatimus 3,6 MPa) Käytön aikana ei ole havaittu normaalista poikkeavia halkeamia Diffuusiokoe (VTT, 2016)

18 Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Teknisiä ja liukoisuusominaisuuksia Valmistettu v keväällä Lujabetonin tehtaalla Loimaalla Korvattu % kiviaineksesta 2-12 mm mineraalijae Modulien lujuudet MPa (perinteinen tuote n. 35 MPa) Käytön aikana ei ole havaittu normaalista poikkeavia halkeamia Diffuusiokokeet parhaillaan käynnissä Yhdiste Yksikkö Kuona- Lujamoduli 50 % Kuona Lujamoduli 30 % ph Sjk ms/m Maraasetus raja-arvo peitetty rakenne 403/2009 Maraasetus raja-arvo päällystetty rakenne 403/2009 As mg/kg ts <0,1 <0,1 0,5 0,5 Ba mg/kg ts 8,4 6, Cd mg/kg ts <0,02 <0,02 0,02 0,02 Cr mg/kg ts 0,46 0,42 0,5 0,5 Cu mg/kg ts 0,15 <0,1 2 2 Hg mg/kg ts <0,01 <0,01 0,01 0,01 Mo mg/kg ts 0,88 0,81 0,5 0,5 Ni mg/kg ts <0,1 <0,1 0,4 0,4 Pb mg/kg ts 0,16 <0,1 0,5 0,5 Sb mg/kg ts <0,06 <0,06 0,06 0,06 Se mg/kg ts <0,1 <0,1 0,1 0,1 V mg/kg ts <0,1 <0,1 2 2 Zn mg/kg ts 0,16 <0,1 4 4 DOC mg/kg ts Cl mg/kg ts F - mg/kg ts 9,6 9, SO4 mg/kg ts (ennakkokokeet, ravistelutesti)

Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Yleistä Perinteisten betonituotteiden kaltaisia Tuotteet edistävät kiertotalouden tavoitteita

19 Ominaisuudet BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Yleistä Perinteisten betonituotteiden kaltaisia Tuotteet edistävät kiertotalouden tavoitteita Tehtaiden lupahakemusasiat käynnissä Tuotteita voi näillä näkymin tilata hyvin pian Lujamoduleista uutiskirje tulossa toukokuun aikana

20 Tulevaisuuden näkymät MAARAKENNUS 0/2, 0/32 Keinokiviaines CE-merkitään MARA-asetus voimaan syksyllä 2017 (?) helpottanee hyödyntämistä tulevaisuudessa Ohje keinokiviaineksen hyödyntämisestä maarakentamisessa saatavilla Suomen Erityisjätteeltä Lisää koekohteita tarvitaan BETONITEOLLISUUS 2/5, 5/12 Keinokiviaines CE-merkitään Tehtaiden lupa-asiat hyvällä mallilla Suunnitteilla yleinen ohje jätteenpolton pohjakuonan hyötykäytöstä betonikiviaineksena (esimerkki Hollannista)

21 Yhteystiedot Annika Sormunen Tutkimus- ja kehityspäällikkö Suomen Erityisjäte Oy Puh

Samankaltaiset tiedostot

Uusiomateriaalit rakentamisessa jätteenpolton pohjakuona betonituotteissa

Uusiomateriaalit rakentamisessa jätteenpolton pohjakuona betonituotteissa Building for tomorrow - seminaari, Kulttuuritalo, HKI, 18.1.2018 Annika Sormunen Esityksen sisältö Suomen Erityisjäte Oy Jätteenpoltto