HSY:n puhdistamolietteen pilotoinnin oppeja. REPA-hankkeen loppuseminaari Aino Kainulainen

Transkriptio

1 HSY:n puhdistamolietteen pilotoinnin oppeja REPA-hankkeen loppuseminaari Aino Kainulainen

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. 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 Lietteen käsittely Ämmässuolla Ämmässuolla on käsitelty bio- ja viherjätteitä vuosikymmeniä, nyt uutena materiaalina puhdistamoliete Alueella rajallisesti kenttätilaa eikä ympäristölupa mahdollistaisi pelkkää aumakompostointia Ekoteollisuuskeskus Ekomo erinomainen alusta rakentaa mahdollisia yhteistyökuvioita 3

4 Mitä haettiin? Jätehierarkia: materiaalihyötykäyttö ensisijaista energiahyötykäyttöön nähden à 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) 4

5 Hiiltoprosessit Pyrolyysi Edellyttää materiaalin esikuivauksen Prosessilämpötila vaihtelee toimittajasta riippuen C Hiiltoprosessi ruokkii pääosin itsensä Projektissa toteutettiin sekä teoreettinen tarkastelu, jossa hyödynnetty täyden mittakaavan laitoksen suoritustietoja että käytännön koe pilottimittakaavassa. HTC Ei esikuivausta, syötteen kuiva-aine 13 % Jätevesipäästö on merkittävä Lämpötila vaihtelee C, lämmön lähteenä höyry Koelaitteen mittakaava hyvin pieni, mikä tuo tuloksiin epävarmuutta 5

6 Lannoitetuotteet Kaksi toimijaa, kaksi lannoitetuotetta Toisessa typpi- ja kaliumlisäys (peltokäyttöön), toinen suunnattu viheralueille Molemmilla tyyppinimi ja metallit sallitun puitteissa Autotallimittakaava Epävarmuustekijöitä Laitteistot eivät tarkoitettu tutkimukseen, joten kaiken mittaaminen ei mahdollista Sivuvirtoja ja päästöjä täytyy vielä tarkentaa: hajut ja ammoniakki, lauhdevedet ja niiden ravinnepitoisuus Myös energiankulutusta vielä tarkasteltava 6

7 Mitä opittiin? 1. Puhdistamolietteen kuivaaminen on haastavaa 2. Käsittelykustannukset kasvavat kaikissa vaihtoehdoissa. Erot vaihtoehtojen välillä kuitenkin pieniä. 7

8 Ravinteet ja raskasmetallit yksikkö liete 2015 Lannoitepelletti Ecolan Lannoiterae SEL HTC VTT Pyrolyysi Ecomation raja-arvo TS % 30,0 83,3 96,1 60,0 VS/TS % 58,7 58,9 31,7 42,0 26,9 N g/kgts 39,8 76,0 21,2 21,5 26,0 P -"- 37,8 35,0 21,0 34,0 36,6 Ca -"- 19,8 26,0 50,5 K -"- 1,2 35,0 < 1,0 1,3 1,5 Cd mg/kgts 0,70 0,73 0,55 0,90 1,0 1,50 Cr -" Cu -" Mn -"- 338,3 520 Ni -" * Pb -"- 13,9 8,6 4,4 27, Zn -" Hg -"- 0,40 0,37 0,26 0,59 n.d 1 As -"- 3,8 < 3,0 < 5,2 6,0 4,8 25 * Kontaminaatio 8

9 Orgaaniset haitta-aineet Yhdiste (yksikkö) Pitoisuus lopputuotteessa Pitoisuus lietteessä Lannoiterae Lannoiterae HTC Pyrolyysi Ecolan SEL VTT Ecomation PAH-yhdisteet (mg/kgts) PAH, Summa EPA16 0,721 3,7 0,91 3,4 18 Fenoliset yhdisteet (mg/kgts) bisfenoli A 0,96 <0,50 0,27 0,6 <0,05 Ftalaatit (mg/kgts) Di-2-etyyliheksyyliftalaatti (DEHP) <1,0 PFC -yhdisteet (mg/kgts) Perfluoro-oktaanisulfonaatti (PFOS) 0,003 0,002 0,001 0,052 <0,001 Lääkeaineet ja hormonit (mg/kgts) Ofloksasiini 0,8 0,68 0,66 <0,50 <0,1 Siprofloksasiini 3,3 2,1 5,1 <0,50 <0,3 Tetrasykliini 2,5 0,66 1,4 <0,050 <0,01 Triklosaani 1,8 0,39 0,89 <2,0 0,003 Estroni (E1) <0,05 0,043 0,078 0,28 <0,01 Bromatut difenyylieetterit (µg/kgts) BDE <100 <10 9

10 Jatkotutkimusta hiileen liittyen Tiedämme jo, että biohiilellä on positiivisia vaikutuksia biologisiin jätteenkäsittelyprosesseihin: tehostaa kompostointiprosessia auttaa ravinteiden hallinnassa vähentää hajuhaittoja Avoimia kysymyksiä: PAH-yhdisteiden minimointi prosessissa Lietehiilen käyttökelpoisuus biohiilen tapaan: hiilen rakenne, siihen vaikuttavat tekijät ja mahdollinen tarve säätää reseptiä Tisleen määrä ja laatu, prosessin vaikutus tähän, hyötykäyttö? Lupa-asiat (prosessi ja lopputuote) Jatkoprojektia suunnitellaan 10

11 Yhteenveto Optimaaliseen ratkaisuun yhdistämällä RAVITA ja pyrolyysi Ravinteet kiertoon tehokkaasti ja turvallisesti Hiilestä hyötyä maanparannukseen Uutta kehitetään yhteistyössä ja avoimin mielin 11

12 KIITOS! Puhtaasti parempaa arkea En rent bättre vardag Purely better, every day 12