Sivutuotteiden hyötykäytön nykytila voimalaitosten tuhkat

Transkriptio

1 Sivutuotteiden hyötykäytön nykytila voimalaitosten tuhkat Risto Ryymin

2 Tuhkan tuotantolaitokset Rauhalah (1986 ) Keljonlahti (2010 ) Pääpolttoaineet: turve, teollisuuden sivutuotteet, metsäpolttoaineet, hiili ja öljy Kattilateho 295 MW 2 Jyväskylän Energia yhtiöt Pääpolttoaineet turve ja puu (tukipolttoaine hiili) Kattilateho 495 MW

3 Tuhkien hyötykäytöstä Taustaa JE:n voimalaitoksilta (Rauhalahti ja Keljonlahti) syntyy turve /puutuhkaa pohjatuhka ~ t/a lentotuhka ~ t/a Tuhkien hyötykäyttöä ja soveltuvuutta tutkittu mm. Keljonlahden voimalaitoksen tuhkien hyötykäyttö Keski Suomessa ja TUULI ja GEOPO hankkeissa maanrakennus ja betoniteollisuus, metsälannoitteiden ja kasvuravinteiden valmistus polton aikainen lisäaineistus ja maastabiloinnit Turpeen ja puun seospolton lentotuhkille on usein vaikea löytää hyötykäyttöä sellaisenaan ympäristökelpoisuus tai tekninen soveltuvuus ei aina täytä asetettuja raja arvoja tai käyttökohteen vaatimuksia (esim. lannoiteasetuksen haitta ainepitoisuudet) lentotuhkat soveltuvat tietyissä tapauksissa käytettäväksi myös kerrosstabiloinneissa tai stabiloituna teiden alemmissa rakennekerroksissa (MARA asetuksen rajat) tuhkia voidaan käyttää sellaisenaan lähinnä toisarvoisissa (ympäristöluvan vaativissa maarakennussovelluksissa), joissa tuhkilla ei ole juuri lainkaan arvoa. 3 Jyväskylän Energia yhtiöt

4 Tuhkien hyötykäytöstä Tuhkien hyötykäyttö nykyisin Lentotuhkat rekisteröity REACH asetuksen mukaisesti hyötykäyttö mahdollista raaka aineena / tuotteena (end of waste) Rauhalahti lentotuhka Lievestuoreen lipeälammen neutralointiin/maisemointiin vielä n. 1,5 vuotta. pohjatuhka tienpohjiksi Haapalahteen ja Leppälahteen Keljonlahti lentotuhka metsälannoitteen raaka aineeksi taikka maanparannukseen ja tienpohjiin (mikäli kivihiiltä polttoaineessa) pohjatuhka tienpohjiksi 5 Jyväskylän Energia yhtiöt

5 Ympäristö- ja kiertotalous uusi Klondike Black Box Tuhkaa Tuote A Raaka aine B 6 Jyväskylän Energia yhtiöt

6 Taustaa ympäristö- ja kiertotaloudelle EU riippuvainen kriittisistä alkuaineista 7 Jyväskylän Energia yhtiöt European Commission: REPORT ON CRITICAL RAW MATERIALS FOR THE EU materials/specific interest/critical_fi

7 Arvometallien talteenotto lentotuhkista Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa ( /2017) Tavoitteena ollut selvittää tuhkassa olevien aineiden pitoisuuksia kehittää menetelmä, jolla tuhkassa olevat arvokkaat alkuaineet saadaan eroteltua tuhkasta mahdollisimman tehokkaasti Taloudellinen potentiaali: M /a 8 Jyväskylän Energia yhtiöt

8 Arvometallien talteenotto lentotuhkista 9 Jyväskylän Energia yhtiöt FI

9 Arvometallien talteenotto lentotuhkista Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa ( /2017) Tavoitteena ollut selvittää tuhkassa olevien aineiden pitoisuuksia kehittää menetelmä, jolla tuhkassa olevat arvokkaat alkuaineet saadaan eroteltua tuhkasta mahdollisimman tehokkaasti kehittää menetelmä arvokkaiden alkuaineiden saostamiseksi ja rikastamiseksi uuttoliuoksesta tavoitteena mahdollisimman puhdas ja vain haluttuja arvometalleja sisältävä kiinteä rikaste Taloudellinen potentiaali: M /a 10 Jyväskylän Energia yhtiöt

10 Arvometallien talteenotto lentotuhkista 11 Jyväskylän Energia yhtiöt FI

11 Arvometallien talteenotto lentotuhkista Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa ( /2017) Tavoitteena ollut selvittää tuhkassa olevien aineiden pitoisuuksia kehittää menetelmä, jolla tuhkassa olevat arvokkaat alkuaineet saadaan eroteltua tuhkasta mahdollisimman tehokkaasti kehittää menetelmä arvokkaiden alkuaineiden saostamiseksi ja rikastamiseksi uuttoliuoksesta tavoitteena mahdollisimman puhdas ja vain haluttuja arvometalleja sisältävä kiinteä rikaste optimoida uutto ja talteenottovaiheita saannon maksimoimiseksi Taloudellinen potentiaali: M /a 12 Jyväskylän Energia yhtiöt

12 Arvometallien talteenotto lentotuhkista 13 Jyväskylän Energia yhtiöt

13 Arvometallien talteenotto lentotuhkista Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa ( /2017) Tavoitteena ollut selvittää tuhkassa olevien aineiden pitoisuuksia kehittää uuttomenetelmä, jolla tuhkassa olevat arvokkaat alkuaineet saadaan eroteltua tuhkasta uuttoliuokseen mahdollisimman tehokkaasti kehittää menetelmä arvokkaiden alkuaineiden saostamiseksi ja rikastamiseksi uuttoliuoksesta tavoitteena mahdollisimman puhdas ja vain haluttuja arvometalleja sisältävä kiinteä rikaste optimoida uutto ja talteenottovaiheita saannon maksimoimiseksi Prosessin esisuunnittelu yhteistyössä Elomatic Oy:n kanssa 14 Jyväskylän Energia yhtiöt Taloudellinen potentiaali: M /a

14 16 Jyväskylän Energia yhtiöt

15 Pari muuttujaa Haluttujen metallien pitoisuudet tuhkissa pieniä (~ mg/kg) Pitoisuusongelmaa ratkotaan (mm.) optimoimalla uutto ja talteenottoprosesseja edelleen hyödyntämällä metallikollektoreita PGM ryhmän metallien talteenotossa esikäsittelemällä tuhkia ennen uuttoa vaihtamalla uuttoliuoksen tausta Rubidiumille ja Iridiumille ei vielä talteenottomenetelmää identifioitu, mutta ei optimoitu Prosessin talous herkkä pitoisuuksille liuoskierron sulkemiselle metallien hinnoille 17 Jyväskylän Energia yhtiöt

16