Ravinteet talteen jätevesilietteen termisessä käsittelyssä. Endev Oy

Transkriptio

1 Ravinteet talteen jätevesilietteen termisessä käsittelyssä Endev Oy

2 ENDEV PERUSTIEDOT Endev on suomalainen cleantech-yritys. Yrityksen PAKU-teknologia on kehitetty yhteistyössä Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa. Endevin tiimillä on yhteensä yli 100 vuotta kokemusta ja osaamista termisen prosessin kehittämisestä; kuivauksen ja polttamisen ratkaisuista energia- LUT Lappeenranta University of ja ympäristöprosesseissa. Technology Endevin innovatiivinen PAKU-ratkaisu on kehitetty yhdyskuntajätevesilietteen käsittelemiseksi paikallisesti - tehokkaasti ja taloudellisesti. Se on hajuton, eksoterminen ja paineistamaton menetelmä, jonka käyttö ei edellytä muutoksia vedenpuhdistusprosessiin. Menetelmää voidaan käyttää myös biokaasutuksen jälkeisen mädätysjäännöksen käsittelyyn. Endev Oy:n omistavat yrityksen perustajat, yksityiset sijoittajat ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston osaomistama siemenrahoittaja Green Campus Innovations

3 PAKU PUHDAS RATKAISU PAKU-teknologia on Endev Oy:n ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston kehittämään patentoituun teknologiaan perustuva jätevesipuhdistamon ravinteitten, vesikemikaalien ja energian talteenottolaitos. Teknologian ansiosta jätevedenpuhdistamolta eteenpäin kuljetettava aineen määrä laskee murtoosaan, eli noin 95 % lietteen massasta häviää poltettaessa. Jäljelle jäävästä tuhkasta puolestaan noin 95 % on käyttökelpoista sellaisenaan lannoitteena tai lannoitteen raaka-aineena. Lietteen PAKU-käsittelyssä saadaan poistettua mikromuovit, lääkeainejäämät, huumeaineet, mikromuovit, hormonit ja osa raskasmetalleista.

4 PAKU-TEKNOLOGIA PAKU-ratkaisu koostuu patentoidusta kuivurista (B) ja reaktorista (D) Prosessi on täysin automatisoitu ja toimii 24/7. PAKU-teknologialla voidaan käsitellä sekä liete, että biokaasutettu mädätysjäännös. Tulevaisuudessa teknologiaa voidaan hyödyntää myös teollisten jätevesilietteiden käsittelyyn. PAKU-prosessissa lietteen orgaaninen aines poltetaan patentoidussa kiertomassareaktorissa. Polton energia käytetään hyödyksi patentoidussa kiertomassakuivurissa, jossa liete kuivataan yli 95 %:n kuiva-ainepitoisuuteen ennen syöttöä polttoreaktoriin. PAKU-prosessi on tyypillisellä yhdyskuntalietteellä energiaomavarainen, kun syötettävän mekaanisesti kuivatun lietteen kuivaainepitoisuus on vähintään 20 %. Lietteen kuivauksessa muodostuneet hajukaasut ohjataan. polttoon. 4

5 PUHDISTAMOLIETTEEN KÄSITTELY EU:SSA JA MAAILMALLA Ympäristötietoisuus kasvaa ja regulaatio tiukkenee, sama trendi niin EU:ssa kuin Aasiassa, suosii termistä käsittelyä EU:n jätehierarkian mukaan tulee: 1) estää jätteen synty, 2) valmistautua hyötykäyttöön, 3) kierrättää, 4) toteuttaa muu hyödyntäminen (esim. energiakäyttö), 5) tehdä loppukäsittely (kapseloida penkkaan) Haitta-aineiden kierron katkaisu nähdään tärkeäksi, joten aina pitää tehdä kompromisseja. Tärkein ekologinen syy termiseen käsittelyyn siirtymiseen on juuri haitta-aineiden kierron katkaisu, toinen syy ravinteiden haitallisen kierron katkaisu ja kolmas syy ravinteiden talteenotto ja hyödyntäminen, ensisijaisesti fosforin osalta. Tiheät väestökeskittymät ruuhkineen tuovat oman paineensa paikalliselle, kompaktille ratkaisulle.

6 PUHDISTAMOLIETTEEN KÄSITTELY EU:SSA JA MAAILMALLA EU:n lannoiteasetusesitys 2016 suosii termistä käsittelyä. Pohjaa ensisijaisesti ohjaavaan vaikutukseen, ei ehdottomiin kieltoihin. Sittemmin Suomessa esim. Viking Malt kieltänyt jätevesilietteellä kasvatetun viljan oston, Fazer harkitsee. Vastaavia ohjeistuksia tulee muualtakin, mm. LUT Sustainable Lappeenranta University Agriculture of Technology Iniative Platform SAI. Mukana yrityksiä kuten MacDonald s, Arla jne. Kehitys etenee nopeammin markkinoiden kuin regulaation kautta. Driverina ennen kaikkea varovaisuusperiaate, kustannustehokkuus ja logistiset haasteet. Osa maista käsittelee yhdyskuntalietteen termisesti jo lähes kokonaan, kuten Japani, Sveitsi, Hollanti, Belgia, Singapore ja Itävalta. Tämä perustuu paikallisiin päätöksiin, markkinoiden tarpeeseen ja maiden lakeihin ja asetuksiin.

7 MIKSI NYKYMENO EI VOI JATKUA? Yhdyskuntajätevedenpuhdistamoja ei ole suunniteltu poistamaan haitallisia aineita, joita tulee kotitalouksista, kaatopaikoilta, hulevesistä ja teollisuudesta. Lääkeainejäämät ja hormonit häiritsevät pahasti kalojen lisääntymistä, myös Suomessa. Haitta-aineita mukanaan kuljettavaa mikromuovia löydetty merkittäviä määriä Kallavedestä. Lietteen levityksen ja sen mahdollisesti sisältämien LUT Lappeenranta haitallisten University yhdisteiden of Technology vaikutukset maaperäeliöihin, ja niiden lisääntymiseen, sekä maaperään yleisesti, on iso riski. Joidenkin yhdisteiden pitoisuudet jopa nousevat nykyisissä käsittelyprosesseissa, kuten kompostoinnissa. Epätietoisuus lietteen sisältämistä haitallisista aineista yhdistettynä varovaisuusperiaatteeseen estävät jätevesilietteen hyödyntämistä lannoitteena.

8 RAVINTEIDEN TALTEENOTTO Myös ravinteet ovat haitta-aineita joutuessaan väärään paikkaan, kuten päätyessä vesistöihin aiheuttamaan rehevöitymistä. Suomessa yhdyskuntalietteistä maatalouteen päätyy alle 3 %. Yhdyskuntalietteet sisältävät mm. lääkeainejäämiä, mikromuovia, huumeainejäämiä, palonsuoja-aineita ja hormoneja. Kun jätevesilietettä käytetään viherrakentamiseen, valuu osa ravinteista ja haitta-aineista lähivesistöihin sateiden mukana. Endevin PAKU-teknologialla kaikki orgaaniset haitta-aineet tuhoutuvat: bakteerit, taudinaiheuttajat, hormoni- ja lääkejäämät, ym.

9 RAVINTEIDEN TALTEENOTTO Nykymaatalouden suuret sadot pohjautuvat fosforin käyttöön lannoitteena Pula maaperästä louhitusta fosforista uhkaa tulevina vuosikymmeninä. Jatkossa fosforia voidaan kerätä ns. Urban mining menetelmällä kolmesta pääkohteesta, karjanlannasta, yhdyskuntalietteistä ja teurastamojen lihaluu-jauhosta. Esimerkiksi Suomessa näillä kolmella lähteellä voitaisiin korvata mineraalinen fosfori lannoitteena ehkä kokonaisuudessaan. Ongelma on jätevesilietteiden sisältämät haitta-aineet, kuten lääkeainejäämät, joiden ei haluta päätyvän peltoihin, metsiin ja vesistöihin. Endevin PAKU-teknologialla fosfori saadaan talteen yhdyskuntalietteen tuhkasta siten, että haitalliset orgaaniset yhdisteet ja lääkeaineet tuhoutuvat termisessä käsittelyssä.

10 RAVINTEIDEN TALTEENOTTO Pääravinteiden fosforin ja kaliumin ohella yhdyskuntalietteen tuhka sisältää lisäksi myös muita ravinteita, kuten kalsiumia, magnesiumia, booria, rautaa, sinkkiä, kuparia ja mangaania Ilman muutoksia PAKU-teknologialla saadaan talteen merkittävä osa, noin 20 % yhdyskuntalietteen typestä, kuivurin lauhdevedestä Valmis hyödyntämispolku tuhkalannoitteille, yhteistyössä NEVE:n kanssa Endevillä meneillään useita kokeita ja tutkimuksia ravinteiden talteenottoon ja hyödyntämiseen liittyen

11 TUHKAN HYÖDYNTÄMINEN Endevin PAKU-prosessissa tuhkaa syntyy n. 5 % lietteen määrästä Syntyvästä tuhkasta noin 95 %, eli ns. Tuotetuhka, on erittäin fosforirikasta, potentiaalista lannoitetta tai lannoitteen raaka-ainetta Tuhkan hyödyntämismahdollisuus lannoitteena on varmistettu MMM:ltä ja EVIRA:lta Tuhkaa voidaan käyttää suoraan metsälannoiteeksi, ja tulevaisuudessa myös peltolannoitteeksi Yhteistyökumppanina tuhkan hyödyntämisessä Suomessa Napapiirin Energia ja Vesi Oy Tuhkan hyödyntämisestä on menossa kokeita mm. LUKE:n, SYKE:n ja EVIRA:n kanssa

12 ENERGIAN HYÖDYNTÄMINEN Ravinteiden ohella PAKU-laitos hyödyntää myös yhdyskuntalietteen sisältämän energian Lämpöenergiaa syntyy pelkistäen 1 MWh per yksi lietetonni Lietteen kuiva-ainepitoisuus vaikuttaa, minkä laatuista lämpöä saadaan Tarvittaessa mahdollisuus tuottaa myös sähköä Lämpöä voidaan hyödyntää kaukolämpönä Käyttökohteesta riippuen myös rakennusten, haihdutusaltaiden tai esim. biokaasutusprosessin lämmitykseen PAKU-teknologia on erittäin kustannustehokas ratkaisu ja energiasta saatavalla tuotolla katetaan laitoksen käyttö- ja ylläpitokulut.