VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 1 (9) OULUN ENERGIA OY LAANILAN EKOVOIMALAITOKSEN POHJAKUONA, KATTILATUHKA JA SAVUKAASUNPUHDISTUSJÄTE Vuosiraportti 2015
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 2 (9) Sisällys 1 Johdanto... 3 2 Näytteenotto... 3 3 Näytteen analysointi ja tulokset... 3 4 Johtopäätökset... 7 4.1 Pohjakuona... 7 4.2 Kattilatuhka... 7 4.3 Savukaasunpuhdistusjäte... 8
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 3 (9) 1 Johdanto Oulun Energian Laanilan ekovoimalaitoksen pohjakuonan, kattilatuhkan sekä savukaasunpuhdistusjätteen tutkimuksia on jatkettu tarkkailusuunnitelmassa (Pöyry Management Consulting oy, 52A15591, 15.11.2011) esitettyjen suunnitelmien pohjalta laaditun näytteenotto- ja tutkimussuunnitelman (Ekokem-Palvelu Oy, 14.2.2013) mukaisesti. Tämä vuosiraportti kattaa Laanilan ekovoimalaitoksen pohjakuonan, kattilatuhkan ja savukaasunpuhdistusjätteen tutkimukset vuoden 2015 osalta. 2 Näytteenotto Näytteenotto- ja tutkimussuunnitelman mukaisesti pohjakuonasta, kattilatuhkasta ja savukaasunpuhdistusjätteestä kerättiin kuukausinäytteet vuosikokooman kokoamista varten. Pohjakuonan kuukausinäytteet kerättiin Oulun Jätehuollon Ruskon jätekeskuksessa, johon kuona ajetaan ekovoimalaitokselta ikäännytyskasalle myöhemmin käsiteltäväksi. Kattilatuhkan kuukausinäytteet kerättiin jätteen vastaanottopäässä Ekokem-Palvelu Oy:n Kouvolan Keltakankaan teollisuusjätteen käsittelykeskuksessa ja savukaasunpuhdistusjätteen kuukausinäytteet vastaavasti Ekokem-Palvelu Oy:n Porin Peräkorven teollisuusjätteen käsittelykeskuksessa. Lisäksi pohjakuonasta kerättiin näytteet orgaanisen hiilen kokonaispitoisuuden (TOC) määritystä varten neljän kuukauden välein (maalis-, heinä- ja marraskuussa). TOC analyysiä varten yhdellä valinnaisella kokonaisella työviikolla kerättiin päivittäin päivänäytteet, jotka yhdistettiin näytteenottoviikkoa edustaviksi kokoomanäytteiksi. Kaikki näytteet otettiin Ekokemin toimesta ja toimitettiin EkokemPalvelu Oy:n laboratorioon vuosikokoomien ja pohjakuonan TOCviikkokokoomien muodostamista varten. 3 Näytteen analysointi ja tulokset Kokoomanäytteet esikäsiteltiin Ekokem-Palvelu Oy:n laboratoriossa kuivaamalla, murskaamalla alle 2 mm kokoon raskasmetallivapaalla leukamurskaimella ja homogenisoimalla. Pohjakuonan maalis-, heinä- ja lokakuussa TOC-määritystä varten kerätyistä viikkokokoomista analysoitiin Ekokem Oyj:n laboratoriossa TOC standardimenetelmällä SFS-EN 13137 IR-spektrofotometrisesti.
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 4 (9) Tulokset on esitetty Taulukossa 1 ja analyysituloste TOC-analyyseistä Liitteessä 1. Taulukko 1. Laanilan ekovoimalaitoksen pohjakuonasta maalis-, heinäja marraskuussa päivänäytteistä koottujen viikkokokoomien orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus (TOC). Määritys TOC, % TOCkokooma maaliskuu 2015 15KK00700 <0,57 TOCkokooma heinäkuu 2015 15KK01345 1,7 TOCkokooma marraskuu 2015 15KK02347 1,7 1) Jätteenpolttoasetuksen polton täydellisyyttä koskeva vaatimus. Kriteeri (1 <3 Taulukon 1 tulosten perusteella pohjakuonan maalis-, heinä- ja marraskuun TOC-viikkokokoomien TOC-tulokset alittavat jätteenpolttoasetuksessa esitetyn polton täydellisyyttä koskevan vaatimuksen <3 %. Vuosikokoomanäytteet analysoitiin SGS Inspection Services Oy:n laboratoriossa. Analyysiraportit on esitetty Liitteenä 2. Pohjakuonasta, kattilatuhkasta ja savukaasunpuhdistusjätteestä tutkittujen haitallisten aineiden kokonaispitoisuudet sekä orgaanisen hiilen kokonaispitoisuudet (TOC) ja hehkutushäviöt sekä haponneutralointikapasiteetit (ANC) on esitetty Taulukossa 2. Tuloksia on verrattu vaarallisen jätteen raja-arvoihin sekä hehkutushäviön ja TOC:n osalta kaatopaikoista annetussa valtionneuvoston asetuksessa 331/2013 esitettyihin kriteereihin.
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 5 (9) Taulukko 2. Jätteistä tutkittujen haitallisten aineiden pitoisuudet, hehkutushäviöt sekä orgaanisen hiilen kokonaispitoisuudet (TOC). Komponentti Pohjakuona SavukaasunKattilatuhka TavanVaarallisen Vaarallisen puhdistusjäte omaisen jätteen jätteen KE16-00056.002 KE16-00015.002 jätteen kaatoraja-arvo 4201/81/14 KE16-00015.001 6600/283/4/1 kaatopaikan 16KK00007 16KK00009 6600/285/2/1 (1 paikan raja-arvo 16KK00008 (VNa raja-arvo 331/2013) (VNa 331/2013) Arseeni, As 9 39 27 1 000 Kadmium, Cd 1,4 62 13 100 (4 Kromi, Cr 190 240 240 1 000 (5 Koboltti, Co 16 24 Kupari, Cu 3 500 640 550 2 500 (5 Molybdeeni, Mo 13 23 30 Nikkeli, Ni 150 44 72 1 000 Lyijy, Pb 330 1 200 490 2 500 Antimoni, Sb 65 440 230 2 500 Sinkki, Zn 4 500 6 200 3 100 2 500 (2 (3 Hehkutushäviö, % 4,2 0,9 1,5 10 10 (1 (2 TOC, % 0,4 <0,1 2,1 5 /10 6 (3 ANC (mol H+/kg) 3,5 8,1 7,3 tutkittava ja arvioitava 2) Sellainen tavanomaisen jätteen kaatopaikka, johon voidaan sijoittaa vakaata reagoimatonta vaarallista jätettä. 3) Tavanomaisen jätteen kaatopaikalle hyväksyttävän tavanomaisen jätteen yleisenä kelpoisuusvaatimuksena biohajoavan ja muun orgaanisen aineksen pitoisuus määritettynä orgaanisen hiilen kokonaismääränä tai hehkutushäviönä saa olla tietyin poikkeuksin enintään 10 %. Kriteeri astuu voimaan 1.1.2016. (Kaatopaikoista annettu valtioneuvoston asetus 331/2013) 4) Vaarallisen jätteen kaatopaikalla on sovellettava joko hehkutushäviön tai orgaanisen hiilen kokonaismäärän arvoa. 5) Kadmiumkloridi CAS-nro 10108-64-2: luokitus Carc. Cat. 2; R45; Muta. Cat. 2; R46; Repr. Cat. 2; R60-61; T+; R26; T; R25-48/23/25; N; R50-53, ainekohtainen raja-arvo 0,01 %, luokitus Carc. Cat. 2; R45; (Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) N:o 1272/2008) 6) metalli-ionille, jolle ei ole luokitusta, käytetään helppoliukoisen suolan luokitusta Taulukon 2 tulosten mukaan vaarallisen jätteen raja-arvojen ylityksiä esiintyy sinkillä ja kuparilla. Jätteiden haponneutralointikapasiteetit voidaan arvioida erinomaisiksi. Jätteiden kaksivaiheisten liukoisuuskokeiden tulokset on esitetty Taulukossa 3. Tuloksia on verrattu kaatopaikoista annetussa valtioneuvoston asetuksessa 331/2013 esitettyihin kriteereihin.
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 6 (9) Taulukko 3. Jätteiden liukoisuuskokeiden tulokset sekä uuttoliuosten ph-arvot ja johtokyvyt. Parametri Liukoisuus pohjakuonasta Liukoisuus kattilatuhkasta KE16-00056.002 4201/81/14 16KK00007 L/S 10 Liukoisuus savukaasunpuhdistusjätteestä KE16-00015.001 6600/285/2/1 16KK00008 L/S 10 KE16-00015.002 6600/283/4/1 16KK00009 L/S 10 Tavanomaisen jätteen kaatopaikan (1 raja-arvo L/S 10 (VNa 331/2013) Vaarallisen jätteen kaatopaikan raja-arvo L/S 10 (VNa 331/2013) Arseeni, As <0,2 <0,2 <0,2 2 25 Barium, Ba 1,4 45 3,2 100 300 Kadmium, Cd <0,01 0,01 <0,01 1 5 Kromi, Cr 0,9 1,7 26 10 70 Kupari, Cu 7,0 1,1 <0,1 50 100 Elohopea, Hg <0,002 0,004 <0,002 0,2 2 Molybdeeni, Mo 1,8 4,8 5,3 10 30 Nikkeli, Ni <0,1 <0,1 <0,1 10 40 Lyijy, Pb <0,1 350 20 10 50 Antimoni, Sb 0,05 <0,01 <0,01 0,7 5 Seleeni, Se 0,02 0,17 0,28 0,5 7 Sinkki, Zn <0,1 79 35 50 200 Kloridi, Cl - 6 900 190 000 24 000 15 000 25 000 Fluoridi, F - 6 <50 50 150 500 2- Sulfaatti, SO 4 6 900 11 000 17 000 20 000 50 000 DOC 360 21 20 800 1 000 TDS (2 25 000 510 000 87 000 60 000 100 000 ph, L/S 2 10,4 11,7 12,6 >6 ph, L/S 8 11,0 12,4 12,6 >6 Johtokyky (μs/cm), 12 000 160 000 45 000 L/S 2 Johtokyky (μs/cm), L/S 8 2 800 30 000 13 000 1) Sellainen tavanomaisen jätteen kaatopaikka, johon voidaan sijoittaa vakaata reagoimatonta vaarallista jätettä. 2) Uuttoliuokseen liuenneiden aineiden kokonaismäärän (TDS) arvoa voidaan käyttää sulfaatti- ja kloridiarvojen sijasta. Taulukon 3 tulosten mukaan pohjakuonan liukoisuudet täyttävät tavanomaisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit. Savukaasunpuhdistusjätteen osalta lyijyn ja kloridin liukoisuudet sekä liuenneiden aineiden kokonaispitoisuus (TDS) ylittävät selvästi valtioneuvoston asetuksessa 331/2013 esitetyt vaarallisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit. Myös aiemmissa tutkimuksissa on havaittu vaarallisen jätteen kaatopaikkakriteerit ylittävät liukoisuustulokset kyseisten komponenttien osalta savukaasunpuhdistusjätteessä.
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 7 (9) Näiden lisäksi savukaasunpuhdistusjätteen vuoden 2015 kokoomassa sinkin liukoisuus ylittää tavanomaisen jätteen kaatopaikan kelpoisuuskriteerin. Kattilatuhkan liukoisuudet alittavat Taulukon 2 tulosten mukaan vaarallisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit. Tulokset ovat hyvin samankaltaiset verrattuna edellisvuosien vastaaviin tutkimustuloksiin. 4 Johtopäätökset 4.1 Pohjakuona Jätteenpolttoasetuksen polton täydellisyyttä koskevan vaatimuksen mukaan jätteenpolttolaitoksen pohjakuonan orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus (TOC) tulisi olla pienempi kuin 3 % tai hehkutushäviön pienempi kuin 5 %. Oulun Energian Laanilan ekovoimalaitoksen pohjakuona täyttää tehtyjen TOC-analyysien perusteella kyseisen kriteerin. TOCanalyysien tulokset vastaavat hyvin aiemmin tehdyissä tutkimuksissa saatuja tuloksia. Taulukossa 2 esitettyjen metallien ja puolimetallien kokonaispitoisuudet vastaavat myös aiemmin tehdyissä tutkimuksissa saatuja tuloksia. Pohjakuonan merkittävimmät komponentit metallien osalta ovat kupari ja sinkki. Selvityksessä 07/13/AnM esitettiin selektiivisen uuton perusteella, ettei pohjakuonan sisältämä sinkki tai muutkaan raskasmetallit esiinny sellaisessa muodossa, että pohjakuona tulisi luokitella pitoisuuksiin perustuen vaaralliseksi jätteeksi. Taulukon 3 liukoisuustulosten perusteella pohjakuonan täyttää tavanomaisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit. Pohjakuona on tehtyjen tutkimusten perusteella sijoituskelpoinen tavanomaisen jätteen kaatopaikalle. Pohjakuona on myös jalostettuna, eli metallieroteltuna ja seulottuna hyötykäyttökelpoista ympäristöluvallisissa rakenteissa. Tutkitun jätteen kaltaiset tavanomaisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit täyttävät massat soveltuvat hyötykäytettäviksi yleensä kaatopaikan tiivistyskerrosten välisiin rakenteisiin. 4.2 Kattilatuhka Taulukossa 2 esitettyjen kattilatuhkan haitallisten aineiden kokonaispitoisuuksien perusteella sinkin kokonaispitoisuus ylittää sinkille yleisesti käytetyn vaarallisen jätteen raja-arvon 2 500 mg/kg, joka perustuu ympäristövaarallisuutta osoittavaan vaaraluokitukseen ja R-lausekkeisiin: N; R50-53. Kattilatuhkalla on mahdollisesti sinkin kokonai-
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 8 (9) spitoisuuden perusteella vaaraominaisuus H14 (ympäristölle vaarallinen). Kattilatuhkan orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus (TOC) alittaa tavanomaisen ja vaarallisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerin. Kattilatuhkan liukoisuudet (Taulukko 3) alittavat vuoden 2014 vuosikokoomasta tutkittujen liukoisuuksien tavoin vaarallisen jätteen kaatopaikan kelpoisuuskriteerit. Kaikilta osin kattilatuhkan voidaan arvioida pysyneen hyvin tasalaatuisena. Tulosten perusteella kattilatuhka on sijoituskelpoista vaarallisen jätteen kaatopaikalle. 4.3 Savukaasunpuhdistusjäte Savukaasunpuhdistusjätteessä esiintyy Taulukon 2 mukaan vaarallisen jätteen raja-arvon ylitys niin ikään sinkin kokonaispitoisuuden osalta. Savukaasunpuhdistusjäte luokitellaan vaaralliseksi jätteeksi ja sillä on sinkin kokonaispitoisuuden perusteella mahdollisesti vaaraominaisuus H14 (ympäristölle vaarallinen). Savukaasunpuhdistusjätteen orgaanisen hiilen kokonaispitoisuus (TOC) on alhainen alittaen tavanomaisen ja vaarallisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerin. Taulukon 3 liukoisuustulosten mukaan savukaasunpuhdistusjätteen lyijyn ja kloridin liukoisuudet sekä liuenneiden aineiden kokonaispitoisuus (TDS) ylittävät vaarallisen jätteen kaatopaikkakelpoisuuskriteerit selvästi. Aiempiin tutkimustuloksiin verrattaessa voidaan sanoa savukaasunpuhdistusjätteen pysyneen hyvin tasalaatuisena. Savukaasunpuhdistusjäte ei ole sellaisenaan sijoituskelpoinen kaatopaikalle, vaan se tulee käsitellä haitallisten liukoisuuksien pienentämiseksi ennen sijoittamista vaarallisen jätteen kaatopaikalle. EKOKEM-PALVELU OY Anne Kulmala tutkimusinsinööri Jan Österbacka päällikkö, asiakasratkaisut
VUOSIRAPORTTI 2015 28/16/Aku 5.2.2016 9 (9) LIITTEET Liite 1 Liite 2 Analyysituloste TOC-analyyseistä (Ekokem) Analyysiraportit (SGS Inspection Services Oy)
Liite 1 ANALYYSITULOSTE 28.1.2016 16:00 1(1) käsittelykeskus näyte Näytenumero Näytteen nimi 15KK 00700 Oulun Energia, pohjakuona TOC-kokoo ma 3/2015 15KK 01345 Oulun Energia, pohjakuona TOC-kokoo ma 7/2015 15KK 02347 Oulun Energia, pohjakuona TOC-kokoo ma 11/2015 Tulopäivä 9.4.2015 27.7.2015 24.11.2015 Määritykset Yksikkö TOC, orgaaninen kokonaishiili % ka <0,57 1,7 1,7 Esikäsittely leukamurska in <4mm leukamurska in <4mm leukamurska in <4mm INNOLIMS - Ajopäivä 28.01.2016 16:00
Liite 2