Tuhkasta kevytkiviaines maarakentamiseen Mikko Räisänen Ygoforum 2.11.2015
Toimintaympäristö Lentotoiminta Energiantuotanto voimalaitokset Vastaanotto ja tuotanto FA Forest Oy Raakaaineet Lannoitus Ecolan fill-r Maarakennus
Fill-R kevytkiviaineksen alkutaival Tuhkien vaihtelusta johtuen, kaikkia sekapolton tuhkia ei mahdollista käyttää lannoitukseen. FA Forestilla oli tavoitteena löytää helposti tuotteistettava tapa maarakentamiseen. 2010 ja 2011 valmistettiin erät huokoisia rakeita jotka käytettiin maarakentamiseen Laseerattiin 2013 CE-merkintä keväällä 2014 Tavoitteena tuotestatus ja laajentuminen
Seurannasta Tuhkissa on vaihtelua -> Alkuainepitoisuuksien mittaus viikottain 140% 120% 100% 80% -> voimaloiden polttoainetietojen hyväksikäyttö -> reaktiivisuus tuoteseurannan kautta viikottain/tuote-eristä 60% 40% 20% 0% 28.8.2013 11.9.2013 1.10.2013 1.10.2013 3.10.2013 9.10.2013 9.10.2013 22.10.2013 22.10.2013 24.10.2013 5.11.2013 3.12.2013 11.12.2013 41628 20.12.2013 3.1.2014 14.1.2014 21.2.2014 LA [MIX] Vastaanoton ohjaus Lisäaineiden käyttö 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % PT% - Toimii yleensä päivästä kahteen viikkoon viiveellä 40 % 30 % 20 % 10 % TT% 0 % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Mitoitus Vastaa soraa rakeisuudeltaan Tiheys 70% vs kiviainekset Routamitoitus vastaavuuskerroin 2 Toimituskosteus on noin 40 %. Veden kapillaarinen nousukyky on n. 25-35cm. Kantavuus vastaa suodatinhiekkaa Esimerkkirakenne alla - Kevyenliikenteenväylä / asuinaluekatu routivalla pohjamaalla -> Kantavuus ja routanousu samat
Rakentaminen Kuljetus Tiivistyskerrat Kantavuus fill-r Kantavuus murskeelta Sorakasettiautot (Rakennuspaikalla voi ajaa yli heti levityksen jälkeen) Levittäminen Kaivinkone ym. (ei telatraktori) 0 KaM alla 2 4 6 8 50 67 71 71 72 72 85 91 85 92 90 Tiivistäminen Kevytkiviaines tiivistetään rakenteeseen toimituskosteudessa (n. 40 %). Kerros voidaan tiivistää tavanomaisilla työmenetelmillä
Kohteita: Salonpääntie, Viitasaari 2015 Kevyenliikenteenväylä, Joensuu 2015 Asuinaluekatu, Laukaa 2015 Karjan jaloittelupiha, Pihtipudas 2015 Laurilantie, Pihtipudas 2015 Arvolantie, Pihtipudas 2015 Lämpölaitoksen piha-alueet, Pielavesi 2015 Kevyen liikenteen v., Ylistaro 2014 Saikaantie kevyenliikenteen väylä 2014 Kuormaajantie Viitasaari, 2014 Naperokatu Seinäjoki, 2014 Niittytie, Jyväskylä, 2014 Isännöitsijäntie Jyväskylä, 2014 Viitasaari, Viitatie 2012 Metsäautotie, Karstula 2012 Viitasaari Teollisuusalueen pihoja 2012-2014 FA Forest piha-alueet 2010-2014 Lisätietoa: www.fill-r.fi
Jätemateriaalien hyötykäyttö vs. haitat Haitta Hyötyjä Ympäristövaikutukset - kuljetukset - käsittely / tuotanto Ympäristövaikutukset käyttökohteessa - pöly - kaasut - vesistövaikutukset Ei kaatopaikkakustannuksia Materiaalien säästö Talousvaikutuksia - materiaalien säästön kautta - uusien liiketoimintamuotojen kautta
Laskennallinen vaikutus maamateriaalien käyttöön fill-r infrarakentamisessa Tarkasteltavana kasvukeskusalue, jossa; - käytettävien kiviainesten määrä keskimäärin 1,2 milj. tn/v. - Käytettävien vastaavan maamateriaalien rakennusmäärä keskimäärin 240 000 r- m 3 /v. - Fill-R kerrospaksuus n. 60% vrt. hiekka ja rakenteen paino 30-40% pienempi. - Pohjamaan kaivuusyvyydessä säästetään ja jätemaan määrä jää pienemmäksi. - Todellisuudessa routamitoitukset usein alimitoitetaan, - käytettävät kuutiot samat, mutta tielle pidempi elinkaari?
Vaikutukset maaperään ja veteen Pitoisuudet vrt. peitetyn rakenteen rajat - Usein sulfaatti ylittää - Barium ja Molybdeeni rajalla - As-pitoisuus korkea vrt. PIMA-rajat Haitta-aine tarkastelussa keskitytty näihin. Tapion tiet- hanke - Ei lyhyellä aikavälillä merkittävää päästöä pohjavesiin
Haitta-aineiden leviämismallitus Arvioitu tierakenteen elinkaari Worst case skenaario Ei sulfaatin pidättymistä Kaikki vesi suotautuu rakenteen lävitse Rakenteen lävitse suotautuu 100mm vuodessa Maaperän hydraulinen gradientti ja läpäisevyys pieni (5cm/100m) Suotovesissä käytetty Kuormaajantien lysimetrin pitoisuuksia ja yläpuolisen fill- R kerroksen laboratoriotuloksia
Pitoisuus mg/kg ka. 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 SO 4 -liukeneminen y = 693,25x 0,3907 R² = 0,9861 0 10 20 30 40 50 L/S Sulfaatin liukeneminen mg/l 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 SO 4 -liukeneminen 0 10 20 30 40 50 60 70 Aika v Lysimetrin tulos L/S 0,2 = 1700mg/l
1,5 v
6,0 v
30,0 v
SO 4 kulkeutuminen 60 v
SO 4 kulkeutuminen 60 v
Haitta-aineiden leviämismallitus Lysimetritulokset L/S 0,5 analysoinnissa Jatketaan Tarkastelussa vielä Salaojitettu rakenne Esimerkkinä olemassa oleva tierakenne Läpäisevä pohjamaa
Tavoitteena tuoda tuotanto maarakennuskohteiden lähelle Kuljetusmäärät pienenisivät Sekä tuhka että kohteet lähietäisyydellä Suunniteltu ensimmäinen testiympäristö - Oulussa ympäristöluvitus käynnissä