Jätteenpolton pohjakuonat uusi mahdollisuus Riina Rantsi Suomen Erityisjäte oy

Jätteenpolton pohjakuonat uusi mahdollisuus Riina Rantsi Suomen Erityisjäte oy

Sisältö Tausta Pohjakuonien käsittely Pohjakuonien hyödyntäminen maanrakennuksessa Pohjakuonien muut hyödyntämiskohteet Hyödyntämisen haasteet Tulevaisuuden näkymät

Tausta Maa Poltettavan jätteen määrä (Milj.t./vuosi) Pohjakuonan määrä (Milj.t./vuosi) Hollanti (2010) 6.2 1.3 Tanska (2008) 3.59 0.631 Ranska (2008) 11.595 2.1 Ruotsi (2011) 4.91 0.88 Saksa (2010) 19.979 5.0 Belgia (2010) 2.549 0.509 Irlanti (2011) 0.042 0.005 Italia (2010) 3.855 1.039 Norja (2011) 1.35 0.25 Portugali (2011) 1.13 0.214 Espanja (2011) 2.076 0.422 Puola (2010) 0.04 0.01 Eurooppa (2011): Poltettava jäte 50 milj. t. Pohjakuona 20 milj. t. Suomi (2016-2017): Polttokapasiteetti 1,1 milj. t. Pohjakuona 0,3 milj. t. CEWEP Country reports 2008 2011 (http://www.cewep.eu/information/data/subdir/index.html)

Tausta Jätteenpolton yleistyminen Suomessa http://www.wasacon.fi/reference/westenergy-jatteenpolttolaitos/ Suuret määrät kuonaa (250 000 t vuonna 2016) Suomen Erityisjäte oy Miten käsitellä ja hyötykäyttää tämä materiaali?

Kuonan käsittely WARRIOR seula ADR (ballistinen erotin) Pyörrevirtaerotin (EC) Hollantilaiseen tekniikkaan perustuva kuivaerotusmenetelmä Ballistisen hienoaineserottimen avulla parempi ei-rautametallien saanto Kuonan ikäännyttäminen ei ole tarpeen ja lisäksi ei synny jätevesiä Mineraalijakeita n. 80 % 0-2 mm 2-5 mm 5-12 mm 12-50 mm

Metallisaannot Metallit/ 100 000 t kuonaa Määrä (t) Arvo ( /t) Yhteensä ( ) Rauta 7 000 85 595 000 Alumiini 600 750 450 000 Kupari 400 3 000 1 200 000

Hyödyntäminen maanrakennuksessa (1/2) Teknisiltä ominaisuuksiltaan varsin käyttökelpoisia materiaaleja maarakentamiseen* Verrattuna esim. puupolton tuhkiin, hyödyntäminen mahdollista rakenteissa, joissa selvästi enemmän sekä taloudellista että luonnonvaroja säästävää hyötyä Kuonilla materiaaliominaisuuksia, jotka vähentävät routailmiön vaikutusta. Kevyempiä luonnonmateriaaleihin verrattuna. *Sormunen & Rantsi (2015a)

Hyödyntäminen maanrakennuksessa (2/2) Suurin osa haitta-aineista alittaa ns. MARA-asetuksen asettamat raja-arvot* Element BA mineral fractions: Standardized percolation test Emission boundary values (mg kg-1 dw L S-1 10) (mg kg -1 dw L S -1 10) 0-2 mm 2-5 mm 5-12 mm 12-50 mm 1.) 2.) 3.) 2013 2014 2013 2014 2013 2014 2013 2014 Finland The Netherlands France Pienemmissä jakeissa Cl - ja Sb haasteena. Näiden haitallisuutta selvitetään riskinarvion avulla. ph* 11,2-12,0 7,8-10,6 10,9-11,7 7,7-10,7 10,9-11,3 7,9-10,7 11,2-11,7 7,7-10 - - - As 0,02 <0,15 0,02 <0,15 0,02 <0,15 0,01 <0,15 1,5 2 0,6 Ba 1,1 0,18 0,9 0,21 1,4 0,27 1,1 0,32 60 100 56 Cd <0,01 <0,015 <0,01 <0,015 <0,01 <0,015 <0,01 <0,015 0,04 0,06 0,05 Co <0,01 <0,05 <0,01 <0,05 <0,01 <0,05 <0,01 <0,05-2,4 - Cr 6,5 1,3 1 1 0,27 0,23 0,05 <0,1 3 7 2 (Tot Cr)** Cu 2,9 1,5 1,5 0,82 0,69 0,45 0,43 0,4 6 10 50 Mo 1,7 1,5 1,1 1,1 0,93 0,7 0,58 0,79 6 15 5,6 Ni 0,04 <0,05 0,04 <0,05 0,02 <0,05 0,03 <0,05 1,2 2,1 0,5 Pb <0,01 <0,15 <0,01 <0,15 <0,01 <0,15 <0,01 <0,15 1,5 8,3 1,6 Sb 0,14 0,19 0,11 0,17 0,09 0,18 0,04 0,15 0,18 0,7 0,7 Se 0,03 <0,05 0,02 <0,05 0,02 <0,05 0,02 <0,05 0,5 3 - V 0,25 0,21 0,14 0,15 0,1 0,12 0,11 0,075 3 20 - Zn 0,19 <0,1 0,15 <0,1 0,22 <0,1 0,24 <0,1 12 14 50 F - 8,4 <5 7,8 <5 <10 <5 <10 <5 50 1500 60 Cl - 4800 4750 2900 3880 1900 1850 1900 1810 2400 8800 10000 SO4 2-3300 5600 3000 3880 2100 3080 1100 2900 10000 20000 10000 Hg <0,0002 <0,005 <0,0002 <0,005 <0,0002 <0,005 <0,0002 <0,005 0,01 0,08 0,01 DOC 220 160 110 140 65 120 75 150 500 - - Antimonin liukoisuuskriteerit perustuvat WHO:n vanhaan juomavesinormiin. Kansainvälisissä tutkimuksissa arvioitu, että kloridin pitoisuus on samaa luokkaa kuin mitä teiden suolaus aiheuttaa. Kromin pitoisuudet olleet alhaisia ensimmäisen mittauskerran jälkeen. *Sormunen & Rantsi (2015a)

Esimerkkikohteita Lakeuden Etapin kuonakenttä Rakennusvuosi 2014, koetoimintaluvalla Rakennuttaja: Lakeuden Etappi Oy Urakoitsija: Maansiirto Veljekset Rinta Oy Kuonan mineraaliainesseoksia käytettiin suodatin, jakavassa ja kantavassa kerroksessa Kentän koko n. 1 ha (kuonan määrä n. 15 400 t) Runsaasti laadunvalvontamittauksia rakentamisen aikana kentän mekaanisista ominaisuuksista Kuonakentän läpisuotautuvan veden laaduntarkkailu noin vuoden ajan Lakeuden Etappi oy

Esimerkkikohteita Vt19 kevyenliikenteenväylä Rakennusvuosi 2015, kunnan ympäristöluvalla Rakennuttaja: Liikennevirasto Urakoitsija: Skanska Infra oy Hyödyntämisalueet Lupa käyttää kuonan mineraaliainesseoksia kahden kevyenliikenteenväylän (J2, J15) jakavaan kerrokseen (700 mm) Hyödynnettävä jätteen määrä n. 8 000 t Laadunvalvontamittauksia rakentamisen aikana rakenteen mekaanisista ominaisuuksista Asennettu erilliset tarkkailukaivot rakenteen läpisuotautuvan veden laadun tarkkailemiseksi. Lisäksi lysimetrien asennus keväällä 2016.

Maanrakennushyödyntäminen Suomessa Läjitys kaatopaikalle Maarakentaminen, mm. Kaatopaikkarakenteet Kenttäalueet Tierakennus Meluvallit

Pohjakuonien muut hyödyntämiskohteet * Saksa Maarakennus, meluvallit Ruotsi Kaatopaikkarakenteet Hollanti Maarakennus, betonituotteet Tanska Maarakennus Ranska Maarakennus Puola Pääosin läjitys kaatopaikalle Espanja Maarakennus, sementin valmistus https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/alakoulu/biologia_maantieto_5_6/kuvitus/kuvamappi/biogeo/maantiede/kartat_ja_diagrammit/kartat-eurooppa Tshekki Läjitys kaatopaikalle *CEWEP Country reports 2008 2011 (http://www.cewep.eu/information/data/subdir/index.html)

Hyödyntämisvaihtoehtoja Fill-R Kasvualustat Betonielementit Katukivet

Esimerkkejä Betonielementit Valmistus syksy 2015, koetoimintaluvalla 60 kpl betonielementtejä tilanjakajiksi jätteenkäsittelyalueelle Valmistaja: Rudus oy Kuonan mineraalijakeita (2-5 mm ja 5-12 mm) käytetään korvaamaan 30-40 % luonnonkiviainesta

Esimerkkejä Luja-elementit Valmistus helmikuu 2016, koetoimintaluvalla 100 kpl betonielementtejä aluerajaksi jätteenkäsittelyalueelle. Uusi erä 1000 kpl toukokuussa 2016. Valmistaja: Lujabetoni oy Kuonan mineraalijakeita (2-5 mm ja 5-12 mm) käytetään korvaamaan 50 % luonnonkiviainesta.

Esimerkkejä Katukivet Valmistus helmikuu 2016, koetoimintaluvalla 3000 m2 katukiviä, hyödynnys jätekeskusten piha-alueilla Valmistaja: Rudus oy Kuonan mineraalijakeita (2-5 mm ja 5-12 mm) käytetään korvaamaan 30-40 % luonnonkiviainesta

Esimerkkejä Kasvualustat Turve, hiekka ja kuonaa (5-20 %) Kasveina raiheinä ja ohra, kokeet kasvihuoneolosuhteissa Kuonalla ei vaikutusta kasvien kasvuun Mahdolliset jatkotestit hallitusti kaatopaikkojen kasvukerroksissa

Esimerkkejä Fill-R Ecolan oy:n tuote Hyödyntää 0-2 mm mineraalijaetta Ensimmäisen vaiheen testien perusteella ominaisuudet (kantavuus ja liukoisuus) hyvät. Koeajot jatkuvat keväällä 2016. Käsittelylaitoksia Viitasaarella ja Pirkkalassa (valmistuu 2016)

Hyödyntämisen haasteet Tämänhetkinen lainsäädäntö ei edistä jätteenpolton kuonien hyödyntämistä Suomessa Kuonien hyödyntämiselle esim. maarakentamisessa vaaditaan aina ympäristölupa Ongelmana on, että luvan saaminen kestää usein liian kauan Yksi vaihtoehto olisi ns. MARA-asetus, jonka soveltamisalaan kuonat voisi liittää

Tulevaisuuden näkymät Vielä tarvitaan lisää tietoa Suomen pohjakuonien ominaisuuksista sekä niiden käyttökelpoisuudesta eri sovellutuksissa, esimerkkikohteita Jätteenpolton pohjakuonan lisääminen MARAasetukseen menossa olevan uudistuksen yhteydessä olemassa olevan tiedon perusteella ainakin isommat jakeet täyttävät vaatimukset Entistä puhtaampien kuonan mineraalijakeiden tuottaminen, jotta niiden hyödyntäminen olisi jatkossa helpompaa (etenkin hienoaines) Kuonan mineraaliaineksien mahdollinen tuotteistaminen (esim. kuonan mineraaliaineksien CE-merkintä)

MINERAALIT OSANA KUONA- TUOTTEITA Jätteenpolttolaitos -> POHJAKUONAT METALLIT HYÖTYKÄYTTÖÖN MINERAALIT KORVAAMASSA NEITSEELLISIÄ MATERIAALEJA KÄSITTELY