www.jyvaskylanenergia.fi Sivutuotteiden hyötykäytön nykytila – voimalaitosten tuhkat Risto Ryymin 23.9.2016
www.jyvaskylanenergia.fi
Sivutuotteiden hyötykäytön nykytila – voimalaitosten
tuhkatRisto Ryymin
23.9.2016
2 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Tuhkan tuotantolaitokset…
• Pääpolttoaineet turve ja puu (tukipolttoaine hiili)• Kattilateho 495 MW
Keljonlahti (2010 →)Rauhalah (1986 →)
• Pääpolttoaineet: turve, teollisuuden sivutuotteet, metsäpolttoaineet, hiili ja öljy
• Kattilateho 295 MW
3 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
TaustaaTuhkien hyötykäytöstä
• JE:n voimalaitoksilta (Rauhalahti ja Keljonlahti) syntyy turve‐/puutuhkaa• pohjatuhka ~ 16 000 t/a• lentotuhka ~ 45 000 ‐ 58 000 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.
5 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Tuhkien hyötykäyttö nykyisinTuhkien hyötykäytöstä
• 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
6 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Ympäristö- ja kiertotalous – uusi Klondike …
Tuhkaa
”Black Box”
Tuote ”A” – Raaka‐aine ”B”
7 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Taustaa ympäristö- ja kiertotaloudelleEU riippuvainen kriittisistä alkuaineista
European Commission: ” REPORT ON CRITICAL RAW MATERIALS FOR THE EU”https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw‐materials/specific‐interest/critical_fi
8 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
• Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa (2010 – 04/2017)
• Tavoitteena ollut • selvittää tuhkassa olevien aineiden pitoisuuksia• kehittää menetelmä, jolla tuhkassa olevat arvokkaat
alkuaineet saadaan eroteltua tuhkasta mahdollisimman tehokkaasti
Taloudellinen potentiaali: 67 – 87 M€/a
9 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
FI 123432
10 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
• Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa (2010 – 04/2017)
• 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: 67 – 87 M€/a
11 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
FI 123432
12 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
• Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa (2010 – 04/2017)
• 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: 67 – 87 M€/a
13 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
14 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
Arvometallien talteenotto lentotuhkista
• Tutkimusyhteistyö Jyväskylän yliopiston kemianlaitoksen kanssa (2010 – 04/2017)
• 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
Taloudellinen potentiaali: 67 – 87 M€/a
16 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
17 Jyväskylän Energia ‐yhtiöt | www.jyvaskylanenergia.fi
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