Savonian Varkauden energiatekniikan yksikön johdolla toteutettuun Pohjois-Savon Energiatekniikan TKI-ekosysteemin kehittämishankkeeseen liittyneen investointihankkeen merkittävin investointi nostettiin paikalleen 29.03. Varkauden kampuksen energiatutkimuskeskukseen. Kyseessä on tuhkankäsittelyuuni ja sen hinta on noin 300 000 euroa.

Uuni tilattiin järjestetyn tarjouskilpailun jälkeen Laboline Oy:ltä. Koronaepidemian aiheuttamien toimitusvaikeuksien vuoksi Englannissa valmistetun uunin toimitus viivästyi ja hankkeelle jouduttiin anomaan lisäaikaa.

Esimerkiksi Riikinvoimalla syntyy sisään syötettyyn jätemäärään verrattuna noin 5% hienoa ja noin 5% karkeaa pohjakuonaa sekä noin 6 % lentotuhkaa ja noin 2% savukaasunpuhdistusjäännöstä (yhteensä 18%).

Riikivoiman tuhka- ja kuonavirroista otettujen näytteiden analyysitulosten perusteella voidaan todeta, että karkea pohjatuhka soveltuisi sijoitukseen tavanomaisen jätteen kaatopaikalle ja hieno pohjatuhka soveltuu sijoitukseen vaarallisen jätteen kaatopaikalle. Mahdollista hyötykäyttöä varten maarakennuksessa edellä mainittujen jakeiden kuparipitoisuutta tulisi alentaa ja aika-ajoin myös lyijyn ja sinkin pitoisuutta. Myös liukoisuusraja-arvot olivat liian korkea maarakentamista ajatellen.

Lentotuhka ja savukaasunkäsittelyjäännös eivät tulosten perusteella sovellu suoraan edes vaarallisen jätteen kaatopaikalle korkeiden kloridipitoisuuksien ja eräiden liukoisten raskasmetallien (kuten sinkki ja kupari) vuoksi. Tämän vuoksi nämä yleensä stabiloidaan ja loppusijoitetaan vaarallisten jätteiden kaatopaikalle ilman että niistä pyritäänkään ottamaan talteen niiden sisältämiä arvokkaita metalleja.

Toisaalta kuonissa ja tuhkissa on arvokkaita metalleja (sinkki, kupari, hopea,kulta jne) vuositasolla Suomen mittakaavassa jopa useiden miljoonien eurojen edestä.

Uunin toimintaperiaatetta on havainnollistettu alla olevassa kuvassa. Uunilla voidaan tutkia tuhkissa olevien haitallisten kaasuuntuvien komponenttien myös raskasmetallien poistoa tuhkasta lämmittämällä eli termisesti. Tuhka syötetään uuniin kuvassa vasemmalta. Uunin kapasiteetti on maksimissaan 3 kg/h. Tuhka lämmitetään uunissa maksimissaan 1100 oC:een, jolloin monet haitalliset komponetit raskasmetallit höyrystyvät ja poistuvat poistokaasujen mukana uunista.

Poistokaasusta nämä höyrystyneet komponentit voidaan taas ottaa talteen jäähdyttämällä ja suodattamalla. Uunin läpivirtaavan tuhkan määrää voidaan säätää muutamalla pyörivän rumpu-uunin pyörimisnopeutta 0-10 rpm) sekä toisaalta muuttamalla uunin kallistuskulmaa 1 – 10 asteen välillä. Uunissa voidaan tutkia myös erilaisten kaasuatmosfäärien vaikutusta haitallisten komponenttien poistumiseen tuhkasta. Puhdistettu tuhka poistuu uunista oikealta suljettuun keräysastiaan.

Poistamalla tuhkista tuhkien loppusijoitusta hankaloittavia raskasmetalleja saadaan toisaalta talteen arvokkaita metalleja ja toisaalta helpotetaan tuhkien kierrätystä ja loppusijoitusta. Menetelmän uskotaan soveltuvan erityisesti korkean metallipitoisuuden omaavien tuhkien käsittelyyn teollisuudessa ja synnyttävän uutta kiertotalouteen liittyvää liiketoimintaa

Uunilla tulee olemaan tärkeä rooli suunnitteilla olevassa uuden ohjelmakauden tutkimushankkeessamme.

Kirjoittaja:
Markku Huhtinen, koulutuspäällikkö