Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön

Translated title of the contribution: Processing of fly ash for earth construction

Kirsi Korpijärvi, Ulla-Maija Mroueh, Elina Merta, Jutta Laine-Ylijoki, Harri Kivikoski, Eliisa Järvelä, Margareta Wahlström, Esa Mäkelä

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli jalostaa energiantuotannon tuhkista tuotteita maarakennuskäyttöön. Esimerkkivoimalaitoksilta kerättyjen tuhkanäytteiden avulla selvitettiin tuhkien ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön sekä mahdollisuuksia ko. ominaisuuksien parantamiseen jalostamalla. Projektissa tarkasteltiin myös tuhkien jalostamisen ekotehokkuutta ja tuotteistamismahdollisuuksia. Mikään tutkituista tuhkanäytteistä ei sellaisenaan täyttänyt "Eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa" annetun asetuksen VNa 591/2006 vaatimuksia. Lähes vaatimusten mukaisia olivat turve-puutuhkat, jotka valittiin tarkempien tutkimusten kohteeksi. Näiden tuhkien jalostukseen käytettiin tutkimuksessa ilmaluokittelua. Luokittelu paransi tuhkan ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön. Kustannustarkastelussa havaittiin tuhkan luokittelun olevan todennäköisesti taloudellisesti kannattavaa, mikäli vaihtoehtona on koko tuhkamäärän sijoittaminen kaatopaikalle. Vuotuiset kokonaiskustannukset tuhkan jalostamiselle ovat noin puolet kaatopaikkasijoituksen kustannuksista, kun karkean jakeen saanto on 60 %. Kehitetyn käsittelykonseptin elinkaaren aikaisia ympäristökuormituksia arvioitiin vertailemalla luonnonmateriaalirakennetta erilaisiin tierakennevaihtoehtoihin, joissa karkeaa lentotuhkajaetta ja luokittelematonta lentotuhkaa on hyödynnetty eri tavoin. Lentotuhkavaihtoehdoissa säästyi luonnonmateriaaleja ja polttoainetta, mutta energian kulutus ja päästöt ilmaan olivat suurempia. Elinkaaritarkastelun perusteella tutkittuja tierakenteita ei voida laittaa selkeään paremmuusjärjestykseen. Työssä tarkasteltiin lisäksi mahdollisuuksia helpottaa tuhkien hyötykäyttöä tuotteistamalla ne EY:n uuden jätepuitedirektiivin (2008/98/EY) mahdollistaman End of Waste -menettelyn (EOW) mukaisesti. Tuotteen on oltava turvallinen sille osoitetuissa käyttökohteissa, joten tuotteistaminen tulee tuskin ainakaan lieventämään tuhkien maarakennuskäytön ympäristökriteereitä nykyisestä. Tuotteistaminen ei myöskään poista laadunvalvonnan tarvetta. Jos tuhkista pystytään kohtuullisin kustannuksin jalostamaan tuotevaatimukset täyttävä materiaali ja samalla parantamaan myös teknisiä käyttöominaisuuksia, tuotteistaminen parantaisi kuitenkin tuhkien asemaa markkinoilla. Kaatopaikkakustannusten kasvu tekisi jalostuksesta nykyistä kannattavampaa ja tukisi näin tuhkien hyötykäyttöä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages104
ISBN (Electronic)978-951-38-7318-9
ISBN (Print)978-951-38-7317-2
Publication statusPublished - 2009
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Research Notes
Number2499
ISSN1235-0605

Fingerprint

Coal Ash

Keywords

  • fly ash
  • classification
  • earth construction
  • productisation

Cite this

Korpijärvi, K., Mroueh, U-M., Merta, E., Laine-Ylijoki, J., Kivikoski, H., Järvelä, E., ... Mäkelä, E. (2009). Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Research Notes, No. 2499
Korpijärvi, Kirsi ; Mroueh, Ulla-Maija ; Merta, Elina ; Laine-Ylijoki, Jutta ; Kivikoski, Harri ; Järvelä, Eliisa ; Wahlström, Margareta ; Mäkelä, Esa. / Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2009. 104 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2499).
@book{360a868dc63346beb38eab376ad11a75,
title = "Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennusk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n",
abstract = "Tutkimuksen tavoitteena oli jalostaa energiantuotannon tuhkista tuotteita maarakennusk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. Esimerkkivoimalaitoksilta ker{\"a}ttyjen tuhkan{\"a}ytteiden avulla selvitettiin tuhkien ymp{\"a}rist{\"o}kelpoisuutta ja teknist{\"a} soveltuvuutta maarakennusk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n sek{\"a} mahdollisuuksia ko. ominaisuuksien parantamiseen jalostamalla. Projektissa tarkasteltiin my{\"o}s tuhkien jalostamisen ekotehokkuutta ja tuotteistamismahdollisuuksia. Mik{\"a}{\"a}n tutkituista tuhkan{\"a}ytteist{\"a} ei sellaisenaan t{\"a}ytt{\"a}nyt {"}Er{\"a}iden j{\"a}tteiden hy{\"o}dynt{\"a}misest{\"a} maarakentamisessa{"} annetun asetuksen VNa 591/2006 vaatimuksia. L{\"a}hes vaatimusten mukaisia olivat turve-puutuhkat, jotka valittiin tarkempien tutkimusten kohteeksi. N{\"a}iden tuhkien jalostukseen k{\"a}ytettiin tutkimuksessa ilmaluokittelua. Luokittelu paransi tuhkan ymp{\"a}rist{\"o}kelpoisuutta ja teknist{\"a} soveltuvuutta maarakennusk{\"a}ytt{\"o}{\"o}n. Kustannustarkastelussa havaittiin tuhkan luokittelun olevan todenn{\"a}k{\"o}isesti taloudellisesti kannattavaa, mik{\"a}li vaihtoehtona on koko tuhkam{\"a}{\"a}r{\"a}n sijoittaminen kaatopaikalle. Vuotuiset kokonaiskustannukset tuhkan jalostamiselle ovat noin puolet kaatopaikkasijoituksen kustannuksista, kun karkean jakeen saanto on 60 {\%}. Kehitetyn k{\"a}sittelykonseptin elinkaaren aikaisia ymp{\"a}rist{\"o}kuormituksia arvioitiin vertailemalla luonnonmateriaalirakennetta erilaisiin tierakennevaihtoehtoihin, joissa karkeaa lentotuhkajaetta ja luokittelematonta lentotuhkaa on hy{\"o}dynnetty eri tavoin. Lentotuhkavaihtoehdoissa s{\"a}{\"a}styi luonnonmateriaaleja ja polttoainetta, mutta energian kulutus ja p{\"a}{\"a}st{\"o}t ilmaan olivat suurempia. Elinkaaritarkastelun perusteella tutkittuja tierakenteita ei voida laittaa selke{\"a}{\"a}n paremmuusj{\"a}rjestykseen. Ty{\"o}ss{\"a} tarkasteltiin lis{\"a}ksi mahdollisuuksia helpottaa tuhkien hy{\"o}tyk{\"a}ytt{\"o}{\"a} tuotteistamalla ne EY:n uuden j{\"a}tepuitedirektiivin (2008/98/EY) mahdollistaman End of Waste -menettelyn (EOW) mukaisesti. Tuotteen on oltava turvallinen sille osoitetuissa k{\"a}ytt{\"o}kohteissa, joten tuotteistaminen tulee tuskin ainakaan lievent{\"a}m{\"a}{\"a}n tuhkien maarakennusk{\"a}yt{\"o}n ymp{\"a}rist{\"o}kriteereit{\"a} nykyisest{\"a}. Tuotteistaminen ei my{\"o}sk{\"a}{\"a}n poista laadunvalvonnan tarvetta. Jos tuhkista pystyt{\"a}{\"a}n kohtuullisin kustannuksin jalostamaan tuotevaatimukset t{\"a}ytt{\"a}v{\"a} materiaali ja samalla parantamaan my{\"o}s teknisi{\"a} k{\"a}ytt{\"o}ominaisuuksia, tuotteistaminen parantaisi kuitenkin tuhkien asemaa markkinoilla. Kaatopaikkakustannusten kasvu tekisi jalostuksesta nykyist{\"a} kannattavampaa ja tukisi n{\"a}in tuhkien hy{\"o}tyk{\"a}ytt{\"o}{\"a}.",
keywords = "fly ash, classification, earth construction, productisation",
author = "Kirsi Korpij{\"a}rvi and Ulla-Maija Mroueh and Elina Merta and Jutta Laine-Ylijoki and Harri Kivikoski and Eliisa J{\"a}rvel{\"a} and Margareta Wahlstr{\"o}m and Esa M{\"a}kel{\"a}",
note = "Project code: 9372",
year = "2009",
language = "Finnish",
isbn = "978-951-38-7317-2",
series = "VTT Tiedotteita - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2499",
address = "Finland",

}

Korpijärvi, K, Mroueh, U-M, Merta, E, Laine-Ylijoki, J, Kivikoski, H, Järvelä, E, Wahlström, M & Mäkelä, E 2009, Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön. VTT Tiedotteita - Research Notes, no. 2499, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön. / Korpijärvi, Kirsi; Mroueh, Ulla-Maija; Merta, Elina; Laine-Ylijoki, Jutta; Kivikoski, Harri; Järvelä, Eliisa; Wahlström, Margareta; Mäkelä, Esa.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2009. 104 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2499).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön

AU - Korpijärvi, Kirsi

AU - Mroueh, Ulla-Maija

AU - Merta, Elina

AU - Laine-Ylijoki, Jutta

AU - Kivikoski, Harri

AU - Järvelä, Eliisa

AU - Wahlström, Margareta

AU - Mäkelä, Esa

N1 - Project code: 9372

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - Tutkimuksen tavoitteena oli jalostaa energiantuotannon tuhkista tuotteita maarakennuskäyttöön. Esimerkkivoimalaitoksilta kerättyjen tuhkanäytteiden avulla selvitettiin tuhkien ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön sekä mahdollisuuksia ko. ominaisuuksien parantamiseen jalostamalla. Projektissa tarkasteltiin myös tuhkien jalostamisen ekotehokkuutta ja tuotteistamismahdollisuuksia. Mikään tutkituista tuhkanäytteistä ei sellaisenaan täyttänyt "Eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa" annetun asetuksen VNa 591/2006 vaatimuksia. Lähes vaatimusten mukaisia olivat turve-puutuhkat, jotka valittiin tarkempien tutkimusten kohteeksi. Näiden tuhkien jalostukseen käytettiin tutkimuksessa ilmaluokittelua. Luokittelu paransi tuhkan ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön. Kustannustarkastelussa havaittiin tuhkan luokittelun olevan todennäköisesti taloudellisesti kannattavaa, mikäli vaihtoehtona on koko tuhkamäärän sijoittaminen kaatopaikalle. Vuotuiset kokonaiskustannukset tuhkan jalostamiselle ovat noin puolet kaatopaikkasijoituksen kustannuksista, kun karkean jakeen saanto on 60 %. Kehitetyn käsittelykonseptin elinkaaren aikaisia ympäristökuormituksia arvioitiin vertailemalla luonnonmateriaalirakennetta erilaisiin tierakennevaihtoehtoihin, joissa karkeaa lentotuhkajaetta ja luokittelematonta lentotuhkaa on hyödynnetty eri tavoin. Lentotuhkavaihtoehdoissa säästyi luonnonmateriaaleja ja polttoainetta, mutta energian kulutus ja päästöt ilmaan olivat suurempia. Elinkaaritarkastelun perusteella tutkittuja tierakenteita ei voida laittaa selkeään paremmuusjärjestykseen. Työssä tarkasteltiin lisäksi mahdollisuuksia helpottaa tuhkien hyötykäyttöä tuotteistamalla ne EY:n uuden jätepuitedirektiivin (2008/98/EY) mahdollistaman End of Waste -menettelyn (EOW) mukaisesti. Tuotteen on oltava turvallinen sille osoitetuissa käyttökohteissa, joten tuotteistaminen tulee tuskin ainakaan lieventämään tuhkien maarakennuskäytön ympäristökriteereitä nykyisestä. Tuotteistaminen ei myöskään poista laadunvalvonnan tarvetta. Jos tuhkista pystytään kohtuullisin kustannuksin jalostamaan tuotevaatimukset täyttävä materiaali ja samalla parantamaan myös teknisiä käyttöominaisuuksia, tuotteistaminen parantaisi kuitenkin tuhkien asemaa markkinoilla. Kaatopaikkakustannusten kasvu tekisi jalostuksesta nykyistä kannattavampaa ja tukisi näin tuhkien hyötykäyttöä.

AB - Tutkimuksen tavoitteena oli jalostaa energiantuotannon tuhkista tuotteita maarakennuskäyttöön. Esimerkkivoimalaitoksilta kerättyjen tuhkanäytteiden avulla selvitettiin tuhkien ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön sekä mahdollisuuksia ko. ominaisuuksien parantamiseen jalostamalla. Projektissa tarkasteltiin myös tuhkien jalostamisen ekotehokkuutta ja tuotteistamismahdollisuuksia. Mikään tutkituista tuhkanäytteistä ei sellaisenaan täyttänyt "Eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa" annetun asetuksen VNa 591/2006 vaatimuksia. Lähes vaatimusten mukaisia olivat turve-puutuhkat, jotka valittiin tarkempien tutkimusten kohteeksi. Näiden tuhkien jalostukseen käytettiin tutkimuksessa ilmaluokittelua. Luokittelu paransi tuhkan ympäristökelpoisuutta ja teknistä soveltuvuutta maarakennuskäyttöön. Kustannustarkastelussa havaittiin tuhkan luokittelun olevan todennäköisesti taloudellisesti kannattavaa, mikäli vaihtoehtona on koko tuhkamäärän sijoittaminen kaatopaikalle. Vuotuiset kokonaiskustannukset tuhkan jalostamiselle ovat noin puolet kaatopaikkasijoituksen kustannuksista, kun karkean jakeen saanto on 60 %. Kehitetyn käsittelykonseptin elinkaaren aikaisia ympäristökuormituksia arvioitiin vertailemalla luonnonmateriaalirakennetta erilaisiin tierakennevaihtoehtoihin, joissa karkeaa lentotuhkajaetta ja luokittelematonta lentotuhkaa on hyödynnetty eri tavoin. Lentotuhkavaihtoehdoissa säästyi luonnonmateriaaleja ja polttoainetta, mutta energian kulutus ja päästöt ilmaan olivat suurempia. Elinkaaritarkastelun perusteella tutkittuja tierakenteita ei voida laittaa selkeään paremmuusjärjestykseen. Työssä tarkasteltiin lisäksi mahdollisuuksia helpottaa tuhkien hyötykäyttöä tuotteistamalla ne EY:n uuden jätepuitedirektiivin (2008/98/EY) mahdollistaman End of Waste -menettelyn (EOW) mukaisesti. Tuotteen on oltava turvallinen sille osoitetuissa käyttökohteissa, joten tuotteistaminen tulee tuskin ainakaan lieventämään tuhkien maarakennuskäytön ympäristökriteereitä nykyisestä. Tuotteistaminen ei myöskään poista laadunvalvonnan tarvetta. Jos tuhkista pystytään kohtuullisin kustannuksin jalostamaan tuotevaatimukset täyttävä materiaali ja samalla parantamaan myös teknisiä käyttöominaisuuksia, tuotteistaminen parantaisi kuitenkin tuhkien asemaa markkinoilla. Kaatopaikkakustannusten kasvu tekisi jalostuksesta nykyistä kannattavampaa ja tukisi näin tuhkien hyötykäyttöä.

KW - fly ash

KW - classification

KW - earth construction

KW - productisation

M3 - Report

SN - 978-951-38-7317-2

T3 - VTT Tiedotteita - Research Notes

BT - Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Korpijärvi K, Mroueh U-M, Merta E, Laine-Ylijoki J, Kivikoski H, Järvelä E et al. Energiantuotannon tuhkien jalostaminen maarakennuskäyttöön. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2009. 104 p. (VTT Tiedotteita - Research Notes; No. 2499).