Morten B. Jensen
Ny behandlingsmetode av farlig avfall med CO2-rik røykgass Morten Breinholt Jensen Farlig avfallskonferansen 2015 17. og 18. september NOAHs virksomhet i dag Nordens største behandlingsanlegg for farlig uorganisk avfall Gjennomprøvde, dokumenterte og internasjonalt anerkjente behandlingsløsninger Farlig avfall (Under kote 0): Ordinære masser (Over kote 0): Asker fra forbrenningsanlegg Forurenset grunn (husholdningsavfall) Bygg avfall Syrer og baser Sedimenter Produksjons og industriavfall Nøytraliseringsprosessen på Langøya H2SO4 + CaO/flyveaske → CaSO4 + nøytralisert flyveaske Dagens mottak • • 200 000 m3/år 25 % H2SO4 300 000 tonn flyveaske/år Egenskaper til flyveaske • Flyveaske er farlig avfall • Flyveaske inneholder • 5-20 % CaO (pH 12.2-12.4) • 1-3 % tungmetaller Løselighet av metallhydroksider som funksjon av pH • Utlaking av tungmetaller er høy i surt og basisk miljø • pH må senkes for å stabilisere flyveaske • CO2 er en utmerket syre for å nøytralisere flyveaske • CO2 + CaO → CaCO3 Flyveaske Mulige reaksjonsveier 1) Tørr flyveaske– krever høye temperaturer (>400 oC) • CO2(g) + CaO(s) → CaCO3(s) 2) Flyveaske i slurry – diffusjonsbegrenset, ekstremt langsomme reaksjoner 3) Fuktet flyveaske – rask reaksjon og fungerer ved romtemperatur. Vannfasereaksjon: • CO2(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(l) Innledende tester - 2013 • Fixed bed-reaktor CO2-sensor • Ideell reaktor for å måle reaksjonshastigheter Gass ut • Flyveaske fuktet med vann 1,6 m • 40-60 kg • Gass Gass inn • 18 % CO2 and 82 % argon Resultater CO2-konsentrasjon ut av reaktor (Inn på reaktor er den 18 %) Konklusjon fra innledende tester • Ekstremt rask reaksjon → Kommersielt interessant! • Utlaking av tungmetaller etter karbonatisering er veldig lav • Sammenlignbar med/bedre enn dagens prosess på Langøya (H2SO4) • Labtester viser at karbonatisert flyveaske kan brukes til å stabilisere andre farlig avfallsfraksjoner med høy utlaking av tungmetaller Konklusjon fra innledende tester – fort. • CO2-opptaket ligger i området 50-100 kg/tonn flyveaske • 500 000 tonn flyveaske/år → 25 - 50 000 tonn CO2/år • Tilsvarer utslipp fra 25 000 - 30 000 biler pr år • Fixed bed-reaktor fungerer ikke i stor skala: • Gassen finner “tunneler” gjennom asken • Vanskelig å tømme/fylle effektivt • Etter ca. to år med testing, har vi utviklet en reaktor som sikrer at all aske kommer i kontakt med CO2gass Testprosjekt i Brevik Pilotskalatest med CO2-rik røykgass fra sementindustrien • NOAH fikk ca. MNOK 4 i støtte fra Gassnovas Climitprogram for utesting av om røykgass fra Norcems sementfabrikk kan brukes til å stabilisere flyveaske – Totalt budsjett på MNOK 8 • Samarbeid med Aker Solutions og Norcem • Testingen foregikk i perioden mai-september i 2015 • Installert en blandereaktor (batchreaktor): – Kapasitet på 1500 kg flyveaske – Gassmengde 250-450 m3/time – Gassen kjølt ned til 20-80 oC før den ble introdusert inn på reaktoren Reaktoren i Brevik/Norcem Typisk reaksjonsforløp CO2-kons i røykgass: 18-19 % Gassmengde: 300 Nm3/h Mengde flyveaske: 1450 kg Oppsummering – og veien videre Lav utlekking av tungmetaller Kapasitet på ca. 10 000 tonn flyveaske pr år Mulig å oppskalere til reaktorer på 100 000 tonn pr år Reaktoren er robust og kan håndtere fremmedlegemer og variasjoner i asken Anlegget kan utnyttes i industriområder med store CO2 punktutslipp Neste steg (2016-2018): Øke reaktorstørrelse og optimalisere design (skalaøkning 5-7 tonnsreaktor – 50 000 tonn/år) Prosjektere og bygge et pilotanlegg med kontinuerlig inn-/utmating av flyveaske/alkalier «Prosessflyt» - storskalaanlegg Transport av tørr flyveaske til anlegg Fukting av Flyveaske til lager flyveaske - Kontrollert H2-avdrivning - Produksjonsbuffer Karbonatisering av flyveaske Karbonatisert flyveaske til deponi Stabilisering av andre farlig avfallsfraksjoner 2025 Utviklingsprosjekter Utvinning av salt fra karbonatisert flyveaske Utvinning av Zn fra karbonatisert flyveaske Takk for oppmerksomheten!
© Copyright 2024