Ny behandlingsmetode av farlig avfall med CO 2 -rik røykgass

Transkript

1 Ny behandlingsmetode av farlig avfall med CO 2 -rik røykgass Morten Breinholt Jensen Farlig avfallskonferansen og 18. september

2 NOAHs virksomhet i dag Nordens største behandlingsanlegg for farlig uorganisk avfall Gjennomprøvde, dokumenterte og internasjonalt anerkjente behandlingsløsninger Farlig avfall (Under kote 0): Asker fra forbrenningsanlegg (husholdningsavfall) Syrer og baser Produksjons og industriavfall Ordinære masser (Over kote 0): Forurenset grunn Bygg avfall Sedimenter

3 Nøytraliseringsprosessen på Langøya H 2 SO 4 + CaO/flyveaske CaSO 4 + nøytralisert flyveaske Dagens mottak m 3 /år 25 % H 2 SO tonn flyveaske/år

4 Egenskaper til flyveaske Flyveaske er farlig avfall Flyveaske inneholder 5-20 % CaO (ph ) 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 CO 2 er en utmerket syre for å nøytralisere flyveaske CO 2 + CaO CaCO 3 Flyveaske

5 Mulige reaksjonsveier 1) Tørr flyveaske krever høye temperaturer (>400 o C) CO 2(g) + CaO (s) CaCO 3(s) 2) Flyveaske i slurry diffusjonsbegrenset, ekstremt langsomme reaksjoner 3) Fuktet flyveaske rask reaksjon og fungerer ved romtemperatur. Vannfasereaksjon: CO 2(aq) + Ca(OH) 2(aq) CaCO 3(s) + H 2 O (l)

6 Innledende tester Fixed bed-reaktor Ideell reaktor for å måle reaksjonshastigheter CO 2 -sensor Gass ut Flyveaske fuktet med vann kg 1,6 m Gass 18 % CO 2 and 82 % argon Gass inn

7 CO 2 -konsentrasjon ut av reaktor (Inn på reaktor er den 18 %) Resultater

8 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 (H 2 SO 4 ) Labtester viser at karbonatisert flyveaske kan brukes til å stabilisere andre farlig avfallsfraksjoner med høy utlaking av tungmetaller

9 Konklusjon fra innledende tester fort. CO 2 -opptaket ligger i området kg/tonn flyveaske tonn flyveaske/år tonn CO 2 /år Tilsvarer utslipp fra 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 CO 2 - gass

10 Testprosjekt i Brevik Pilotskalatest med CO 2 -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 m 3 /time Gassen kjølt ned til o C før den ble introdusert inn på reaktoren

11 Reaktoren i Brevik/Norcem

12 Typisk reaksjonsforløp CO 2 -kons i røykgass: % Gassmengde: 300 Nm 3 /h Mengde flyveaske: 1450 kg

13 Oppsummering og veien videre Lav utlekking av tungmetaller Kapasitet på ca tonn flyveaske pr år Mulig å oppskalere til reaktorer på tonn pr år Reaktoren er robust og kan håndtere fremmedlegemer og variasjoner i asken Anlegget kan utnyttes i industriområder med store CO 2 punktutslipp Neste steg ( ): Øke reaktorstørrelse og optimalisere design (skalaøkning 5-7 tonnsreaktor tonn/år) Prosjektere og bygge et pilotanlegg med kontinuerlig inn-/utmating av flyveaske/alkalier

14 «Prosessflyt» - storskalaanlegg Transport av tørr flyveaske til anlegg Fukting av flyveaske Flyveaske til lager - Kontrollert H 2 -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

15 Takk for oppmerksomheten!