Søknad om tillatelse til bruk av flyveaske i forsøk med CO 2 fra røykgass

Søknad om tillatelse til bruk av flyveaske i forsøk med CO 2 fra røykgass 11. juli 2016 1

Innhold 1 SAMMENDRAG... 3 2 INNLEDNING... 5 2.1 Bakgrunn... 5 2.2 Omsøkt tiltak... 5 2.3 Søknadens struktur og innhold... 6 3 INFORMASJON OM VIRKSOMHETEN... 7 4 TESTANLEGGET BELIGGENHET OG RAMMER... 9 4.1 Lokalisering av testanlegget... 9 4.2 Reguleringsmessige forhold... 10 4.3 Energiforbruk... 11 4.4 Utslipp til nærmiljø og resipient... 11 4.5 Testperiode... 12 5 GJENNOMFØRING AV FORSØKET... 13 5.1 Innledning... 13 5.2 Litt om kjemiske reaksjoner og prosessen... 13 5.3 Anleggsbeskrivelse... 14 5.4 Evalueringsparametere... 16 5.5 Forbehandling... 17 5.5.1 Forbehandling av røykgass... 17 5.5.2 Forbehandling av flyveaske... 17 5.6 Drift og overvåking... 17 5.7 Disponering av sluttprodukt... 17 5.8 Transportveger og forventet trafikkbelastning... 17 5.9 Anvendelse av prosjektets resultat... 18 6 FREMDRIFT OG ORGANISERING... 19 7 ANSVAR OG FINANSIELL SIKKERHET... 21 7.1 Ansvarsforhold... 21 7.2 Finansiell sikkerhet... 21 8 MILJØKONSEKVENSER... 22 9 HELSE, MILJØ OG SIKKERHET... 23 9.1 Risikovurdering... 23 9.2 SJA og HMS... 23 9.3 Driftsinstruks... 23 10 RAPPORTERING... 24 Vedlegg Vedlegg 1: Risikoanalyse Vedlegg 2: Spredningsberegning for et nytt midlertidig avkast for delstrøm fra streng 2 (SINTEF Molab, datert 23.5.2016) 2

1 SAMMENDRAG NOAH søker med dette om tillatelse til gjennomføring av et forsøk hvor flyveaske fra avfallsforbrenningsanlegg (uorganisk farlig avfall) skal benyttes til fangst av CO 2 fra røykgassutslippet ved Norcems sementfabrikk i Brevik. Det er gjennomført en rekke småskalatester av aktuell prosess, og NOAH har et behov for testing av samme prosess i et oppskalert testanlegg. Drift av et oppskalert testanlegg er nødvendig for videre testing av prosessmessige forhold og rene teknisk/mekaniske utfordringer av vital betydning for fremtidig design av et fullskala-anlegg. I 2015 ble det gjennomført et testprogram i mindre omfang ved Norcems sementfabrikk i Brevik, der det ble bygd en reaktor for testing av om CO 2 i røykgassen fra Norcems sementproduksjon kan benyttes til stabilisering av flyveaske. Som det er redegjort for i NOAHs sluttrapport fra testen (Forsøk med røykgass og flyveaske Sluttrapport, datert 16.12.2015), ga testen svært lovende resultater. De viktigste er - CO 2 -opptaket i flyveasken er i området 60-90 kg CO 2 pr. tonn flyveaske. Forsøkene så langt indikerer at et fullskala anlegg med kapasitet på 500.000 t flyveaske vil kunne fange i størrelsesorden 40-50.000 t CO 2 pr. år. - Testet prosess er en tørr prosess uten utslipp til grunn, sjø eller luft. Oppsummert viser alle gjennomførte tester at flyveaske kan være godt egnet for fangst av CO 2 i røykgassutslippet fra sementfabrikken. Testen som ble gjennomført i 2015 var støttet av Forskningsrådet/Gassnova via CLIMITprogrammet. For omsøkt test som skal gjennomføres i 2016-17 er det også søkt om støtte fra Gassnova. Reaktoren som skal benyttes i forsøkene er en såkalt batchreaktor med kapasitet til å behandle ni tonn fuktet flyveaske pr. batch. Det legges opp til testing av fire til fem batcher pr. dag, som tilsvarer en mengde på inntil 40-50 tonn pr. dag. Testanlegget vil driftes inntil fem arbeidsdager i uka mellom kl. 07-19. Det planlegges testing av CO 2 -fangst med en totalmengde på inntil 6000 tonn flyveaske i en testperiode på 7 måneder. Potensialet for CO 2 -mengde som bindes til flyveasken er ca. 500-600 tonn basert på testresultatene fra 2015. Testanlegget består av følgende hovedkomponenter: Overføringsledning for røykgass fra Norcems Streng 2 til kjøler plassert på tomten til testanlegget. Kjølesystem for senkning av røykgassens temperatur til 30 C med kapasitet 2500 Nm 3 /h. System for oppsamling og håndtering av kondensat fra røykgassen. Telt for mottak av fuktet flyveaske fra Langøya. Matesystem for transportbånd. Transportbånd (innkapslet). Reaktor for fangst av CO 2 fra røykgassen. Utlastingssystem for karbonatisert flyveaske, karbonatisert flyveaske lastes til krokcontainer. 3

Telt for mellomlagring av karbonatisert flyveaske før transport til deponi for farlig avfall på Langøya, alternativt utendørs oppstilling av fylte containere lukket med presenning. Diverse måleutstyr for prosessovervåking Tiltransport av forbehandlet flyveaske og returtransport til Langøya vil skje i krokcontainere med volum 25 m 3. All forbehandling av flyveasken vil skje på Langøya. Telt(ene) vil plasseres på kombinert asfaltert/støpt dekke. Dersom det i stedet brukes lukkede containere for karbonatisert flyveaske, vil også disse plasseres på kombinert asfalt/støpt dekke. Reaktor vil plasseres på betongdekke med sarg i betong som vil lede evt. påvirket nedbør til tett tank. Som en del av forberedelsene til forsøkene er det utført en risikoanalyse med hovedfokus på HMS-relaterte forhold. Denne analysen sammen med de tiltak som iverksettes og erfaringene fra testen i 2015 har avdekket at omsøkt test ikke gir utslipp verken til luft, sjø eller grunn. Det er heller ikke avdekket andre negative miljøkonsekvenser. Vi viser her også til vedlagt spredningsberegning for utslipp fra reaktor, utført av SINTEF Molab. Omsøkt test er et viktig trinn i NOAHs utvikling av et fullskala anlegg for fangst av CO 2 fra industrielle punktutslipp. NOAHs målsetning er at metoden skal være kommersiell utnyttbar. Resultatene fra omsøkt test vil benyttes som grunnlag for prosessdesign, utarbeidelse av dimensjoneringskriterier og gi føringer for materialkrav for ulike prosesstrinn. Hensikten med omsøkt test er videre å verifisere at prosessen er oppskalerbar og etablere et kunnskapsgrunnlag om drift og HMS med tanke på oppskalering til en fullskalaprosess. 4

2 INNLEDNING 2.1 Bakgrunn NOAH mottar i dag ca. 300 000 tonn flyveaske pr. år fra forbrenning av avfall. Flyveasken benyttes i dag til nøytralisering av fortynnet svovelsyre fra Kronos Titan samtidig med at tungmetallene i flyveasken stabiliseres. Som redegjort for i vår Søknad om tillatelse til gjennomføring av forsøk med røykgass og flyveaske (27.2.2015), har NOAH siden 2013 arbeidet med å utvikle en prosess som benytter flyveaske til fangst av CO 2 -gass fra industrielle punktutslipp. Det er gjennomført analyser, laboratorieforsøk og pilotforsøk ved vårt anlegg på Langøya. I 2015 ble det også gjennomført et testprogram ved Norcems sementfabrikk i Brevik, der det ble bygd en reaktor for testing av om CO 2 i røykgassen fra Norcems sementproduksjon kan fanges i flyveasken. Testen ble gjennomført i perioden 1. mai 1. september 2015 med utgangspunkt i Miljødirektoratets tillatelse datert 20.4.2015 (Miljødirektoratets ref. 2013/541). Hensikten med denne første testingen ved Norcems anlegg var å få et grunnlag for å vurdere videre utvikling av en fullskalareaktor med kapasitet til fangst av 40 000-50 000 tonn CO 2 pr. år. Som beskrevet i vår sluttrapport fra testen ved Norcems anlegg (Forsøk med røykgass og flyveaske Sluttrapport, datert 16.12.2015), ga testen svært lovende resultater. De viktigste er - CO 2 -opptaket i flyveasken er i området 60-90 kg CO 2 pr. tonn flyveaske. - Testet prosess er en tørr prosess uten utslipp til grunn, sjø eller luft. Oppsummert viser alle gjennomførte tester at flyveaske kan være godt egnet for fangst av CO 2 fra røykgassutslippet til sementfabrikken. Som redegjort for i sluttrapporten fra testen i 2015, ønsker NOAH å fortsette arbeide med å utvikle fangst av CO 2 i flyveaske gjennom karbonatisering av flyveaske. På sikt kan det være aktuelt å benytte andre alkalier til fangst av CO 2, men utprøving av dette er ikke aktuelt i omsøkt test. Testingen har hittil vært gjennomført i småskala, og NOAH har et behov for testing av samme prosess i et oppskalert testanlegg. Drift av et oppskalert testanlegg er nødvendig for videre undersøkelse av prosessmessige forhold og rene teknisk/mekaniske utfordringer av vital betydning for design av et fullskala-anlegg. Hensikten er videre å verifisere at prosessen er oppskalerbar og etablere et kunnskapsgrunnlag om drift og HMS med tanke på oppskalering til en fullskalaprosess. Den tidsbegrensede testen vil gjennomføres i et tett samarbeid mellom Norcem og NOAH. Resultatene vil avgjøre om det er aktuelt å arbeide videre med denne metoden for fangst av CO 2 fra røykgassen til Norcem. 2.2 Omsøkt tiltak Med hjemmel i Forurensningslovens 29 søker NOAH med dette om tillatelse til gjennomføring av en tidsavgrenset test med fangst av CO 2 fra røykgassen fra Norcems sementfabrikk i Brevik ved bruk av flyveaske fra forbrenningsanlegg for ordinært avfall. Gjennomføring av testen innebærer 5

Transport av forbehandlet flyveaske fra NOAHs ordinære mottak på Langøya til Norcems fabrikkområde i Dalen pukkverk Etablering og drift av anlegg for fangst av CO 2 med mottak og bruk av farlig avfall (flyveaske) Returtransport av karbonatisert flyveaske m/co 2 til deponi for farlig avfall på Langøya. Denne nye testen omfatter forsøk med fangst av CO 2 med bruk av inntil ca. 6 000 tonn flyveaske. Forventet mengde CO 2 som vil fanges i flyveasken i omsøkt test er 500-600 tonn. Testen er planlagt gjennomført innenfor en tidsramme på sju måneder i perioden 1. mai til 1. desember 2017. Miljødirektoratet vil bli informert ved eventuell endring av oppstartstidspunkt. Testingen vil uansett pågå i inntil sju måneder. Den overordnede hensikten med forsøket er å samle erfaringer fra et oppskalert forsøksanlegg som grunnlag for videre prosessutvikling. NOAH har forventning om at prosessen med fangst av CO 2 i flyveaske kan utnyttes til permanent binding av CO 2 fra industrielle punktutslipp. Prosessen vurderes å ha potensial som et viktig klimatiltak. 2.3 Søknadens struktur og innhold Søknadens struktur og innhold er i hovedsak i samsvar med direktoratets «Veileder for søknad om tillatelse til virksomhet etter forurensningsloven» (TA 3006/2012). Forsøksanlegget vil ikke gi permanente eller nye utslipp, og en del momenter i veilederen anses derfor ikke som relevante. 6

3 INFORMASJON OM VIRKSOMHETEN Tabell 3.1 Bedriftsinformasjon søker Navn Besøksadresse Postadresse E-postadresse NOAH AS Havnegaten 7, 3081 Holmestrand Postboks 307, 3081 Holmestrand post@noah.no Organisasjonsnummer 984902980 NACE-kode 38.210 Behandling og disponering av ikkefarlig avfall 38.220 Behandling og disponering av farlig avfall 38.320 Sortering og bearbeiding av avfall for materialgjenvinning NOSE-kode 109.07.00 Fysisk-kjemisk og biologisk avfallsbehandling (annen avfallsbehandling) Kontaktperson Kjetil Hansen: tlf: 33 09 95 00/966 27 923 e-post: kjh@noah.no Tabell 3.2 Sted for gjennomføring av test Lokalitet Eier Kommune/kommunenr. Dalen pukkverk Norcem AS Gårds- og bruksnummer Gnr/bnr 76/1 UTM-sone 32 Porsgrunn kommune/0805 Koordinater, Euref 89 Nord 6547394, Øst - 539038 Kontaktperson Kjetil Hansen: tlf: 33 09 95 00/966 27 923 e-post: kjh@noah.no Tabell 3.3 Aktuelle lokalaviser for kunngjøring Navn Adresse E-postadresse Telemarksavisa Postboks 2833 Kjørbekk, 3702 desken@ta.no Skien Varden Postboks 2873 Kjørbekk, 3702 annonse@varden.no Skien Porsgrunn Dagblad Postboks 140, 3901 Porsgrunn redaksjon@pd.no 7

Tabell 3.5 Liste over særlig berørte og aktuelle høringsparter Navn Adresse Kontakt Telefonnr. E-post Norcem AS Lilleakervn. 2B Per Brevik 22 87 84 00 per.brevik@heidelbergcement.com 0283 Oslo Porsgrunn kommune Postboks 128, Rådmannen 35 54 70 00 3901 Porsgrunn Gassnova Dokkveien 10, postmottak@gassnova.no 3920 Porsgrunn Sandøya Vel c/o Jørn Eriksen Sofiebakken 1 oyvindrisberg@gmail.com j-erikse@online.no 3950 Brevik Krabberødstrand Vel Knut Schüller knut.schuller@hotmail.com Brevik Vel Postboks 42 Johnny johnny@brevikvel.com 3991 Brevik Fåberg Zero Youngstorvet 1, zero@zero.no 0181 Oslo Vern om Grenland Jan Erik Parr vernomgrenland@1337.no Fellesforum for Heistad, Brattås og Skjelsvik Øvre Lundeveg 115, 3941 Porsgrunn Arne Møen 91 57 67 57 Arnemoen65@gmail.com Naturvernforbundet i Grenland Vetle Mulesvei 16, 3944 Porsgrunn elisabeth.ryen@gmail.com Norges Kurt kurt@nmf.no Miljøvernforbund Oddekalv Bellona Olaf Brastad 23 23 46 00 info@bellona.no 8

4 TESTANLEGGET BELIGGENHET OG RAMMER 4.1 Lokalisering av testanlegget Figur 4.1-4.2 viser testanleggets beliggenhet i Dalen pukkverk. Testanlegget vil plasseres på opparbeidet plass øst/nordøst for eksisterende steinlager i pukkverket. Det er i dag ingen aktivitet på det aktuelle arealet. Arealet ligger på et lavt nivå godt under tilstøtende terreng til pukkverket. Anlegget vil ikke være synlig fra omgivelsene. Laveste del av tomten har beliggenhet på i underkant av kt. 50, mens øvre nivå (mottaksområdet) har en beliggenhet på ca. kt. 60 eller høyere. Figur 4.1: Dalen pukkverk på Eidangerhalvøya sør for Porsgrunn (Kartkilde: www.porsgrunn.kommune.no). 9

Figur 4.2: Plassering av omsøkt testanlegg for fangst av CO 2 i Dalen pukkverk. Adkomstveg er vist med hvit stiplet linje. 4.2 Reguleringsmessige forhold I fig. 4.3 er det vist utsnitt fra kommuneplanens arealdel (26.03.2015), som dekker den aktuelle delen av fabrikkområdet. Arealet (K60) er i kommuneplanen avsatt til kombinert bebyggelse og anlegg, råstoffutvinning/næring. Figur 4.3: Utsnitt fra kommuneplanens arealdel (26.3.2015) 10

Det er ikke utarbeidet reguleringsplan for det aktuelle testområdet. Etter avtale med Porsgrunn kommune, vil det for etablering av testanlegget sendes melding om tiltak til kommunen. 4.3 Energiforbruk Forsøket vil kreve bare små mengder elektrisk energi, og NOAH har anslått maksimalt effektbehov til 150 kw. Energien går til drift av prosessutstyr samt til belysning av området. Særskilte energisparetiltak anses ikke relevant for denne testen pga. lavt samlet energiforbruk i testperioden. Effektbehovet i ordinær drift er estimert til lavere enn 50 kw. 4.4 Utslipp til nærmiljø og resipient Testen er ikke forventet å gi utslipp til vann eller grunn. Mellomlagring av flyveaske før CO 2 - reaktor og lagring av flyveaske etter behandling i CO 2 reaktoren vil skje på separate steder, se figur 5.2. Evt. avrenning fra området under reaktoren vil samles opp i tett tank og transporteres til Langøya sammen med behandlet flyveaske. Mens forsøket pågår vil en del av utslippet som normalt foregår fra Norcems skorstein overføres til anleggets lokale utslippsrør. Røykgassen som slippes ut i testanleggets utslippsrør, vil ha redusert innhold av CO 2 sammenliknet med det ordinære utslippet av røykgass fra Norcems pipe. Resultatene fra innledende forsøk dokumenterer dette, da tilnærmet halvparten av CO 2 -innholdet reagerer og bindes i flyveasken. En tilleggseffekt av CO 2 -fangstprosessen er ut fra resultatene i småskalatestene en reduksjon av SO 2 /NO x i størrelsesorden 20-30 prosent. Det totale utslippet vil således være redusert når testanlegget er i drift. Testanleggets utslippsrør vil klamres til eksisterende bygg som vist i figur 5.2. Utslippspunktet vil legges på kt. +80, dvs. ca. seks meter lavere enn topp eksisterende pipe (kt. +86) ved Norcems fabrikk. SINTEF Molab har gjennomført en spredningsmodellering av utslippet til luft, og rapport fra spredningsberegningen er gitt i vedlegg 2 til denne søknad. Spredningsberegningen er gjennomført for et nytt midlertidig avkast for delstrøm fra streng 2, se også figur 5.2. I beregningen er det benyttet timevise lokale værdata for et helt år, data for lokalt terreng, samt data for lokal luftkvalitet for beregning av maksimale bakkekonsentrasjoner. Det er kun beregnet hvilket bidrag dette ene utslippspunktet gir til bakkekonsentrasjon. Rapporten viser at utslippet med de dominerende lokale vindretninger ikke vil få virkning for tilstøtende bebyggelse. Generelt vil største bidrag til timemiddel og døgnmiddel være innenfor 100 m fra den midlertidige skorsteinen tilknyttet testanlegget, mens største bidrag til årsmiddel vil være 200 til 400 m sørvest for skorsteinen. Luftkvalitetskriteriet for SO 2 døgnmiddel er 20 μg/m 3, og største beregnede bidragsverdi er 8 μg/m 3 innenfor bedriftens område, og < 2 μg/m 3 i boområder. Luftkvalitetskriteriet for NO 2 timemiddel er 100 μg/m 3, og største beregnede bidragsverdi er 13 μg/m 3. Bidragene til årsmiddel er minimale (<0,1 μg/m 3 for NO 2 ). 11

4.5 Testperiode Testanlegget vil prosjekteres og bygges høsten/vinteren 2016-17. Det er planlagt at anlegget skal være tilgjengelig i inntil sju måneder fra 1. mai til 1. desember 2017. Miljødirektoratet vil bli informert ved eventuell endring av oppstartstidspunkt. Testingen vil uansett pågå i inntil sju måneder. Anlegget vil ikke være i kontinuerlig drift i perioden, men NOAH ønsker å gjennomføre tester gjennom ulike årstider. 12

5 GJENNOMFØRING AV FORSØKET 5.1 Innledning NOAH har de siste to årene arbeidet med å utvikle en prosess for fangst og permanent binding av CO 2 gass ved bruk av flyveaske fra avfallsforbrenningsanlegg. Analyser, laboratorieforsøk og pilotforsøk så langt viser at flyveaske kan oppta så mye som 60-90 kg CO 2 pr tonn flyveaske. Høsten 2014 ble det utført omfattende forsøk på Langøya, der en 90 liters reaktor ble benyttet til å blande CO 2 gass (18 prosent) med flyveaske. Reaktoren ga meget god kontakt mellom gass og aske, og resultatene fra dette pilotforsøket dannet grunnlaget for at NOAH i 2014 fikk støtte fra Forskningsrådet/Gassnova til å gjennomføre et testprogram via CLIMIT programmet. Testprogrammet ble gjennomført i 2015, se søknad til Miljødirektoratet om tillatelse til gjennomføring av test datert 27.2.2015 og rapport om resultatene fra forsøket, datert 16.12.2015. Basert på resultatene fra forsøket i 2015, ser NOAH et stort behov for å videreutvikle prosess og anleggskomponenter gjennom en ny forsøksserie med lengre varighet og med økt volumstrøm gjennom anlegget. Drift av et oppskalert testanlegg er nødvendig for videre testing og utvikling av prosessmessige forhold og rene teknisk/mekaniske utfordringer av vital betydning for design av et fullskala-anlegg. Målet med NOAHs prosess- og anleggsutvikling er å finne frem til en metode for fangst og permanent binding av CO 2 fra industrielle punktutslipp. 5.2 Litt om kjemiske reaksjoner og prosessen Flyveaske er basisk pga. høyt innhold av CaO. Ved å fukte flyveaske med tilstrekkelig mengde vann, kan CO 2 absorberes ved romtemperatur (Ca(OH) 2 + CO 2 -> CaCO 3 + H 2 O). Prosessen bidrar til å senke ph i flyveasken, som igjen medfører at utlaking av tungmetaller reduseres. Reaktoren som skal benyttes i forsøkene, er en såkalt batchreaktor med kapasitet til å behandle ni tonn flyveaske pr. batch. Det legges opp til testing av inntil fire batcher pr. dag. Testanlegget vil driftes inntil fem arbeidsdager i uka mellom kl. 07-19. Basert på testresultatene fra 2015 forventes det at 6 000 tonn flyveaske vil kunne binde 500-600 tonn CO 2 fra Norcems røykgass i testperioden. Utformingen av reaktoren er slik at den skal kunne tåle fremmedlegemer i flyveaske uten driftsforstyrrelser og uten å gå i stykker. I tillegg skal reaktoren tåle å håndtere ekstra vann som dannes under reaksjonen og evt. vann fra røykgassen. Tekniske løsninger for effektivisering av innmating av flyveaske, innblanding av CO 2 og tømming av reaktor for karbonatisert flyveaske er sentrale oppfølgingstemaer i testen. Røykgassen fra Norcems anlegg har for høy temperatur til å kunne benyttes direkte til karbonatisering av flyveaske. I tillegg inneholder den for mye vanndamp. Gassen må derfor kjøles til 20-40 o C før den føres inn i reaktor, og eget kjøleanlegg vil bygges som en del av testanlegget. Kondensat vil tappes ut fra kjøletrinnet og fra lavpunkter i røykgassledningen og samles opp i tette beholdere som transporteres til NOAHs anlegg på Langøya. 13

5.3 Anleggsbeskrivelse Flytskjema for testanlegget er vist i figur 5.1. Fig. 5.1: Flytskjema for testanlegg Hovedprosessenheter og omtrentlig plassering av disse er vist i figur 5.2. All forbehandling av flyveasken (fukting) vil skje på Langøya. Testanlegget består av følgende hovedkomponenter: - Overføringsledning for røykgass fra Norcems Streng 2 til kjøler plassert på tomten til testanlegget. - Kjølesystem for senkning av røykgassens temperatur til 30 C med kapasitet 2500 Nm 3 /h. - System for oppsamling og håndtering av kondensat fra røykgassen. - Mottakstelt for mottak av fuktet flyveaske fra Langøya. - Matesystem for transportbånd. - Transportbånd (innkapslet). - Reaktor for fangst av CO 2 fra røykgassen. - Utlastingssystem for karbonatisert flyveaske. - Telt for mellomlagring av karbonatisert flyveaske før transport til deponi for farlig avfall på Langøya, evt. mellomlager i lukkete containere utendørs. - Diverse måleutstyr for prosessovervåking. 14

Transport av flyveaske fra mottakshall til matekasse og transport fra reaktor til mellomlager for karbonatisert flyveaske vil skje med hjullaster. Containerne vil plasseres kombinert asfalt/støpt dekke. Reaktor vil plasseres på betongdekke med sarg i betong som vil lede evt. påvirket nedbør til tett tank. Flyveasken vil transporteres lukket til testanlegget med bil. Etter lossing av fuktet flyveaske, vil bilen laste opp karbonatisert flyveaske og transportere denne tilbake til Langøya. Dette gir en kostnadseffektiv transport. Det vil maksimalt lagres totalt 500 tonn flyveaske på testområdet (inkludert karbonatisert flyveaske). Reaktoren er en batch-reaktor, der fuktet flyveaske transporteres med transportbånd til toppen av reaktoren, se figur 5.2. Toppen av reaktoren gis en tett utførelse. Etter at reaktoren er fylt med flyveaske, stenges innmatingslukene, og gassen fødes inn i bunnen av reaktoren kontinuerlig med kapasitet i området 1500-2500 Nm 3 /h. Gassen trekkes ut av reaktoren med undertrykk som etableres av vifte på utslippsrøret nedstrøms reaktoren og ledes i eget rør til utslippspunkt over tak som vist i figur 5.1 og 5.2. Undertrykket som etableres i reaktoren i forbindelse med avgass-systemet vil hindre at bl. a. CO (karbonmonoksid), SO x og NO x lekker ut fra reaktoren. Anlegget er forriglet med røykgassviften nedstrøms reaktoren, slik at gasstrømmen til kjølesystem og reaktor stoppes automatisk ved feil eller for lite undertrykk i reaktoren over flyveasken. Under forsøket overvåkes avgassen ut av reaktoren kontinuerlig for CO 2. Når konsentrasjonen av CO 2 i utgående gass når samme konsentrasjon som i gassen inn på reaktoren, er den fuktede flyveasken ferdig karbonatisert. Den karbonatiserte flyveasken tømmes deretter ut fra bunnen av reaktoren direkte ned i container (med lokk). Det er planlagt gjennomført 4-5 tester pr. dag, som tilsvarer 40-50 tonn flyveaske pr. dag. Størrelsen på batchreaktoren vil være ca. 7-8 m 3, som tilsvarer en kapasitet på ca. 9 tonn fuktet flyveaske pr. batch. Antatt behandlingstid pr. batch er ca. 1 time. Endelig design av både reaktor og gasskjøleanlegg vil skje høsten 2016. 15

Figur 5.2: Testanleggets oppbygging og plassering 5.4 Evalueringsparametere Følgende evalueringsparatmetere vil prioriteres i testperioden: Krav til oppholdstid for flyveasken Hastigheter for opptak av CO 2 i flyveaske Energiforbruk for karbonatiseringsreaktor Energiforbruk for gasskondisjonering Behov for rengjøring Materialvalg i reaktor og røykgass-system I tillegg er det for videre prosessutvikling viktig å opparbeide driftserfaringer med testanlegget, slik at det kan etableres dekkende prosedyrer for HMS samt vedlikeholdsprogram og rutiner for et fullskalanlegg. 16

5.5 Forbehandling 5.5.1Forbehandling av røykgass Gassen fra Streng 2 transporteres opp til gasskjøleanlegget med vifte, der rørstrekket er estimert til ca. 500 m avhengig av trasevalg. Røykgassen har en temperatur i intervallet 120-280 C avhengig av Norcems produksjon. Gassen kjøles ned før gassen ledes inn på reaktoren. Kondensatvann fra røykgassen samles opp i lukkede beholdere og transporteres tilbake til Langøya. 5.5.2 Forbehandling av flyveaske All flyveaske som brukes i testanlegget er forbehandlet på Langøya. Forbehandlingen består i fukting av flyveasken og mellomlagring i minimum tre uker før transport til testanlegget i Dalen pukkverk. Forbehandlingen sikrer utrangering av hydrogengass fra flyveasken. 5.6 Drift og overvåking Det vil utarbeides en driftsinstruks i forbindelse med prosjektering av testanlegget. Resultatet av SJA, HMS og Hazopgjennomgang vil innarbeides i driftsinstruksen. 5.7 Disponering av sluttprodukt Den karbonatiserte flyveasken vil transporteres tilbake til Langøya i lukket bil. På Langøya vil flyveasken deponeres i deponi for farlig avfall. Evt. forurenset vann fra anlegget (kondensat fra røykgass og nedbør som har vært i kontakt med flyveaske) vil transporteres til Langøya og deponeres i deponi for farlig avfall. Fra deponiet vil dette vannet, sammen med øvrige mengde vann fra anlegget på Langøya, bli renset i NOAHs renseanlegg før utslipp til resipient. Evt. uønsket spill av aske vil samles opp og transporteres med bil til Langøya og deponeres i deponi for farlig avfall. 5.8 Transportveger og forventet trafikkbelastning Søknaden innebærer ingen prinsipiell endring i transportmønsteret til/fra Norcem. Transport til/fra anlegget skjer fra Breviksvegen via undergang under jernbanen/nedre del av Hillsveg og videre inn i industriområdet til Norcem gjennom dagens port til gruvene. Den aktuelle atkomsttraseen er vist med stiplet hvit linje i figur 4.2. Det legges opp til 1-2 biler pr. dag som testanlegget er i drift, med maksimalt to biler/dag. I tillegg kommer trafikk knyttet til transport av driftsoperatør(er) og maskinfører. Det anses ikke at denne trafikkbelastningen endrer dagens situasjon for andre brukere av nedre del av Hillsveg inkl. myke trafikanter. 17

5.9 Anvendelse av prosjektets resultat Omsøkt test er et trinn på vegen fra lab-forsøk/småskala test til fullskala anlegg for fangst av CO 2 fra industrielle punktutslipp. NOAHs målsetning er at metoden skal være kommersiell utnyttbar. Resultatene fra omsøkt test vil benyttes som grunnlag for prosessdesign, utarbeidelse av dimensjoneringskriterier og gi føringer for materialkrav for ulike prosesstrinn i et eventuelt fullskala-anlegg. 18

6 FREMDRIFT OG ORGANISERING I Tabell 6.1 og 6.2 er prosjektplan for hele prosjektet presentert (prosjektplanen er delt i to pg a. bedre sidetilpasning). Prosjektet er inndelt i to deler; et forprosjekt og en gjennomføring s - og testfase. Forprosjektet vil i hovedsak bestå av detaljengineering av reaktor og gasskjølesystem. Hovedprosjektet planlegges med oppstart 1. oktober 2016 og avslutning i desember 2017. Ved oppstart bestilles CO 2 - reaktor og gasskjølesystem. Til informasjon har NOAH søkt Gassnova om støtte til etablering av testanlegget Test ingen planlegges gjennomført i perioden 1. mai - 1. desember 2017. Miljødirektoratet v il bli informert ved eventuell endring av oppstartstidspunkt. Testingen vil uansett pågå i inntil sju måneder. Tabell 6.1: Prosjektplan for 2016 Tabell 6.2: Prosjektplan for 2017 Test arbeidene vil foregå på ordinære arbeidsdager i perioden kl. 07-19. 19

Organiseringen av arbeidene er fremgår av organisasjonskart gitt i figur ene 6.1-6.2. Figur 6.1: Organisering av test med fangst av CO 2 Forprosjekt Figur 6.2: Organisering av test med fangst av CO 2 - Gjennomføringsfase 20

7 ANSVAR OG FINANSIELL SIKKERHET 7.1 Ansvarsforhold NOAH AS er totalansvarlig for gjennomføringen av prosjektet, herunder administrasjon, prosjektering, innkjøp, transport til og fra Langøya, bygging, testing og fjerning av anlegget. NOAH leier areal av Norcem for bygging av testanlegg i Dalen pukkverk i Brevik inkl. rørledning for overføring av røykgass fra Norcems Streng 2. For å formalisere samarbeidet med Norcem har partene signert en avtale om disponering av areal, gjennomføring av testen og fjerning av tekniske installasjoner. Hovedprinsippet for fordeling av ansvar er at hver part skal holde den andre part skadesløs i fall noe uønsket skjer. I tillegg til dette gjelder at NOAH som overordnet ansvarlig for testanlegget har alt ansvar ovenfor tredjepart og miljø. 7.2 Finansiell sikkerhet NOAH vil stille en bankgaranti pålydende NOK 300.000 som dekker alle relevante kostnader i forbindelse med håndtering av flyveaske og opprydning av testområdet. 21

8 MILJØKONSEKVENSER Testanlegget vil ikke forurense grunn eller vann. All flyveaske vil håndteres på tett dekke (asfalt eller betong) med oppsamling av evt. avrenning til tett tank som tømmes etter behov. Vannet transporteres til Langøya og behandles i NOAHs renseanlegg for prosessvann. Mottak av flyveaske og mellomlagring av karbonatisert flyveaske vil skje skjermet for vind og nedbør (mottak i telt, mellomlagring av karbonatisert flyveaske i telt eller lukkede containere). Karbonatisert flyveaske vil deponeres i NOAHs deponi for farlig uorganisk avfall på Langøya. Karbonatiseringen vil medføre at den aktuelle flyveasken som deponeres på Langøya etter testen er kjemisk stabil. Testanlegget er plassert i Dalen pukkverk, og den røykgassen som ledes gjennom reaktoren vil slippes ut i eget utslippsrør som klamres til eksisterende bygg som vist i figur 5.2. Denne røykgassen vil i gjennomsnitt ha ca. halvparten av den CO 2 -mengde som er i det ordinære røykgassutslippet fra Norcem. SO 2 /NO x -innholdet vil være redusert med 20-30 %. Luftforurensningen fra Norcems utslipp vil altså reduseres i de perioder som testanlegget er i drift. All kondensat som oppstår i røykgassledningen og kjølesystemet vil samles opp i tette beholdere og transporteres til Langøya. Utover transport til/fra Langøya vil ikke testanlegget ha noen konsekvenser. Påvirkningen på det ytre miljø pga. transport av flyveaske til anlegget anses ikke å være signifikant. Siden anlegget er en midlertidig testinstallasjon, er anlegget ikke å betrakte som et nytt avfallsanlegg etter forskrift om konsekvensutredning. NOAH anser derfor at det ikke foreligger grunnlag for å kreve en komplett miljøkonsekvensutredning. Forsøket anses ikke å komme i konflikt med kravene i naturmangfoldsloven. 22

9 HELSE, MILJØ OG SIKKERHET 9.1 Risikovurdering Det er gjennomført en risikoanalyse i henhold til NOAHs etablerte prosedyrer og rutiner for anlegg (HMS-700 Designspesifikasjoner for HMS). En oppsummering av analysen er vedlagt søknaden, se vedlegg 1. Analysen sammen med de tiltak som iverksettes og erfaringene fra den mindre testen i 2015 har avdekket at denne testen ikke vil gi utslipp til verken luft, vann/sjø eller grunn. Det er heller ikke avdekket andre negative miljøkonsekvenser. Det er derfor vår vurdering at omsøkt test ikke gir grunnlag for en mer omfattende konsekvensutredning. I tillegg til de tiltak som er avdekket fra risikoanalysen vil det bli gjennomført en HAZOP i forkant av oppstart av testen. Hensikten med dette er å sikre at teknisk og operativt grensesnitt mellom Norcem og NOAH er ivaretatt på beste mulige måte. 9.2 SJA og HMS I forkant av testperioden vil det gjennomføres «sikker jobb-analyser» i tråd med NOAHs prosedyrer og rutiner. Alt personell som er involvert i testingen vil gjøres kjent med relevante rutiner og prosedyrer. Drift av testanlegget vil foregå innenfor normal arbeidstid og stedlig testleder og test operatør skal være tilstede i hele testperioden. Testing vil ikke foregå ubemannet. Testområdet er beliggende i Norcems fabrikkområde (Dalen pukkverk) og vil være tydelig merket. Driftspersonell vil være utstyrt med personlig måle- og alarmutstyr (CO-målere) under arbeid ved anlegget. 9.3 Driftsinstruks Det vil bli utarbeidet egen driftsinstruks for drift av anlegget basert på bl. a. SJA-, HMS- og Hazop-analysene. 23

10 RAPPORTERING Etter avslutning av testen vil det utarbeides en sluttrapport. Sluttrapporten vil dokumentere anleggets oppbygging, driftserfaringer med de valgte tekniske løsninger, gjennomføring av ulike tester og oppnådde testresultater. 24