Jäätmekütus

Segaolmejäätmed

Jäätmekütuseks (inglise keeles refuse-derived fuel) nimetatakse enamasti olmejäätmetest valmistatud kindlate omadustega (tükisuurus, tihedus, koostis) kütust. Tootmisprotsess kujutab endast segaolmejäätmetest metalli ja bioloogiliste jäätmete eraldamist mehhaanilis-bioloogilise töötluse teel. Metallid suunatakse taaskasutusse ja anaeroobselt või aeroobselt lagunevad jäätmed, nagu toidujäätmed, stabiliseeritakse komposteerimise teel või suunatakse bioreaktorisse, kus toodetakse biogaasi. Põletamisele minevad jäätmed peenestatakse ja töödeldakse sõltuvalt kütuse tarbija nõudmisest.

Tehnoloogia

Vastavalt jäätmete sorteeritusele, eelnevale ettevalmistusele ja töötlemisele jagatakse jäätmete kui kütuse kasutamine kaheks:

• Masspõletus (incineration) – kogu jäätmete mass suunatakse esialgsel kujul põletusahjudesse. Põletatakse segaolmejäätmeid, samuti tööstus- ja ehitus- ja lammutusjäätmeid. Jäätmeid pole eelnevalt sorteeritud ega töödeldud, eemaldatud on vaid suuremad mittepõlevad esemed.

• Jäätmekütusena põletamine (RDF) – jäätmed on eelnevalt sorteeritud ja vastavalt töödeldud. Võivad olla jahvatatud, purustatud või kokkupressitud kujul.

Esimese meetodi puhul transporditakse töötlemata ja sorteerimata jäätmed otse katlamaja territooriumile, sealt liiguvad jäätmed põletusseadmesse. Tekkinud tuhk suunatakse edasisele töötlemisele või hoiustamisele.

Teise meetodi puhul toimub enne põletamist jäätmete töötlemine ja sorteerimine. Eraldatakse taaskasutuseks kõlblikud materjalid, seejärel töödeldakse jäätmed. Jäätmed kuivatatakse, purustatakse või jahvatatakse ja seejärel pressitakse.

Jäätmekütuse tootmise ja kasutamise eelised

Granuleeritud jäätmekütus

• Jäätmekütuse tootmisel sorteeritakse jäätmed ja eraldatakse taaskasutuseks kõlblik materjal, mida masspõletuse puhul praktiliselt ei tehta. Eraldatakse mustmetallid, mitmesugused värvilised metallid ja mõned plastid.
• Jäätmekütust on võimalik müüa ja eksportida.
• Jäätmekütuse tootmisega ja kasutamisega väheneb prügilatesse ladestavate jäätmete hulk.
• Jäätmekütuse põletamine aitab vähendada taastumatute loodusvarade kasutamist.
• Jäätmekütuse hind on fossiilkütustest odavam.
• Jäätmekütuse kasutamisega kaasneb üldine keskkonnasaaste vähenemine, väheneb kasvuhoonegaaside heide.

Jäätmekütuse kasutamise piirangud

Jäätmekütuse kasutamisel tuleb arvestada mitmete faktoritega, peavad leiduma nii tootjad kui tarbijad, sobivad jäätmed tuleb koguda, töödelda ja ladustada, mis vajavad lisakulutusi. Jäätmekütuse kasutamiseks on energiat tootvatel ettevõtetel vaja läbi viia tehnoloogilisi uuendusi, mis nõuavad omakorda investeeringuid. Ettevõttele peavad investeeringute ja täiendavate kulutuste tegemiseks olema tagatud piisavad jäätmekütuseks sobivate jäätmete kogused .

Põletamine

Jäätmepõletusjaam Rootsis Malmö linnas

Jäätmekütust on võimalik põletada ka koos teiste kütustega. Jäätmekütuse põletamisprotsess näeb kokkuvõtlikult välja selline:

• Jäätmete eeltöötlemine põletusseadme koldesse sisestamiseks.

• Põletamine, mille produktideks on kuumad gaasid, lend- ja koldetuhk.

• Soojusülekanne katlas, kuuma vee või auru tootmine.

• Kahjulike heitmete eraldamine suitsugaasidest.

• Kolde- ja lendtuha käitlemine.

• Puhastatud heitgaaside juhtimine atmosfääri.

Jäätmepõletusseadmed

Modernne põletusseade on suuteline soojus- ja elektrienergiat tootma kõrge kasuteguriga, tagades ühtlasi ka heitgaaside ja lendtuha efektiivse puhastuse ja jäätmemahtude suuremahulise kahanemise, konverteerides jäätmed minimaalse keskkonnamõjuga inertseks tuhaks. Põletusahjud on spetsiaalselt projekteeritud ja varustatud kolde- ja lendtuha ja suitsugaaside puhastamise seadmetega.

Üldiselt liigitatakse jäätmepõletusseadmeid:

• kasutatava seadme tootmisvõimsuse järgi,

• kasutatavate jäätmete tüübi järgi,

• põletusseadme tüübi järgi.

Masspõletusseadmete puhul kasutatakse restkoldeid, kus põletusprotsess viiakse läbi restil, lendosakeste põlemine toimub koldemahus. Masspõletus eeldab spetsiaalset jäätmepõletustehase olemasolu, kuna segajäätmete põletamine tänu oma ebaühtlasele koostisele ja tükisuurusele ei ole tavakütust põletavates seadmetes võimalik.

Kasutusel on ka pöördahjud tsemendiklinkri põletamiseks ja keeriskolded. Laialdast kasutust jäätmekütuse põletamiseks on leidnud veel keevkihtseadmed. Enamjaolt jääb põletusseadmete tootlikkus piiridesse 10–50 tonni jäätmeid tunnis.

Nõuded tehasele ja seadmetele

Eestis on jäätmepõletuse nõuded määratud keskkonnaministri määrusega „Jäätmepõletustehase ja koospõletustehase rajamise, kasutamise ja sulgemise nõuded“ :

• Oluline on saavutada vastav põlemistase, mis tagab põlemisel tekkinud orgaanilise süsiniku üldsisalduse alla 3% või kuumutuskao alla 5% aine kuivmassist.

• Peale viimast põletusõhu sisestamist peab temperatuur olema vähemalt kahe sekundi jooksul 850 ºC.

• Iga põletusseade peab olema varustatud minimaalselt ühe lisapõletiga, mis peab garanteerima põlemisgaaside nõutava temperatuuri põletusahjus. Temperatuur ei tohi langeda alla 850 ºC.

• Tehas tuleb projekteerida, ehitada ja varustada ning tehast tuleb käitada nii, et oleks välditud sellise heite õhkupääsemine, mis põhjustab märkimisväärset õhusaastet maapinna lähedal. Eelkõige tuleb põlemisgaasid väljutada juhindudes „Välisõhu kaitse seaduse“ nõuetest korstna kaudu, mille kõrgus tagab inimese tervise ja keskkonna kaitse.

• Jäätmete põletamisel või koospõletamisel tekkiv soojus tuleb ära kasutada võimalikult suures ulatuses.

• Tehase väljutavates heitgaasides ei tohi saasteainete sisaldus ületada kehtestatud piirnorme. Heitgaaside koostises tuleb pidevalt jälgida orgaanilise süsiniku, lämmastikoksiidide, vesinikkloriidi, vääveldioksiidi ja teiste saasteainete sisaldust.

Kasutus ja tootmine Eestis

Jäätmete kasutamine kütuseks ei ole Eestis veel kuigi laialdaselt levinud, kuid valdkond areneb. Leidub hulgaliselt tööstusi ja ettevõtteid, kus oleks võimalik jäätmekütust kasutada. Jäätmekütust on võimalik kasutada näiteks tahkkütuse katlamajades. Selleks sobivad immutamata puidust pakendijäätmed, paberist, papist ja teatud liiki plastidest pakendijäätmed. Samuti on jäätmekütust võimalik kasutada näiteks tsementi, fibo plokki ja muid ehitusmaterjale tootvates ettevõtetes.

• 2011. aastal avati Tallinnas Suur-Sõjamäel Rootsi ettevõtte Ragn-Sells jäätmekütusetehas. Tehas on võimeline käitlema kuni 120 000 tonni jäätmeid aastas, mis moodustab ligikaudu kolmandiku Eesti aastasest olmejäätmete kogusest. Tehases kasutatavad kõrgtehnoloogilised seadmed on ainulaadsed nii terves Baltikumis kui ka Skandinaavias.

• Jäätmekütuse tootmisega tegeleb ka Tallinna Jäätmete Taaskasutuse AS, tootlikusega 120 000 tonni segaolmejäätmeid aastas, kuid ekspordib oma toodangu Läti Cemexi kontserni kuuluvasse Brocēne tsemenditehasesse.

• Jäätmekütust kasutab alternatiivkütusena Eestis AS Kunda Nordic Tsement oma pöördahjudes, tekkinud tuhk kasutatakse ära tsemenditootmise komponendina.

• Valmimas on ka Eesti Energia Iru elektrijaama jäätmeenergiaplokk, võimsusega 27,5 tonni olmejäätmeid tunnis. Elektri- ja soojusenergiat hakkab koostootmisjaam tootma 2013. aastal.

Tootmisprotsess Tallinna Ragn-Sellsi tehase näitel

Ettevõte Ragn-Sells kasutab Tallinna tootmisjaamas järgnevaid protsesse:

Purusti ja granulaator

• Eelpurustus

Esmalt suunatakse jäätmed eelpurustisse, mis vähendab oluliselt jäätmete ruumala ja tagab suurema homogeensuse. Taaskasutuseks sobivate materjalide eraldamine muutub lihtsamaks.

• Fe-magnet

Fe-magnet eraldab jäätmevoost mustmetallid, mis suunatakse enamjaolt taaskasutusse. Purustatud jäätmed liiguvad sõelale, kus toimub suurema diameetriga jäätmete ja orgaanilise ainese eraldamine.

• Orgaaniliste jäätmete kuivatamine

Protsess on kasutusel orgaaniliste jäätmete stabiliseerimiseks ja kuivatamiseks. Protsessi eesmärgiks ei ole mitte orgaaniliste jäätmete komposteerimine, vaid nende niiskussisalduse vähendamine ja stabiliseerimine, mis on vajalik põletuseks. Kuivatamisel tuleb tagada piisav hapniku ja niiskuse kontsentratsioon. Kuivatamine viiakse läbi spetsiaalsetes kuivatustunnelites, mille temperatuuri, hapnikusisaldust ja niiskustaset juhib automaatika. Kuivatusprotsess kestab 8–14 päeva.

• Anorgaaniliste jäätmete töötlemine

Eelpurusti läbinud jäätmed suunatakse ballistilisse eraldajasse, kus eraldatakse kerge ja raske fraktsioon. Infrapuna-eraldaja abil eemaldatakse veel kloori sisaldavad materjalid ja taaskasutuseks kõlbulikud materjalid. Keerisvoolu-eraldaja eemaldab jäätmevoost värvilised metallid ja allesjäänud kerge fraktsioon on sobilik jäätmekütuse tootmiseks.

• Väljundid

Eelnevalt kuivatatud orgaanilised jäätmed suunatakse koos töödeldud anorgaaniliste jäätmetega järelpurustisse, millest väljub juba kasutuskõlblik jäätmekütus. Eelneva töötlemise käigus eraldatud metallijäätmed ja inertsed jäätmed suunatakse taaskasutusse.

• Vaata video Ragn-Sellsi jäätmekütuse tehasest. http://www.youtube.com/watch?v=dRMoSksfLm4

Tootmine Euroopa Liidus

Jäätmekütuse tootmine ja kasutamine elektri- ja soojusenergia tootmiseks on paljudes Euroopa riikides laialdaselt levinud. Hinnanguliselt on Euroopa Liidus üle 50 jäätmekütust tootva tehase. Austria, Soome, Saksamaa, Itaalia, Holland ja Suurbritannia kuuluvad suurimate tootjate hulka.