Yhdyskuntajätteenpolton pohjakuonan immobilisointi kaivusavella ja seoksen hyödyntäminen maarakentamisessa
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2012
Department
Major/Subject
Vesihuoltotekniikka
Mcode
Yhd-73
Degree programme
Language
fi
Pages
140 s. + [13]
Series
Abstract
The aim of this thesis is to promote the utilization of the surplus clay soils and MSWIBA, amounts which are increasing in the future. The properties, methods of utilization and contemporary practice -landfilling -of surplus clays and MSWIBA are studied in the literature review. The chemical, physical and leaching properties including the quality improvement methods for MSWIBA are analysed. Also the key policies affecting utilization like national legislation in Netherlands, Denmark, Germany, France and Belgium are reviewed in the literature section. The validity of geocomposite or a mixture of clay soil and MSWIBA to soil construction are analysed in the empirical part of this study. The idea of the mixture is to improve the environmental leaching properties of MSWIBA with clay, and the geotechnical properties of clay with MSWIBA, which functions as a hull material. According to this study geocomposite is a valid material to landscaping and embankments. The leachable amounts of Cl, SO<sub>4</sub>, F, Sb, Mo and Cr may exceed the limit values controlling the utilization of waste materials in soil construction. On the other hand, the low permeability of geocomposites indicates that the leaching of substances is slowed down and can even imply that the batch leaching test method ment for aggregate materials is not proper for the geocomposite. Measurements done with test methods, measuring leaching based on diffusion mechanisms, might have produced more reliable and realistic results. On behalf of the environmental technical properties of this material, utilization in coastal areas near the ocean was found an interesting opportunity. Recommendations for the future are to concentrate on improving the binding properties like the pozzolanic reactions of the bottom ash, assessing the proper environmental technical measurement techniques, which depend on the material itself but also on the properties of the utilization scheme, and to develop methods for assessing the environmental risks of using secondary materials.Tämän työn tarkoituksena on edistää tulevaisuudessa kasvavien jätevirtojen, ylijäämäsavien ja jätteenpolton pohjakuonan hyötykäyttöä. Työssä tarkastellaan kirjallisuuskatsauksena ylijäämäsavien ja pohjakuonan ominaisuuksia, hyödyntämisen keinoja sekä nykyistä pääasiallista käyttömenetelmää, joka on maakaatopaikkaläjitystä. Työssä analysoidaan jätteenpolton pohjakuonan kemiallisia, fysikaalisia ja liukoisuusominaisuuksia, sekä kuonan jalostustoimenpiteitä. Kirjallisuuskatsauksena analysoidaan Suomen, Alankomaiden, Tanskan, Saksan, Ranskan ja Belgian tapoja hyödyntää pohjakuonaa, sekä hyödyntämiseen vaikuttavia ohjauskeinoja, kuten kansallista lainsäädäntöä. Työn kokeellisessa osiossa testattiin laboratoriotutkimuksena yhdyskuntajätteenpolton kuonan ja kaivusaven seoksen ns. geokomposiitin, eli kuonasaven käyttökelpoisuutta maarakennusaineena. Ideana on parantaa kuonan ympäristöteknisiä ominaisuuksia saven kyvyllä pidättää haitta-aineita, ja edistää saven heikkoja geoteknisiä ominaisuuksia kuonalla, joka toimii runkoaineena. Kuonasaven geoteknisten ominaisuuksien perusteella materiaali soveltuu maisemointi- ja penkererakenteisiin. Ympäristöominaisuuksien osalta kuonasavesta liukenevat aineet, kuten Cl, SO<sub>4</sub>. F, Sb, Mo ja Cr voivat ylittää lainsäädännön asettamat raja-arvot, jotka on asetettu jätemateriaalien hyötykäytölle maarakentamisessa. Toisaalta kuonasavinäytteiden vedenläpäisevyysarvot olivat niin matalia, että aineiden liukeneminen materiaalista hidastuu. Tämä voi tarkoittaa sitä, että tässä työssä käytetty ravistelutesti liukoisuustestinä ei ollut soveltuva. Diffuusion vaikutuksesta tapahtuva liukoisuuden mittaus olisi mahdollisesti ollut parempi vaihtoehto. Ympäristöteknisten ominaisuuksien osalta kuonasaven hyötykäyttö lähellä merialuetta arvioitiin mielenkiintoiseksi mahdollisuudeksi. Jatkossa kannattaisi keskittyä kuonan prosessointiin sideaineeksi ja arvioida soveltuvat ympäristötekniset tutkimusmenetelmät, jotka ovat riippuvaisia materiaalista ja käyttökohteiden ominaisuuksista. Tulevaisuudessa tulisi myös kehittää menetelmiä, joilla arvioidaan uusiomateriaalien käytöstä aiheutuvia riskejä.Description
Supervisor
Kaila, JuhaThesis advisor
Peltonen, PetriPalolahti, Anton
Keywords
surplus earth materials, ylijäämämaat, surplus clay, kaivusavi, municipal solid waste incinerator bottom ash, jätteenpolton pohjakuona, utilization of MSWIBA, pohjakuonan hyödyntäminen, MSWIBA-clay-geocomposite, geokomposiitti-kuonasavi, utilization in soil construction, hyödyntäminen maarakentamisessa, leaching tests, liukoisuustesti, environmental risk assessment, riskiarviointi