VKG ladustab tuhka uue tehnoloogia abil

Viru Keemia Grupi (VKG) uus ladustamistehnoloogia on varasematega võrreldes keskkonnasõbralikum, kuna vee tarbimine on ligi kolm korda väiksem. Mis tingis vajaduse uue tehnoloogia järele ja kuidas selleni jõuti, kirjutab VKG tehnika- ja arendusosakonna juhataja Marti Viirmäe.

Tootmisprotsess

Ühe tonni põlevkivi ümbertöötlemisel tekib ligikaudu 0,5 tonni põlevkivituhka, mis on põlevkiviõli tootmise kõrvalproduktiks. See tähendab, et VKG kontserni tegevuse tulemusena tekib aastas ca kaks miljonit tonni tuhka ehk rohkem kui 15 000 vagunitäit. Põlevkivi ümbertöötlemisel tekkiva tuha ja tuha väärindamisest saadavate toodete lisandväärtus on liiga väike, et seda suurte vahemaade taha transportida, mistõttu peab toodete tarbimine toimuma tekkekohale suhteliselt lähedal.

Näiteks tsemendi puhul peetakse üldreegliks, et maanteetranspordiga ei tasu seda vedada kaugemale kui umbes 300 km tsemenditehasest.

Põlevkivi ümbertöötlemise käigus tekkiva mineraalse kõrvalsaaduse tarbimine toimub tekkega võrreldes väiksemas koguses, kuid pikema aja kestel. Nii kasutatakse aastakümneid tagasi tekkinud aherainemägesid pärast ümbersorteerimist täna paekillustiku tootmiseks. Kuivõrd igasugust tootmises tekkiva kõrvalsaaduse hoidmist enam kui kolm aastat loetakse ladestamiseks mitte ladustamiseks, ladustatakse põlevkivituhk spetsiaalsetes prügilates. VKG on viimaste aastate jooksul olnud tuha ladustamise, täpsemalt aga tuha ja poolkoksi koosladustamise tehnoloogia maksimaalselt keskkonnasõbralikumaks muutmise võimaluste uuringute läbiviimise initsiaatoriks.

Esimene Petroter tehas

Põlevkivituha ja poolkoksi koosladustamise praktiline vajadus tekkis esimese Petroter tehase käivitamisega 2009. aastal. Kui mitu aastat varem oli VKG projekteerinud poolkokside ladustamise prügila, mis vastas keskkonnaohutu ladestamise nõuetele, siis Petroter I käivitamisega tekkis praktiline vajadus ladustada poolkoksi ja põlevkivituhka ühele ja samale prügilale.

Koosladustamise ja poolkoksiprügila territooriumi optimaalseima kasutamise lahenduse väljatöötamiseks viis VKG koostöös IPT Projektijuhtimine OÜ ja Tartu Ülikooliga läbi põhjalikud ja mahukad uuringud. Prügila projekteerimist ning olemasoleva jäätmeladestu ressursi kõige optimaalsemat ärakasutamist võimaldava lõppkuju joonistamise eest vastutas OÜ Entec Eesti.

Uuringute järeldused

Uuringute kõige olulisemad järeldused olid, et põlevkivituhka ja poolkoksi on võimalik koos ladustada ilma, et neid mehaaniliselt segataks ning säilitades samal ajal olemasolevat poolkoksi prügila projekteeritud kontuuri. Kujuneva kehandi stabiilsuse tagamiseks tuleb ehitada nõlvale vähemalt 10 meetri laiune poolkoksi vall ning tagada sadevete mahavoolamine lasundilt või selle sidumine põlevkivituha hüdratiseerumisel ja karboniseerumisel. Põlevkivituha ladustamiseks mäe sees saab moodustada poolkoksi tammidega eraldatud nn kärjed, kus transporti kannatakski poolkoksi tamm. Tehnoloogia praktilisel kasutamisel oli aga probleemiks tuha laialilükkamine buldooseriga, kuna protsessi käigus tekkis palju tolmu. Kärgedes põlevkivituha kohal toimus aga autotranspordi läbivajumine, kuna põlevkivituhk ladustati kärgedesse kuivalt ning põlevkivituha hüdratiseerumist kogu ladestatava 0,5–1-meetrise kihi ulatuses ei toimunud.

Petroter II ja Petroter III tehaste käivitamisele (vastavalt aastal 2014 ja 2015) eelnevalt oli ette näha järkjärguline prügilasse ladestatava poolkoksi koguse osakaalu langus võrreldes Petroter tuha kogusega. Siit ka vajadus töötada välja uus ladestamise tehnoloogia, kuna kärgede rajamiseks ja katmiseks ei oleks jätkunud poolkoksi. Uue tehnoloogia väljatöötamiseks naasti laborisse, kus viidi läbi katseid Petroter tuhaga. Laborikatsetega leiti, et juba 50–70-protsendise veeküllastusastmega veega segatud tuhk tsementeerub seitsme päevaga sel määral, et seda oleks võimalik laiali laotada, buldooseriga peal sõita ning tihendada. Leiti, et veeküllastatud tuhk saavutab seitsme päeva jooksul survetugevuse 2–4 MPa ning 90 päeva jooksul 6 MPa, sh tsementeerunud tuha filtratsioonimooduliks on <10–9 m/s.

Laborikatsete põhjal töötati välja tehnoloogia, mille kohaselt Petroter tuhk niisutatakse spetsiaalses vee ja tuha segamise sõlmes, mis paikneb prügilas. Kuiv tuhk transporditakse prügilasse konveieriga, niisutatud tuha jaotus prügilas toimub aga autotranspordiga. Niisutatud tuhk kallatakse ladestamisplatsil autodelt hunnikutesse ja silutakse buldooseriga ca 0,5–0,7 m paksuseks kihiks ning tihendatakse rulliga täpselt samamoodi nagu poolkoks. Prügilas paiknevas tuha ja vee segamissõlmes tagatakse, et kuivale tuhale lisatakse vett 50–75 protsendise küllastusastme saavutamiseks, st ligi 0,25 l vett 1 kg kuiva tuha kohta. Selline vee kogus tagab niisutatud tuha buldooseriga tasandatavuse ja rulliga tihendatavuse. Kuivõrd tuhale ei lisata vett küllastuseni, ei ole vee lisandumine hiljem näiteks sademete või niisutamise tõttu prügilas probleem. Kokku seob Petroter tuhk umbes 0,4 m³ vett 1 t kuiva tuha kohta, mistõttu poolkoksi ja Petroter tuha ladestu on aktiivse ladestamise perioodil pidevalt isegi veedefitsiidis (nõrgvett ei teki).

Uue ladustustehnoloogia plussid

Uue ladustustehnoloogia peamiseks eeliseks vanade meetodite ees on keskkonnasõbralikkus. Kui tuha hüdroärastuse tehnoloogia vastavus prügilamääruse nõuetele oli küsitav (millele viitas ka Riigikontroll), siis Petroteri uue ladustamistehnoloogia vastavus määruse nõuetele on kindel. Konkreetsemalt – väiksem vee tarbimine. Hüdrotuhaärastuse vee tarbimine on ligikaudu 0,7–0,8 m³ vett tonni ladestatava tuha kohta. Petroter tuha niisutatuna ladustamisel on vee tarbimine ligikaudu 0,25 m³ vett tonni Petroter tuha kohta. Teiseks, prügila nõrgvee teke on olematu. Ladestamise perioodil on prügila veedefitsiidis, kuna tuhale lisatakse vett kõigest ligi 50 protsenti küllastusastmest. Samuti vajab hüdrotuhaärastuse prügila suurt pinda, et settetiikide ja selitusbasseinide maht tagaks tuha settimise prügilas.

Uus tuha ladestustehnoloogia võimaldab tuhka ladestada võrreldes hüdrotuhaärastusega väiksema jalajäljega prügilasse. Hüdrotuhaärastuse prügila peaks sama jäätmete koguse ladestamiseks olema oluliselt suurema pindalaga. Kuna jäätmete transport prügilasse toimub konveieriga, muutub autotranspordi vajadus minimaalseks ja samal ajal pole enam vaja täislastis autodega mäkke sõita.

Ettevõttest

Viru Keemia Grupp AS (VKG) on Eesti kapitalil põhinev suurtööstusettevõte, mis tegutseb kogu põlevkivi töötlemise ahelas põlevkivi kaevandamisest suure puhtusastmega peenkemikaalide tootmiseni. Põlevkiviõlitoodangu poolest on VKG suurim tootja Eestis ning teine maailmas.

Maksu- ja Tolliameti (EMTA) andmetel oli ettevõtte käive III kvartalis 40,6 miljonit eurot. Kokku oli töötajaid 89. Aasta 2017 prognooskäive on 187,1 miljonit eurot.