Suurin osa Suomessa tuotetusta tuhkasta syntyy lämmön tuotannossa sekä sähkön ja lämmön yhteistuotannossa puun-, turpeen- ja kivihiilen poltossa. Monet polttolaitokset pystyvät muuttamaan polttoaineiden suhteita markkinatilanteen mukaisesti. Tuhkaa syntyy kaikkiaan noin 1,5 miljoonaa tonnia vuodessa. Biomassa-atlaksessa erilaiset tuhkajakeet on eroteltu toisistaan eurooppalaista jätteiden EWC (European Waste Code) -luokitusta käyttäen.
Tyypilliset hyödyntämistavat
Puun ja turpeen poltossa syntynyttä tuhkaa voidaan käyttää metsälannoitukseen. Tuhkan käytöllä maanparannusaineena on pitkä historia. Metsäntutkimuslaitoksen (nyk. Luke) ensimmäiset tuhkalannoituskokeet on tehty jo 1930-luvun lopulla. Tuhkan on todettu olevan erityisen sopiva fosforin (P) ja kaliumin (K) lähde. Tuhkan sisältämät kalsium (Ca) ja magnesium (Mg) parantavat fosfori-kalium-lannoitusvaikutusta. Tuhkan lukuisat hivenravinteet ovat kemiallisesti sellaisessa muodossa, että ne estävät tehokkaasti metsikön hivenravinnepuutteita.
Vuosittain Suomessa käytetään noin 100 miljoonaa tonnia kiviaineksia, joista osa voidaan korvata tuhkilla. Tuhkia ja kuonia voidaan käyttää maarakentamisessa korvaamaan luonnonkiviainesta joko sellaisenaan, tiivistettynä, seostettuna tai sideaineena. Tuhkat soveltuvat tie-, katu- ja kenttärakenteiden eri kerroksiin tuhkien laadusta riippuen. Tuhkat luetaan lähtökohtaisesti jätteisiin, joten niiden käyttö rakentamisessa vaatii joko ilmoitusmenettelyn tai ympäristöluvan. Säädösmuutos tuhkien maanrakennuskäytön helpottamiseksi on kuitenkin vireillä.
Tuhkan käytöstä metsätienrakennuksen materiaalina on saatu viime aikoina erittäin hyviä kokemuksia. Metsätierakenteissa tuhkaa voidaan käyttää sellaisenaan tiivistettynä 30 – 50 cm kerroksena 10 cm pintamurskekerroksen alla. Toinen käyttötapa on sekoittaa noin 20 painoprosenttia lentotuhkaa pintamateriaalina käytettävän kalliomurskeen sekaan ja levittää seosta 10 cm kerros metsätien pintarakenteeksi.
Mahdollisia käyttökohteita
Kivihiilen polton lentotuhka on pienistä hiukkasista koostuvaa palamistilasta savukaasujen mukana poistuvaa tuhkaa, joka kerätään suodattimilla. Lentotuhkaa on perinteisesti käytetty sementtiteollisuudessa sementin valmistuksen raaka-aineena. Kivihiilen lentotuhkaa lisätään sementinvalmistusprosessiin, jossa se toimii lähinnä alumiinin ja piin lähteenä. Puun poltossa syntyvä lentotuhka ei ole ominaisuuksiltaan sementtiteollisuuden käyttöön soveltuvaa. Sen sijaan turpeen poltossa syntyvä lentotuhka muistuttaa alkuaineominaisuuksiltaan kivihiilen lentotuhkaa ja on siten käyttökelpoista sementin ja betonin valmistusprosessissa raaka-aineena.
Betonin tuotannossa kuivalla lentotuhkalla voidaan korvata sementtiä. Samalla lentotuhkan käyttö vähentää hienojen, yleensä kalliimpien kiviaineslajikkeiden tarvetta. Tuhkan käyttö parantaa siten betoninvalmistuksen kustannustehokkuutta ja samalla betonin laatua.
Tuhkaa voidaan käyttää myös kaivoskuilujen täytössä sivukiven ohella kovettavana sideaineena. Tuhka parantaa täytön lujuutta selvästi. Kokeissa on käytetty sideaineena erilaisia lentotuhkia. Tulokset ovat olleet hyviä.
Tuhkan ominaisuuksia
Vasta syntynyt tuhka on yleensä pölyävää. Tuhkan ikäännyttäminen eli vanhentaminen tarkoittaa tuhkan varastointia kostutettuna kasassa. Varastoitaessa tuhka reagoi ilman hiilidioksidin ja kosteuden kanssa. Tuhkan luonnollista ikääntymistä voidaan tehostaa hiilidioksidin avulla. Haitta-aineiden liukoisuudet laskevat ikääntymisen johdosta.
Tuhkan varastointi kasassa tai aumassa peittämättömänä voi aiheuttaa runsasta pölyämistä. Veden mukana voi tapahtua myös haitta-aineiden liukenemista ja huuhtoutumista, mikäli kasan alle ei ole asetettu eristävää materiaalia. Kasan peittäminen tai kasteleminen vähentää pölyämistä.
Lannoitekäyttöön menevä tuhka käsitellään levityksen helpottamiseksi ja pölyämisen vähentämiseksi rakeistuksella tai itsekovetuksella vettä apuna käyttäen. Jos tuhka sisältää liikaa haitallisia raskasmetalleja tai muita haitta-aineita, voidaan sen hyötykäyttöä edistää kemiallisella tai sideainestabiloinnilla. Itsekovetuksessa tuhkaan sekoitetaan vettä (kosteus noin 30 – 40 %) ja kostutettu tuhka ajetaan läjitysalueelle kovettumaan. Tuhka voidaan kostuttaa erillisellä ruuvikostuttimella. Lämpötilasta riippuen tuhkan kovettumisaika on 7 – 14 päivää. Ennen hyötykäyttöä kovettunut tuhka seulotaan ja tarvittaessa suurimmat kappaleet murskataan esimerkiksi kuormauksen yhteydessä seulakauhalla.
Tuhka voidaan käsitellä myös rakeistamalla sekä puristaen että kerrostaen nestettä apuna käyttäen. Rakeistuksella pyritään parantamaan materiaalin virtaus- ja käsittelyominaisuuksia, pölyämättömyyttä, lujuutta, ulkonäköä, liukoisuutta ja erottamisvastusta. Rakeistus lisää tuotteen myyntiarvoa ja pienentää aineen käsittelystä aiheutuvia terveysriskejä. Materiaalin kuljetus ja varastointi helpottuvat myös pakkaustiheyden kasvaessa.
Lisätietoja
Tuhkatietojen jaottelu Biomassa-atlaksessa noudattaa eurooppalaista jätteiden EWC (European Waste Code) -luokitusta. Luokittelussa käytetty kuusinumeroinen EWC-koodi (European waste code) kertoo jätteen alkuperätoimialasta ja jätteen laadusta. Biomassa-atlakseen on pyritty ottamaan EWC-koodin perusteella vain hyötykäyttöön soveltuvat tuhkajakeet, jotka eivät esim. sisällä vaarallisia aineita.
Biomassa-atlaksen tuhkatiedot ovat peräisin ympäristöhallinnon VAHTI -valvonta- ja kuormitusrekisteristä, jonne ympäristölupavelvolliset yritykset tallentavat ympäristölupamääräysten mukaiset tietonsa muun muassa toiminnassaan syntyneistä ja käsitellyistä jätteistä. Koska tiedot perustuvat tällä hetkellä näihin lakisääteisiin viranomaisilmoituksiin, eivät ne sisällä niiden pienempien tuottajien tuhkia, jotka eivät ole ilmoitusvelvollisia.