Savukaasupesuri ja lauhdevesienkäsittely - Päästöjen hallinta Suosiolan voimalaitoksella

3. SUOSIOLAN VOIMALAITOS

3.1 Päästöjen hallinta Suosiolan voimalaitoksella

3.1.4 Savukaasupesuri ja lauhdevesienkäsittely

Suosiolan savukaasupesuri on kaksivaiheinen ja se toimii vastavirtaperiaatteella siten, että sa-vukaasut virtaavat savukaasupesurissa ylöspäin, kun vesi kulkee alaspäin. Voimakattilan 2NP ja kuumavesikattilan 1NP sähkösuodattimilta tulevat savukaasut johdetaan savukaasupesurin alaosassa sijaitsevaan pesuvaiheeseen, missä savukaasut jäähdytetään vesisuihkuilla kastepis-teeseen. Suurin osa savukaasuissa olevista epäpuhtauksista (HCl, SOx, hiukkaset ja raskasme-tallit) huuhtoutuvat suihkutettavan veden mukana pesurin alaosaan, josta ne johdetaan uudelleen kiertoon. Savukaasut nousevat pesuvaiheen jälkeen täytekappalekerrokseen. Täytekappaleker-roksessa savukaasujen sisältämä lämpö siirretään suljetun piirin veteen ja savukaasujen sisäl-tämä vesihöyry lauhdutetaan vedeksi. Tämän jälkeen lämmin vesi johdetaan lämmönvaihti-melle, jossa veden lämpö otetaan talteen ja siirretään kaukolämpöveteen. Suljetun piirin jäähty-nyt vesi johdetaan lämmönvaihtimelta takaisin täytekappalekerroksen yläosaan. Savukaasupe-surin ulostulo on varustettu pisaranerottimella, joka vähentää veden määrää savukaasuissa en-nen niiden johtamista piippuun. Pesurilta 60 –70 asteen lämpötilassa tuleva lauhde jäähdytetään lämmönvaihtimella noin 40 asteen lämpötilaan. (ympäristöntarkkailusuunnitelma 2016, s.20.)

Pesuvaiheesta syntyvän veden pH säädetään oikealle tasolle (pH 8) natriumhydroksidin avulla, koska liian alhainen pH-taso heikentää savukaasupesurin erotusastetta. Osa syntyvästä kierto-vedestä johdetaan lauhteiden käsittelyjärjestelmään, jossa lauhteen pH säädetään lähelle neut-raalia (pH 7). Neutraloinnin jälkeen lauhteet johdetaan flokkaussäiliöön, jossa prosessiin voi-daan syöttää tarpeen mukaan saostuskemikaalia sekä polymeeriä. Kemikaloinnin jälkeen lauh-devedet johdetaan lamelliselkeyttimelle, jossa kemikaalien avulla muodostuvat flokit laskeutu-vat selkeyttimen pohjalle ja syntynyt liete johdetaan kuilaskeutu-vattavaksi suotonauhapuristimelle. Kui-vattu liete toimitetaan asianmukaiseen jatkokäsittelyyn. Lamelliselkeytyksestä lähtevä kirkaste johdetaan hiekkasuodattimen läpi, jonka jälkeen vedet jäähdytetään kostutinjäähdyttimellä alle

40 asteen lämpötilaan, jonka jälkeen lauhdevedet johdetaan kolmivaiheiseen poistovesialtaa-seen (yhteistilavuus 64 m³). Kostutinjäähdyttimellä talteenotettu lämpö siirretään voimakattilan 2NP palamisilmaan. Poistovesialtaan viimeisestä vaiheesta lauhdevedet johdetaan sadevesiver-kostoon. Savukaasupesurin toiminta on kuvattu kuvassa 4. (Ympäristöntarkkailusuunnitelma 2016, s.20.)

Savukaasupesurin käyttöön liittyvän tukkeutumisriskin takia savukaasupesuria ei käytetä, jos laitoksilla olevat sähkösuodattimet eivät ole käytössä. Pesurin tukkeutumisriskin takia savukaa-supesurissa on ohituskanava ja automaattinen hälytys. Savukaasupesurin toiminnan tarkkailu kuuluu yhtenä osana voimalaitoksella käytettävään automaatiojärjestelmään. Savukaasupesurin häiriötilanteet kirjautuvat informaatiojärjestelmään. Valvonta hoidetaan voimalaitoksen valvo-mosta. (Ympäristöntarkkailusuunnitelma 2016, s.20.)

Kuva 4. Savukaasupesurin kaavio*. (Ympäristöntarkkailusuunnitelma 2016, s.21.)

*(Huom.) Kuvasta puuttuu hiekkasuodatin

15 3.1.5 Savukaasujen johtaminen

Kuumavesikattilan 1NP savukaasut johdetaan pääosin voimakattilan 2NP piippuun savukaasu-pesurin kautta. Savukaasusavukaasu-pesurin mitoitusteho kesällä 2016 tehdyn kapasiteetin noston jälkeen vastaa vesi- ja voimakattilan maksimipolttoainetehoa (40 + 120 MW). Täydellä kuormalla sa-vukaasupesurissa kiertävää lämmöntalteenottovaiheen vesimäärää pienennetään tulvimisen es-tämiseksi. Näissä tilanteissa savukaasujen lauhdutuskyky alenee ja savupiippuun johdettavan savukaasun kosteus nousee. Eli suurella kuormalla molempien kattiloiden ollessa käytössä sa-vukaasuissa olevaa vesihöyryä ei saada lauhdutettua yhtä tehokkaasti kuin normaalikuormalla, jolloin savukaasupesurin lämmöntalteenottotehoa joudutaan rajoittamaan. Ohitusta tehdään ai-noastaan sen verran, että normaali tuotanto voidaan pitää yllä. (Ympäristölupapäätös 2017, s.

8.)

Mikäli lämmön- ja sähköntuotannossa ilmenee ongelmia yhteistuotannolla, savukaasupesurista joudutaan ohittamaan savukaasuja ja johtamaan ne ilmaan kuumavesikattilan 1NP piipun kautta.

Savukaasupesurin vikatilanteissa kattilaa ei ajeta alas, koska alasajo aiheuttaa enemmän pääs-töjä kuin poikkeustilanteen korjaus. (Ympäristölupapäätös 2017, s. 8.)

Kuumavesikattilan 1NP savukaasut johdetaan laitoksen omaan piippuun vain mahdollisten sa-vukaasujärjestelmän ja savukaasupesurin huoltoseisokkien aikana tai muuten tarvittaessa. Tyy-pillisesti kuumavesikattilan 1NP savukaasuja johdetaan kuumavesikattilan piippuun vuosittain noin kuukauden mittainen jakso. Lisäksi ohitustarpeen voi aiheuttaa poikkeus- tai häiriötilanne.

Jos kuumavesikattilan 1NP ajoa ilman savukaasupesuria on rajoitettava, joudutaan kaukolämpö tuottamaan öljykäyttöisillä lämpökeskuksilla kiinteän polttoaineen sijasta. (Ympäristölupapää-tös 2017, s. 8.)

16 3.2 Voimalaitoksen ajotapa

Energiantuotantoyksiköistä voimakattila 2NP on muutoksenkin jälkeen edelleen voimalaitok-sen päätuotantoyksikkö. Yksikköä käytetään ympäri vuoden lukuun ottamatta noin 1–2 kuu-kautta kestävää huoltoseisokkia, joka ajoitetaan yleensä kesään, jolloin kaukolämpökuorma on alhaisin. Kuumavesikattilaa 1NP käytetään pääosin voimakattilan 2NP huolto- ja häiriöseisok-kien ajan. Lisäksi kuumavesikattilaa 1NP käytetään voimakattilan 2NP rinnalla, kun voimakat-tilan kapasiteetti ei yksin riitä tuottamaan riittävästi energiaa talven kylmimpään aikaan. Vara-lämpökeskusta 5NP käytetään lähinnä poikkeustilanteissa, kun muilla energiantuotantoyksi-köillä tai polttoaineen syötössä on häiriöitä. (Ympäristölupapäätös 2017, s. 7‒8.)

3.3 Päästöjen tarkkailu

3.3.1 Kuumavesikattilan 1NP ja varalämpökeskuksen 5NP ympäristöluvan mukaiset mittausvelvoitteet

Ympäristöluvassa kuumavesikattilan 1NP ja varalämpökeskuksen 5NP savukaasujen rikkidi-oksidi-, typenoksidi- ja hiukkaspitoisuudet määrätään mitattavaksi vähintään joka kuudes kuu-kausi, jos varalämpökeskuksen 5NP käyttö sen mahdollistaa tai muutoin vähintään kerran vuo-dessa. Varalämpökeskuksen 5NP rikkidioksidipäästöjä ei tarvitse mitata tunnettaessa poltetta-van öljyn rikkipitoisuus. Polttolaitosta tai energiantuotantoyksikköä ei tarvitse käynnistää mit-tauksia varten, jos ne eivät ole muutoin toiminnassa. (Ympäristölupapäätös 2017, s. 11.)

Johdettaessa kuumavesikattilan 1NP savukaasut laitoksen omaan piippuun yhdessä varavoi-makattilan 5NP kanssa polttolaitoksen yhteenlaskettu polttoaineteho on 97 MW. SUPO-ase-tuksen (936/2014) liitteen 3 mukaisesti jatkuvatoimiset mittalaitteet vaaditaan yli 100 MW:n laitoksilta. (Ympäristölupapäätös 2017, s. 11.)

Kuumavesikattilan 1NP päästöjen tarkkailu suoritetaan voimakattilan 2NP jatkuvatoimisilla mittalaitteilla voimakattilan 2NP kesärevision aikana, tällöin kuumavesikattilan 1NP savukaa-sut ohjataan voimakattilan 2NP piippuun. Kuumavesikattilan 1NP päästöjen tarkkailusta saa-daan näin aiempaa tarkempia, koska mittaukset kestävät aiempia kertamittauksia pidempään.

(Ympäristölupapäätös 2017, s. 11.)

3.3.2 Voimakattilan 2NP ja kuumavesikattilan 1NP yhteisajon ympäristöluvan mukaiset mittausvelvoitteet

Ympäristöluvassa kuumavesikattilan 1NP ja voimakattilan 2NP muodostamien polttolaitoksen savukaasujen rikkidioksidi-, typen oksidi- ja hiukkaspitoisuudet määrätään mitattavaksi nykyi-sillä jatkuvatoimisilla mittalaitteilla. Päästöjä ei tarvitse mitata energiantuotantoyksiköittäin.

Lisäksi poistokaasujen happipitoisuutta, lämpötilaa, painetta ja vesihöyrypitoisuutta on mitat-tava jatkuvatoimisesti. Poistokaasujen vesihöyrypitoisuutta ei tarvitse mitata jatkuvatoimisesti, jos kaasu kuivataan ennen päästöjen analysointia. (Ympäristölupapäätös 2017, s. 11.)

3.3.3 Mittaustilanteen vaatimukset

Savukaasujen mittaustilanteiden on vastattava mahdollisimman hyvin normaalia käyttötilan-netta muun muassa polttoaineen laadun ja palamisolosuhteiden suhteen. Epäpuhtauksien ja prosessiin liittyvien muuttujien edustavat mittaukset, näytteiden otto ja analysointi sekä auto-maattisten mittausjärjestelmien kalibrointiin käytettävät vertailumittaukset on tehtävä standar-dien mukaisesti (CEN, ISO tai SFS tai vastaavan standardin mukaisesti). Kaikissa kertaluon-teisissa mittauksissa tulee käyttää akkreditoituja menetelmiä. (Ympäristölupapäätös 2017, s.

16.)

3.4 Nykyiset ympäristölupamääräykset

Suosiolan kuumavesikattilan 1NP laajennuksen jälkeen kuumavesikattila 1NP katsotaan SUPO-asetuksen mukaan uudeksi laitokseksi, joten sen raja-arvoina käytetään asetuksen liit-teen 1 mukaisia raja-arvoja. Voimakattila 2NP on olemassa oleva laitos, jolloin sen SUPO-

asetuksen mukaiset raja-arvot katsotaan asetuksen liitteestä 2 (ympäristölupapäätös 2017, s.

19.)

3.4.1 Lupamääräykset voimakattilan 2NP ja kuumavesikattilan 1NP yhteisajossa

Voimalaitoksen voimakattila 2NP (120 MW) ja vesikattila 1NP (47 MW) muodostavat yhden polttolaitoksen (167 MW), kun niiden savukaasut johdetaan yhteisen savukaasupesurin ja pii-pun kautta ilmaan. Tällöin näiden molempien energiantuotantoyksiköiden ilmaan johdettavien päästöjen raja-arvot kuivassa savukaasussa kuuden prosentin happipitoisuudessa on esitetty taulukossa 3. (Ympäristölupapäätös 2017, s.14.)

Taulukko 3. Luparajat voimakattilan 2NP ja kuumavesikattilan 1NP yhteisajossa. Taulukon oikeassa reunassa SUPO-asetuksen mukaiset raja-arvot (Ympäristölupapäätös 2017, s.15).

1.1.2016–31.12.2022 1.1.2023 alkaen SUPO raja-arvo

Hiukkaset 40 mg/m³(n) 20 mg/m³(n) 20 mg/m³(n)

Rikkidioksidi 350 mg/m³(n) 280 mg/m³(n) 257 mg/m³(n)*

Typen oksidit, NOx (NO2:na)

490 mg/m³(n) 240 mg/m³(n) 250 mg/m³(n)

*SUPO-raja-arvo lasketaan asetuksen ohjeen mukaisesti, jolloin lupahakemuksen mukaisilla polttoainesuhteilla laskettuna raja-arvoksi saadaan 257 mg/m³(n). Jos käytössä olisi vain turve, silloin raja-arvo olisi 300 mg/m³(n).

”Päästöraja-arvoa katsotaan 31.12.2022 saakka noudatetun, jos kalenterivuoden yhdenkään kalenterikuukauden mitattujen päästöjen keskiarvo ei ylitä raja-arvoja, ja jos rikkidioksidin ja hiukkasten kaikista 48 tunnin keskiarvoista 97 prosenttia ja typenoksidien kaikista 48 tunnin keskiarvoista 95 prosenttia ei ylitä 110 prosenttia raja-arvoista.”

”1.1.2023 lähtien päästöraja-arvojen noudattamisessa on noudatettava mitä suurten polttolai-tosten (SUPO) päästöjen rajoittamisesta annetun valtioneuvoston asetuksen (936/2014) 14

§:ssä säädetään.” (Ympäristölupapäätös 2017, s.15.)

3.4.2 Lupamääräykset voimakattilan 2NP savukaasuille

Tilanteissa, savukaasulauhduttimelle johdetaan vain voimakattilan 2NP savukaasuja ovat il-maan johdettavien päästöjen raja-arvot kuivassa savukaasussa kuuden prosentin happipitoisuu-dessa ovat esitetty taulukossa 4. (Ympäristölupapäätös 2017, s.15.)

Taulukko 4. Lupamääräykset voimakattilalle 2NP. Taulukon oikeassa reunassa SUPO-asetuk-sen mukaiset raja-arvot (Ympäristölupapäätös 2017, s.15).

1.1.2016–31.12.2022 1.1.2023 alkaen SUPO raja-arvo

Hiukkaset 50 mg/m³(n) 20 mg/m³(n) 20 mg/m³(n)

Rikkidioksidi 400 mg/m³(n) 300 mg/m³(n) 255 mg/m³(n)*

Typen oksidit, NOx (NO2:na)

600 mg/m³(n) 250 mg/m³(n) 250 mg/m³(n)

*SUPO-raja-arvo lasketaan asetuksen ohjeen mukaisesti, jolloin lupahakemuksen mukaisilla polttoainesuhteilla laskettuna raja-arvoksi saadaan 255 mg/m³(n). Jos käytössä olisi vain turve, silloin raja-arvo olisi 300 mg/m³(n).

”1.1.2023 lähtien päästöraja-arvojen noudattamisessa on noudatettava mitä suurten polttolai-tosten päästöjen rajoittamisesta annetun valtioneuvoston asetuksen (936/2014) 14 §:ssä sää-detään.” (Ympäristölupapäätös 2017, s.15.)

3.4.3 Lupamääräykset voimakattilan 2NP seisokkitilanteissa

Voimakattilan 2NP seisokki- tai muissa häiriötilanteissa savukaasulauhduttimen kautta ilmaan johdetaan vain kuumavesikattilan 1NP savukaasuja. Näiden tilanteiden ilmapäästöjen raja-ar-vot kuivassa savukaasussa kuuden prosentin happipitoisuudessa on esitetty taulukossa 5. (Ym-päristölupapäätös 2017, s.16.)

Taulukko 5. Lupamääräykset voimakattilan 2NP seisokkitilanteisiin (Ympäristölupapäätös 2017, s.15).

SUPO- raja-arvo

Hiukkaset 20 mg/m³(n) 20 mg/m³(n)

Rikkidioksidi 225 mg/m³(n) 280 mg/m³ (n)*

Typen oksidit, NOx (NO2:na) 200 mg/m³(n) 250 mg/m³(n) (< 100 MW)

*SUPO-raja-arvo lasketaan asetuksen ohjeen mukaisesti, jolloin lupahakemuksen mukaisilla polttoainesuhteilla laskettuna raja-arvoksi saadaan 280 mg/m³(n). Jos käytössä olisi vain turve, silloin raja-arvo olisi 300 mg/m³(n).

”Päästöraja-arvoja katsotaan jatkuvissa mittauksissa noudatetun, jos yksikään raja-arvoon verrattava päästöjen kuukausittainen keskiarvo ei ylitä päästöraja-arvoja, yksikään raja-ar-voon verrattava päästöjen vuorokausikeskiarvo ei ylitä 110 prosenttia päästöraja-arvoista ja 95 prosenttia kaikista vuoden aikana raja-arvoon verrattavista päästöjen tuntikeskiarvoista ei ylitä 200 prosenttia päästöraja-arvoja.”

”Raja-arvoon verrattavat vuorokausikeskiarvot ja tuntikeskiarvot määrite-tään mitatuista raja-arvoon verrattavista tuntikeskiarvoista, jotka saadaan vähentämällä mitatusta arvosta raja-arvopitoisuudesta laskettu mittaustuloksen 95 prosentin luotettavuutta kuvaava osuus.

Mittaustuloksen 95 prosentin luotettavuutta kuvaava osuus on hiilimonoksidille 10 prosenttia päästöraja-arvosta, rikkidioksidille ja typenoksideille 20 prosenttia päästöraja-arvosta ja hiukkasille 30 prosenttia päästöraja-arvosta.” (Ympäristölupapäätös 2017, s.15.)

3.4.4 Lupamääräykset kuumavesikattilan 1NP ja varavoimakattilan 5NP yhteisajossa Johdettaessa kuumavesikattilan 1NP savukaasut omassa hormissaan varavoimakattilan 5NP kanssa yhteiseen piippuun ilmaan johdettavien päästöjen raja-arvot kuivassa savukaasussa kuuden prosentin happipitoisuudessa on esitetty taulukossa 6. (Ympäristölupapäätös 2017, s.16.)

Taulukko 6. Lupamääräykset kuumavesikattilalle 1NP ja varavoimakattilalle 5NP

SUPO- raja-arvo

Hiukkaset 20 mg/m³(n) 20 mg/m³(n)

Rikkidioksidi 250 mg/m³(n) 280 mg/m³(n)

Typen oksidit, NOx (NO2:na) 250 mg/m³(n) 250 mg/m³(n) (< 100 MW)

*SUPO- raja-arvo lasketaan asetuksen ohjeen mukaisesti, jolloin lupahakemuksen mukaisilla polttoainesuhteilla laskettuna raja-arvoksi saadaan 280 mg/m³ (n).

”Päästöraja-arvoja katsotaan kertamittauksissa noudatetun, jos kunkin mittaussarjan tulosten keskiarvo ei ylitä raja-arvoja. Päästöt on mitattava kertaluonteisesti joka kuudes kuukausi.”

(Ympäristölupapäätös 2017, s.17.)

3.4.5 Lupamääräykset vesipäästöille

Ympäristölupapäätöksen (PSAVI/8/04.08/2013) mukaan lauhdevedet voidaan johtaa sadeve-siviemärin kautta vesistöön tai vastaavasti jätevesiviemäriin ja sitä kautta kaupungin jäteve-denpuhdistamolle. Ennen lauhdevesien johtamista Veitikanojaan lauhdevedet on saostettava kemiallisesti, selkeytettävä ja suodatettava. Lauhdevesien määrää, pH:ta ja lämpötilaa on seu-rattava jatkuvatoimisesti ennen vesien johtamista viemäriin tai Veitikanojaan. (Ympäristölupa-päätös 2013, s.28.)

Lauhdevesien ympäristölupamääräykset on esitetty taulukossa 7.

Taulukko 7. Lauhdevesipäästöjen lupamääräyksien mukaiset mittaukset

Aine/muuttuja Yksikkö

Lämpötila ⁰C (vuorokausikeskiarvona) +40

pH 6-8

Kiintoaine mg/l 10

Elohopea µg/l 5

Kadmium µg/l < 10

Johdettaessa lauhdevedet Veitikanojaan, vesinäytteet tulee ottaa Veitikanojan purkupaikan ylä- ja alapuolelta sekä avo-ojasta ennen purkukohtaa kaksi kertaa vuodessa (touko‒kesä-kuussa ja syys‒loka(touko‒kesä-kuussa) taulukon 8 mukaisesti. (Ympäristölupapäätös 2013, s. 29.)

Taulukko 8. Lauhdevesipäästöistä analysoitavat aineet/muuttujat, kun lauhdevedet johdetaan Veitikanojaan.

Aine/muuttuja Yksikkö

Sulfaatti mg/l

Kokonaisfosfori mg/l

Kokonaistyppi mg/l

Kiintoaine mg/l

Biologinen hapenkulutus (BOD7) mg/l

Raskasmetallit As µg/l

Cd µg/l

Co µg/l

Cr µg/l

Ni µg/l

Pb µg/l

Zn µg/l

Hg µg/l

Edellä mainittujen lisäksi johdettaessa lauhdevedet Veitikanojaan Harjulammen luoteis-poh-joisosasta on otettava näyte kerran vuodessa. Näyte on otettava läheltä pohjaa, ja siitä tulee analysoida pH, sähkönjohtavuus, happipitoisuus, kemiallinen hapenkulutus ja sulfaattipitoi-suus. (Ympäristölupapäätös 2013, s.29.)

Johdettaessa lauhdevedet viemäriverkostoon tulee jätevesien laatua ja määrää seurata jäteve-sisopimukseen kirjattujen seurantavaatimusten mukaisesti. (Ympäristölupapäätös 2013, s.29.)

23 3.5 Vertailulaitosten ympäristöluvat

Uusien BAT-päätelmien vaikutuksesta tehtäviä ympäristölupahakemuksia on parhaillaan käsi-teltävänä useita. Joitakin päätöksiä on jo saatu, ja niitä käsitellään tässä kohdassa. Päätöksistä on nähtävissä selvästi uusien BAT-päätelmien sitovuus, ja laitoksille on odotettavissa suuria investointeja, että uusiin lupaehtojen mukaisiin päästöraja-arvoihin päästään.

3.5.1 Laanilan voimalaitos

Oulusssa sijaitsevan Laanilan voimalaitoksen ympäristölupa (PSAVI/1393/2017) on annettu 5.6.2018 ja se edustaa uusiin BAT-päätelmiin perustuvaa ympäristölupalinjaa. Voimalaitoksen polttoaineteho on 53 MW ja pääpolttoaineita ovat syntypaikkalajiteltu yhdyskuntajäte ja teolli-suusjäte, mekaanisesti lajiteltu jäte ja prosessikaasu sekä käynnistys- ja varapolttoaineena ke-vyt polttoöljy. Voimalaitos tuottaa kaukolämpöä Oulun Energian kaukolämpöverkkoon sekä höyryä, jota käytetään Laanilan Voima Oy:n voimalaitoksella sähkön ja prosessihöyryn tuo-tannossa. Laitoksen vuotuinen käyttöaika on 8000 tuntia. Laanilan ilmapäästöjen ympäristölu-pamääräykset on kuvattu taulukossa 9. (Ympäristölupapäätös PSAVI/1393/2017.)

Taulukko 9. Laanilan voimalaitoksen ilmapäästöjen ympäristölupamääräykset. (muokattu lu-papäätöksestä, ympäristölupapäätös PSAVI/1393/2017).

Epäpuhtaus Määrittely /-aika mg/m³ (n)

Hiukkaset Vuorokausikeskiarvo 10

Kaasumaiset ja höyrymäiset orgaa-niset aineet orgaanisen hiilen

ko-konaismääränä (TOC) Vuorokausikeskiarvo 10

Suolahappo (HCl) Vuorokausikeskiarvo 10

Fluorivety (HF) Vuorokausikeskiarvo 1

Rikkidioksidi (SO2) Vuorokausikeskiarvo 50

Typen oksidit (NOx)

typpidioksi-dina (NO2) Vuorokausikeskiarvo 200

Ammoniakki Vuorokausikeskiarvo 20

Kadmium (Cd) ja sen yhdisteet kadmiumina (Cd) sekä tallium (Tl) ja sen yhdisteet talliumina

Vähintään 30 minuutin ja enintään 8 tunnin näytteenottoajan kuluessa

mitatut kaikki keskiarvot yht. 0,05

Elohopea (Hg) ja sen yhdisteet elohopeana (Hg)

Vähintään 30 minuutin ja enintään 8 tunnin näytteenottoajan kuluessa

mitatut kaikki keskiarvot 0,05

Muut metallit ja metalloidit Vähintään 30 minuutin ja enintään 8 tunnin näytteenottoajan kuluessa

mitatut kaikki keskiarvot yht. 0,5

Hiilimonoksidi (CO) Vuorokausikeskiarvo 50

Puolen tunnin keskiarvo 100

10 minuutin keskiarvo 150

3.5.2 Aittaluodon voimalaitos

Pori Energia Oy:n Aittaluodon ympäristölupa (ESAVI/10436/2017) on annettu 20.6.2018 ja edustaa myös uusiin BAT-päätelmiin perustuvaa ympäristölupalinjaa. Voimalaitoksen poltto-aineteho on nykyisin 137 MW, mutta sitä alennetaan vuoden 2020 aikana 95 MW:iin. Voima-laitoksen pääpolttoaineita ovat turve ja puuperäiset biopolttoaineet. Häiriö- ja käynnistystilan-teissa käytetään raskasta polttoöljyä, jonka rikkipitoisuus on enintään 1,0 painoprosenttia. Voi-malaitos tuottaa Pori Energia Oy:n asiakkaiden tarpeisiin kaukolämpöä, prosessihöyryä ja

lämpöä sekä sähköä. Aittaluodon kattiloiden K4 ja K2 ilmapäästöjen ympäristölupamääräyk-set on kuvattu taulukossa 10.

Taulukko 10. Aittaluodon voimalaitoksen ilmapäästöjen ympäristölupamääräykset. (muokattu lupapäätöksestä, ympäristölupapäätös ESAVI/10436/2017)

Epäpuhtaus Kattilan K4 päästöraja-arvot kattilan toimiessa monipolttoaineyksikkönä

mg/m³ (n)

Kattilan K2 päästöraja-arvot kattilan toimiessa monipolttoaineyksikkönä*

mg/m3 (n)

Vuosikeskiarvo

Vuorokausikes-kiarvo Vuosikeskiarvo

ja sen yhdisteet

tal-liumina (Tl) - -

Elohopea (Hg) ja sen yhdisteet elohopeana (Hg)

5 µg/m³n näytteenottojakson

keskiarvo - 5

Muut metallit ja

metal-loidit * - -

Hiilimonoksidi (CO) - -

TVOC - -

* Päästöraja-arvoja katsotaan kertamittauksissa noudatetun, jos kunkin mittaussarjan tulokset eivät ylitä päästöraja-arvoja.

4 SUOSIOLAN VOIMALAITOKSEN ILMA- JA VESIPÄÄSTÖT

4.1 Voimakattilan 2NP päästöjen nykytaso

Voimakattilan 2NP typenoksidipäästöjen vuorokausikeskiarvot ja vuosikeskiarvot vuosilta 2013‒2018 on kuvattu kuvissa 5 ja 6. Voimakattilan 2NP jatkuvatoimiset mittaukset on sijoi-tettu siten, että yhteisajossa kuumavesikattilan 1NP kanssa päästöt mitataan jatkuvatoimisesti voimakattilan 2NP jatkuvatoimisilla mittalaitteilla. Mittaustiedot on haettu Valmet DNA- jär-jestelmästä jonka tiedoista kuvaajat on tuotettu.

Kuva 5. Voimakattilan 2NP typenoksidien vuorokausikeskiarvot mg/m³(n) vuosilta 2013‒

2018.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

1.1.2013 0:00 1.1.2014 0:00 1.1.2015 0:00 1.1.2016 0:00 1.1.2017 0:00 1.1.2018 0:00 mg/m3(n)

NO

vuorokausikeskiarvot 2013‒2018

NO2

Kuva 6. Voimakattilan 2NP typenoksidien vuosikeskiarvot mg/m³(n) vuosilta 2013‒2018.

Voimakattilan 2NP rikin oksidipäästöjen vuosikeskiarvo ja vuorokausikeskiarvot vuosilta 2013‒2017 on esitetty kuvissa 7 ja 8. Voimakattilan 2NP jatkuvatoimiset mittaukset on sijoi-tettu siten, että yhteisajossa kuumavesikattilan 1NP ilmapäästöt mitataan jatkuvatoimisesti voimakattilan 2NP mittalaitteilla. Vuonna 2014 toteutettu savukaasulauhduttimen investointi on laskenut merkittävästi mitattuja rikin oksidipäästöjä, mikä on nähtävissä selkeästi seuraa-vista kuseuraa-vista 7 ja 8.

215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265

2013 2014 2015 2016 2017 2018

mg/m3(n)

2NP NO

vuosikeskiarvot 2013‒2018

NOX keskiarvo

Kuva 7. Voimakattilan 2NP rikkidioksidipäästöjen vuorokausikeskiarvo mg/m³(n) vuosilta 2013‒2018.

Kuva 8. Voimakattilan 2NP rikkidioksidipäästöjen vuosikeskiarvo mg/m³(n) vuosilta 2013‒

2018.

Voimakattilan 2NP hiukkaspäästöjen vuosikeskiarvo ja vuorokausikeskiarvot vuosilta 2013-2018 on esitetty kuvissa 9 ja 10. Voimakattilan 2NP jatkuvatoimiset mittaukset on sijoitettu

1.1.2013 0:00 1.1.2014 0:00 1.1.2015 0:00 1.1.2016 0:00 1.1.2017 0:00 1.1.2018 0:00 mg/m3(n)

SO

vuorokausikeskiarvot 2013‒2018

SO2

2013 2014 2015 2016 2017 2018

mg/m3(n)

NP2 SO

vuosikeskiarvot 2013‒2018

SOX keskiarvo

siten, että yhteisajossa kuumavesikattilan 1NP ilmapäästöt mitataan jatkuvatoimisesti voima-kattilan 2NP mittalaitteilla. Myös hiukkaspäästöjen osalta on nähtävissä savukaasulauhdutti-men käyttöönotto vuoden 2014 jälkeen.

Kuva 9. Voimakattilan 2NP hiukkaspäästojen vuorokausikeskiarvot mg/m³(n) vuosilta 2013‒

2018.

Kuva 10. Voimakattilan 2NP hiukkaspäästojen vuosikeskiarvot mg/m³(n) vuosilta 2013‒

2018.

1.1.2013 0:00 1.1.2014 0:00 1.1.2015 0:00 1.1.2016 0:00 1.1.2017 0:00 1.1.2018 0:00 mg/m3(n)

2013 2014 2015 2016 2017 2018

mg/m3(n)

Hiukkaset vuosikeskiarvo 2013‒2018

hiukkaset keskiarvo

4.2 Kuumavesikattilan 1NP ja varavoimakattilan 5NP päästöjen nykytaso

Kuumavesikattilan 1NP päästömittaukset käsittävät kattilan takuumittaukset 1.2.-2.3.2018 vä-lillä ja päästömittaukset 7.8.2018 aikana. Kuumavesikattilan 1NP käyttöönotto tapahtui vuo-den 2017 aikana, minkä takia mittaustietoja oli varsin vähän käytätettävissä tätä työtä tehtä-essä. Päästömittaustulokset on esitetty taulukossa 11.

Taulukko 11. Kuumavesikattilan 1NP ilmapäästöt redusoituna kuuden prosentin happipitoi-suuteen. (Muokattu mittausraporteista, Nablabs 2018.)

Mittauspäivät 28.2.

2018

Kuumavesikattilan 1NP päästömittaustuloksista on nähtävissä, että kattilan hiukkaspäästöt nousevat voimakkaasti, kun kattilan teho nostetaan 40 MW tasolle. Nykyisen kaksikenttäisen sähkösuodattimen kapasiteetti ei siis riitä käytettäessä kattilaa korkealla kuormalla. Tuloksista on nähtävissä myös rikkidioksidin (SO2) tasojen nousevan korkeiksi käytettäessä polttoai-neena turvetta. Varalämpökeskuksen 5NP päästötasot on esitetty taulukossa 12.

Taulukko 12. varalämpökeskuksen 5NP ilmapäästöt redusoituna kolmen prosentin happipitoi-suuteen (muokattu ympäristöluvasta PSAVI/350/2016 s. 7.).

NO2 mg/m³ (n) 198

SO2 mg/m³ (n) 172

Hiukkaset mg/m³ (n) < 2

CO mg/m³ (n) < 3

4.3 Päästöt vesistöön

Savukaasupesurin käsiteltyjen vesien analyysitulokset vuosilta 2014‒2017 on esitetty liitteessä 1 (Lauhdevesipäästöt vuosilta 2013‒2017). Näytteet ottivat ja analysoi ulkopuolinen sertifi-oitu laboratorio. Kertamittausten lisäksi lauhdevesien virtaamaa, pH:ta ja lämpötilaa seurataan jatkuvatoimisilla mittareilla. (Ympäristölupapäätös 2013, s. 29.)

Lauhdevesien laatuun vaikuttavat esimerkiksi kemikaalien annostelu ja polttoainejakauman muutokset. Lauhdeveden laadun vaihteluihin on pyritty vaikuttamaan polttoaineen vastaan-oton kahdennuksella, joka mahdollistaa polttoainesuhteiden aiempaa paremman säädön.

(Vuosiraportti 2017, s. 39.)

Lauhdevesinäytteitä otetaan keväällä (touko‒kesäkuussa) ja syksyllä (syys‒lokakuussa) pois-tovesialtaan kaivosta ja Veitikanojasta. Harjulammen näytteet otetaan kerran vuodessa. (Ym-päristölupapäätös 2013, s. 29.) Taulukossa 13 on esitetty voimalaitoksen lauhdevesipäästöt vuosilta 2013‒2017. Päästöistä on nähtävissä vuoden 2016 kesällä tehty muutos, jonka jälkeen kuumavesikattilan 1NP savukaasut alettiin johtaa savukaasupesuriin. Vuosi 2017 oli ensim-mäinen kokonainen vuosi, kun kuumavesikattilan 1NP savukaasut johdettiin savukaasupe-suriin, tämä näkyy esimerkiksi kohonneina sulfaattipäästöinä. Kaikki mitatut pitoisuudet alitti-vat nykyisen ympäristöluvan mukaiset raja-arvot.

5 PARAS KÄYTETTÄVISSÄ OLEVA TEKNIIKKA BAT

5.1 Taustaa

Ensimmäinen BREF-asiakirja (BAT Reference Document), joka kuvaa suurten polttolaitosten parasta käyttökelpoista tekniikkaa julkaistiin vuonna 2006 (Euroopan Unioni). BREF-asiakir-jassa esitetään Euroopan laajuisesti käytössä olevia tekniikoita, päästöjä ja kulutuksia sekä ar-vioidaan saatujen tietojen perusteella, mihin parhailla käytössä olevilla tekniikoilla päästään.

Asiakirja on toiminut ilmestymisestään lähtien yhtenä tärkeimmistä tietolähteistä arvioitaessa suurien polttolaitosten ympäristölupamääräyksiä parhaan käyttökelpoisen tekniikan osalta. (No-vox Oy 2017, s. 6.)

Teollisuuden päästödirektiivin (IE-direktiivi) vaikutti voimaan tultuaan (teollisuuden päästödi-rektiivi, 2010/75/EU) jonkin verran BREF-asiakirjan valmisteluun liittyviin tietojenvaihtoon, päätöksentekoon ja koko asiakirjan merkitykseen. Yksi keskeisin muutos on, että BREF-asia-kirjan perusteella laaditaan erikseen hyväksyttävät BAT-päätelmät. Kuvassa 11 on esitetty tyy-pillinen BREF-dokumentin käsittely. (Novox Oy 2017, s. 6).

Kuva 11. BREF- asiakirjojen laadinnan ja tarkastelun työnkulku (Euroopan Unionin julkaisut 2012)

Syksyllä 2017 voimaan tulleen BREF- asiakirjan valmistelu aloitettiin Suomessa vuonna 2009 ja päivitys vuonna 2011 (Ympäristöministeriö 2015). Tärkeässä asemassa asiakirjojen laadinnan osalta oli tekninen työryhmä (TWG), johon kuului jäsenvaltioiden, teollisuuden, konsulttien, ympäristöjärjestöjen, laitetoimittajien ja tutkimuslaitosten edustajia. Tekniseen työryhmään kuului myös suomalaisia jäseniä, ja lisäksi Suomessa toimi kansallinen toimialaryhmä, joka val-misteli ja toimitti kannanottoja ja taustatietoja BREF-työhön. Kansainvälistä tietojenvaihtoa or-ganisoi ja käytännön kirjoitustyöstä vastasi Sevillassa toimiva IPPC-toimisto (EIPPCB, Euro-pean IPPC Bureau). Teknisen työryhmän (TGW) loppukokous pidettiin kesäkuussa 2015. (No-vox Oy 2017, s. 6).

Teollisuuden päästödirektiivin artiklan 13 mukainen foorumi käsitteli BREF-asiakirjaa teknisen työryhmän jälkeen ja antoi lausuntonsa lokakuussa 2016. Tämän jälkeen asia eteni teollisuuden päästödirektiivin 75 artiklan mukaiseen komiteaan, jossa oli komission lisäksi vain

jäsenvalti-34

oiden edustus. Komitea hyväksyi BAT-päätelmät huhtikuussa 2017. Lopullisesta hyväksyn-nästä päätti komissio, joka hyväksyi päätelmät 31.7.2017 ja virallisesti ne julkaistiin 17.8.2017.

BAT- tarkastelun aikataulu on esitetty kuvassa 12. (Novox Oy 2017, s.6.)

Kuva 12. BAT-tarkastelun aikataulu (Polttolaitosten sääntely, 2017 s. 5).

5.2 Teollisuuden päästödirektiivi

Edellisessä kappaleessa mainittu teollisuuden päästöjä koskeva direktiivi (2010/75/EU, Indust-rial Emissions Directive, IE-direktiivi) tuli voimaan 6.1.2011. Tällä nykyisellä teollisuuden päästöjä koskevalla direktiivillä korvataan IPPC-direktiivi (96/61/EY, kodifioitu 2008/1/EY).

Edellä mainitun lisäksi teollisuuden päästöjä koskeva direktiivi kattaa nykyiset LCP-direktii-vin (2001/80/EY), jätteenpolttodirektiiLCP-direktii-vin (2000/76/EY), titaanidioksiditeollisuuden direktiivit (78/176/ETY,82/883/ETY, 92/112/ETY) sekä teollisuus-VOC-direktiivin (1999/13/EY), jotka kaikki yhdistettiin yhdeksi direktiiviksi. (Ympäristöministeriön julkaisuja 2011, s.18.)

Teollisuuspäästödirektiivi vaikuttaa esimerkiksi parhaan käyttökelpoisen tekniikan oikeudelli-seen sitovuuteen ja tarkempiin säännöksiin, jotka liittyvät jälkivalvontaan. Teollisuudenpääs-tödirektiivillä pyritään parantamaan ilmansuojelun, maaperäsuojelun ja resurssien kestävän

käytön strategioiden levittämistä sekä vahvistamaan ympäristönsuojelullista ennakkovalvon-taa. Tavoitteena on edistää uusia teknisiä ratkaisuja, parantaa ympäristönsuojelun tasoa kus-tannustehokkaasti, parantaa hallinnollista tehokkuutta sekä luoda aiempaa selkeämpi ja pa-rempi lainsäädäntö. (Ympäristöministeriön julkaisuja 2011, s.18.)

Euroopan unionin yksi keskeisimpiä huolia on ollut jäsenvaltioiden lupamääräyksissä esiinty-vät erot. Teollisuuden päästödirektiivin avulla Euroopan unioni pyrkii lisäämään BREF-doku-menttien sitovuutta vahvistamalla dokuBREF-doku-menttien sisällön komiteakäsittelyssä.

In document Suosiolan voimalaitoksen BAT-selvitys ja päästöjenvähennystekniikoiden esiselvitys (sivua 19-0)