# Jätteestä materiaalia – tutkimuksia kiertotalouden edistämiseksi

> Hanke Geologian tutkimuskeskus GTK:n ja Savonia-ammattikorkeakoulun tutkimuksille kiertotalouden edistämiseksi.

## Tausta ja aiempi tutkimus
Etelä-Savon ELY-keskuksen EAKR-rahoituksella toteutetussa Kovettuvat kaivostäytöt (KOVE-PRO) -hankkeessa pureuduttiin kovettuvien kaivostäyttöjen valmistukseen pilot-kokoluokassa ja niiden testaamiseen pumpattavuuden, liukenemiseen liittyvien haasteiden, lujuuksien selvityksen ja röntgentomografiantutkimusten näkökulmasta. Koska KOVE-PRO-hanke toi paljon lisätietoa sekundääristen materiaalien käyttäytymisestä kaivostäyttöympäristössä, Geologian tutkimuskeskus (GTK) ja Savonia-ammattikorkeakoulu hakivat jatkoa aiemmalle hankkeelle.

## SETELIT-hanke: Sekundääristen teollisuusvirtojen arvonlisäys ja tuotteistus
Pohjois-Savon liiton EAKR-osarahoitetussa SETELIT-hankkeessa tutkimukset lähestyvät aihetta käytettävyyden näkökulmasta. Keskeisiä tutkimuskohteita ovat:

*   **Pumpattavuus ja lujuus:** Uusien materiaalien testaamisessa pumpattavuus vaikuttaa suoraan esimerkiksi betonin lujuuteen. Liian suuri vesimäärä estää riittävän lujan tuotteen syntymisen.
*   **Haitalliset aineet:** Vaikka kaivosten täytebetonilta ei vaadita rakennuspuolen lujuutta, mahdolliset liukenevat haitalliset aineet on huomioitava pitkäkestoisen käytön vuoksi.
*   **Voimalaitostuhkien hyödyntäminen:** Tuhkien reaktiivisuus ja käyttömahdollisuudet betonin valmistuksessa ovat haastavia. Tuhkan ominaisuuksiin vaikuttavat polttoaineet, polttolämpötila, ilmojenvaiheistus sekä mahdolliset kemikaalit.

## Teollisuuden sivuvirrat ja petimateriaalit
Tutkimuksessa tarkastellaan useita teollisuuden sivuvirtoja:

*   **Pohjatuhka ja kuona:** Lämpövoimaloiden sivuvirtojen määrä ja laatu vaihtelevat polttoprosessin mukaan.
*   **Petimateriaalit:** Suomessa käytetään yleisesti luonnonhiekkaa (maasälpä ja kvartsi), jonka kyky sietää agglomeraatioita vaihtelee. Vaihtoehtoisena petimateriaalina käytetään terästeollisuuden masuunikuonaa, joka sietää korkeita polttolämpötiloja.
*   **Tuhkien keräys:** Lentotuhkaa ja syklonituhkaa kerätään suodatusmenetelmillä (syklonit, sähkösuodattimet, pussisuodattimet). Savukaasupesuprosessien jäte on yleensä märkää ja vaatii käsittelyä.
*   **Arinapoltto:** Arinapoltossa syntyvät tuhkat ovat usein isorakeisempia ja märkää, ja ne soveltuvat usein sellaisenaan maanparannukseen.

## Yhteistyö VOKUS-hankkeen kanssa
SETELIT-hanke tekee yhteistyötä Savonian ja Itä-Suomen yliopiston VOKUS-hankkeen (Voimalaitoskattilat osana kiertotalouden ja uusiutuvan energian ratkaisuja) kanssa. Yhteistyössä kehitetään tuhkien käsittelyä ja haitallisten yhdisteiden sekä raskasmetallien poistoa Savonian Varkauden yksikön rumpu-uunilla.

VOKUS-hankkeen työpaketit:
1. Kattilakorroosion, likaantumisen ja leijupedin agglomeroitumisen hallinta.
2. Tuhkien käsittely ja hyödyntäminen.
3. Teollisten sivuvirtojen vaikutukset päästöjen hallinnassa.
4. Mittauslaitteiden hankinta polton hallintaan.

## Tavoitteet ja menetelmät
SETELIT-hankkeen tavoitteena on edistää kaivosten rikastushiekkojen ja muiden teollisuuden sivuvirtojen vähähiilistä hyödyntämistä.

*   **Tuotekehitys:** Vähähiilisen, betonin kaltaisen rikastushiekkapohjaisen tuotteen kehittäminen.
*   **Ohjeistus:** Rikastushiekan jätestatuksen kumoaminen ja tuotteistaminen.
*   **Reseptikirjasto:** Datan kokoaminen rikastushiekoista, tuhkista, geopolymeereistä ja kuonista.
*   **Analyysimenetelmät:** XRD- ja SEM-analyysit, pumpattavuustestit (Flow Loop), puristuslujuusmittaukset ja huokoisuuden tutkiminen röntgentomografialla.

## Yhteystiedot
*   **SETELIT-hanke:** neea.heino@gtk.fi, petri.juntunen@savonia.fi, janne.ylonen@savonia.fi
*   **VOKUS-hanke:** Olli.sippula@uef.fi, petteri.heino@savonia.fi

**Kirjoittajat:**
*   Janne Ylönen, Tutkimusinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu
*   Neea Heino, Tutkija, Geologian tutkimuskeskus