Geotube. puhdistaa lietteet ja balansoi vesitaseen

Transkriptio

1 Geotube puhdistaa lietteet ja balansoi vesitaseen

2 Geotube puhdistaa lietteet ja balansoi vesitaseen Hollannissa, vesi- ja ympäristöteknisen rakentamisen luvatussa maassa kehitetty TenCate Geotube menetelmä on tehnyt viime vuosina läpimurron suomalaisen kaivos- ja paperiteollisuuden ympäristöteknisessä rakentamisessa. Meneillään oleva Talvivaaran nikkelikaivoksen vesienhallintaprojekti kuuluu globaalistikin merkittävimpiin Geotube -kohteisiin. Yhtä tärkeä osuus onnistuneessa vesienhallinnassa on suomalaisen Aquamec-yhtiön toimittamilla, varta vasten kaivosteollisuuden tarpeisiin suunnittelemilla ja valmistamilla monitoimi-imuruoppaajilla sekä osaavalla, Vesirakennus Ojanen Oy:n vastuulla olevalla vesirakennusurakoinnilla. Euroopan suurin nikkelikaivos Sotkamon Talvivaarassa on tuottanut pääasiassa nikkeliä ja sinkkiä vuodesta 2008 lähtien. Mullistavalla bioliuotusmenetelmällä malmeja prosessoiva kaivos valmistui ennätysajassa ja ryhtyi toimittamaan tuotteitaan etukäteen solmittujen pitkäaikaisten sopimusten mukaisesti kansainvälisille asiakkailleen. Vuosi 2012 oli Talvivaaralle haasteellinen vesien takia. Syyskuussa Talvivaara joutui keskeyttämään metallimalmin louhinnan avolouhoksen syvimpään osaan varastoitujen ylimäärävesien takia. Marraskuussa tapahtui kipsisakka-altaan vuoto, johon liittyviä jälkitöitä tehtiin vielä vuoden 2013 kesällä. Metallitehtaan tuotanto ja kasaliuotus ovat kuitenkin toimineet keskeytyksettä. Marraskuussa 2012 sattunut kipsisakka-altaan vuoto johti metalli- ja sulfaattipitoisten vesien karkaamiseen ympäröivään luontoon. Kipsisakka-altaan vuotovesistä saatiin talteen turvapatojen rajaamiin altaisiin noin 1,2 miljoonaa kuutiometriä, mutta ennen uusimman turvapadon valmistumista luontoon pääsi edellä mainittuja vesiä noin m 3. Geoport -täyttöyhde parantaa Geotuben teknistä ja työturvallisuutta. Metallipitoinen liete puhdistuu Geotuben sisällä.

3 Maija Vidqvist Talvivaaran kaivoksen vesienhallinnan asiantuntija Tärkein haasteemme Talvivaaran vesienhallinnassa on saada kaivosalueen sulfaattipitoiset vedet ja sulfaatittomat vedet toisistaan selkeästi erilliseen kiertoon. Tehtävä on erittäin vaativa, koska syksyn 2012 ennätysrunsaat sateet johtivat näiden kahden virtaaman sekoittumiseen. Kesään 2013 saatoimme huojentuneina todeta, että olimme selvinneet vesientaseen kannalta vaikeasta keväästä 2013, ja saatoimme aloittaa malmintuotannon uudestaan. Haasteet jatkuvat myös vuosina 2014 ja 2015, minkä jälkeen vesienhallinnan kokonaisuus on oltava ratkaistu pitkäjänteisellä ja kestävällä tavalla. Kimmo Heikkinen Talvivaaran kaivoksen projekti-insinööri Talvivaaran vedenkäsittely-yksiköissä käytettävä neutralointiprosessi on vastaava kuin alueen metallitehtaalla sovellettava neutralointiprosessi. Tehtaalla saostus tapahtuu terässäiliöissä ja sakeutus betonialtaassa, kun taas tehtaan ulkopuolisilla maa-alueilla puhdistettava aines saostuu betonialtaassa ja sakeutuu maa-altaassa. Myös puhdistettavan aineksen esineutralointiprosessi tehtaalla ja tehtaan ulkopuolisilla perustuu keskenään samantyyppiseen, kalkkikivilietteen nauhasuodatinkuivausta hyödyntävään ratkaisuun. Geotuubien käyttö veden puhdistukseen ja lietteen kuivaukseen on osa tätä kokonaisuutta. Loppuneutraloinnin sakeuttimen aliteliete pumpataan Majavapadolle, Maauimalaan ja lopulta Geotuubeihin. Parhaat tulokset puhdistuksessa saavutetaan, kun puhdistus tehdään tällä tavoin perättäisissä vaiheissa. Vuoto saatiin kahdessa viikossa kuriin, mutta se ei vielä ratkaissut 61 neliökilometrin kaivosalueelle muodostunutta vesitaseongelmaa. Kesän ja syksyn 2012 ennätyssateet olivat johtaneet tilanteeseen, jossa vettä oli varastoituneena alueelle useita miljoonia kuutiometrejä. Varastoituneen veden määrästä johtui myös se, että sulfaattipitoiset vedet olivat sekoittuneet sulfaatittomaan veteen. Ongelmien ratkaisemisella oli kiire, sillä kaivoksen malmintuotanto oli jouduttu niiden takia keskeyttämään. Ratkaisuja tilanteen normalisoimiseksi oli tarjolla runsaasti, mutta useimmat teknisesti soveltuvatkin keinot olivat joko liian hitaita tai kalliita. Talvivaara Osakeyhtiön ympäristö- ja vesienhallinta-asiantuntijat etsivät kaikella ammattitaidollaan menetelmää, jossa yhdistyisivät ympäristötekninen laatu, vedenpuhdistuksen tehokkuus ja kohtuulliset kustannukset. Ympäristörakennuttamisen johtava konsultti Sito-rakennuttajat oli tahollaan tehnyt vastaavaa etsintätyötä, jotta voisi tarjota julkisuudessa laajalti käsiteltyyn ongelmaan uskottavaa ja toimivaa ratkaisua. Sitossa tunnetaan Geotube -menetelmä, josta oli kertynyt erinomaisia kokemuksia yhtiön konsultoimissa metsäteollisuus- ja vesistökunnostuskohteissa. Nyt oli kuitenkin kyseessä poikkeuksellisen suuri ja sisällöltään aiemmin Suomessa toteutetuista vedenpuhdistus- ja lietteenkuivatustöistä poikkeava kohde. Geotube -menetelmä valikoitui testattavaksi tarkemmin, ja sekä Siton että Talvivaara Osakeyhtiön laboratorioissa tehdyt alustavat kokeet rohkaisivat kokeilemaan menetelmää laajemmin. Seuraavaksi optimoitiin geotuubien sisälle pumpattavan lietteen flokkautuminen eli määriteltiin puhdistettavalle lietteelle soveltuvin seospolymeeri ja sen annostelumäärä. Maaliskuussa 2013 käynnistynyt Geotube -kenttien asennus ja sen jälkeen alkanut lietteen puhdistus onnistui heti alusta lähtien erinomaisesti. Sen takeena olivat asiakkaan kyky määritellä ratkaistava ongelma tarkasti, globaaleista Geotube -kokemuksista Käyttökohteet Lietteen kuivatus/vedenpuhdistus kaivosteollisuus öljynjalostamot paperi- ja selluteollisuus kunnalliset ja teollisuuden jätevedenpuhdistamot nahkateollisuus vesistöjen kunnostus Geotube soveltuu erinomaisesti myös vesirakenteiden rakenneosaksi, muun muassa tekosaarten perustuksiin. Edut suuri puhdistusnopeus ja kapasiteetti hyvä kustannustehokkuus täyttökorkeus helposti säädettävissä turvallinen ja teknisesti luotettava menetelmä toimii hyvin lietetyypistä riippumatta toimii kaikissa sääoloissa ja kaikkina vuodenaikoina hyvä puhdistus- ja kuivatustulos = korkea kuiva-ainepitoisuus prosessin jälkeen

4 kertynyt mitoitusammattitaito, osaava paikallinen konsultointi sekä menetelmään vihkiytyneen urakoitsijan kokemus ja työmaatekniikan hallinta. Onnistumista edesauttoi urakoitsija Vesirakennus Ojanen Oy:n varta vasten Talvivaara-työmaalle kehittämä uudentyyppinen syöttöpumppuratkaisu, joka on sekä kustannustehokas että toimintavarma. Polypropeenivalmisteisesta lujitekankaasta ommeltuja Geotube -tuubien asennusta edelsi mitoiltaan 320 x 60 metrin puhdistuskentän rakentaminen. Kentän pohjan tasaisuus varmistettiin läjittämällä kitkamaata alimmaiseksi rakennekerrokseksi ja tiivistämällä se. Pohjan tiiveys varmistettiin 1,5 mm paksulla hitsattavalla HDPE-kalvolla. Täyttökorkeudeltaan 2,32-metrisiä Geotube -tuubeja asennettiin kentälle neljään päällekkäiseen kerrokseen. Geotube -kentän koko ja tuubien määrä mitoitettiin tarkasti tarvittavan kapasiteetin, lietteen koostumuksen ja syntyvien mekaanisten rasitusten perusteella. Erittäin tärkeä menetelmän toimintavarmuutta sekä henkilö- ja ympäristöturvallisuutta parantava yksityiskohta on Geoport -täyttöyhteeksi kutsuttu rakenneosa. Patentoidun, Geotube -tuubien pinnalle määrävälein sijoitettavan metallirakenneosan tehtävänä on varmistaa Geotube -rakenteen kestävyys niissä kohdissa, joista puhdistettavaa lietettä syötetään Geotube -tuubin sisään. Geoport -täyttöyhteen ansiosta Geotube on ratkaisevasti varmatoimisempi kuin harvalukuiset, sitä imitoivat tuotteet globaaleilla markkinoilla. Raskasmetallipitoisen kaivoslietteen puhdistus Geotube :n avulla on onnistunut yli odotusten. Kaikki raskasmetallipitoisuudet laskivat selvästi alle Kainuun ELY-keskuksen asettamien pitoisuusrajojen. Talvivaara käynnisti metallimalmin louhinnan ja murskauksen uudelleen toukokuussa 2013 avolouhoksessa vedenpinnan laskettua riittävästi ylimäärävesien puhdistuksen ja poisjohtamisen myötä. Sen jälkeen kaikki kaivoksen neljä tuotanto-osastoa ovat toimineet normaalisti. Tuore, kasattu malmi on myös merkittävä vesitaseen hoitaja, sillä 10 miljoonaa tonnia uutta malmia kasaliuotuksessa sitoo noin 1-1,5 miljoonaa tonnia vettä. Vedenpuhdistustietotaidon kotimaisen kolmikannan Sito-Aquamec -Ojanen osaamisesta on runsaasti näyttöä sekä kaivos- ja öljy- että paperi- ja selluteollisuuden projekteissa.

5 Vesirakennus Oy:n toimitusjohtaja Sami Ojanen on käyttänyt urakoissaan sekä Geotube- että Watermaster-tekniikoita yhdessä ja erikseen, niin kotimaassa kuin myös ulkomailla. Ojanen on myös jalostanut näitä tekniikoita rakentamalla vedenpumppausprosessiin kemikaalien syöttöjärjestelmän. Watermaster pumppaa, kaivaa ja paaluttaa Säkylässä Lounais-Suomessa sijaitseva Aquamec Oy on globaali yritys, jonka valmistamia Aquamaster-monitoimikoneita on toimitettu yli 60 maahan. Monitoimisuus tarkoittaa tässä tapauksessa sitä, että imuruoppauksen lisäksi samaa konetta voi käyttää menestyksellisesti myös kaivamiseen ja paaluttamiseen. Monitoimisuus on yksi Watermasterin keskeisistä eduista. Vanhalla teknologialla tarvittaisiin kuhunkin toimintoon erillinen kalusto, mikä merkitsee huomattavia lisäkustannuksia sekä urakoitsijoille että sitä kautta myös töiden tilaajille. Vähintään yhtä tärkeä etu on se, että Watermasterilla pääsee helposti hankaliinkin paikkoihin. Se soveltuu ruoppaukseen sekä syvissä että matalissa vesissä ja lisäksi työskentelyyn kuivalla maalla. Watermasterin siirtoon ei tarvita nosturia eikä konetta myöskään tarvitse purkaa ja kasata siirryttäessä uudelle työmaalle, kertoo Watermaster-monitoimikoneiden markkinointipäällikkö Johannes Karvonen. Talvivaaran kaivoksella Watermasterin edellä mainitut edut ovat olleet suureksi hyödyksi. Lisäksi on korostunut imuruoppauksen tehokkuus, koska vedenpuhdistusprosessilta on vaadittu mahdollisimman suurta kapasiteettia. Kaivosteollisuudessa painottuu myös Watermastereiden ainutlaatuinen liikkuvuus, sillä perinteisillä menetelmillä on hankalaa työskennellä matalissa kaivosaltaissa ja liikkua altaalta toiselle. Kaivosaltaissa Watermastereilla voi lietteen pumppaamisen lisäksi olla käyttöä esimerkiksi vahvistettaessa altaiden reunoja kaivamalla tai paaluttamalla. Myös monissa kaivoksissa tarvittava prosessialtaiden puhdistus onnistuu Watermasterin avulla, Karvonen korostaa. Watermasterin käyttökohteet Sisävesi- ja rannikkovesistötyöt matalien vesistöjen syventäminen ja puhdistus Ympäristötyöt tulvantorjunta kasvillisuuden ja roskien poisto saastuneiden sedimenttien poisto Rakennustyöt kaapeli- ja putkityöt vesiympäristön rakennustyöt Teollisuustyöt teollisuus- ja kaivosaltaiden huollot sekä kunnostukset Watermaster liikkuu vedessä oman potkurijärjestelmän ansiosta helposti. Ankkuroinnin luotettavuus puolestaan perustuu omiin tukijalkoihin. Watermasterilla voi ruoppauksen lisäksi muun muassa kaivaa ja paaluttaa - sekä alle viisi metriä syvässä vedessä että kuivalla maalla.

6 Sitoutuminen kannattaa Sito Tuulikuja Espoo puh S-posti: etunimi.sukunimi@sito.fi Espoo, Joensuu, Kouvola, Kuopio, Tampere, Rovaniemi, Lappeenranta, Oulu, Lahti, Mikkeli, Turku, Jyväskylä, Vaasa 06/2013