Valintaesitys. Kestävää kasvua ja työtä Suomen rakennerahasto-ohjelma EURA 2014/7229/ /2018/ESAELY

Transkriptio

1 LIITE 3 1 (5) Valintaesitys Kestävää kasvua ja työtä Suomen rakennerahasto-ohjelma Hankkeen julkinen nimi Kovettuvat kaivostäytöt (KOVE-PRO) Hakemusnumero Kokouksen päivämäärä Saapumispäivämäärä Diaarinumero EURA 2014/7229/ /2018/ESAELY Käsittelijä Viranomainen Jaana Tuhkalainen Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Hakijan virallinen nimi Savonia-ammattikorkeakoulu oy Osatoteuttajat Geologian Tutkimuskeskus Toimintalinja 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen Erityistavoite 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen Tukimuoto Alkamispäivämäärä Päättymispäivämäärä Hankkeen sisältö Vaatimukset kaivostoimintaa ja erityisesti sen ympäristöasioiden hallintaa kohtaan ovat kasvaneet, samalla kun kaivosteollisuuden tuotteiden kysyntä koko ajan kasvaa. Kaivosalalla on jo pitkään ollut vallalla pyrkimys kohti huomaamatonta, vähähiilistä ja ympäristöhaitat minimoivaa kaivostoimintaa. Maan pinnalle läjitetyt mineraalien rikastuksen jätteet muodostavat yhden suurimmista ongelmista kaivosten ympäristövaikutusten hallinnassa. Kymmenien tai satojen hehtaarien laajuiset ja useiden metrien korkuiset rikastushiekka-alueet näkyvät maisemassa kauas ja lisäävät kaivoksen aluejalanjälkeä. Lisäksi kaivannaisjätteistä voi aiheutua ympäristöhaittoja pölyämisen ja alueelta suotautuvien vesien muodossa. Maan pinnalle nostettu ja hienoksi jauhettu kiviaines alkaa rapautua ja jos se sisältää sulfidimineraaleja, rapautuminen voi synnyttää hapanta, metallirikasta kaivosvalumaa. Maailmalla on myös esimerkkejä tapauksista, jossa rikastushiekkapadot ovat pettäneet tuhoisin seurauksin. Rikastushiekan sijoittaminen maanalaisiin louhostiloihin auttaa vähentämään maan päällisten padottujen rikastushiekka-altaiden käyttöä. Kovettuva kaivostäyttö voidaan suunnitella niin lujaksi, että sillä on myös geo- ja louhintateknisiä etuja. Esimerkiksi louhostilojen tukemiseksi tarvittavia pilareita voidaan pienentää ja malmi louhia tarkemmin. Myös painumisongelmat voidaan välttää kovettuvalla täytöllä. Maan alla ja sidosainetta käyttämällä voidaan rikastushiekan hapettuminen hallita maan päällisiä oloja paremmin, jos aineksen käyttäytyminen tunnetaan hyvin. Kovettuvien kaivostäyttöjen osaamiskeskus -projekti (KOVE-PRO)- hanke pohjautuu Savonia-ammattikorkeakoulun (Savonia) ja Geologian Tutkimuskeskuksen (GTK) välisiin yhteistoimintakeskusteluihin, joiden yhteydessä aihe on noussut esiin. Hanketta on valmistelu yhteistyössä näiden organisaatioiden kanssa ja se yhdistää Savonian betoni- ja vesitekniikan osaamisen GTK:n rikastustekniikan,mineralogian ja kaivosympäristöjen osaamiseen.

2 2 (5) Hanke kehittää ratkaisuja ympäristömyönteiseen ja huomaamattomaan kaivostoimintaan synnyttämällä kotimaista osaamista kovettuvista kaivostäytöistä. Kovettuvien kaivostäyttöjen avulla malmin rikastuksesta jäänyttä jauhettua kiviainesta (rikastushiekkaa) voidaan sijoittaa takaisin maanalaisiin louhostiloihin. Hankkeen tarkoituksena on myös kehittää toimintamallia pysyvää osaamiskeskittymää varten. Kovettuvien kaivostäyttöjen kotimaiselle osaamiskeskukselle on selvä tarvelähtöinen kysyntä, koska tekniikka on yleistymässä Suomessa ja nykyisten suunnittelussa/toteutuksessa olevien täyttöhankkeiden osaamispääoma on jouduttu pääosin hakemaan ulkomailta. Hankkeen yleisenä tavoitteena on kehittää kovettuvien kaivostäyttöjen, erityisesti pastatäytön (CPB = Cemented Paste Backfill), osaaminen Pohjois-Savossa sille tasolle, että syntyy kotimainen osaaminen ja tarjonta pastatäyttöjen valmistamisesta, testaamisesta ja pitkäaikaiskäyttäytymisen monitoroinnista. Hankkeen yksityiskohtaisia tavoitteita ovat: Kehittää vähähiilisiä pastatäyttöreseptejä, joissa sementin osuutta on vähennetty jätemateriaaleilla (tuhka, kuona) Suunnitella ja ottaa käyttöön CPB koekappaleiden valmistus- ja tekniset testausmenetelmät Suunnitella ja ottaa käyttöön CPB kappaleiden kemiallisen kestävyyden testausmenetelmät Kehittää tietokonetomografian (µct) hyödyntämistä em. testauksissa Kehittää automatisoidun mineralogisen ja geokemiallisen tutkimuksen hyödyntämistä CPB testauksessa Järjestää koulutuksia konsultti- ja kaivosalan toimijoille hankkeessa kehitetyn testausaineiston hyödyntämisestä suunnittelussa Valmistaa kovettuvien kaivostäyttöjen opintokokonaisuus materiaaleineen Savonia AMK insinöörikoulutukseen Hankeen konkreettiset toimenpiteet on jaettu seitsemään työpakettiin, jotka kattavat ketjun rikastusjätteen synnystä reseptien ja koekappaleiden valmistukseen ja niiden ominaisuuksien testaukseen: TP1: Rikastusjätteen ominaisuudet kaivostäytössä TP2: Veden hallinta ja kuivatusominaisuuksien kehittäminen TP3: Kaivostäytön vähähiilinen kovettaminen TP4: Kovetetun kaivostäytön tekninen testaus TP5: Kovetetun kaivostäytön pitkäaikaiskestävyys ja ympäristöominaisuudet TP6: Tietokonetomografian soveltaminen testauksessa TP7: Tiedon jakaminen, liiketoimintamallin suunnittelu ja hankehallinto Konkreettisina tuloksina hankkeessa ovat kaivostäyttömateriaalitutkimus- ja -testaustulokset sekä -pilotoinnit. Hankkeessa pilotoidaan myös Savonian ja GTK:n muodostamaa osaamiskeskittymää, jolle hankkeessa suunnitellaan myös liiketoimintamalli. Lisäksi hanke tuottaa sisältöä Savonian kurssikokonaisuuksiin ja koulutuksiin. ý Hankkeen toiminta kohdistuu yhden maakunnan alueelle Hankkeen toiminta kohdistuu usean maakunnan alueelle Hankkeen toiminta on valtakunnallista Maakunnat Pohjois-Savo Seutukunnat Ylä-Savon, Kuopion, Varkauden, Koillis-Savon, Sisä-Savon Kunnat Kuopio, Iisalmi, Varkaus, Lapinlahti, Leppävirta, Kaavi, Kiuruvesi, Keitele, Pielavesi, Rautalampi, Rautavaara, Siilinjärvi, Sonkajärvi, Suonenjoki, Tervo, Tuusniemi, Vesanto, Vieremä Lisätietoja hakemuksesta Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä ovat palveluiden ja materiaalien tarjoajat, jotka osallistuvat kovettuvien kaivostäyttöjen tekemiseen: Suunnittelutoimistot ja konsultit, betonin valmistajat, laitevalmistajat, kaivosyhtiöt. Hankkeen konkreettiset toimenpiteet on jaettu seitsemään työpakettiin, jotka kattavat ketjun rikastusjätteen synnystä reseptien ja koekappaleiden valmistukseen ja niiden ominaisuuksien testaukseen:

3 3 (5) TP1: Rikastusjätteen ominaisuudet kaivostäytössä (GTK) Työpaketissa selvitetään rikastusjätteiden hyötykäytön kriteerejä kovettuvien kaivostäyttöjen materiaaleina. Työpaketin tuloksena syntyy uutta osaamista ja käytäntöön sovellettavaa tietoa erityyppisten rikastusjätteiden mineralogisesta ja geokemiallisesta soveltuvuudesta kaivostäyttöihin sekä niiltä edellytettävien ominaisuuksien karakterisointi- ja testaus ja monitorointimenetelmistä. TP2: Veden hallinta ja kuivatusominaisuuksien kehittäminen Savonia) Kovettuvia kaivostäyttöjä tehdään erityisesti rikastushiekasta, josta on ensin laadittu ns. pastaa poistamalla siitä vettä (paste backfill). Pastasta on poistettu vettä niin paljon, että läjitettäessä siitä ei enää erotu vapaata vettä, mutta aines on kuitenkin pumpattavissa ja siirrettävissä putkilinjoja pitkin kohteeseen. Kovettuvien kaivostäyttöjen kohdalla huomioon pitää lisäksi ottaa kovettimena tai muina lisäaineina käytettävien ainesten vaikutus. Rikastushiekan käyttäytyminen veden poistossa ja soveltuvuus eri vedenpoistomenetelmille on tärkeä selvittää, kun arvioidaan, voidaanko rikastushiekasta tehdä pastatäyttöä. TP3: Kaivostäytön vähähiilinen kovettaminen (Savonia) Kovettuva kaivostäyttö valmistetaan rikastushiekasta ja sideaineesta. Sideaineena käytetään yleisimmin sementtiä, lentotuhkaa tai masuunikuonaa sekä niiden yhdistelmiä. Polttolaitosten prosessissa syntyy useita tuhkalajeja. Yleensä lähellä kattilaa pohjatuhka on hyödynnettävissä maanrakennuskäytössä sellaisenaan, mutta lentotuhka ja eri puhdistinlaitteille jäävät jakeet ovat mm. raskasmetallipitoisuuksien vuoksi hankalasti hyödynnettäviä. Jätevoimalaitosten tuhkat luokitellaan lähtökohtaisesti vaaralliseksi jätteeksi ja erityisesti niiden kloridipitoisuuksien vuoksi. Erottelulla ja stabiloinnilla voidaan vaikuttaa tuhkan ominaisuuksiin sekä sulfaattien ja kloridien liukoisuuteen. Erottelu- ja stabilointivaiheiden jälkeen tuhkan luokitus muuttuu jälleen maanrakennuskäyttöön soveltuvaksi. Savonian tehtävänä työpaketissa on toteuttaa koejärjestelyjä ja yhdessä muiden toteuttajien kanssa hakea tulosten käsittelyn kautta parasta mahdollista vähähiilistä menetelmää kaivostäyttöjen stabilointiin. TP4: Kovetetun kaivostäytön tekninen testaus (Savonia) Kovetettujen kappaleiden tekniset testaukset suoritaan akkreditoituina laboratoriossa, testauksien suorittaja on käynyt laboratorion perehdytysohjelman testauksiin. TP5: Kovetetun kaivostäytön pitkäaikaiskestävyys ja ympäristöominaisuudet (GTK) Kovetettu kaivostäyttö joutuu lopullisessa sijoituspaikassaan tekemisiin maanalaisissa tiloissa vallitsevien olojen ja pohjaveden kanssa. Täyttöä huuhtelevat vedet saattavat olla sulfaattirikkaita, sisältää muita liuenneita aineita ja olla myös happamia. Hapen määrä vedessä vaihtelee kohteiden välillä. Työpaketissa viisi kehitetään, aiemmin julkaistuihin esimerkkeihin ja niistä saatuihin tuloksiin perustuen, menetelmävalikoimaa, jonka avulla kaivostäytön pitkäaikaiskestävyyttä voidaan arvioida kohtuullisen ajan kestävien testien perusteella. Työn tukena käytetään tietokonetomografiaa ja näytteitä kohteista, joissa kaivostäyttö on ollut paikoillaan jo useita vuosia (Suurikuusikon kaivos, Kittilä; Pyhäsalmen kaivos, Pyhäjärvi). TP6: Tietokonetomografian soveltaminen testauksessa (GTK) Tietokonetomografialla saadaan näytteestä kolmiulotteinen tiheyskartta vahingoittamatta näytettä. Sekä kolmiulotteisuus että näytteen vahingoittumattomuus ovat erittäin hyödyllisiä projektin kannalta. Kolmiulotteisella mittauksella saadaan määritettyä esimerkiksi huokoskokojakauma ja eri ainesten suhteelliset osuudet pienemmästä näytteestä ja tarkemmin kuin kaksiulotteisilla menetelmillä. Koska näyte ei tuhoudu, voidaan sama näyte kuvata ennen ja jälkeen geokemiallisen tai mekaanisen rasitustestin, jolloin nähdään tarkasti miten rasitus vaikuttaa näytteen rakenteeseen. Menetelmällä saadaan myös arvokasta tietoa materiaalin rakenteesta kun kyseessä on uusi kehitteillä oleva materiaali, kuten tässä projektissa. TP7: Tiedon jakaminen, liiketoimintamallin suunnittelu ja hankehallinto (Savonia)

4 4 (5) Kustannusarvio ja rahoitussuunnitelma Kustannukset Yhteensä 1 Palkkakustannukset Ostopalvelut Kone- ja laiteinvestoinnit 0 4 Rakennukset ja maa-alueet 0 5 Muut kustannukset Flat rate Kustannukset yhteensä Tulot 0 Nettokustannukset yhteensä Kustannusarvio yhteensä Rahoitus Yhteensä Osuus nettokustannuksista (%) 1 Haettava EAKR- ja valtion rahoitus ,00 2 Kuntien rahoitus 0 0,00 3 Muu julkinen rahoitus ,00 4 Yksityinen rahoitus ,00 Rahoitus yhteensä ,00 Rahoitussuunnitelma yhteensä Rahoittajan arvio hankkeesta Pisteet 35/55. Pohjois-Savon hankeryhmän käsittely Etelä-Savon ELY-keskuksen kehittämishankkeiden valintaryhmä Pohjois-Savon maakunnan yhteistyöryhmän sihteeristö ja Pohjois-Savon maakunnan yhteistyöryhmä Hankkeen arvioidut indikaattorit: Yritykset, jotka tuovat markkinoille uuden tai aiemmasta versiosta merkittävästi kehitetyn vähähiilisyyttä edistävän tuotteen tai materiaalin 2, yhdyskuntien vähähiilisyyttä edistävät uudet ratkaisut 2, yrityksissä toteutettavat vähähiilisyyttä edistävät demonstraatiot 2, tutkimus- ja kehittämisinstituutioiden vetämään hankkeeseen osallistuneet yritykset 4, yritykset, jotka käynnistävät t&k&i- toiminnan tai t&k&i- yhteistyön yliopistojen, korkeakoulujen tai tutkimuslaitosten kanssa 4. Kaivosten ympäristöjalanjälki syntyy suurelta osin kaivannaisjätteen pitkäaikaisesta säilyttämisestä Jätettä syntyy lähes yhtä paljon kuin kiveä louhitaan. Prosessointijäte läjitetään Suomessa usein maanpäällisiin padottuihin altaisiin. Kasvava trendi alalla on sijoittaminen louhostiloihin, joissa ratkaisuna on kovettuvat kaivostäytöt: huomaamattomampi kaivostoiminta, pienempi aluejalanjälki, hapettumisen hallinta, louhostilojen tukeminen. Tällä hetkellä Suomessa ei ole kovettuvien kaivostäyttöjen valmistamiseen ja geotekniseen sekä geokemialliseen testaamiseen keskittyvää osaamista. Hankkeen kumppaneiksi ovat aiesopimuksin ilmoittautuneet seuraavat yritykset: Agnito Eagle Finland Oy , Finnsementti Oy , Kuopion Energia Oy , Normet Oy 1000 ja Endomines Oy 500. Pielisen Betoni Oy:n kanssa käydään vielä neuvotteluja. Hankkeessa tehtävässä tutkimus- ja kehitystyössä syntyvät tulokset ovat yleisesti hyödynnettäviä, eivätkä ne hyödytä suoraan yksittäisiä osallistuvia yrityksiä Ritva Heikkinen / Business Finland kommentoinnin mukaan hanke tukee hyvin kiertotalous teema: mm. neitseellisten raaka-aineiden vähentäminen, sementinvalmistukseen liittyvien CO2-päästöjen vähentäminen ja läjitettävien jätteiden määrän vähentäminen, mukana hyvät toimijat. Hakijat ovat selvittäneet yhteistyötä Oulun yliopistoon ja Oulu Mining Schooliin (OMS). Selvityksen mukaan OMS:ssä on tehty joitakin tutkimuksia koskien lähinnä kaivosten hydraulitäyttöä, koska sitä käytetään Pyhäsalmen kaivoksessa. Hakija on ollut yhteydessä myös Oulun yliopiston Rakenteiden ja rakentamisteknologian tutkimusyksikköön, jossa oltiin hyvin kiinnostuneita KOVE-PROhankkeen aiheesta. Tulevaisuudessa saattaa olla myös mahdollista tutkia geopolymerisoinnin käyttöä kovettuvissa kaivostäytöissä yhteistyössä Oulun yliopiston kanssa. Hankkeen jälkeen hanketoimijoiden palvelut tulevat tukemaan kaivosalan toimijoiden tarpeita kaivostäyttööjen

5 5 (5) tutkimus-, suunnittelu-, toteutus- ja testaustoimintaa sekä täydentämään alueellista TKI-toimintaa. Hankkeen aikana suunnitellaan toiminnan jatkuvuutta varmistava liiketoimintamalli. Toimintamalliin kuuluu myös koulutusorganisaatioiden (UEF, Savonia, Sakky) koulutusohjelmien ja oppimisympäristöjen tukeminen alan erityiskysymyksissä, mikä osaltaan tukee toiminnan jatkuvuutta. Rahoittajan esitys Rahoittajan esitys ý Hakemus esitetään hyväksyttäväksi Hakemus esitetään hylättäväksi Ratkaisun mahdolliset perustelut ja jatkotoimenpiteet Hanke tukee Kestävää kasvua ja työtä Suomen rakennerahasto-ohjelman toimintalinjan kaksi erityistavoitetta uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittämiseksi. Hankkeella luodaan edellytyksiä materiaalitehokkaan, vähähiilisen ja ympäristöhaitat mimimoivan kaivostoiminnan edistämiseksi. Hanke tukee Pohjois-Savon maakuntaohjelman toimintalinjan yksi tavoitetta: Talouden uudistuminen - Laajasti sovellettava teknologia ja osaaminen - Teollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen.