Kaivannaisjätteiden määrittely, määrä ja hyötykäytön problematiikka Kestävä kaivostoiminta kaivannaisjätteistä uutta liiketoimintaa 20.1.2012 1
Määrittely (1) kaivannaisjäte = kallio- tai maaperässä luonnollisesti esiintyvän orgaanisen tai epäorgaanisen aineksen irrotuksessa taikka sen varastoinnissa, rikastamisessa tai muussa jalostamisessa syntyvä jäte 20.1.2012 2
Määrittely (2) Myös uuden jätelain aikana kaivannaisjäteasetuksen soveltaminen edellyttää, että muodostuva kiviaines on jätelain tarkoittamaa jätettä. Kaivannaisjäteasetuksessa on omat lievennykset pysyvälle jätteelle ja pilaantumattomalle maa-ainekselle. Ongelmajätetermi korvataan vaarallisella jätteellä. Hierarkia: 1) vähennettävä syntyvän jätteen määrää ja haitallisuutta, 2) uudelleenkäytettävä, 3) kierrätettävä, 4) hyödynnettävä, 5) loppukäytettävä. Lähde:13.10.2011. PSAVI, Sami Koivula 20.1.2012 3
Kaivostoiminnasta syntyvät kaivannaisjätteet Louhinnassa Metallimalmit Teollisuusmineraalit Luonnonkivet Karbonaattikivet Metallimalmien prosessoinnissa - rikastushiekat Lisää kuvat Kuva: J.Väätäinen Perustamisvaiheessa - irtomaanpoiston ylijäämämaat 20.1.2012 4
Louhinnasta (irrotuksessa) syntyy Sivukiviin kuuluvat kivet, joita ei hyödynnetä arvokiven tai malmin jatkojalostuksessa tai prosessoinnissa karkea louhe (raakku) kivimurske - sepeli Luonnonkivituotanto: hylätyt aihiot sahauksen ylijäämäkivi sahauksen kivijauhe Luonnonkivituotannon sivukivikasa Metalli- ja talkkimalmien louhinta: Sivukivi ( raakku) Kuva:M L Räisänen Kuva: S.Aatos 20.1.2012 5
Malmikiven prosessoinnissa syntyy Malmin prosessoinnissa syntyy mineraalista jätettä eli vesipitoista, hienorakeista rikastushiekkaa Vaahdotuskäsittely Mineraalinen rikastushiekka Gravimetrinen ja/tai magneettinen erottelu Mineraaliset jauheet 20.1.2012 6
Teollisuuden jätteet/sivutuotteet Mt/vuosi 14 12 10 8 6 4 2 0 Prosessijätteet Energian tuotanto Muut sivutuotteet Kaivannaisteollisuus Lähde: UUMA seminaari 2005 20.1.2012 7
Kaivannaisjätteiden luokittelu yleisen jäteasetuksen mukaan Pysyvä jäte Ei muutu pitkänkään ajan kuluessa Tavanomainen jäte (ei-pysyvä jäte) Hitaasti rapautuva Kaatopaikkaveden haittaainepitoisuus pieni tai kohtalainen Neutralointikyky vaihtelee hyvästä kohtalaiseen (ei happamia kaatopaikkavesiä) Sisältää prosessin kemikaalijäämiä (esim. suoloja, typpiyhdisteitä) Vaarallinen ent. ongelmajäte Rautasulfideja ja muitametallisulfideja sisältävä rikastushiekka, sivukivi tai sakkaliete Kaatopaikkavedet happamia ja ympäristön vesiä happamoittavia Kaatopaikkavedet sisältävät runsaasti haitta-aineita (metalleja, metalloideja), kemikaaleja tai kemikaalijäämiä) Kivi tai rikastushiekka säteilevää ja sisältää radioaktiivisia isotooppeja tai asbestimineraaleja 20.1.2012 8
Antofylliittiasbestia rikastushiekassa 20.1.2012 9
Määrät jäteluokittain vaihtelevat Pysyvä jäte Tavanomainen Vaarallinen jäte 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Louhos 1 Luonnonkivilouhinta Louhos 2 Louhos 4 Louhos 5 Luonnonkivilouhinta Teollisuusmineraalilouhinta Metallimalmilouhinta Louhos 6 Metallimalmilouhinta Lähde: UUMA työpaja 6.10.2008 M L Räisänen 20.1.2012 10
Metallikaivosten ja luonnokivilouhimoiden kaivannaisjätemäärät (Mt) läjityksessä 1910-2007 160 140 149 137 120 100 80 60 40 40 Rikastushiekkajätettä Metallimalmikaivosten sivukivijätettä Luonnonkivilouhinnan ylijäämäkivet 20 0 Lähde: UUMA työpaja 2008 M L Räisänen 20.1.2012 11
Tilastotietoja kaivosteollisuudesta 2010 Kaivoksen tyyppi Louhittu yht. Mt Louhittu hyötykiveä/ malmia Mt Metallimalmit 45,7 18,2 27,5 Teollisuusmineraalit (talkki, apatiitti ym.) Sivukiveä Mt 19,2 11,6 7,6 Karbonaattikivet 5,6 3,9 1,6 Kivilouhokset (vuolukivi, teollisuuskivet) 0,8 0,09 0,7 Yhteensä 71,5 33,8 37,6 Lähde: TEM/ Materia 2/2011 20.1.2012 12
Louhinta- ja sivukivimäärien kehitys 180 160 155 140 120 100 80 60 40 20 30,6 11 38,8 16,6 71,6 37,6 Kokonaislouhinta Mt Sivukivi Mt 0 2006 2008 2010 2016 20.1.2012 13
Kaivannaisjätteiden hyötykäyttö kaivosryhmittäin Hyödyntämisaste % Luonnonkivet Teollisuusmineraalit Metallimalmit Karbonaattikivet Kaivokset yhteensä Karbonaattikivet Metallimalmit Teollisuusmineraalit Luonnonkivet Kaivokset yhteensä 24 0 10 20 30 40 50 60 Lähde: Kaivostilasto 2003 20.1.2012 14
Metallikaivosjätteiden hyödyntäminen Poistomaa, pintamaa: Varastoitu tai käytetty jälkihoitotarkoituksiin kaivosalueella Sivukivi: Pääkäyttö maarakennusmateriaalina kaivosalueella tiet, padot, pengerverhous tukirakennusaineena kaivostäytössä (sivukivet, rikastushiekka) reaktiivisena materiaalina, läjitysalueiden peittomateriaalina (pastapeittona) - sekatäyttönä läjityksessä lisäten läjityksen neutralointikapasiteettia - veden puhdistamojen suotopatomateriaalina Kaivosalueen ulkopuolella (ympäristökelpoiset jätekivet) Tierakennus, täyttömaa, raaka-aineena pientarvikkeiden/koriste-esineiden valmistuksessa Rikastushiekka: -kaivostäyttöön - peittomateriaalina (neutralointikyky, hyvä vedenpidätyskyky) 20.1.2012 15
Karbonaattikaivosjätteiden hyödyntäminen Poistomaa, pintamaa: On käytetty ympäristörakentamiseen. Viime vuosina melkein kaikki materiaali on varastoitu tulevaisuuden käyttötarkoituksiin. Sivukivi: Materiaali luokitellaan hyödyntämisen helpottamiseksi. Suurin osa materiaalista murskataan tienrakennukseen soveltuvaksi. On käytetty myös rakennustarkoituksiin kaivosalueella. Rikastushiekka: Vain rajallisia mahdollisuuksia uudelleen käyttöön (raekoko), esim. neutraloivana, vettä pidättävänä peittorakenteena. Mineralogiasta riippuen voidaan käyttää maataloustarkoituksiin 20.1.2012 16
Teollisuusmineraalikaivos jätteiden hyödyntäminen Poistomaa, pintamaa: Materiaali varastoidaan myöhempiä jälkihoitotarkoituksia varten. Sivukivi: Mahdollisuuksien mukaan materiaalit luokitellaan hyödyntämisen helpottamiseksi. Käytetään rakennustarkoituksiin kaivosalueella. Joissain erikoistapauksissa on voitu myydä ulos tienrakennustarkoituksiin. Rikastushiekka: Uudelleen käyttöön vain rajallisia mahdollisuuksia (raekoko). Mineralogiasta riippuen voi olla mahdollista käyttää tienrakennukseen tai maataloustarkoituksiin metallikaivoksen jätealueen peittomateriaalina, (neutralointikyky, hyvä veden pidätyskyky, esim. magnesiittihiekka) 20.1.2012 17
Luonnonkivilouhosjätteiden hyödyntäminen Poistomaa, pintamaa: Varastoitu ja käytetty jälkihoitotarkoituksiin kaivosalueella. Ulkopuolinen käyttö myös mahdollista. Materiaalit luokitellaan hyödyntämisen helpottamiseksi. Sivukivi: Tierakentaminen Penger- ja täyttörakenteet Tien päällysrakenteet Vesi- ja ympäristörakentaminen Suurin osa materiaali on varastoitu tulevaisuuden käyttöä varten. Käyttö todennäköisesti lisääntyy merkittävästi. 20.1.2012 18
Hyödyntämisen esteitä Ulkopuolisten hyödyntäjien tiedonsaanti (tilinpito) Kaivannaisjätteiden tähänastinen luokittelu jätealueella puutteellista Hyödyntämiskelpoisilla jakeilla ei ole CE-merkintää Hyödyntämisen aikajänne (pysyvä jäte alle 3 vuotta, muut 1 vuosi) Tietoa mahdollisuuksista ja riskeistä puuttuu Vaihtelevat viranomaiskäytännöt ja luvan käsittelyaika (kilpailukyky muihin materiaaleihin verrattuna) Materiaalien sijainti, kuljetuskustannukset Jälkihoito / uusiokäyttö (teknologia metallit) 20.1.2012 19
Hyödyntämisen kannustimet Suuri osa on samanlaatuisia luonnonmateriaaleja kuin hyödynnettävät kiviainekset Kivien yleiset ominaisuudet, rakenne, mineralogia ja kemia tunnetaan Suuri osa sivukivistä on inerttejä Osa rikastushiekoista soveltuu ympäristöominaisuuksien puolesta hyödynnettäväksi Tuotanto- ja materiaalimäärät ovat suuria ja ominaisuudet ovat muokattavissa Jätehuoltosuunnitelma ja lajitteluvelvoitteet 20.1.2012 20
Hyödyntämiseen liittyviä kehitystarpeita ja tulevaisuuskuvia Lainsäädännön edelleen kehittäminen / oikea soveltaminen Viranomaiskäytäntöjen kehittäminen Jälkihoitosuunnitelmien ajoitus Mineraalisten jätteiden ympäristöominaisuuksien muokkaaminen Jätteiden hyödyntämisen ympäristöja kustannusvaikutusten kokonaisvaltainen elinkaaripohjaisten arviointien kehittäminen Kiviainesten tarve ei vähene Jätealueiden teknologiametallipotentiaali - EU:n kriittiset raaka-aineet Valtion hallinnonuudistukset/ erityisosaamisen lisäys Tiedonsaannin organisointi ja tehostaminen Eri sidosryhmien yhteistyö 20.1.2012 21
Yhteenveto Kaivannaisjätteiden hyötykäyttöaste on alle 30% Rikastushiekkojen uudelleen käyttö erittäin vähäistä Kaivannaisjäteasetus (379/2008) edellyttää jätehuoltosuunnittelua yhtenä tavoitteena kaivannaisjätteen hyödyntämismahdollisuuksien selvittäminen Materiaalin luokittelu ja varastointi erikseen auttaa hyödyntämistä Varastointiajan tarkoituksenmukaisuus ja hyötykäytön varmuus? Kaikkia kaivannaisjätteitä ei pystytä tulevaisuudessakaan hyödyntämään, esteenä etenkin ympäristökelpoisuus kriteerit ja tekniset vaatimukset Hyötykäyttöasteen nostaminen mahdollista CE-merkintä tulee pakolliseksi 1.7.2013 lähtien myös kiviainesteollisuuden tuotteissa 20.1.2012 22
Keskeistä lähdeaineistoa Jouko Inkeröinen & Erkki Alasaarela (toim.) 2010 Uusiomateriaalien käyttö maarakentamisessa. Ympäristöministeriön raportteja 13 2010 http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=118214&lan=fi Uuma työpaja Mika Räisänen et al. 2007. Rakennuskivilouhinnassa syntyvän sivukiven hyötykäyttö Kaakkois-Suomessa GTK, Tutkimusraportti 169. http://arkisto.gtk.fi/tr/tr169.pdf Työpaja GTK, Kuopio 2008. Kaivannaisjätteiden ympäristökelpoisuuden arvioinnin ja hyötykäytön edistäminen materiaalinäkökulman vahvistaminen UUMAasiantuntijaryhmän työssä. http://thule.oulu.fi/uuma/teemaryhmat/kaivosala/index.html Lainsäädäntöstä: Uuma-materiaalien ympäristökelpoisuuden osoittaminen ja tuotteistaminen Suomessa thule.oulu.fi/uuma/uuma_katsaus_koko 25052010.pdf Kiitos! 20.1.2012 23