9M6090005 24.3.2010 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2009 Osa III Päästötarkkailu
Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2009 Osa III Päästötarkkailu 1 Sisältö 1 JOHDANTO 1 2 PROSESSIN YLIJÄÄMÄVEDET 1 3 SANITEETTIJÄTEVEDET 2 3.1 Puhdistamon kuvaus 3 3.2 Käyttötarkkailun tulokset 3 3.3 Puhdistamon teho ja kuormitus 5 4 ILMAPÄÄSTÖJEN TARKKAILU 5 Liitteet Liite 1 Prosessin ylijäämävesien tarkkailutulokset Liite 2 Saniteettijätevedenpuhdistamon kuormitustarkkailun tulokset v. 2009 Liite 3 Ilmapäästömittaus, Nab Labs Oy:n raportti Pöyry Finland Oy Virpi Ervasti, Ins.AMK Mari Pekkala, DI,FM Pirkko Virta, FM Yhteystiedot Tutkijantie 2 A, 90590 Oulu PL 20, 90571 Oulu puh. 010 33280 sähköposti etunimi.sukunimi@poyry.com
1 1 JOHDANTO Talvivaaran kaivoksen päästötarkkailu käsittää prosessin ylijäämävesien päästötarkkailun, saniteettijätevedenpuhdistamon kuormitustarkkailun sekä ilmapäästöjen tarkkailun. Kaivoksen tuotantotoiminta alkoi vuoden 2008 aikana. Prosessin ylijäämävesien johtaminen jälkikäsittelyyksiköille aloitettiin lokakuun alussa vuonna 2009, mutta johtaminen ei ollut yhtäjaksoista. Ilmapäästöjen tarkkailu aloitettiin myös vuoden 2009 lopulla. 2 PROSESSIN YLIJÄÄMÄVEDET 2.1 Taustatiedot Kaivoksen tehdasalueelta on johdettu vesiä vesistöön vuonna 2009 noin 220 000 m 3. Vesistöön johdetusta vesimäärästä noin puolet on mennyt eteläisen ja puolet pohjoisen jälkikäsittelyyksikön kautta. Prosessin ylijäämävesistä on otettu näyte konsultin toimesta kerran viikossa niinä viikkoina kun vesiä on johdettu jälkikäsittely-yksiköille. Kipsisakka-altaasta ei ole suoraa purkua vesistöön, joten näyte on otettu loppuneutralointivedestä, joka johdetaan eteläiselle ja pohjoiselle jälkikäsittely-yksikölle. Vuonna 2009 prosessin ylijäämävedestä (Lone-ylite) otettiin näyte kuusi kertaa. Samanaikaisesti prosessin ylijäämäveden kanssa otettiin näytteet myös jälkikäsittely-yksiköiltä (Kärsälampi lähtevä ja Mourunpuro, Kortelammen eteläpuoli) vesistöön johdettavasta vedestä. Nämä näytteet otettiin seitsemän kertaa. Lone-ylite näytettä ei otettu 10.11., koska prosessi oli vaihdettu suljetuksi. Näytteet ovat kertanäytteitä. Tarkkailutulokset on esitetty liitteessä 1. Vaasan hallinto-oikeuden päätöksen mukaisesti Kipsisakka-altaan ylivuotovedet on käsiteltävä siten, että jälkikäsittely-yksiköihin johdettavan jäteveden ph-arvo on 6 9,5 ja nikkelipitoisuus alle 0,5 mg/l, kuparipitoisuus alle 0,5 mg/l ja sinkkipitoisuus alle 1,5 mg/l ja kiintoaineen pitoisuus alle 10 mg/l laskettuna 30 johtamisvuorokauden virtaamapainotteisena liukuvana keskiarvona. Kiintoaineen raja-arvo on tavoitteellinen jälkikäsittely-yksiköihin johdettavalle jätevedelle. Jälkikäsittely-yksiköistä vesistöön johdettavan kiintoaineen hehkutusjäännöksen on oltava alle 10 mg/l johtamisvuorokausien neljännesvuosikeskiarvona laskettuna. Yksittäisen näytteen nikkeli- tai kuparipitoisuus ei saa olla yli 1,0 mg/l eikä sinkkipitoisuus yli 2,0 mg/l. 2.2 Tulokset Prosessin ylijäämävesissä (Lone-ylite) kaikki metallipitoisuudet olivat selvästi pienempiä kuin jälkikästtely-yksikölle johdettavalle vedelle annetut yksittäisen näytteen raja-arvot (taulukko 1). 30 johtamisvuorokauden virtaamapainotteisia liukuvia keskiarvoja ei voinut laskea, koska jätevesien johtaminen ei ole ollut jatkuvaa. Veden ph vaihteli lupamääräysten sallimissa rajoissa, välillä 6,6 8,3 (taulukko 1). Yksittäisissä näytteissä kiintoainepitoisuus vaihteli välillä 24 74 mg/l (taulukko 1), kun tavoitteellinen raja-arvo on 10 mg/l laskettuna 30 johtamisvuorokauden virtaamapainotteisena liukuvana keskiarvona. Jälkikäsittely-yksiköiltä vesistöön johdettavan veden kiintoaineen hehkutusjäännös oli Kärsälammesta lähtevässä vedessä alle 10 mg/l yhtä näytettä lukuun ottamatta (taulukko 2). Mourunpurossa Kortelammen eteläpuolella lähtevän veden kiintoaineen hehkutusjäännös oli hieman korkeampi, 1,7 17 mg/l, keskimäärin 9,4 mg/l (taulukko 2). Suoraa vertailua raja-arvoon ei voi tehdä, koska johtamisvuorokausia ei ole ollut neljännesvuotta.
2 Taulukko 1 Prosessin ylijäämävesien (Lone-ylite) metalli- ja kiintoainepitoisuudet sekä ph v. 2009. Raja-arvot ovat kipsisakka-altaan ylitevedelle lakskettuna 30 johtamisvuorokauden virtaamapainotteisena liukuvana keskiarvona ja metallien raja-arvot myös yksittäiselle näytteelle. Ottopvm Ni ylivuotovedet Zn ylivuotovedet raja-arvot yks. raja-arvot yks. µg/l 30 d näyte µg/l 30 d näyte 5.10.2009 5,3 500 1000 22 1500 2000 17.11.2009 3,7 500 1000 16 1500 2000 2.12.2009 430 500 1000 44 1500 2000 14.12.2009 220 500 1000 41 1500 2000 21.12.2009 69 500 1000 170 1500 2000 28.12.2009 31 500 1000 350 1500 2000 keskiarvo 126 500 1000 107 1500 2000 Ottopvm Cu ylivuotovedet ph ylivuotovedet raja-arvot yks. raja-arvot 30 d µg/l 30 d näyte alaraja yläraja 5.10.2009 <2 500 1000 8,1 6 9,5 17.11.2009 <1,3 500 1000 6,6 6 9,5 2.12.2009 <1,3 500 1000 8,0 6 9,5 14.12.2009 <1,3 500 1000 8,3 6 9,5 21.12.2009 <1,3 500 1000 8,0 6 9,5 28.12.2009 600 500 1000 8,2 6 9,5 keskiarvo 101 500 1000 7,9 6 10 Ottopvm Kiintoaine ylivuotovedet raja-arvo mg/l 30 d 5.10.2009 24 10 17.11.2009 47 10 2.12.2009 60 10 14.12.2009 74 10 21.12.2009 67 10 28.12.2009 38 10 keskiarvo 52 10 Taulukko 2 Jälkikäsittely-yksiköiltä vesistöön johdettavan veden laatu v. 2009. Raja-arvo johtamisvuorokausien neljännevuosikeskiarvona laskettuna. Kärsälampi Mourunpuro, Kortelammen lähtevä eteläpuoli Otto- kiintoaineen kiintoaineen pvm hehkutusjäännös hehkutusjäännös raja-arvo mg/l mg/l mg/l 5.10.2009 2,6 10 10.11.2009 * 1,6 2,4 10 17.11.2009 11 1,7 10 2.12.2009 <0,01 6,0 10 14.12.2009 <0,01 17 10 21.12.2009 1,7 13 10 28.12.2009 1,4 16 10 keskiarvo 2,6 9,4 10 * Lone-ylite näytettä ei otettu, koska prosessi oli vaihdettu suljetuksi
3 SANITEETTIJÄTEVEDET 3 3.1 Puhdistamon kuvaus Tehtaalla, pääkonttorilla ja muissa tiloissa muodostuvat saniteettijätevedet käsitellään bioroottorilaitoksella. Puhdistetut jätevedet johdetaan Mourunpuroon. Saniteettijätevedenpuhdistamo rakennettiin ja otettiin käyttöön alkuvuodesta 2008. Jätevedenpuhdistamon prosessi on biologis-kemiallinen jälkisaostus, jossa biologinen osa on toteutettu bioroottorilla. Lupamääräysten mukaisesti puhdistamon tehon on oltava vuosikeskiarvona BOD 7 :n osalta vähintään 90 % ja kokonaisfosforin osalta vähintään 85 %. Tuotannon aikaisen ajan jätevesikuormituksen mitoitusarvot 400 työntekijän mukaan laskettuna ovat: Q kesk. 80 m 3 /d q mit 9 m 3 /h BOD 7 40 kg/d Kok.P 1,6 kg/d Mekaaninen käsittely käsittää välppäyksen ja hiekanerotuksen esiselkeytyksen. Laitos on varustettu ilmastetulla hiekanerotuksella, jossa on myös rasvanerotus. Bioroottorille tuleva BOD-kuormitus saa olla mitoituskuormitustilanteessa enintään 10 g/m 2. Huippukuormitustilanteessa on sallittu lyhytaikaisesti kaksinkertainen kuormitus. Kemiallinen saostusosa sijaitsee bioroottorin jälkeen ja se sisältää kemikaalin varastoinnin, annostuksen ja pikasekoituksen sekä flokkauksen. Saostuskemikaalina käytetään alumiinipohjaista PAX-18:a. Esi- ja jälkiselkeytyksestä erotettu liete johdetaan sakeuttamoon. Sakeuttamo on varustettu jatkuvatoimisella hämmenninkoneistolla. Rejektivesi palautetaan puhdistusprosessiin. Sakeutin on mitoitettu maksimikuiva-ainekuormalle 30 kg TS/m 2 d. Liete sakeutetaan puhdistamolla noin 5-prosenttiseksi, minkä jälkeen se kuljetetaan Sotkamon jätevedenpuhdistamolle kuivattavaksi ja kompostoitavaksi. Sakokaivolietettä Talvivaaran puhdistamolla ei vastaanoteta. 3.2 Käyttötarkkailun tulokset Saniteettijätevedenpuhdistamo otettiin käyttöön maaliskuussa 2008. Puhdistamon toimintaa tarkkailtiin v. 2009 ottamalla näytteet puhdistamolle tulevasta ja sieltä lähtevästä vedestä neljä kertaa vuodessa (huhti-, kesä-, syys- ja joulukuussa). Puhdistamolla syntyvä liete kuljetetaan märkälietteenä Sotkamon jätevedenpuhdistamolle, joten lietteen laatua ei tutkita Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamolla. Kuvassa 1 on esitetty puhdistamon viikkovirtaamat vuodelta 2009. Jätevesiä on alkanut tulla puhdistamolle huhtikuusta 2008 lähtien. Vuonna 2009 puhdistamo on ollut toiminnassa normaalisti koko vuoden, vaikka kuvassa 1 kahden ensimmäisen viikon virtaamia ei ole. Vuoden 2009 maksimivirtaamat ajoittuivat tammikuulle ja joulukuulle, jolloin virtaamat ovat hieman ylittäneet puhdistamon mitoituksen (kuva 1).
m 3 /viikko 700 600 500 400 300 200 100 mitoitus Q kesk 80 m 3 /d 9M608035 4 m 3 /d 120 100 80 60 40 20 0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133353739414345474951 viikko 0 Kuva 1 Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamon viikkovirtaamat v. 2009. Taulukossa 3 on esitetty jätevedenpuhdistamon käyttötarkkailun tulokset vuodelta 2009. Puhdistamolla on käsitelty vuonna 2009 jätevettä yhteensä 10 694 m 3, keskimäärin 29 m 3 /d. Ohituksia ei ole suoritettu. Jätevesimäärien suurin kuukausikeskiarvo on ollut joulukuussa 79 m 3 /d ja pienin kesäheinäkuussa 18 m 3 /d. Suurin vuorokausivirtaama on mitattu tammikuussa (260 m 3 /d) ja pienin heinäkuussa (5 m 3 /d). Puhdistamo on mitoitettu keskimääräiselle jätevesimäärälle 80 m 3 /d, joten keskimääräinen jätevesimäärä on ollut noin 40 % mitoitusvirtaamasta. Jätevesimäärät ovat kuitenkin vaihdelleet huomattavasti. Suurin mitattu vuorokautinen vesimäärä on ollut 3,2-kertainen mitoitusvesimäärään verrattuna. Saostuskemikaalina on käytetty polyalumiinikloridia (PAX-18) yhteensä noin 4 020 kg/a, keskimäärin 370 g/m 3. Sotkamon puhdistamolle kuljetettiin lietettä yhteensä 240 m 3. Sähkönkulutusta ei ole raportoitu. Taulukko 3 Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamon käyttötarkkailun yhteenveto vuodelta 2009. Kuukausi Jätevesimäärät PAX-18 Q MQ HQ NQ m 3 /kk m 3 /d m 3 /d m 3 /d kg/kk g/m 3 Tammikuu 1 060 62 260 24 371 350 Helmikuu 950 36 59 22 333 350 Maaliskuu 670 24 34 12 235 350 Huhtikuu 840 34 64 11 294 350 Toukokuu 617 22 33 9 222 360 Kesäkuu 373 18 31 7 150 400 Heinäkuu 477 18 26 5 181 380 Elokuu 657 25 39 8 237 360 Syyskuu 924 33 53 16 332 360 Lokakuu 1 040 36 48 21 364 350 Marraskuu 1 350 56 71 39 540 400 Joulukuu 1 736 79 128 47 760 430 Yht. 2009 10 694 29 4 019 370 2008 7 956 33 2 849 358
3.3 Puhdistamon teho ja kuormitus 5 Jätevedenpuhdistamon keskimääräinen teho ja kuormitus on esitetty taulukossa 4. Yksityiskohtaiset tarkkailutulokset ovat liitteenä 2. Puhdistamolle tuleva BOD 7 -kuormitus oli keskimäärin 8 kg/d ja fosforikuormitus keskimäärin 0,6 kg/d, joten kuormitukset alittivat puhdistamon mitoitusarvot. Tarkkailutulosten mukaan puhdistamo toimi hyvin vuonna 2009. Puhdistusteho oli BOD 7 :n suhteen keskimäärin 98 % ja kokonaisfosforin suhteen keskimäärin 99 %, eli puhdistamo täytti sille asetetut lupavaatimukset. Typen osalta puhdistusteho oli 76 % ja kiintoaineen osalta 98 %. Puhdistamolle tuleva orgaanisen aineen, fosforin ja typen kuormitus vastasi noin 120 230 henkilön jätevesien kuormitusta. Puhdistamolle tuleva kiintoainekuormitus vastasi puolestaan noin 620 henkilön jätevesien kuormitusta. Puhdistamolle tuleva kuormitus on pienentynyt edellisvuoteen verrattuna orgaanisen aineen, fosforin ja typen osalta. Puhdistamolle tuleva kiintoaine kuormitus on puolestaan selvästi kasvanut. Vesistöön kohdistuva kuormitus on pienentynyt tai oli lähellä edellisvuoden tasoa orgaanisen aineen, fosforin ja typen osalta. Kiintoainekuormitus on puolestaan hieman kasvanut edellisvuodesta. Taulukko 4 Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamon kuormitus ja puhdistusteho vuosina 2008-2009. BOD 7 Vuosi Tuleva Lähtevä Teho Tuleva Lähtevä Teho kg/d avl kg/d avl % kg/d avl kg/d avl % 2008 17 244 0,25 4 99 0,7 223 0,01 3 98 2009 8 117 0,17 2 98 0,6 200 0,01 3 99 Kok.N Kok.P Kiintoaine Vuosi Tuleva Lähtevä Teho Tuleva Lähtevä Teho kg/d avl kg/d avl % kg/d avl kg/d avl % 2008 9 758 1,9 155 80 23 209 0,8 7 97 2009 3 225 0,7 58 76 68 618 1,1 10 98 AVL:n laskentaperusteet (g/as d): BOD 7 70, kok.p 3, kok.n 12, kiintoaine 110. 3.4 Tulosten tarkastelu Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamo toimi vuonna 2009 lupaehtojen mukaisesti. Orgaanisen aineen ja fosforin puhdistustehon vaatimukset täyttyivät selvästi. Joulukuun alussa puhdistamolla oli häiriö, jolloin vuoro-operaattorit pumppasivat inhimillisen erehdyksen vuoksi muutamia kuutioita kalkkilietettä varastosäiliön varoaltaasta saniteettiviemäriverkkoon. 4 ILMAPÄÄSTÖJEN TARKKAILU Ensimmäinen ilmaan menevien päästöjen tarkkailu tehtiin joulukuussa 2009 Nab Labs Oy:n toimesta. Mittaus koski 10 MW:n POR -kattiloiden savukaasupäästömittausta. Typen oksidien pitoisuuksista kolme neljästä ylitti päästöraja-arvon. Mitatut hiukkaspitoisuudet alittivat päästöraja-arvon. Päästö-raja-arvojen ylityksistä johtuen uusintamittaukset tehdään kevään 2010 aikana. Tarkkailuraportti kokonaisuudessaan on liitteenä 3.