Kaivannaisjätealueista kukkaketoja? Paikallisesta biokiertotaloudesta ratkaisuja alueiden peittämiseen

Luonnonvarakeskuksen (Luke) ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) hankkeessa on saatu lupaavia tuloksia pohjoisiin olosuhteisiin soveltuvista kaivannaisjätealueiden peitto- ja maisemointiratkaisuista. Tutkimustulokset osoittavat, että paikallisesta purkupuusta ja jätevesilietteestä tuotetun biohiilen lisääminen peittokerroksen pintaosaan auttaa kasveja kasvamaan ja vähentää peiton eroosiota. Ratkaisu paitsi vähentää mahdollisia ympäristöriskejä, myös hyödyttää alueen yrityksiä.

Perinteisesti kaivosten rikastushiekka- ja sivukivialueet on peitetty moreenikerroksella. Peittämisen tavoitteena on estää kaivannaisjätteiden mahdollisesti sisältämien sulfidien hapettuminen, valumavesien happamoituminen ja haitta-aineiden kulkeutuminen ympäristöön. Moreeni on yksinään huono kasvualusta kasveille, ja kasvillisuuspeitteen muodostumiseen voi kulua pitkä aika. Samaan aikaan vesi kuluttaa moreenikerrosta herkästi ja lisää pintaeroosiota.

Maametallien lisääntyvä kysyntä vihreässä siirtymässä lisää todennäköisesti kaivostoimintaa myös Suomessa. Suurin osa Suomen kaivostoiminnasta sijaitsee Pohjois-Suomessa, joten kaivannaisjätealueiden peitto- ja maisemointiratkaisuissa tulee huomioida pohjoiset olosuhteet. Lapissa kasvutekijät ovat haastavia: jyrkät rinteet altistavat eroosiolle (lumikuorma, routa) ja kasvukausi on lyhyt ja kylmä. Ilmastonmuutoksen ennakoidaan lisäävän lumi- ja sademääriä Lapissa, mikä kasvattaa vesieroosion riskiä. Kaivosten sulkemisratkaisujen ja alueen jälkikäytön tulee huomioida myös alueen luontomatkailu ja porotalous.

Kierroksia biopeittoon -hankkeessa etsittiin ratkaisuja siihen, miten pohjoisissa olosuhteissa kaivannaisjätealueita voisi peittää ja maisemoida ympäristöriskien minimoimiseksi.

Biohiilellä kasvillisuus kukoistukseen

Kierroksia biopeittoon -hankkeen kokeissa saatiin lupaavia tuloksia hyödyntämällä paikallisen biokiertotalouden sivuvirtoja. Paikallisesta purkupuusta ja jätevedestä tuotetun biohiilen, tuhkan ja kompostin lisääminen peittokerrokseen, eli biopeittoon, auttoi kasveja kasvamaan. Rehevä kasvillisuus sitoi maa-aineksen paikoilleen, vähensi veden suotautumista kohti kaivannaisjätekerroksia ja pienensi eroosiota.

Huolimatta eroista biohiilen laadussa, peittorakenteeseen lisätty biohiili ei lisännyt ravinteiden tai raskasmetallien huuhtoutumista. Hankkeen kokeiden perusteella biohiili myös säilyttää hyvin toiminnallisuutensa, kuten vedenpidätyskykynsä, myös pohjoisissa, äärevissä olosuhteissa.

Hankkeen kokeita on tehty laboratoriossa, kasvihuoneissa ja kentällä, eli Rautuvaaran vanhalla kaivosalueella sekä Boliden Kevitsa Mining Oy:n alueella.

Lysimetrikokeissa selvitetään jätevesilietekompostin ja biohiilen vaikutuksia biopeitossa kasvavien kasvien kasvuun ja peittokerroksen läpi kaivannaisjätteeseen valuvan suotoveden määrään. Etualalla vasemmalla lysimetrissä kasvualustana on moreeni ja komposti, oikealla olevaan kasvualustaan on lisätty kuusibiohiiltä. Biohiilen vaikutus kasvien itämiseen ja kasvuun on silminnähtävä. — Lysimetrikokeissa selvitettiin jätevesilietekompostin ja biohiilen vaikutuksia biopeitossa kasvavien kasvien kasvuun ja peittokerroksen läpi kaivannaisjätteeseen valuvan suotoveden määrään. Etualalla vasemmalla lysimetrissä kasvualustana on moreeni ja komposti, oikealla olevaan kasvualustaan on lisätty kuusibiohiiltä. Biohiilen vaikutus kasvien itämiseen ja kasvuun on silminnähtävä.

Alueen yritykset ja kunnat avainroolissa

Alueellisen biokiertotalouden edistämiseksi hankkeen aikana on työskennelty tiiviissä yhteistyössä Lapin alueen kuntien ja yrittäjien kanssa. Yhdessä paikallisten yritysten kanssa toteutetussa arvoketjupilotissa purkupuu pyrolysoitiin biohiileksi, kompostoitiin jätevesilietteen kanssa ja tuotettu kasvualusta päätyi lopulta kaivannaisjätealueen biopeitoksi.

Onnistuneen pilotin toivotaan kannustavan alueen toimijoita edelleen kehittämään biokiertotalouteen nojaavaa kaivannaisjätealueiden peittoratkaisua yhdessä tutkimuslaitosten kanssa sekä panostamaan alueelliseen yritysyhteistyöhön uusien työpaikkojen mahdollistamiseksi.

Pilotissa arvioitiin myös arvoketjun elinkaarisia talous- ja ympäristövaikutuksia. Taloudellisessa tarkastelussa biohiileen perustuva peittoratkaisu osoittautui kuutiohinnaltaan kalleimmaksi. Toisaalta biohiiltä sisältävän biopeittoratkaisun osoitettiin toimivan hiilinieluna ja olevan paras kasvualusta kasvien kasvun kannalta.