Biohiilen hyödyntäminen kaivannaisjätteiden peittomateriaaleissa ja viherrakentamisessa

Biopeitto

Alkamispäivä

01.06.2017

Päättymispäivä

31.12.2020

Rahoittajat

Tiivistelmä




1) Tausta ja tavoitteet.

Kaivostoiminnan merkittävimmät ja pitkäkestoisimmat ympäristövaikutukset liittyvät kaivannaisjätteiden, erityisesti sulfidipitoisten rikastushiekkojen ja sivukivien läjitykseen ja niistä syntyviin happamiin ja metallipitoisiin suotovesiin. Kaivosjätealueiden oikeaoppinen sulkeminen ja jälkihoito ovat oleellinen osa ympäristövaikutusten hallintaa. Yleisin Suomessa käytetty kaivosjätealueiden sulkemismenetelmä on niiden peittäminen vaihtelevan paksuisella moreenikerroksella. Moreenipeiton tehokkuuteen vaikuttavat esimerkiksi sen paksuus ja vedenjohtokyky.
Ominaisuuksiltaan tarkoitukseen sopivaa moreenia ei aina ole helposti saatavilla, joten sen hankkiminen voi olla suuri sulkemistoimenpiteisiin liittyvä kustannuserä.
Biopeitto-projektin tavoitteena on kehittää biohiilipohjaisia sulkemisratkaisuja kaivosteollisuuden tarpeisiin.
Tähtäimessä on parantaa kuivapeiton pitkäaikaista kestävyyttä, stabiilisuutta ja viherryttämistä, sekä estää eroosiota ja parantaa peiton vesitaloutta ja hiili- ja ravinnetasapainoa. Moreenin koostumuksen lisäksi kaivannaisjätemateriaalin
ominaisuudet, mineralogiset ja kemialliset muutosprosessit on merkittävää tuntea ennen peittoratkaisun tekemistä.
Biohiiltä voidaan tuottaa paikallisesti, mikä vähentää kuljetus ja varastointikustannuksia ja avaa uusia mahdollisuuksia käynnistää paikallista yrittäjyyttä tai kasvattaa toimintaa. Biohiilen käyttö edistäisi kiertotalouden toteuttamista jo raakamateriaalin tuotannosta lähtien. Tuotantokäytöstä poistetut suoalueet ovat hyvä kasvualusta biohiilen
raakamateriaalin tuotolle ja kasvatus itsessään parantaa hyödynnettyjen soiden metallienpidätyskykyä ja vesitaloutta.
Eri biohiilen raakamateriaalien käyttöä pohjoisissa oloissa, myös ravinnevaatimusten osalta tulee testata, jotta biohiili tukisi mahdollisimman hyödyllisesti peittoratkaisuja myös kasvualustana. Biohiilellä parannetun vähärikkisen rikastushiekan hyötykäyttö jätealueiden peittoratkaisuissa vähentää kaivosjätteiden määrää ja ympäristövaikutuksia,
sekä luonnon maa-aineisten käyttöä edistäen kestävän kiertotalouden syntymistä.


2) Toteutus

Työpaketti 1. Projektihallinto.

Työpaketti 2. Biohiilen testaus kaivosjätealueiden peittorakenteissa.
- Kirjallisuusselvitys koerakenteista, sekä pilottikohteiden lopullinen valinta, testimateriaalien hankinta ja karakterisointi.
- Laboratoriokokeet.
- Pilottitestit kaivosjätekohteilla Rautuvaarassa.

Työpaketti 3: Biohiilen valmistus ja sen käyttö yhdessä kuitusaven kanssa kaivosjätealueiden maisemoinnissa.
- Biohiilen valmistus paikallisissa yrityksissä.
- Kasvihuonekokeet Suonenjoella.
- Maisemointi Rautuvaarassa.

3) Tuotokset


Projektin työpakettien konkreettisina tuloksina syntyy:
- Wiki-pohjainen tietokanta projektin tuloksista/tutkituista peittoratkaisuista (TP1)
- jätealueiden sulkemistoimenpiteiden materiaalivalinta helpottuu
- Sähköinen loppuraportti projektin tuloksista (TP1)
- Kirjallisuusselvitys potentiaalisista peittoratkaisujen koerakenteista (TP2)
- Kaivannaisjätealueiden jälkihoitoon liittyvä kysely ja selvitys toiminnanharjoittajille ja viranomaisille (TP2)
- GTK:ssa valmius tarjota kolonnitestitutkimuksia (TP 2)
- Vertaisarvioitu julkaisu tutkimustuloksista (TP2, TP3)
- Tutkimustulosten esittely seminaareissa ja konferensseissa, sisältäen abstraktit ja posterit (TP2, TP3)
- Orgaanisen jäteaineksen hyötykäytön edistäminen biohiilen tuotannossa (TP2, TP3)
- Toimintamahdollisuuksien lisääntyminen pienille biohiilituottajille ja laiterakentajille
- Kaivannaisjätteiden hyötykäytön edistäminen
- rikastushiekan käyttö peittorakenteissa
- Uusi ja innovatiivinen ratkaisu, jolla sidotaan hiiltä, vähennetään ympäristöhaittoja, kierrätetään ravinteita ja lisätään
työpaikkoja.(TP2, TP3).
- Tehokkaimmat vihreyttämiskeinot, rajat moreenikerroksen muotoilulle (minimi- ja maksimikerrospaksuus) ja periaatteet erityskerroksen rakenteelle ja kasvilajien valinnalle (kasvutavat).(TP3)
- Maisemointiohjeet rikastushiekkakentälle.(TP2, TP3)
- Lisätään biohiilen valmistuksen osaamista alueella(TP3).
- Edistetään kiertotaloutta alueella (TP2, TP3).

4) Vaikuttavuus ja käytäntöön vienti

Biohiilen käyttöpotentiaalin kasvusta hyötyvät suoraan yritykset, jotka voivat kasvattaa ja saada aikaan uutta liiketoimintaa tutkimustulosten pohjalta. Käytäntöön vienti: raportit, seminaarit, oppaat, julkaisut, www-sivut.

5) Asiakkaat

Projektin varsinaisena kohderyhmänä ovat kaivosteollisuuden yrittäjät sekä nykyiset biohiilen tuottajat ja biohiilen raaka-aineiden tuottajat, kuin myös uudet yrittäjät (esim. maa- ja metsätalousyrittäjät), joista suuri osa on pienyrittäjiä.
Kohderyhmänä ovat myös velvoitetarkkailuja ja ympäristöpäätöksiä sekä ympäristövaikutustenarviointeja tekevät lupa- ja valvontaviranomaiset ja konsulttiyritykset, sekä eri tutkimus- ja kehittämistoiminnasta vastaavat organisaatiot ja oppilaitokset.

Tavoitteet, vaikuttavuus ja hyödyt

Kaivostoiminnan merkittävimmät ja pitkäkestoisimmat ympäristövaikutukset liittyvät kaivannaisjätteiden, erityisesti sulfidipitoisten rikastushiekkojen ja sivukivien läjitykseen ja niistä syntyviin happamiin ja metallipitoisiin suotovesiin. Kaivosjätealueiden oikeaoppinen sulkeminen ja jälkihoito ovat oleellinen osa ympäristövaikutusten hallintaa. Biopeitto-projektin tavoitteena on kehittää biohiilipohjaisia sulkemisratkaisuja kaivosteollisuuden tarpeisiin.

– Wiki-pohjainen tietokanta projektin tuloksista/tutkituista peittoratkaisuista
– Maisemointiohjeet rikastushiekkakentälle.
– Uusi ja innovatiivinen ratkaisu, jolla sidotaan hiiltä, vähennetään ympäristöhaittoja, kierrätetään ravinteita ja lisätään työpaikkoja.
– Lisätään biohiilen valmistuksen osaamista alueella
– Edistetään kiertotaloutta alueella