|
|
|
Hankekoodi: A72872
Hankkeen nimi: Biohiilen hyödyntäminen kaivannaisjätteiden peittomateriaaleissa ja viherrakentamisessa - Biopeitto
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2017 ja päättyy 31.12.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Geologian tutkimuskeskus
Organisaatiotyyppi: Valtion viranomainen
Y-tunnus: 0244680-7
Jakeluosoite: Pl 77 (Lähteentie 2)
Puhelinnumero: 029 503 0000
Postinumero: 96101
Postitoimipaikka: Rovaniemi
WWW-osoite: http://www.gtk.fi/
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Raija Anita Pietilä
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Geologi
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eura.neuvonta(at)gov.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358 40 761 5695
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
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.
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. Biohiilen käyttöpotentiaalin kasvusta hyötyvät suoraan yritykset, jotka voivat kasvattaa ja saada aikaan uutta liiketoimintaa tutkimustulosten pohjalta. Kohderyhmänä ovat myös velvoitetarkkailuja ja ympäristöpäätöksiä sekä ympäristövaikutustenarviointeja tekevät lupa- ja valvontaviranomaiset ja konsulttiyritykset, sekä eri tutkimus- ja kehittämistoiminnasta vastaavat organisaatiot ja oppilaitokset.
Välillisiä kohderyhmiä ovat maakunta-, seutukunta- ja kuntatason suunnitteluviranomaiset, alueelliset päätöksentekijät, luonnontuotealan yrittäjät, matkailuyrittäjät, alueen asukkaat ja vesistöjen käyttäjät. Kaivosten ympäristövaikutusten tehokkaampi hallinta luo alueelle kilpailuetua sekä kaivos- että ympäristöliiketoiminnan alalla. Tehokkaampi ympäristövaikutusten hallinta saavutetaan mm. lisäämällä eri jätejakeiden hyötykäyttöä, vähentämällä loppusijoitettavan kaivosjätteen ja käytettävien neitseellisten maa-ainesten määrää, sekä parantamalla jätealueiden peittoratkaisujen toimivuutta. Ympäristövaikutuksia voidaan myös vähentää lisäämällä metsätalouden sivuvirtojen (energiapuu, hakkuutähteet, sahojen jätepuu jne.) ekotehokkaampaa ja paikallista käyttöä sekä lisäämällä puumateriaalin kierrätystä.
Korkeatasoisen erottuvan osaamisen keskittyminen Pohjois-Suomeen hyödyttää tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen kansainvälistä verkostoitumista tekemällä niistä houkuttelevampia partnereita kaivannaisalan tutkimushankkeisiin. Tehokkaiden sulkemistoimien hyödyntäminen vaikuttaa ympäristön tilaan, joten välillisiä kohderyhmiä ovat myös kaivosten vaikutuspiirissä asuvat tai asioivat ihmiset, kuten vapaa-ajan asukkaat ja kaivosten läheisiä maa- ja vesialueita virkistyskäytössä hyödyntävät henkilöt.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 597 734
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 597 734
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 739 168
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 739 168
Maakunnat: Lappi
Seutukunnat: Tunturi-Lapin, Rovaniemen, Pohjois-Lapin
Kunnat: Kolari, Sodankylä, Rovaniemi, Kittilä
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 4 | 7 |
| Kaivosteollisuus perustuu maa- ja kallioperän luonnonvarojen hyödyntämiseen. Hankkeessa tehtävän tutkimuksen kautta lisätään luonnonvarojen kestävyyttä edistämällä erilaisten jätejakeiden hyötykäyttöä ja siten vähennetään neitseellisten raaka-aineiden tarvetta. Esimerkiksi rikastushiekan hyötykäyttö ja peittoaineksen ominaisuuksien parantaminen vähentää luonnonmoreenin tarvetta. Kaivostoiminnan ekologiseen kestävyyteen liittyvät tutkimukset ja toimenpiteet näkyvät pitkällä tähtäimellä. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 3 | 5 |
| Biohiilen käytön elinkaaritutkimusta kaivannaisjätteiden yhteydessä pohjoisilla alueilla ei ole tehty, mutta biohiilen raakamateriaalien tuottamisessa on mahdollisuudet vaikuttaa pohjoisen alueen hiilitaseeseen pitkällä aikavälillä. Projektissa pyritään tuottamaan tietoa biohiilen hyödyntämismahdollisuuksista. Ilmastonmuutoksella voi olla seurauksia jätealueiden sääolosuhteisiin ja sitä kautta esimerkiksi mineraalien rapautumisnopeuteen ja ympäristövaikutusten kasvuun. Olosuhdemuutokset voivat vaikuttaa jätealueiden rakenteisiin, jolloin tehokkaat ja kestävät peittoratkaisut nousevat tärkeäksi tekijäksi mahdollisten ympäristöongelmien ennaltaehkäisyssä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 5 | 8 |
| Kaivannaisjätteiden hallinnan tehostuminen parempien sulkemistoimenpiteiden kautta vaikuttaa suoraan ympäröivän luonnon tilaan päästöjä vähentämällä. Positiiviset vaikutukset kohdistuvat siten myös kaivosjätealueiden kasvillisuuteen, eliöihin ja luonnon monimuotoisuuteen. Kaivannaisjätteiden peittomateriaalien parantaminen kasvualustana biohiilen avulla voi lyhyellä aikavälilläkin olla ratkaisu vaikeasti viherrytettävissä ja jonkin verran toksisilla alueilla. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 2 | 8 |
| Kaivannaisjätteiden hallinnan tehostuminen parempien sulkemistoimenpiteiden kautta vaikuttaa suoraan ympäröivän luonnon tilaan vesi- ja pölypäästöjä vähentämällä. Positiiviset vaikutukset kohdistuvat siten myös kaivosjätealueiden ja niiden lähistöllä olevien pinta- ja pohjavesien, maaperän ja ilman tilaan. Paremmat ympäristökäytännöt kaivannaisjätteiden hallinnassa vähentävät jätteiden (etenkin sulfidimineraalien) rapautumista, happamien ja haitta-ainepitoisten suotovesien syntymistä ja siten pohja- ja pintavesien pilaantumista. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 2 |
| Neutraali vaikutus. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 8 |
| Projektin tavoitteet tukevat kaivannaisjätteiden ja muiden teollisuuden sivuvirtojen uusiokäyttöä ja kiertotaloutta, vähentäen luonnonraaka-aineiden tarvetta. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 4 | 5 |
| Biohiilen raakamateriaalien tuottaminen. Paikallisen tuottamisen edistäminen, jolla esim. materiaalituotantoa ja kuljetusta vähentävä vaikutus. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 6 | 8 |
| Projektissa luodaan pohjoisille pk-yrityksille uusia liiketoiminnan kehittämisen ja luomisen mahdollisuuksia sekä verkostoitumismahdollisuutta mahdollisten tulevaisuuden asiakkaiden kanssa. Uuden tutkimuksen ja menetelmäkehityksen myötä voi syntyä innovaatioita ja paikallinen elinkeinorakenne voi monipuolistua ja kasvaa ympäristöteknologian osa-alueella. Hankkeen tuloksia markkinoidaan maailmanlaajuisesti, mikä lisää kansainvälisen verkostoitumisen mahdollisuuksia myös paikallisille toimijoille. Kaivostoiminta on tärkeä työllistäjä harvaan asutussa Pohjois- Suomessa, joten sen toimintamahdollisuuksien edistäminen, ympäristövaikutusten pienentämisen ja sosiaalisen hyväksyttävyyden lisäämisen kautta, on tärkeä osatekijä paikallisen elinkeinorakenteen säilymisessä, kehittymisessä sekä alueiden yhdenvertaisuuden kannalta. Hankkeen vaikutuksesta paikallinen osaamiskeskittymä vahvistuu ja saa lisää näkyvyyttä ympäristö- ja kaivossektorilla. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 3 | 5 |
| Pohjois-Suomen kaivosympäristöosaamisen tiedollinen ja taidollinen pääoma kasvaa kaivannaisjätteiden hallinnan ja sulkemisratkaisujen osalta merkittävästi. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 2 | 5 |
| Paikallisten jätejakeiden hyödyntäminen ja neitseellisten raaka-aineiden käytön vähentäminen vaikuttaa logistiikkaan kuljetusten vähenemisenä. Peittomateriaalin modifiointi itse prosessijätteestä tai muista paikallisista jätejakeista vähentää alueelle ehkä pitkänkin matkan päästä tuotavan peittomateriaalin tarvetta vähentäen siten merkittävästi liikennettä jätealueiden sulkemisvaiheessa. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 3 | 5 |
| Pitkällä aikavälillä kaikilla toimivilla kaivosympäristöihin liittyvillä luontoa ja maisemaa parantavilla ratkaisuilla on suuri merkitys alueen henkisen hyvinvoinnin parantamisessa. Lisäksi myös paikallisen yritystoiminnan kehittymismahdollisuuksien kasvaminen edistää hyvinvointia. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 1 | 2 |
| Alueellinen tasa-arvo. Alueella asuvilla ihmisillä on oikeus puhtaaseen ympäristöön ja toimenpiteisiin sekä tutkimukseen, jotka voivat edistää sitä. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 2 | 4 |
| Kaivannaisjätteiden paremman hallinnan ja ympäristövaikutusten vähenemisen seurauksena alueen asukkaiden asema paranee, eriarvoisuus vähenee, negatiivista kulttuuri-identiteettiä kaivostaajamasta ei pääse syntymään ja kulttuuriset oikeudet toteutuvat. Edellä mainittuihin seikkoihin vaikuttaa positiivisesti myös kun kaivoksen sulkemisen jälkeiset vaikutukset ja monitorointitarve pienenevät, ja alueen jälkikäyttömahdollisuudet laajenevat. Välilliset vaikutukset voivat olla esim. Lapin osalta poronhoitajien aseman parantuminen. Kaivokset ovat usein myös monikulttuurisia työpaikkoja. | ||
| Kulttuuriympäristö | 2 | 5 |
| Pitkällä aikavälillä kaikilla toimivilla kaivosympäristöihin liittyvillä luontoa ja maisemaa parantavilla ratkaisuilla on vaikutus alueen kulttuuriympäristönä kokemiseen. Hankkeen yksi tavoitteista on kaivosjätealueiden tehokas sulkeminen ja jälkihoito, joka vaikuttavaa suoraan maisemakuvaan, ja siten kulttuuriympäristöön (maanpäällisten jätekasojen maisemointi) ja lähialueiden virkistyskäyttömahdollisuuksien lisääntymiseen. Pitkäaikaisvaikutusten parempi ennustaminen ja vähentäminen edesauttavat myös kulttuuriympäristöjen säilymistä. Kaivostoiminnan ympäristövaikutukset kun voivat tulla näkyviin vasta viiveellä, ja niiden vaikutukset kestää jopa vuosisatoja, muuttaen ympäristön tilaa ja siten alueen käytön mahdollisuuksia. | ||
| Ympäristöosaaminen | 8 | 8 |
| Vaikuttaa merkittävästi. Projekti lisää osaamista ja tietämystä uudelta osa-alueelta ja edistää tutkimusmenetelmien kehittämistä ja tulosten tulkintaa. Hankkeen tutkimustyön avulla kasvatetaan ja kehitetään hankkeen aihealueen ympäristöosaamista. Ympäristöosaamisen alueellinen vahvistaminen on ollut avainasemassa hankkeen suunnittelussa ja hanke tähtää kaivannaisjätealueiden sulkemismenetelmien kehittymiseen ympäristövaikutuksiltaan yhteiskunnan kannalta hyväksyttävämpää suuntaan. Hankkeessa tuotetun tiedon välittämisen kautta osaamista jaetaan niin toiminnanharjoittajille, konsulteille, asiantuntijoille kuin oppilaitoksille. Hankkeessa saavutettua osaamista hyödynnetään myös tulevissa projekteissa. | ||
Biohiilen hyödyntäminen kaivannaisjätteiden peitto materiaaleissa ja viherrakentamisessa eli Biopeitto-hankkeessa tutkittiin biohiilen vaikutusta kaivannaisjätteen monikerrospeiton vesi- ja lämpötalouteen, geokemiaan ja kasvukerroksen ravinnetalouteen sekä kasveihin kertyviin haitta-aineisiin. Peittorakenteen käyttäytymistä tutkittiin kolonnikokeiden avulla laboratorio-olosuhteissa ja ruukkukokeilla kasvihuoneolosuhteissa. Hankkeessa luotiin koeala Kolarin Rautuvaaran suljetun kaivoksen rikastushiekka-altaalle, jossa maahan asennettujen lysimetrien ja kasvillisuusruutukokeiden avulla havainnoitiin pohjoisissa ilmasto-olosuhteissa biohiilen vaikutusta lysimetreihin rakennettujen peittoratkaisujen suotovesiin sekä erilaisten kasvien menestymiseen. Tulokset koottiin loppuraporttiin. Hanke toteutti toiminnan alkupuolella webropol-kyselyn Suomessa ja Ruotsissa toimiville kaivannaisalan toimijoille, tutkijoille, konsulteille ja ympäristöviranomaisille peittoratkaisuihin ja biohiileen liittyen. Hanke pyrki ottamaan huomioon kyselyssä ilmenneet haasteet etenkin tutkimustiedon puutteesta ja tiedonsaannin ongelmista. Kyselyn tulokset julkaistiin hankkeessa tuotetussa Kaivannaisjätealueiden peittomateriaalivalinnan koerakenteet ja –järjestelyt -kirjallisuusselvityksessä, jossa käytiin läpi erilaiset peittomateriaalit ja -rakenteet sekä viranomaisten luvittamat peittoratkaisut. Hankkeessa käytettiin HYDRUS-1D -ohjelmaa peittorakenteen vesitaseen arvioimiseen ja CoupModel-mallia eri materiaalisuhteiden (rikastushiekka, moreeni, biohiili, komposti) ja ilmasto-olosuhteiden vaikutuksen arviointiin maaprofiilin vesi- ja lämpötaloudessa, sekä kasvien menestymisessä myös pitkällä aikavälillä. Biohiililisäyksellä ei todettu olevan vaikutusta suoraan lysimetrien suotovesiin, vaan tässä peittokerroksen paksuus oli olennainen tekijä happi- ja vesipitoisuuden määrän sekä lämpötilan vaihteluun ja eroosiokestävyyteen. Biohiilen lisäys peittorakenteen kasvukerrokseen parantaa erityisesti ruohovartisten kasvien kasvua, vedenhallintaa ja hiili- ja ravinnetasapainoa.