Jätevesipäästöt

Opasnet Suomista
Siirry navigaatioon Siirry hakuun


Vastuuhenkilö: Lauri Solismaa


Jätevesipäästöt

Metallimalmikaivosalueen jätevesipäästöt ovat määritelmällisesti vesiä, jotka päästetään prosessin suljetun kierron ulkopuolelle tarkoituksella ja hallitusti (kuva 1).

Kaivosalueelta tulevia vesijakeita ovat mm. kaivoksen kuivanapitovedet sekä prosessivedet. Eri jakeet johdetaan jätealtaan kautta selkeytysaltaalle, jossa ne käsitellään saostus- ja kemikaalikäsittelyin ennen laskua kierron ulkopuolelle. Osa vesistä otetaan selkeytysaltaalta takaisin prosessin käyttöön ns. palautusvetenä.

Kaivoksen kuivanapitovesien geokemiaa karakterisoi louhittavan malmin ja käytettävien räjähdysaineiden geokemia. Prosessista tulevien vesien karakterisoiva tekijä ovat käsittelyprosessin kemikaalijäämät. Kummatkin vesijakeet ohjataan usein suoraan jätealtaalle, jolloin ne sekoittuvat toisiinsa. Malmimineralogiaa heijastavien kuivatusvesien metallipitoisuudet ovat nykyään jätevesissä vähemmän edustettuina, ja suurin kuormittava tekijä voikin olla käsittelyprosessivesistä peräisin olevien alkali- ja maa-alkalimetallien sekä mm. sulfaatin aiheuttamat kohonneet suolapitoisuudet. Kaivoksen rikastusprosessin suunnittelun yhteydessä tehtävien koerikastusten perusteella voidaan tulkita eri vesijakeiden pitoisuuksien ja vesitaseen muodostumista.

Juoksutettavan veden määrää kaivoksen toiminta-aikana arvioidaan useimmiten mittauksilla eräjuoksutusten yhteydessä. Veden laatua tarkkaillaan samaan aikaan näytteenoton ja analyysien avulla. Jos juoksutus on jatkuvampaa, sitä voidaan tarkkailla jatkuvatoimisesti. Helposti mitattavien suureiden avulla voidaan arvioida juoksutettavan veden kokonaislaatua sekä ohjata lisänäytteenottoa. Mikäli hyvälaatuisia kuivanapitovesiä puretaan jatkuvatoimisesti erikseen, voidaan niiden määrää arvioida suuntaa-antavasti pumppauskapasiteetin avulla. Ennen kaivoksen toiminnan käynnistymistä tehtävissä riskinarvioinneissa hyödynnetään kaivosalueen suunniteltua vesitasekaaviota ja arvioita eri vesijakeiden pitoisuuksista (kuva 1). Kaivosaluetta valmisteltaessa rakennetaan vesien ohjaus ja keräily siten, että rikastamotoiminnan jätevesien lisäksi samaan vesikiertoon kerätään esimerkiksi louhosten kuivanapitovedet, apu- ja piha-alueilta kerättävät vedet sekä jätealueiden ja tuotevarastoalueiden keräysvedet. Samaan aikaan pyritään kaivosalueelle tulevat muut ympäristön vedet ohjaamaan mahdollisuuksien mukaan toisaalle.

Piha-, apu- ja varastoalueilla syntyvän veden määrää voidaan ennen toiminnan aloittamista arvioida sadantatietojen perusteella pyrkimällä huomioimaan kunkin toiminnan vaikutus haihduntaan. Louhosten kuivanapitovesien määrän arviointi on haastavaa, koska kallioperän ruhjeet ja niiden vedenjohtavuus vaikuttavat vesimääriin voimakkaasti. Kuivanapitovesien laadusta voidaan saada viitteitä, jos vesinäytteitä otetaan kalliopohjavedestä jo tutkimusvaiheessa, mutta esimerkiksi räjähdysaineiden ja kalliotilojen tukemisessa käytettyjen menetelmien vaikutus veden ominaisuuksiin täytyy arvioida erikseen. Varastoalueiden suotovesien laadun arvioiminen etukäteen on sekin vaativaa. Rikastushiekkojen ja sivukivien suotovesiä käsitellään toisaalla tällä sivustolla.


Rikastusprosessin vedet johdetaan yleensä rikastushiekan kanssa rikastushiekka-altaaseen, jossa ne selkiytetään ja/tai käsitellään, ja palautetaan prosessiin tai johdetaan vesistöön. Osa rikastuskemikaalien yhdisteistä edelleen osittain hajoaa tai saostuu rikastushiekka-altaassa. Selkeytysaltaaseen menevän veden laatua arvioidaan etukäteen rikastuskokeiden yhteydessä raportoitavan jätevesien laatutietojen ja rikastushiekasta suodatetun veden analyysien perusteella. Tämän lisäksi arviossa on otettava huomioon samaan kiertoon kerättävät valumavedet ja mahdollinen suotovesien kierrätys.


Kuva 1. Esimerkki kaivoksen perinteisestä vesikaaviosta (Tuorevesi = pintavesi lähivesistöstä; Puhdasvesi = talousvesi).


[1]


















Taulukko 1. Esimerkkejä kotimaisten malmiesiintymien rikastushiekka-alueiden suoto- ja valumavesien laadusta (alkuaineiden liukoiset pitoisuudet)kaivosten eri toimintavaiheissa. [2]
Malmiesiintymä Cu-Zn-Au sulfidimalmi Au-Cu-sulfidimalmi Cu-Zn-Co-Ni-S-sulfidimalmi Ni-Cu-sulfidimalmi Cu-W-As-sulfidimalmi Fe-oksidi-Cu-Au-malmi
Malmimineraalit Magneettikiisu,

kuparikiisu, rikkikiisu, sinkkivälke*

Magneettikiisu, rikkikiisu,

kuparikiisu, magnetiitti, ilmeniitti

Kuparikiisu, sinkkivälke, Copentlandiitti,

magneettikiisu, Co-rikkikiisu

Pentlandiitti,

magneettikiisu, mackinawiitti, kuparikiisu, sinkkivälke

Magneettikiisu kuparikiisu,

arseenikiisu, rikkikiisu

Magnetiitti, magneettikiisu,

kuparikiisu, rikkikiisu

Harmemineraalit Kvartsi, kloriitti, serisiitti,

kalsiitti, sideriitti

Sarvivälke, plagioklaasi,

kvartsi, kalimaasälpä, kloriitti

Kvartsi, talkki, kloriitti,

grafiitti, kalsiitti

Serpentiini, kloritti, talkki,

karbonaatit

Kvartsi, plagioklaasi,

kalimaasalpä, turmaliini, biotiitti, kloriitti

Diopsidi, kvartsi, sarvivälke,

kalsiitti, plagioklaasi, kalimaasälpä, skapoliitti, biotiitti, ambibolit andradiitti, kloriitti, talkki, serpentiini, epidootti, apatiitti

Kaivoksen

toimintavaihe

Suljettu Suljettu Suljettu / talkin prosessointi

käynnissä

Toiminnassa Suljettu Suljettu
Vesityyppi Valumavesi Valumavesi Suotovesi Suotovesi Suotovesi Suotovesi
pH 2,7-6,9 3,4-6,5 2,7-5,3 5,7-6,8 3,4-6,4 2,8-6,7
SO4 (mg/l) 25,2-3570 191-1170 760-5690 2800-6900 271-1180 196-4910
Fe (mg/l) <0,03-978 0,7-8,2 4,7-1730 2,3-163 0,4-58,2 33,4-1260
Al (mg/l) <1-67,4 0,3-24,3 <0,2-2,7 0,23-25,7 0,004-104
As (mg/l) - 0,0003-0,0009 <0,0002 - 0,004-3,4 <0,0001-0,03
Co (mg/l) <0,001-0,8 0,02-1,6 0,006-3,7 <0,001-0,05 0,2-5,5 0,005-3,8
Cr (mg/l) - 0,0005-0,003 0,0004-0,41 (1) - <0,0002-0,002 <0,0002-0,021 (1)
Cu (mg/l) <0,001-0,8 0,02-1,6 0,006-3,7 <0,001-0,05 0,2-5,5 0,005-3,8
Ni (mg/l) 0,003-0,5 0,01-0,7 0,3-1,9 0,01-2,1 0,004-0,3 0,03-9,9
Zn (mg/l) 0,01-45,1 0,01-0,7 0,1-21,2 0,01-0,3 0,004-1,3 0,01-6,1
Viite Räisänen et al. 2003 [3] Parviainen 2009 [4] Räisänen & Juntunen 2004 [5] Heikkinen et al. 2009a [6] Carlson et al. 2002 [7] GTK:n julkaisematon aineisto [8]

(1)= Cr3







Rikastusprosessin tuottama jätevesi on vettä, joka päästetään rikastusprosessin suljetun kierron ulkopuolelle tarkoituksella ja hallitusti (Kuva 1). Tuotetun jäteveden määrä ja laatu on siis oltava jollain tasolla tiedossa (talukko 2).


Taulukko 2. Rikastusprosessista aiheutuvia päästöjä vesiin kotimaisilla metallimalmikaivoksilla vuonna 2009. [9]
Kaivos/ tuotantolaitos Päästöt vesistöön /v
Kemin kaivos (1) ka 34 t, kok.P 679 kg, kok.N 10 t, Ca 420 t, Fe 33 t, kok.Cr 28 kg, liukoinen Cr 5 kg
Kittilän kaivos (2) Fe 97 kg, Mn 206 kg, Ni 4,7 kg, Sb 490 kg, As 10,1 kg, SO4 141 t
Pyhäsalmen kaivos Cu 133 kg, Zn 641 kg, Fe 2676 kg Ca 3790 t, SO4 9230 t, Cd 1,2 kg, Pb 2,1 kg
Talvivaaran kaivos Bioliuotuksesta ei vesipäästöjä, liuos kierrätetään metallien erotusprosessiin; liuospäästöt kierrätyksestä mahdollisia vain onnettomuustapauksissa.

Vesipäästöjä muodostuu metallien talteenottolaitokselta (jälkikäsittelyn jälkeen).

Sastamalan rikastamo Jätevettä juoksutettu ulos vain 28 000 m3; vedessä pieni nikkelipitoisuus
Lahnaslammen kaivos

(Sotkamo)

Jätevesijuoksutus päättyi 2010, sisäinen vesien kierrätys (2009: As: 59,3 kg, Ni 91,2 kg)

(1) Luvut perustuvat vuoden 2008 toimintaan, koska kaivoksella oli kuukausien tuotantokatkos v. 2009.

(2) Vesipäästöt ympäristöön aiheutuvat lähinnä kaivoksen kuivanapitovesistä.


Riskin laskentaan vaikuttavia tekijöitä

  • veden geokemia
  • veden juoksutus rikastushiekka/saostusaltaalta ympäristöön (m3/a)
  • laimeneminen (altaan koko)
  • erikoisolosuhteet jolloin geokemialliset vaikutukset saattavat olla suuremmat


Viitteet

  1. ↑ Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011
  2. ↑ Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011
  3. ↑ Räisänen, M. L., Niemelä, K., Saarelainen, J. 2003. Rautasulfidipitoisen rikastushiekan läjitysalueen rakenne ja ympäristön pintavesien nykytila. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti S/44/0000/1/2003. 27 s.
  4. ↑ Parviainen, A. 2009. Tailings mineralogy and geochemistry at the abandoned Haveri Au-Cu Mine, SW Finland. Mine Water and the Environment 28: 291-304.
  5. ↑ Räisänen, M. L. & Juntunen, P. 2004. Decommissioning of the old pyritic tailings facility previously used in talc operation, eastern Finland. In: Jarvis A.P., Dudgeon B.A., Younger P.L. (eds.) Proceedings of the Symposium Mine Water 2004 – Process, Policy and Progress vol. 1: 91-99.
  6. ↑ Heikkinen, P. M., Räisänen, M. L., Johnson, R. H. 2009. Geochemical characterization of seepage and drainage water quality from two sulphide mine tailings impoundments: Acid mine drainage vs. neutral mine drainage. Mine Water and the Environment 28:30-49.
  7. ↑ Carlson, L., Hänninen, P., Vanhala, H. 2002. Ylöjärven Paroistenjärven kaivosalueen nykytilan selvitys. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti. S/41/0000/3/2002. 54 s.
  8. ↑ GTK:n julkaisematon aineisto
  9. ↑ Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt, 2011


<mffilelist/>

Noudettu kohteesta ”https://fi.opasnet.org/index.php?title=Jätevesipäästöt&oldid=19352”