Tarvekiven murskauksen päästöt

Opasnet Suomista
Siirry navigaatioon Siirry hakuun




Kysymys

Miten lasketaan kaivostoiminta-alueella tapahtuvasta tarvekiven murskauksesta aiheutuva hiukkaspölypäästö (mineraalipöly)? Tässä yhteydessä ei tarkastella murskaimien ja kuljettimien pakokaasupäästöjä.

Vastaus

Perustelut

Kaivoksen perustamisvaiheessa ja tarpeen mukaan toiminnan aikana tehdään rakentamistoimia, joissa tarvitaan eri karkeusasteen kivimurskeita isoista rikotetuista lohkareista aina hiekkafraktioon. Tavanomaisimmin hyödynnetään kaivosalueelta saatavia sivukiviä, mikäli niiden ympäristökelpoisuuskriteerit täyttyvät ja tekniset vaatimukset ovat riittävät. Tämä toiminta on täysin verrattavissa normaalissa maanrakentamisessa tapahtuvaan kiviainestuotantoon ja murskauslaitostoimintaan. Murskauslaitoksella tarkoitetaan louheen, soran tai moreenin murskaamista murskaustuotteeksi murskauslaitteistolla. Laitos koostuu esimurskaimesta, mahdollisista väli- ja jälkimurskaimista, kuljettimista ja seuloista. Suomessa yleisesti käytössä ovat ns. liikuteltavat tai liikkuvat, tela-alustaiset ns. track -tyyppiset murskauslaitokset. Raaka-aine syötetään kaivinkoneella, pyöräkuormaajalla tai dumpperilla syöttimeen, joka annostelee materiaalin esimurskaimeen. Tarvekivimurskauksessa käytetään vastaavia murskaimia kuin malmin murskauksessa. Esimurskaimena käytetään yleensä leukamurskainta. Ensimmäisen murskausvaiheen tuote siirretään kuljettimella joko suoraan välimurskaimeen (yleensä kara- tai kartiomurskain) tai seulalle. Toisessa ja kolmannessa vaiheessa murskausta ja seulontaa jatketaan halutun tuotteen valmistamiseksi. Mitä enemmän kiviainesta tarvekiveksi murskataan, sitä enemmän hienoainesta ja siten myös pölypäästöjä syntyy. Tarvekiven murskaus on tyypillisesti kausiluonteista ja satunnaisesti tapahtuvaa.

Katso myös Suomen ympäristö 25/2010

Taulukko 1. Kiviainestuotannon päästökertoimet, ilman vähennystoimia (kg/tonni, kosteusprosentti 0,21-1,3%) [1].
Toiminto Kokonaispölypäästö PM-10 PM-2,5
Esimurskaus ND ND ND
Välimurskaus 0,0027 0,0012 ND
Hienomurskaus 0,195 0,0075 ND
Seulonta 0,0125 0,0043 ND
Hienoseulonta 0,15 0,036 ND
Taulukko 2. Kiviainestuotannon päästökertoimet käytettäessä vesisumuttimia (kg/tonni, kosteusprosentti 0,55-2,88%) [1].
Toiminto Kokonaispölypäästö PM-10 PM-2,5
Esimurskaus ND ND ND
Välimurskaus 0,0006 0,00027 0,00005
Hienomurskaus 0,0015 0,0006 0,000035
Seulonta 0,0011 0,00037 0,000025
Hienoseulonta 0,0018 0,0011 ND

Yleisin tapa arvioida murskauksen hiukkaspäästöjä on käyttää päästökertoimia. Päästökertoimet on johdettu laajasta joukosta murskausprosessin mittaustuloksia. Taulukon luvut ovat yleisimmin metallimalmien prosessoinnille esitetyt ja esiintyvät samoina useissa teoksissa.

Murkauksen aiheuttama kontrolloimaton pölypäästö lasketaan kaavalla:

KHM= k x M x A 

KHM = kokonaishiukkasmäärä (g/vrk)

k1-3 = murskausvaihekohtainen hiukkaspäästökerroin eri kosteuspitoisuudessa (g/ton) 
 
M = syötteenmäärä/tunti (ton/t)

A = työtunnit vuorokaudessa
Taulukko 3. Teknisiä menetelmiä pölypäästöjen hallitsemiseksi sekä niiden läpipäästökertoimia [2].
Hallintamenetelmä Pölyn läpipäästökerroin
Tuulensuojamuuri 0,7
Materiaalin kastelu 0,5
Hihnan kotelointi, sykloni 0,35
Hihnan kotelointi, harjaus 0,25
Hihnan kotelointi, kangassuodattimet 0,17
suljettu tai maanalainen 0
Sähköstaattinen suodatus[3] 0,13-0,08

Pölypäästön vähennys murskainta kohden lasketaan kaavalla:

KHMh=KHM*C1*C2...*Cn 

jossa:

KHMh = päästön massa (kg, hallittu)

KHM = päästön massa (kg, hallitsematon)

C1-Cn = pölypäästöjen vähentämisen tehokkuuskertoimet kullekin käytetylle menetelmälle.

Materiaalin kastelun osalta käytetään ensimmäistä kaavaa ja Taulukon 2. arvoja.

Epävarmuudet

Tarvekiven murskaus poikkeaa malmintuotantoprosessiin liittyvästä murskauksesta ennen muuta siten, että haluttu lopputuote on yleensä karkeaa louhetta tai enintään sepelimurskeluokkaa. Toiminta on ajallisesti erittäin satunnaista ja lyhytkestoista. Tarvekivimurskausta voidaan toiminnan aikana rakennusvaiheen jälkeen tarvita ainoastaan muutamana päivänä vuodessa ja joinain vuosina ei lainkaan. Tapauskohtaiset paikalliset erot ja yksilölliset murskausratkaisut voivat aiheuttaa epätarkkuutta päästöarvioon kertoimen avulla.

Riippuvuudet

Hiukkasten syntymiseen kallioainesta murskattaessa vaikuttavat kiviaineksen kovuus, raekoko, tiheys, ja kosteus. Eri mineraalit rikkoutuvat eri tavalla, joten kivipölyn koostumus voi poiketa emäkallion koostumuksesta. Pölypäästöille on tyypillistä voimakas vaihtelu sää- ja tuotantotilanteen sekä käytettävien laitteiden mukaan. Iskuun perustuva murskaaminen tuottaa enemmän pölyhiukkasia kuin puristukseen perustuva. Sääolosuhteissa vaikuttavia asioita ovat tuulen nopeus, vuoden aika ja ilman kosteus. Syntyvien pölyhiukkasten kokonais- ja pienhiukkasten määrä kasvaa esimurskauksesta jälkimurskaukseen.

Katso myös

Minera-malli: Ohjeistusta kaivostoiminnan ympäristö- ja terveysriskien arviointiin.
Osa linkeistä vie ohjeistuksiin eri vaikutusarvioinnin osien tekemisestä, osa taas valmiisiin laskentamalleihin (lihavoitu).
Kaivostoiminta

Kohdekohtaisen arvioinnin esimerkkisivu · Rikastus · Kaivosprosessit

Pölyn ja hiukkasten päästöt

Pöly (ohje) · Lähteet · Pintamaan poisto! · Tarvekivi ! · Louhinta ! · Murskaus · Lastaus ja pudotus · Kuljetuksen pakokaasupäästöt! · Kuljetuksen pölypäästöt! · Työkoneet · Hihnakuljetus · Energiantuotanto · Polttomoottorit! · Sähköntuotanto ! · Boilerit ! · Varastointi · Kaivannaisjäte · Sivukivi · Rikastushiekka

Muut päästöt

Haju · Kaasut · Typpi · Säteily! · Tärinä · Jätevesi · Varastoinnin vesipäästö · Mallinnusohjelmat · Rikastuskemikaalipäästöt · Melu

Pitoisuus ympäristössä

Pohjavesi · Pintavesi · Kulkeutuminen vedessä! · Sedimentit · Sedimentit (mittaukset) · Sedimentit (huokosvedet) · Maaperä! · Maaperän terveysriskinarvio

Ihmiset Ympäristö ja ekologia
Altistuminen

Altistumisen arviointi

Nisäkkäät ja linnut · Kasvit! · Maaselkärangattomat! · Ravinto!

Vaikutus

Terveysriskinarvioinnin rakenne · Riskinarviointiohjeet: · Pohjavesi · Pintavesi · Pöly · Kaasumaiset ilman epäpuhtaudet · Maaperä · Tärinä · Haju · Säteily! · Maaperän terveysriski · Kaasut · Melu · Pienhiukkasvaikutukset! · Terveysriskin kuvaus

Vesistöt · Maaperä · Sedimentti · Ekologinen riskinarviointi: · Ekologisten vaikutusten arviointi · Kohdekohtaisen mallin vaiheet · Alustus · Kohdetutkimukset · Vaikutusten arviointi · Mittauksiin perustuva arvio · Luonnehdinta

Integroitu riskinarvio

Integroitu riskinarvio · Viitearvoja

Muita Minera-projektin tuotoksia
Minera-mallin sovelluksia

· Luikonlahden tapaustutkimus · Luikonlahden sienitutkimusraportti

Muut

· Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt · Minera-hanke · MINERA Loppuseminaari · Kauppila T, Makkonen S, Komulainen H, Tuomisto JT: Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. · Lehdistötiedote 15.4.2013 · Kohdekohtainen esimerkki · Lyhenteet ja määritelmät · Loppuraportti kokonaismalli · Kaivostoiminnan ympäristöterveysriskien arviointi (suojattu sivu) · Mallinnusohjelmat päästöjen arvioinnissa · Viitearvot · Talvivaaran kaivoksen terveysvaikutukset · Loppuraportti · Raportti · Yaran tapaustutkimus

Muita kaivostoimintaan liittyvää

· Vesijalanjälki · Hyvä kaivos pohjoisessa · Yhteiskuntatieteellinen kaivostutkimus Itä-Suomen yliopistossa · Teemasivu:Kaivostoiminnan vaikutusarviointi


Viitteet

  1. 1,0 1,1 AP 42, Fifth Edition, Volume I Chapter 11: Mineral Products Industry Final Section - Update 2004, August 2004 (PDF 63K). http://www.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch11
  2. National Pollutant Inventory. Emission Estimation Technique Manual for Mining. V.3.0, June 2011. Australian Government, Department of Sustainability, Environment, Water, Population and Communities
  3. Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti;viitettä electro ei löytynyt

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

<mfanonymousfilelist></mfanonymousfilelist>