Biokiertotaloudesta uusia ratkaisuja kaivosten jälkihoitoon : Kierroksia biopeittoon -hankkeen loppuraportti (Biopeitto 2)

Abstract

Kaivannaisjätealueiden peittäminen ja maisemointi ovat oleellinen osa kaivoksen sulkemista. Kuivapeitolla pyritään rajoittamaan kaivannaisjätteen läpi kulkeutuvan veden ja hapen määrää, estämään veden happamoitumista ja pidättämään vettä kasvien käyttöön. Pohjoisen äärevät olosuhteet tuovat sulkemiseen omat haasteensa ja uusia peittomateriaaleja ja -ratkaisuja tarvitaan. Biopeitto 2 -hankkeessa tutkittiin, miten kuivapeittoon lisätyt orgaaniset sivuvirtamateriaalit vaikuttavat peiton rakenteeseen, kestävyyteen, materiaalien rapautumiseen ja kasvien kasvuun sekä metallien kulkeutumiseen pohjoisissa olosuhteissa. Tutkimus keskittyi erityisesti alueellisiin orgaanisiin sivuvirtoihin, joista mukaan valittiin jätevesiliete, siitä tuotettu biohiili ja poltossa syntyvä lietetuhka sekä purkupuusta ja metsän harvennuspuusta (kuusi) valmistettu biohiili ja energiatuotannon lentotuhka. Tutkimus osoitti, että perinteisen moreenipeiton ominaisuuksia kasvualustana voidaan parantaa orgaanisilla sivuvirroilla. Hyvinvoiva kasvillisuus parantaa maan vedenpidätyskykyä ja tehostaa veden haihtumista kasvukauden aikana. Samalla peittorakenteen läpi suotautuvan veden määrä vähenee. Huolimatta eroista biohiilen laadussa, niiden vaikutukset maapatsaan läpi huuhtoutuvan suotoveden kemialliseen laatuun olivat pääosin vähäisiä. Toisin sanoen peittorakenteeseen lisätty biohiili ei lisää ravinteiden tai raskasmetallien huuhtoutumista. Kokeet osoittivat myös lento- ja lietetuhkan toimivan ravinteiden lähteenä kasveille. Hankkeen aikana tutkittiin myös sitä, miten biohiili säilyttää rakenteensa vaihtelevissa olosuhteissa. Rapautumista tarkasteltiin röntgentomografian ja elektronimikroskopian avulla. Kun biohiiltä altistettiin lämpötilanmuutosten aiheuttamalle kuormitukselle, hiilen sisäinen huokosrakenne ei juuri muuttunut. Lisäksi havaittiin, että biohiilten sisäinen huokosrakenne täyttyy vedellä hitaasti. Siksi biohiilen suotuisat vaikutukset kasvillisuuteen voivat ilmetä viiveellä. Hankkeessa toteutetussa arvoketjupilotissa purkupuu jalostettiin biohiileksi, kompostoitiin jätevesilietteen kanssa ja tuotettu kasvualusta päätyi kaivosalueen peittoratkaisuksi toimijaverkoston avulla. Biokiertotalouteen nojaava peittoratkaisu voidaan siis toteuttaa alueen yritysten yhteisvoimin. Taloudellisessa tarkastelussa biohiileen perustuva peittoratkaisu oli kuutiohinnaltaan kallein, mutta toisaalta biohiiltä sisältävä peitto toimii hiilinieluna. Biokiertotalous voi palvella kaivosalaa ja tuoda kuivapeiton perustamiseen lisää vaihtoehtoja.