docVesijalanjäljen laskenta, case kaivos.
download 
Report Transcription
Vesijalanjäljen laskenta, case kaivos.
SAM (Sustainable Acceptable Mining) Vesijalanjäljen laskenta, case kaivos Kaivostoiminta ja kestävä kehitys 11.6.2014 Joensuu Elina Saarivuori, VTT SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 2 SAM (2013-2015) Sustainable Acceptable Mining Eco-efficiency, environment OPERATIONAL PHASE SOCIALLY ACCEPTABLE AND SUSTAINABLE MINING INDUSTRY PREOPERATIONAL PHASE Social licence to operate, planning process POSTOPERATIONAL PHASE New business and service concepts Mukana kaikki kolme kestävän kehityksen elementtiä: ympäristö, talous ja sosiaaliset/ yhteiskunnalliset vaikutukset: - Sosiaalinen toimilupa - Vesi ympäristökysymyksenä - Uudet liiketoiminta- ja palvelukonseptit Tulevaisuuden ennakointi, visio ja kaivannaisteollisuuden tiekartta ohjaavat tutkimusta Yritysyhteistyö case-tapausten kautta Laaja kansainvälinen yhteistyö SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Vesijalanjälki & SAM Tavoitteena on luoda kaivosteollisuuden käyttöön sopiva vesijalanjäljen arviointimenetelmä, joka perustuu ISO 14046 vesijalanjälkimetodologiaan ja jonka tulos on helposti kommunikoitavissa. 2 case-tutkimusta: Pyhäsalmen kaivos edustaa elinkaaren loppuvaiheessa olevaa maanalaista kaivosta. Kittilän kaivos edustaa muutaman vuoden toiminnassa ollutta kaivosta, tarkastellaan avolouhos-/maanalaista toimintaa. 3 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Veden laatu on yhtä tärkeä kuin veden määrä Veden käyttö VETTÄ KULUTTAVA KÄYTTÖ VEDEN LAATUA PILAAVA KÄYTTÖ Veden saatavuus heikkenee Vesi muuttuu käyttökelvotomaksi VEDEN TOIMINNALLISUUS VÄHENEE Aiheutuu ympäristövaikutus 4 SAM (Sustainable Acceptable Mining) Miksi vesijalanjälki? Makea vesi on epätasaisesti jakaantunut arvokas luonnonvara, jonka saatavuus on vaarantunut ihmisen toiminnan sekä ilmaston muuttumisen takia. Tarvitaan tietoa ja ymmärrystä veden käytön vaikutuksista Yrityksiä kohtaan lisääntynyt paine tarttua aiheeseen Vesijalanjälki on menetelmä, jota on kehitetty tähän käyttötarkoitukseen Keskeisiä teollisuussektoreita vesijalanjäljen kannalta: Elintarvike-, tekstiili-, kaivos-, metsä-, öljy- ja kemianteollisuus Suomen etuina ovat hyvät vesivarat, prosessien vesitehokkuus ja teknologiaosaaminen sekä tehokas vedenpuhdistus. Vesivastuullisuus ulottuu kuitenkin koko tuotantoketjuun 1/12/2015 5 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 6 Mikä on vesijalanjälki Vesijalanjälkistandardi ISO 14046 on hyväksytty vastikään Perustuu elinkaariarviointiin (ISO 14044 LCA-standardi) Vesijalanjälki kertoo aina vaikutuksesta Veden laatu on yhtä tärkeä kuin veden määrä Paikalliset/alueelliset vaikutukset on otettava huomioon (karakterisointikertoimet, laatu- ja saatavuusindeksit). Myös välilliset vaikutukset ilmasta tai maaperästä otetaan huomioon. Laskentaesimerkkejä erillisessä Teknisessä Raportissa, jonka on valmisteilla. SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 7 Vesijalanjälki voi olla itsenäinen indikaattori tai osa LCA:ta LCA Water footprint (profile) Water availability footprint Sisältää kaikki ympäristövaikutukset Sisältää kaikki veteen liittyvät vaikutukset: - Rehevöityminen - Happamoituminen - Toksiset vaikutukset - Veden saatavuus - jne Huomioi vaikutuksen veden saatavuuteen (veden määrä ja laatu) SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 8 Water availability footprint (WAF) (Boulay et al. 2011) Arvioi tuotteen/prosessin/ organisaation vedenkäytön vaikutusta veden saatavuuteen Huomioi kolme näkökulmaa: Määrä • input, m3 • output, m3 Laatu Paikallisuus • Vesiniukkuusindeksi • Input • Output SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 9 Case: Pyhäsalmen kaivos Source: http://www.first-quantum.com/Our-Business/operating-mines/Pyhasalmi/default.aspx Maanalainen kaivos Pyhäjärvellä, Pohjois-Pohjanmaalla Omistaja kanadalainen First Quantum Minerals Ltd. Tuottaa kupari-, sinkki- ja pyriittirikastetta Kaivos työllistää 212 henkilöä Suomen suurin ja Euroopan syvin toimiva perusmetallikaivos Avattu vuonna 1962 ja ennakoitu sulkemisajankohta on vuonna 2018 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Mitä laskettiin? Vaikutus veden saatavuuteen koko arvoketjun osalta, sisältäen Pyhäsalmen kaivoksen, siellä käytettävät kemikaalit ja materiaalit sekä kuparikonsentraatin sulatuksen kuparituotteeksi. Kaivoksen infrastruktuuri ei ole mukana. Funktionaalinen yksikkö on 1 t kuparianodia 10 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 11 Tuotejärjestelmä Haihdunta hulevedet sadanta haihdunta PYHÄSALMEN KAIVOS Porausvesi Energia Polttoaineet CaO Vesi Vesi Energia Kemikaalit CaO LOUHINTA LLLLLLL+ MURSKAUS Porausvesi + kaivosvesi JAUHATUS Veden kierrätys RIKASTUS Cu-ekv SAOSTUS + LASKEUTUS ALTAAT Selkeytetty vesi Konsentraatti Cu-ekv (Cu, Zn, pyriitti) Energia Kemikaalit Vesi SULATTO Lopputuote: 1 t Cu-anodi Haihdunta Puhdistettu jätevesi SAM (Sustainable Acceptable Mining) 12 1/12/2015 Dataa koko tuoteketjun osalta CHEMICAL 1 CHEMICAL 2 Quantity Location Quantity Quality Location Quality CHEMICAL 3 ENERGY MATERIAL 1 Quantity Quantity Quantity Location Quality Location Quality COPPER MINE Quantity Location CHEMICALS MATERIALS ENERGY Quantity Quality COPPER REFINERY Quantity Location Quality Location Quality Product: 1 t COPPER ANODE Location Quality MATERIAL 2 Quantity Location Quality Etc… SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Lähtötiedot 1) Pyhäsalmen kaivos - tuotanto - energia- ja raaka-ainesyötteet, määrä ja alkuperä - sivutuotteet ja jäte - otetun veden määrä ja laatu ja tyyppi - jäteveden määrä ja laatu - sadanta, haihdunta - jatkojalostus 2) Muu tuotejärjestelmä - Tietopankkidata - Teollisuuden standardit/ kirjallisuus 13 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 14 Tuotejärjestelmä FINLAND Finland pH control and washing chemicals Flotation chemicals Dust binder Explosives Mine operations + Copper refining Sweden Water treatment chemicals Steel grinding balls Switzerland Flotation chemical ”Europe” Defoamers Flocculants Czeck republic Poland Steel grinding balls Filter washing chemicals China Flotation chemical, collector Map: Classification of world’s surface waters. Source: Boulay et al. 2011 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Pyhäsalmen vesitase INPUT = OUTPUT MINE AND CONCENTRATION PLANT Mine water PONDS 15 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 16 Veden käyttö ja kulutus tuoteketjussa 38% evaporated 12% integrated to by-products and tailings 11% integrated to concentrate 39% temporarily accumulated in ponds SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Vaikutus vedenkäyttäjiin Veden laatu muuttuu luokasta 2a luokkaan 2c Domestic 2 ja teolliset käyttäjät potentiaalisia kärsijiä 17 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 18 Water availability footprint Vesijalanjälki 240 litraa H20 eq/ t kuparianodia Stressivaikutuksen jakautuminen 55% kaivostoiminta 37% kemikaalit ja raaka-aineet 7% jatkojalostus 1% energia ja kuljetukset SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 19 Kuparituotteen rehevöitymispotentiaali (kg P eq /t) kg /Pt eq / t copper 0,4 kg0,4 P eq copper anodeanode • • ReCiPe vaikutusarviointimenetelmä huomioi makean veden rehevöitymispotentiaalia laskettaessa vain fosforipäästöt, koska fosfori on tyypillisesti rehevötymistä rajoittava tekijä järvissä (Crouzet et al. 1999). Typpipäästöt ovat kuitenkin kaivoksissa olennaisempia, ja voivat aiheuttaa rehevöitymistä jos järvi on typpirajoitteinen SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 20 Yhteenveto (1) Vesijalanjälkimenetelmä on sovellettavissa kaivoksille ja kaivostuotteille Tarvittavat tiedot kaivostoiminnasta melko helposti saatavilla Sekundäärisen lähtötiedon käyttö osin välttämätöntä Vesijalanjälki lisää ymmärrystä tuotesysteemin vesivirroista, vedenkäytön vaikutuksista ja auttaa löytämään “hotspotit” Laskennassa huomioitava paikalliset olosuhteet (pintavesi ja pohjavesi) Muut vedenkäyttäjät, kilpailu vedestä Pintaveden ja pohjaveden erottaminen: erilaiset käytöt, laadut ja niukkuudet Haasteena oikeanlaisen niukkuusindeksin käyttäminen Esim. Pyhäsalmella ihmiskäyttöön soveltuva pohjavesi on niukka resurssi. SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Yhteenveto (2) Vesijalanjälki ei yksin kerro toiminnan tai tuotteen kaikista vesistövaikutuksista WAF-menetelmää täydentämään soveltuvat muut vesistövaikutuksista kertovat indikaattorit Rehevöityminen Happamoituminen Toksisuus jne 21 SAM (Sustainable Acceptable Mining) 1/12/2015 Kiitos! Lisätietoja: elina.saarivuori@vtt.fi helena.wessman@vtt.fi 22
