Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A71781

Hankkeen nimi: iFORMINE - Innovatiiviset kaivosvesien puhdistusratkaisut ja ekotehokkaat pilotoinnit

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2015 ja päättyy 31.7.2018

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Etelä-Savon maakuntaliitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy

Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu

Y-tunnus: 2472908-2

Jakeluosoite: PL 181, Patteristonkatu 3 D

Puhelinnumero: 01535561

Postinumero: 50101

Postitoimipaikka: Mikkeli

WWW-osoite: http://www.mamk.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Lasse Pulkkinen

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Teknologiajohtaja,

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: lasse.pulkkinen(at)mamk.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 044 571 5861

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Hakijoita on useampi kuin yksi (yhteishanke)

Osatoteuttajat

Lappeenrannan teknillinen yliopisto, 0245904-2
Lapin ammattikorkeakoulu, 2528792-5
Savonia ammattikorkeakoulu, 2629463-3
Geologinen tutkimuslaitos, 0244680-7

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

iFORMINE – Innovatiiviset kaivosvesien puhdistusratkaisut ja ekotehokkaat pilotoinnit -hankkeen tavoitteena on kehittää uusia ratkaisuja kaivosten vesien hallintaan ja ekotehokkuuden lisäämiseen. Tehokasta ja turvallista vesi- ja materiaalivirtojen hallintaa kehitetään yhteistyössä metsäteollisuuden prosessiosaajien ja kaivososaajien kanssa.

Metsäteollisuudessa suurten virtausvolyymien käsittely ja hallinta on ollut arkipäivää vuosikymmenten ajan. Tämän tietotaidon ja teknologioiden soveltaminen kaivostoimialalle tarjoaa Itä- ja Pohjois-Suomelle merkittävän erikoistumisen mahdollisuuden. Kaivosteollisuuden tarve liittyy tehokkaaseen tuotantovirtojen ja ympäristövesien käsittelyyn. Kaivosvesien tiukentuvat ympäristölaatuvaatimukset koskevat enenevissä määrissä typen ja sulfaatin poistoa metallien lisäksi.

Hankkeessa kehitetään ja pilotoidaan uusia vedenpuhdistuksen prosesseja kaivosteollisuudelle. Kehitystyössä sovelletaan erityisesti alueella kehitettyä teknologiaa, kuten nopeita sekoitustekniikoita ja jätevesien biologisia käsittelytekniikoita. Nämä ovat laajassa käytössä kemiallisessa metsäteollisuudessa, mutta kaivosteollisuuden vesien ja ekotehokkuuden hallinnassa niitä ei ole juurikaan sovellettu. Lisäksi Mikkelin ammattikorkeakoulun patentoima, veden kierrättämiseen perustuva hiilidioksidin talteenottoprosessi mahdollistaa kokonaan uusien ratkaisujen kehittämisen kaivosteollisuudelle. Hankkeessa kehitettävät menetelmät avaavat myös kansainvälisen liiketoiminnan mahdollisuuksia.

Hankkeen hallinnoijana on Mikkelin ammattikorkeakoulu ja muut toimijat ovat Geologian tutkimuskeskus (GTK), Lappeenrannan teknillisen yliopisto, Savonia ammattikorkeakoulu ja Lapin ammattikorkeakoulu. Toimijoilla on yhdessä tuntemus kaivosprosesseista, vesi- ja materiaalikemian tutkimuksesta, erilaisista puhdistamolietteiden käsittelystä ja hiilidioksidin talteenotosta. Hankkeessa on mukana myös alan laitetoimittajia ja kaivosyrityksiä.
Hankkeen toimijat tekevät yhteistyössä käytännön selvitykset kaivosvesien ja niiden puhdistuslietteiden käsittelystä sekä kehittävät virtaus- ja vesiprosessi-innovaatioita kaivosteollisuudelle. Tulokset uusista, kiertotalouteen perustuvista ratkaisuista raportoidaan.

Mikkelin ammattikorkeakoulun Kuitulaboratoriolla on osaamista nopeista sekoitusprosesseista. Hankkeessa tätä osaamista sovelletaan kaivosvesien käsittelyyn. Lisäksi Kuitulaboratorio tekee laboratorio- ja pilot-selvitykset, kuinka savukaasuista talteen otettua hiilidioksidia voidaan hyödyntää rikastusprosessin tehostamisessa ja rikastuksessa syntyvän sakan stabiloinnissa. Mikkelin ammattikorkeakoulu myös koostaa ja raportoi eri osapuolten tulokset.

Geologinen tutkimuskeskus (GTK) kokoaa tarvittavat esitiedot kohdekaivosten vesivirroista ja varmentaa vedenlaatua näytteenotoilla. Tarvittaessa kohteissa suoritetaan mittauksia vedenlaadun ajallisten vaihteluiden arvioimiseksi. Esiselvitystyön pohjalta arvioidaan puhdistustarve ja projektin toimijat määrittelevät tavoitteet yhteistyössä. Lisäksi GTK osallistuu pilotointiin ja vastaa sekoitus- ja saostusprosessien käyttöön otosta kaivospiloteissa. Hanke toimii yhteistyössä GTK:n koordinoiman Kaivosvesiverkosto-hankkeen (KaivosVV) kanssa.

Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (LUT Savo Sustainable Technologies / Vihreä kemia) tutkitaan metallien talteenottoa kaivosteollisuuden jätevesistä soveltaen uutta, energiatehokasta ja ympäristöystävällistä elektrodeionisaatio-menetelmää. Kaivosten jätevedet voidaan luokitella raaka-aineeksi, jolloin metallien talteenotto vähentää lopullista jätettä. Kehitettävä menetelmä voidaan integroida jo olemassa oleviin ratkaisuihin ja näin tehostaa veden kierrätystä. Menetelmän pilotoinnissa hyödynnetään Mikkelin ammattikorkeakoulun Kuitulaboratorion sekoitusosaamista.

Lapin ammattikorkeakoulu selvittää ratkaisuja mineraalien rikastuksesta ja vedenpuhdistuksesta tulevan sakan hyödyntämiseksi. Sakkaa voitaisiin hyödyntää esimerkiksi jätealueiden maisemoinnissa ja paikallisessa energiantuotannossa. Lisäksi selvitetään erilaisten puhdistamo- ja rikastamolietteiden energiankäyttöpotentiaali.

Savonia-ammattikorkeakoulu toteuttaa pilotit yhteistyössä GTK:n, Mikkelin ammattikorkeakoulun, teknologiatoimittajien ja kohdekaivosten kanssa. Savonia osallistuu pilotointeihin ja vastaa biologisten puhdistusprosessien käyttöönotosta yhteistyökumppanien kanssa.

Hanketoimijat testaavat prosessiratkaisut ennen kenttävaihetta. Huolellisella valmistautumisella varmennutaan prosessien toimivuudesta, minimoidaan kohteessa kulutettava aika ja saadaan vaadittavat tulokset.

Hankkeen tuloksena saadaan pilot-tason referenssejä prosessiratkaisuista kaivosteollisuuden vesi- ja materiaalivirtojen hallintaan. Tulokset pilotoiduista vedenpuhdistuksen ratkaisusta raportoidaan.
Lisäksi hankkeessa testataan mittausteknologiaa kaivosten materiaali- ja vesivirtoihin. Mittauksia sovelletaan mm. alueellisen malminetsinnän, kaivosten tuotannon ja ympäristövaikutusten ennakoivaan seurantaan. Tietojen avulla kaivosalan toimijat ja yritykset voivat kustannus- ja ekotehokkaasti lisätä jätevesien ja jätevirtojen hallintaa.

Hankkeen tuloksena Itä- ja Pohjois-Suomen erikoistuneiden tutkimus- ja kehittämisosaajien yhteistyö ja kansainvälinen kilpailukyky kasvavat. Hankkeen tulokset lisäävät kaivosteollisuuden mahdollisuuksia ympäristöhaittojen vähentämiselle.

Tuloksena on myös eri toimijoiden osaamiseen perustuva kansainvälisen tason hanke, jolle haetaan rahoitusta EU:sta.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Projektin varsinaisena kohderyhmänä ovat julkiset TKI- organisaatiot: Geologinen tutkimuskeskus (Pohjois-Savo), Mikkelin ammattikorkeakoulu ja LUT Savo (Etelä-Savo), Savonia ammattikorkeakoulu (Pohjois-Savo) ja Lapin ammattikorkeakoulu (Lappi).

Maakunnittain hanke kohdistuu voimakkaimmin Etelä- ja Pohjois-Savoon, mutta yritysvaikutusten kautta hanke vaikuttaa laajemmin Itä- ja Pohjois-Suomeen. Lapin AMK:lla on tärkeä rooli hankkeessa energiaselvitysten toteuttajana sekä yhteistyökumppanina Lapin alueella tehtävissä pilot-kokeissa.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Välilliset kohderyhmät ovat kaivosteollisuuden vesiteknologiaa kehittävät yritykset, kaivos- ja rikastusyritykset, kaivosteollisuudelle lähienergiaa tuottavat yritykset, erikoistuneet metsäteollisuuden cleantech –ratkaisuja kehittävät yritykset, metsäalan yritykset (mikrosellu, nanosellu, biohiili, muut puuperäiset absorptiomateriaalit, joita voidaan testata projektissa vesien puhdistuksessa) sekä mittaus- ja ict-alan yritykset. Lisäksi projektin välillisenä kohderyhmänä ovat kaivosteollisuuden investoinneista ja ekotehokkuudesta kiinnostuneet kaivoskunnat sekä elinkeinoyhtiöt ja muut julkiset organisaatiot.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 654 098

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 629 757

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 879 529

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 848 080

6 Maantieteellinen kohdealue

Hankkeen toiminta on valtakunnallista

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 15, joihin työllistyvät naiset 3

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Hanke on sukupuolineutraali
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Toimintoja hankkeessa suunnitellaan sekä naisille että miehille soveltuviksi.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hanke on sukupuolineutraali

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 8 8
Projektissa mukana kaivosteollisuus.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 7 6
Projektin yksi osuus käsittelee hiilidioksidin talteenottoa ja sen hyötykäyttöä kaivosteollisuudessa.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 2 4
Projektissa tutkitaan kaivosteollisuuden ympäristöpäästöjä ja niiden vähentämistä
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 7 8
Projektissa tutkitaan kaivosteollisuuden ympäristöpäästöjä ja niiden vähentämistä
Natura 2000 -ohjelman kohteet 2 2
Kaivokset sijaitsevat usein luonnonsuojelullisesti ongelmallisilla alueilla.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 7 7
Projektissa kohteena kaivosteollisuus ja niiden päästöt
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 4 3
Projektissa tarkastellaan kaivosteollisuuden lietteiden hyödyntämistä energiatuotannossa
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 8 8
Kaivokset sijaitsevat tyypillisesti alueilla, joissa elinkeinorakenne yksipuolinen
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 2 2
Ei merkittävää vaikutusta
Liikkuminen ja logistiikka 1 1
Ei merkittävää vaikutusta
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 0 1
Ei merkittävää vaikutusta
Tasa-arvon edistäminen 2 2
Kaivosteollisuus sijaitsee tyypillisesti syrjäseuduilla, joissa elinkeinorakenne yksipuolista
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 3 2
Kaivosteollisuus sijaitsee tyypillisesti syrjäseuduilla, joissa elinkeinorakenne yksipuolista
Kulttuuriympäristö 1 1
Ei merkittävää vaikutusta
Ympäristöosaaminen 7 8
Kaivosteollisuuden ympäristövaikutukset ovat olleet merkittäviä, joten projekti tuottaa merkittävää tietoa haittojen ehkäisimestä

9 Loppuraportin tiivistelmä

iFORMINE –hankkeen tavoitteena oli kehittää uusia ratkaisuja kaivosvesien hallintaan ja ekotehokkuuden lisäämiseen. Tehokasta ja turvallista vesi- ja materiaalivirtojen hallintaa kehitettiin yhteistyössä metsäteollisuuden- ja kaivososaajien kanssa. Tavoitteena oli kehittää ja pilotoida uusia vedenpuhdistusprosesseja kaivosteollisuuteen soveltaen erityisesti metsäteollisuudessa toimivaksi osoitettuja innovatiivisia tekniikoita. Lisäksi hankkeen tavoitteena oli parantaa kaivosteollisuuden ekotehokkuutta löytämällä myös toiminnassa syntyville rejektivirroille uusia sovelluskohteita.

Hankkeen avulla yhdistettiin eri osaamisalojen toimijoita yhteiseen tutkimus- ja kehitystoimintaan ja näin edesautettiin uusien sovelluskohteiden löytymistä sekä toimialojen synergiaa ja parhaiden käytänteiden siirtoa toimialojen välillä. Hanketoimijat edustavat kukin osaamisalallaan alansa kärkeä ja hankekonsortiolla saatiin yhdistettyä erialojen asiantuntijoita ja ajatuksia tehokkaasti.

Hankkeen aikana tutkittiin hankesuunnitelman mukaisesti useita uusia ja innovatiivisia vesienkäsittelymenetelmiä ja toteutettiin neljä isompaa pilotointia sekä lisäksi testattiin kaivosteollisuuden rejektien hyötykäyttöä ekotehokkuuden parantamiseksi ja hiilidioksidin talteenottoprosessin käytettävyyttä kaivosteollisuudessa.

Hankkeessa tutkittiin laajasti mm. nopean sekoituksen sovelluksia haitta-aineiden saostamiseen vesivirroista. Nopeaa sekoitustekniikkaa testattiin mm. metallien ja typenyhdisteiden saostamiseen. Tuloksien mukaan tehokkaammalla sekoitusmenetelmällä saatiin vähennettyä kemikaaliannostelua huomattavasti. Perinteisten saostusmenetelmien lisäksi tutkittiin mm. struviittisaostusta, jonka todettiin myös olevan lupaava sovelluskohde kyseiselle sekoitusmenetelmälle. Paperi- ja selluteollisuudessa hyödynnettyä inline PCC kalsiumkarbonaattisaostus menetelmää sovellettiin myös metallipitoisten kaivosvesien käsittelemiseksi hyvin tuloksin. Jatkotutkimuksia kemikaaliannostelun pienentämiseksi sekä rejektien hyödyntäiseksi kuitenkin tarvitaan vielä.

Hankkeessa tutkittiin laajasti myös sähkösaostusmenetelmän soveltuvuutta kaivosvesien typenyhdisteiden ja fluoridin poistoon. Tulokset olivat lupaavia ja menetelmä soveltuu hyvin suurien vesimassojen käsittelyyn ja on hyvin yksinkertainen operoida.

Kaivosrejektien hyötykäyttöä tutkittiin pelletöimällä ja polttamalla orgaanista polymeeriä sisältävää kaivossakkaa. Lisäksi hankkeen aikana kehitettiin lisäksi uusi energiatehokas ja ympäristöystävällinen menetelmä harvinaisten maametallien talteenottoon vesimatriisista.

Talteenotetun hiilidioksidin käyttösovelluksia kaivosteollisuudesta testattiin mm. kalsiumkarbonaattisaostuksessa, kaivossakkojen stabiloinnissa sekä jauhatus ja vaahdotusatmosfäärinä rikastuksessa.

Hankkeen tuloksista on koottu julkaisu XAMK kehittää julkaisusarjaan.