Mida põlevkivituhast tegelikult teha annaks ja võiks?

 (15)
Mida põlevkivituhast tegelikult teha annaks ja võiks?
Delfi Pilt

Mida teha tuhaga, mis jääb põlevkivist järele pärast tema põletamist elektrijaamades või poolkoksiga, mis jääb järele pärast õli tootmist? See küsimus on täpselt sama vana kui põlevkivienergeetika või põlevkivist õli tootmine. Hiigelkoguses hakkas põlevkivituhka tekkima 1959. aastal, kui Narvas hakkas tööle Balti Soojuselektrijaam.

Põlevkivitööstusega seotud jäätmed moodustavad umbes 70 protsenti kõigist Eestis tekkivatest jäätmetest. Praegu tekib põlevkivituhka ja poolkoksi aastas kümmekond miljonit tonni. Lisaks koosneb põlevkivilasund põlevkiviga vahelduvatest paekihtidest. Kaevandusest väljatav mäemass rikastatakse ja rikastusjääk, paekivi, kuhjatakse praegu peaasjalikult aherainemägedesse.

Kuigi Eesti Energia kaevandused pingutavad, et aherainest paekillustikku toota, ei suudeta kogu aherainet killustikuna ära kasutada. Põlevkivituhka kasutatakse praegu ehk viis protsenti kogusest, aherainet rohkem – peaaegu pool.

Hea toore, kuid seda on liiga palju

Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituudi direktori, geoloog Erik Puura 1993. aastal Manchesteri Ülikoolis kaitstud magistritöö pealkiri on «Eesti soojuselektrijaamade põlevkivituhk – selle ladustamine ja võimalik kasutamine». Puura hinnangul saab põlevkivituhka kasutada ehitusmaterjalina ja veel mitmel moel, kuid kogu tuhka pole kuidagi võimalik ära kasutada. Tahked jäätmed moodustavad poole elektrijaama kolletesse minevast põlevkivist, õlitootmisel on jääke veelgi enam.

Tallinna Tehnikaülikoolis on põlevkivituha kasutusvõimalusi uuritud aastakümneid. Erik Puura meenutab tuhauurimise korüfeed Verner Kikast, kes juba möödunud sajandi kaheksakümnendatel aastatel oli välja arvutanud, et põlevkivituha väärtus toorainena on suurem kui põlevkivi enda väärtus, aga ainult ühel juhul – kui kogu tuhk õnnestuks ära kasutada. Seda, kuidas igal aastal tekkivat seitset kuni kümmet miljonit tonni tuhka ära kasutada, pole seni keegi välja mõelnud.

Ideid oli möödunud sajandi teisel poolel ja on ka praegu. Põhiliselt on põlevkivituhast püütud toota ehitusmaterjale. «Tõepoolest, põlevkivituhal on sideaine omadused, kuid need pole täiuslikud. Tuhk sisaldab liiga palju vaba kaltsiumoksiidi, mistõttu on tarvis teda sideainena kasutamiseks töödelda. Põlevkivituhk-portlandtsement on aga väga hea betoonikomponent. See oli üks oma aja tõsisemaid leiutisi,» räägib Puura. Just Kundas toodetud põlevkivituhka sisaldavast tsemendist on tema sõnul ehitatud Tallinna teletorn ja ka Sosnovõi Bori aatomielektrijaam. «Tsüklonitest saadava tuha kasutamine ehitusplokkide valmistamiseks oli ka väga hea mõte,» kiidab Puura.

Põlevkivituhal on mitu fraktsiooni. Kõige peenem püütakse kinni elektrifiltritega, veidi jämedam jääb tsüklonitesse ja kõige jämedam tuleb eemaldada kolletest. Koldetuhaga pole senini midagi ette võtta suudetud. Ülejäänud fraktsioonidele on kasutus leitud. Peent põlevkivituhka kasutati vene ajal happeliste põldude lupjamiseks. «Põhja-Eestis aga happelisi muldi pole, seepärast veeti seda tuhka isegi vist Valgevenesse,» meenutab Puura. Seda võis teha muidugi sel ajal, kui transport odav oli.

«On toodetud ja toodetakse tuhaplokke ning kõige peenemat fraktsiooni kasutatakse tsemendi lisaainena, umbes 15 protsenti tuhka parandab tsemendi omadusi ega pea lisama kipsi, mistõttu tsement muutub odavamaks,» loetleb Puura. Probleem on ainult selles, et ükski tootmisharu pole võimeline hiiglaslikke tuhakoguseid ära kasutama.

Ahtmes asuva ehitusmaterjalitehase Silbet, mis kasutab ehitusplokkide tootmiseks põlevkivituhka, omandas hiljuti Viru Keemia Grupp. Keemiatööstus kavatseb seal hakata kasutama tuhka, mis tekib uues nn Petroter-tehnoloogiat kasutavas õlitehases. Ehitusplokkidele lisaks kavatseb uus omanik hakata tootma ka kõnnitee- ja tänavakive.

Tagasi kaevanduskäiku

Loe veel

Üks võimalus põlevkivituha ja aheraine kasutamiseks on kaevanduskäikude taastäitmine. Ammendatud kaevanduskäikudesse pumbataks põlevkivituhka, mis maa all kivistub ja välistab hilisemad maapinnalangatused. Praegu hoitakse praegu välditakse langatusi arvukate tervikutega – kaevandusse jäetakse sambad, mis hoiavad lage üleval. Seetõttu läheb hulk (kuni 30 protsenti) väärtuslikku maavara kaotsi, samuti ei välista taoline sammastik kaevanduse varisemist mitukümmend aastat pärast kaevetööde lõppu. Kui kaevanduskäigud põlevkivituhast koosneva betoonilaadse seguga täita, peaks kaevanduse lagi kindlamalt püsima.

Väskes Tarkade Klubis
- Inimesed õpivad nahkhiirteks
- Mida teha põlevkivituhaga?
- Kas kaelkirjakud ujuvad?
- Masinad õpivad inimesi kuulama
- Berliini müüri ehitamine
- Ussike näitab aju saladusi

«Keskkonna seisukohalt ei ole vahet, kas täita kaevanduskäike tsemendist või põlevkivituhast toodetud betooniga. Taas on küsimus rahas. Me saame tuha kätte praktiliselt tasuta, kuid selle aine transport kaevandustesse ja maa alla pumpamine läheb lõppkokkuvõttes üsna kalliks,» ütles Puura.

Tuha kasutamisest kaevanduskäikude täitmiseks on huvitatud nii Eesti Energia kui ka Viru Keemia Grupp.

«Väikesed laborikatsed on juba tehtud. Minugi laual on põlevkivituhast katsekuubikud, mis meenutavad betoonikatsetuste kuubikuid,» kõneleb Tõnis Meriste. Uurimist vajab põlevkivituha mõju põhjaveele ja esialgu teeme maa alla vaid väiksemaid mudelkatsekehasid. Eelkõige uuritakse põlevkivituha leostumist – kas ja kuivõrd muutub põhjavee leeliselisus. Kivistunud ja kinnise pooriga katsekehadest aga leeliselist ainet enam põhjavette sattuda ei tohiks.

Esialgu hakatakse Meriste sõnul tagasitäitmiseks põlevkivituhka kasutama mäetehniliselt keerulistes piirkondades, kus on maapinna langatuse oht. «Kaugem tulevik oleks aga jäägi- ja kaovaba allmaakaevandamine,» leiab Meriste. Et tagasitäitmine eeldab kaevandustehnoloogia muutmist, võib see kasutusele tulla siiski uutes kaevandustes.

Õlitööstus huvitatud jääkide kasutamisest

«Viru Keemia Grupis tekib kolme liiki tahkeid jääke: poolkoks, mille osakaal on praeguse tootmistaseme juures kõige suurem, umbes 800 000 tonni aastas. Järgmisena peab mainima tuhka, mis tekib uues Petroter-tehases. Selles tehases tekib 400 000 – 500 000 tonni tuhka aastas. Lisaks aheraine, mis tekib meie Ojamaa kaevanduses,» räägib Viru Keemia Grupi (VKG) tehnikadirektor Meelis Eldermann. Kaevanduse maksimumvõimsus on 2,7–3,2 miljonit tonni põlevkivi aastas. Sellest moodustab aheraine kolmandiku ehk miljon tonni aastas. Kõiki neid jäätmeid tuleb erinevalt käidelda.

Poolkoksi ladustatakse praeguseni poolkoksihoidlatesse, niinimetatud tuhamägedesse. Aastakümnete vältel on ladustamistehnoloogia keskkonnasõbralikumaks muutunud. Tulevikus kavatseb keemiatööstus poolkoksi senisest mõistlikumalt kasutada, näiteks hakata sellest tsementi tootma. Uue tsemenditehase ehitus oleks pidanud juba käima, kuid majanduslangus lükkas selle tulevikku. «Me pole selle tehase ehitamisest loobunud ja see sobiks suurepäraselt meie tootmisprotsessi viimaseks lüliks,» kinnitab Eldermann. Tehase ehitus võib praeguste plaanide kohaselt alata 2015 või 2016 aastal.

Aastas suudaks tsemenditehas ära kasutada kuni 300 000 tonni poolkoksi. Poolkoks on aga juba praegu ehitusmaterjalina kasutuses. Seda kulub uue tööstusjäätmete prügila ehitusel ja vanade prügilate sulgemisel tammide rajamiseks ja katendmaterjalina. Eldermann näeb poolkoksi ka kõrvalteemullete ehitusmaterjalina. «See nõuab lisauuringuid ja välikatseid, aga see oleks üks võimalus kasutada poolkoksi ehitusmaterjalina senisest suuremas mahus,» räägib Eldermann.

Poolkoksis on aga fenoole, õli ja muid uttejääke. Eldermanni sõnul on tehtud leostuskatseid, mis on näidanud, et põhiprobleem on poolkoksis sisalduvad bituminoidid. «Aga bituminoidid leostuvad ka asfaldipaneku käigus. Seepärast tulekski poolkoksi ja asfaldi mõju põhjalikumalt võrrelda,» arvab Eldermann, kelle arvates on poolkoksi ohtlikkus ülehinnatud. 1980. aastatel on poolkoksi tee alusmaterjalina katseliselt kasutatud, kuid asi piirduski ainult katsetega.

Uuritud on ka poolkoksi järelpõletamist keevkihtkateldes. Ka sellega tasub Eldermanni sõnul edasi tegelda.

Kuigi VKGs arendatakse uut õlitootmistehnoloogiat, mille tootmisjääk on põlevkivituhk, ei loobuta Elderamanni arvates ka senisest tehnoloogiast, mistõttu poolkoksi tekib ka tulevikus ja selle aine kasutusvõimaluste leidmine jääb päevakorda.

Põlevkivituhk teemulletesse

«Kõige parem võimalus põlevkivituhale kasutusvõimalusi leida ongi ühisprojektid, näiteks Eesti Energia ja Maanteeameti ühisprojekt,» kiidab Meelis Eldermann, kelle arvates võiks selles osaleda ka VKG.

Põlevkivituha kasutamisevõimalusi maanteetammide stabiliseerimiseks uurivadki koos Eesti Energia ja Maanteeamet. See on üks Euroopa Liidu toetuse abil tehtavaid projekte. Maanteeameti peadirektori asetäitja Andri Tõnstein selgitab, et tegu on pilootprojektiga, mille käigus ehitatakse Ida-Virumaal kaks riigimaantee lõiku.

Uuritakse põlevkivituha kasutusvõimaluste teealuste stabiliseerimiseks ja pinnaste mass-stabiliseerimiseks. «See tähendab, et põlevkivituhka kasutatakse tee asfaltkatte alumisi kihte või turbapinnaste tugevdamiseks,» selgitab Tõnstein. Praegu kaevatakse tee-ehitusel turvas välja ja asendatakse kruusa ja liivaga. Põlevkivituha ja liiva segu lisamine turbapinnasele peaks tõstma pinnase kandevõimet ja vähendama külmakergete tekkimist. Tõnsteini sõnul hakatakse esimest teed sel aastal ehitama, kuid uuringud kestavad 2015. aastani.

Põlevkivituhast maanteetammid võivad aga rikkuda pinnase veerežiimi ja teeäärsed alad võivad soostuda. «Maanteetammi stabiliseerimine ei tähenda, et kogu tamm ehitataks põlevkivituhast. Pigem räägime asfaldialuse kihi ehitamisest või teetammi sisse n-ö tervikute rajamisest,» räägib Meriste. Tema sõnul uuritakse katseobjekte põhjalikult, et muuhulgas välja selgitada, kuidas ja kui kauaks muudab leeliseline põlevkivituhk temaga kokkupuutuva vee pH taset.

Taolisi töid tehti ka möödunud sajandi 1960. aastatel, kuid need jäid pooleli. Puudusid täpsed doseerimisseadmed ja silma järgi lisatud tuhk tekitas kasu asemel kahju.
Sellegi projekti puhul on probleem põlevkivituha asukoht. Pole sugugi kindel, et Narvast tasuks tuhka Edela-Eestisse vedada.

Tõnis Meriste lisas, et põlevkivituhka saab kasutada ka sadamarajatiste ehitamisel. «Sadama-alade puhastamisel tuleb vabaneda tugevalt reostunud põhjamudast. Seda stabiliseeritakse praegu tsemendiga, aga me tahame leida lahendusi, kuidas osa tsemendist asendada põlevkivituhaga,» selgitab Meriste.

Poolelijäänud ja eksootilised projektid

Nüüd juba surnud leiutaja Toom Pungas segas poolkoksi, turvast ja sealäga, nimetas selle aine Viru Rammuks ja leidis, et tegu on hea materjaliga haljastuseks ja hübriidhaava kasvanduse rajamiseks. Sonda vald läks projektiga kaasa, eraldas Kiviõli tuhamäe alla maa haavaistanduse jaoks ja sai Euroopa Liidust raha uuringuteks. Tollased vallajuhid ei saanud aga Euroopa Komisjoni korralikke aruandeid esitatud ja vald pidi raha tagasi maksma. Nüüdseks on omavalitsus raskustest peaaegu üle saanud ja haavapuud kasvavad edukamalt kui Brüsseli paberimajandus. Meelis Eldermanni arvates tasuks Viru Rammu ehk poolkoksi kasutamist haljastuspinnasena siiski edasi uurida.

Kevadel saavutas konkursil Ajujaht teise koha põlevkivituhast kassiliiva tootev ettevõte Plaisir du Chat. Selle tootmine praegu seisab, sest osa uuringuid on pooleli.

Teedeehitus. Aheraine sobib killustikuks

Põlevkivi rikastusjääki – paekivi tuleks kindlasti senisest rohkem kasutada, leiab Puura. «Ka uute paekivikaevanduste rajamise puhul küsitakse kogu aeg – miks me ei kasuta põlevkivikaevandamise jääke. Vastus on üks – põlevkivikaevandused on liiga kaugel nendest kohtadest, kus paekillustikku tarvis on,» sõnas Puura. On lihtsalt majanduslikult mõttekas piir, kuhu tasub killustikku vedada ja kustmaalt on mõttekas rajada uus paekaevandus. Killustikku saab kasutada tee-ehituseks siiski üsna laialdaselt.

«Estonia kaevanduses ja Aidu karjääris on olemas aheraine purustamise, puhastamise ja sõelumise seadmed, millega saab aherainest toota korralikku killustiku,» räägib Eesti Energia keskkonnajuht Tõnis Meriste. Estonia kaevanduses oleks võimalik toota kuni miljon tonni killustikku. Probleem on aga selles, et killustikku toodetakse ehituspiirkondadest kaugel. Meriste sõnul uuritakse võimalusi vedada killustikku raudteed mööda. See oleks autotranspordist keskkonnasõbralikum ja odavam. «Kui me veaksime killustikku autoga Väike-Pungerjalt Tallinna, siis me Tallinna ümbruse paekarjääridega kindlasti ei konkureeri, raudteetranspordi puhul oleks see võimalik,» on Meriste veendunud.

Teine variant aheraine kasutamiseks on selle kasutamine maastikukujunduselemendina.
Estonia kaevanduse juurde on kavas kujundada aherainest motorada.

Alusetud jutud. Linnalegendid raskmetallidest ja radioaktiivsusest

Põlevkivituhast toodetud ehitusmaterjale on ajast aega saatnud jutud radioaktiivsusest, mistõttu tuhaplokkidest ehitatud majades olevat ohtlik elada. Erik Puura nimetab neid jutte linnalegendideks. «Tõepoolest, on jutt, et mingid jaapanlased käisid poolkoksimägedes radiomeetriga ringi ja leidsid midagi. Muidugi võib selles loos ka tõde olla, sest poolkoksimägedesse ladustati peale õlitootmise jääkide igasugust muud materjali, võib-olla, et ka radioaktiivseid jääke, aga põlevkivijäägid ise küll radioaktiivsed olla ei saa,» arutles ta.

Kõige peenem tuhafraktsioon, mis vene ajal korstnatest õhku paiskus, koondab raskmetalle, kuid ei sisalda neid sellises koguses, mis ohtu võiks põhjustada, kinnitas Puura. «Arseeni ja elavhõbedat on selles fraktsioonis pisut rohkem, kui on mulla lubatud piirsisaldus, aga inimesed loevad, et korstnatest paiskus õhku nii ja nii mitu tonni uraani. Selles ei ole midagi imelikku ega ohtlikku, sest kõik see hajub. Radioaktiivseid elemente sisaldavad kas või lauajalg ja pastakas. Põlevkivis ei ole radioaktiivseid elemente rohkem kui looduses tavaliselt, mistõttu ei avalda need ka kahjulikku mõju. Maapinnale langenud tuhas on radioaktiivsete elementide sisaldus isegi madalam kui mullas endas,» selgitab Puura. Linnalegendide ümberlükkamine liigitub aga nende tegevuste hulka, mida Murphy seaduste kogu heaks ei kiida.

Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare