Tuulisuusmallinnuksesta apu teollisuuden pölynhallintaan

Lannoitevalmistaja Yaran Siilinjärven toimipaikalla sijaitsee Euroopan ainoa fosfaattikaivos. Jo vuodesta 1979 lähtien toimineen kaivoksen avolouhoksesta louhitaan malmia, joka rikastetaan apatiittirikasteeksi. Siitä tehdään fosforia lannoitteiden ja rehufosfaattien raaka-aineeksi. Rikastusprosessin ylimääräinen kiviaines eli rikastushiekka pumpataan noin 500 hehtaarin laajuiselle läjitysalueelle, joka kasvaa 10 miljoonan tonnin vuosivauhdilla. Tuulisella säällä läjitysalueen haasteena on alueelta nouseva pöly, jonka haittavaikutuksia on pyritty minimoimaan erilaisin keinoin, kuten kastelulla, erilaisin kemikaalein sekä lumitykein.

Käytöstä poistetut läjitysalueet maisemoidaan luonnollisia maastonmuotoja mukaileviksi ja niille istutetaan kasvustoa sitomaan pölyä. Yaralla etsitään jatkuvasti uusia menetelmiä haittojen vähentämiseksi ja turvallisuuden parantamiseksi. Yara Siilinjärvi käynnistikin vuoden 2020 alussa Numerolan kanssa mallinnusprojektin, jossa selvitettiin läjitysalueen tuulisuusolosuhteita sekä tulevaisuuden skenaarioita.

– Halusimme selvittää tuulimallinnuksen avulla, kuinka erilaiset tuuliolosuhteet vaikuttavat läjitysalueen pölyämisherkkyyteen. Valitsimme kumppaniksemme Numerolan, sillä heillä oli vakuuttavaa kokemusta vastaavista projekteista, kertoo Yara Siilinjärven infrapäällikkö Mikko Airaksinen.

Tuulisuusmallinnukset auttavat näkemään vuoteen 2035

Ympäristölupa edellyttää läjitysalueen pölyämisen estämistä, sekä jatkuvaa seurantaa ja dokumentointia. Tuulisuusmallinnuksen avulla Yara Siilinjärvi halusi selvittää, kuinka pölyämisherkkyyttä voitaisiin ennakoivasti pienentää rakenteellisilla ratkaisuilla, kuten tukipenkereillä.

Numerola teki virtauslaskentaan pohjautuvat tarkat tuulisuusmallinnukset vuosille 2020, 2025, 2030 ja 2035 huomioiden alueen jatkuvan muutoksen, korkeuden kasvun sekä ilmastonmuutoksen vaikutuksen tuulisuuteen.

– Aloitimme yhteistyön Numerolan kanssa alkuvuodesta 2020. Ensimmäisessä vaiheessa mallinnettiin läjitysalueen tämänhetkisiä tuuliolosuhteita. Saimme selville, että altaiden reuna- ja tukipenkereet muodostavat alueen sisälle vähätuulisempia alueita. Tämä havainto innosti meitä tilaamaan jatkoselvityksen, jossa mallinnettiin, kuinka tukipenkereiden korkeuden laskeminen tai nostaminen vaikuttavat tuuliolosuhteisiin.

Hyödyllistä tietoa pölynhallinnan suunnitteluun

Pari vuotta sitten käyttöönotettu uudenlainen pastaläjitystekniikka on vähentänyt vuotuisia pölyämismiskertoja. Tuulisuusmallinnuksen tuottaman tiedon pohjalta voidaan aluetta suunnitella ja rakentaa ratkaisuin, jotka vähentävät pölyämistä entisestään.

– Numerolan tekemät topografiat auttoivat hahmottamaan tulevaa. Kyse on valtavan suuresta alueesta, joka kasvaa korkeutta jatkuvasti. Nyt meillä on selkeä näkemys siitä, kuinka voimme hyödyntää tuloksia alueen rakenteiden suunnittelussa ja operatiivisessa työssä. Olemme jo jatkojalostaneet suunnitelmiamme tulosten pohjalta.

Yhteistyö Numerolan kanssa lisäsi ymmärrystä simuloinnin mahdollisuuksista kaivosteollisuudessa.

– Yhteistyö oli meille kaikin puolin sujuvaa ja antoisaa. Opimme paljon uutta mallinnuksen mahdollisuuksista.

Mikko Airaksinen

Infrapäällikkö