Siilinjärven kipsi on tutkitusti puhdasta

SAVE-hankkeessa käytetty kipsi on peräisin Siilinjärveltä, lannoiteyritys Yaran tehtailta. Kipsin syntyprosessia on aiemmin käsitelty blogissa Siilinjärven Alpit -nimisessä jutussa. Seuraavassa yhteenvedossa Yaralla viestintäpäällikkönä toiminut Seija Luomanperä kirjoittaa Siilinjärven kipsin alkuperästä ja koostumuksesta. Hankkeen puolesta suuret kiitokset hänelle kipsikäsittelyn edistämiseksi tehdystä työstä!

SAVE-hanke tutustumassa Siilinjärven tehtaiden toimintaan kipsivuoren päällä elokuussa 2016. Kuva: Eliisa Punttila

Yaran Maanparannuskipsiä syntyy fosforihapon valmistuksen yhteydessä Siilinjärven tehtaalla, kun apatiittia käsitellään rikkihapolla. Maanparannuskipsi on kalsiumsulfaattia, ja se sisältää 23 prosenttia kalsiumia, 18 prosenttia rikkiä ja 0,2 prosenttia fosforia, josta noin 10 prosenttia on vesiliukoista.

Kuten Siilinjärven apatiitti, myös Maanparannuskipsi on puhdasta kadmiumista ja raskasmetalleista, eikä siinä ole radioaktiivisuutta. Puhtautensa ansiosta se sopii hyvin peltokäyttöön.

Siilinjärven kipsiä on tutkittu erittäin laajasti. Maanparannuskipsissä kaikki seuraavat aineet jäävät alle laboratoriomittausten määritysrajojen: As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Zn. Polyaromaattisia  hiilivetyjä kuten muitakaan orgaanisia yhdisteitä (PAH, PCB, BTEX ja OIL) kipsistä ei ole löytynyt (arvot jäävät alle laboratorioanalyysien määritysrajojen).

Reachin, CLP-asetuksen (EY 1272/2008 ), mukaan Maanparannuskipsi on luokittelematon, eli sen katsotaan olevan rekisteröidyissä käytöissään vaaraton ihmiselle tai ympäristölle

Voiko kipsiä turvallisesti levittää pellolle?

Yaran Maanparannuskipsiä on tutkittu Suomessa 10 vuotta laajoilla pelto- ja valuma-aluekokeilla. Tutkimuksissa on todettu, että kipsi vähentää peltojen fosforikuormitusta vesistöön noin 50 prosenttia. Kipsi vähentää eroosiota ja siten maahiukkasiin sitoutuneen fosforin huuhtoutumista mutta myös maassa olevan vesiliukoisen fosforin huuhtoutumista.

Kipsin maata parantava ja eroosiota vähentävä vaikutus perustuu kalsiumiin, joka parantaa maan mururakennetta. Kipsin etu fosforin pidättäjänä on myös se, että fosfori säilyy kipsikäsittelyn jälkeen maassa kasveille käyttökelpoisessa muodossa, eli pitkän päälle kasvit käyttävät sen kasvuunsa ja sitovat satoon.

Kipsin vaikutusta on tutkittu laajasti viljelijöiden pelloilla: 100 hehtaarilla Nummenpään valuma-alueella ja 1500 hehtaarilla Savijoen valuma-alueella. Tutkimuksissa on todettu, että kipsi ei heikennä sadon määrää tai laatua eikä maaperän kuntoa. Hankkeisiin osallistuneilla viljelijöillä on hyvät kokemukset.

Kipsin sisältämät ravinteet, kalsium ja rikki, ovat tärkeitä kasvinravinteita. Rikkiä kasvit tarvitsevat valkuaisaineiden muodostamiseen ja kalsiumia solunseinien rakennusaineeksi.

Yaran Maanparannuskipsi on pitkään ollut tuotelistalla maanparannusaineena, jota esimerkiksi perunan ja vihannesten viljelijät ovat käyttäneet lisätäkseen kalsiumin määrää maassa.

Seija Luomanperä

 

Siilinjärven Alpit

Samuli Puroila, Projektityöntekijä, Helsingin yliopisto, p. 02941 58049, samuli.puroila (a) helsinki.fi
Samuli Puroila, Helsingin yliopisto

Vierailimme Eliisan kanssa toukokuussa kipsin alkulähteellä Itä-Suomessa. Yara Suomi Oy oli kutsunut meidät tutustumaan kipsin syntyprosessiin ja toimintaansa Siilinjärvellä. Ohjelmaan kuuluivat vierailut fosforihappotehtaalla, kipsivuoren huipulla ja valtavalla apatiittikaivoksella sekä antoisat keskustelut toiminnasta tehtaanjohtaja Taisto Koivumäen johtaman ryhmän kanssa. Retki antoi runsaasti lisätietoa kipsin soveltuvuudesta hankkeemme ja ennen kaikkea Saaristomeren tarpeisiin.

Apatiittikaivos Siilinjärvellä on Suomen suurin avolouhos, josta nousee maanviljelylle elintärkeää fosforia. Apatiittimalmia on louhittu Siilinjärvellä vuodesta 1979, ja louhos on ehtinyt saavuttaa 37 vuodessa vaikuttavat mitat: 3000 metriä pituutta, 800 metriä leveyttä ja 240 metriä syvyyttä.

IMG_20160523_112101
Tältä näyttää Suomen suurin avolouhos. Vastakkaiselle puolelle on matkaa yli 3 kilometriä. Kuva: Samuli Puroila

Apatiittiesiintymä löydettiin jo vuonna 1950. Vuonna 1969 alueella aloitti toimintansa fosforihappo- ja lannoitetehdas, jonka raaka-aineena kaivoksen apatiitista jalostettua fosforihappoa käytetään. Apatiittia liuotetaan tuotantoprosessissa rikkihappoliuoksella, jolloin saadaan fosforihappoa. Tämän prosessin sivutuotteena syntyy kalsiumsulfaattia eli kipsiä, ja vieläpä aika runsaasti. Kipsiä syntyy noin viisinkertainen määrä fosforihappoon verrattuna.

fosforihappotehdas
Kipsiä pestään vedellä, jotta siihen jäänyt fosforihappo saadaan pois. Tämän jälkeen kipsi kuivataan isolla imusuodattimella, irrotetaan suodatinkankaasta ruuvilla ja kuljetetaan liukuhihnalla kasan päälle. Kipsikasan läheisyydessä voi nähdä altaan, joka on osa suljettua vesikiertoa. Kipsikasan valumavedet kerätään talteen ja niiden sisältämä fosfori hyödynnetään prosessissa. Kuvat: Samuli Puroila

Sivutuotteena syntyvälle kipsille on tehtaan historian aikana löydetty vain vähän käyttötapoja syntyneeseen määrään nähden. Kipsiä on tästä johtuen kasattu alueella olevalle loppusijoituspaikalleen toiminnan alusta alkaen. Kuten louhitusta kuopasta, on kipsikasasta muodostunut vuosikymmenien toiminnan aikana varsin suuri. Lempinimen Siilinjärven Alpit saanut vuori koostuu arviolta 55 – 60 miljoonasta tonnista kipsiä. Vuorta maisemoidaan kasveilla ja sen laella viljellään kauraa. Nämä toimenpiteet auttavat sitomaan kipsin paremmin kasaan. Hankkeessamme tarvittavat noin 6000 tonnia kipsiä syntyy tehtaalla vaivaisessa 1,5 päivässä. Jos kasan kaiken kipsin levittäisi vesiensuojelutarkoituksessa (4 t / ha) viljelymaille, riittäisi sitä 15 miljoonalle hehtaarille. Koko Suomessa peltoa on vertailun vuoksi 2,3 miljoonaa hehtaaria.

DSC_0507
Fosforihappotehtaalta kulkeva liukuhihna tuo päivittäin tonneittain lisää kipsiä kasan päälle. Kuva: Samuli Puroila

Jos käyttötavat kipsille ovat muuten olleet vähissä, niin Etelä-Suomen rannikkovesien laadun parantamiseen me uskomme sen soveltuvan erinomaisesti. Kuten aikaisemmista blogikirjoituksista käy ilmi, kipsi on oivallinen maaperän rakenteen parantaja ja fosforipäästöjen hillitsijä. Kipsin levitys on kustannustehokas maatalouden fosforihuuhtoumaa hillitsevä toimenpide ja kiertotaloutta parhaimmillaan. Mutta ei vesiensuojeluunkaan mikä tahansa kipsi käy. Iso osa maailman fosfaattivarannoista on sedimenttistä alkuperää sisältäen huomattavia määriä mm. raskasmetalleja. Siilinjärven fosfaattivarannot ovat puolestaan magmaattista (vulkaanista) alkuperää ja siten erittäin puhtaita. Tämä takia siilinjärveläinen kipsi soveltuu erinomaisesti levitettäväksi pelloille.

DSC_0511
SAVE-hanke tutustumassa toimintaan kipsivuoren päällä. Kuva: Eliisa Punttila

Siilinjärveltä on globaalissa mittakaavassa myös aika lyhyt matka Varsinais-Suomeen. Pilotissamme tuo matka taitetaan kuorma-autoilla. 6000 tonnia kipsiä vaatii noin 150 täysperävaunullista rekkaa ajamaan halki Suomen. Myös junakuljetusta kipsin kuljetukselle pohdittiin, mutta välivarastoinnin ja useamman lastauskerran vuoksi se ei kuitenkaan ollut kannattavaa tämän hankkeen mittakaavassa. Laajamittaisen kipsinlevityksen toteutuessa tulevaisuudessa on muidenkin kuljetusmuotojen pohtiminen ajankohtaista. 150 kuorman organisointi on mittava rypistys, muttei osaavien tahojen käsissä lainkaan ylitsepääsemätön. Yaran logistiikkaosasto, maatalouskauppa Hankkija ja kuljetusyhtiö Movere hoitavat kuljetuksia ammattilaisten ottein, ja kipsikuormia kulkee akselilla Siilinjärvi-Lieto-Paimio todennäköisesti tämän kirjoituksen ilmestymishetkelläkin. Myöhemmin syksyllä saamme sitten tietää, onko tästä logistisesta ponnistuksesta ollut hyötyä, ja voiko Siilinjärven Alpit auttaa Saaristomeren kirkastamisessa.

Kiitos Yaran Seija Luomanperälle, Taisto Koivumäelle, Ilpo Pöyhöselle ja Tuomas Girsénille vierailun järjestämisestä sekä opeista, joihin tämäkin kirjoitus perustuu.