Konsekvensvurdering knyttet til bruk av flokkuleringsmiddelet Magnafloc 155 og flotasjonskjemikalier og utslipp til Førdefjorden.

Transkript

1 Konsekvensvurdering knyttet til bruk av flokkuleringsmiddelet Magnafloc 155 og flotasjonskjemikalier og utslipp til Førdefjorden. Jens Skei, Norsk institutt for vannforskning (NIVA) Bruk av kjemikalier Flotinor SM 15 (fosforsyreestere) 720 tonn pr.år Flotinor S2 (karbonsyre) 240 Flotol B (terpenalkohol) 32 Svovelsyre 800 Dekstrin (stivelse) 120 Natriumsilikat (vannglass) 720 Flokkuleringsmiddelet Magnafloc 155 anbefales anvendt for å gjenvinne ferskvann fra fortykkerne for å oppnå god vannkvalitet i det resirkulerte vannet, samt å sikre sedimentering av avgangens finfraksjon. Magnafloc er et anionisk polyakrylamid som er vanlig å bruke i gruveindustrien 1 og i forbindelse med vannrensing. Det estimerte forbruk av Magnafloc 155 i dagbruddsfasen er ca. 10 tonn per år. Forbruket ovenfor er basert på en malmproduksjon på 4 mill tonn pr.år (dagbruddsfase). Ved underjordsdrift vil malmproduksjonen bli opp til 6 mill tonn pr.år og forbruket av flotasjons- og flokkuleringskjemikalier blir 50 % høyere. Konsentrasjonene av de ulike kjemikaliene vil forbli uendret. Metoder Konsekvensvurderingen er basert på tilgjengelig litteratur om de relevante kjemikaliene og om deres effekter i det marine miljø sett i relasjon til planlagt utslipp av flokkuleringsmidler og flotasjonskjemikalier til Førdefjorden (års-mengder og konsentrasjoner). Stoffenes beskaffenhet og konsentrasjoner Flotasjonskjemikalier. Flotasjonskjemikaliene deles i tre grupper etter hvilken effekt de har i prosessen; skummere, samlere og regulerende agenser. Av de kjemikaliene som er tenkt brukt på Engebø tilhører følgende kategorier: Flotinor SM15 og S2: samlere (organiske) Flotol B : skummere (organiske) Svovelsyre (uorganisk), dekstrin (organisk) og natriumsilikat (uorganisk): regulerende agenser. De flotasjonskjemikaliene som er planlagt brukt er ikke klassifisert som miljøgifter av norske myndigheter. De representerer ikke bestandige (persistente) eller bioakkumulerende stoffer og er ikke giftige overfor fisk i de konsentrasjoner som vil forefinnes i Førdefjorden (LC50-verdier mellom mg/l). Flotinor SM 15 er en blanding av sure fosforsyreestere og opptil 80 % bionedbrytbart. Konsentrasjonen av Flotinor SM 15 i avgangsledningen (før fortynning) vil være ca.20 mg/l. Innenfor en avstand på ca. 50 m fra munningen av avgangsrøret forventes fortynningen av stoffer i avløpsvannet å være ca. 30 ganger (basert på erfaringstall). Det betyr at konsentrasjonen i fjordvannet i primærfortynningssonen vil være ca.0,7 mg/l. I henhold til opplysninger i sikkerhetsdatabladet for dette stoffet er LC50-verdien mg/l (fisketoksisitet). I henhold til sikkerhetsdatabladet innholder stoffet løst organisk karbon som har et kjemisk oksygenforbruk på 1,3 mg/g. 1 SFT har gitt tillatelse til at Magnafloc 155 brukes ved gjenåpning av gruvedriften i Sydvaranger og hvor avgangen også går til sjødeponi (Bøkfjorden). 1

2 Flotinor S2 er en karbonsyre hvor mer enn 80 % brytes ned biologisk. I henhold til opplysninger i sikkerhetsdatablad for dette stoffet er LC50-verdien 1-10 mg/l (fisketoksisitet) og et kjemisk oksygenforbruk på 2,36 mg/g. Konsentrasjonen av Flotinor SM 15 i avgangsledningen vil være ca.7 mg/l før fortynning. Etter primærfortynning vil konsentrasjonen være 0,2 mg/l. Flotol B består av terpenalkohol som brytes ned biologisk (> 80 %). LC50-verdien knyttet til fisk er oppgitt til mg og produktet har et kjemisk oksygenforbruk på 2,4 mg/g. Konsentrasjonen av Flotol B i avgangsledningen vil være ca.2 mg/l før fortynning. Etter fortynning vil konsentrasjonen være 0,1 mg/l. Dekstrin er stivelse og er i sikkerhetsdatabladet omtalt som lett biologisk nedbrytbart, har ingen bioakkumulerende effekt og ingen kjent økotoksikologisk effekt. Konsentrasjonen av dekstrin i avgangsledningen vil være ca.7 mg/l før fortynning. Etter fortynning vil konsentrasjonen være 0,2 mg/l. Natriumsilikat(vannglass) er en svært basisk forbindelse (ph=12.4). Konsentrasjonen av natriumsilikat i avgangsledningen vil være ca.42 mg/l før fortynning. Etter fortynning vil konsentrasjonen være 1,4 mg/l. Svovelsyren tilføres sjøvann som er en god buffer, samt at eklogitt er en basisk bergart og dermed en naturlig buffer. Natriumsilikat som er sterkt basisk (ph=12) vil på samme måte bidra til nøytralisering. LC50-verdier er oppgitt til mg/l (fisk og reker). Konsentrasjon i avgangsledningen vil være maks ca. 46 mg/l før primærfortynning og etter fortynning ca. 1,5 mg/l. Det vises til forøvrig til vedlagt notat vedrørende ph- endringer. Basert på dette vil utslippet av svovelsyre ikke representere noen negativ konsekvens. Flokkuleringsmidler (Magnafloc 155): Magnafloc består av anioniske polyakrylamider. Den delen av stoffet som det er knyttet miljøbetenkeligheter til er rester av monomeren akrylamid som utgjør ca. 0.1 % av polyakrylamid. Det er beregnet en PNEC-verdi for kronisk giftighet (Predicted No Effect Concentration) i sjøvann på ca. 40 µg/l og for akutt giftighet på 400 µg/l. Med et årlig forbruk på 10 tonn Magnafloc vil konsentrasjonen i avgangsledningen være ca. 0,5 µg/l, før primærfortynning. Ved 30 ganger fortynning vil konsentrasjonen i primærfortynningssonen være 0,02 µg/l. Samlet konsekvensvurdering Flotasjonskjemikalier. Det er gjort et overslag over potensielle konsentrasjoner av flotasjonskjemikalier som kan tenkes å forefinnes i sjøvann i Førdefjorden som følge av utslipp fra flotasjonsanlegget på Engebø (se tabell). KJEMIKALIETILSATS /FORTYNNING Kjemikalie Flotinor SM 1 Flotinor S2 Flotol B Svovelsyre Dekstrin Na-silikat Magnafloc tpy Adsorbsjon på fast gods % Kjemikalier i vannfasen (avgang) tpy Konsentrasjon i avgangsrør mg/m3 pulp mg/liter vann 20,8 6,9 1,9 46,3 6,9 41,7 0,6 Fortynning 50 meter fra rør x ganger 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 Konsentasjon 30 meter fra utslipp mg/liter vann 0,7 0,2 0,1 1,5 0,2 1,4 0,02 2

3 Grenseverdier for fisketoksisitet som oppgitt i sikkerhetsdatablad vil ikke bli overskredet. Ettersom ingen av kjemikaliene akkumuleres i biologisk materiale så er risikoen for negative økologiske effekter liten. Noe økt oksygenforbruk i deponimassene vil kunne skje på grunn av tilførsel av biologisk nedbrytbart materiale, men vannutskiftningen er god og oksygentilførselen til bunnvannet er tilfredsstillende. Samlet er derfor konsekvensen av å bruke de nevnte flotasjonskjemikaliene å betrakte som liten. Flokkuleringsmidler (Magnafloc 155). Det er da antatt at 100 % av Magnafloc som tilsettes ender opp i avgangen. Konsentrasjonen av akrylamid er en faktor ca.80 lavere enn PNEC-verdien (hvor det allerede er lagt inn en sikkerhetsfaktor på 50). Akrylamid akkumuleres i liten grad i biologisk materiale og er heller ikke bestandig, slik at risikoen for økologiske skader i Førdefjorden som følge av dette utslippet vurderes som svært liten, selv helt i munningen av avgangsrøret. Samlet er derfor konsekvensen av å bruke det nevnte flokkuleringsmiddelet å betrakte som liten. Tilleggsinformasjon I forbindelse med bruk av injeksjonsmiddelet Rhoca-Gil i Romeriksporten på Gardemo-banen gjennomførte Aquateam as og NIVA en rekke testing av dette stoffet som bl.a inneholder akrylamid (< 2 %). Konklusjonen fra dette omfattende arbeidet var at akrylamid er biologisk nedbrytbart i aerobt sjøvann. Fullstendig nedbryting skjer etter 5-10 dager ved ca. 20 grader, men nedbrytningshastighetene er temperaturavhengig. I dypvannet i Førdefjorden som har en temperatur på 7-8 grader vil fullstendig nedbryting skje noe saktere. Nedbrytingen skjer ved hjelp av bakterier (Kilde: Sluttrapport. Utslipp knyttet til bruk av kjemiske injeksjonsmidler i Romeriksporten. Rapport nr Aquateam norsk vannteknologisk senter A/S). Det er også utarbeidet en EU-utredning om akrylamid (Summary Risk Assessment Report) i 2002 som tar for seg risiko både i forhold til human helse og miljø. Denne utredningen konkluderer med at akrylamid har høy vannløslighet, nedbrytes lett og er lite biologisk tilgjengelig (lite potensiale for bioakkumulering). På grunn av vannløsligheten binder akrylamid seg lite i bunnsedimenter. Utredningen konkluderer følgende når det gjelder risiko i forbindelse med det vandige miljø (sjøvann og ferskvann): There is at present no need for further information and/or testing and for risk reduction measures beyond those which are being applied already. Kilde: Acrylamide. CAS No: EINECS No: Summary risk assessment report. EU Joint Research Centre, Special Publication Testing av alternative flokkuleringsmidler. Det er utført tester med kitosan som er en biopolymer (ekstrakt fra rekeskall). Kitosan hadde svært liten effekt på flokkulering av finfraksjonen av avgangen. Årsaken er at flokkulering med kitosan krever surt miljø og i sjøvannsmiljø med ph=8 vil kitosan ha liten effekt. Det påpekes at utslipp av flotasjonskjemikalier og flokkuleringsmidler vurderes av Fylkesmannen i Sogn og Fjordane i forbindelse med behandling av utslippssøknaden. 3

4 Vedlegg. Dr.ing. Knut Lyng Sandvik, Professor emeritus i oppredningsteknikk ved Inst. For geologi og bergteknikk NTNU Nordic Mining A/S v/paul Inge Norkyn Oslo Vår dato: Vår ref.: Deres dato: Deres ref Reagensforbruk ved Engebøfjellet. Vi har diskutert reagensforbruk ved eventuell flotasjon av malm fra Engebøfjellet over telefonen. De mengder vi har kommet frem til er basert på diskontinuerlige benkforsøk i liten skala. Hver sats har dreid seg om 0,5 til 2,5 kg. De mengder vi brukt i laboratoriet dreier seg da om opp til 1 gram reagens som regel fortynnet til 1 % vandig løsning. Foreløpig estimat blir altså for en påsetning på 4 mill. tonn råmalm per år: H2SO4 800 t/år ph reg. Laveste ph i pulp ca. 3,5, men innholdet av kalsiumkarbonat i malmen gjør at ph gradvis stiger til over 6. Vannglass 720 t/år Trykker dekstrin 120 t/år Trykker FM t/år Samler FS2 240 t/år Samler Flotol B 32 t/år Skummer Ekstrapolasjon av disse mengdene til full driftsskala er vanskelig av tre grunner: I satsvis flotasjon blir ofte vannmengdene store i forhold til malm. I drift forutsetter vi at mellomprodukter går i intern retur i flotasjonskretsen. Dette vil redusere behovet for reagenser. Hele oppredningsprosessen vil baseres på at vann resirkuleres. Dette vil redusere reagensbehovet ytterligere, dersom ikke mye av reagensene blir sterkt bundet til mineraloverflater og derved ikke mer tilgjengelig. På grunnlag av ovenstående er de sannsynlig at reagensmengdene som virkelig blir brukt vil være mindre enn det overslaget vi har kommet frem til, men på det nåværende tidspunkt er det vanskelig å bruke annet enn de tall vi faktisk har. Prosessen er ennå under utvikling. Flotasjonen vil minimaliseres så godt råd er. I tillegg til den miljømessige siden av saken kommer det faktum at flotasjonsreagenser representerer en vesentlig og konstant driftsutgift. For å utvinne de minste rutilpartiklene ( under 0,07 mm) har vi per i dag ingen alternativ til flotasjon. Reagenser i vannfase. Hvor meget av de reagenser som tilsettes vil være i vannfase er også vanskelig å si. Selve samlerreagensen er forutsatt å bli adsorbert selektivt på rutiloverflatene. Det vil være en likevekt mellom reagens i væskefase og reagens på mineraloverflate, fra andre systemer kan en tenke seg 50 % på mineraloverflate og 50 % i vannfase, kanskje noe mindre her siden mengden rutil er liten. 4

5 Ved gjenvinning/gjenbruk av vann vil reagensene også adsorberes på overflaten av mineraler som ikke har vært gjennom flotasjonen, spesielt på slamfraksjonen som har en stor overflate. Forutsatt god flokkulering vil derved mye av reagensene bli immobilisert på fjordens bunn. Knut Lyng Sandvik 5