t a l l i n n a t e h n i k a Ü l i k o o l - ttu.ee · 2005-01-05 · eesti põlevkivimaardla...

41
T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L Valeri Veškov PÕLEVKIVI EILE, TÄNA JA HOMME ARVESTUS REFERAAT Juhendaja Enno Reinsalu

Upload: others

Post on 06-Mar-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L

Valeri Veškov

PÕLEVKIVI EILE, TÄNA JA HOMME

ARVESTUS REFERAAT

Juhendaja Enno Reinsalu

Page 2: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Tallinn 2004

Page 3: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

1. PÕLEVKIVI KASUTUSELEVÕTU AJALOOST........................................................................... 4

2. PÕLEVKIVI KASUTAMISE ARENG............................................................................................15

3. KESKKONNAASPEKTID............................................................................................................... 21

4. KUIDAS TÄNA KASUTATAKSE PÕLEVKIVI...........................................................................27

5. PÕLEVKIVI TÖÖSTUSE JA KAEVANDAMISE TULEVIKUPRESPEKTIIVID.................. 36

KIRJANDUS.......................................................................................................................................... 41

Page 4: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

1. Põlevkivi kasutuselevõtu ajaloost.Põlevkivi e. kukersiit on läbi aegade olnud Eestiolulisemaks maavaraks. Ta on Ordoviitsiumi šelfimereskujunenud orgaanilise aine kuhjum, mis kihiti vaheldubtavapäraste, orgaanikavabade lubjakivikihtidega.Põlevkivi on tüüpiline settekivim, mis koosneb umbes 50%ulatuses põlevast fossiliseerunud orgaanilisest ainest ja50% mineraalosast. Tekkinud on ta peamiseltmikroskoopiliste vetikate jäänustest. Iseloomulik onrohkete fossiilide, nagu trilobiitide, käsijalgsete,graptoliitide, okasnahksete jt jäänuste esinemine.Mineraalne osa koosneb põhiliselt savimineraalidest,karbonaatidest, kvartsist, vähem leidub püriiti,markasiiti ja teisi mineraale. Põlevkivikihid on äärmiselt laiaulatuslikud – esimesedõhukesed kukersiidikihid leiduvad juba Paldiskipankrannal, maksimaalse paksuse omandavad nad Kohtla-Järve ja Jõhvi ümbruses, kust reeglipäraselt ida suunasuuesti kahanema hakkavad. Viimased põlevkiviilmingudleiame veel Volhovi jõe piirkonnast Loode-Venemaal. Lõunasuunas on aga põlevkivikihtide väljakiildumine järsem –nad kaovad Peipsi järve keskosas, Mustvee joonel.Territoriaalselt hõlmab kukersiidikihtide leviala 50 000km2, kuid tootmisväärne osa sellest moodustab tunduvaltväiksema ala. Parimate näitajatega lasuni osa on Eestipõlevkivimaardla Kohtla-Järve lähikonnas, mis hõlmab 3940km2, moodustades kogu Eesti territooriumist ligi 9%.Põlevkivi levikualal on eristatud kolm maardlat: Eesti,Gdovi ja Tapa. Neist kaevandatakse vaid kaht esimest.Tapa põlevkivileiukoht, mille pikkus on 115 km ja laius25 km, põlevkivikiht asub kõrgemal (u 6-8 m) kui Eestimaardla põlevkivikiht. Tema kvaliteedinäitajad onhalvemad, sellepärast hinnatigi 1995.aastal sealnepõlevkivikiht ümber leiukohaks. Eesti maardlas on agaseevastu suhteliselt hea kvaliteediga põlevkivi, mislasub lubjakivikihtidega vaheldumisi. Põlevkivi paksus jakütteväärtus on suurem lasundi allosas. Maardla onjaotatud paljudeks kaevandusväljadeks, mis on erinevaltasemel uuritud ja ka muudest põhjustest tingitulterineva kasutuselevõtuperspektiiviga. Tänapäevalkaevandatakse põlevkivi leiukoha kõige pareminikättesaadavast osast, kus ka selle paksus, kütteväärtusja õlisaagis on suurimad. Edasine suunduminelõunapoolsetele kaevandusväljadele on muutunudküsitavaks. Põlevkivivaru on selleks küll piisav, kuidmaavara kvaliteet halveneb ja tootmiskulud sellekaevandamiseks suurenevad, kuna tuleb tungida ühasügavamale maa-alla.Põlevkivi ehk kukersiit on läbi aegade olnud Eestiolulisemaks maavaraks.

Page 5: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Pole teada, kes ja kuidas avastas Eestis põlevkivi;esimesed kirjalikud teated on pärit aastast 1777 (A. W.Hupel). Kaevandamine algas Ida-Virumaal, kui avati karjääridPavandus (1918, foto 1) ja Lääne-Virumaal Vanamõisas(1919) ning kaevandused Kukrusel (1920) ja Kiviõlis(1922). Esialgu kasutati põlevkivi vaid tahke kütusenatsemenditööstuses, vedurite ja majapidamiste kütteks(foto 1). Esimene tööstuslikus mahus põlevkiviõli tootevtehas rajati 1924. aastal Kohtla-Järvele.Põlevkivitööstuse peamisteks toodeteks oli kütteõli,immutusõli ja madalamargiline autobensiin,kõrvalproduktina toodeti ka gaasi. Alates 1924. aastast hakati põlevkivi kasutama kaelektrijaamade kütteks.

Foto 1. Põlevkivi kaevandamine Pavandu karjääris 1920.Eristatakse Eesti ja Tapa põlevkivimaardlat (skeem 1),kaevandatakse aga ainult Eesti maardlas. Tapa maardlapõlevkivi suhteliselt paksud kihid on halva kvaliteedigaja lasuvad sügaval.

Page 6: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Skeem 1. Eesti põlevkivimaardlate paiknemine ja hõivatus2002. aastal (AS Eesti Põlevkivi skeemilt) Põlevkivi moodustab pidevaid kihte Kirde-Eesti janaabruses asuva Vene Föderatsiooni Leningradi oblastialuspõhja Kukruse lademes, mis kuulub Ülem-Ordoviitsiumisse.

Skeem 2. Ordoviitsiumikivimitestratigraafilineliigestus (Nestor, 2002)

Skeem 3. Kukruse lademe liigestus(Hints, 1997)

Page 7: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruselademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti(A-F1) ja nende vahel olevad 6 pae vahekihti (skeem 4).Tootsa kihindi paksus on maardla põhja- ja idaosas 2,7 -2,9 m ning väheneb lõuna ja lääne suunas.

Skeem 4. Tootsa kihindi ehitus (Kattai, 2000) Kukersiit on Ordoviitsiumi madalmeres kuhjunudorgaaniline sete, olemuselt tüüpiline settekivim, miskoosneb umbes 50% ulatuses põlevast fossiliseerunudorgaanilisest ainest ja savi- ning lubiaine lisandist.Orgaanilist ainet (kerogeeni) on temas 15-70%.Kerogeeniga on seotud kukersiidi kui põleva maavaraomadused ja kvaliteet. Selle orgaanilise ainelähteallikaks olid meres massiliselt elutsenudsinivetikad (tsöanobakterid) Gloecapsomorpha priscaZalessky. Lubiainesest mineraalosa on põhiliselt tekkinudmeres elanud organismide lubikodadest ja nende purunenudkildudest.

Foto 2. Põlevkivi, varieerub värvilt kakaopruunistkollakaspruunini, on alati tumedam, kui lubjakivi

Page 8: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti
Page 9: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

a)

b)

Page 10: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

c)Foto 3. Kohtla-Nõmme kaevandus: a - tootev kiht; b -soonimismasin; c - maa-alune raudtee

a)

Page 11: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

b)

c)

Foto 4. Kohtla-Nõmme kaevanduse rikastusvabrik (a, b) jaaherainemägi (c). Kohtla-Nõmme kaevanduses lõpetati 2002.aastal tootmine ja avati kaevanduspark-muuseum (Kohtlakaevanduspark-muuseum)

Page 12: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti
Page 13: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Foto 5. Põlevkivi lahtine kaevandmaine Kohtla-Nõmmekarjääris

Suuremateks tarbijateks on soojuselektrijaamad, kuskasutatakse 80-82% kaevandatavast põlevkivist,keemiatööstus (15-17%) ja tsemenditööstus (2-3%). Ida-Viru suured elektrijaamad katavad valdava osa Eesti riigielektrienergia vajadusest. Mineraalaine suure sisaldusetõttu pole põlevkivi transport kaevandamiskohast kaugeleõigustatud. Seepärast asuvadki kõik tarbijad kaevandustelähedal.Pealmaakaevandamine toimub Aidu, Narva ja Kohtla-Nõmmekarjäärides. Praegu olemasolevate paljandusmasinate parkvõimaldab tasuvalt põlevkivi kaevandada kuni 30 msügavuselt. Allmaakaevandamine toimub põlevkivimaardlaosas, mis asub Jõhvist lõuna pool ja kus kihindilebamissügavus on 40-70 m piirides. Siin asuvad kakspraegust suuremat kaevandust Estonia ja Viru. Aastal 2001toodeti 11 840 000 tonni põlevkivi ja 345 500 tonnipõlevkiviõli (AS Eesti Põlevkivi).

Page 14: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Skeem 5. Üleriigilised põlevkivikaevandused aastal 2002

Põlevkivi kvaliteet Põlevkivi kasutamise võimaluste hindamiseks määrataksegeoloogiliste uuringute käigus erikütteväärtus, õlisaagisja õli koostis, väävli sisaldus ja vorm, niiskus, tuhasusja tuha koostis, mahu- ja erimass ning rikastatavus. Eesti põlevkivi kvaliteedinäitajad on järgmised:Kütteväärtus 4-20 Mj/kg Õlisaagis 8-35%, rikastatud põlevkivi puhul 22-25% Väävli sisaldus 1-2% Niiskus – looduslik 5-8%, töödeldes (rikastades) niiskusesisaldus kasvab kuni 15%-ni. Tuhasus 35-70%

Page 15: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

2. Põlevkivi kasutamise areng.Ajalugu 1920 Saksa kapitali osalusega Aktsiaselts EestiVabrikantide Ühendus taotles valitsuselt lubageoloogiliste uuringute läbiviimiseks Erra-Püssi-Maidlaterritooriumil. Uuringud osutusid positiivseks.1922 Alustati põlevkivikarjääri administratiivhooneehitamist. 1924 Valmis Tallinn-Narva raudtee Küttejõu lisaharu

Page 16: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

1925 Aktsiaseltsile Kütte-Jõud anti luba kaevandadapõlevkivi territooriumil suurusega ~95 ha. Kaevandati 25000 tonni põlevkivi aastas. Põlevkivi kihid olid 6-7 msügavusel. Kaevandati käsitsi, veeti kärudega.REKULTIVEERIMISKOHUSTUST EI OLNUD MAINITUD 1927 Tekkis idee kaevandamine mehhaniseerida

Page 17: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

1929 Kaevandati 110 000 tonni põlevkivi (üle 4 korrarohkem kui 4 aastat tagasi)REKULTIVEERIMISKOHUSTUST EI OLNUD MAINITUD1937 Kaevandati juba 147 000 tonni põlevkivi.REKULTIVEERIMISKOHUSTUST EI OLNUD MAINITUD 1940 Nõukogude võim natsionaliseeris kaevanduse1941 Kaevandus sai sõja käigus tugevasti kannatada 1947 Kaevandati 317 000 tonni põlevkivi (üle 2 korrarohkem kui enne sõda)REKULTIVEERIMISKOHUSTUST EI OLNUD MAINITUD 1951 Küttejõu ja Kiviõli kaevandused liideti.

Eesti põlevkivi kaevandamine algas 1918.aastal, kasvasiga aastaga ja saavutas kõrgeima taseme 1980.a. – 30 mlntonni/a seoses suurte soojuselektrijaamade ehitamise jakäivitamisega (1965 – Balti SEJ, 1973 – Eesti SEJ).Kavandati ka kolmanda SEJ ehitamist ja põlevkivitoodangutõusu koguni 50 mln tonnini aastas, milleks viidi läbimõttetult suuremahulisi uuringutöid Eesti maardlaäärealadel ja Tapa leiukohas, kus põlevkivilasundikvaliteet on madal. Õnneks leiti, et see polemajanduslikult kasulik. Põlevkivi uuringute tagajärjelavaldati mitmeid huvipakkuvaid töid nt A.Schamarin1857.a. andis oma aja kohta põlevkivi kõige täielikumakeemilise analüüsi. Ta oli ka esimene, kes teaduslikultpõhjendas põlevkivi tööstusliku kasutamise võimalusikütusena ning valgustusgaasi tootmiseks.Põlevkivi uurimises ja kasutamises on A.Aaloe omaartiklis eristanud kolm perioodi:I periood – kuni aastani 1916 iseloomustab põlevkiviepisoodiline ja valdavalt keemiline uurimine, millepõhjal kujunes arvamus, et tegu on piiratud

Page 18: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

kasutamisvõimalustega ja üksnes kohalikku tähtsust omavamaavaraga. II perioodil – 1916–1940 toimusid geoloogiliseduurimistööd põlevkivivarude kindlakstegemiseks. Põlevkivihakati kasutama nii kütusena kui ka keemiatööstusetoorainena. Loodi suures osas väliskapitalile tuginevpõlevkivitööstus, mis kõnesoleva perioodi lõpuks saavutasüsna kõrge taseme. Põlevkivi teadusliku uurimisegategelesid vaid üksikud teadlased. III perioodi – mis algas 1940.a., iseloomustab võimsapõlevkivitööstuse loomine ja selle riiklik plaanipäranearendamine. See tugineb ulatuslikele geoloogilisteleuuringutele põlevkivibasseinis. Põlevkiviga seotudpraktiliste ja teoreetiliste probleemide lahedamiseksloodi spetsiaalsed uurimisasutused ning töörühmad. Põlevkivi on uuritud kui energeetilist kütust ja kuikeemiatööstuse toorainet. Viimastel aastatel on suurttähelepanu pööratud leiukoha majandusgeoloogiliselehindamisele, põlevkivi komplekssele kasutamisele jatootmiskadude vähendamisele. Põlevkivi kasutamine Praegu on põlevkivil kolm suuremat tarbijat: EestiEnergia elektrijaamad, põlevkivikeemiakombinaat Kiviterja tsemenditehas Kunda Nordic Tsement. 1995.a. kasutaselektrienergeetika 81% põlevkivi massist ja 76% põlevkivienergiast; ülejäänud põlevkivi kasutas peamiseltpõlevkivi töötlev tööstus (massist 16,4% ja energiast20,5%); tsemenditööstuse ja muude tarbijate turuosa oliväike (massist 2,7% ja energiast 4,2%). Tänapäeval ongivälja arenenud kolm põhilist kasutussuunda:põletamine energeetilise kütusena termiline töötlemine õli ja gaasi tootmiseks põlevkivi mineraalosa kasutamine Kasutamine energeetikasPõlevkivi kasutatakse põhiliselt energeetikatööstuses,kus see moodustas 1995.a. ligi 77% kogu vabariigikütusebilansist. Toodetud põlevkivikogusest lähebenergeetikatööstusele ligi 90%. Põhilised tarbijad onsoojuselektrijaamad, kus küttena kasutatakse ära 17-19milj. tonni põlevkivi aastas. Energeetikatööstus kasutabpõhiliselt peent põlevkivifraktsiooni (diam. 0-25 mm)kütteväärtusega 8-10 MJ/kg. Väga suur osa energiast läheblihtsalt kaduma. Maa sees olevast energiast läheb kaduma40% energiat elektrigenereerimisel, kõrgepingevõrkudes onkadu kuni 20%. Nii jõuab tarbijateni ainult 12% maa seesolevast energiast.Läbi aastate on põlevkivienergia kasutamine kõvastikõikunud. Üheksakümnendate aastate algus langes Eestiselektrienergia tarbimine ja eksport, minimaalnekaevandamistase oli 1994…95.a., mil kaevandati 13,5milj.t aastas. Pärast seda hakkas elektrienergiatarbimine vaikselt kasvama, aga hetkel on siiskipõlevkivi kasutusel langev trend, mida soosivadkeskkonnakaitse ja Euroopa Liit oma nõuetega

Page 19: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

emissioonimaksude näol. Kuid millestki on ju vajaelektrienergiat saada.Selleks, et elektrit saada, toimub elektrijaamadestolmpõletamine, milleks põlevkivi jahvatataksespetsiaalsetes pöörlevate haamritega šahtveskites. Suuremosa tuhast, nn lendtuhk püütakse kinni tsüklonites jakõige peenemad tuhaosakesed elektrifiltrites. Koldealumises osas tekkinud tuhk uhutakse ära tugeva veejoagaja ta ladestatakse kasutmiskõlbmatuna tuhaplatoodel.Õli ja gaasi tootmineNii nagu mujalgi maailmas, arenes Eesti põlevkivitööstusõli tootmiseks. Põlevkiviõli tootmist arendatikolmekümnendatel aastatel sõjaks valmistuva Saksamaahuvides. Eesti valitsuse majanduspoliitika toetasõlitööstust. Põlevkivibensiini tootjale oli 1936.aastaltagatud hind 270 kr/t, samal ajal kui välismaal olibensiini vabaturu hind 90 kr/t. Peamine produkt oli õli.Pärast II Maailmasõda arendati põlevkivitööstust selleks,et toota Balti mere sõjalaevastikule õli, hiljem lisanduska majapidamisgaasi tootmine. Põlevkivikeemiatööstus kasutab jämedamatpõlevkivifraktsiooni (diam. 25-125 mm), millekütteväärtus on 14-16 MJ/kg. Põlevkivi tehniliseltöötlemisel (utmisel) saadakse põlevkivist toorõli jagaasi. Õli ja gaasi valmistamisel on energiakaodtunduvalt väiksemad, kui elektrienergia tootmisel. Kõigeefektiivsemaks tükipõlevkivi (25-125 mm) utteagregaadikson vertikaalne gaasigeneraator, mille võimsuspõlevkivitööstuse algaastatel oli 35-40 tonni ööpäevas,kaasaegse seadme ööpäevane läbilaskevõime on 1000 tonni.Põlevkivi termilise lagundamise saadustest on tähtsaimpõlevkiviõli, lisaproduktina saadakse gaasi.Tehnoloogilisest põlevkivist saadakse toorõli 21-24%,kerogeenist kuni 60-70%. Selle õli kvaliteedinäitajad onjärgmised: väävlisisaldus õlis on alla 0,9%, hangumistemperatuur alla –15°C, kütteväärtus 39-41 MJ/kg. Nende näitajate poolest on Eesti põlevkivi üks paremaidmaailma põlevkivide hulgas. Aastail 1948-1953 katsetati Kiviõli kaevanduse põhjaosaspõlevkivi maa-alust (lasundis) utmist. Katsed viidi läbi4 paneelil mõõtmetega 10X30 … 25X75 m, milles oli 1300-6500 t mäemassi OA sisaldusega 16-20%. Saadi 1300-1460 m3gaasi tonni põlevkivi kohta, õlisaagis oli 5-8%. Katsedjäid edutuks, kuna katend osutus lõheliseks ja enamikuttegaase läks kaduma. Saadi vaid täiendav põhjaveesaasteala.Toorõlist toodetakse kütteõli, bensiini, immutusõli,elektroodikoksi, epoksüüdivaike, teekattematerjale,pesupesemisvahendeid jne. Õlist eralduvaid fenoolekasutatakse parkainete, liimvaikude, lakkide jtproduktide tootmisel.

Page 20: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Põlevkivigaasi kasutatakse majapidamisgaasina. Gaasipuhastamisel saadakse väävlit ja naatriumtiosulfaati.Tegelikult on keemiatööstusele kõlblikku põlevkivi meilvähe – selleks tarbitakse üksnes kõrge kütteväärtusega(õlisaagisega) ja suuretükilist põlevkivi, millesaamiseks tuleb kas väljata põlevkivi selektiivselt võirakendada keerukaid rikastamiskomplekse. Mõlemad teevadniigi kalli tootmise veelgi kulukamaks. Neid menetlusiläbides ei suuda põlevkivil rajanev keemiatööstuskaasajal kuidagi võistelda naftatoormel rajanevaga ja tallihtsalt ei ole majanduslikku perspektiivi.Tsemendi tootmineVäärtuslik produkt põllumajandusele ja ehitusmaterjalidetööstusele on põlevkivi põletamisel elektrijaamadestekkiv mineraalne jääk – põlevkivituhk, eriti sellelenduv osa, nn lendtuhk. Põlevkivituha keskmine keemilinekoostis on:SiO2 – 20-36% Al2O3 + TiO2 – 6-1% Fe2O3 – 3-6% CaO – 34-60% MgO – 2-7% SO3 – 2-6% Põllumajanduses kasutatakse tuhka happeliste põldudelupjamiseks (ka muldade rikastamiseks mikroelementidega);ehitusmaterjalide tööstuses portlandtsemendi tootmiseks,tuhkbetoonplokkide ja mineraalvati valmistamiseks.

Page 21: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

3. KeskkonnaaspektidMaapinna vajumitest kaevandatud ala kohalAllmaakaevandamisel võivad kaevandatud tühemikudpõhjustada lasuvate kivimikihtide vajumisi, mille mõjuulatub maapinnale. Toimub kivimite osaline purunemine jatäiendavate lõhede teke, muutub veerežiim.

<- a) b)->

a) Vajum Kukruse tankla juures, juuni 2002b) Vajumid põllul Kukruse asula lähedal, oktoober 2003

Dateerimata varing Kohtla kaevanduses nn. käsikambritesalglõõris.

Paarisstrekkidegaehk ruumtervikkaevandamise, nn. käsikambrite kasutamiseltoetub lagi täitematerjalile. 2,5 m kõrguseväljamispaksuse juures toimusid maapinna vajumised ~0,7 msügavusele.

Paarislaavadega kaevandamisel, nn. Käsilaavades toetubsamuti lagi täiteribadele. Maa vajumise sügavusedulatuvad kuni 0,9 m sügavusele.

Kombainkaevandamisel väljati kihind keskmiselt 1.5 mkõrguseni, lagi varistati. Maa vajumise sügavuseks onmõõdetud keskmiselt 1,0 m. Suletud Kohtla kaevanduselõunaosas, kus kihind väljati kuni 2,2 m kõrguselt, on

Page 22: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

maapinna vajumite sügavus ~1,6 m.

Kambritega kaevandamisel toetub lagi tervikutele. Kuitervikute suurus ei taga piisavat kandevõimet, võibjärgneda lae varisemine, mille tagajärjel tekivadmaapinnal sulglohud sügavusega kuni 1,5 m.

Põlevkivi kaevandamisel määratakse tervikute suuruskoristusee passiga, arvutuslik tervikute suurus tagabnende püsivuse minimaalselt sajaks aastaks. Ehitiste jarajatiste alla jäetavad tervikud on suurematugevusvaruga. Linnade ja asulate territooriumide allreeglina ei toimu kaevandamist.Vesi

Tulenevalt kaevandamistehnoloogiast alandataksekaevandustes ja karjäärides põhjavee tase allapoolepõlevkivikihindi tasapinda. Väljapumbatud vesi suunatakseäravoolukraavide ja jõgede kaudu peamiselt Soome lahte ,osaliselt ka Peipsi järve.AS Eesti Põlevkivi ettevõtete aastane veekõrvaldus kokkuoli 200 - 240 milj. m3. 2000. aastal, pärast Sompa jaTammiku kaevanduste uputamist, moodustas tegutsevatemäeettevõtete veekõrvaldus kokku 175 milj. m3.Aasta 1999 2000 2001 2002

Vesi, milj.m3 210 175 188 160

Sademed (mm) 670 834 850 660

Kaevandusveed ei mõjuta oluliselt looduslike vetekoostist: alandatakse vete füüsikalis-keemilisi omadusiFe, NH4

+, BHT20 osas, tõstetakse SO4-, Cl-, HCO3-, K+, Na+

osas, raskemetalliioonide sisaldus kaevandusvetes onmadalam Kirde-Eesti looduslikust foonist.

Heitvee eelvooludena kasutati Ojamaa jõge (Aidu karjäär,Viru, Kohtla, end. Sompa ja Tammiku kaevandused),Rannapungerja jõge (Estonia kaevandus), Raudi kanalit(Viru ja Estonia kaevandused), Pühajõge (Ahtme ja end.Tammiku kaevandused), Mustajõge (Narva, Sirgala jaViivikonna karjäärid).

Kaevandusvesi läbib osalise puhastuse (peamiselthõljuvainetest) settebasseinides. Heitvee koostise ületeostatakse seiret, võttes regulaarselt veeanalüüse veeerikasutusloaga määratud proovivõtu punktidest.Settebasseinide ja veeäravoolukraavide süsteem onkaevandustes ja karjäärides väljaehitatud.

Aastane heitveehulk sisaldab umbes ~1 tuhat tonniheljumit, ~95 tuhat tonni sulfaate, 350 tonniüldlämmastikku, 2 tonni üldfosforit, 2600 tonni kloori.

Aidu karjääri ning AS Mäetehnika olmeveed suunatakse

Page 23: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

linnade tsentraliseeritud kanalisatsioonisüsteemidesse.Narva karjääris, Viru kaevanduses ja Estonia Kaevandusestöötavad lokaalsed olmevete puhastid.

Kaevanduste ja karjääride lähipiirkonnas on ordoviitsiumipõhjaveekihtide hüdrodünaamiline tasakaal rikutud, milletulemusel on kuivanud joogiveekaevud maapiirkonnapaljudes taludes. Külade veevarustuseks on eelnevatelaastatel rajatud veetrasse (~20 km) ja sügavaid puurkaeve(180 - 270 m), veetakse vett üksikmajapidamistele.Veevarustuse taastamisega seotud probleemid on täninipäevakorral. Puurkaevude projekteerimiseks ningpuurimiseks on saanud vastava litsentsi AS EstoniaKaevandus.Jäätmed

Kaevandustes ja Aidu karjääris kaevandatud mäemassrikastatakse rikastusvabrikutes.

Kaevandustes põlevkivi rikastamisel tekkinud aheraineladestatakse puistangutesse. Aidu karjääris viiakseaheraine tagasi karjääri sisepuistangusse. Põlevkiviaheraine välispuistanguid on Ida-Virumaal kokku 35. Ida-Virumaa maastikku ilmestavates vanades "mägedes" onaegade jooksul ladestatud tootmisjäätmeid kokku ~60miljonit tonni (põlevkivi sisaldus kohati kuni 20 %).

2000. aastal ladestati kaevanduste aherainepuistangutesse 3,0 miljonit tonni põlevkivirikastusjäätmeid. AS Eesti Põlevkivi töötavate ettevõteteaherainepuistangutes on kokku 110 miljonit tonni ainest.Puistangutes olev materjal on suhteliselt inertne (egakujuta keskkonnale otsest ohtu. Põlevkivi aherainetkasutatakse killustiku tootmiseks ning teedeehitusestäitepinnaseks.

Enamus vanu puistanguid e. terrikoonikuid on aja jooksulise haljastunud, noorematele puistangutele, näiteksTammiku, on peale istutatud puid ja põõsaid. Kukruse"mäest", on kujunenud populaarne turismiobjekt,mäkketõusu hõlbustamiseks on rajatud betoontrepid.Sinivoore "mäe" (end. Kukruse kaevanduseaherainepuistang) juurde on rajatud auto-motovõidusõidurada ning nõlvad on kohaldatud suusatamiseks -kelgutamiseks.

Page 24: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

<- a) b)->Viru kaevanduse aherainepuistangudKukruse "mägi"

Õhk

Välisõhusaasteon pärit peamiselt Estonia ja Virukaevanduste põlevkiviküttel olevate katlamajadeheitgaasidest. Nende mõjuraadiuses puudub pidevinimasustus.

Saasteallikateks on veel teatud määral põlevkivipurustussõlmed ja rikastusvabrikud - õhku paiskub tolmu.

Lõhkeainegaaside kogus ulatub aastas 15mln. m3-ni.Pealmaatöödel tehtaval tavalisel lõhkamisel eraldub kuni60 tuhat m3 lõhkegaase, kuid see on piirkonnas, kusläheduses puudub inimasustus. Kaevandustes on lõhkamisedväikesemahulised ning hajutatud suurel territooriumil.

Autotranspordist tulenevad heitgaaside kogused jakontsentratsioonid on tavalise maantee näitajate tasemel.

2002. aastal paisati kontserni ettevõtetes õhku järgmisiaineid kokku:

tuhka - 731 tonni, NO2 - 322 tonni, CO - 876 tonni, SO2 -172 tonni, tolmu - 114 tonni.

<- (a b)-> Aidu karjääri rikastusvabrikusLõhketööd Narva karjäärisKaevandatud alade korrastamine

Avakaevandatud alade rekultiveerimineonkaevandamistehnoloogia osa ja toimub projektide kohaselt,kus on ette nähtud ka maastikukujunduselemendid.Rekultiveerimine toimub rekultiveerimisprojekti alusel.

Page 25: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Põlevkivi kaevandamise aladel jagunevadrekultiveerimistööd kaheks. Esimeses etapis tasandataksekaevandatud pinnas, pealmine osa ladestatakse nii, etseal moodustub puudele vajalik kasvupinnas. Teises etapisistutatakse või külvatakse ettevalmistatud maa-alale jubamets. Metsastamistööd teevad reeglina metskonnad.Puistangute moodustamine toimub üldjuhul skeemi järgi,kus kattekivimite alumise osa moodustavad kaljusedlubjakivid paigutatakse puistangu alaossa, kattekivimiteülemise osa moodustavad settekivimid puistangu ülaossakaljuste kivimite peale. Siiski sõltuvad puistangumoodustamise tingimused kattekivimite paksusest ningsetete paksuse suhtest selles ja kattekivimiteomadustest - erinevate kivimite sisehõõrde jõududesuurusest oleneb puistangu nõlva kaldenurk. Näiteks Narvakarjääris muutub katendi paksus 6.4 meetrist (jaoskond4A) 25.8 meetrini (jaoskond 4-lääs). Sealjuures esimeseljuhul on kõvasid kivimeid 1.7 meetri jagu, teisel juhul22.5 meetri paksuselt. Puistangute nõlvad, mis külgnevadväljasõidutranšeedega, moodustatakse loomulikukaldenurgaga. Puistangutele rajatakse tulevase metsateenendamiseks teedevõrk.Puude ja põõsaste liigid, samuti nende istutamise ajapaneb lõplikult paika kohalik metskond, kelleterritooriumile jääb metsastatav ala. Praktika näitab, etüheks kõige vähemnõudlikumaks põhipuuliigiks on harilikmänd.Metsakultuuride istutamiseks kasutatakse enamjaoltkahe aasta vanuseid kultuure. Männitaimede puhul onistutustihedus 1-1.65 X 1.5 m, mis teeb välja 5000-6700taime hektarile. Tasandatud pinnas jääb siiski sedavõrdkivine, et istutustööd toimuvad käsitsi, kiilu abil.Väljaveotranšee nõlvad jäetakse looduslikukstaimestumiseks.Käesoleval ajal karjääride poolt korrastatud maad onenamjaolt metsamajandusliku tähtsusega, esindatud niitarbe-, kui küttepuiduga.2002. aastalmetsastati 312 hektarit tasandatudpuistanguid, s.h. Aidu karjääri aladel 106 ha ja Narvakarjääri aladel 206 ha. Kaevandatud ala rekultiveerimine põllumaaks ei ole tänamajanduslikult otstarbekas, samas puudub ka nõudlustäiendava põllumaa järgi. Karjääride sulgemisel täitubenamus väljaveotranšeesid veega ning kaevandatud alalmoodustub maaliline metsaste poolsaartega järvistu.

Page 26: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Rekultiveerimata ala Metsastatud ala

Viivikonna karjääris paeselalal on taas kasvamas mets

Kohtla Vanaküla karjäärikorrastatud ala serva onistutatud tammed.

Keskkonnaseire

Lähtudes ISO 14001 keskkonnajuhtimissüsteemidestandardist ning ettevõtete keskkonnalubadega kehtestatudtingimustest on korraldatud seire keskkonnavaldkondades,mida mõjutab või võib mõjutada kaevandustegevus:

Olulisemad seirevaldkonnad on:põhjavee seire töötavate kaevanduste ja karjääridemõjupiirkonnas, et kontrollida mäetööde mõjul põhjaveestekkiva depressiooni ulatust põhjavee seire peatatud (Tammiku ja Sompa) ja suletud(Kohtla ja Ahtme) kaevandustesse rajatudvaatluspuuraukudes, kus jälgitakse veetasemeid japõhjavee keemilise koostise muutusi jõgedesse suunatava kaevandusvee koostise seire maapinna langatuste seire

Põlevkivist ammendatud kaevanduste sulgemise järelmaardla põhjaosas on põhjavee tase seal oluliselttõusnud. Põhjaveetasemete jälgimiseks nii vanadekaevanduste kui ka töötavate ettevõtete mõjupiirkonnas onrajatud seirevõrk, kus vaatluse all on üle 100 puurauguja pinnavee punkti.

Page 27: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

4. Kuidas täna kasutatakse põlevkivi

Põlevkivi kaevandamine

Põlevkivi kaevandatakse Ida-Virumaal Eestipõlevkivimaardla osas, mis ulatub Kiviõlist Narva jõenija põhjast lõunasse Jõhvist Väike-Pungerjani.Põlevkivikihindi sügavus maapinnast on siin kümnekonnastmeetrist maardla põhjaserval kuni 70 meetrini Väike-Pungerja kandis.

Põlevkivi tootmisel rakendatakse pealmaakaevandamist(Aidu ja Narva karjääris) ning allmaakaevandamist(Estonia ja Viru kaevanduses).

pealmaakaevandamine allmaakaevandamine EttevõttestViru Keemia Grupp (VKG) on suurim põlevkivi töötlejaEestis ning juhtivaid põlevkiviõli tootjaid maailmas. 2003. aastal müüs VKG 156 tuhat tonni põlevkiviõli.Aastas töötleb ettevõte 1,3 miljonit tonni põlevkivi.VKG on tööandjaks enam kui 1000 inimesele Ida-Virumaaltning mujalt Eestist.

ÕlitööstusPõlevkiviõlid ja kütteõlidBituumen, koks, pigiFenoolid ja fenoolitootedMuud tootedPõlevkiviõlid ja kütteõlid PõlevkiviõlidPuiduimmutusõliSuitsutekkevastane lisand MARSLAN kütustele

Põlevkiviõlid

Page 28: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Põlevkiviõli kasutatakse laevakütuste lisandina, kateldeja tööstuslike ahjude kütteks. Õli eelisteks naftamasuudiees on väike viskoossus, madal hangumistäpp ja väikeväävlisisaldus.

Põlevkiviõli seguneb hästi naftamasuutidega (M-100, M-40)igas vahekorras. Võimaldab naftamasuudiga segadessaavutada spetsifikatsioonidele vastavaid tooteid (enimleiab kasutamist laevakütustes IFO380 ja IFO180)ning sujuvalt üle minna ühelt kütuse liigilt teisele.

Puiduimmutusõli

Puiduimmutusõli on puhastatud põlevkiviõli erifraktsioonidest valmistatud efektiivne antiseptik, mistagab pikaajalise puidu kaitse. Toodet kasutataksepeamiselt raudteeliiprite, telefonipostide jmttööstusliku puidu immutamiseks.Tootel on head fungitsiidsed omadused, madal veeimavus,väike väljapestavus immutatud puidust ja madalmehaaniliste lisandite sisaldus.Madal hangumistäpp ja kristallilise sademe puudumine kamadalamatel temperatuuridel (kuni -30 °C) hõlbustab õlivedu, laadimist ja kasutamist talvel.

KaubakvaliteedinäitajaBS 144tip 3

GOST10835sort 1

Tihedus 20 °Cjuures, g/??3, maks

0,920

0,950

0,965

0,985

0,991

1,002

1,020

Kinemaatilineviskossus 50 °Cjuures, ??t, maks

4,0 6,0 8,0 17,0 25 35 60

Leekpunkt kinnisestiiglis, °C min

55 57 57 93 75 55 67

Vee osamass, %, maks 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6 0,6 1,0

Tuha osamass, %,maks

0,01 0,06 0,02 0,02 0,02 0,03 0,08

Väävli osamass, %,maks

0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7

Hangumistemperatuur, °C, maks

-24 -24 -24 -22 -18 -14 -14

Al, Si, V summaarnesisaldus, ppm, maks

40 15 15 20 50

Page 29: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Tihedus 20 °C juures, kg/m3 910-1120

maks.995

Vee osamass, % maks.1.5

maks.1.5

Veest ekstraheeritudfenoolide sisaldus, %

maks.3.0

Tolueenis lahustuvate aineteosamass, %

maks.0.4

maks.0.3

Fraktsioonkoostis, %

kuni 210 °C maks.2

kuni 230 °C maks.40

kuni 270 °C min. 30

kuni 275 °C maks.23

kuni 315 °C 40...90

kuni 320 °C min.45

kuni 355 °C min. 65

kuni 360 °C min.75

Bens(a)püreeni sisaldus,mg/kg

maks.50

Leekpunkt kinnises tiiglis,°C

min. 61

Leekpunkt lahtises tiiglis,°C

min.100

Tingviskossus 80 °C juures,°E

maks.1.4

Suitsutekkevastane lisand MARSLAN kütustele

Lisandit MARSLAN kasutatakse manusena rasketelekütteõlidele (nafta-ja põlevkivikütteõlidele), aga kalaevakütustele.Lisand on ette nähtud setete dispergeerimisekskütusemahutites ja kütuse ettevalmistussüsteemides,põlemisprotsessi parendamiseks ja kütuse kokkuhoiuks, nõeja suitsu tekke vähendamiseks, sisseseadete korrosioonivähendamiseks.Lisandit MARSLAN manustatakse kütteõlile 0,1-0,4 kaalu %.

Välimustumepruunliikuvvedelik

Tuha massiosa, % , min. 3

Page 30: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Happearv, mg KOH/g, maks. 25

Vee massiosa, %, maks. 5

Tihedus 20 °C juures, g/cm3 0,90-1,08

Leekpunkt, °C, min. 85

Bituumen, koks, pigi Põlevkivibituumenid PB-2, PB-4 ja PB-5ÕlikoksÕlipigi

Põlevkivibituumenid PB-2, PB-4 ja PB-5

Kõik nimetatud bituumenid toodetakse gaasigeneraatoritespõlevkivi utmisel saadava generaatoriõliatmosfäärdestillatsioonil saadavast jäägist. Ennedestillatsiooni läbib generaatoriõli puhastuse, milletulemusena saavutatakse tuhasisaldus alla 0,1%. Bituumeni mark PB-2 on otseselt destillatsioonijääk,kusjuures sellele margile vajalik viskoossus saavutataksekolonni põhjatemperatuuri reguleerimisega. Temperatuur onpiirides 320-360 ºC. Tingviskoossuse reguleerimise janõuetega vastavusse viimisega, on tagatud ka teisednõutud näitajad.

Bituumeni margid PB-4 ja PB-5 valmistatakse õlikoksiseadme bituumenite tootmise sõlmes samastdestillatsioonijäägist õhuga läbipuhumise teel.Horisontaalsed koksikuubid on varustatud igaüks neljavertikaalse barbotöörtoruga. Puhumise temperatuur on 250± 10 ºC, puhumise aeg margil PB-4 2-6, margil PB-5 4-6tundi olenevalt tooraine viskoossusest. Puhumise aegatäpsustatakse vaheanalüüsidega. Valmisbituumenjahutatakse 130 - 150 ºC-ni ja antakse tarbijatebituumeniveokisse kas otse kuubist või läbi vahemahuti.Koksikuube bituumenite sõlmes on 10, ühes kuubisvalmistatakse korraga ca 30 tonni bituumenit. Ööpäevaseksmaiksimaalseks toodangumahuks on 300 tonni. Eraldivõimalusena on olemas vahemahuti 200 m³, kuhu saamebituumenit ette toota nendel päevadel, kui bituumeniväljavedu ei toimu.

Põlevkivibituumen mark PB-5 *

Pehmenemistemperatuur, ºC min.28-33

Tingviskoossus 60 ºC juuresviskosimeetril avaga 10 mm

s 20-40

Vees lahustuvate ainete osamass, % maks.1,0

* Kokkuleppel tarbijaga on võimalik valmistadabituumenite teisi marke.

Page 31: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Põlevkivibituumenit veetakse paakautodes -gudronaatorites temperatuuril 120-150 ºC.

ÕlikoksSaadakse põlevkiviõlide destillatsioonijäägikoksistamisel.Kasutatakse kvaliteetse toormena anoodmassi jaelektroodide tootmiseks.Õlikoksi iseloomustavad madal väävlisisaldus, heagrafitiseeruvus, kahjulike vanaadiumi-, nikli-, tsingi janaatriumilisandite väike sisaldus.Õlikoksist valmistatud elektroodidel on suhteliselt väikeelektritakistus ja väike erikulu.

Lenduvate ainetemassiosa, %

maks. 6,0

Tuha massiosa, % maks. 0,6

Tegelik tihedus,g/cm3

min. 2,10

Väävli massiosa, % maks. 0,5

Õlipigi

Õlipigi on põlevkiviõli termilise töötlemise produkt.Õlipigi kasutatakse sideainena anoodimassi, eletroodideja muu grafiittoodangu valmistamiseks. Õlipigi toodetakse kahte liiki:AK - alumiiniumi tootmiseks;EK - grafiitelektroodide tootmiseks.

Õlipigi iseloomustab madal metallide sisaldus (V, Ni jt)ja madal kantserogeensus (kaks korda väiksem kuikivisöetõrvast toodetud pigil).Õlipigi tarnitakse tahkes või vedelas vormis.

AK EK

Pehmenemistäpp, ºC 85-90 72-79

Tolueenis lahustumatuteainete osamass, %

24-31 21-26

Kinoliinis lahustumatuteainete osamass, %

0-8 1-8

Tuhasus, maks., % 0,3 0,3

Lenduvainete osamass,maks., %

63 66

Veesisaldus tahkes pigis,maks., %

2,0 2,0

Page 32: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Fenoolid ja fenoolitooted Summaarsed põlevkivifenoolidPõlevkivifenoolide fraktsioon CRESOLICSPõlevkivifenoolide fraktsioon HONEYOLPõlevkivifenoolide fraktsioon REZOLSummaarsed põlevkivifenoolidSummaarsed põlevkivifenoolid ekstraheeritakse põlevkivitermilise töötlemise utte-vetest. Nende põhiosiseks onkõrge resktsioonivõimega alküülresortsiinid. Fenoolekasutatakse toormena tehisparkainete, tampoonimissegudeja liimvaikude tootmisel.

KEEMILINE KOOSTIS, %

Üheaatomilisedfenoolid

8,8...12,2

sh. ksülenoolid 0,8...1,2

Resortsiinid sh.resortsiin

0,5...2,0

2-metüülresortsiin 0,5...1,5

4-metüülresortsiin 1,5...2,5

5-metüülresortsiin28,0...32,0

2,5-dimetüülresortsiin

5,0...7,0

5-etüülresortsiin11,0...13,0

4,5-dimetüülresortsiin

5,0...8,0

Tundmatud ühendid19,0...25,0

Molekulmass 150...160

ISELOOMUSTUS

Fenoolide osamass, % min. 94,5

Neutraalõlideosamass, %

maks. 2,5

Vee osamass, % maks. 2,5

Tuha osamass, %maks.0,06

Põlevkivifenoolide fraktsioon CRESOLICSCresolics saadakse summaarsete põlevkivifenoolidevaakumdestillatsioonil.Cresolics kasutatakse alküülresortsiin-formaldefüüdvaikude ja mürkkemikaalide valmistamiseks.

Page 33: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

VälimusTumepruunvedelik

Fenoolide osamass, %, 20 - 35

Vee osamass, % maks. 1,0

Kresoolide osamass,%, maks., %

35 - 50

Keemisealgtemperatuur, ºC

~ 180

Põlevkivifenoolide fraktsioon HONEYOLHoneyol saadakse summaarsete põlevkivifenoolidevaakumdestillatsioonil.Honeyol kasutatakse alküülresortsiin-formaldefüüdvaikude,liimide, kummitööstusele modifikaatorite jaisolatsioonimaterjalide valmistamiseks.

Välimus

Viskoosne ühtlanemass, värvuseltmerevaigukollasest kirsipunaseni

Vee osamass, %, maks. 1,0

Üheaatomilistefenoolide osamass, %,maks.

1,0

5-metüülresortsiiniosamass, %

48-60

5-etüülresortsiiniresortsiini osamass, %,maks.

12,0

Resortsiini osamass, %,maks.

7,0

Põlevkivifenoolide fraktsioon REZOL

REZOL (fraktsioon >270 °C) Rezol saadakse summaarsete põlevkivifenoolidevaakumdestillatsioonil.Rezol kasutatakse epoksüvaikude, pindaktiivsete ainete jaisolatsioonimaterjalide valmistamiseks.

Välimus

Tumepruunistkuni mustavärvusenivedelik

Vee osamass, %, maks. 1,0

Page 34: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Üheaatomiliste fenoolideosamass, %, maks.

1,0

5-metüülresortsiiniosamass, %

40-55

Resortsiini osamass, %,maks.

7,0

Muud tooted Polümeer-bituumenvaik B-130Pehmendi RSTPolümeer-bituumenvaik B-130

Polümeer-bituumenvaiku B-130 kasutatakse tulekindlatematerjalide ja vormmassi tootmisel sideainena.Vaiku B-130 toodetakse spetsiaalselt ettevalmistatudpõlevkiviõli segu destillatsioonijäägi termotöötlusel.

Mark A Mark B

Välimus

tahke mustavärvi pulbervõi tükidsuurusegamaks 50 mm

tahke mustavärvi pulbervõi tükidsuurusegamaks 50 mm

Pehmenemistemperatuur,(kuul ja rõngas), °C

135±8 135±8

Tuha osamass, %, maks. 0,3 0,3

KoksistuvusKonradsoni järgi, %,maks.

35,0 45,0

Väävli osamass, % 0,55 0,55

Pehmendi RST

Pehmendit RST kasutatakse autorehvide, tehnilisekummi toodete valmistamisel plastifikaatorina kummisegudekoostises.Pehmendit RST toodetakse põlevkiviõlidestillatsioonijäägi termooksüdeerival kondensatsioonil.

Välimus

Must, monoliitseksmassiksmittekleepuvpulber, helbed võikuni 3 cm suurusedtükid

Vee massiosa, % maks. 0,5

Pehmenemistemperatuur,(kuul ja rõngas), ºC

80-100

Page 35: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Tahkete võõrlisanditemassiosa, %

maks. 1,0

Page 36: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

5. Põlevkivi tööstuse ja kaevandamise tulevikuprespektiividEesti riiklikus maavarade registris on arvel veelligikaudu viis miljardit tonni. Niisiis on põlevkivimaapõues viis korda rohkem kui seni väljatud, ometivaieldakse varu piisavuse üle. Hinnang paarikümne aasta peale. Maavara varu suuruse japiisavuse üle on vaieldud alati ja kõikjal, mitte ainultpõlevkivi puhul. Tegelikult tuleb probleemile lähenedamajanduse ja tehnoloogia, mitte maapõue mahukuse poolelt.Mis tahes maavara uuringu tellivad ja seda rahastavadtöösturid. Uuring on kallis. Majandustegevust ei olevõimalik prognoosida kauemaks kui 20 aastaks. Sellestlähtuvalt ei uurita ega hangita mitte kusagil maavarakauemaks kui paarikümneks aastaks. Just siit tekivadkipressiteated, et see või teine maavara ammendub kahekümneaasta jooksul. Maailma naftavaru piisavust on viimaselsajal aastal pidevalt hinnatud 10–20 aasta peale. Põlevkivi varu praegused numbrid tekkisid läinud sajandiseitsmekümnendatel aastatel nõukogude riigikapitalistlikumajanduse voluntaristlike kavade alusel. Geoloogiliseuuringu ülesanne lähtus kavandatava kolmanda elektrijaamaja uuel tehnoloogial töötava õlitehase nõuetest ningvajadustest. Kaevandamise mahuks määrati 45 miljonittonni aastas. Eeldati suurte kaevanduste rajamistKuremäele, Permiskülla ja Kiviõlist lõuna poole.Vastukaaluks keskvalitsuse kavale asutas kohalik võimSirtsi, Muraka, Agusalu ja Puhatu soode alalelooduskaitsealad. Peale selle veel Kurtna ja mõnedväiksemad maastikukaitsealad.

Kõik, mis maapõues, pole kaevandamisväärne. Normaalsesmajanduses lähtuvad maavara kaevandamisväärsusepiirtingimused (konditsioonid, cut-off-grades) tööstusestja ärist. Ainult piirtingimustele vastav kivim ongimaavara. Tavaliselt määratakse tingimused kahes astmes:rangematele tingimuse vastava varu kaevandamisväärsus ontõestatud, sellist nimetatakse Eestis aktiivseks varuks;lõdvematele tingimustele vastava varu kaevandamisväärsuson tinglik. Sellele vastab meil passiivne varu. Põlevkivi on Eestis ainuke maavara, mille aktiivsusetingimused, kihindi energiatootlus (umbes 10 MWh energiatruutmeetril) ja teised parameetrid, on välja töötatudtaasiseseisvunud riigi majandust aluseks võttes.Seejuures tuleb teada, et nende piirtingimuste loomisellähtusime põlevkivist kui tolmkütusest elektrijaamakolletes. Aktiivset varu on umbes 1,4 miljardit tonni.Tõestamata kaevandamisväärsusega ehk majanduslikultpassiivne varu on meil arvel nii-öelda igaks juhuks.Tegime nii, et passiivset varu sai aktiivsest kaks kordarohkem: praegu on seda registris umbes 2,2 miljardittonni.

Page 37: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Kuid peale majanduslikult passiivse on veel keskkonnahoiuseisukohalt passiivne varu, ehk maavara, mis olekskaevandamisväärne, kui poleks keskkonnapiiranguid. Silmapilgutamata kehtestatakse kaevandamiskeeld igasugustelkaitsealadel, kus paiknev maavara muutub automaatseltpassiivseks. Sellist põlevkivivaru on Eesti maapõues üle1,3 miljardi tonni. Põlevkivi on seni kaevandatud ja kaevandatakse kaedaspidi mäenduse klassikalise skeemi järgi: alustataksekõige soodsamast kohast ja kaevandatakse seni, kunikaevandamiskulu on väiksem kui müügitulu [2]. Selliselähenemise korral tööde arenedes mäendustingimusedhalvenevad: kaevandamine muutub kallimaks, kuni seelõpetatakse. Seejuures peaaegu mitte kunagi ega mitte kusagil ei lõpekaevandamine pärast kogu maardla või kaeveväljaammendamist. Lõpetama sunnib see, et kivim kaotabkaevandamisväärsuse ja lakkab olemast maavara selle sõnamajanduslikus mõttes. Nii on maailmas kaotanudkaevandamisväärsuse kunagi väga olulised maavarad, nagutulekivi, vilkkilt ja ooker, Eestis diktüoneemaargilliitja fosforiit. Suletud põlevkivikaevandustes kaotas mäetööde arenedesosa esmalt arvel olnud varu kaevandamisväärsuseootamatult ilmnenud maapõuehäirete, peale ehitatudhoonete ja muude rajatiste, hoitavate loodusobjektide,kaevandusavariide ning kahtlemata ka inimlike eksitustetõttu. Kaubastamata jääb veel see osa põlevkivist, mispeab hoidma maapinda, takistamaks ja tõkestamaks maavajumist. Tegelikult jääb ühtekokku allmaakaevandamisel väljamatakuni pool kaevanduse mäeeraldise esialgsest varust.Avakaevandamisel on maavara kadu veidi väiksem. Ükskõikkui palju nende asjaolude üle vaieldakse ja neidväärakski peetakse, tuleb neid arvestada kuimajandusseadusi: väljata ja kaubastada õnnestub umbespool registrisse võetud varust. Nafta puhul on see arvveelgi väiksem.

Kui kauaks teda ikkagi jätkub? Kõike eeltoodut arvessevõttes on kindel, et kahe tegutseva kaevanduse ja kahekarjääri aktiivsest varust jätkub elektrijaamade praegusetarbimismahu korral 2025. aastani. Edasine olenebelektrienergeetika arengukavast. Kui põlevkivikasutatakse samas mahus, siis tuleb kahekümne aastapärast avada uusi kaevandusi. Kui tarbimise mahtsuureneb, tuleb uusi kaevandusi rajada varem.Põlevkivivaru seisukohalt on see võimalik, sest registrisolevast kogu aktiivsest varust jätkub praegusekasutusmahu puhul 60 aastaks. See kalkulatsioon on tehtud eeldusel, etkeskkonnapiirangutega alal ei kaevandata ei maa all egapeal.

Page 38: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Teised arenguteed. Kunagi ei saa jätta arvestamatavõimalikku olukorramuutust. Üks seni veel lahtinearengusuund on õlitööstus. Põlevkivitööstus rajatigiõlitööstusena, elektrienergeetika tuli hiljem: suuresosas Venemaa loodeosa energiavajaduse tõttu. Et Venemaalolid rikkalikud õlivarud, loobuti põlevkivitööstuseõlisuuna arendamisest, nii ongi see jäänud selliseks,nagu ta kujunes käsitsitöö ajastul, enne Teistmaailmasõda. Nüüd, uues majandussituatsioonis on õliekspordivõimalused tunduvalt suuremad kui elektril. Seeon ärgitanud alustama uuesti uuringuid põlevkiviõlitootmiseks, otsides utmistehnoloogiat, mis kasutaksväikese kütteväärtusega kaevist. Kaevise all mõistamepõlevkivi ja pae segu, väljatuna sellisena, nagu ta lasubkihindis: sortimata ja rikastamata. Nii tuleb õlitooremitu korda odavam kui vanades õligeneraatorites kasutatavrikastatud, suure kütteväärtusega põlevkivi. Tõenäoliseltmuudaks see ka põlevkivivaru piirtingimusi, mis seni onkehtestatud elektrienergeetikat ainutarbijana silmaspidades. Meie eelhinnang näitab, et õlitoormeks sobivapõlevkivi varu energeetiline piirtingimus (kihindienergiatootlus) võiks olla 15% madalam kui senine. Kuigisee vajab kontrollimist, võib siit järelduda, etpõlevkivi aktiivne varu suureneb. Põlevkivi kui suure tuhasisaldusega kütust ei oleotstarbekas kaevandada tarbijast kaugel, seetõttu peakselektrienergeetika saama oma kütuse jõujaamadelelähedasemast maardla idaosast Jõhvist idas ja lõunas.Õlitööstuse tarbeks võiksid siis jääda Kiviõli linnastlõunas ja läänes paiknevad kaeve- ja uuringuväljad. Kuiõlitoormeks sobiva põlevkivi piirtingimused lubavadkasutada senisest halvema kvaliteediga tooret, siissuureneb põlevkivivaru see osa, mis on uue õlitööstuseseisukohalt kaevandamisväärne, kuid paikneblooduskaitsealade all või lähedal.

Kuidas suhtuda kaevandamispiirangutesse? Kaevandamisttõkestavad keskkonnapiirangud lähtuvad nii loodushoiust(kaitsealad) kui ka infrastruktuurist (tiheasulad).Piirangute tõttu passiivseks arvatud varu mäetehnilisteja majanduslike tunnuste lähem analüüs on näidanud, eteespool mainitud 1,3 miljardit tonni maapõues lasuvatpõlevkivi ei ole suures osas maavara. Seejuures mitteainult loodushoiu seisukohalt. Näiteks Muraka ja Puhatukaitseala alla oleks küsitav projekteeridapõlevkivikaevandust, sest soodes oli raske rajadapuurauke, mistõttu nende all on põlevkivilasundeidgeoloogiliselt vähe uuritud. Pärast asjalikku revisjoni tuleks mitmetiproblemaatiliste alade, eriti just olulistelooduskaitsealade piirkonnas paiknev passiivne varu, kuikaevandamistingimustele mittevastav, riigi maavarade

Page 39: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

registrist kustutada, et ta ei toetaks väiteid suurestpõlevkivivarust. Samas on mingi osa kaevandamispiirangutega varustpassiivseks kuulutatud üsna nõrkadel põhjustel või hoopisaluseta. Näiteks: kindlasti on väljatavad lagunenudkolhoosilautade alused tervikud, osaliselt on väljatavadka Mäetaguse tammiku (1,8 mln. t) ning Pagari ja mitmeteise asumi alla kergekäeliselt joonistatudhoidetervikud. Kindlasti tuleks kontrollida, ega asumitelähedaste kalmistute ja kultusobjektide alune varu poleendisest ajast saati kirjas mitte aktiivsena, s.t.kaevandamisväärsena. Veel võib kahelda, kas on õigepidada passiivseks Estonia kaevanduse mäeeraldise jaMuraka kaitseala kirdetipu kattuva ala 2,3 miljonitonnini ulatuvat varu.

Keelul puudub juriidiline tugi. Kaevandamiskeeld eipruugi olla range iga looduskaitseala all. Tihti polesügavasse maapõue ulatuval kaevandamiskeelul isegijuriidilist tuge. Eesti maapõueõiguse ja klassikalisemäeõiguse kohaselt saab maapinnalt lähtuvat keeldu täierangusega rakendada vaid pärastjääaegse tekkega maavaradesuhtes. Maapõue, kus lasub lähituleviku projektidepõlevkivi, ulatub maa peal tegutseja õigus vaid niisügavale, kui seda tingib tema kinnistu kasutamisesihtotstarve. Mitte ühegi looduskaitseala põhimäärusesega kaitse-eeskirjas ei ole määratletud kaitstavamaapõueruumi ulatus. Seepärast on vaieldavallmaakaevandamist välistava kaevandamiskeelu nõuehooajati kaitstavatel aladel, nagu metsiste mängumaaRääsa ja Kiikla vahelises metsalaamas Ojamaa kaeveväljalMäetaguse vallas. Sellistel aladel saab põlevkivi kaevandadaallmaatehnoloogiaga. Uuemal ajal on allmaakaevandamiselmindud kõikjal üle suure varuteguriga tugitervikutele,mis maavara kao suurenemise arvel välistab maa vajumise[4]. Sügaval tegutsevad allmaakaevandused, kui neis enamei kasutata laekivimite langetamist, ei kuivenda ülemisiveekihte, vähemalt mitte sellises ulatuses, nagupõhjapoolsetel kaeveväljadel. Tänapäeva mäetööstus ja -masinad on arenenud nii kaugele,et kaevandamisel võib loobuda lõhketöödest (nagu sedatehti Lasnamäe paekarjäärides), maapealsetestelektriliinidest (nagu see on Venemaapõlevkivikaevandustes), samuti teedest ning paljudesthoonetest ja rajatistest kaeveväljal. Selle kõige tõttuei tarvitse allmaakaevandamise mõju olla maapinnal isegitajutav. Kahjuks on uuema aja mäendust mitte tundvate jaeriti just kaevandamispiirkonnast kaugemal elavateinimeste kogemuslik ettekujutus põlevkivitööstusekeskkonnamõjust sedavõrd aegunud, et mäetööstuse vastasteavangardi eelöeldu ei veena.

Page 40: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Ettepanek: eristagem eri tundlikkusega kaitsealasid.Tallinna tehnikaülikooli mäeinstituut selgitas Eestikütuse- ja energiamajanduse pikaajalise riiklikuarengukava jaoks, kui tõsine on keskkonnapiirangutesttingitud põlevkivi kui rahvusliku energiavaru defitsiitja millised oleksid võimalused seda leevendada. Näitasime, et juhul kui põlevkivienergeetika seisukohaltosutub möödapääsmatuks otsida kompromissekaevandamiskeelu ja keskkonnahoidlikekaevandamisvõimaluste vahel, siis peaks rakendamaseadustele tugineva korra, mis reguleerib käitumist eritundlikkusastmega kaitsealade puhul. Meie ettekujutuse kohaselt peaks siis maavaraderegistrist maha kandma põlevkivi varu seal, kus kehtibabsoluutne kaevandamiskeeld. Samas tuleks madalatundlikkuseastmega kaitsealadel täpsustada tingimused jakord, kuidas korraldada nende alade all paiknevapõlevkivi väljamist. Eelhinnangu järgi on sellistelaladel, kus lähema 20 aasta jooksul võib tekkida huvikaevandamise vastu, umbes 110 miljonit tonni põlevkivi,ehk vähem kui 8% kogu looduskaitse tõttu passiivsekskuulutatud varust. Üks uuringu väljundeid on siia lisatud põlevkivimaardlaja piirangualade kaart, kus on näha huvide konfliktipiirkonnad.

Page 41: T A L L I N N A T E H N I K A Ü L I K O O L - ttu.ee · 2005-01-05 · Eesti põlevkivimaardla tootsa kihindi moodustavad Kukruse lademe Kiviõli kihistiku alumise osa 7 kukersiidikihti

Kirjandus1. http://www.ut.ee/BGGM/ekoll2.html 2. http://www.hot.ee/vulpesvulpes/Sissejuhatus.html 3. http://www.powerplant.ee/lingid.php 4. http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/index.php?i

d=5185. http://www.vkg.ee 6. http://www.ep.ee/