Põlevkiviõli tootmisel tekkivad peamised ohtlikud jäätmed on poolkoks ja fuussid ehk pigijäätmed. Põlevkivikeemia ettevõtetes Viru Keemia Grupp (VKG) Kohtla-Järvel ja Kiviõli Keemiatööstuses tekib neid suures koguses. Vaatleme neid jäätmeid ja nende käitlemise võimalusi lähemalt.

Poolkoks on must teraline aluseline (pH 12–13) aine.

Koguproov: niiskust 39%, kuivainet 61%.

Kuivaine koostis: orgaaniline osa 13%, mineraalosa 87%.

Mineraalosa koostis (sisalduse vähenemise järjekorras): CaO, SiO2, CO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, H2O (hüdroksiidides), K2O, S, TiO2, P2O5.

Orgaanilise osa koostis: süsinik, termobituumen, madalmolekulaarsed ühendid ja kerogeen. Poolkoks tekib põlevkivi utmisel generaatoris.

Poolkoksi põhiline probleem on orgaanilise aine, põlevkivijääkide ning võimalike utmise vaheproduktide sisaldus. Vihmaga läbipestud mäel on hulgaliselt näha utmata põlevkivitükke.

Kohtla-Järve suurimasse prügilasse hakati poolkoksi ladestama 1938. Aastas tekib poolkoksi keskmiselt 600 000 tonni. Praeguseks ajaks on Kohtla-Järvel ladestatud ligi 70 miljonit tonni poolkoksi. Ladestamine on lõpetatud Kiviõli kahel vanal mäel, mille maht on vastavalt 0,7 ja 6 miljonit tonni. Tegutseva jäätmemäe maht on ligi 10 miljonit tonni. VKG on oma keskkonnategevuses seadnud eesmärgiks vähendada ladestatava poolkoksi hulka ühe tonni toodetava põlevkiviõli kohta 3,5 tonnilt kahele tonnile.

Varem veeti poolkoksi mäkke vagonettidega ja siis uhuti tööstusreovee abil laiali, et mägi ei kasvaks kõrgeks ja kitsaks. See tekitas reostunud nõrgvee probleemi. Nüüd on ladestusviisi muudetud: poolkoks veetakse mäkke kuivalt kallurveokitega, mis annab võimaluse seda ladestada täpselt vajalikesse kohtadesse. Nii vähendatakse mägede nõlvadelt alla valguva vee hulka ja ühtlasi võimalike saasteainete sattumist pinna- ja põhjavette, mis vähendab poolkoksi keskkonnamõju ja -riske.

Poolkoksi ohtlikkust hinnati viimati Eesti Keskkonnauuringute Keskuse uuringus, mis käsitles poolkoksi toksilisust vee-elustikule. Leiti, et värske poolkoks avaldab vee-elustikule kahjulikku toimet, mis on piisavaks tingimuseks poolkoksi määramisel ohtlike jäätmete hulka. 10 a. vanune poolkoks vee-elustikule sellist toimet ei avaldanud, kuid sellest ei piisa, et määrata vana poolkoksi kuulumist tavajäätmete hulka. Põhjuseks on asjaolu, et puuduvad otseste katsetuste andmed poolkoksi mürgisuse kohta inimtervise suhtes, kantserogeensuse, mutageensuse, teratogeensuse kohta, mis kõik võivad olla määravateks vana poolkoksi ohtlikkuse hindamisel.

Praeguses jäätmeloendis on poolkoks liigitatud ohtlikuks jäätmeks, kuid see loend lähtub Euroopa Liidu omast, kus pole põlevkiviga seotud jäätmeid üldse nimetatud. Kuna EL-i prügiladirektiiv jagab prügilad kolme kategooriasse – ohtlike, tava- ja püsijäätmete omadeks – on vaja saada põhjalik ülevaade poolkoksi jääkainete sisaldusest, ohtlikest komponentidest ning sellest, kuidas need ajas muutuvad. Seni tehtud uuringud kinnitavad, et poolkoksi tuleb liigitada ohtlike jäätmete hulka ning tema ladestamisel tuleb lähtuda neist nõuetest, mis on prügiladirektiivis ja Eesti prügilamääruses esitatud ohtlike jäätmete prügilale. Uuringuid tuleb loomulikult edasi teha, mis on eeskätt jäätmetekitaja ülesandeks. Nii saab kinnituse, et poolkoks kuulub EL-i prügiladirektiivis ohtlike jäätmete kategooriasse.

Poolkoksi kustutamisel ja laialiuhtumisel on Kohtla-Järvel aastas kasutatud ligi 500 000 m3 erisugust reostunud vett. Tonni poolkoksi kustutamisel kasutatakse 0,8–0,9 m3 enamasti õlitustatud, kuid fenoole, benseeni jm. sisaldavat vett. Põlevkiviõliga reostunud vee kasutamine poolkoksi kustutamisel suurendab madalmolekulaarsete ohtlike ainete sisaldust poolkoksis ja nõrgvees. Poolkoksi mäele suunatakse aastas ka 100 000 m3 reoveesetet, mis lisab pinnaveele orgaaniliste ainete ja üldlämmastiku koormust.

Poolkoksi veekasutus on tugevalt reostanud tööstusterritooriumi ja jäätmevälja alust ning neid ümbritseva ala Ordoviitsiumi veekompleksi põhjavett 0,3–0,5 km ulatuses jäätmemäest. Olulisemad toksilised ained on benseen, naftaleen, arseen, fenoolid ja naftaproduktid.

Jõgede reostus on väiksem suvel. Kohtla jõgi on endiselt kogu ulatuses peaaegu aasta ringi fenoolidega reostunud, kuid maksimaalne fenoolisisaldus ei ulatu viimastel aastatel enam üle 10 mg/l.

Poolkoksi käitlus- ja kasutusvõimalused on seotud energeetika, ehituse ja põllumajandusega. Kui poolkoksi segada põlevkivi või kivisöega, siis saab seda kasutada kütteks, mida on tehtud Kunda Nordic Tsemendis. Siiski ei saa niiviisi lahti kogu tekkivast poolkoksist.

Poolkoks tuleks taaskasutada kahes etapis: põletada katelseadmes soojuse tootmiseks ning tuhk kasutada kas ehitusmaterjalide valmistamiseks või muldade lupjamiseks. Kuna poolkoksi kogused on suured, on ainus reaalne kasutusviis põletamine spetsiaalsetes kateldes ning saadava soojuse kasutamine kas tööstuses või elektri tootmiseks.

Leidur Toom Pungas on patentinud poolkoksist valmistatava väetise Viru Rammu tootmistehnoloogia ning saanud ka Soome põllu- ja metsamajandusministeeriumilt loa seda kasutada. Poolkoksile toorturvast lisades võib saada nn. rekultiveerimisainet, sõnniku ja muude orgaaniliste ainetega aga komposte. Seeläbi peaksid ohtlikud ühendid lagunema ning järgi jääma mikrobioloogiliselt aktiivne aine, milles on alles poolkoksis sisalduvad mineraalained. Kui kindlalt ja kuidas täpselt see kõik toimub, pole veel üheselt selge. Viru Rammust võib olla abi näiteks ammendatud põlevkivikarjääride metsastamisel.

Korduvalt on katsetatud betooni ja ehitusplokkide valmistamist põlevkivituhast ja poolkoksist. Poolkoksi, püriidi ja kvartsi segust prooviti valmistada kivivilla. Kuna kasutatavad kogused on väiksed, pole sel alal poolkoksi kasutamine kuigi tasuv.

Fuussid ehk pigijäätmed sisaldavad raskeõli fraktsiooni, mehaanilisi lisandeid kuni pool mahust ja toorõli. Nad kujutavad endast vedelat ja poolvedelat massi, mida ei saa pumbata mehaaniliste lisandite suure sisalduse tõttu. Fuusside täpne keemiline koostis oleneb tootmisseadmetest ja -kohtadest, kus nad tekivad: põlevkiviõli aurude kondensatsioonisüsteemis, raske generaatoriõli eelselitamise protsessis, enne toorõli destilleerimist, põlevkiviõli hoidlates ja vahemahutites.

Fuusse tekib nii Kohtla-Järvel kui ka Kiviõlis. Kohtla-Järvel on tekkinud 2000. aasta seisuga 540 000 tonni ja Kiviõlis 128 000 tonni fuusse. Seitsmekümne üheksa aasta jooksul, mil on töötanud põlevkivil põhinev keemiatööstus, on Kohtla-Järvel ja Kiviõlis tekkinud kokku umbes 670 000 tonni fuusse. Sama ajavahemiku jooksul on töödeldud ligikaudu 75 miljonit tonni põlevkivi. Iga töödeldud tonni põlevkivi kohta tekib keskmiselt 80 kilogrammi fuusse.

Fuusse ladestatakse 2001. a. seisuga nii Kohtla-Järvel kui ka Kiviõlis poolkoksi mägedele. Kohtla-Järvel on 2000. a. seisuga fuussijärvedesse ladestatud 220 000 t ja Kiviõlis 58 000 t fuusse. Kohtla-Järve kahe viimase järve, millest esimene on vana tahke ja teine uuem vedel järv, pindalad on vastavalt 5000 m2 ja 8000 m2 ning paksused 20 m ja 10 m; viimase fuussijärve pindala Kiviõlis on 2500 m2 ja kihi paksus 4 m. Praegu Kohtla-Järve fuusse enam poolkoksimägedele ei viida, need põletatakse Kundas.

Keskkonnaohtlikud ained fuussijärvedes on ühe- ja kahealuselised fenoolid, arseen, benseen, tolueen, jt. Fuusside ohtlikkus võib suureneda ka pärast ladestamist, kuna päikesekiirgus ja hapnik põhjustavad eri keemilisi reaktsioone (polümerisatsioon, asfalteerumine jne.).

Fuusside ladestuskoha saab likvideerida kahel moel: põletamine või katmine. Ennekõike võiks fuusse taaskasutada. 1999. aastal suunati tekkinud fuussidest tootmisesse tagasi 93%. Tahketel ja vedelatel fuussidel on suur kütteväärtus. Seega saab fuusse põletada nii hävitamise eesmärgil kui ka lisakütusena energia tootmiseks.

Poolkoksimägesid hakati haljastama 1970. aastal. Puid istutades püütakse vähendada erosiooni ohtu, vähendada poolkoksimägede (rahvasuus tuntud ka kui nn. tuhamäed) mõju keskkonnale ja laiendada piirkonna haljastust. Praeguseks on ligi 50 hektarit tuhamäenõlvu roheliseks muutunud. Istutatud on üle 129 000 taime üle 30 puu- ja põõsaliigist, millest paremini kasvavad arukask, lepp, pappel, astelpaju, kuusk ja mänd. Kiviõli vanale poolkoksimäele on plaanis rajada suusakeskus.

Et täita keskkonnakaitse eurodirektiive, peab Eesti kulutama 21 miljardit krooni, millest osa kulub põlevkivisaaste likvideerimiseks. Muu hulgas tuleb aastaks 2009 muuta põlevkivielektrijaamade tuha ladestamine keskkonnahoidlikumaks.

Alar Teemusk (1981) on Tartu Ülikooli bioloogia-geograafiateaduskonna keskkonnatehnoloogia 4. kursuse üliõpilane.