Stabilisering och solidifiering av förorenad jord och muddermassor: - Lämplighet och potential för svenska förhållanden
Responsible organisation
2007 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]
I Naturvårdsverkets lägesbeskrivning för efterbehandlingsarbetet i landet (2006) anges att ca 40 000 områden bedöms förorenade av de 80 000 områden som identifierats. Även inom Sveriges hamnområden och sjöleder förekommer förorenade sediment, som kommer att behöva omhändertas med hänsyn till sjöfartens muddringsbehov. Den hittills dominerande metoden för efterbehandling av förorenade områden på land är uppschaktning, transport och deponering. Den konventionella metoden för att hantera muddermassor är dumpning i havet, deponering i vikar innanför invallning och deponering på deponier. Under senare tid har stabilisering/solidifieringsmetoden (S/S-metoden) som är en immobiliseringsmetod börjat användas internationellt, i mindre omfattning även i Norden. Metoden innebär i korthet att kemiska ämnen och substanser immobiliseras eller omvandlas genom fysikalisk innestängning och/eller kemisk omvandling. Metoden innebär i vissa tillämpningar att också jordens geotekniska egenskaper förbättras, vilket gör att den kan utnyttjas bättre i olika geokonstruktioner. Detta innebär i sin tur att användningsmöjligheterna för exempelvis hamnområden och tidigare industriområden kan öka. S/S-metoden är som andra efterbehandlingsåtgärder också förknippad med olika risker. En nyckelfråga avser metodens beständighet, d v s att åstadkomma en funktion över ett mycket långt tidsspann, både vad gäller miljö- och geotekniska egenskaper hos den åtgärdade jorden/ muddermassorna och påverkan av yttre faktorer. På uppdrag av Naturvårdsverkets kunskapsprogram Hållbar Sanering har denna studie genomförts i syfte att beskriva lämpligheten och potentialen för S/S metoden för att åtgärda förorenad jord och muddermassor i Sverige. Arbetet har omfattat en litteraturstudie och en tvärvetenskaplig analys inkluderande behov av åtgärder, aspekter relaterade till miljöriskbedömning, utförande, juridik och ekonomi. I rapporten beskrivs mekanismerna vid stabilisering/solidifiering, både avseende miljö och geoteknik. Gemensamt för miljömekanismerna är att mobiliteten av föroreningarna reduceras markant och därmed deras omgivningspåverkan. De aktuella mekanismerna är kemisk fixering, solidifiering och kemisk reaktion. Ur geoteknisk synpunkt innebär en stabilisering/solidifiering att materialets hållfasthet ökar och deformationsegenskaper förbättras. I rapporten behandlas även riskbedömning av S/S metoden. Olika bindemedels lämplighet för olika föroreningar exemplifieras, utlakningsmekanismer beskrivs liksom omgivningsaspekter, geotekniska egenskaper samt beständighet och Quality Assurance/Quality Control. Även långsiktig hantering av utförd efterbehandling genom stabilisering/solidifiering inkluderas. Vidare har exempel på olika utförda objekt inhämtats och dessa redovisas i rapporten. De potentiellt möjliga applikationerna för metoden är många vilket i sin tur leder till att det blir mycket olika situationer som kan uppstå. Detta har försvårat arbetet. S/S-metoden kan utföras in-situ där behandlingen av jorden sker direkt i marken utan någon uppgrävning eller ex-situ där jorden flyttas och behandlas On-site (på plats) eller Off-site (på annan plats). Genom in-situ eller ex-situ on-site tförande minskas behovet av transporter varigenom miljöpåverkan reduceras. Vid tillämpning ex-situ kan jorden antingen återanvändas på platsen, användas på annan plats, användas för deponikonstruktion eller deponeras. De mekanismer som metoden baseras på är som ovan nämnts kemisk fixering, solidifiering och kemisk reaktion. Till dessa kan även läggas avskärmning, permeabla reaktiva barriärer och in-situ vitrifiering. Dessa mekanismer initieras genom inblandning av olika tillsatsmedel/bindemedel såsom cement, Merit 5000, järnoxid, organiskt material, flygaskor m fl. Den föreliggande studien visar att S/S-metoden är lämplig vid behandling av relativt homogena jordar och sediment som är förorenade med metaller och/eller vissa semi-flyktiga organiska föroreningar. S/S-metoden är vanligen inte lämplig för flyktiga föroreningar. Noteras bör dock att den mest lämpliga efterbehandlingsåtgärden är platsspecifik till sin karaktär. I det enskilda objektet kommer kritiska frågeställningar i riskbedömningen ofta att vara förknippade med val av teknik och tillsats-/bindemedel, åtgärdens beständighet och omgivningsförutsättningar/ -påverkan. En kritisk frågeställning är bindemedlets/tillsatsmedlets robusthet i förhållande till de platsaktuella förhållandena. Med robusthet menas då förmågan att klara variationer i jordtyp/muddermassor och i föroreningssammansättning/ -koncentration. Kvarlämning eller deponering av förorenad jord är en viktig generell frågeställning som också måste hanteras. Stabilisering/solidifieringsmetoden bedöms ha en potential för efterbehandling av förorenade jordar och muddermassor. Detta grundas bl a på att enligt Naturvårdsverkets lägesbeskrivning utgör metaller 45 % av de vanligaste dimensionerande föroreningarna enligt länsstyrelsernas prioriterade projekt. Metoden bör därför ingå bland de åtgärdsalternativ som utreds och jämförs för ett aktuellt objekt. I en dylik utredning bör även beaktas den ofta ökade bärförmåga hos jorden som erhålls vid stabiliseringen/solidifieringen. Nämnas kan att i USA har S/Smetoden använts i 24 % av de åtgärdade objekten i Superfund projektet. Vidare bedöms volymen förorenade sediment i Sveriges hamnar vara mycket stor (för bara två hamnar har volymen bedömts vara ca 1 500 000 m3). Kostnaden för efterbehandling genom stabilisering/solidifiering är mycket platsspecifik. Det är många faktorer som påverkar kostnadsnivån. Exempel på kostnader vid utförda projekt ges i rapporten. En övergripande jämförelse med deponering visar att stora kostnadsbesparingar skulle kunna göras om stabilisering/solidifiering skulle användas, även om S/S-metoden skulle användas endast i en mindre andel av objekten. Utförandeaspekter beskrivs omfattande både in-situ och ex-situ stabilisering/solidifiering. Stora möjligheter finns till anpassning till lokala behov och förutsättningar. Vid inhomogena jordar kan behandlingen behöva göras ex-situ och/eller i kombination med annan åtgärd. Också det praktiska organiserandet av genomförandet är viktigt, speciellt har det visat sig värdefullt att skapa en projektgrupp bestående av problemägare, konsult och entreprenör. Mest lämplig metod och utförande är oftast mycket platsspecifik. Nämnas bör att stabilisering in-situ av icke förorenade jordar är den dominerande metoden för jordförstärkning för att erhålla ökad bärförmåga hos jorden. Ur juridik synpunkt finns en praxis för tillståndsprocessen. Problematiken kring kvarlämning behöver dock utredas, t ex bör studeras inrättandet av ett nationellt register för projekt/platser där stabilisering/solidifiering utförts. Föreliggande rapport visar att stabilisering/solidifiering är en efterbehandlingsmetod lämpad för svenska förhållanden och att det finns en potential för efterbehandling av förorenad jord och muddermassor. En nyckelfråga i samband med riskvärdering kommer att vara kvarlämning av föroreningar och hur beständigheten hos den åtgärdade jorden kan säkerställas. Det är normalt viktigt att ett kontrollprogram upprättas för att verifiera funktion över lång tid. Den valda S/S teknikens lämplighet avgörs från fall till fall. S/S-metoden är mest lämplig för relativt homogena jordar, metaller och semi-flyktiga organiska föroreningar. Även om det finns viss erfarenhet från användningen av S/S-metoden i Sverige och större erfarenhet i andra länder, bör i samband med kommande projekt vissa frågeställningar ytterligare studeras för att få större underlag för en mer omfattande användning.
Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: Naturvårdsverket, 2007. , p. 75
Series
Rapport / Naturvårdsverket, ISSN 0282-7298 ; 5696
National Category
Environmental Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-9908ISBN: 91-620-5696-4 (print)OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-9908DiVA, id: diva2:1634077
Note
Författare: Göran Holm, SGI David Bendz, SGI Lennart Larsson, SGI Mikko Leppänen, Ramböll Finland Josef Mácsik, Ecoloop Pia Pehrson, Advokatfirman Foyen Yvonne Rogbeck, SGI Bo Svedberg, Ecoloop
2022-02-012022-02-012022-02-01Bibliographically approved