Pilotprosjektet i Trondheim havn Kost-nytte vurdering for våtmekanisk rensing av forurensede sedimenter

Transkript

1 Pilotprosjektet i Trondheim havn Kost-nytte vurdering for våtmekanisk rensing av forurensede sedimenter Rapport nr.: Rev.: 0 Dato:

2 Rapporttittel: Rapporttype: Dato første utsendelse: Kost-nytte vurdering for våtmekanisk rensing av forurensede sedimenter Delrapport Rev.nr. /dato: Revisjonsomfang: 0/ Første utsendelse, ingen revisjon.

3

4 INNHOLD Side 1 SAMMENDRAG INNLEDNING BESKRIVELSE AV RENSEPROSJEKTET Mudring Våtmekanisk rensing 3 4 FORVENTEDE KOSTNADER FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON KOSTNADER FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON I TRONDHEIM HAVN Kostnader tilknyttet utførelse av rensing og deponering av restfraksjon Kostnader som ikke kan knyttes til utførelse av tiltak Totalkostnader for renseprosjektet i Trondheim havn 9 6 NYTTEVERDI OG EFFEKT Vurdering av nytteverdi Renhet av masser og nytteverdi Salg av rene masser til for eksempel vei- og byggeprosjekter Miljøeffekt 13 7 KOSTNAD FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON I STØRRE PROSJEKT ALTERNATIVE TILTAK I STØRRE PROSJEKT Deponering i deponi ved Pir II med stabilisering Deponering ved NOAH Langøya Sammenstilling av alternativer 18 9 KONKLUSJON REFERANSER ORDLISTE Side i

5 1 SAMMENDRAG Denne rapporten omhandler en kost-nytte vurdering av rensing av forurensede sedimenter ved hjelp av våtmekanisk separasjon i Trondheim havn. Det er totalt behandlet tonn (ca m 3 ) forurensede sedimenter fra hovedsakelig Skansen molo og Nyhavna i Trondheim havn. Behandlingen har vært utført av SAR Deconterra som en underleverandør til Skanska AS i perioden april til juni Hvis den våtmekaniske separasjonen fungerer slik den er ment, blir sedimentene delt opp i fraksjoner avhengig av kornstørrelse, hvor de grove fraksjonene (sand og grovere) blir rene eller og hvor miljøgiftene konsentrerer seg til de fine fraksjonene. Demonstrasjonsprosjektet viser at separasjonsteknologi fungerer som behandlingsmetode for forurensede havnesedimenter fra Trondheim havn. Metoden bør også fungere på lignende typer av forurensede sedimenter andre steder i Norge. Behandlingen har redusert mengden sedimenter som må deponeres i strandkantdeponiet i havnen med ca. 70 %. Det har imidlertid ikke vært mulig å få de tre groveste fraksjonene så rene at de kan brukes fritt. De resterende to finfraksjonene (finstoff og organisk materiale) utgjør ca. 30 % av den totale mengden som er behandlet, men har hatt et høyt innhold av miljøgifter, % av alle tungmetaller og % av de organiske miljøgiftene (PAH, Benzo(a)pyren og PCB). Finfraksjonen er blitt deponert i strandkantdeponi i Trondheim havn. Hvis en ser på nytten av separasjon som tiltaksmetode, bidrar den til å redusere mengden av sedimenter som må deponeres og derved behovet for deponier. Behandlingen gir samtidig rene eller tilnærmet rene masser som kan brukes til forskjellige formål. Kostnaden for behandlingen i demonstrasjonsprosjektet har vært høy på grunn av de små mengdene og fordi hovedmålet ikke har vært produksjon. Anslaget som er gjort for et større kommersielt renseprosjekt ( m 3 ) antyder en pris på 710 kr/m 3 (395 kr/tonn) inkludert deponering av 30 % restfraksjon på eksternt godkjent deponi (NOAH Langøya, eller lignende), eksklusive mudring. Prisen vil imidlertid være lavere hvis en har tilgang til en gunstig lokal deponeringsmulighet som for eksempel i Trondheim havn. Om våtmekanisk separasjon av forurensede sedimenter vil bli brukt i Norge er avhengig av hva andre alternative tiltak koster. Hvis deponering er forholdsvis rimelig, vil rensing ved separasjonsteknologi ha vanskelig for å konkurrere. Imidlertid er det etter hvert vanskelig å finne deponiplasser i mange av de større byene og havnene for forurensede sedimenter. Side 1

6 2 INNLEDNING Pilotprosjektet i Trondheim havn er ett av fem pilotprosjekter som er initiert og delvis finansiert av Statens forurensningstilsyn (SFT). Pilotprosjektet er et samarbeid mellom Trondheimsfjorden Interkommunale Havn, TIH, (tidligere Trondheim Havn), Rambøll, Skanska og DNV Consulting. Pilotprosjektet i Trondheim Havn er delt opp i følgende fire hovedaktiviteter: 1. Tiltaksanalyse (systematisk vurdering og prioritering av tiltaksområder) 2. Tiltaksgjennomføring (massestabilisering og våtmekanisk rensing) 3. Økonomisk/juridisk analyse (kost-nytte vurdering samt vurdering av tiltaksfond) 4. Overvåkning, dokumentasjon og informasjon. Denne rapporten omhandler en kost-nytte vurdering av renseteknologi i form av våtmekanisk separasjon av forurensede sedimenter fra Trondheim havn. Det er totalt behandlet tonn (ca m 3 ) forurensede sedimenter fra hovedsakelig Skansen molo og Nyhavna i Trondheim havn. Behandlingen har vært utført i perioden april til juni 2005 av SAR Deconterra som er underleverandør til Skanska AS. Dette er den andre rapporten som omhandler kost-nytte vurderinger av tiltakene som pilotprosjektet har gjennomført i Trondheim havn. I 2005 ble det gitt ut en rapport med kostnytte vurderinger av mudring og massestabilisering, se ref. /3/. Side 2

7 3 BESKRIVELSE AV RENSEPROSJEKTET I dette kapitlet gis en forkortet beskrivelse av utførelsen av renseprosjektet, for en mer fullstendig beskrivelse vises til /1/. 3.1 Mudring For å få utført rensing på forskjellige typer av forurensede sedimenter, var det planlagt å rense sedimenter fra fem ulike lokaliteter hvor det var mudret i Trondheim havn. Mudrearbeidene ble utført av Secora i perioden april-mai 2005, i forbindelse med mudring for Nordre Avlastningsveg. Det ble benyttet en tradisjonell åpen grabb. De ferske mudringsmassene ble mellomlagret på land ved siden av deponiet ved Pir II før rensing. Undersøkelse av mudringsmassene før rensing viste at det ikke var tilstrekkelig høy konsentrasjon av forurensning i materialet fra tre av lokalitetene, på grunn av for høy innblanding av rene sedimenter. Rensing ble derfor utført på ferske sedimenter fra Skansen molo og oppgravde masser fra Nyhavna som har vært lagret i deponiet i ca 1 år. 3.2 Våtmekanisk rensing Våtmekanisk separasjon utføres i et anlegg hvor de forurensede sedimentene separeres i forskjellige fraksjoner avhengig av kornstørrelse. Grunntanken er at miljøgiftene binder seg i hovedsak til de fineste fraksjonene (silt og leire) og at de øvrige grovere fraksjonene (sand, grus og stein) er relativt rene. Fordelingen av miljøgifter mellom de forskjellige kornfraksjonene må kartlegges på forhånd ved laboratorietester. Hvis miljøgiftene er forholdsvis jevnt fordelt mellom kornfraksjonene, vil behandling basert på ren mekanisk separasjon ikke ha noen hensikt. I slike tilfeller kan en tilsette løsemidler, for eksempel såpe for å få en bedre separasjon og en mer vellykket rensing. Ved innhold av en for stor del finkornige sedimenter (silt og leire) vil separasjonsteknologi ikke være konkurransedyktig. I Nederland brukes en tommelfingerregel om at minst 60 % av sedimentene bør ha en kornstørrelse tilsvarende sand eller større for at våtmekanisk rensing skal være kostnadseffektivt. I dette prosjektet ble det brukt et mobilt renseanlegg fra SAR Deconterra (underleverandør til Skanska) med en teoretisk rensekapasitet på ca. 5 tonn/time. Dette er det minste anlegget til SAR Deconterra og det har tidligere vært brukt til rensing av masser fra forurenset grunn. Årsaken til at det minste anlegget ble valgt var at fokus for prosjektet ikke var å oppnå en høyest mulig produksjon, men å se på hvordan rensing av forurensede sedimenter fungerer i et våtmekanisk renseanlegg. En prinsippskisse av inngående og utgående strøm fra våtmekanisk separasjon er vist i figur 3-1 og et foto av det oppstilte anlegget er vist i figur 3-2. I tillegg til disse strømmene tilsettes normalt også noe vann. Vannet resirkuleres i renseanlegget. For en mer detaljert beskrivelse vises til ref. /1/. Side 3

8 Forurenset sediment Våtmekanisk separasjon Grov masse (> 5mm)- ren Fin grus (2-5 mm) - ren Sand (0,06-2 mm) - ren Finstoff (<0,06 mm) - forurenset Organisk materiale - forurenset Figur 3-1 Prinsippskisse for våtmekanisk separasjon av forurenset sediment. Ideelt sett skal en etter behandlingen sitte igjen med all forurensning i finstoff og organisk fraksjon og de øvrige fraksjonene skal være rene som vist i figur 3-1. Figur 3-2 Renseanlegget oppstilt ved Pir II i Trondheim havn. Side 4

9 4 FORVENTEDE KOSTNADER FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON I forkant av renseprosjektet ble det gjort et estimat av kostnaden for våtmekanisk separasjon av forurensede sedimenter. I Norge har det tidligere ikke vært utført våtmekanisk separasjon av forurensede sedimenter. Estimatet ble derfor basert på erfaringer fra behandling av forurenset grunn i Norge og fra behandling av sedimenter i utlandet. I USA ble det i 1995 i Superfund-programmet kjørt forsøk med Bergmann USA Soil/Sediment Washing System ref. /2/, som er et lignende system som det som er brukt i Trondheim havn. Forsøkene ble kjørt på forurensede ferskvannssedimenter fra en CDF (Confined Disposal Facility) i Saginaw bay i Lake Huron, Michigan. De aktuelle sedimentene hadde opprinnelig vært mudret i Saginaw river. Med en on-line factor på 90 % (10 % stopp) var kostnaden med en 5 tonn/time produksjonsenhet NOK/tonn (151 US$/tonn). I denne studien /2/ ble det også beregnet at kostnaden ville bli redusert til 280 NOK/tonn (42 US$/tonn) hvis de isteden hadde brukt en produksjonsenhet med en kapasitet med 100 tonn/time. Kostnaden inkluderte mudring/utgraving av massene som skulle behandles, men ikke kostnader for håndtering/deponering av forurenset restfraksjon. For pilotprosjektet med våtmekanisk rensing i Trondheim havn ble det opprinnelig budsjettert med en produksjonskostnad på 700 NOK/tonn (1.250 kr/m 3 ) (for et 5 tonn/time anlegg), inklusive håndtering/deponering ved Pir II, men eksklusive mudring/utgraving av massen og frakt til Pir II. Side 5

10 5 KOSTNADER FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON I TRONDHEIM HAVN Pilotprosjektets hensikt var først og fremst å demonstrere at det er mulig å rense forurensede sedimenter ved våtmekanisk separasjon i Norge. Anlegget som ble brukt hadde derfor en lav kapasitet og det ble gjennomført flere stopp for å kunne gjennomføre prøvetakingsrunder og analyser. Anlegget som tidligere har vært brukt til rensing av forurenset grunn ble heller ikke optimalisert med henblikk på sammensetningen (kornfordeling) av de forurensede sedimentene. Kostnader som gjengis fra dette demonstrasjonsprosjektet vil derfor ligge langt over det en må forvente hvis en skulle ha renset disse sedimentene ved våtmekanisk separasjon i et rent kommersielt prosjekt. I kapittel 8 er det gjort et estimat over forventet rensekostnad av forurensede sedimenter ved et større kommersielt prosjekt i Norge. Kostnader i rapporten er de kostnader som er påbeløpt for bestiller (Trondheimsfjorden Interkommunale Havn) og det betyr at alle eksterne tjenester (rensing etc.) er inklusive mva. 5.1 Kostnader tilknyttet utførelse av rensing og deponering av restfraksjon Kostnaden for behandling av m 3 (3.800 tonn) forurensede sedimenter har vært ca. 4,0 mill. kr. Her er også inkludert en beregnet kostnad for deponering av restfraksjon, se oversikten i tabell 5-1 og i figur 5-2. Det var til sammen 67 driftsdager og da foregikk rensingen døgnet rundt. Driftsikkerheten var 82 % (18 % driftstopp) og den gjennomsnittlige produksjonen var 2,5 tonn/time (ca. 60 tonn/døgn). Tabell 5-1 Kostnader for rensing av forurensede sedimenter. Beskrivelse Kostnad Mobilisering og demobilisering for renseanlegg. 0,3 mill. kr Drift av renseanlegget inkl. stopp og ventetid og kostnad for energi og tilslagsmaterialer for å rense m 3 (3.800 tonn) Beregnet kostnad* for deponering av forurenset restfraksjon (1.111 tonn finstoff og 13 tonn organisk materiale) fra renseanlegget i deponi ved Pir II (166 kr/m 3 = 92 kr/ tonn) tonn x 92 kr/tonn = Rensekostnad (avrundet) 3,6 mill. kr 0,1 mill. kr 4,0 mill. kr Kostnad pr. volumenhet (egenvekt 1,8 tonn/m 3 ) kr/m 3 Kostnad pr. vektenhet kr/tonn * Deponering av forurenset restfraksjon ble satt til 166 kr/m 3 basert på at restfraksjonen ble deponert i det eksisterende deponiet ved Pir II. Deponikostnaden er tidligere beregnet i kost-nytte vurderingen for mudring og stabilisering av forurensede sedimenter, se /3/. Side 6

11 Deponering av finstoff og humus ved P ir II (2,5 %) Mobilisering og demobilisering renseanlegg (7,5 %) Drift, rensing av tonn (90 %) Figur 5-2 4,0 mill. kr. Sammenstilling av kostnader for rensing av forurensede sedimenter, totalt Tallene for kostnader i pilotprosjektet er hentet fra pilotprosjektet og prosjektdeltagernes egne regnskaper over påløpte kostnader. Tabell 5-3 viser hvordan fordelingen i fraksjoner ble etter rensingen. Visuell kontroll og prøver av kornfordelingen i rensede fraksjoner viste at fraksjonene virkelig inneholdt de kornstørrelser som var angitt på forhånd. Det største problemet viste seg å være innhold av andre ikkemineralske stoffer i de rensede fraksjonene: Spesielt fraksjonen med fin grus (2-5 mm) hadde etter rensing et forholdsvis høyt organisk innhold (treflis). Dette ble løst ved tilsetting av luft som fjernet de lette organiske partiklene. Den grove massen (>5 mm) inneholdt også trebiter, metallskrap, plastbiter og søppel av varierende innhold. Det ble ikke gjort noen videre separasjon for å skille ut dette, men det anses fullt mulig å legge inn et rensetrinn som skiller ut dette. Det var synlige fragmenter av vegmerking i særlig de to groveste fraksjonene. Analyse av partikler med vegmaling gir et sterkt forhøyet innhold av tungmetaller som ikke er representativt for det generelle nivået i den rensede massen. Side 7

12 Som det fremgår av tabellen var det ca. 70 % av den totale mengden renset masse som hadde en kornstørrelse tilsvarende sand eller større. For massene fra Nyhavna hvor det ble utført en detaljert 24-timersoppfølging var tilsvarende tall 75 %. Det vil si at massene oppfylte den nederlandske 60 % tommelfingerregelen (se kap. 3.2). Tabell 5-3 Fordeling av massen i fraksjoner etter rensing. Fraksjon Total mengde (3.800 tonn) Test Nyhavna (60 tonn) Grov masse > 5 mm 8,5 % 15,2 % Fin Grus 2 5 mm 6,9 % 12,4 % Sand 0,06-2 mm 55,2 % 47,7 % Finstoff < 0,06 mm 29,1 % 24,4 % Organisk materiale 0,3 % 0,4 % Sum 100 % 100 % De mest forurensede fraksjonene (finstoff og organisk materiale) ble deponert i strandkantdeponiet ved Pir II. Totalt ble tonn (ca. 29 % av total mengde) finstoff og organisk materiale deponert. Mengde forurensning i de forskjellige fraksjonene presenteres i kapittel Den grove massen ble også deponert i strandkantdeponiet men den kunne som tidligere nevnt også ha vært renset slik at dette kunne unngås. 5.2 Kostnader som ikke kan knyttes til utførelse av tiltak I tillegg til kostnader til selve utførelsen av rensingen er det også i pilotprosjektet påløpt 0,9 mill. kr for kostnader for oppgaver som ikke knyttes til selve utførelsen av tiltaket. De viktigste oppgavene har vært: Forhåndskartlegging hvor sedimenter er prøvetatt og analysert med hensyn på miljøgiftinnhold i mudringslokalitetene, se kapittel 3.1. Det er tatt opp fire store sedimentprøver i Nyhavna som er fraksjonert (delt opp i forskjellige kornstørrelser) på laboratorium for å se på fordelingen av miljøgifter i de forskjellige fraksjonene. Studie av egnet måte for å hente opp masser til rensing. Endelig løsning ble noe forenklet fordi det var mulig å få masser til renseprosjektet fra pågående mudringsarbeider i Trondheim havn. Ekstern kontroll av rensingen med jevnlig prøvetaking og analyser. Ved to tilfeller er det utført en detaljmåling hvor hele anlegget ble stoppet og tømt for all masse og siden startet opp igjen slik at en nøyaktig kunne måle og analysere mengde masse (sedimenter fra Nyhavna) i alle fraksjoner. Prosjektadministrasjon med møter, prosjektledelse, koordinering mellom prosjektdeltagerne etc. Rapportering fra renseprosjektet. Tre rapporter er laget: o Renseteknologi /6/ o Utførte arbeider i renseprosjektet /1/ o Kost-nytte vurdering (denne rapporten) Side 8

13 5.3 Totalkostnader for renseprosjektet i Trondheim havn I Figur 5-4 er fordelingen av de totale kostnadene på 4,9 mill. kr. for renseprosjektet sammenstilt, dvs. kostnader for rensingen og alle kostnader som ikke kan relateres direkte til tiltaket. Oppgaver som ikke kan knyttes til utførelse av tiltak (18 %) Mobilisering og demobilisering renseanlegg (6 %) Deponering av finstoff og humus ved Pir II (2 %) Drift, rensing av tonn (74 %) Figur 5-4 aktiviteter Fordeling av totalkostnader i renseprosjektet (4,9 mill. kr), fordelt på 6 NYTTEVERDI OG EFFEKT 6.1 Vurdering av nytteverdi Ved rensing av forurensede sedimenter, vil nytteverdien av tiltaket kunne være at: Rene masser trenger ikke å deponeres og krever derfor ikke noe deponiareal Rene masser kan selges til for eksempel vei- og byggeprosjekter Langveis transport av store mengder forurensede masser til deponi unngås og dette gir mindre utslipp til miljøet. Dette må selvfølgelig veies mot energibruken ved selve behandlingen. Side 9

14 6.1.1 Renhet av masser og nytteverdi I Norge finnes ulike krav til rene masser. I prinsipp finnes det to muligheter for etterbruk av rene masser: Bruk på land Dumping i sjø Bruk på land For bruk på land finnes krav fra SFT /4/ for ren jord (mest følsom arealbruk). Oppfylles disse kravene kan massene brukes fritt og det kreves ingen tillatelse til bruk av massen. I tabell 6-1 er det vist hvordan renhetsgraden av 60 tonn rensede masser fra Nyhavna forholder seg i forhold til fri bruk på land. Tabell 6-1 Innhold av miljøgifter i sedimenter, før (masse inn) og etter behandling (masse ut) og krav til fri bruk som på land. Konsentrasjon over krav til fri bruk på land Konsentrasjon oppfyller krav til fri bruk på land Stoff Masse inn Forurenset sediment (mg/kg ts) Grov masse (mg/kg ts) Masse ut Organisk materiale (mg/kg ts) SFT 99:01 - Krav til ren jord fri bruk Fin grus (mg/kg ts) Sand (mg/kg ts) Finstoff (mg/kg ts) As 6,3 <2,0 <2,0 2,9 18,0 15,3 2 Cr 34,3 8,5 17,0 23,0 93,0 51,7 25 Cu 45,7 <3,8 5,0 40,0 166,7 104,0 100 Cd 0,7 <0,2 <0,1 0,2 1,6 1,0 3 Ni 22,7 5,7 12,3 16,3 59,0 26,0 50 Pb 75,7 11,2 8, ,0 163,3 60 Zn 340,0 111,0 36, ,7 876,7 100 Hg 0,51 <0,02 0,03 0,27 1,70 1,29 1 PAH16 7,6 0,6 4,4 2,0 30,0 796,7 2 BaP 0,54 0,03 0,25 0,14 1,90 49,33 0,1 PCB7 0, ,01 0 0,057 0,180 0,01 TBT 0,098 <0,0006 0,010 0,10 0,36 0,68 ingen norm < betyr at en eller flere av de oppgitte konsentrasjonene ligger under deteksjonsgrensen. Hver oppgitt konsentrasjon er middelverdien av tre analyser. Side 10

15 Tabellen viser at de inngående massene overskrider kravene for halvdelen av tungmetallene og for alle de organiske miljøgiftene. I utgående masse vil det ideelle være hvis de tre fraksjonene grov masse, fin grus og sand kan brukes fritt. Resultatene viser at grov masse oppfyller kravene for alle analyserte miljøgifter, bortsett fra sink som så vidt ligger over grenseverdi. Her må det bemerkes at større gjenstander som trebiter, metallskrap, plastbiter og søppel som har inngått i den grove massen ikke har vært analysert, se kapittel 5.1. I den fine grusen er det for høy verdi av PAH (2x) og benzo(a)pyren (2,5x). I sanden ligger noen av stoffene så vidt over kravet; arsen (1,4x), bly (1,2x), sink (2x) og benzo(a)pyren (1,4x). Det tre fraksjonene har til dels et betydelig lavere innhold av miljøgifter sammenlignet med inngående masse, men en har ikke helt klart å nå grensen for fri bruk Tabellen viser også at de antatt forurensede fraksjonene (finstoff og organisk materiale) også har de høyeste konsentrasjonene, spesielt har fraksjonen med organisk materiale høye konsentrasjoner av organiske miljøgifter. Dumping i sjø For dumping i sjø finnes krav fra SFT for sedimenter /5/. Dumping i sjø tillates kun av Fylkesmannen hvis sedimentene inneholder små konsentrasjoner av miljøgifter (ikke over tilstandsklasse II i henhold til tabell 2-3 i /5/). Er sedimentene mer forurenset og de skal plasseres i sjø kreves mer omfattende tiltak som for eksempel tildekking med rene masser av dumpestedet. I tabell 6-2 er det vist hvordan massene fra rensingen av 60 tonn masser fra Nyhavna forholder seg i forhold til krav til dumping i sjø. Side 11

16 Tabell 6-2 Innhold av miljøgifter i sedimenter, før (masse inn) og etter behandling (masse ut) og krav til dumping i sjø Konsentrasjon over krav til dumping i sjø* Konsentrasjon oppfyller krav til dumping i sjø* Masse inn Forurenset sediment (mg/kg ts) Grov masse (mg/kg ts) Masse ut Organisk materiale (mg/kg ts) SFT - Krav til dumping i sjø* Fin grus (mg/kg ts) Sand (mg/kg ts) Finstoff (mg/kg ts) As 6,3 <2,0 <2,0 2,9 18,0 15,3 80 Cr 34,3 8,5 17,0 23,0 93,0 51,7 300 Cu 45,7 <3,8 5,0 40,0 166,7 104,0 150 Cd 0,7 <0,2 <0,1 0,2 1,6 1,0 1 Ni 22,7 5,7 12,3 16,3 59,0 26,0 130 Pb 75,7 11,2 8, ,0 163,3 120 Zn 340,0 111,0 36, ,7 876,7 700 Hg 0,51 <0,02 0,03 0,27 1,70 1,29 0,6 PAH16 7,6 0,6 4,4 2,0 30,0 796,7 2 BaP 0,54 0,03 0,25 0,14 1,90 49,33 0,05 PCB7 0, ,01 0 0,057 0,180 0,025 TBT 0,098 <0,0006 0,010 0,10 0,36 0,68 0,005 * Dumping i sjø krever alltid tillatelse fra Fylkesmannen. Dumping av sedimenter i tilstandsklasse I eller II vil som regel ikke føre til økt forurensning på dumpestedet (SFT, TA-1979/2004). I tabellen er derfor øvre grense for tilstandsklasse II brukt som kriterium for dumping i sjø. For dumping i sjø oppfyller allerede de inngående massene kravet med henblikk på tungmetaller. Organiske miljøgifter i den inngående massen ligger imidlertid alle over kravet, PAH (4x), benzo(a)pyren (11x), PCB (3,5x) og TBT (20x). I utgående masse er det kun grov masse som oppfyller kravene for alle analyserte miljøgifter (som tidligere nevnt er ikke fremmede gjenstander i denne fraksjonen analysert). I den fine grusen er det for høy verdi av PAH (2x), benzo(a)pyren (5x) og TBT (2x). I sanden er det benzo(a)pyren (3x) og TBT (20x) som ligger over. At TBT i så mange tilfeller ligger langt over gitte krav har en sammenheng med at det lenge har vært stor usikkerhet om i hvilke konsentrasjoner TBT er miljøfarlig. I SFTs veileder for risikovurdering av forurenset sediment er grenseverdien for ubetydelig risiko nå satt til 0,035 mg/kg, og dette vil på sikt også kunne få betydning for vurderinger av hvilke TBTkonsentrasjoner som vil bli tillatt ved dumping av sedimenter i sjø. Side 12

17 6.1.2 Salg av rene masser til for eksempel vei- og byggeprosjekter Er massene helt rene kan de klassifiseres som ren jord og kan brukes til mest følsom arealbruk. Massene bør derfor i prinsipp kunne selges til samme pris som masser som leveres fra et pukkverk. I dette tilfelle inneholder den grove massen (> 5 mm) fremmede gjenstander (som kan fjernes) og fingrusen (2-5 mm) og sanden (0,06-2 mm) er minimalt forurenset. Disse massene egner seg til dekkmasser, støyvoller etc. og vil være et godt tilbud hvis kjøper får dem gratis mot at kjøper ordner med tillatelser fra myndigheter. Det kreves en tillatelse til å bruke massene fordi de ikke er helt rene og det betyr i prinsipp at det må utføres en risikovurdering i henhold til SFTveileder 99:01. Da massene nesten oppfyller kravet for rene masser vil det sannsynligvis være mulig å modifisere rensingen slik at de kan bli helt rene. Markedsverdien vil da kunne anslås til 0,27 mill. kr, se tabell 6-3. Tabell 6-3 Verdi hvis massene fra renseprosjektet var rene. Beskrivelse Markedspris* Mengde Verdi Grov masse (> 5 mm) 82 kr/tonn 324 tonn 0,027 mill. kr. Fin grus (2-5 mm) 160 kr/tonn 261 tonn 0,042 mill. kr Sand (0,06-2 mm) 97 kr/tonn 2104 tonn 0,204 mill. kr Sum verdi avrundet 0,27 mill. kr * Priser (eks. mva) fra verk, Franzefoss Pukk AS, avdeling Lia, Trondheim Hvis sand, fin grus og grove masser var rene og ble solgt til disse prisene så ville det gi tilbake ca. 7 % av utgiftene for rensingen (4,0 mill. kr). I et større prosjekt ville det sannsynligvis være mulig å få tilbake rundt % av utgiftene ved å selge den rene masse pga. lavere rensekostnad (se kapittel 7). 6.2 Miljøeffekt Renseprosjektets miljøeffekt kan måles ved å se på hvor stor mengde miljøgifter som er fjernet ved behandlingen. Tabell 6-4 viser inngående og utgående mengde miljøgifter ved en detaljert kontroll av massestrømmene ved behandling av 60 tonn forurensede sedimenter fra Nyhavna. Her ble anlegget stoppet og tømt før den detaljerte kartleggingen startet opp. Side 13

18 Tabell 6-4 Mengde miljøgifter, før (Inn) og etter behandling (Ut) og mengdeavvik Ut "Forurenset" Ut "Rent" (kg) (kg) Avvik* mellom inn og ut (kg) Stoff Inn Grov Fin Organisk Ut (kg) Avvik* (kg) masse grus Sand Finstoff materiale Sum ut % As 0,265 0,006 0,005 0,058 0,186 0,002 0,258-0,008-2,9 Cr 1,452 0,054 0,089 0,464 0,960 0,008 1,575 0,123 8,5 Cu 1,931 0,024 0,026 0,806 1,721 0,016 2,594 0,663 34,3 Cd 0,028 0,001 0,000 0,005 0,017 0,000 0,023-0,005-16,8 Ni 0,959 0,036 0,064 0,329 0,609 0,004 1,043 0,085 8,8 Pb 3,200 0,072 0,046 1,384 2,375 0,025 3,903 0,703 22,0 Zn 14,378 0,713 0,190 3,898 8,639 0,135 13,574-0,804-5,6 Hg 0,021 0,000 0,000 0,005 0,018 0,000 0,023 0,002 9,5 PAH 0,323 0,004 0,023 0,043 0,310 0,123 0,503 0,180 55,7 BaP 0,023 0,000 0,001 0,003 0,020 0,008 0,032 0,009 38,4 PCB 0,004 0,000 0,000 0,000 0,001 0,000 0,001-0,003-82,7 TBT 0,004 0,000 0,000 0,002 0,000 0,004 0,006 0,002 43,2 Negativt tall betyr at det kommer mindre miljøgifter ut enn det er registrert inn. Positivt tall betyr at det kommer mer miljøgifter ut enn det er registrert inn. Som det fremgår av tabell 6-4 er det til dels store avvik mellom registrerte mengder miljøgifter i inn og utgående mengde fra behandlingen. Mengden masser er målt nokså nøyaktig og feilkilden er i all hovedsak inhomogenitet i massene som gir store forskjeller i miljøgiftinnhold i de individuelle prøvene. Alle anslag over miljøgiftinnhold er basert på middelverdien av kjemisk analyse på tre ulike delprøver. Eksempelvis var PAH-innholdet i de tre delprøvene av organisk materiale 860, 1300 og 230 mg/kg ts. Med så store variasjoner er det svært vanskelig å få miljøgiftbudsjettet på inn- og utgående masse i renseanlegget til å stemme. Ved beregning av hvor mye som er fjernet er det derfor valgt å se på det som er registrert ut fra renseanlegget, se Tabell 6-5. Her er det sett på hvor stor andel av respektive miljøgift som ender opp i finstoff-fraksjonen og i organisk materiale. Side 14

19 Tabell 6-5 materiale Stoff Mengde miljøgifter som er fjernet, dvs. som inngår i finstoff og organisk Total mengde (kg) Fjernet "forurenset" (finstoff+ organisk materiale) (kg) Fjernet % As 0,258 0, Cr 1,575 0, Cu 2,594 1, Cd 0,023 0, Ni 1,043 0, Pb 3,903 2, Zn 13,574 8, Hg 0,023 0, PAH 0,503 0, BaP 0,032 0, PCB 0,001 0, TBT 0,006 0, Tabellen viser at det ble fjernet i størrelsesorden % av tungmetallene og av TBT ved å separere ut finstoff og organisk materiale. Tilsvarende er ca % av de organiske miljøgiftene separert ut. Dette oppnås ved å separere ut 25 % (finstoff og organisk materiale) av den aktuelle massen. Dette vil si at tiltaket har en positiv effekt på miljøet (nytte) og det vil være forholdet mellom nytte og kostnad som avgjør om våtmekanisk separasjon blir valgt som tiltak for forurensede sedimenter. 7 KOSTNAD FOR VÅTMEKANISK SEPARASJON I STØRRE PROSJEKT Som nevnt i innledningen av rapporten gir et slikt demonstrasjonsprosjekt ikke et rettferdig bilde av prisen for våtmekanisk rensing. Det er derfor laget et overslag for antatte kostnader i Norge for lignende type forurensede havnesedimenter som i Trondheim, men for et volum på m 3 istedenfor m 3 som i demonstrasjonsprosjektet. I et slikt større prosjekt vil en bruke et større renseanlegg med en kapasitet på i størrelsesorden tonn/time. Tabell 7-1 viser en sammenligning av kostnader for demonstrasjonsprosjektet og et større prosjekt. Side 15

20 Tabell 7-1 Beskrivelse Mobilisering og demobilisering for renseanlegg Bruk av renseanlegget inkl. stopp og ventetid og kostnad for energi og tilslagsmaterialer Kostnader for deponering av forurenset restfraksjon (antatt 30 % av total volum) Sum rensekostnad (avrundet) Kostnad pr. volumenhet (egenvekt 1,8 tonn/m 3 ) Kostnader for rensing av forurensede sedimenter. Kostnad for m 3 Kostnad for m 3 (Demonstrasjonsprosjektet) Enhetspris Kostnad Enhetspris Kostnad - 0,3 mill. kr - 1,0 mill. kr (2) kr/m 3 3,6 mill. kr. 540 kr/m 3 (3) 54,0 mill. kr 166 kr/m 3 (1) 0,10 mill. kr 540 kr/m 3 (4) 16,2 mill. kr 4 mill. kr 71 mill. kr kr/m kr/m 3 Kostnad pr kr/tonn 395 kr/tonn vektenhet (1) Deponering av forurenset restfraksjon er satt til 166 kr/ m 3 hvilket er kostnaden ved Trondheim havn. Finnes det ikke et lokalt deponi, kan denne kostnaden være betydelig høyere, helt opp til rundt 700 kr/m 3, se kapittel 8.2. (2) Mobilisering og demobilisering for et større prosjekt vurderes å være dyrere enn for demonstrasjonsprosjektet. (3) Kostnaden for våtmekanisk separasjon i stor skala er anslått til 300 kr/tonn (540 kr/m 3 ). Anslaget er basert på diskusjoner med entreprenør og utenlandske erfaringer (se kapittel 4). (4) I et stort prosjekt hvor en har valgt våtmekanisk separasjon som tiltak vurderes det som mest naturlig å sende restfraksjonen til et eksternt godkjent deponi. I dette eksemplet er det anslått priser for NOAH Langøya, se Tabell 8-2. Her er prisen tatt med for deponering (450 kr/m 3 ) og for transport (90 kr/m 3 ). Avvanning vurderes ikke som nødvendig. Side 16

21 8 ALTERNATIVE TILTAK I STØRRE PROSJEKT For forurensede sedimenter som er mudret i Trondheim havn finnes også andre aktuelle alternative tiltak enn våtmekanisk rensing. Det vurderes at de mest sannsynlige alternative tiltakene vil være: Deponering i deponi ved Pir II med stabilisering Deponering ved NOAH Langøya (eller lignende) Deponering og stabilisering (sement og filteraske) i deponiet ved Pir II er tidligere utført i pilotprosjektet, se /3/. I forbindelse med rapporteringen av stabiliseringen av sedimenter (ref. /3/) ble det også innhentet priser og gitt overslag på hva en deponering ved NOAH Langøya ville koste. Alternativene er beregnet for en mengde på m 3 som vil være en realistisk størrelse på mengden forurensede sedimenter i et større kommersielt prosjekt. 8.1 Deponering i deponi ved Pir II med stabilisering Ved Pir II er det allerede etablert et deponi hvor massene er stabilisert med sement og filteraske (i forbindelse med deponeringen). Tabell 8-1 gir et anslag over hva det ville koste å deponere og stabilisere m 3 forurensede sedimenter. Kostnadene er hentet fra /3/. Tabell 8-1 Kostnad for stabilisering og deponering. Beskrivelse Enhetskostnad Kostnad mill. kr Mobilisering og demobilisering (rigg og frakt) - 1,0 Stabilisering av m 3 masse, inkl. sement, maskiner, personell 160 kr/m 3 16,0 Deponikostnad ( m 3 ) 166 kr/m 3 16,6 SUM (avrundet) 34 Hvis ikke sedimentene stabiliseres, kan kostnaden bli enda lavere. Det kan imidlertid være behov for ekstra sikring av deponiet og avvanning av sedimentene. 8.2 Deponering ved NOAH Langøya Et annet alternativ til rensing av massene kan være å levere sedimentene til godkjent deponi, for eksempel NOAH (Norsk Avfallshåndtering) Langøya utenfor Holmestrand. NOAH har tidligere gitt et estimat /3/ på om lag 350 kr/tonn for mottak av sedimenter, men dette var imidlertid for et volum som var ca. 5 ganger lavere. På grunn av den større mengden er Side 17

22 denne prisen redusert til 250 kr/tonn (450 kr/m 3 ) i dette estimatet. Kostnadsestimat for deponering av m 3 forurensede sedimenter fra Trondheim havn på NOAH Langøya er gitt i tabell 8-2. Tabell 8-2 Kostnad deponering på NOAH Langøya Beskrivelse Enhetskostnad Kostnad mill. kr Avvanning av m 3 masse til 100 kr/tonn (egenvekt 1,8 tonn/m 3 ) 180 kr/m 3 18,0 Lasting og transport av m 3 masse til 50 kr/tonn 90 kr/m 3 9,0 Deponikostnad for m 3 masse (300 kr/tonn) 450 kr/m 3 45,0 SUM (avrundet) Sammenstilling av alternativer I tabell 8-3 er alternativene fra kapittel 8.1 og 8.2 sammenlignet med kostnaden for demonstrasjonsprosjektet for våtmekanisk rensing. Tabell 8-3 Alternative kostnader for håndtering av m 3 forurensede sedimenter Beskrivelse Enhetskostnad Kostnad mill. kr Våtmekanisk rensing, inkl. mobilisering/demobilisering og deponering av forurenset fraksjon på NOAH Langøya Plassering i deponi ved Pir II inkl. mobilisering/demobilisering, stabilisering og andel av kostnad for å bygge deponiet Deponering på NOAH Langøya inkl. avvanning, lasting og transport kr/tonn) 710 kr/m kr/m kr/m 3 72 Som det fremgår av tabellen kommer stabilisering kombinert med deponering rimeligst ut. Dersom lokal deponering og eventuelt stabilisering ikke er aktuelt, viser tabellen at behandling bør kunne vurderes ved et stort tiltaksprosjekt. Kostnaden for rensing og deponering ved for eksempel NOAH Langøya er omtrent i samme størrelsesorden. Hvis en ikke har noen mulighet for å etablere et lokalt deponi kan en kombinasjon av rensing (reduserer mengde som skal deponeres) og deponering på Langøya være et alternativ. Side 18

23 9 KONKLUSJON Demonstrasjonsprosjektet viser at separasjonsteknologi fungerer som behandlingsmetode for forurensede havnesedimenter fra Trondheim havn. Metoden bør også fungere på lignende typer forurensede sedimenter andre steder i Norge. Etter behandlingen er sedimentene skilt i fem fraksjoner. De tre groveste fraksjonene (grov masse, fin grus og sand) som utgjør ca. 70 % av den totale mengden har hatt en høy renhetsgrad, dvs. lavt innhold av miljøgifter. De har ikke vært fullt så rene at de kan brukes som ren jord på land eller dumpes fritt i fjorden, men konsentrasjonene har ikke ligget langt over hva som er tillatt. Det eneste unntaket er TBT som ligger høyt over hva som er tillatt i forbindelse med dumping i fjorden. Dette er et generelt problem fordi grensene er satt svært lavt for TBT. Ved ytterligere tilpasninger av behandlingsanlegget, forventes rensegraden å bli forbedret. De resterende to fraksjonene (finstoff og organisk materiale) utgjør ca. 30 % av den totale mengden som er renset, men har hatt et høyt innhold av miljøgifter, % av alle tungmetaller og % av de organiske miljøgiftene (PAH, BaP og PCB). Rensingen har med andre ord oppnådd å redusere mengden sedimenter som må deponeres i strandkantdeponiet med ca. 70 %. Det har imidlertid ikke vært mulig å få de tre groveste fraksjonene så rene at de kan brukes fritt. Typisk bruk for rensede masser vil kunne være dekkmasser i deponier eller til veibygging og støyvoller. Det kreves en risikovurdering og godkjennelse fra miljømyndighetene før massene kan brukes til dette. Hvis en klarer å få massene så rene at de oppfyller kravene til ren jord så bør de kunne omsettes til lignende priser som samme type masser fra et pukkverk. Det betyr at salg av rene masser kan gi en inntekt som dekker opp til % av rensekostnaden. Demonstrasjonsprosjektet har vært for lite for å gi en realistisk pris på hva rensingen koster. Anslaget som er gjort for et større kommersielt renseprosjekt antyder en pris på 710 kr/m 3 (395 kr/tonn) inkludert deponering av 30 % restfraksjon på eksternt godkjent deponi (NOAH Langøya, eller lignende), eksklusive mudring. Prisen vil imidlertid være lavere hvis en har tilgang til en gunstig lokal deponeringsmulighet som for eksempel i Trondheim havn. Om våtmekanisk rensing av forurensede sedimenter vil bli brukt i Norge er avhengig av hva andre alternative tiltak koster. Hvis deponering er forholdsvis rimelig, vil våtmekanisk rensing ha vanskelig for å konkurrere. Imidlertid er det etter hvert vanskelig å finne deponiplasser i mange av de større byene og havnene for forurensede sedimenter. Hvis en ser på nytten av den våtmekaniske rensingen så bidrar den til å redusere mengden av sedimenter som må deponeres og derved behovet for deponier. Rensingen gir samtidig også rene eller tilnærmet rene masser som kan brukes til forskjellige formål. Side 19

24 10 REFERANSER /1/ Pilotprosjektet i Trondheim havn; Utførte arbeider. Renseprosjektet. Delrapport nr.: , rev. 0, februar /2/ USEPA; Bergmann USA Soil Sediment Washing Technology, Application Analysis Report. EPA-540/AR-92/075, September /3/ Pilotprosjektet i Trondheim havn; Kost-nytte vurdering for mudring og stabilisering, rapport nr.: , rev. 02 datert /4/ SFT (Statens forurensningstilsyn). Risikovurdering av forurenset grunn. Veiledning 99:01A, /5/ SFT (Statens forurensningstilsyn). Veileder for håndtering av forurensede sedimenter. TA-1979/2004. /6/ Pilotprosjektet i Trondheim havn; Renseteknologi, rapport nr.: , rev. 0 datert Side 20

25 11 ORDLISTE Ord Forklaring BaP CDF Deponi Filteraske Forurensede sedimenter Mudring PAH PCB Stabilisering TBT Strandkantdeponi Tilstandsklasser Benzo(a)pyren. Et av stoffene som inngår i PAH. Benz(a)pyren regnes som det mest kreftfarlige av alle PAH. Confined Disposal Facility. Et deponi for forurensede sedimenter der potensielle utslipp fra deponert materiale holdes under kontroll. Et permanent disponeringssted for avfall ved deponering av avfall på eller under bakken (ref. Avfallsforskriften). Aske som fanges opp på luftfilter fra forbrenningsanlegg (for eksempel på posefilter eller elektrofilter). Sedimenter (masser på sjøbunn) som inneholder miljøgifter i konsentrasjoner som overskrider naturlig bakgrunnsnivå (se også tilstandsklasser). Mekanisk eller hydraulisk (pumping) fjerning av sediment fra sjøbunnen. Polysykliske aromatiske hydrokarboner. En miljøgift som dannes ved ufullstendig forbrenning av hydrokarboner. Polyklorerte bifenyler. En miljøgift som bl.a. har vært brukt i transformatoroljer, maling og som tilsats i betong. Noen PCB-forbindelser har lignende egenskaper som dioksiner. Bruk av PCB er i dag forbudt i Norge. Tilsetting av bindematerial til forurensede sedimenter. Et typisk bindematerial er sement. Bindematerialet limer sedimentpartiklene sammen og gir en økt bæreevne og en redusering av muligheten for miljøgifter å lekke ut. Et deponi for forurensede sedimenter som er etablert i strandkanten over grunnvannsspeilet. Tributyltinn. En miljøgift som blant annet har vært brukt i mange år som antibegroingsmiddel på skipskrog. TBT er nå ved å fases ut (forbys) og skal erstattes av mer miljøvennlige antibegroingsmiddel. Inndeling av sedimenter med henblikk på innhold av miljøgifter utarbeidet av Statens forurensningstilsyn (SFT). Det finnes fem tilstandsklasser (I til V). Tilstandsklasse I er sedimenter med konsentrasjoner av miljøgifter som ligger på naturlig bakgrunnsnivå. Tilstandsklasse V er meget sterkt forurenset sediment. Tungmetaller Definisjon på metaller som har en densitet som er høyere enn 5 g/cm 3. Våtmekanisk rensing Et renseanlegg som separerer de forurensede sedimentene i forskjellige fraksjoner avhengig av kornstørrelse. Grunntanken er at miljøgiftene binder seg i hovedsak til fineste fraksjonene (silt og leire) og at de øvrige grovere fraksjonene (sand, grus og stein) er relativt rene. De rene fraksjonene kan gjenbrukes og de forurensede må deponeres. - o0o - Side 21