Håndbok for stabilisering og solidifisering av forurensede sedimenter

Transkript

1 Håndbok for stabilisering og solidifisering av forurensede sedimenter

2 Rapporttittel: Rapporttype: Dato første utsendelse: Håndbok for stabilisering og solidifisering av forurensede sedimenter Prosjektrapport (Utkast) Rev.nr. /dato: Revisjonsomfang: 1,

3

4 INNHOLD 1 INNLEDNING Generelt 1 2 STABILISERING OG SOLIDIFISERING Hva er stabilisering og solidifisering? Hvorfor stabilisere og solidifisere forurensede sedimenter? Hensikt og avgrensning av håndboken Prosjektgjennomføring 4 3 SØKNADSPROSESS OG NØDVENDIGE TILLATELSER PLANLEGGING OG PROSJEKTERING Vurdering av metode og funksjonskrav Karakterisering av mudremasser og deponiområdet Etablering av bindemiddelresept Prosjektering av deponi og barriere Avslutning av deponiet Vurdering av utslipp fra deponiet Miljøbudsjett Anskaffelse av tjenester for stabilisering Metoder for stabilisering Oppfølging i anleggsperioden Rapportering og dokumentasjon fra anleggsperioden Sluttrapportering etter gjennomførte tiltak HMS 28 5 ETTERKONTROLL Overvåking av miljøtilstand 29 6 REFERANSER VEDLEGG Vedlegg A: Preparering av materiale før testing

5 1 INNLEDNING 1.1 Generelt Denne rapporten er en del av prosjektet Renere havnesediment i Trondheim som er et oppfølgingsprosjekt til Pilotprosjektet i Trondheim havn. Pilotprosjektet foregikk i perioden 2002 til Prosjektet er hovedsakelig finansiert av Klima- og forurensningsdirektoratet (tidligere Statens forurensningstilsyn, SFT) med delfinansiering fra Trondheim Havn og NGI. Prosjektet er utført i samarbeid mellom Trondheim Havn, Rambøll, Skanska, DNV og NGI. I forbindelse med Pilotprosjektet i Trondheim havn ble det etablert et strandkantdeponi ved utløpet av Nidelva som er oppfylt med forurensede sjøsedimenter. Deler av de innfylte sedimentene er stabilisert med sement samt sement og filteraske fra Norske Skog. De stabiliserte massene er hovedsakelig plassert i randsonen av deponiet. Det er gjennomført omfattende undersøkelser både i laboratorium og i felt for å dokumentere fysiske og kjemiske effekter som følge av stabiliseringen. Det er senere etablert deponier med stabiliserte forurensede sedimenter i Hammerfest og i Bærum. Begge disse prosjektene er utført i samarbeid med forskningsprosjektet STSO-Stabilisering og solidifisering av forurenset masse. Det har vært knyttet stor interesse til stabilisering som metode. Resultatene fra Pilotprosjektet i Trondheim havn og fra STSO-prosjektet representerer en omfattende dokumentasjon og et godt erfaringsgrunnlag med stabilisering av forurensede sedimenter. Erfaringene fra dette arbeidet er lagt til grunn for denne håndboken som er ment som et hjelpeverktøy for planlegging, gjennomføring og oppfølging av nye stabiliseringsprosjekter i Norge. Rapporter som er produsert i de to prosjektene er presentert på nettsidene og 2 STABILISERING OG SOLIDIFISERING 2.1 Hva er stabilisering og solidifisering? Stabilisering og solidifisering (heretter omtalt som stabilisering) innebærer at man gjennom å tilsette bindemidler til massene oppnår et materiale som binder forurensningen bedre enn sedimentene i seg selv (stabilisering), samtidig som massene får økt styrke ved at de kapsles inn i en fast struktur (solidifisering). Stabilisering: Teknologier som kjemisk reduserer farepotensialet til et avfall * ved å omdanne forurensningen til en mindre løselig, mobil eller toksisk form. De fysiske egenskapene og håndteringen av avfallet blir ikke nødvendigvis forandret av stabilisering. Solidifisering: Teknologier som innkapsler avfallet, og danner et solid materiale, og ikke nødvendigvis innebærer en kjemisk interaksjon mellom forurensningen og de solidifiserende additivene. Produktet av en solifidisering, kan være en monolittisk blokk, et leirlignende materiale, granulære småpartikler, eller noen annen fast fysisk form. (Definisjon i henhold til U.S. EPA, Solidification/Stabilization Resource Guide, 1999 /1/) * NB! Stabiliserte/solidifiserte sedimenter vil normalt ikke bli definert som avfall. Side 1

6 Selve teknikken er kjent fra grunnforsterkning i områder med dårlige geotekniske grunnforhold. Ved anvendelse av metoden på forurensede sedimenter er hensikten å oppnå redusert utlekking av miljøgifter, og å etablere ny stabil grunn. Metoden foregår i dag ved at sedimenter mudres og plasseres i et standkantdeponi hvor det tilsettes sement og eventuelt tilsetningsstoffer. Det arbeides med å utvikle teknologier hvor sedimentene kan tilsettes sement og bindemidler direkte på sjøbunnen, men dette er fortsatt på forsøksstadiet og omfattes ikke av denne håndboken. 2.2 Hvorfor stabilisere og solidifisere forurensede sedimenter? Fordelen med stabilisering som tiltaksløsning for håndtering av forurensede sedimenter, er at metoden muliggjør gjenbruk av et problemmateriale som har dårlige fysiske og kjemiske egenskaper. Lokal gjenbruk av sedimentene for erverv av ny grunn kan medføre en økonomisk gevinst, i tillegg til den miljømessige gevinsten som kort transportbehov gir. Stabilisering fører til økt styrke i massene slik at det nyetablerte arealet kan tas i bruk raskere. Økt styrke medfører også reduserte setninger og dermed mindre vedlikeholdsbehov samt mindre utpressing av forurenset porevann. Lavere permeabilitet fører til redusert transport av miljøgifter fra deponiet. Stabilisering av forurensede sedimenter er særlig aktuelt i områder hvor det er definert et mudringsbehov. Disponering av mudringsmassene i et strandkantdeponi for utvikling av et nytteareal kan da være en fordelaktig løsning. Hvorvidt det er nødvendig å stabilisere massene vil avhenge av massenes fysiske kvalitet og/eller behovet for å redusere transport av forurensning fra de deponerte massene. I denne håndboken skilles det mellom begrepene utlekking og forurensningstransport. Med utlekking menes resultater fra utlekkingsforsøk i laboratoriet. Med forurensningstranport menes total mengde miljøgifter som kan transporteres ut fra deponiet. Merkostnadene ved tilsetning av bindemidler må vurderes i forhold til gevinsten ved reduserte vedlikeholdskostnader i tillegg til den miljøgevinsten som oppnås. Eksempel på slike kost-nytte vurderinger er beskrevet i rapport /2/ fra Pilotprosjektet i Trondheim havn. 2.3 Hensikt og avgrensning av håndboken Denne håndboken er tenkt å være et verktøy og en støtte ved planlegging og gjennomføring av fremtidige prosjekter som omfatter stabilisering av forurensede muddermasser. Håndboken kommer med andre ord til anvendelse etter at sedimenttiltak er vurdert og valgt i henhold til veileder TA 1979/2004 Veileder for håndtering av forurensede sedimenter (Håndteringsveilederen) /3/ (under revisjon) som er et styrende dokument i sedimentsaker. Håndteringsveilederen beskriver undersøkelsesbehov av forurenset lokalitet og vurdering av tiltaksbehov som denne håndboken ikke går nærmere inn på. Denne håndboken tar for seg aktiviteter etter at et deponiområde er valgt. Det er derfor forutsatt at kommunens planprosess er gjennomført og at området som tenkes benyttet til deponi er regulert til formålet. I tillegg forutsettes det at nødvendige undersøkelser for å vurdere om deponiområdet er egnet for utfylling er foretatt. Side 2

7 Håndboken omfatter anbefalinger knyttet til alle faser i et stabiliseringsprosjekt: Anbefalinger til undersøkelser for prosjektering Anbefaling til søknadsprosess for innhenting av nødvendige tillatelser Anbefalinger for vurdering av forurensningstransport Anbefaling til oppfølging og kontroll før, under og etter etablering av deponi I tillegg gis eksempler fra utførte prosjekter i Norge. En overordnet sjekkliste for punkter som bør sjekkes ved planer om etablering av deponi for forurensede sedimenter er gitt i Tabell 1. Tabell 1: Punkter som bør avklares ved planer om etablering avdeponi for forurensede sedimenter Tema Spørsmål JA NEI Regulering Arkeologi Grunnforhold Arealbruk Er deponiområdet regulert til formålet? Er plasseringen av deponiet vurdert i forhold til sikkerhet for båttrafikk? Må det tas hensyn til arkeologiske forhold/kulturminner i deponiområdet? Er grunnforholdene på deponiområdet egnet til utfylling (lokal og regional stabilitet)? Tilfredsstiller etablering av deponi krav til framtidig arealbruk? Det påregnes at det vil bli begrensninger knyttet til graving og disponering av gravemasser i deponiområdet etter at deponiet er avsluttet. Dette må noteres i matrikkelen. Er dette akseptabelt? Side 3

8 2.4 Prosjektgjennomføring Gjennomføringen av stabiliseringsprosjekter vil bestå av en søknadsfase, planleggings- /prosjekteringsfase, en utførelsesfase og en etterkontrollfase. De ulike fasene med tilhørende aktiviteter er skissert i Figur 1. Søknad og tillatelser Planprosess ferdig. Området ferdigregulert Overordnet søknad om utførelse av tiltaket og innhenting av nødvendige tillatelser Endelig søknad med resultater fra prosjektering Planlegging og prosjektering Vurdering av metode og funksjonskrav Karakterisering av mudremasser Testing av materiale Kartlegging av grunnforhold i deponiområde Etablering av bindemiddelresept Detaljplanlegging og beskrivelse av utførelse for stabilisering, barriere, og avslutning av deponiet Vurdering av utslipp fra deponiet Miljøbudsjett Utførelse Anskaffelse av tjenester Optimalisering/justering av utførelsesmetodikk Oppfølging og overvåking i anleggsperiode Rapportering i anleggsperiode Etterkontroll Overvåking etter anleggsperioden Rapportering av overvåkingsdata Vurdering av status og revidering av overvåkingsprogram Figur 1: Skjematisk framstiling av prosjektgjennomføring i et stabiliseringsprosjekt Side 4

9 3 SØKNADSPROSESS OG NØDVENDIGE TILLATELSER For etablering av deponi for forurensede sedimenter er det nødvendig å søke om tillatelse fra ulike myndigheter. Nødvendige tillatelser for håndtering av forurensede sedimenter er beskrevet i kapittel 8 i Håndteringsveilederen /3/, og er kort listet opp nedenfor. Følgende tillatelser må være innhentet fra ulike myndigheter: Kommune; For utfylling i sjø fra land må det gis tillatelse i henhold til Plan- og bygningsloven (PBL). Området som skal benyttes for deponi må være regulert til formålet, eventuelt må det søkes om en omregulering i henhold til Plan- og bygningsloven. Fylkesmannens miljøvernavdeling: Tillatelse til disponering av forurensede sedimenter gis i henhold til forurensningsforskriftens kapittel 22 og Forurensningsloven. Kystdirektoratet: Tillatelse til tiltaket gis i henhold til Havne- og farvannsloven. I spesielle tilfeller kulturminnemyndighet i Fylkeskommunen: Tillatelse gis i henhold til Kulturminneloven. Søknader til miljømyndighetene utarbeides iht Håndteringsveilederen /3/. En oppsummering av krav til søknad er gitt i Tabell 2. For etablering av et strandkantdeponi med stabilisering må det påregnes en utdyping av søknad til miljømyndighetene og disse er uthevet i Tabell 2. Det stilles krav om en risikovurdering som dokumentasjon i en søknad til miljømyndighetene for etablering av deponi /3/. Risikovurderingen må være relatert til den planlagte arealbruken, og det må forventes at risikovurderingen må revideres dersom områdets arealbruk skal endres. Det må påregnes begrensninger knyttet til graving og disponering av gravemasser fra deponiområdet enten massene er stabilisert eller ikke. Side 5

10 Tabell 2: Krav til innhold i søknad til miljømyndigheter basert på Håndteringsveilederen /3/. Anbefalte utdypninger i søknaden for STSO-konstruksjoner er uthevet under beskrivelse/omfang. Tema i søknaden Beskrivelse / omfang Opplysninger om søker Søkers navn, kontaktinformasjon, foretaksnummer og kommune Bakgrunn for det omsøkte tiltaket Begrunnelse av tiltaket og forslag til miljømål Resultater av undersøkelser og beskrivelse av lokaliteten (mudringsområde og deponeringsområde) Beskrivelse av metodikk og resultat av risikovurdering. Miljøbudsjett Tiltakets omfang Tiltaksmetodikk Transport Disponeringsløsning: Etablering av strandkantdeponi Stabilisering av masser i deponi Avbøtende tiltak Tidsplan Overvåking og sluttkontroll Lokalitetsinformasjon (sjøkart/kartskisse) Forurensningstilstand i mudringsområde og deponiområde. Aktive og/eller historiske forurensningskilder, naturforhold, kulturminner, status i forhold til kommunens planer, tiltakets betydning for rekreasjon, fiske m.m. Resultat av spredning av forurensning i mudringsog deponeringsområdet før og etter tiltak i hht risikoveilederen Mengde masse som skal mudres/deponeres. Arealer som omfattes av tiltaket Beskrivelse av gjennomføring av tiltak (mudring, deponering, stabiliseringsmetodikk) Beskrivelse av transportmetode og sikringstiltak Beskrivelse av avvanning av sedimentene Utlekkingspotensial miljøgifter, type barriere Geoteknisk vurdering Avslutning av deponi (toppdekke) inklusive overvannssystem Begrunnelse for stabilisering; etterbruk og grad av stabilisering Karakterisering og beskrivelse av sedimenter og valgte bindemidler/tilsetningsstoffer Vurdering resultater fra innledende utlekkingstester og samlet forurensningstransport fra stabilisert og ustabilisert masse Beskrivelse av tiltak for å forebygge og redusere forurensningsspredning Gjennomføringsplan Beskrivelse av overvåking av tiltaket og deponiet og hvordan sluttkontroll av mudringsområdet skal gjennomføres. Overvåkingsprogram må ligge ved søknad Søknadsprosessen mot de aktuelle myndigheter kan ofte utføres parallellt med prosjektering av tiltaket. Innholdet i søknaden må til en hver tid følge de aktuelle krav i gjeldende lover og forskrifter. Side 6

11 4 PLANLEGGING OG PROSJEKTERING 4.1 Vurdering av metode og funksjonskrav Metodens egnethet Det er en rekke forhold som bør tas med i betraktning når et deponi med stabiliserte masser skal planlegges. Punkter som må vurderes før prosjektering av tiltaket igangsettes er gitt i Tabell 3. Dersom flere av punktene i sjekklisten besvares med JA, kan videre planlegging og prosjektering av tiltaket med stabilisering være aktuelt. Tabell 3: Sjekkliste for vurdering av stabilisering ved aktuell lokalitet. Spørsmål: JA NEI Er det behov for økt bæreevne på det utfylte området på grunn av områdets planlagte anvendelse? Vil stabilisering gi økt bæreevne for massene og øke anvendelsen av det utfylte området? Er massene egnet for stabilisering (vanninnhold, innhold av organisk materiale, langtidseffekter)? Vil stabilisering redusere transport av miljøgifter til resipient? Er tiltaket kostnadseffektivt sett i forhold til andre aktuelle tiltak? Funksjonskrav Ved innkjøp av tjenester anbefales det generelt at det stilles krav til funksjon heller enn spesifikk beskrivelse av utførelse. Forslag til sjekkliste med områder hvor funksjonskrav må defineres er gitt i Tabell 4. Dette er funksjonskrav som må inngå i en detaljprosjektering av tiltaket. Tabell 4: Oversikt over aktuelle funksjonskrav for stabilisert deponi Type krav Funksjonskrav Oppbygging av deponi Styrkekrav Forurensnings transport utlekking Plassering av deponi og utforming av barriere. Krav settes til barriere i forhold til arealbruk på og rundt deponiet. Påvirkning av strømningsforhold i sjø som følge av etablering av deponi Høyde på avsluttet deponi. Innfyllingshøyde for forurenset sediment Omfang av stabilisering, stabilisering av alle mudrede masser eller kun i enkelte nivåer (semistabilisering) el. randstabilisering Avslutning av deponiet. Valg av toppdekke og overvannssystem. Behov for et gravbart overdekningslag. Krav til styrke på stabilisert masse besluttes i forhold til framtidig arealbruk Forurensningstransporten ut fra deponiet skal ikke overskride stedspesifikke krav. Utlekking vurderes i forhold til tidevannspåvirkning, saltvann-og ferskvannspåvirkning, etablering av randsonestabilisering, toppdekke, permeabilitet i eksisterende sjøbunn, strømningsforhold etter avsluttet deponi Side 7

12 Type krav Utførelse Langtidseffekter Funksjonskrav Krav til framdrift, HMS (arbeidstid, støy, støv), homogenitet ved innblanding, sikringstiltak og dokumentasjon Hvilke klimatiske krav gjelder (herding, fryse-tine egenskaper) Vurdering av langtidseffekter mht styrke (eks. forvitring) Oppbygging av deponi knyttet til arealbruk Reguleringsbestemmelser vil legge føringer for hvordan deponiet vil se ut etter avslutning. Prosjektering av deponi avhenger av områdets etterbruk. Barrieren må tilfredsstille krav til utlekking som vil være styrt av krav fra miljømyndighetene. Overdekningslaget prosjekteres slik at gjennomtrengning av overflatevann begrenses. Behovet for et gravbart overdekningslag må ta høyde for eventuell bebyggelse og etablering av nødvendig infrastruktur og installasjoner på deponiområdet. Generelt bør en detaljprosjektering av et deponi inneholde følgende: Kartgrunnlag med terreng- og bunnkoter Geoteknisk vurdering Plantegninger med prosjekteringsområde, riggområde, adkomst og inntilliggende konstruksjoner Målsatte byggetegninger med beskrivelse av utførelse Konstruksjon med beskrivelse av barrierer Fyllingshøyde i forhold til tidevann Beskrivelse av stabiliseringsmetode, utstyr samt mengde og type bindemiddel Avslutning av deponi (høyde, topplag) Styrkekrav Planlagt bruk av deponiet vil være styrende for styrkekravene til de stabiliserte massene. Det kan være ulike behov knyttet til massenes styrke avhengig av om det stabiliserte området skal anvendes til friareal/park, lager for containere eller om området skal bebygges. Styrke måles normalt som enaksial trykkstyrke (kpa). Et styrkekrav (enaksial trykkstyrke) på minst 100 kpa på stabilisert masse er ofte benyttet. Til sammenligning har betong en trykkstyrke på til kpa. Erfaringsmessig vil trykkstyrke lavere enn 100 kpa gi så store begrensninger i senere utnyttelse av området at det vurderes lite egnet. Samtidig bør det ikke tilsettes så mye sement/bindemiddel at massene ikke er gravbare. Kostnader ved stabilisering øker med økende krav til styrke på grunn av økt behov for bindemidler og lengre innblandingstid. Anbefalte tester og vurderinger er beskrevet i kap Forurensningstransport Krav til permeabilitet og utlekking vil være styrt av krav fra miljømyndighetene. I tillegg til stabiliseringsgrad og metode, vil utforming av deponiets barriere ha stor betydning for den Side 8

13 samlede transport av miljøgifter fra et stabilisert deponi.ved etablering av strandkantdeponi med stabiliserte forurensede masser må følgende momenter vurderes med henblikk på forurensningstransport: Partikkel- og forurensningstransport. Hydrogeologiske vurderinger i forhold til inn- og utstrømning i deponiet, herunder tidevannsforskjeller, innstrømming av overvann samt permeabilitet i barriere og stabiliserte masser. Fyllingshøyden for forurenset og stabilisert sediment må vurderes i forhold til tidevannsforskjeller. Det anbefales generelt ikke å fylle over middelvannstand for å unngå varierende redoksforhold i de forurensede massene. Deponiets påvirkning av lokale strømforhold. Vurdering av strømforholdene i område før og etter etablering av deponi. Disse vurderingene forutsetter kjennskap til utlekking fra sedimentet før og etter stabilisering. I tillegg må permeabilitet av stabilisert sediment og filterlag være kjent. Anbefalte tester og vurderinger er beskrevet i kap og Langtidseffekter Pr i dag er det begrenset erfaring med hensyn på langtidseffekter fra slike stabiliserte konstruksjoner. Det er kjent at vekslende frysing og tining kan påvirke permeabiliteten og styrken i noen tilfeller. Vannstanden inne i et slik deponi vil stabiliseres omkring middelvann og vil i noen grad vil fluktuere med tidevannet i filtersonen (ytterkant av deponiet). Ved å begrense høyden på de stabiliserte massene i deponiet til under middelvann vil vekslende fryse-tinepåvirkning begrenses. Dette vil også føre til mer stabile kjemiske betingelser, og vil være å anbefale. I tillegg må massene sikres ved å etablere en barriere med en filtersone, som beskrevet i kapittel Karakterisering av mudremasser og deponiområdet Kartlegging og karakterisering av mudringsmasser Mudrede masser som skal fylles inn i deponiet skal være dokumentert i hht gjeldende regelverk. Minimumskrav til dokumentasjon er gitt i forurensningsforskriftens kapittel 22 /4/. Forundersøkelsene skal dokumentere hvilke stoffer som er tilstede i massene og hvilke forurensningskomponenter som er styrende. Stoffer med konsentrasjoner som overskrider grense for farlig avfall skal ikke fylles i deponiet. Det må tas prøver av mudringsmassene for å komme frem til riktig resept av bindemiddel som er nødvendig for å oppnå ønsket styrke og permeabilitet i massene. Slike undersøkelser må utføres i hvert enkelt prosjekt, da effekten av stabilisering varierer mye avhengig av sedimentkvaliteten. Det er viktig at prøver for slike laboratorietester er representative for de massene som skal fylles inn og stabiliseres i deponiet. Prøvematerialet som skal benyttes i laboratorietestene må dokumenteres særskilt. Analyseprogrammet bør tilpasses den lokale forurensningssituasjonen. Men må tilfredstille gjeldende forskrifter og eventuelle spesielle krav fra Klif eller Fylkesmannen. Det vil ofte også være aktuelt å analysere på flere sporelementer som kan påvirke utlekkingen (eks. tilgjengelig sulfid (AVS). Side 9

14 Massene som skal fylles inn i deponiet må også klassifiseres med hensyn på følgende fysiske parametre: Organisk innhold (TOC) Kornfordeling (fullstendige kornfordelingskurver) Prosentvis innhold av leire (tas ut fra kornfordelingskurvene) Vanninnhold Permeabilitet til ustabilisert sediment (det kan gjøres en grov beregning ut i fra kornfordelingskurver) Karakterisering av vann brukt i eksperimenter Det kan være hensiktsmessig å benytte sjøvann fra den aktuelle deponilokaliteten for laboratorietesting av styrke og permeabilitet. Sjøvannet bør da også benyttes i utlekkingstestene. Det er viktig at det tas ut store batcher vann som er representative for lokaliteten. Vannet må analyseres for de samme organiske og uorganiske parametre som valgt analyseprogram for sedimentet Kartlegging av deponiområdet I henhold til håndteringsveilederen /3/ må blant annet miljøtilstanden, områdestabilitet og strømningsforhold ved sjøbunnen i deponiområdet vurderes. Minimumskrav til sedimentundersøkelser i mudrings- og dumpeområdet er gitt i forurensningsforskriftens kapittel 22 Mudring og dumping /4/ og i risikoveilederen TA-2802/2011 /7/. Undersøkelsene omfatter fysisk og kjemisk karakterisering av masser ved deponilokaliteten før innfylling av mudremasser. 4.3 Etablering av bindemiddelresept Karakterisering av bindemidler Bindemiddel benyttet til stabilisering kan bestå av kun sement eller en kombinasjon av sement og andre tilsetningsstoffer. Valg av aktuelle bindemidler for laboratorietesting gjøres ut i fra forventet effekt i tillegg til en vurdering av pris og tilgjengelighet på materialet. Eksempler på ulike typer sement og tilsettingsmateriale med forventede effekter /2/ er gitt i Leverandører av sement skal kunne dokumentere det kjemiske innholdet i sementen i form av deklarasjonsskjema/datablad. I tillegg anbefales det at innholdet i sementen dokumenteres med det samme analyseprogrammet som valgt for mudringsmasser, se kapittel Innhold i eventuelle tilsettingsmaterialer som benyttes sammen med sement må også dokumenteres tilsvarende. Dokumentasjon av eventuelle restprodukter som ønskes benyttet som tilsetningsstoff bør være mer omfattende enn for kommersielle produkter, da restprodukter normalt har større variasjon i innhold Bestemmelse av mengde bindemiddel Hensikten med denne undersøkelsen er å optimalisere mengde bindemiddel (sement + eventuelle tilsetningsstoffer) som er nødvendig for å oppnå ønsket styrke og permeabilitet i det stabiliserte materialet. Utførte forsøk i STSO-prosjektet /5/ viser at det kan være store forskjeller i styrkeutvikling i ulike sedimenter etter stabilisering som oppsummert i Tabell 5. Det bemerkes at tabellen oppsummerer de forskningsresultater som er utført og ikke er en generell anbefaling av hvilke bindemidler som anbefales benyttet. Side 10

15 Generelt oppnås god styrke ved stabilisering av sedimenter som består av sand med lavt organisk innhold og et vanninnhold (wc) mindre enn 100 %. Sedimenter med høyt vanninnhold og høyt organisk innhold er vanskelige å stabilisere med sement alene. Generelt vil tilsetning av egnet slagg (masovnslagg) gi en god styrkeutvikling. I STSO-prosjektet ble Merit som er et kommersielt slaggprodukt benyttet. Spesielt øker styrken over en lengre tidsperiode når sement og masovnsslagg kombineres. Andre tilsetningsstoffer ble også testet i prosjektet. Også disse viste økt styrkeutvikling, men i mindre grad enn Merit. Ved høye konsentrasjoner av organisk forurensning kan tilsats av aktivt kull gi gode resultater mhp redusert utlekking. Valg av resept bør vurderes ut i fra en kost-nytte vurdering. Resepten må tilfredsstille både funksjonskravet for styrke, medføre redusert forurensningstransport (permeabilitet x utlekking) og samtidig være prismessig akseptabel. Det er økonomisk gunstig å begrense mengde bindemiddel, samt at det vil være tidsbesparende i forbindelse med den praktiske innblandingen. Generelt anbefales ikke dosering av sement under 100 kg/m 3 /5/ men under gunstige forhold kan mengden sement reduseres ned mot 50 kg/m 3, eventuelt i kombinasjon med tilsetningsstoffer. Bruk av flere typer tilsetningsstoffer er ofte fordyrende i selve innblandingsprosessen. Det er også en fordel at sement og tilsetningsstoffene har omtrent samme egenvekt for å oppnå et homogent sammensatt bindemiddel og mer effektiv innblanding. Hvis det skal brukes en blanding av flere typer tilsetningsstoffer bør denne derfor være blandet på forhånd slik at blandingen kan tilsettes i en operasjon. Side 11

16 Tabell 5: Erfaringsdata for bindemiddelresepter i STSO-prosjektet /2/. Type Materiale Sedimenttype Grov (sand, lavt innhold av organisk materiale og vanninnhold <100 %) Fin (leire, høyt innhold av organisk materiale og vanninnhold >100 %) Effekt ved stabilisering Øke styrke Redusere permeabilitet 3) Redusere utlekking 4) av tungmetaller Redusere utlekking 4) av TBT 1) Redusere utlekking 4) av PAH 2) Øke styrke Redusere permeabilitet 3) Redusere utlekking 4) av tungmetaller Redusere utlekking 4) av TBT Redusere utlekking 4) av PAH 2) St sement Nd /0/ /+ + /0/+ FA sement Nd /0/ /+ + /0/+ Binde- Industri Nd /0/ /+ + /0/+ middel sement Sulfat re Nd /0/ /+ + /0/+ sement Flyveaske Nd CKD Nd Gips Nd Slagg* Nd /+ 0 0 Tilsetning Jernsulfid Nd Aktivt Nd nd karbon Mikrosilika Nd Sand Nd Negativ effekt 1) Materiale med lavt innhold av TBT fra start 0 Ingen eller lav effekt 2) Avhenger av PAH type + Positiv effekt 3) Porøsitet og permeabilitet vil avhenge av kornfordeling og ++ Meget positiv effekt følgelig blandingsforhold og herdeprosess Nd Ikke dokumentert i eksperimenter * Slaggtypen Merit er benyttet i tester. Merit er en type granulert masovnsslagg (GGBS). Det er slagg som er blitt kjølt hurtig i vann og får derfor spesielle egenskaper i forhold til vanlig slagg. 4) Utlekking: Resultater fra utlekkingstester i laboratoriet For å kunne bestemme den mest optimale bindemiddelresepten for det aktuelle sedimentet, bør den styrketestes for flere blandingsforhold. Deretter testes permeabilitet og utlekking for prioriterte blandinger. Et eksempel på testplan for å bestemme mengde sement og eventuelle tilsetnings-stoffer er gitt i Tabell 6. Side 12

17 Tabell 6: Eksempel på testplan for valg av bindemidler Mengde sement (kg/m 3 sediment) Mengde tilsetningsstoffer* (kg/m 3 sediment) *Aktuelle tilsetningsstoffer kan være stoffer presentert i Tabell 5 Tilfredsstiller styrkekrav (ja/nei) Testing av permeabilitet og utlekking Etablering av stabiliserte kjerner Aktuelle bindemidler blandes med sedimentet og herdes etter metode beskrevet i vedlegg A. Stabiliserte kjerner lages i henhold til NS-EN Sementprøving Del 1: Bestemmelse av fasthet, kapittel 7 og 8 med følgende avvik: Det etableres sylinderformede kjerneprøver med diameter 50 mm og høyde 100 mm for testing av styrke. Det etableres parallelle kjerner for testing av permeabilitet. Dimensjon av kjerner for permeabilitestesting er ikke standardisert og må tilpasses utstyr til valgt laboratorium. Det anbefales at det i tillegg lages duplikate/triplikate kjerneprøver på et utvalg av prøvene for kvalitetskontroll av resultatene fra styrke og permeabilitetstestene. Alle kjernene herdes i fuktig miljø og i romtemperatur på + 20ºC i 28 dager før testing. Det anbefales i tillegg at et utvalg av kjernene lagres og testes etter 90 dager for å vurdere styrkeutvikling over tid Fysiske tester på stabiliserte kjerner Styrketester utføres på alle de herdete kjernene etter NS-EN Kjerner som gir tilfredsstillende resultater etter styrkestesten, basert på de funksjonkrav som er gitt, testes videre med hensyn på permeabilitet. Erfaringsmessig vil stabilisert materiale ha så lav permeabilitet at standard permabilitetstester ikke gir nok gjennomstrømning. Et eksempel på etablering og testing av kjerner for permeabilitet i forbindelse med STSO-prosjektet er nærmere beskrevet i vedlegg A. Det må i tillegg vurderes om det skal gjøres en vurdering av styrkeutviklingen over tid i de stabilisertre massene. Pr i dag er det lite kunnskap om langtidseffekter ved bruk av stabilisering. I Finland er det gjennomført flere prosjekter som viser at styrkeutviklingen fortsatt er positiv etter flere år. Gjentatt frysing og tining av de stabiliserte massene (fryse-tineeffekt) kan imidlertid påvirke styrke og permeabiliteten negativt og dermed øke utlekkingen fra deponiet. Det bør derfor vurderes om det skal utføres tester på fryse/tine egenskaper for å kontrollere om styrken påvirkes av dette. Testing av fryse-tine egenskaper er utført i STSO-prosjektet /6/. Side 13

18 4.3.5 Kjemisk testing av stabiliserte kjerner Kjerner som viser tilfredsstillende resultater etter både styrke- og permeabilitetstestene testes videre med hensyn på utlekking av miljøgifter. Her skiller man på tester avhengig av formål som beskrevet under de ulike testene. Ristetester benyttes for valg av type og mengde bindemiddel. Diffusjonstester kan benyttes for å få et mer representativt bilde av forurensningstransport. Kolonnetester anbefales normalt ikke for stabilisert materiale Ristetester Ristetesten gir normalt en overestimering av mengde miljøgifer som lekker ut av prøven fordi materialet knuses før testing. Ristetesten er likevel relevant for å vurdere påvirkningen av ulike bindemidler relativt til hverandre. Ristetesten utføres i henhold til NS-EN med forholdet vann/fast stoff på 10 (L/S = 10) Diffusjonstester Permeabiliteten i et stabilisert område er normalt svært lav (K<10 18 m/s) og transport er derfor særlig relatert til sprekker i barrieren, dårlig stabiliserte soner og forvitring av konstruksjon i tillegg til tidevannsbevegelser og diffusjon fra konstruksjonens overflate. Diffusjonstester er tidkrevende tester og må vurderes spesielt mht representativitet for de stabiliserte massene. Eksempel på diffusjonstest er tanktest (NEN 7345) hvor en prøvesylinder med stabilisert materiale senkes ned i en vanntank Analyseprogram for eluat Eluatet fra utlekkingstesten analyseres for uorganiske og organiske parametere i henhold til det samme analyseprogrammet som er valgt for karakterisering av sediment og bindemiddel som beskrevet i kapittel 4.2. I tillegg må fysiske parametere som temperatur, ledningsevne, Eh og ph analyseres. Et eksempel på analyseprogram er vist i Tabell 7. Tabell 7: Eksempel på analyseprogram for eluat etter utlekkingsforsøk. Parameter Prøve Sentrifugert Filtrert Fysisk Temperatur X Eh X Ledningsevne X ph X Organisk PAH (16) X PCB (7) X TBT X TOC X Uorganisk Tungmetaller* X Spormetaller** X * As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn ** Ca, Fe, K, Mg, Na, S, Al, Mn Side 14

19 4.3.6 Vurdering av utlekking for bindelmiddelresept For å vurdere miljøeffekten av stabiliseringen må mengde mobile miljøgifter som påvises ved hjelp av utlekkingstester ses i forhold til endring i permeabilitet for de enkelte prøvekjerner. Det må tas hensyn til miljøgifter som er aktuelle i sedimentet og i eventuelle bindemidler/ tilsettingsmaterialer. Den relative forurensningsfaktor (F) fra de ulike kjernene kan beregnes ved at målt utlekking, C (µg/l) multipliseres med den tilhørende permeabiliteten (K) for den samme prøven, vist i formelen under. F = C x K Forurensningstransporten fra stabiliserte kjerner (F stabilisert ) sammenliknes med tilsvarende forurensningstransport for ikke stabiliserte sediment (F sediment ). Når forholdet mellom F stabilisert og F sediment er mindre enn 1 som vist i formelen under, medfører stabiliseringen redusert transport av forurensning sammenliknet med transport fra ustabiliserte sedimenter. F stabilisert / F sediment < 1 hvor F stabilisert = C stabilisert x K stabilisert og F sediment = C sediment x K sediment Den bindemiddelresepten som gir den laveste F stabilisert gir best effekt av stabilisering når det gjelder å redusere transporten av forurensning fra sedimentet. 4.4 Prosjektering av deponi og barriere Barrieren skal beskytte de stabiliserte massene mot fysisk påvirkning og skal redusere forurensningstransport fra deponiet. I praksis er det snakk om permeable barrierer hvor det tillates en begrenset vanngjennomstrømning, men som holder tilbake partikler. Valg av barriere vil også avhenge av den fremtidige arealbruken for det oppfylte området. I tillegg kan metode for innfylling og for eksempel behov for avvanning ha betydning for valg av barriereløsning Barriere av steinsjeteer Det finnes ingen spesifikke retningslinjer for hvordan slike barrierer skal bygges. Veiledere for dambygging som for eksempel NVEs veileder for små dammer /8/ kan brukes for å innhente råd. En typisk barriere i et strandkantdeponi vil ha et tetningslag nærmest de forurensede (stabiliserte) sedimentene bestående av finkornig materiale (sand) og eventuelt en geotekstil fulgt av et filterlag (for eksempel knust stein) samt et beskyttelseslag ytterst mot sjø bestående av plastret stein. Figur 2 viser hvordan barrieren i strandkantdeponiet i Trondheim havn er utformet. Side 15

20 6 m Vannspeil sjø Plastret stein 1.8 m (gj. snitt tidevannsvariasjon) Støttefylling (knust stein) H = 9 m 1m 1 m 1 m Sand 1.5 m 1 m Vannspeil deponi 5 m Strandkantdeponi med forurensede sedimenter 34 m Geotekstil Figur 2: Eksempel på strandkantdeponi. Deponi i Trondheim havn ved Pir 2 /10/ Når det brukes forskjellige materialer i barrieren må en sikre at forskjellen i kornfordeling for de ulike materialene ikke er for stor. Tetningsmaterialet (D) bør være forholdsvis enskornig (D 60 /D 10 < 1,5) og filtermasssen (d) mer velgradert (d 60 /d 10 > 4). Forholdet i kornstørrelse for tetningsmaterialet (D) og filtermassen (d) bør være: 5 < D 50 /d 50 < 15 og D 15 /d 85 < 5 /9/ Indeksen D 50 viser eksempelvis at 50% av tetningsmaterialet har en kornstørrelse mindre enn den som passerer D 50 i kornfordelingsdiagrammmet. Hvis det ikke er mulig å oppfylle disse kravene, så kan en løsning være å bruke en filterduk (geotekstil) i overgangen mellom forskjellige materialer slik det er vist i Figur 2. Det er imidlertid liten kunnskap om langtidsegenskaper til filterduker, og det er risiko for å skade duken under utlegging og overfylling. Filterduker bør derfor først og fremst brukes som en midlertidig løsning. I mange tilfeller fylles masser som skal stabiliseres direkte inn på innsiden av deponiets barriere. Mudringsmasser vil normalt medføre et overskudd av vann som må føres tilbake til sjø. Dette kan enten gjøres ved at massene pumpes ut og føres tilbake til sjø via et eget filter, eller ved at selve barrieren brukes som filter. I de fleste tilfeller vil det være rimeligst å bruke barrieren som partikkelfilter. Velges en slik løsning må en ha undersøkt på forhånd at miljøgiftene som plasseres i deponiet er bundet til partikler slik at de ikke transporteres tilbake til sjø sammen med overskuddsvannet. Det er vesentlig å huske på at når en barriere dimensjoneres med henblikk på permeabilitet så skjer gjerne slike tester på laboratorium. Når tilsvarende konstruksjon etableres i fullskala må en regne med at det ikke er mulig å oppnå samme tetthet som på laboratoriet. Det bør derfor minst være en sikkerhetsfaktor på 10 (en tierpotens) når en går fra laboratorium til felt. Eksempel: Et grusfilter er testet på laboratoriet og har en permeabilitet på 10-4 m/s. I felt er det beregnet at permeabiliteten bør være ca m/s, dvs. at med en antatt sikkerhetsfaktor på 10 bør grusfilteret være egnet. Side 16

21 God planlegging og kontrollert etablering av barriere er en sentral faktor for hvor vellykket prosjektet vil bli, og vil forenkle prosjektet i ettertid med hensyn til krav til stabilisering, overvåking og etterkontroll Eksempler fra andre barreiereløsninger I prosjektet Kadettangen Promenadebrygge er det benyttet en betongspunt som ytre barriere, spunten er rammet ned i stabile faste sedimenter, vist i Figur 3. De forurensede sedimentene innenfor betongspunten er omsluttet av en geotekstil. Stålspunt kan også benyttes som ytre barriere. Uansett materiale må barriere med spunt prosjekteres ut fra de geotekniske forhold i området. Figur 3: Eksemper barriere med betongspunt. Kadettangen, Bærum /16/. I Hammerfest er forurensede sedimenter innfylt bak en eksisterende fundamentkonstruksjon og stabilisert. De stabiliserte sedimentene (STSO) er lokalisert under bygninger, se Figur 4. I front er det etablert en steinfylling med sikring mot forurensenset sjøbunn under fyllingen. Side 17

22 Figur 4: Eksempel barriere for STSO i Hammerfest /15/. 4.5 Avslutning av deponiet Med tanke på fremtidig bruk vil det i de fleste tilfeller være en fordel at minimum den øverste meteren i deponiet avsluttes med rene masser. Fremtidig infrastruktur i bakken kan da etableres i de rene massene (kabler, VA-anlegg etc.). Det er også ønskelig å redusere mengden av inntrengende overvann. Et tett toppdekke vil beskytte mot inntrenging av nedbør og overvann. Det bør også etableres et eget overvannssystem eller avskjærende grøfter i ytterkant av deponiet for å ikke tilføre vann til deponiet. 4.6 Vurdering av utslipp fra deponiet For et stabilisert område vil det være ulike forhold som kan medføre transport av forurensning ut av deponiet. Forsøk med grunnvannsmodellering utført i STSO-prosjektet/Trondheim havn viser at transporten gjennom et stabilisert område er svært lav, først og fremst på grunn av den lave permeabiliteten i de stabiliserte massene. Figur 5 viser de viktigste faktorene som kan forårsake spredning av forurensning fra et deponi. De ulike transportveiene er kort beskrevet i det videre, inklusive hvilke forhåndsregler som kan tas for å minimere transporten. Side 18

23 Figur 5: Faktorer som kan forårsake spredning av forurensning fra et deponi med stabiliserte masser (basert på /11/). Spredning på grunn av overskuddsvann: Under innfylling av mudringsmassen vil det ofte bli et overskudd av vann på innsiden av barrieren. Det er derfor viktig å vurdere behovet for avvanning av sedimentene. Dersom overskuddsvannet inneholder forhøyede konsentrasjoner av miljøskadelige stoffer, vil det normalt bli stilt krav om rensing før vannet tillates å slippes ut til sjø. Når innfylling i deponiet er avsluttet, bør deponiet tildekkes med et tett toppdekke for å hindre infiltrasjon av regnvann inn i deponiet. Innstrømning av grunnvann i deponiet skal også reduseres. Dette utføres ved å etablere avskjærende grøfter og/eller installere barrierer av impermeabelt materiale på oppstrøms side av deponiet. Tidevannstransport: Et strandkantdeponi vil være påvirket av at tidevannet som vil medføre en viss strømning av vann inn og ut av deponiet. Stabiliserte masser og filtersonen skal ha lav permeabilitet, og grunnvannsstanden vil derfor innstilles omtrent ved middelvann i deponiet. Transport ut av deponiet pågår kun i perioden med utadrettet gradient. Denne effekten kan reduseres ved å etablere en tykk filtersone og ved ytterligere å redusere permeabiliteten til det stabiliserte materialet i randsonen av deponiet. Utlekking: Helt tette deponier medfører svært omfattende og kostbare konstruksjoner, og vil normalt ikke være aktuelle. Det vil ofte være tilstrekkelig at deponiet er konstruert med en permeabel barriere som har til hensikt å begrense transport av vannløst forurensning og holde tilbake partikkelbundet forurensning. Dersom sjøbunnen hvor deponiet etableres er så permeabel at transport kan skje under barrieren og ut i sjøen, kan det være aktuelt å dekke til bunnen i deponiet med et impermeabelt lag. Utpressing av porevann: Utpressing av porevann som følge av komprimering kan medføre store setninger i ustabiliserte sedimenter. Stabilisering fører til reduserte setninger i forhold til et deponi med ustabilisert sediment. Setningene vil skje over tid, men transporten som skjer på grunn av komprimering må ses på som en engangshendelse. Det kan regnes med at setninger i sin helhet består av fortrengning av porevann. Side 19

24 Bioturbasjon: Dyr som lever av organisk materiale i sedimentene bringer forurensning til sedimentoverflaten. Tiltak for å hindre at forurensning spres som følge av bioturbasjon er å etablere et rent beskyttelseslag over forurenset sediment på minst 10 cm. I et stabilisert deponi vil risikoen for bioturbasjon være svært begrenset. Fordamping: Når det mudrede sedimentet er i kontakt med luft, kan flyktige organiske komponenter fordampe til luft. Dette kan unngås ved at sedimentet som er innfylt i deponiet konstant ligger i vannmettet sone. Diffusjon fra konstruksjonen: Diffusjon vil kunne skje mellom konstruksjonen og vannfasen. Transport av miljøgifter ut av deponiet som følge av diffusjon vil være meget liten i forhold til de øvrige transportmekanismene. Diffusjonen kan beregnes ved hjelp av formelverk i Risikoveileder for forurenset sediment /7/, men det kan også være mulig å måle den ved hjelp av en spesiell utlekkingstest (tanktest). Diffusjon er en svært langsom prosess og slike tester tar derfor lang tid (normalt to måneder) og er forholdsvis kostbare Eksempler på transportberegninger Trondheim havn I Pilotprosjektet i Trondheim havn ble det utført ulike beregninger og målinger for transport ut av deponiet. Vannbalansen i deponiet er målt i en rekke brønner og det er utført grunnvannsmodellering ved hjelp av programmet Modflow for å simulere vanntransport ut av deponiet /12/. Verktøyet er et tredimensjonalt modelleringssystem for grunnvannsstrømning og forurensningtransport. Ved bruk av et grafisk brukergrensesnitt (Visual Modflow) er det lagt inn feltdata både for et bestemt tidspunkt (stasjonær) og over flere uker (transient). Input data samt strømningsresultatene er visualiert i 2D. Verktøyet gir også mulighet til 3D visualisering. Tilsvarende som ved teoretiske beregninger er det nødvendig å ha kjennskap de fysiske og kjemiske egenskapene for alle massetypene i deponiet. For å vurdere resultatene fra modelleringen, ble det også utført enkle teoretiske beregninger av vannstrømmen ved hjelp av Darcys lov, Q = K*i*A, hvor Q er vannmengde (m 3 /s) K er konduktiviteten (m/s) i er gradienten (i = Δh/Δl) A er tverrsnittsarealet vannet strømmer igjennom (m 2 ) Modelleringen og den teoretiske beregningen ga sammenlignbare resultater og viste at transporten ut av deponiet fra den stabiliserte masser er neglisjerbar. Transport av vann og forurensning ut av deponiet foregår via to svakhetssoner i deponet som skyldes dårlig stabilisering og svakheter i filtersonen. Transport av forurensning ut av deponiet i Trondheim havn er også vurdert i en doktorgrad /13/ hvor programmet FEFLOW ble benyttet for modellering. I tillegg er det gjennomført fullskalaforsøk med både hydraulisk og partikulær tracer /14/. Side 20

25 Det totale volumet (V setning ) av utpresset porevann som følge av setninger er beregnet ved å multiplisere deponiets areal (A) med beregnet mektighet av setningene Hammerfest havn I prosjektet STSO av forurenset masse og tildekking av sjøbunn ved Arktisk kultursenter, Hammerfest /15/, ble det også benyttet en grunnvannsmodell basert på Visual Modflow for å simulere vanntransporten ut av deponiet. Transporten av miljøgifter ut av deponiet ble videre modellert ved hjelp av den geokjemiske modellen PHREEQC. Det ble konkludert med at det ikke foregikk en transport gjennom de stabiliserte massene og en eventuell utlekking fra deponiet foregikk via diffusjon fra konstrukjsonens flater, inklusive sprekker som står i kontakt med omkringliggende vann Kadettangen Stabilisering av forurensede mudrede masser ved Kadettangen i Bærum inngikk også i STSOprosjektet /16/. Her ble transport av forurensning ut av deponiet beregnet som diffusjon og forvitring av konstruksjonen. Diffusjonen ble beregnet i hht formelverk i SFTs risikoveileder for forurensede sedimenter /7/. 4.7 Miljøbudsjett Klif har fått utarbeidet en utredning av muligheter for bruk av miljøgiftsbudsjett ved gjennomføring av tiltak i forurenset sjøbunn, TA2804/2011 /18 /. I utredningen er det presentert en anbefalt modell for å sette opp miljøgiftsbudsjett for oppryddingstiltak i forurenset sjøbunn. Effekten på miljøet av et tiltak kan bestemmes gjennom å se på transporten av forurensning til miljøet før under og etter gjennomføring av tiltak. Ved å summere mengdene av forurensning som frigis over et gitt tidsrom for de alternativene som foreligger og sammenligne disse får man et mål på miljøgevinsten. I et langsiktig perspektiv vil kildekontroll og naturlig sedimentering bestemme på hvilket nivå miljøgiftspredningen vil stabilisere seg. For å kunne bruke miljøgiftbudsjettet og miljøgiftregnskap i praksis vil man derfor vurdere spredningen på kort sikt (år). Dette innebærer at man antar at miljøgiftspredningen er konstant uten tiltak. Gjennomføringen av tiltak vil også føre til en konstant lavere spredning av miljøgifter. Den økte spredningen under tiltaket veies i forhold til inntjeningen etter at tiltaket er gjennomført. Basert på dette kan man estimere hvor mange år det vil ta før den økte spredningen under tiltaket tjenes inn igjen, se figur 6. Side 21

26 Figur 6: Prinsipiell beskrivelse av transport av forurensninger før, under og etter tiltak /18/. Spredningsberegningene utføres i tråd med Risikoveileder for forurensede sedimenter /7/. 4.8 Anskaffelse av tjenester for stabilisering Det finnes to overordnede måter for anskaffelse av tjenester for gjennomføring av prosjekter som etablering av deponi og stabilisering av forurensede masser: Totalentreprise; hvor utførende entreprenør er ansvarlig for både prosjektering og selve utførelsen. Deling av prosjektering og entreprise; hvor det først anskaffes en prosjekteringstjeneste fra rådgiver som lager en plan og beskrivelse av hvordan arbeidene skal utføres. Deretter kontraheres utførende entreprenør som skal utføre arbeide i hht de prosjekterte løsningene. Den delte løsningen er mest hyppig brukt i Norge for lignende prosjekter. Detaljgraden av prosjekteringen varierer ofte. I denne type prosjekter er det ofte hensiktsmessig at entreprenør involveres i oppgaveløsningen ved at anbudsforespørselen er basert på funksjonskrav knyttet til den praktiske utførelsen og utstyrsvalg for eksempel knyttet til mudring, deponering, avvanning og innblanding av bindemiddel. 4.9 Metoder for stabilisering Stabilisering av sedimenter foregår i dag i hovedsak ved at sedimenter mudres og plasseres på et egnet sted før stabilisering. Det finnes to hovedtyper for utførelse av stablisering i et deponi. 1. Direkte stabilisering. Bindemiddel blandes direkte inn i massene der de skal bli liggende (i deponiet). 2. Prosesstabilisering. Bindemiddel blandes inn i massene et annet sted enn der hvor de skal bli liggende (utenfor deponiet i for eksempel et blandeverk). Valg av type utstyr for mudring må ses i sammenheng med stabilisering i forhold til massetype, vanninnhold og system for håndtering av overskuddsvann. Side 22

27 4.9.1 Direkte stabilisering Bindemiddel blandes direkte inn i massene der de skal bli liggende (i deponiet). Blanding av bindemiddel og sediment foregår normalt mekanisk ved hjelp av gravemaskin og horisontalt roterende blander, se Figur 7. Mest vanlig utstyr for stabilisering i dag består av en mikseenhet fastmontert på armen på et vanlig gravemaskinunderstell /17/. Prinisippskisse for innblanding med gravemaskin er vist i Figur 8. Innblanding av bindemidler på stedet er særlig egnet for mindre prosjekter med begrensede volum masse som skal stabiliseres. Dybden på masser som ønskes stabilisert begrenses av lengden av blandearmen. Metoden medfører et begrenset behov for spesialutstyr som forholdsvis enkelt kan transporteres til den aktuelle lokaliteten. Stabiliseringen designes normalt slik at den foregår først langs innsiden på barrieren som omslutter de stabiliserte massene slik at barrieren blir forsterket. Om det er behov for å stabilisere all masse i deponiet vil i mange tilfeller være avhengig av fremtidig bruk. I mange tilfeller vil stabilisering av massen i noen meter avstand fra barrieren være nok for å beskytte mot utlekking (randstabilisering). Stabilisering i en begrenset dybde over ustabiliserte masser kan være en løsning for å oppnå tilstrekkelig fasthet og setningsreduksjon. Figur 7: Blanding med gravemaskin (venstre bilde). Horisontalt roterende blander (høyre bilde). Side 23

28 Figur 8: Prinisipp maskinutrustning (Figur Allu) Prosesstabilisering. Med prosesstabilisering menes at sedimenter tilsettes bindemiddel i et blandeverk. Det er da mulig å kontrollere tilsettingen av bindemiddel bedre, og metoden gir dermed en mer homogen innblanding. Den ferdigblandete massen kan siden pumpes til deponiet og plasseres med stor presisjon. Metoden er mest aktuell for større prosjekter, da det kreves mer spesialisert utsyr. Egnet utstyr vil være et mobilt blandeverk hvor alle sedimenter blandes med bindemiddel og siden transporteres (pumpes) til deponiet. Figur 9: Design av et blandeverk Side 24