Nordic Rutile AS Rutilutvinning fra Engebøfjellet Plan for deponering og beskrivelse av avgangssystem Oslo, september 2014 1
Innhold 1. Bakgrunn... 3 2. Beskrivelse av avgangssystemet... 3 2.1 Viktige designparametere... 4 2.2 Instrumentering og funksjon... 8 2.3 Optimalisering av driftsparametere... 8 2.4 Endring av nedføringsposisjon... 8 2.5 Inspeksjon, vedlikehold og utskiftning... 8 2.6 Sikkerhet og beredskap... 9 3. Plan for deponering - Vurderinger vedrørende oppfylling og optimalisering... 9 4. Vurdering av totalt deponivolum, alternativ bruk og tilbakefylling... 15 5. Avslutning... 15 6. Vedlegg... 15 2
1. Bakgrunn Planarbeidet for Engebøprosjektet startet høsten 2007 med utarbeidelse av planprogram for konsekvensutredning (KU). Som del av prosessen ble det arrangert et scopingseminar hvor 19 ulike interessenter, faginstitusjoner og myndigheter deltok for å definere hvilke forhold som skulle konsekvensutredes og danne grunnlag for forslag og vedtak vedrørende reguleringsplanen for tiltaket. Etter innledende vurderinger av de ulike hovedkonseptene for deponering ble det klart at fjordbassenget utenfor forekomsten ved Engebø har en undervannstopografi som ligger til rette for at deponeringen kan foregå lokalt ved at restmineralene føres ned til havbunnen på ca. 300 meters vanndyp. På grunn av naturlig sedimentering i fjorden består fjordbunnen av fine sedimenter og er tilnærmet flat i hele det planlagte deponiområdet. Forhold knyttet til det planlagte sjødeponiet er behandlet i konsekvensutredningen for Engebøprosjektet. 19 av til sammen 44 delutredninger omhandler sjødeponiet. Den 13. mars 2013 ble selskapet pålagt av Klima- og Miljødepartementet (tidligere Miljøverndepartementet) å fremskaffe ytterligere informasjon om konsekvensene av tiltaket, herunder informasjon om deponeringsplan og avgangssystem, og mulighetene for tilpasning av dette over tid. I det følgende gis en redegjørelse vedrørende plan for deponering og avgangssystem i tråd med spesifikasjon i selskapets brev til departementet 14. mai 2013. Departementet informerte i brev av 30. mai 2013 at tilleggsinformasjon vedrørende disse forholdene først og fremst er relevant i forbindelse med vilkår for en utslippstillatelse. 2. Beskrivelse av avgangssystemet Avgangssystemet vil bli designet for å ivareta sentrale parametere for deponering på dypt vann. Dette gjelder blant annet mulighet for innblanding av sjøvann i avgangsmassene for å utjevne tetthetsforskjeller mellom prosessvann som følger restmineralene, og vannmassene i fjorden. Videre vil systemet ha mulighet for kontrollert nedføring av restmineralene til en til enhver tid begrenset høyde over fjordbunnen. Systemet består i hovedsak av fire elementer; en fortykker for resirkulering av ferskvann, et blandekammer for innblanding av sjøvann, et inntaksrør for inntak av sjøvann, samt ett eller flere nedføringsrør. Alle avgangsstrømmer fra oppredningsprosessen føres sammen i en fortykker(ref. figur 2.4). Fortykkerens funksjon er å gjenvinne prosessvann for resirkulering. I fortykkeren benyttes flokkuleringsmiddel for å binde sammen fine partikler slik at disse effektivt skilles fra prosessvannet. Den avvannede avgangen føres så til et blandekammer (ref. figur 2.1, 2.2 og 2.3) hvor sjøvann tilsettes. Sjøvann hentes via et inntaksrør fra ca. 100 meters dyp i Førdefjorden. Dette gjøres for å utjevne tetthetsforskjeller mellom rester av prosessvann som følger avgangen, og vannmassene på utslippsdypet. Blandekammeret vil bli plassert inne i fjell med et vannivå lavere enn vannnivået i fjorden. Restmineralene 3
vil bli forsynt fra fortykkeren inn i blandekammeret hvor sjøvann tilsettes. Nedføringsrøret vil gå i fjelltunnel ut fra blandekammeret for derfra og følge skråningen ned mot fjordbunnen. Røret vil bli forankret og stabilisert med bunnmoringer og flyteelementer. I utgangspunktet vil det bli lagt opp til tre alternative utløpsrør fra blandekammeret (ref. figur 2.2 og 2.3) slik at man i løpet av driftsperioden om ønskelig kan variere nedføringsposisjonen i horisontalplanet. Systemet vil bli designet for å etablere hydraulisk balanse mellom nedføring og vanninntak, slik at strømningshastigheten i nedføringsrøret holdes på et moderat nivå, for å minimere slitasje i rørledningen. 2.1 Viktige designparametere De mest sentrale parameterene for design av avgangssystemet vil være: - Volum i blandekammer - Vertikal plassering av blandekammeret - Dimensjon på nedføringsrør(ene) - Dimensjon på inntaksrør for sjøvann - Dybde for inntak av sjøvann - Volumstrøm av vann og restmineraler 4
Figur 2.1 Konseptskisse for blandekammer. Kammeret er montert inn i fjell og tilgjengelig for inspeksjon og vedlikehold fra bakkenivå 5
Figur 2.2 Snittskisser av blandekammeret installert i betongkammer med 3 alternative utløpsrør 6
Figur 2.3 Konseptskisse av blandekammeret Figur 2.4 Typisk instrumentering av fortykker. Moderne instrumentering bidrar til god drifts- og tilstandskontroll 7
2.2 Instrumentering og funksjon De tunge restmineralene fra Engebøforekomsten vil være drivkraften i avgangssystemet og bidra til at sjøvann blir sugd inn i tilstrekkelig mengde for å opprettholde hydraulisk balanse i systemet. Dersom tilførsel av mineraler til blandekammeret stopper, vil dette gi en full stopp i avgangssystemet som er selvregulerende. Tilsvarende vil det starte opp igjen når restmineraler tilføres. I denne forbindelse vil det være påkrevet at man har instrumentering som gir løpende informasjon om ulike sentrale funksjonsparametere. Dette vil typisk være: - Ventilåpning fra fortykker til blandekammer - Ventilåpning fra blandekammer til nedføringsrør - Ventilåpning på inntaksrør for sjøvann - Hastighets-/volummåler for nedføringsrør - Hastighets-/volummåler for inntaksrør for sjøvann - Nivåmåler for blandekammer - Partikkelfluksmåler i nedføringsrør - Diverse overvåkingskameraer, bl.a. i blandekammer og utløp 2.3 Optimalisering av driftsparametere Avgangssystemet vil være gjenstand for optimalisering før igangsetting. Justering av driftsparametere vil bli gjort i forbindelse med innkjøring og under løpende drift av anlegget. En av de sentrale parameterene vil være regulering av sjøvanninntak i forhold til utslippsrate av restmineraler og optimalisering av løpende akkumulert mineralmengde i blandekammeret. 2.4 Endring av nedføringsposisjon Det kan være ønskelig å endre posisjonen på utløpsrøret underveis i driftsfasen for å optimalisere oppfyllingen i deponiet. Blandekammeret vil derfor i utgangspunktet bli designet med tre forskjellige utløpsforinger som alle kan kobles til nedføringsrøret ved at utløpsmodulen av blandekammeret dreies. Dette muliggjør en endring av posisjonen for utløpsrøret i horisontalplanet. Som det diskuteres i kap. 3. så muliggjør dette en fleksibilitet hvor man kan forflytte seg sideveis og om ønskelig bygge opp flere undersjøiske deltaer innenfor deponiområdet. Det vil også være anledning til å justere lengden på nedføringsrøret slik at utslippsposisjonen kan justeres oppover i vertikalplanet ved at rørlengden reduseres etter behov. Dette kan enten gjøres ved hjelp av undervannsfartøy (ROV), alternativt ved at røret frigjøres og flyter opp for deretter igjen å bli forankret på nytt. Også retning og utgangsvinkel på nedføringsrøret vil kunne justeres i driftsperioden. 2.5 Inspeksjon, vedlikehold og utskiftning Både inntaksør, nedføringsrør og blandekammer vil være tilgjengelig for inspeksjon med jevne mellomrom. Erfaringsmessig er det særlig nedføringsrøret som vil kunne bli utsatt for innvendig slitasje av mineralpartikler over tid. Rørleverandører har normalt god kjennskap til holdbarhetstid sett i forhold til hastigheter og partikkelmengder. Ved behov kan det være 8
aktuelt å undersøke røret innvendig ved hjelp av et instrument/måleenhet som sendes gjennom røret, og som lagrer inspeksjonsdata. Det vil kunne være aktuelt å bytte ut ett eller flere av rørene i løpet av driftsperioden. Dette gjøres ved at innfestingen av rørledningen ved bunn løsnes slik at røret flyter opp i vannet. Røret frigjøres oppe ved blandekammeret og trekkes ut assistert av dykkerpersonell. Tilsvarende installeres nytt rør ved assistanse av dykkere og ved hjelp av lodd og flyteelementer. 2.6 Sikkerhet og beredskap Det vil bli utarbeidet operasjonelle prosedyrer for å ivareta sikkerhet ved oppstart og nedkjøring av anlegget, samt prosedyrer for nødstopp. Det vil også bli etablert lukkesystemer for tilførsel av mineraler til blandekammer som kan utløses ved uønskede hendelser. Videre vil det bli etablert driftsrutiner for forebygging av mulige uhell, samt beredskapsplaner og rutiner. Disse vil inngå i de generelle beredskapsplanene for virksomheten og således være en del av bedriftens internkontrollsystem og HMS-planer. 3. Plan for deponering - Vurderinger vedrørende oppfylling og optimalisering Den valgte deponiløsningen der avgangen konsentreres i et avgrenset område er basert på en utvikling av et undersjøisk delta. Deponiet bygges opp som et vifteformet delta på fjordbunnen, likt et naturlig marint delta, og vil bre seg utover. Eksperimentelt arbeid har vist at deponiet vil ha en rasvinkel på mellom 6-10 grader, slik beskrevet i KU-dokument av NIVA 2008, Deponering av gruveavgang i Førdefjorden eksperimentelt arbeid med rasvinkler i deponi. Figur 3.1 viser en skisse av hvordan et marint delta forekommer på kontinentalranden. På tilsvarende måte er deponiet planlagt oppbygd som en halvkjegleformet vifte. Denne deponiformen ble i konsekvensutredningen ansett som det beste alternativet, og som representerer minst arealbeslag i fjordbassenget. 9
Figur 3.1 Illustrasjon av undersjøisk delta, ref. NIVA 2008 Fjordbunnbassenget utenfor Engebøforekomsten er et tilnærmet flatt areal som vist i figur 3.6. Basert på gjeldende rasvinkler vil deponiets toppunkt bygge seg til en maksimal høyde på ca. 150 meter etter avsluttet drift (ca. 50 år), ref. figur 3.2 og 3.3. Ved alternativ anvendelse av deler av restmineralene eller eventuell tilbakefylling i dagbruddet, vil høyden på deponiet kunne bli lavere. En nærmere vurdering av dette gis i kap. 4. Dersom driftserfaringer mht. til oppbygging eller annet tilsier at deponeringen bør justeres, kan utslippspunktet eventuelt flyttes sideveis etter en viss tid for å etablere et nytt delta innenfor deponiområdet; se prinsippskisse figur 3.4. Dette vil medføre at deponiet totalt sett bygger mindre i høyden og vil således konsentrere en større del av restmineralene på et større vanndyp, samtidig som dette vil gi et noe større arealbeslag. Figur 3.4 og 3.5 viser alternativer hvor deponiet bygges opp i flere deltaer. Eksempelvis vil etablering av to delvis overlappende deltaer kunne redusere endelig høyde med ca. 30 meter og kan slik romme totalt deponivolum på vanndybder under 180 meter. 10
Figur 3.2 Snittbilder med oppbygging av deponi (Illustrasjonsskisse, Asplan Viak) 11
Figur 3.3 Deponiet med ett utslippspunkt (Illustrasjonsskisse, Asplan Viak) Figur 3.4 Deponikonfigurasjon med to utslippspunkter (Illustrasjonsskisse, Asplan Viak) 12
Figur 3.5 Deponikonfigurasjon med fire utslippspunkter (Illustrasjonsskisse, Asplan Viak) 13
Figur 3.6 Snittskisser av bunntopografi i Førdefjorden, Asplan Viak 14
4. Vurdering av totalt deponivolum, alternativ bruk og tilbakefylling Restmineralene fra rutilutvinning i Engebø vil kunne ha anvendelse innen ulike områder. Det understrekes at kommersiell utvikling og kontraktsfesting av slike anvendelser vil være begrenset før driften av forekomsten kommer i gang. Alternativ bruk av restmineraler vil således være en prioritert aktivitet for selskapet når produksjonen er igangsatt, og selskapet vil ha et kommersielt potensial hvis man lykkes med å utvikle anvendelsesområder for restmineraler. Over prosjektets levetid vil mengden som selges til alternativ bruk kunne være betydelig, men det er viktig å understreke at dette ikke utelukker en deponiløsning. I selskapets rapport til Miljøverndepartementet i 2012; Rutilutvinning fra Engebøfjellet, vurdering av alternativer til sjødeponi, er de ulike potensielle anvendelsene nærmere beskrevet. Rapporten indikerer som et foreløpig estimat at 10-15% av restmineralene kan bli anvendt til andre formål i løpet av driftsperioden. Følgende anvendelser regnes som de mest aktuelle: - Overdekning av forurensede bunnsedimenter - Jordforbedring - Støttemasse til dikeforsterkning og andre betongkonstruksjoner - Fyllmasse ved oppbygging av nye landarealer - Forsegling av myrjord - Keramer og glass I den senere tid er det blitt klart at også flomsikring på det Europeiske kontinentet vil kunne representere en mulig anvendelse. Rapporten gir også en vurdering av mulig tilbakefylling av deler av restmineralene i dagbruddet etter endt dagbruddsdrift. Det vil også kunne foreligge en mulighet til å tilbakeføre restmineraler til gruvegangene under jord mot slutten av driftsperioden. Dette vil kunne utgjøre opp til 20% av deponivolumet. Det understrekes at de ulike drifts- og sikkerhetsmessige faktorene knyttet til dette vil måtte undersøkes nærmere i løpet av driftsfasen. Dette gjelder blant annet mulige endringer av bergspenninger i og rundt forekomsten som følg av malmuttaket. 5. Avslutning Det er ønskelig sett fra selskapets side å få konkretisert relevante forhold knyttet til plan for deponering og avgangssystem i forbindelse med en utslippstillatelse for Engebøprosjektet. Vi ber om å bli kontaktet så snart som mulig dersom Departementet har spørsmål eller ønsker dialog i denne forbindelse. 6. Vedlegg 1) Engebø utslipp av avgangsmasse, Skisseprosjekt, COWI 2012 15