Teknisk notat Til: v/: Kopi til: NOAH AS Siv Hege Wang Grøvo Dato: 28. februar 2013 Rev. nr./ Rev. dato: Dokumentnr.: Prosjekt: Utarbeidet av: Prosjektleder: Kontrollert av: 20120689-01-TN NOAH Langøya Espen Eek, Arnstein Aarset, Tore Valstad, Bjørn Kalsnes, Gudny Okkenhaug Gudny Okkenhaug Gijs D. Breedveld Avslutning av Sydbruddet sammenligning av våt og tørr løsning Innhold 1 Innledning... 2 1.1 Hensikt... 2 1.2 Metode og omfang... 2 1.3 Gjeldene tillatelse og reguleringsplan for Sydbruddet... 2 2 Beskrivelse av løsningene... 3 3 Økt deponikapasitet ved tørr løsning... 4 4 Beskyttelse av jord og vann (barrierevurdering).... 4 4.1 Geologisk barriere... 4 4.2 Topptetting... 6 4.3 Vannhåndtering og vanntransport Drenssystem... 7 5 Forurensningstransport... 9 6 Praktisk gjennomførbarhet... 10 6.1 Topptetting... 10 6.2 Åpning av kraterkant mot sjø... 11 6.3 Sikring... 12 7 Oppfølging og vedlikehold... 12 8 Tidsaspekter - Tid før ferdigstillelse... 14 9 Oppsummering... 15 10 Konklusjon... 16 11 Referanser... 17 Kontroll- og referanseside
Side: 2 1 Innledning På oppdrag av NOAH AS har Norges Geotekniske Institutt (NGI) gjennomført en vurdering av våt og tørr avslutning av deponiet i Sydbruddet på Langøya. I henhold til gjeldende utslippstillatelsen fra Klima- og forurensningsdirektoratet (Klif) skal nivået i Sydbruddet for deponerte masser ikke ligge høyere enn kote -5, dvs. under vann (våt løsning). Kravet er basert på miljørisikovurderingen fra 2004, hvor det anbefales at deponering i Sydbruddet avsluttes som lagune som følge av at fjellkvaliteten ikke er tilsvarende god som i Nordbruddet (NGI 2004). Erfaringer med tettetiltak i bergbarrieren i Nordbruddet samt ingeniørgeologiske undersøkelser og testing av bergbarrieren i Syd i 2011 2012 viser at bergbarrieren kan oppnå en tilfredsstillende tetthet gjennom tettetiltak. Dette betyr at det vil være mulig med en tørr løsning i Sydbruddet etter samme prinsipp som i Nord. Beskrivelse av løsningene i kap 2. Prinsippskisse for våt og tørr løsning er vist i Figur 1. 1.1 Hensikt Hensikten med dokumentet er å vurdere de to ulike avslutningsløsningene for Sydbruddet (våt og tørr løsning) opp mot hverandre. Vurderingen dekker avslutnings-, etterdrifts- og etterbruksperioden og er inndelt i kapitler som representerer sentrale aspekter med hensyn til avslutningen: i) beskyttelse av jord og vann (barrierevurdering), (ii) forurensningstransport, (iii) praktisk gjennomførbarhet, (iv) oppfølging/vedlikehold og (v) tidsaspektet. Andre sentrale aspekter som landskapsestetikk, naturmiljø og brukervennlighet/tilgjengelighet er ikke omfattet av denne vurderingen. 1.2 Metode og omfang Det foreligger et omfattende grunnlagsmateriale for deponiene på Langøya. En oversikt over de viktigste studiene som er benyttet som grunnlag i denne rapporten er gitt i NGI-rapport 20120689-02-R (NGI, 2012). En oversikt over benyttet grunnlagsmateriale er gitt i referanselisten bakerst i denne rapporten. 1.3 Gjeldene tillatelse og reguleringsplan for Sydbruddet I henhold til gjeldende tillatelse til virksomhet etter forurensingsloven fra Klif datert 18.10.2011, skal deponerte masser i Sydbruddet etter konsolidering ikke ligge høyere enn kote -5. Nødvendig overdekning vil komme i tillegg. Tillatelsen er basert på at Sydbruddet, i motsetning til Nordbruddet, har en viss innlekkasje av vann. Reguleringsplanen for området (vedtatt av Re kommune den 6. september 2011) harmonerer med tillatelsen fra Klif, med en maksimal kotehøyde for Sydbruddet på -3 m, dvs. en maksimal overdekking på 2 m masser. Detaljerte planer for avslutning av deponiet i henhold til gjeldende tillatelse er ennå ikke utarbeidet. Området skal, i
den grad dette er mulig eller hensiktsmessig, rehabiliteres og tilbakeføres som friluftsområde med naturlig økologi og vegetasjon. Side: 3 2 Beskrivelse av løsningene Sydbruddet har et areal på 190 daa ved kote 0. Bruddet er delt i to seksjoner (nord og syd) av en demning for fordeling av gipsmasser. Demningen er bygd på fast fjell fra kote -34 og består av stedegen kalkstein og faste avfallsmasser. Den vil bli ført gradvis opp i takt med oppfyllingen av avfall. Deponering av farlig avfall i Syd startet opp i 2008 og gjennomføres kontinuerlig i henhold til driftsplaner. Uttaket av kalkstein er avsluttet med maksimal bunn av deponiet på kote -45 (nord i Sydbruddet) og -75 (sør i Sydbruddet). Prinsippskisse for våt og tørr løsning er vist i Figur 1. A B Figur 1 Vertikalsnitt av Sydbruddet. A) med avslutning av farlig avfall (gips) opp til kote -5. B) med deponering av farlig avfall opp til kote 0 og etterfølgende deponering av ordinære masser. Gips deponeres opp til kote -5 ferdig konsolidert. Dagens avfallsnivå ligger på ca kote -22, og med dagens framdrift i deponeringen beregnes maksimal deponi høyde å være nådd i 2020.
Avslutning av deponi for farlig avfall (gips) ved kote -5 gir ingen tilleggslast utover selve tildekkingsmateriale med en mektighet på 1-2 m. Egenkonsolideringen av gipsen er beskjeden. Hovedprinsippet for deponioppbygging ved tørr løsning i Sydbruddet vil være tilsvarende som for Nordbruddet. Løsningen innebærer en deponering av gips opp til kote 0 ferdig konsolidert og etterfølgende deponering av ordinære masser over kote 0 opp til maksimalt kote +16. Side: 4 3 Økt deponikapasitet ved tørr løsning Totalt areal i Sydbruddet er 190.000 m 2, og en økning av nivået for farlig avfall fra kote -5 opp til kote 0 vil gi en volumøkning for farlig avfallsdeponi i underkant av 1,0 mill m 3. I tillegg vil en videre deponering av ordinære avfallsmasser over gips medføre en økt overlast som medfører økt porevannsutpressing fra gipsen. Totalt vil tørr løsning i Sydbruddet gi en økning i deponikapasitet for farlig avfall på ca 1,5 mill. m 3. Oppfyllingen vil gi Langøya ca 3 års lengre levetid som farlig avfallsdeponi. Estimert volum for ordinære masser over farlig avfall ligger på ca 1,0-1,5 mill m 3, noe som forventes å gi en levetid som ordinært avfallsdeponi på ca 4 år. Deponering av avfall over kote -5 vil således medføre en betydelig bedre utnyttelse av deponiressursene på Langøya sammenlignet med avslutning av deponiet ved kote -5. 4 Beskyttelse av jord og vann (barrierevurdering). 4.1 Geologisk barriere I likhet med Nordbruddet består den geologiske barrieren i Sydbruddet av sedimentære bergarter i form av kalkstein med enkelte tynne lag av leirskifer. Generelt er fjellet meget tett, og det har vært svært liten innlekking i bruddene til tross for et betydelig vanntrykk utenifra (maks kote -75 i Sydbruddet). Mektigheten av den geologiske barrieren i Sydbruddet er betydelig (se Figur 2), men berget har noe flere svakhetssoner sammenlignet med Nord, noe som var grunnen til at det i sin tid ble anbefalt kun å deponere opp til kote -5.
Side: 5 Figur 2 Foto av Sydbruddet (tatt mot Nord) som viser mektigheten av den geologiske barrieren (foto fra 2008). Før man begynte oppfyllingen i Sydbruddet ble det foretatt kartlegging av vannlekkasjer og av sprekkeplan i bruddveggen For en mer detaljert beskrivelse av de geologiske og hydrogeologiske forholdene henvises til NGI-rapportene NGI 2007, NGI 2004, NGI 1997, NGI 2012. Ved våt løsning vil det ikke gjennomføres ytterligere utbedring av bergbarrieren. Deler av kraterkanten sprenges bort og fjernes ned til kote-4 etter avslutning (se kapittel 6.2). Arbeidet med injeksjon og tetting av svakhetssoner i fjellet i Nordbruddet (2009 2010) har vist at det er mulig å oppnå en tett bergbarriere. Man har gjennom dette arbeidet opparbeidet mye erfaring som er overførbar til Sydbruddet. For å kartlegge muligheten for tetting av bergbarrieren i Syd, ble det i 2011-2012 gjennomført injeksjon og tetting i felt. Testfeltene ble valgt ut basert på geologisk og hydrogeologisk kartlegging og representerer ulike topografiske forhold og ulik bergmassekvalitet rundt Sydbruddet. Feltene antas å gi et representativt bilde av de forskjellige geologiske forhold i bergbarrieren. Resultatene fra injeksjon og vanntapsmålinger i de fire testfeltene i Sydbruddet viser at det er teknisk mulig å tette bergbarrieren. Omfanget av tettetiltakene er avhengig av eksisterende fjellkote.
Side: 6 En mer detaljert beskrivelse av felttestingen er gitt i NGI-notat 20100873-00-6-TN (NGI, 2012a) og NGI-rapport 20120689-02-R (NGI, 2012b). Prinsipp for etablering av bergbarriere er gitt i notat fra NGI (NGI 2007b). 4.2 Topptetting Avfallsforskriften og tilhørende veiledere er utformet med tanke på deponier på land som ligger helt eller delvis over grunnvannstand. Regelverket omfatter ingen beskrivelser for deponier som avsluttes under vann. Videre finnes det lite erfaring med å etablere topptetting eller isolasjonssjikt over deponier for farlig avfall under vann. Utforming av en slik løsning vil derfor være nybrottsarbeid. Ved avslutning på kote -5 etableres det et dreneringslag på toppen av gipsmassene for å tillate kontrollert transport av porevann når gipsen konsoliderer. Over dette etableres et egnet tildekkingssystem. På toppen legges et beskyttelseslag med rene materialer. Tykkelsen på tildekkingen vil være avhengig av valg av tildekkingsmaterialer. For våt løsning foreligger to ulike prinsipper for tildekking av deponiet: (i) impermeabel eller (ii) permeabel tildekking. Impermeabel tildekking: Fra miljørisikovurderingen i 2003 (NGI 2004) ble det foreslått å dekke deponiet i Sydbruddet med marin leire. Leirmassene mudres fra områdene rundt Langøya, og massene pumpes direkte inn i deponiet og sedimenteres som et 2 m tykt lag over gipsmassene. Leiren vil sedimenteres under vann i en blanding av deponivann og sjøvann fra mudringen. Leirlaget vil etter sedimentering og konsolidering danne en naturlig forsegling av gipsmassene. Alternativt tettematerial til leire kan være membraner av kunststoff og/eller bentonitt. Ved bruk i tildekkingsformål under sjønivå må det legges et beskyttende løsmassesjikt over. Membranen må inneha god nok styrke til å tåle setninger i avfallsmassene. Permeabel tildekking: For å unngå problemer med oppstuving av vann og gass under et tett tildekkingssjikt kan det etableres permeable sjikt. Dette er en kjent løsning for tildekking av forurensede sedimenter, hvor det i den senere tid er gjort betydelig forskning med ulike materialer og i tynne sjikt, bl.a. med knust kalk (se www.opticap.no). Her er det vist at sjikt helt ned til 5 cm er effektive for å redusere forurensningsfluks fra forurenset sjøbunn. Det kan derfor forventes at videre studier vil kunne gi mulighet til alternative tildekkingslag og en enklere konstruksjon enn med leire eller tette membraner. Masser som skal brukes som tildekking av forurensede sedimenter skal vurderes etter Klif sin veileder for testing av tildekkingsmasser (Klif 2005). Det er ikke sediment, men avfall som skal dekkes til i Sydbruddet. Det er likevel sannsynlig av tildekkingsmassene bør vurderes etter denne veilederen
Når overdekkingen for en våt løsning er etablert vil deponiet fortsatt være fysisk isolert fra sjøen utenfor. Regnvann vil samles i bassenget over deponiet og renses i renseanlegg. På et tidspunkt når massene er ferdig konsolidert og vannet har nådd akseptabel konsentrasjon av forurensning vil kraterkanten kunne åpnes mot sjø, som indikert på figuren nedenfor. Dette innebærer at det i kraterkanten rundt deponiet sprenges ned til ca. kote -4 for å oppnå akseptabel seilingsdybde. Ved tørr løsning vil Sydbruddet avsluttes i henhold til anbefalinger gitt i veileder til avfallsforskriften (TA-1951/2003) med impermeabelt sjikt, drenslag og beskyttende toppdekke på toppen (Sft, 2003). Sjikt for gassdrenering ansees ikke som nødvendig da produksjonen av metangass i både gips og ordinært avfall er marginal. Dannelse av hydrogengass i forbindelse med produksjonen av gips vil være betydelig redusert i løpet av perioden med deponering av ordinære masser. (NGI, 2008; Jordforsk, 2005). Topptettingen vil tilsvare løsningen som velges for Nordbruddet med bruk av stedegen kalkstein i toppdekke. 4.3 Vannhåndtering og vanntransport Drenssystem 4.3.1 Porevannsdrenering Legges en ytre last på gipsmassene slik som ordinære avfallsmasser (tørr løsning) og tildekkingsmasser (tørr og våt løsning), vil dette medføre en konsolidering og vannutpressing fra gipsen. Omfanget (mengde utpresset vann) er avhengig av tildekkingslagets vekt. For våt løsning er det minimalt med porevannsutpressing under drift på grunn av gipsens lave egenvekt. Etablering av toppdekke over gipsmassene på kote -5 vil medføre en ytre last som gir en porevannsutpressing på ca 6400 m 3 /år etter 5 år for hele Sydbruddet. Benyttes et impermeabelt tildekkingssjikt (leire, tette membraner) ved våt løsning må det etableres et drenssjikt over gipsen for drenering av utpresset porevann. En effektiv bortleding av dette vannet er avgjørende for å unngå at det oppstår lommer av porevann under det impermeable sjiktet. Lommer av porevann under et eventuelt impermeabelt sjikt vil føre til ustabilitet i dette sjiktet. Benyttes et permeabelt tildekkingssjikt over gipsen vil porevannet fritt presses ut og faren for oppsamling under tildekkingssjiktet foreligger ikke. Et permeabelt tildekkingssjikt vil ikke være i tråd med regelverket. Den totale mengden sigevann som presses ut av gipsen ved tørr løsning vil være betydelig større sammenlignet med våt løsning. I likhet med Nordbruddet skal det etableres et horisontalt drenssjikt ved kote 0 og drenering langs den geologiske barrieren for å transportere utpresset porevann. Erfaringer fra Nordbruddet viser at Side: 7
drenssjiktet ved kote 0 har stor kapasitet for drenering og bortledning av utpresset porevann. Videre viser erfaringene at store deler av porevannsutpressingen vil skje allerede under drift i forbindelse med opplastingen av ordinære masser. 4.3.2 Nedbør Ved våt løsning vil deponiet i Sydbruddet være overlagret av en vannfase, og infiltrasjon av nedbør gjennom det farlige avfallet vil ikke være mulig. Avsluttes deponiet tørt vil nedbør i hovedsak renne av på topptettingen eller i underliggende drenssjikt. Det impermeable sjiktet i topptettingen hindrer infiltrasjon i deponimasser. I henhold til krav i områdereguleringsplan skal eksempelvis deponiet i Nordbruddet ikke re-vegeteres kunstig. I perioden før naturlig re-vegetering har skjedd, vil infiltrasjonen gjennom beskyttelsessjiktet være større, og medføre en økt belastning på drenssjiktet over det impermeable laget. Mengden sigevann som dannes i Sydbruddet som følge av infiltrert nedbør er stipulert til ca 5100 m 3 per år. Basert på kunnskap om deponiets oppbygging og massenes egenskaper er det for tørr løsning gjort en simulering av transporten av vann gjennom deponiet i etterdriftsfasen. Beregningene viser at for denne fasen vil nedbør som trenger gjennom det impermeable sjiktet i topptettingen i all hovedsak infiltrere de ordinære massene. For den nordre delen av Sydbruddet utgjør dette ca 1% av infiltrert nedbør, mens for den søndre delen ligger dette på mellom 5% og 12%, avhengig av deponibredde. Sannsynligheten for at infiltrert nedbør kommer i kontakt med farlig avfall er derfor liten. En detaljert beskrivelse av modellberegningene er gitt i NGI-rapport 20120689-02-R Miljørisikovurdering Deponering av avfall over kote -5 i sydbruddet, Langøya (NGI, 2012). 4.3.3 Vanntrykk (hydraulisk gradient) mot geologisk barriere Avslutning av deponiet ved kote -5, og åpning av kraterkanten vil gi samme vannstand over deponiet i lagunen som i sjøen utenfor. Det vil derfor ikke foreligge noen hydraulisk gradient (vanntrykk) som vil transportere porevannet fra deponimassene til ytre miljø etter endt porevannsutpressing. Side: 8 Etter avslutning og tildekking av Sydbruddet ved tørr løsning, vil infiltrasjonen av nedbør reduseres til et minimum. Modellering av de hydrogeologiske forholdene etter tørr avslutning viser at porevannsnivået (trykk) inne i deponiet vil være minimal for hele Sydbruddet etter at deponiet avsluttes og tildekkes, med høyeste porevannsnivå beregnet til 0,02 m for både nord og sørdelen av bruddet ved 120 m bredde. Ved deponiets maksimalbredde økes nivået til 0,05 m i begge delene (NGI,
2012). Dette betyr at de hydrogeologiske gradientene ut mot den geologiske barrieren er svært små med liten mulighet for forurensningstransport med porevann/grunnvann. Side: 9 5 Forurensningstransport Etter at deponiet er avsluttet og etterdriftsfasen har startet, skal renseanlegget for overskuddsvann drives inntil forurensningsnivået i sigevannet er akseptabelt og vel dokumentert. Dette gjelder både for våt og tørr løsning. Forurensningstransport fra deponiet ved våt løsning vil i den første fasen etter avslutning være knyttet til utpressing av porevann som følge av konsolidering av avfallet. Dersom avfallet avgir gass kan gassbobler øke transporten av miljøgifter ved at gassfase av miljøgiftene transporteres med gassen i boblene. I tillegg vil bevegelsene av boblene skape bevegelse og blanding av porevannet. Etter relativt kort tid, reduseres porevannsutpressingen og diffusjonsprosesser overtar som viktigste transportmekanisme for miljøgifter fra deponiet. Mengden porevann som presses ut som følge av tildekkingsmateriale er stipulert til 56 000 m 3 /år etter ett år. Etter 5 år er vannmengden redusert til ca 6400 m 3 /år. For en impermeabel tildekkingsløsning vil dette vannet ledes via drensanlegg til vannfasen over deponiet. Er massene permeable kan porevannet fritt drenere gjennom tildekkingen og ut i vannfasen. I tillegg kan en permeabel tildekking redusere transporten av miljøgifter ved kjemisk binding (adsorpsjon) til materialet. Ved tett tildekking vil den diffusive miljøgifttransporten være marginal, noe som også vil være tilfellet for en permeabel tildekking av en viss mektighet da diffusiv transport er omvendt proporsjonal med avstanden. Eksempelvis vil et tildekkingslag på 1,5 m redusere diffusjonstransporten med 99,9 % relativt til situasjonen uten tildekking. Utslipp av miljøgifter fra deponimassene i Sydbruddet vil transporteres ut i lagunen og fortynnes med nedbør (1000 mm/år). Antas 40 % fordampning fra åpen vannflate, fortynnes det utpressede porevannet med en faktor på ca. 18 etter fem år. Beregninger av forurensningstransport gjennom tildekkingen ved en våt løsning viser at metallkonsentrasjonen i vannfasen over deponiet vil være lave allerede få år etter avslutning og tildekking. Mengden vann som ledes til renseanlegget vil i begynnelsen av etterdriftsfasen i hovedsak bestå av utpresset porevann (stipulert til 1700 m 3 /år etter 10 år), i tillegg til infiltrert nedbør (stipulert til 5100 m 3 /år). Totalt vil belastningen på renseanlegget i etterdriftsfasen derfor være betydelig mindre sammenlignet med under driften av deponiet. Basert på disse vannmengdene og en antagelse av konsentrasjoner i porevannet i deponiet, er utslippet fra Sydbruddet beregnet til ca 0
9 % sammenlignet med dagens utslipp. Det understrekes at disse beregningene er konservative da benyttede konsentrasjoner er basert på eluater fra ristetester på gips. En mer detaljert beskrivelse er gitt i NGI-rapport 20120689-02-R (NGI, 2012b). Side: 10 6 Praktisk gjennomførbarhet 6.1 Topptetting Når det gjelder etablering og funksjon av topptettingen i Sydbruddet er det flere forhold som er sentrale, blant annet porevannsutpressing og setninger i deponimassene. Som beskrevet i kapittel 4.3.1 vil tildekking av gipsmassene medføre en konsolidering og vannutpressing avhengig av tildekkingslagets vekt. For beregning av setninger som følge av vannutpressing av gips for våt og tørr løsning henvises til rapport 20120689-01-R (NGI, 2013). Beregningene viser at det i tilfellet med våt løsning med en overdekning på ca. 2 m over farlig avfall på kote -5 i Sydbruddet, vil størsteparten av setningene på ca. 1 m inntreffe i løpet av de første fem årene. Mens det for tørr løsning vil oppstå setninger på mellom 4 og 7 m avhengig av mektigheten av deponert gips. I tillegg er det er påvist produksjon av gass (H 2 ) i gipsmassene. Gassproduksjonen avtar over tid og kan eventuelt representere et problem i forbindelse med våt løsning hvor tildekkingen starter umiddelbart etter avsluttet gipsdeponiering. Gass som samles under et tett toppdekke kan medføre ustabilitet i dekket, og det vil således være behov for et gassdreneringslag med mulighet for bortledning av gassen. Ved bruk av marin leire som tettesjikt ved våt løsning vil denne ha en lavere permeabilitet (< 10-9 m/s) sammenlignet med gipsmassene (~ 10-7 m/s). Et tildekkingssjikt av leire vil (etter re-sedimentering) bli tettere enn gipsmassene, noe som krever at utpresset porevann blir samlet opp i drenssystem under tettesjiktet og ledet ut for å hindre ustabilitet i tildekkingssjiktet. Utilstrekkelig bortleding av gass og porevann vil kunne medføre lommer av gass og porevann under det impermeable sjiktet, noe som kan gi ustabilitet i tettesjiktet. En mulighet for å drenere ut porevannet kan være vertikale drensrør gjennom leirlaget og ned i gipsmassene. I motsatt fall vil det kunne bygges opp et poreovertrykk under leirlaget som kan gjøre leirlaget ustabilt. Drensrørene kan fjernes etter noen år når mesteparten av setningene er avsluttet. Deretter kan hullene etter drensrørene tettes med ny leire som spyles inn. Det samme problemet vil gjelde for tette membraner, men her vil etablering av vertikale dren kreve punktering av membranen, noe som ikke anbefales.
I likhet med utpresset porevann må eventuell gass ledes ut i drenssjiktet under et impermeabelt sjikt. Lommer av gass under det impermeable sjiktet kan i likhet med opphopning av porevann gi ustabilitet i tettesjiktet. Setninger i gipsmassene som følge av tildekkingen, vil sannsynligvis føre til en større sammensynkning i midten av deponiet. Dette kan føre til at tildekkingslaget sprekker opp ved store forskjeller i setningene. I områder med store ulikheter i gipsdybde (langs ulike pallhøyder) vil tøyningene kunne bli ekstra store. I tillegg vil setninger kunne medføre store tøyninger på forankringen mot kanten av deponiet. Tette tildekkingssjikt ved våt løsning forventes å være knyttet til store utfordringer spesielt når det gjelder setninger, noe som gjør at løsningen ikke anbefales. Ved bruk av permeabelt tildekkingssjikt vil problemer knyttet til porevannsutpressing og gass reduseres betydelig. En eventuell oppsprekking som følge av setninger kan håndteres ved å legge ut nye tildekkingslag og fylle igjen eventuelle sprekker. Tildekkingen av deponiet må gjennomføres vått (med vannfase over) eller tørt hvor deponiet tørrlegges for å komme til med maskiner. Ved tildekking under tørre forhold, vil det være betydelige vannmengder som vil måtte håndteres, både når det gjelder nedbør og utpresset porevann. Gjennomføres tildekkingen i våt fase, dvs. fra båt/lekter, vil det være krevende å få egnet anleggsutstyr inn i lagunen. Sprenging av kraterkanten og åpning mot sjø skjer først etter ferdig avslutning av tildekking og dokumentasjon av tilfredsstillende vannkvaliteten i lagunen. Alt utstyr må derfor fraktes over land. Større lekterfartøy må eventuelt heises over med spesialheisekran. Dette vil være en uforutsigbar teknisk og økonomisk løsning. Avslutning og topptetting av tørr løsning i Sydbruddet vil være standard deponiløsning, tilsvarende Nordbruddet (se kapittel 4.2). Basert på erfaringer fra Nordbruddet forventes store deler av setningene som følge av porevannsutpressing å være unnagjort i driftsfasen av deponiet (under opplasting av ordinære masser). Porevannsutpressing (dvs. setninger) som går over tid kan forsinke avslutningen noe. 6.2 Åpning av kraterkant mot sjø For våt løsning er det planlagt å sprenge ut og fjerne kraterkanten på to ulike steder på vestsiden av øya. Utforming og plassering av åpningene gjennom kraterkanten og inn til lagunen må vurderes ut fra hensyn til strømningsforhold og sikkerhet ved innseiling. For å sikre innseilingsdyp på kote -3, antas det at utsprenging av kraterkanten må gå ned til kote -4. Sprengningsarbeidene bør utføres med lette tak slik at det ikke Side: 11
blir særlig innspenning i salvene. Dette medfører skånsom behandling av gjenstående geologiske barriere slik at sprengningspåvirket sone blir minst mulig, størrelsesorden ca 1 meter utenfor teoretisk kontur. Det kan også utføres forinjeksjon av bergmassen under for å redusere risikoen for utlekkasje av forurensning under kote -4. Det er tatt utgangspunkt i en seilingsbredde på 15 meter og en seilingsdybde på 3 meter samt en bergoverflate på mellom kote 2 og 6. Ut fra laveste observerte vannstand i Ytre Oslofjord og sjøkartnull må det da sprenges ned til kote -4. Store mengder utsprengte steinmasser må håndteres og lagres/anvendes på utsiden av øya (~15.000 m 3 ) eller kjøres vekk. Videre vil det sannsynligvis være behov for mudring utenfor for å sikre nødvendig seilingsdybde. Ved en tørr avslutning av Sydbruddet vil det ikke være aktuelt å sprenge i kraterkanten 6.3 Sikring Kraterkantene rundt Sydbruddet er til dels meget bratte med en høyde på opptil 16 meter Ved våt løsning vil kraterkanten stå igjen i full høyde, noe som krever omfattende sikring med gjerde av store deler av kanten med stor overhøyde, spesielt i øst. Kanten på vestsiden mot åpningene må sikres. Ved tørr løsning vil deponiet i hovedsak gå opp til høyden av kraterkantene, hvor hele deponiarealet er tilgjengelig. Det vil kun være behov for sikring (gjerde, rensk av løs stein, bolting etc.) av mindre deler med gjenstående kraterkant. Side: 12 7 Oppfølging og vedlikehold Arealbruksrestriksjoner: Avsluttes Sydbruddet som en lagune med tilgang for publikum med båt/friluftsliv vil det være nødvendig å legge restriksjoner på aktiviteter i laguneområdet. Avhengig av tykkelsen på beskyttende topplag av tildekkingen, kan oppankring av tyngre båter kan føre til skader på tildekkingen. Det kan derfor være nødvendig å begrense hvilke båter som kan ferdes i lagunen. På samme måte må det tas spesielle hensyn ved forankring av brygger eller andre anlegg i lagunen. Det er imidlertid ikke slik at tildekkingen vil miste hele sin funksjon dersom den skades i et mindre område. Ved en skade på et mindre område vil økt utlekking bare skje i det området der skaden har skjedd slik at økningen i utlekking da forventes å bli proporsjonal med arealet av skaden.
Utbedringer av tildekkingslag: Utbedringer og vedlikehold av tildekkingslaget kan gjøres ved å tilføre mer tildekkingsmasse enten over hele arealet eller i områder som har behov for dette. Dersom dette behovet blir stort kan det imidlertid komme i konflikt med behovet for en bestemt dybde inne i lagunen. Mudring: Partikler i vannet i lagunen vil sedimentere på bunnen og bygge opp nytt sediment. Dersom disse partiklene er rene vil det bidra til å øke tildekkingstykkelsen. Dersom sedimentasjonsraten er høy kan oppbyggingen av sediment på sikt komme i konflikt med behovet for ønsket seilingsdybde. Det forventes ikke at det skal genereres mye partikler i området. Det forventes likevel at strømhastighetene inne i lagunen vil være beskjedne og at det vil gi gode forhold for sedimentasjon av de partiklene som er der. Dersom det på et tidspunkt skulle bli behov for utdypning, vil det stille særlige krav til aktsomhet for å unngå skade på tildekkingen. I tillegg kan det være nødvendig med vedlikeholdsmudring i forbindelse med innseilingsområdet. Overvåking: Avsluttes Sydbruddet ved kote -5 vil deponi og tildekking være dekket med vann, noe som gir større utfordringer med hensyn til overvåking i forhold til tørr løsning. Tildekkingslaget og utlekking fra deponiet ved en våt løsning kan overvåkes med ulike metoder: o Endringer i tildekkingslaget kan overvåkes med detaljerte batymetriske målinger med jevne mellomrom o Oversvømming og filming med undervannsbåt (ROV) kan brukes for å overvåke endringer og prosesser o Overvåkning av utlekking fra deponiet kan gjøres ved å måle fluks fra sjøbunnen og vannkvalitet i lagunen o Forholdene i deponiet kan overvåkes med grunnvannsbrønner og poretrykksmålere Side: 13 Arealbruksrestriksjoner: Ved tørr løsning for Sydbruddet, må det legges restriksjoner på byggeaktiviteter i deponiområdet slik som for Nordbruddet. Dette gjelder all grave og bygge aktivitet som kan skade topptettingen. Videre bør vegetasjon med rotsystem som kan penetrere det impermeable sjiktet i topptettingen unngås, noe som krever vedlikehold av vegetasjonsdekke innenfor deponiområdet. Utbedringer av tildekkingslag: Kontroll av tildekkingen vil være visuell inspeksjon, og området er lett tilgjengelig for eventuelle utbedringer og vedlikehold. Overvåking:
Overvåking av tildekkingens funksjon ved tørr løsning kan gjennomføres med ulike metoder: o Endringer som følge av setninger kan overvåkes med setningsmålere. o Vannivå i drenssystem og porevann overvåkes ved hjelp av grunnvannsbrønner/kummer. o Dannelse av sigevann og konsentrasjonsnivå måles vha vannmengdemåling og analyse av sigevann. Overvåkingen ved tørr løsning vil være enklere og mindre ressurskrevende sammenlignet med våt løsning. Side: 14 8 Tidsaspekter - Tid før ferdigstillelse I henhold til NOAH forventes driftsperioden for våt løsning å være avsluttet ca 2020, mens ved tørr avslutning vil deponeringen være ferdig anslagsvis 2025. Det er imidlertid mange faktorer som gjør dette anslaget usikkert. Det er vanskelig å anslå hvor lang tid etablering av tildekkingen ved våt løsning vil ta både hvis det etableres under våte eller tørre forhold. Dette skyldes effekt av porevannsutpressing som oppstår først etter at etablering av toppdekke starter samt en krevende utføring. I figuren nedenfor er lengden anslått til 3 år. Utsprenging av kraterkanten og åpning mot sjø er en ikke reversibel handling, og det forventes at det vil bli stilt strenge krav til dokumentasjon på vannkvalitet i lagunen før et eventuelt klarsignal for utsprenging av kraterkanten vil bli gitt. Dokumentasjonsperioden er anslått til minimum 5 år, men mer sannsynlig er 10 år. Tidspunkt for åpning av lagunen mot sjø er derfor meget usikkert. Ved tørr løsning antas det at deponeringen er ferdig rundt 2022-2025. En tørr løsning i Sydbruddet gir 3 års ekstra deponering av farlig avfall og ca 4 års deponering av ordinært avfall. Porevannsutpressing fra gipsen vil i hovedsak skje under pålasting av ordinære masser (under drift), men noe tid må påregnes før endelig topptetting etableres. I likhet med Nordbruddet vil avslutningen ved tørr løsning skje suksessivt. Arealer vil kunne frigjøres for publikum mens driften ennå pågår. Hoveddelen av Sydbruddet forventes å kunne åpnes for publikum relativt raskt etter at tildekkingen er ferdigstilt da renseanlegget kan drives parallelt med endret arealbruk i etterdriftsfase. Det vil ikke være nødvendig med en dokumentasjonfase slik som ved våt løsning. En oversikt over antatt tidsforløp før åpning av området for publikum er vist i Figur 3.
Side: 15 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Antall år etter 2013? Lengde på dokumentasjonsperiode er svært usikker Deponering av farlig avfall Deponering av farlig og ordinært avfall Deponering av ordinært avfall Etablering av toppdekke Dokumentasjonsperiode Sprenging av bergbarriere Åpning for publikum Figur 3 Oversikt over antatt tidsforløp før åpning for publikum for våt og tørr løsning i Sydbruddet. Spørsmålstegnet indikerer at det vil være stor usikkerhet knyttet til tidspunktet for sprenging av bergbarrieren ved våt løsning. 9 Oppsummering Nyere erfaringer med tettetiltak i bergbarrieren i Nordbruddet samt ingeniørgeologiske undersøkelser og testing av bergbarrieren i Syd viser at det er mulig å oppnå en tilfredsstillende tetthet i bergbarrieren. Det er derfor mulig med en tørr løsning i Sydbruddet etter samme prinsipp som i Nord med gipsdeponering opp til kote 0 og deponering av ordinære masser over kote 0. Overlast med ordinære masser over gips ved tørr avslutning av Sydbruddet, vil gi en betydelig større vannutpressing og konsolidering av gipsen sammenlignet med våt løsning. En tørr løsning vil derfor frigjøre ekstra deponivolum som følge av utpresset porevann, i tillegg til økt geometrisk deponivolum. Økningen i volum ligger på ca 1,5 mill m 3 for farlig avfall og 1,0 1,5 mill m 3 for ordinære avfallsmasser over gips. Dette vil gi en betydelig bedre utnyttelse av deponiressursene på Langøya sammenlignet med våt avslutning. Avfallsforskriften og tilhørende veiledere er utformet med tanke på deponier på land som ligger helt eller delvis over grunnvannstand og omfatter ingen beskrivelser for deponier under vann. I tillegg finnes det svært lite erfaring med å etablere topptetting eller isolasjonssjikt over deponier for farlig avfall under vann. Utforming av en slik løsning vil derfor være nybrottsarbeid. Tørr løsning med avslutning over kote 0 avsluttes i likhet med Nordbruddet, med standard topptetting slik med impermeabelt sjikt, drensjikt og beskyttelsessjikt slik regelverket anbefaler. Ved en våt løsning vil et impermeabelt tildekkingssjikt som eksempelvis leire eller tette membraner medføre utfordringer med hensyn til porevanns-?
utpressing, setninger og eventuell gassdannelse. Problemet kan reduseres ved å velge alternative permeable materialer hvor porevann og gass kan ledes ut. En permeabel løsning er ikke i tråd med regelverket. Avsluttes deponiet under vann (våt løsning) med åpning mot sjø, vil det ikke foreligge noen hydraulisk gradient (utadrettet vanntrykk) fra deponimassene til ytre miljø. Beregninger av vanntransport i deponiet ved tørr løsning viser at økningen det utadrettede trykket også ved tørr løsning vil være svært lite. For våt løsning vil forurensningstransport i hovedsak være knyttet til porevannsutpressing og diffusjon. Beregninger av forurensningstransport gjennom en permeabel tildekking viser at metallkonsentrasjonen i vannfasen over deponiet vil være lave allerede få år etter avslutning og tildekking. Forurensningstransport fra deponiet vil således i hovedsak skje mens lagunen er lukket og renseanlegget fremdeles er operativt. For tørr løsning vil transport av forurensing skje ved eventuell infiltrasjon gjennom topptettingen. Bergninger basert på konservative antagelser viser at mengden utslipp er lite, 0 9 % av dagens utslipp og representerer derfor ikke et miljøproblem. Tildekking av gipsmassene vil medføre en konsolidering og vannutpressing avhengig av tildekkingslagets vekt. Beregninger av setninger og porevannsutpressing viser imidlertid at store deler av setningene og vannutpressingen er gjort etter få år mens Sydbruddet ennå er en lukket lagune. Beregninger av forurensningstransporten gjennom tildekkingen indikerer at akseptabel vannkonsentrasjon kan oppnås i lagunen etter få år. Med unntak av tette membranløsninger vil utbedring av tildekkingen være relativt enkel. Etterbruk av Sydbruddet som lagune krever at det sprenges hull i kraterkanten rundt deponiet ned til minimum kote -4 avhengig av vannkvaliteten i lagunen. En skånsom sprenging og eventuell forinjeksjon gjør det teknisk mulig uten å redusere barrierekvaliteten under kote -4. Det er imidlertid knyttet stor usikkerhet til tidspunktet for en eventuell utsprenging da dette vil være et irreversibelt inngrep som fjerner en naturlig barriere. Side: 16 10 Konklusjon Basert på erfaringer fra tettetiltak i Nordbruddet og testing av bergbarrieren i Syd kan tett geologisk barriere oppnås i Sydbruddet ved tørr løsning. En slik løsning vil gi en betydelig bedre utnyttelse av deponiressursene på Langøya sammenlignet med våt løsning. Det foreligger liten erfaring med etablering av topptetting eller isolasjonssjikt over deponier for farlig avfall under vann, og utforming av en slik løsning vil derfor være nybrottsarbeid. Det forventes at tildekking av våt løsning vil være en mer teknisk krevende operasjon som følge av gipsens egenskaper. med
avslutning over kote 0 avsluttes i likhet med Nordbruddet, med standard topptetting slik regelverket anbefaler. Sydbruddet med lagune (våt løsning) kan først gjøres tilgjengelig for publikum etter at hele deponiet er tildekket og kraterkantene er åpnet. Det er knyttet stor usikkerhet til tidspunkt for utsprenging av kraterkanten ved denne løsningen da dette vil være et irreversibelt inngrep som fjerner en naturlig barriere. Ved tørr løsning vil deponiområdet kunne avsluttes, tildekkes og åpnes for publikum suksessivt slik det gjøres i Nordbruddet. Det er beregnet at hele Sydbruddet ved tørr løsning vil være ferdig tildekket og tilgjengelig for publikum i 2027/2028 basert på de erfaringstall og prognoser NOAH har for sin virksomhet. Utlekking av forurensning vil for både våt og tørr løsning være liten, med lav miljørisiko. Det er imidlertid usikkerhet knyttet til når vannkvaliteten ved en våt løsning (lagune) er slik at myndighetene vil tillate at kraterkanten kan sprenges. Side: 17 11 Referanser Jordforsk (2005): Biologisk stabilitet av organiske fraksjoner i forurensede masser. Jordforsk-rapport nr. 105/04. Datert 10.01.2005. Kiær, J. (1908): Das Obersilur im Kristianiagebite, Eine Stratigraphischfaunistische Untersuchung. Christiania, A. W. Brøggers Buchdruckerei. NGI (1997): NOAH Grunnundersøkelser i Langøya-deponiet. Miljøgeotekniske og geologiske undersøkelser på og i deponiet på Langøya. Rapport nr. 962520-1, rev. 1. Dato:03.06.1997. NGI (2004): NOAH Langøya. Miljørisikovurdering av deponiene på Langøya. Rapport nr. 20031461-1, rev. 1. Dato: 18.05.2004. NGI (2007a): Kartlegging av sprekker ved Sydbruddet, Langøya. Rapport nr 20061324. Dato: 15.02.2007.7 NGI (2007b): Injeksjonsprogram Nordbruddet felt 5 Notat, prosjekt nr. 20051565. Dato: 09.05.2007. NGI (2008a): Vedlegg til miljørisikovurdering. Supplerende beskrivelse av deponering over kote 0. NGI-Notat 20061245. Dato: 19. 02.2008. NGI (2008b): Måling av gass (H2 og CH4) og diffusjon av Hg fra Gipsdeponiet i Nordbruddet. Teknisk notat 20071046. Dato: 03.11.2008. NGI (2011):Testprogram for tetting av bergbarriere. Notat nr. 20100873-00-2. Dato: 05.07.2011.
Side: 18 NGI (2011) Geotekniske egenskaper gips Langøya Syd NGI rapport 20110196-00-1-R, rev. 1, 11. november 2011 NGI (2012): Vurdering av injeksjon og vanntapsmåling i 4 testfelt i Sydbruddet. Notat nr. 20100873-00-6-TN. Dato: 06.06.2012. NGI (2013): Miljørisikovurdering Deponering av avfall over kote -5 i Sydbruddet, Langøya. NGI-rapport 20120689-01-R. NIVA (2005): Molybden (Mo) i sjøvann. Naturlig omsetning, miljøeffekter og toksisitet. NIVA-notat 05-25324, Datert: 26.10.2005 NIVA (2006): Spesiering av molybden (Mo) i utslippsvann fra NOAH Langøya. NIVA-notat 06-26162. Datert: 08.03.2006 NIVA (2011): Overvåking NOAH Langøya Miljøgifter i blåskjell, sedimentundersøkelser samt marinbiologiske undersøkelser. NIVA-rapport LNR 6117-2011. NOAH (2012): Sluttrapport, Boreprogram i Sydbrudd, felt 3-4-5-6. Dato: 09.05.2012 SFT (2003): Veileder til deponiforskriften. Sft-veileder TA-1951/2003).
Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Tiltaksvurdering avslutning av Sydbruddet Dokumenttype/Type of document Teknisk notat / Technical Note Oppdragsgiver/Client NOAH AS Emneord/Keywords Deponi, farlig avfall, avslutning, topptetting Stedfesting/Geographical information Land, fylke/country, County Vestfold Kommune/Municipality Re Sted/Location Langøya Kartblad/Map 1813 Horten UTM-koordinater/UTM-coordinates Sone 32 N6596124 E577827 Distribusjon/Distribution Begrenset/Limited Dokumentnr./Document No. 20120689-01-TN Dato/Date 2013-02-28 Rev.nr.&dato/Rev.No.&date 00 / Havområde/Offshore area Feltnavn/Field name Sted/Location Felt, blokknr./field, Block No. Dokumentkontroll/Document control Kvalitetssikring i henhold til/quality assurance according to NS-EN ISO9001 Rev./ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll/ Self review av/by: 0 Originaldokument GO GBr Sidemannskontroll/ Colleague review av/by: Uavhengig kontroll/ Independent review av/by: Tverrfaglig kontroll/ Interdisciplinary review av/by: Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Dato/Date 2013-02-28 Sign. Prosjektleder/Project Manager Gudny Okkenhaug Mal rev. dato: 2012-05-30 Skj.nr. 043