Sirkulære løsninger for deponidrift

Må innfri krav i avfallsforskriften

Forskere fra NMBU og NGI (Norges Geotekniske Institutt) samarbeider med industripartnere NOAH og SKANSKA om tre ulike forskningsprosjekter med storskala feltforsøk.

NOAH har drevet deponi på Langøya utenfor Holmestrand de siste tredve årene. Deponiet er det eneste norske mottaksanlegget som tar imot uorganisk farlig avfall, og dermed sikrer en forsvarlig håndtering av avfallet.

Alle som driver deponi i Norge forholder seg til strenge reguleringer gjennom avfallsforskriften, som skal sikre trygge og tette deponier med minst mulig miljøutslipp.

I to av prosjektene forskes det på hvilke overskuddsmasser som kan innfri kravene i avfallsforskriften og dermed gjenbrukes som materialer i avsluttende toppdekke, eller som bunn- og sidetetting i deponiet.

Samarbeid gjør storskala forsøk mulig

Gjennom pilot-forsøk får forskerne tilgang på data fra realistisk feltoppførsel over tid. Ny teknologi gjør at dataen som samles inn kan overvåkes og registreres kontinuerlig.

Samarbeidet mellom forskning og industri har store fordeler. Vi får tilgang på områder og ressurser som gjør det mulig å gjennomføre storskala forsøk i felt, i tillegg til arbeidet på lab, noe som er unikt i prosjekter som dette.

Gudny Okkenhaug, forsker i NGI og nestleder i earthresQue

I årene som kommer viderefører NOAH arbeidet med rehabilitering og topptetting av deponiarealene på Langøya.

– Det er meget nyttig for oss å sammen med forskningsmiljøet vurdere naturlig geologisk overskuddsmasse. Vi vurderer at dette er en meget god løsning på lang sikt for avslutningen av vårt deponi.

Ann-Cathrin Stridal, Deponisjef Langøya

Gudny Okkenhaug

forsker i NGI og nestleder i earthresQue

Ann-Cathrin Stridal

Deponisjef Langøya, NOAH

Gjenbruk av masser framfor uttak av nye

I dag fraktes overskuddsmasser fra byggeprosjekter eller tunnelboring som avfall til deponering og tar opp plass der. Ved behov for tilsvarende masser, hentes det ut nye, jomfruelige materialer, i stedet for å gjenbruke massene som allerede er i omløp.

En av hensiktene med prosjektene i earthresQue er å finne løsninger som gjør at vi kan nyttiggjøre oss av overskuddsmasser i større grad enn det vi gjør nå.

Under kan du lese mer om de tre pågående casene på Langøya:

earthresQue-prosjektene på Langøya

Topptettings-piloten: Vannmengden som trenger gjennom de fire tettesjiktene overvåkes kontinuerlig. 

Case: Topptettings-piloten

Topptettings-piloten er et feltskala-forsøk hvor ulike geologiske overskuddsmaterialer fra byggeprosjekt testes om de er egnet for å kunne brukes som et tettesjikt i topptettingen på et avsluttet deponi.

– Når et deponi avsluttes, stilles det som regel krav om å legge et tett lag med materiale over avfallet, et tettesjikt. I deponi uten organisk nedbrytbart avfall og nevneverdig gassdannelse er hovedfunksjonen til dette sjiktet å hindre regnvann i å trenge inn, og redusere mengden forurenset sigevann som strømmer rundt i avfallet, og dermed også mengden sigevann som slipper ut, forteller Eivind Wiik Ånes i NGI, som jobber med prosjektet i sin doktorgrad.

I feltskala-forsøket er topptettingen delt inn i fire deler, også kalt celler, som hver består av et tettesjikt av ulikt materiale og et beskyttelseslag med sprengstein på toppen, som blant annet skal hindre at tettesjiktet sprekker opp og ødelegges på grunn av frost eller tørke.

– Vannmengden som trenger gjennom de fire tettesjiktene overvåkes kontinuerlig. I tillegg overvåkes blant annet temperatur og vanninnhold av ulike sensorer i tettesjiktene som gir informasjon om hvordan materialene oppfører seg med svingninger i lufttemperatur og nedbør. Det gjøres også jevnlig kjemiske analyser på vannprøver av det utlekkede vannet for å vurdere om de ulike tettesjiktsmaterialene tilfører noen forurensning.

Eivind Wiik Ånes, NGI

Foto: NGI

Prosjektet ser spesielt på hvilke kombinasjoner av filterkake fra AF Decoms jordvaskeanlegg på Nes og utgravd kalksement-stabilisert leire (KS-leire), altså materialer fra norske byggeprosjekt, som kan nyttiggjøres som tilfredsstillende tettesjikt som oppfyller kravene i avfallsforskriften.

TBM-piloten: Beskyttelseslaget består av en kombinasjon av masser fra tunneldrift og knust kalkstein.

Case: TBM-piloten

TBM-piloten er et feltskala forsøk med målsetning om å gjenbruke overskuddsmasser fra tunnelboremaskin prosjekt (TBM-masser) for å bygge beskyttelseslag mot inntrenging av frost og uttørking.

– Beskyttelseslaget beskytter tettesjiktet på det avsluttede deponiet, som er ganske sensitivt for klimaforhold. Det er viktig at det øverste laget har en sammensetning som likner på massene i området. På Langøya betyr det kalkrik jord. I likhet med Topptettings-piloten er det bygget inn en rekke sensorer som overvåker temperatur og vanninnhold i beskyttelsessjiktet, forteller Thomas Pabst, forsker fra NGI, som jobber med TBM-piloten.

TBM-massene stammer fra Skanskas TBM-prosjekt hvor ny råvannstunnel for Oslos drikkevann bores, mens NMBU og NGI har stått for design og karakterisering, altså planlegging av selve forsøket. Selve utbyggingen av piloten er gjennomført i regi av NOAH. Beskyttelseslaget består av en kombinasjon av masser fra tunneldrift og knust kalkstein.

Videre i prosjektet blir det utført en ny type bærekraftstudie av bruken av alternative masser for avslutning og topptetting av deponi gjennom livssyklusanalyser, hvor også arealbruk inkluderes.

Thomas Pabst sammen studentene Mari Sævik og Maria Weinmann (NMBU) på Langøya i vinter.

Betong og syrenøytralisering: Hva slags miljøgifter spres fra svartskiferen? Og kan betongen nøytralisere pH og redusere metallutlekkingen?

Case: Betong og syrenøytralisering

Prosjektet ser på hvordan betong, som er et basisk materiale med høy pH, kan nøytralisere sur avrenning fra svartskifer. Svartskifer er såkalt syredannende berg, som produserer svovelsyre når det blir eksponert for luft og vann.

Dette kan gjøre det vanskelig å håndtere svartskiferen når den graves opp.

– Ideen er derfor at om man bruker betongen som et baselag under deponerte svartskifermasser, så vil denne betongen nøytralisere syren som svartskiferen produserer og dermed redusere mengden miljøgifter, som for eksempel uran, som potensielt kan spres fra skiferen, forteller Cathrine Eckbo i NGI, som jobber med prosjektet i sin doktorgrad.

Cathrine Eckbo, NGI

Foto: NGI

I feltforsøket er kontainerne er fylt lagvis med betong på bunnen og svartskifer på toppen. Etter hvert som svartskiferen blir eksponert for luft og vann, samles vannet som renner igjennom kontainerne opp og analyseres. På den måten kan vi følge med på hva slags miljøgifter som spres fra svartskiferen og om betongen kan nøytralisere pH og redusere metallutlekkingen.

Følg earthresQue på LinkedIn.