WASCON-konferensen i San Sebastian, juni 2003 referat

Transkript

1 WASCON-konferensen i San Sebastian, juni 2003 referat Bygga (väg) med alternativa material miljömässiga och tekniska egenskaper. Några av deltagarna: Maria Arm, SGI Peter Flyhammar, Tekn geologi Lunds Univ Ole Hjelmar m fl, DHI Danmark Margareta Wahlström, VTT Finland Pennti Lahtinen och Aino Maijala, SCC Viatek Finland Gordana Petkovic m fl från Norska Vägverket Jouko Saarela, Finska Naturvårdsverket Aitor Zulueta, Terra Nova Spain Åsa Lindgren och Peter Ditlau, Vägverket Claes Ribbing, Svenska Energiaskor 1. Konferensen var givande Ett problem är att varje föredragshållare så snabb glider in på detaljer i sina undersökningar att lyssnaren lätt glömmer vilket problem man skall lösa. Notaten avser enbart material som är aktuella i Sverige, d v s i detta fall rostbottenaskor från avfallsförbränning som i förädlad form benämns slaggrus samt ett föredrag om avfallsflygaska. Notaten är baserade på notat under föredragen kompletterat med vad som står i "Proceedings". Missuppfattningar har försökt undvikas men kan givetvis förekomma. Proceedings finns att låna på SGI:s bibliotek och även hos Svenska EnergiAskor. 2. Slaggrus och allmänna miljöproblem De nya reglerna i EU ställer till problem överallt. Danskar och Holländare ligger långt framme i miljöarbetet och att tillåta applikationer men vad jag förstår så har de nya tillfälliga danska reglerna gjort att slaggrus numera bara används för nya upplag av slaggrus i väntan på nya utredningar. Bl a så gör danskar en LCA-modellering av miljöeffekterna och den verkar kunna bli klar Det verkar som att de därefter beräknas kunna använda slaggrus igen när den är klar. C-res har en bra databas som kommer att övertas av DHI. SYSAV är med i den och jag tror att det är lämpligt att vi gör den till en databas även för Sverige (bara slaggrus??) Ole Hjelmar är positiv till det. Personligen tror jag att utlakningen av Sb och Cu är bland de besvärligare frågorna för användning av avfallsbottenaskor. Det är intressant att notera att enligt nedanstående så kan den verkliga utlakningen av dessa ämnen vara 1/5 av de som uppmäts via skakförsök samt att de flesta metaller inte synes

2 röra sig mer än ett antal cm från och under vägen. 3. Föredrag: Leaching from cement-treated base layers containing solid waste incineration bottom and flyashes Thomas H. Christensen, DTU Lyngby Danmark, var en bra föredragshållare med humor. De hade cementstabiliserad (2,5%) bottenslagg och Ferrox-behandlad flygaska (ca 6%) från avfallsförbränning med cement. (mer om Ferroxmetoden nedan) Utmärkta fysikaliska egenskaper. De fick högre metall- (framför allt Cu) och saltutlakningar (Na Cl) än referensprovet men det intressanta var att han ansåg att det skulle betraktas som en monolit och det finns inga gränsvärden för lakning från monolit inom Danmark så applikationen får bedömas från fall till fall. Åsa Lindgren gillade inte att han bedömde att om man saltar vägar så är salt från aska en så liten del att det inte har någon betydelse. Vägverket anser att saltet är ett stort problem och vill inte ha några extra källor av klorider. Margareta Wahlström VTT Finland höll tre föredrag. Bl a framhöll hon vikten av ett bra referensmaterial och att VTT tillverkar och säljer referensmaterial. De har studerat CFB-flygaska från samförbränning av olja, torv, trä och pappersindustrislam. Ba, Mo och SO 4 -utlakning var signifikant i all försök. Kolonntester gav lägre värden än skaktester. Trä ökar utlakning av SO 4 och Ca (samt K och Cr). Torv ökade utlakningen av Al och Mo. Bariumutlakningen var beroende av SO 4 p g a av bildandet av olöslig och ofarlig BaSO4(vi sväljer ju en gröt av BaSO4 när vi skall röntga mage och tarmar). Kvalitetskontroll krävs. The influence in coalfired powerstations on the environmental and health properties of coal ashes Meij m fl Holland Kolflygaskan är ej farlig att inandas. Bl a är bara 0,04% av SiO 2 :n fri kvarts. 10% inblandning av annat bränsle ger ingen större skillnad. Universitet i Barcelona framhöll att cementstabilisering av bottenslagg kräver en sulfatresistent cement och ger då bra lakresultat. Glass and sintered glass ceramic from municipal incinerator waste, Monteiro m fl Portugal. Genom att hetta upp bottenslaggen till 1400 o C kan glaskeramer bildas genom inblandning av glas. DHI (Ole Hjelmar) redogjorde för ett nyligen startat storförsök med slaggrus. Labbresultaten visar att gränserna för kategori 3-användningar kan uppnås men att Cu-salt och för några askor även Cr ofta överstiger gränserna för kategori 2. Resultaten visar att vägkanterna lakar mest, att man måste göra en studie av hur vatten rör sig i vägkroppen för att kunna värdera resultaten

3 av L/S 2 och 10 d v s vilket tidsperspektiv som dessa L/S-värden representerar. En holländare framhöll att vägkroppen håller mer vatten än man tror även under asfalten men även att merparten av vattnet rinner bort även på grusvägar. Leaching from an 18 years old cementstabilised fly-ash roadbase Brouwer m fl. Holland. De visade att utlakningen hade varit högre än vad monolitutlakningen i labb antydde att den skulle ha varit. Men det var främst SO 4 och Ba som stod för den högre utlakningen (se ovan, om att närvaro av dessa båda ämnen ger en relativ hög utlakning under bildande av ofarlig BaSO 4.) Men det verkliga problemet var att vägen hade blivit dålig rent fysikaliskt och måste renoveras. Leaching of MSWI bottom ash in laboratory tests, a lysimeter and a field application, J.J Stekeete, Tauw Holland Mycket intressant. Han visar dels att man måste ta hänsyn till redoxförhållandena i askan men även att utlakningen i verkligheten kan vara ca 5 gånger mindre i verkligheten för t ex Cu och Sb. Cl och Mo var jämförbara med labbtesten, Vid låga L/S-värden kunde utlakningen vara ggr mindre än labbresultaten. I Holland är karbonatisering och tvättning av bottenaskor aktuellt, jag fick intrycket att det redan genomförs. Use of Bayesian Methods to Estimate Long Term Contaminent Leaching in Roadways, Defne S. Apul m fl. New Hampshire USA Bra föredrag, kanske lite högt tempo. Visar att man kan göra bra modeller av utlakning och fastläggning av metaller och att man behöver många försök för att få statistiskt riktiga resultat. Med hänsyn till vattenflöden, regn, porfyllnadsgrad mm räkande man ut att efter 10 år skulle 95% av de utlakade metaller från en väg med 50% kolflygaska återfinnas inom 2 cm under vägen och det stämde! D v s det verkar som om metallerna inte rör sig från vägen det mesta synes finnas kvar inom 2 cm!!!!! Bör kontrolleras. Utilization of municipal solid waste incinerator flyashes to produce cellular mortars, Pilar Alaejos, Angel Leiro CEDEX Spanien Mycket Intressant. Askor från avfallsförbränning håller i regel metalliskt aluminium som bildar vätgas vid kontakt med vatten och detta kan utnyttjas för att tillverka lättbetong!! De har studerat avfallsflygaska från en CFB. D v s de antyder att man kan ersätta aluminiumpulver och cement vid tillverkning av lättbetong med flygaska från avfallsförbränning!!!! New materials för quarry backfilling and underground constructions based on MSWI bottom ash reuse: ecotoxic risk assessment, Nuno Lamop m fl, Lissabon Studien graderar olika bottenaskor från olika länder i rangordning m a p ekotoxicitet. Olika metoder. Slutsats: att mikrotox-metoder bör utföras när man skall riskbedöma material. Karbonatisering - snabbåldring Det var många fördrag om karbonatisering av olika material. Ett japanskt föredrag hävdar att hög närvaro av Ca ökar utlakning av Pb ur flygaskor,. Karbonatisering minskar utlakning av Pb men

4 ökar för Cd. The development of environmental properties during storage of MSWI bottomash Peter Flyhammar, Jan Hartlén Raul Grönholm Sverige ton slaggrus från SYSAV lagrades ute i 5-7 månader. Det är känt att slaggrus får mekaniska och miljömässigt bättre egenskaper med lagring. Målet för denna undersökning var att se om ph -mätning kan vara ett mått på erforderlig mognad. Resultatet var överraskande: Det skedde ingen phsänkning enligt plan. Visa partier inne i högen fick en viss ph-sänkning, andra inte alls. Temperaturen var 50 o C i toppen och 70 o C i botten (Varför? Oxidation av oförbränt? Unikt för denna hög? Kvarvarande värme från askan trots släckningen?) Uppmätta fukthalter 14-17%. Comparatative study of physico-chemical and environmental Characteristics of (MSWI) bottomash resulting from classical and selective collection for a valorization in road construction, S Kaibouchi, P Germain, Frankrike Sortering före förbränning påverkar askegenskaperna. Överraskande fann man att CO 2 från luft inte räcker till utan att en hel del av karbonatiseringen sker med CO 2 som frigjorts från det organiska i askan. - Tillsammans med Flyhammar m fl:s resultat tyder detta på att vid lagring av bottenaska så oxiderar en del av det oförbrända bort under bildande av CO 2, och att denna gas bidrager till askans åldrande. Specification and characterisation of organic carbon in Municipal Solid Waste Incinerator (MSWI) bottom ash. A.v Zomeren, R.N. J. Comans Holland. LOI är ej en lämplig metod för att beskriva organiskt kol i askan. Modelling specification and transport in MSWI bottom ash, Dikstra m fl Holland. Diskuterar kolonntesters relevans. The leaching guality of bottomashes containing co-sinterde APCresidues, Baun m fl Danmark o Tyskland Rökgasreningsprodukt (APC) från avfallsförbränning är i de flesta länder ett farligt avfall. Den kan behandlas enligt Ferrox-metoden som tar bort merparten av salter och binder merparten av tungmetaller med järnsulfat följt av en oxidation av järnet till olöslig järnoxid. Sopavfall brändes tillsammans med APC enligt Ferrox-metoden i en pilotanläggning och bottenaskan laktestades. Jämfört med slaggrus, d v s mognad aska, ökade utlakningen av Pb och As något, Cr minskade. D v s flygaskan gav inte nämnvärt ökad utlakning. Metoden beskrivs som lovande för avfallsförbrännarna. Engineering properties of MSWI bottomash evaluated from triaxial tests, Maria Arm SGI Bra mekaniska egenskaper hos slaggrus. Föredraget handlade om en laboratoriestudie av sorterad och lagrad bottenaska från förbränning av hushållsavfall (slaggrus). Syftet var att undersöka de mekaniska egenskaperna såsom styvhet och stabilitet för framtida användning i obundna väglager. Hittills har deformationsegenskaperna hos slaggrus bara undersökts med hjälp av CBR-försök. För att underlätta dimensionering av svenska vägar med detta material utfördes ett stort antal belastningsförsök (dynamiska treaxialförsök) i projektet. Dessutom

5 undersöktes bl a innehållet av oförbränt material. Slaggrus från fem svenska förbränningsanläggningar studerades och jämförelser gjordes med konventionella svenska ballastmaterial såsom sand, grus och krossat berg. Material med kornstorlek upp till 30 mm provades, vilket är möjligt eftersom provkropparna i belastningsförsöken är 150 mm i diameter. I ett dynamiskt treaxialförsök undersöks materialdeformationer vid simulerade trafikförhållanden. Eftersom provkroppen består av hela det sammansatta materialet upp till en viss kornstorlek, kan man säga att funktionen provas. Ett förslag till europastandard har utarbetats med svensk medverkan och metoden kommer sannolikt att användas för att utvärdera obundna vägmaterial i framtiden. Följande slutsatser kunde dras av resultaten - Svensk bottenaska från förbränning av hushållsavfall (slaggrus) är av naturen ett välgraderat material med ungefär samma kornstorleksfördelning som sandigt grus - Vid små belastningar var det studerade slaggruset lika styvt som sand, men fick mindre permanenta deformationer på grund av mer kantiga partiklar. - Vid medelstora belastningar hade slaggruset ungefär samma styvhet och permanent deformation som krossad granit. - Hög halt av oförbränt material (LOI 550 o C >4-5%) begränsar slaggrusets styvhet. Från geoteknisk synpunkt kan slaggrus ersätta inte bara sand utan också grus om innehållet av organiskt material är litet. Slaggrus kan också ersätta krossat berg om belastningen på slaggruslagret inte är för hög. Det betyder att slaggruset utnyttjas bäst i högtrafikerade vägar eftersom dessa har de tjockaste bundna lagren (oftast asfaltsbundna) och bundna lager sprider last mycket bättre än obundna. Energiaskor - Claes Ribbing