Funktion för geologisk barriär och bottentätning Erfarenhetsåterföring från byggande och uppföljning. RVF rapport 2006:01 ISSN

Transkript

1 Funktion för geologisk barriär och bottentätning Erfarenhetsåterföring från byggande och uppföljning RVF rapport 2006:01 ISSN

2 RVF Utveckling 2006:01 ISSN RVF Service AB Tryck: Daleke Grafiska 2006 Upplaga: 1000 ex

3 Förord Om täthets- och mäktighetskraven som ställs på bottentätningen i en deponi inte kan uppfyllas på naturlig väg, kan den kompletteras eller ersättas med en konstgjord geologisk barriär. Funktionen för denna konstgjorda barriär ska minst motsvara kraven för den naturliga. På många platser i Sverige är inte de naturliga förhållandena sådana att kraven kan uppfyllas. Alternativet blir då att använda konstgjorda barriärer. Erfarenheterna är emellertid begränsade avseende byggandet av samt materialval och funktion för konstgjorda geologiska barriärer. De erfarenheter som finns är ofta bristfälligt dokumenterade och inte allmänt tillgängliga. I detta projekt har erfarenheter från byggande och uppföljning av verksamheten vid Deponi 2000 på Gladö industriområde i Huddinge utnyttjats. Deponin ägs och drivs av SRV återvinning AB och är en av de första i landet som använder konstgjord geologisk barriär. Projektet har genomförts av Karsten Håkansson och Jan Sundberg, båda Geo Innova AB, samt Rickard Wrene, SRV återvinning AB. Malmö februari 2006 Håkan Rylander Ordf. RVFs Utvecklingskommitté Weine Wiqvist VD RVF

4

5 Innehåll sida 1 Bakgrund 1 2 Planerings-, tillstånds- och byggprocessen 2 3 Lagstiftning Inledning Handbok med allmänna råd till förordningen 3 4 Planerad funktion för geologisk barriär 6 5 Genomförda undersökningar Projektering Byggande Lysimetrar Sorptionsförsök 10 6 Utförda konstruktioner och erfarenheter från byggande Inledning Delyta 1A: Delyta 1:A Delyta 1:A Delyta 1:A4 och delyta 1:A Kostnader 20 7 Resultat av utförda undersökningar Kontrollmätningar i fält Lysimeterförsök Sorption Resultat av sorptionsförsök 26 8 Värdering av bottenbarriärens funktion Sorption Metod för beräkning av strömningstid och läckage Värdering av de olika delytornas funktion 33 9 Sammanfattande slutsatser Krav Funktion för geologisk barriär med tätskikt Kostnader Erfarenheter från byggande Generellt Kontrollmetoder Blandning Utläggning och packning Referenser 39 i

6 Sammanfattning SRV återvinning AB har erhållit tillstånd att bedriva deponeringsverksamhet vid Deponi 2000 på Gladö industriområde i Huddinge kommun. Deponin omfattar en första tillståndsgiven etapp om ca 20 ha med en planerad volym av ca 4.5 miljoner m 3. Flera deletapper av Deponi 2000 har projekterats och byggts från 1999 fram till Projektet är ett av de första i Sverige med konstgjord geologisk barriär och förutsättningarna för projektering och byggande har vid flera tillfällen förändrats under perioden. Kunskapen beträffande den långsiktiga funktionen för konstgjorda filter är begränsad och därför har föreliggande utvecklingsprojekt kopplats till byggprojektet för att vinna erfarenheter inför kommande etapper av deponin och för andra deponier. Projektet har omfattat byggandet av deponiytor i fullskala med delvis olika material och materialblandningar. Uppföljning och kontroll i laboratorium och fält har omfattat bland annat densitet och permeabilitet, installation av lysimetrar samt test av sorptionsförmåga. Erfarenhet av byggande Nederbörd kan orsaka problem om ytan inte är färdigpackad och man måste gå tillbaka med vält på en våt yta. Därför bör man arbeta med begränsade ytor så att man hinner kontrollmäta densitet och komplettera packningsarbetet innan nederbörd. Etappindelning med separat lakvattenavledning rekommenderas för att så begränsade ytor som möjligt skall kunna avledas till reningsanläggning så att den hydrauliska belastningen inte skall bli onödigt stor. Det är lämpligt att börja anläggandet i en lågpunkt på ytan (om sådan finns) och säkerställa avvattningen i lågpunkten för att minska vattenproblem vid nederbörd. Läggningsutrustning av typ asfaltläggare ger bäst förutsättningar för att få ett jämnt packningsresultat på BES (Bentonitblandat stenmjöl). Det är viktigt att bygga i flera skikt eftersom permeabiliten styrs av det tätaste skiktet. Med avseende på sorptionen förefaller det också bättre med flera skikt av olika materialsammansättning snarare än att utföra blandningar av material i varje skikt. Densiteten är en kritisk parameter, för funktionen. Därför är det viktigt att göra referensmätningar med andra metoder. Generellt är kvalitetskontrollen av blandningar och färdiglagda skikt av största vikt eftersom marginalerna är små och små skillnader i material kan få större inverkan än beräknat. Kontroll som utförts har i stor utsträckning baserats på uppmätt densitet i fält eftersom tiden inte tillåter direkta mätningar av permeabilitet. Den indirekta metoden och svårigheten att överföra laboratorieresultat till fält innebär att det i praktiken är svårt att erhålla en exakt permeabilitet. Blandningsstation av typen satsblandare uppfyller uppsatta krav. Blandningsutrustning av typen genomströmningsblandare som användes vid den första delytan (doseringsprincip mängd/tid) ger något sämre resultat. Blandningen av torv skedde i stjärnsikt och materialkomponenterna blandades i stjärnsiktens matarficka. Det var nödvändigt att bestämma vattenkvoten i torven eftersom inblandningen av torv baserades på torrt material, dessutom måste volymvikten bestämmas vid olika vattenhalter. Lysimeterförsöken indikerar att ca 50 % av nederbörden infiltrerar genom skyddsskiktet medan endast 0,3 mm av en ackumulerad nederbörd på 400 mm, vilket dock är en osäker siffra. För att dra relevanta slutsatser om mängder och vattenkvalitet från den undre lysimetern, måste försökstiden förlängas. ii

7 Geologisk barriär Beräkningarna av hydraulisk konduktivitet och strömningstid samt retardation av föroreningar vid olika deletapper baseras på uppgifter behäftade med en viss osäkerhet. Byggda konstruktioner tycks emellertid ha egenskaper som uppfyller kraven. Transporttiden för lakvatten (enligt NVs definition) genom barriären får inte vara kortare än 200 år för deponier för farligt avfall och inte kortare än 50 år för deponier för icke-farligt avfall. Dessa krav uppfylls för alla delytor oavsett vilket konstruktionsalternativ som valts. Ytterligare effekter kan påräknas genom sorption av föroreningar under transporten genom materialet. Emellertid är flera av ytorna troligen långsiktigt tätare än vad som ursprungligen avsetts. Långsiktigt innebär detta att vatten från deponin kommer att avrinna på tätningen i större utsträckning än planerat istället för att långsamt perkolera genom den geologiska barriären och kommer att få tas om hand i en s.k. sidobarriär. Retardationen av föroreningar genom barriären bedöms vara betydande. Genom försöksutformningen vad gäller belastning av tillförda ämnen och mängd vätska kan slutsatsen dras att sorptionskapaciteten är tillräcklig för att på mycket lång sikt ge en betydande retardation av ämnestransporten trots en hög belastning av föroreningar i de utförda försöken. Den valda konstruktionen med TOS (Torvblandat stenmjöl) och underliggande BES (Bentonitblandat stenmjöl) har i försöken visat sig vara den effektivaste ur sorptionssynpunkt. För att erhålla en exakt beräkning av den ytterligare sorption som har uppnåtts på grund av ett övervägt materialval, skulle jämförande tester med naturlig jord behöva utföras. Möjligheten finns att naturliga jordar som används som referens avseende geologisk barriär har en betydande sorptionskapacitet åtminstone vid låg belastning. iii

8

9 1 Bakgrund SRV återvinning AB har erhållit tillstånd att bedriva deponeringsverksamhet vid Deponi Flera etapper av Deponi 2000 har projekterats och byggts från 1999 fram till Förutsättningarna för projektering och byggande har vid flera tillfällen förändrats under perioden, främst med avseende på geologisk barriär och bottentätning. Projektet är ett av de första i Sverige med konstgjord geologisk barriär. Kunskapen beträffande den långsiktiga funktionen för konstgjorda filter är begränsad och därför har föreliggande utvecklingsprojekt kopplats till byggprojektet för att vinna erfarenheter inför kommande etapper av deponin och för andra deponier. Projektet har omfattat: Byggande av testytor i fullskala Erfarenhetsåterföring av byggande Installation och mätning Lysimetrar Test av sorptionsförmåga Deponi 2000 är beläget i Gladö industriområde i Huddinge kommun. Deponin omfattar en första tillståndsgiven etapp om ca 20 ha med en planerad volym av ca 4.5 miljoner m 3. Återvinnings- och deponeringsområdet är samlokaliserat med bergtäkt. Bergtäkten är redan från början anpassad till deponins krav och breddar existerande dalgång så att mer utrymme för deponering skapas på en given areal samtidigt som förutsättningarna för byggande av barriärer förbättras. Vidare erhålls lutningar av markytan mot dräneringssystem och korta transporter för deponins materialförsörjning. I Figur 1 visas en flygbild över en del av deponeringsområdet under byggandet av de första deletapperna. Figur 1 Flygbild över deponi 2000 (bilden är tagen sommaren 2002) 1

10 2 Planerings-, tillstånds- och byggprocessen Projektet avseende nytt område för återvinning och deponering började planeras mer i detalj kring Dessförinnan hade en rad alternativa lokaliseringar utretts och som slutligen resulterat i att Huddinge kommun i översiktsplanen reserverat föreliggande markområde för deponeringsverksamhet. Under perioden genomfördes lokaliseringsutredning, avfallsplan för Södertörn och detaljerade undersökningar på den valda platsen som utmynnade i en ansökan till koncessionsnämnden för miljöskydd. Koncessionsnämndens beslut, daterat , var att upplagsceller skulle underlagras med ett tätskikt av beständigt naturmaterial med en täthet av minst m/s och en tjocklek på minst 0,5 m. Sluttäckningen skulle uppfylla en högsta infiltration av 30 l/m 2 för specialavfall och 50 l/m 2 för övrigt avfall. I beslutet angavs också möjligheter att anpassa tjockleken efter tätare material. Vidare gavs delegation till länsstyrelsen att meddela föreskrifter beträffande bl.a. utformning av bottennivåer, bottentätningar, dräneringar och bergtäktens sidor i samband med att nya delområden av deponin tas i anspråk. Parallellt med att undersökningar påbörjades visades intresse från markägarens sida att starta bergtäktsverksamhet. Samlokalisering av bergtäkt och deponiverksamhet innebär en rad fördelar, bl.a. ökat resursutnyttjande genom effektivare markanvändning. Eftersom verksamheterna i så hög grad var integrerade beslöts att ansöka om tillstånd för verksamheterna vid samma tillfälle. Miljöprövning skedde också parallellt. Under 90-talet påbörjades arbetet med ett deponeringsdirektiv inom EU. I Sverige dokumenterades den svenska ståndpunkten i ett förslag till allmänt råd (Naturvårdverket, 1996) som togs fram av Naturvårdsverket som med bl.a. beräkningsprinciper för geologisk barriär. Baserat på beslutet i koncessionsnämnden och förslaget till allmänt råd utfördes en förprojektering av deponin Arbetet med EU-direktivet framskred med olika remissutgåvor under slutet av 90-talet och olika uppfattningar om hur detta skulle tolkas florerade. Från det att EU-direktivet antogs 1999, (EG, 1999) fram till att det slutligen implementerades under 2001 (efter remissbehandling) skedde stor osäkerhet hur det skulle tolkas, vilket kan illustreras av varierande domslut i miljödomstolen. Även efter den svenska implementeringen har osäkerhet funnits vilket föranlett Naturvårdsverket att utkomma med allmänna råd, bl.a. Handbok med allmänt råd innefattande bl.a. geologisk barriär (2004). Under denna period med osäkerheter kring gällande krav har Deponi 2000 planerats och byggts. Förutsättningarna för projektering och byggande har således vid flera tillfällen modifierats under perioden. Projektering och byggande av olika deletapper har skett under perioden Inför varje deletapp av deponin har samråd skett med länsstyrelsen angående uppbyggnad och krav på delytor. Den första delytan byggdes som en testyta med parallell utprovning av blandningar och tekniska lösningar. Det är primärt från denna testyta men även från andra delytor, som erfarenheter återförs i föreliggande rapport. 2

11 3 Lagstiftning 3.1 Inledning Under 1999 antogs ett deponeringsdirektiv inom EU (EG, 1999) som innebar långtgående krav på den geologiska barriären, vars funktion är att skydda omgivningen. Skillnaden mot förutsättningarna vid koncessionsnämndens beslut är främst att mäktigheten i den geologiska barriären skall vara större; större eller lika med 1 m för icke-farligt avfall; större eller lika med 5 m för farligt avfall. Täthetskraven på farligt respektive ickefarligt avfall är för bägge avfallsslagen m/s. Dessutom ställs krav på att det förutom den geologiska barriären skall finnas en artificiell bottentätning och ett dräneringssystem för uppsamling av lakvatten för att ta hand om lakvatten under drifts- och efterbehandlingstiden. Deponeringsdirektivet implementerades i svensk lagstiftning, 2001, genom förordningen om deponering av avfall (SFS 2001:512). Till denna förordning har utkommit flera allmänna råd; NFS 2001:14 som behandlar mottagning av avfall, uppsamling av deponigas och mätning och provning; NFS 2002:17 som behandlar anpassnings- och avslutningsplaner; samt NFS 2004:5 som berör 3 33 i avfallsförordningen. I maj 2004 utkom en Handbok med allmänna råd till förordningen (Naturvårdsverket 2004). I föreliggande projekt är det den förändrade lagstiftningen avseende den geologiska barriären och bottentätningen som bedöms kunna ha störst inverkan på förutsättningarna för projektering och byggande. Vi bedömer att den mest aktuella tolkningen av lagstiftningen återfinns i handboken (Naturvårdverket 2004). Denna har således tillkommit när byggandet av de första fem etapperna av Deponi 2000 avslutats. I många stycken återfinns tankegångar och skrivningar från Naturvårdsverkets förslag till allmänt råd 1996, (Naturvårdsverket, 1996). Sålunda, i hög grad återgång till ursprungliga tankegångar efter en 10-års period som präglats av osäkerhet. Nedan beskrivs hur paragraferna 19, 20, 21 och 22 i deponeringsförordningen tolkas i Handboken (Naturvårdsverket, 2004). 3.2 Handbok med allmänna råd till förordningen 19 angående naturlig geologisk barriär Syftet Syftet med barriären är att ge ett långsiktigt skydd för spridning av föroreningar. Detta skall ske genom att lakvatten filtreras genom underliggande marklager så att föroreningarna successivt läggs fast eller bryts ned i dessa lager. Krav Kraven för den naturliga geologiska barriären är knutna till transporttiden för lakvatten. Transporttiden för lakvatten genom barriären får inte vara kortare än 200 år för deponier för farligt avfall, 50 år för deponier för icke-farligt avfall samt 1 år för deponier för inert avfall. Om deponin inte lokaliseras så att lakvattnet passerar en naturlig geologisk barriär skall en konstgjord barriär anläggas som också skall garantera långa uppehållstider ( 20). Kraven på den naturliga barriären är därmed något annorlunda definierade än i 3

12 EU-direktivet (EG, 1999) som använder sig av permeabilitetsdata för att definiera kraven. 20 angående artificiell geologisk barriär Syftet Syftet med barriären är det samma som för den naturliga geologiska barriären. Man menar att alltför lågpermeabla material därmed inte är lämpliga eftersom vatten då kan avrinna åt sidan på bottenkonstruktionen. Man uppmärksammar samtidigt att kravet på bottentätning medför att konstruktionen för lång tid kommer att vara tätare än topptätningen varför det är lämpligt att kalkylera med att en sidobarriär enligt 21 kommer att behövas. Krav För en artificiell geologisk barriär definieras kraven i deponeringsförordningen inte primärt utifrån strömningstider utan kraven beskrivs genom permeabilitet och mäktighet av barriären. Samma krav som i EU-direktivet ställs för en (naturlig) geologisk barriär (EG, 1999) har i deponeringsförordningen använts för att definiera kraven för en konstgjord geologisk barriär ( 20). Kraven på permeabilitet och mäktighet skall ge ett skydd som är minst likvärdigt med effekten av kraven i Tabell 1. Tabell 1 Kravnivåer för artificiell geologisk barriär enligt avfallsförordningen Deponi avseende Permeabilitet (m/s) Mäktighet (m) Farligt avfall >5 Icke-farligt avfall >1 Inert avfall >1 Ytterligare anges att den konstgjorda barriärens tjocklek inte skall understiga 0,5 m. I beskrivningen av den geologiska barriären anges att den skall vara beständig under en lång tidsrymd. Det anges att detta betyder för deponier för icke-farligt avfall flera hundra år och för farligt avfall kan de utgöra en risk i ett tusenårsperspektiv. I förordningen uppmärksammas också behov av sidovattenskydd (21 ) orsakad av den täta bottenkonstruktionen. I denna paragraf står: Skyddet skall innebära att lakvatten tas om hand eller inte förorenar mark eller vatten i större utsträckning än vad som följer av kraven i 19 och 20. Det anges att material i den geologiska barriären skall vara geologiska och motsvara de som naturlig jord har. Som exempel anges bentonit i blandning med sand eller stenmjöl. Vid val av material är det viktigt att tillförsäkra sig om att konstruktionen är robust och beständig för nedbrytning och belastning under lång tid. 4

13 21 angående krav på skydd för lakvatten som bräddar (sidovatten-barriär) Syftet Syftet är att säkerställa att det lakvatten som bräddar och strömmar ut från deponin tas om hand på ett miljösäkert sätt. Krav Man menar att det viktigaste med skyddet (om lakvatten bräddar) är dess fastläggande, fördröjande och nedbrytande egenskaper. Därför är inte permeabiliteten det viktigaste (vilket man annars kan uttolka ut förordningen). För att fastställa skyddets utformning menar man att undersökningar bör göras under deponins aktiva fas. Skyddet skall fungera efter det att aktiva åtgärder avslutats. 22 angående krav på bottentätning och dränering under driftfasen Syfte Bottentätningen syftar till att samla upp lakvatten under den aktiva fasen. Krav Under deponins driftstid skall deponin vara försedd med en bottentätning, ett dränerande materialskikt samt ett uppsamlingssystem för lakvatten. Totalt sett skall konstruktionen vara så utförd att utläckaget från deponi för farligt avfall är <5 l/m 2 och för deponi för icke-farligt avfall <50 l/m 2. Samma nivå på krav gäller för övrigt för topptäckningen ( 31). I de fall bottentätning och barriär utgörs av samma material bör det anges hur stor del som utgörs av bottentätning och hur stor del som utgörs av geologisk barriär. Vid beräkning av läckage skall hänsyn tas till eventuella sättningar etc. Dräneringsmaterialet bör ha en konduktivitet om minst 10-4 m/s vid aktuell överlast. 5

14 4 Planerad funktion för geologisk barriär Under en förprojektering genomförd 1999 för Deponi 2000 diskuterades olika utformning av geologisk barriär. Enligt det dåvarande förslaget till allmänt råd, (Naturvårdsverket, 1996) var den geologiska barriären tänkt som ett långsiktigt skydd av recipient under deponins passiva fas, när deponin sluttäckts och den aktiva lakvattenbehandling upphört. Tanken var att allt lakvatten som producerades i deponin skulle passera den geologiska barriären som utgjorde ett långsiktigt skydd av recipienten. Kravet på en geologisk barriär enligt förslaget till allmänna råd, innebar att barriären var tillräckligt tät för att erhålla lång strömningstid men inte så tät att den inte hade kapacitet att ta emot allt genererat lakvatten. Om det inte på platsen fanns förutsättningar för en naturlig barriär tillät det allmänna rådet att en konstgjord barriär byggdes med högre sorptionskapacitet än vanlig jord. För vatten som långsiktigt inte passerade genom den geologiska barriären utan istället bräddade skulle ett likvärdigt skydd byggas, t.ex. i form av filter nedströms deponin. Deponeringsdirektivet, som publicerades 1999 (EG, 1999), ledde till att tyngdpunkten i kraven leddes från topptätningens funktion, som hade varit en viktig faktor i koncessionsnämndens ursprungliga beslut, till krav på permeabiliteter och uppehållstider i den geologiska barriären. Förutsättningen för förprojekteringen var således att den geologiska barriären skulle vara så utformad att den genererade mängden lakvatten under den passiva fasen passerade den geologiska barriären och tillräckligt tät för att gällande krav på uppehållstider skulle tillgodoses. De naturliga förutsättningarna behövde förbättras genom en artificiell barriär för att tillgodose kraven och för att ett tillräckligt skydd av recipienten skulle föreligga. Effektkravet baserat på EU-direktivet kunde vid denna tid tolkas på olika sätt: 1. Genomsläppligheten skall vara dimensionerande. Då krävs för både icke-farligt och farligt avfall att permeabilitet är mindre än m/s vid hydraulisk gradient=1 (se tabell 1) 2. Uppehållstiden skall vara dimensionerande. Då krävs permeabilitet resp m/s för icke-farligt resp. farligt avfall med en geologisk barriär som är större eller lika med 0,5 m (se tabell 1)* 3. Sorptionen (reningen) genom barriären skall vara dimensionerande. Då krävs att sorptionen i barriären är förhöjd. *Uppehållstiden är proportionell mot permeabiliteten gånger mäktigheten Konsekvenserna av tolkningen av effektkravet blir därför: A: Den geologiska barriären är betydligt tätare än topptätningen, vilket gör att lakvatten under lång tid skall renas utanför deponin i motsvarande grad B: Den geologiska barriären är lika med eller mindre tät än topptätningen samt har en ökad sorption, vilket ger ett lakvatten som i huvudsak renas genom geologisk barriär För Deponi 2000 valdes alternativ B för tolkningen och valet föll primärt på att konstruera en geologisk barriär (filter) med betydligt högre sorptionskapacitet än en vanlig jord, d.v.s. en form av långtidsfilter. Genom att den konstgjorda barriären (filtret) kan anläg- 6

15 gas så att det sammanfaller med bottentätningen blir den hydrauliska ytbelastningen avsevärt lägre än för ett externt filter och samma som funktionskravet på topptätningen. Man vet att bl.a. organiskt halt och lerhalt är viktiga för sorptionsförmågan i en jord. Försök visar att lakvatten av olika typer som fått perkolera genom filter av med inslag av dessa substanser erhållit mycket hög reningsgrad. T.ex. har man i en AFR-studie utfört experiment avseende 8 naturliga jordars sorptionsförmåga för utvalda metaller (Lundberg et al, 1994). De jordar man undersökte hade bl.a. ett naturligt skiftande organiskt innehåll. Man kunde från undersökningsresultaten dela in jordarna i tre grupper med låg, hög och mycket hög sorptionsförmåga och man fann ett signifikant samband mellan organisk halt och sorptionsförmåga. Beträffande organiska ämnen är det sedan tidigare känt att för flertalet finns det en direkt proportionalitet mellan organisk halt (eg. organiskt kol) och sorptionsförmåga (Kjeldsen & Christensen, 1996). Den ursprungligen föreslagna kombinationen av långsiktig bottentätning och filter/geologisk barriär bestod av ett underliggande skikt av bentonitblandat stenmjöl och ett skikt av torvblandat stenmjöl. Alla dessa tre material har sorberande egenskaper. Om vi ser till organiskt innehåll i naturlig jord så visade Ekström (1927) i en undersökning att glödgningsförlusten var 0,4-1,2 %. Eftersom glödgningsförlusten förutom organiskt material även innefattar förlust av karbonater och kristallvatten kan ett rimligt värde på det organiska innehållet i naturlig jord vara ca 0,5 %. I det föreslagna filtret var torvinblandningen 5 % (10 % i halva bottenkonstruktionen). Torvinblandningen bör därför ge ca 10 ggr högre sorptionskapacitet jämfört med naturlig jord vid antagande om proportionalitet. Sorptionskapaciteten påverkas också av lerhalten. En empirisk formel av Breeuwsma m.fl., (1986) anger att katjonbyteskapaciteten (CEC), som kan användas som ett preliminärt mått på sorptionskapaciteten, till en del ges av lerinnehållet enligt ekvation 1 nedan: CEC(meq/100g) = 0,7 (%lera) + 3,5 (%C) (Ekv. 1) Många jordar har ett lågt lerinnehåll, t.ex. de flesta grovkorniga och blandkorniga moräner. Det innebär att en blandning med ett bentonitinnehåll på 4 5 % bör innebära ett ytterligare tillskott till sorptionen jämfört med en tänkt normaljord. En högre halt av ler och organiskt material bör således ge en tillkommande sorptionseffekt gentemot naturlig jord. I föreliggande förslag bedömdes den sammantagna tillkommande sorptionseffekten uppgå till en faktor 15. Ett sätt att mäta effektiviteten är att utgå från nominell uppehållstid och beräkna en ny nominell uppehållstid där sorptionsförmågan är inkluderad. Dvs en form av uppehållstid för föroreningen istället för vatten. En sådan beräkning för Deponi 2000 redovisas i Tabell 2. 7

16 Tabell 2 Bedömning av uppehållstider för föroreningar för olika delar av deponin baserat på förprojektering. Klass 1 Klass 2 Nominell uppehållstid 60 år 15 år Tillkommande sorptionseffekt* Nominell uppehållstid i konstgjord geologisk barriär/filter 900 år 225 år Riktlinjer i förslag till allmänna råd 200 år 50 år *Tillkommande sorptionseffekt är en multiplikator som uttrycker den tillkommande uppehållstiden av ämnen i förhållande en normal geologisk barriär. Tabellen visar att den nominella uppehållstiden i konstgjord och geologisk barriär, korrigerad för tillkommande sorptionseffekt, blir större än riktlinjerna i förslaget till allmänna råd, och deponeringsdirektivet. Figur 2 visar en principskiss över planerad funktion efter deponins avslutning vid Deponi Figur 2 Princip över planerad funktion för Deponi 2000 på lång sikt efter deponins avslutning och avslutad aktiv rening. Vatten från deponin perkolerar genom konstgjord och naturlig geologisk barriär innan det når recipient. Eventuell delmängd som ej infiltrerar i geologisk barriär renas i externt filter. Figuren visar också på möjligheten att bygga interna filter som skall fungera även under deponins aktiva fas. Sådant filter har övervägts för en etapp vid Deponi

17 5 Genomförda undersökningar 5.1 Projektering Vid projekteringen av de olika delytorna har de enskilda materialen och blandningar av bentonit och stenmjöl respektive torv och stenmjöl karakteriserats. Tonvikten har lagts på att koppla täthet till andra parametrar, främst densitet, som är möjliga att mäta i fält under byggtiden. Följande undersökningar har genomförts på material avsedda för någon eller flera av delytorna: Packningskurvor på blandningar av stenmjöl och bentonit respektive torv Permeabilitets- och densitetsbestämningar på motsvarande material Permeabilitetsbestämning med ökande kompression Kornstorleksfördelningar på stenmjöl Undersökningar av olika torvkvaliteter Glödförlust och vattenkvot på utförda blandningar 5.2 Byggande I samband med byggandet har ytterligare undersökningar genomförts: Densitetsbestämningar på färdigpackade ytor med kalibrerad troxler eller motsvarande (nukleär densitetsmätare), vilket är en indirekt metod (Figur 3) Infiltrationsförsök Direkt bestämning av densitet på upptagna prover eller direkt i fält Analys av bentonitinnehåll Erfarenhetsåterföring Figur 3 Kvalitetskontroll med nukleär densitetsmätare. 9

18 5.3 Lysimetrar Två lysimetrar installerades på den första delytan (1A:1), dels ovanför sorptions- och tätskiktet (BES) och dels under skiktet. Den undre lysimetern gjordes kvadratisk (1,5 mm syntetiskt geomembran av HDPE), med en större yta (25,0 m 2 ) för att tillräcklig mängd vatten skulle perkolera. Den övre lysimetern utfördes med 10,0 m 2 yta (se Figur 7). Rörledningarna från lysimetrarna drogs till en gemensam brunn. Syftet var att möjliggöra uppmätning av infiltrerad nederbörd och andelen av denna som perkolerar genom barriären. På sikt möjliggör också konstruktionen provtagning av lakvatten från det aktuella avfallet och utvärdering av sorptionsförmågan i barriären. Som jämförelse med nederbörden valdes en av SMHIs mätstationer (Tullinge A, Nr 9710). Denna är belägen ca 5 km väster om området. Lysimetrarna installerades Sorptionsförsök Sorptionsförsök har utförts som del av uppföljningsprojektet för att karaktärisera den geologiska barriärens sorptionsförmåga, vilket inte var möjligt att göra från lysimetern p.g.a. tidsaspekten. De material som användes vid försöken var bentonitblandat stenmjöl med stenmjöl 0-2 mm från Gladökrossen, och en bentonitinblandning av 4,5 % (BES) och torvblandat stenmjöl med en torvinblandning av 6 % (TOS). Bentoniten som användes var en natriumbentonit med beteckningen BH200, levererad av Askonia AB. Torven var en sållad höghumifierad torv med beteckning Västermuren levererad av Råsjö torv På materialen utfördes våtsiktning. Bestämning av vattenhalt och glödförlust och skakförsök utfördes dels på BES och dessutom på en blandning av BES-TOS. Den sistnämnda blandningen innehöll 2,25 % bentonit, 3 % torv och resten stenmjöl. Lakförsöken utfördes dels med destillerat vatten som laklösning och dels med ett artificiellt lakvatten med tillsats av ämnen. Halterna valdes med ledning av uppmätta halter i lakvatten från specialavfall och sorteringsavfall, så att de blev ca 10 ggr högre än dessa halter. Halterna vid adsorptionsförsöken var: Na 137 mg/l, K 78,2 mg/l, Ca 150,4 mg/l, Mg 50,5 mg/l, Cd 0,05 mg/l, Pb 0,50 mg/l, Cu 5 mg/l, Ni 0,50 mg/l, Zn 5 mg/l, Cl -, 483 mg/l, SO mg/l Försöken utfördes genom bestämning av totalhalter för att karaktärisera materialet och lakförsök enligt nedan. Enstegs skakförsök vid L/S 10 utfördes på materialen BES samt blandningen BES-TOS. Efter skakning enligt SS-EN (destillerat eller avjonat vatten) analyserades de avskiljda lakvattnen. Adsorptionsförsök utfördes vid L/S 10 och L/S 50 med BES och BES-TOS, vilket innebar att det till detta material sattes artificiellt vatten med kända koncentrationer enligt nedan. Efter skakning utförd enligt SS-EN analyserades de avskiljda lakvattnen. Analys av metaller, ph, konduktivitet, klorid sulfat och nitrat utfördes på det genomrunna vattnet. Kolonnförsök utfördes till L/S 10 med provuttag vid L/S 0,1, L/S 2 och L/S 10. Ett skikt av TOS-blandningen och ett skikt av BES-blandningen packades i en kolonn. Lagret av TOS packades till 1,8 ton/m 3 medan BES-lagret packades till 2,05 ton/m 3. Vardera lagret hade en höjd av endast 7 cm för att försöken skulle kunna drivas till ett högt L/S inom rimlig tid. Laklösningen fick först passera genom TOS-lagret och 10

19 sedan BES-lagret genom kolonnen. Vattenprov togs ut vid tre olika tillfällen och mängden utlakat jämfördes med initialkoncentrationer av det tillförda vattnet. Analys av metaller, ph, konduktivitet, och organiskt kol utfördes på det genomrunna vattnet. 11

20 6 Utförda konstruktioner och erfarenheter från byggande 6.1 Inledning Byggandet av de olika delytorna utfördes som utförandeentreprenad utom den senaste etappen som utfördes i egen regi. I Figur 4 visas en översikt över de olika deletapperna av byggandet av Deponi Figur 4 Planskiss över byggda delytor, Deponi Delyta 1A:1 Delyta 1:A1 projekterades hösten 2000 vintern Avsikten var från början att bygga två mindre testytor i egen regi, en bottenyta med anslutning till centralt dränsystem och en yta i anslutning till vertikal bergslänt. Inledningsvis planerades att det bentonitblandade stenmjölet (BES) skulle ligga över det torvblandade stenmjölet (TOS). Det övre skiktet av TOS var planerat att förses med en svetsad polyetenduk. En alltför tät konstruktion skulle därmed erhållas för att klara kravet på rening varför förstörande tester var tänkta att utföras och delytan skulle sedan rivas (se kapitel 7 för beskrivning av fältmätningar). Under projekteringens gång beslöts emellertid att bygga en testyta i full skala som en fungerande del i den framtida deponiytan, delyta 1A:1, och projekteringen inriktades mot handlingar för utförandeentreprenad med fördjupad kontroll. Motiven var flera; tidspress i byggande av tillräckligt stor färdig yta inför deponeringsstart, positiva erfarenheter av användning av bentonitblandat stenmjöl i den pågående entreprenaden för centralt dränsystem samt ekonomiska vinster om försöksytorna skulle kunna användas. Polyetenduken i bottenkonstruktionen uteslöts, utom i begränsade områden, främst eftersom den skulle kunna motverka den geologiska barriärens funktion 12

21 att långsiktigt rena lakvatten från deponin, men även för att minska kostnaderna. I Figur 5 visas den planerade konstruktionen. Avfall Dränskikt 0,5 m Geomembran Bentonitblandat stenmjöl,bes Torvblandat stenmjöl, TOS Figur 5 Planerad konstruktion, delyta 1A:1 Utjämningsskikt Figur 6 Översikt över bottenkonstruktion för delyta 1A:1( ). Notera vattenproblemen under byggtiden. De största osäkerheterna bedömdes tidigt vara funktionen hos BES och TOS, varför omfattande laboratorieförsök genomfördes i samband med projekteringen. Den bentonit 13

22 som kom att användas vid denna försöksyta var en bentonit betecknad Volclay, Wyoming. Blandningsutrustningen som användes vid anläggandet av första delytan, 1A:1 var av typen genomströmningsblandare. Materialen tillförs i ett kontinuerligt flöde och passerar blandningskammaren. Flödena ställdes in manuellt genom att inledningsvis på viss tid klocka mängd av de olika materialen. Bandhastigheter och vattenflöde justerades stegvis tills önskade proportioner nåddes. Utrustningen huvudkomponenter var: två matningsfickor för bentonit respektive stenmjöl transportband med bandvåg vattentank för tillsats av vatten blandningskammare (paddelförsedda axlar) I takt med att positiva erfarenheter erhölls för BES i samband med byggandet av det centrala dränsystemet, fokuserades intresset på TOS. Eftersom byggandet av delytan skulle utföras som en utförandeentreprenad ökade behovet av att i förväg utföra packningsförsök i fält med TOS. Sådana försök genomfördes av SRV under våren Indirekt kontroll av permeabiliteten utfördes genom att korrelation mellan permeabilitet och blandningens torrdensitet upprättades. Densitetsvärdena kunde sedan användas som ett mått på permeabiliteten. Fältuppföljning och kravnivåer specificeras i kapitel 7. Resultaten av packningsförsöken var bland annat svårigheter att erhålla rätt torv- och vattenhalt. Inledningsvis erhölls oacceptabelt låg torrdensitet men vid en andra försöksomgång, då vältens tyngd ökats, erhölls densiteter under, men i närheten av börvärdet. Resultaten indikerade att densiteter i laboratoriet även skulle kunna uppnås i fält men att ytterligare utprovning behövdes. Denna beslöt man att utföra i samband med entreprenadens påbörjande för att dra nytta av samordningsvinster för maskiner och blandarverk. I samband med att byggentreprenaden startade genomfördes ytterligare packningsförsök i större skala. Farhågor fanns att det underliggande TOS-lagret skulle fjädra och därmed motverka packningen av bentonitstenmjölet. Packningsresultatet av torvstenmjölet blev dock misslyckat. Eftersom det finns ett direkt samband mellan ökad packningsgrad (torrdensitet) och minskad permeabilitet skulle inte en tillräckligt låg permeabilitet kunna uppnås. Orsakerna till problemet bedömdes bl.a. kunna vara förändrad stenmjölsoch torvkvalitet. Beslut togs att starta entreprenaden med utläggning av BES som understa bottenskikt i stället för TOS och parallellt med detta genomföra nya laboratorieförsök, för att TOS skulle kunna användas senare i entreprenaden. Packningsresultaten av BES-skiktet uppnådde inledningsvis dessvärre inte heller kravnivån. Misstankar fanns om att den förändrade kvaliteten på stenmjölet var huvudorsaken till det begränsade packningsresultat i fält för både BES och TOS. En rad undersökningar genomfördes under hösten och ett förändrat okulärt utseende, kornfördelningskurva och korndensitet kunde konstateras hos det använda stenmjölet vilket dock endast marginellt påverkade packningsegenskaperna i laboratorium. En annan möjlig orsak till packningsproblemen hänfördes till bentonithalterna. Kraven på bentonithalt (4 %) hade baserats på kvoten mellan levererad fuktig bentonit och torr mängd stenmjöl. Analysresultaten av bentonitinnehållet visade sig vid närmare undersökning istället baseras på halten torr bentonit. Analysen av den torra bentonithalten visade ett medelvärde 4,46 %. Med hänsyn till vattenhalter på minst 10 % i den levererade bentoniten skulle därmed 14

23 bentonitkvoterna kunna uppgå till i genomsnitt 5,2 % (7 % som mest) vilket var betydligt mer än som avsetts. Detta bedömdes vara en förklaring till den höga åtgången av bentonit och i viss mån också en orsak till packningsproblemen. I mitten av oktober var huvuddelen av det undre bottenskiktet av BES färdiglagt. Resultatet av den omfattande kontrollen med nukleär densitetsmätare visade att densitetskravet inte hade uppnåtts i flertalet av kontrollpunkterna. Eftersom delar av ytan sannolikt inte klarade permeabilitetskravet beslöts att utföra ytterligare packning. Samtidigt visade det sig att BES-ytan var känslig för nederbörd. Ytan blev lös och lerig och torkade endast långsamt pga låg avdunstning vilket medförde att förnyad packning inte kunde utföras. Vidare hade bottenytan stor ojämnhet. Det beslöts att hyvla av ett tunnare lager BES (ca 5 cm) för att skapa avsedd lutning och ta bort det lösa övre skiktet samt packa om det kvarvarande BES-skiktet med tyngre vält. Kombinationen av tunnare skikt men kanske framförallt tyngre vält gjorde att packningen kunde förbättras och kravnivån uppnås och överträffas. Senare beslöts, trots avsevärda merkostnader, att utföra kvarvarande delskikt med BES, i stället för TOS. Motivet var främst att ett trovärdigt alternativ med TOS ännu inte fanns framme eftersom kompletterande fältförsök inte hunnit göras pga förseningar i entreprenaden och tidsbrist inför vintern. Man beslutade att lägga resterande BES-skikt med asfaltläggare för att få en jämnare och snabbare utläggning. Tack vare att underlaget var avhyvlat och att utläggningen med asfaltläggare gav en jämn skikttjocklek blev resultatet av utläggning/packningen en jämn BES-överyta och med en packningsgrad som överträffade kravnivån. I Tabell 3 och Figur 6 nedan visas den slutliga konstruktionen för delyta 1A:1. Under och över sorptions- och tätskiktet installerades lysimetrar för att följa upp mängden infiltrerande vatten genom skiktet. Tabell 3 Ingående skikt i deponiyta 1A:1, underifrån räknat, i byggd bottenkonstruktion. Skikt Mäktighet Material Utjämningsskikt bestående av Fyllning Varierande, upp till referensplan Krossmaterial, 0-16 mm. Håligheter i bergbotten fylls med krossmaterial 4-16 mm. Bottentätning bestående av Sorptions- och tätskikt 0,5 m Bentonitblandat stenmjöl (BES), >4 %, packat i tre skikt 0.20, 0.15 och 0.16 m. Kompletterande bottentätning för delar av konstruktionen Tätskikt 1,5 mm Geomembran (svetsad polyetenduk), HDPE-liner (mot centralt dränsystem och vid vallar) Dränering bestående av Finkornigt skyddsmaterial 0,1 m Stenmjöl, 0-2 mm (endast i samband med geomembran av ngn typ) Dränskikt med dränrör 0,2 m Bergkross, 4-16 mm (0,5 m vid dränsystem) Dränerande skyddsmaterial 0,3 m Krossmaterial 0-32 mm 15

24 Avfall Dränskikt 0,5 m Bentonitblandat stenmjöl 0,5 m Utjämnings -skikt Lysimetrar Figur 7 Utförd konstruktion, delyta 1A:1 6.3 Delyta 1:A2 Vid byggande av deponiyta etapp 1A:2 användes inte heller här någon TOS eftersom man inte hann utprova någon fungerande metodik att uppnå tillräckligt låg permeabilitet i TOS-lagret. Skillnaderna gentemot delyta 1A:1 var främst att bentonithalten, vars halt i 1A:1 var något osäker och högre än 4 %, nu bestämdes till 4 %. Bottenkonstruktionen redovisas i Tabell 4. Tabell 4 Bottenkonstruktionens olika skikt beskriven underifrån, typsektion. Underlag för konstruktionen utgörs av bergbotten i bergtäkt. Skikt Mäktighet Material Utjämningsskikt bestående av Fyllning/schakt Varierande, upp till referensplan Krossmaterial, 0-16 mm. Håligheter i bergbotten fylls med krossmaterial 4-16 mm. Schakt av delar av täktbotten till rätt nivå är nödvändig Bottentätning bestående av Geologisk barriär 0,5 m Bentonitblandat stenmjöl (BES), 4 %, lagt i 2-3 väl packade skikt Tätskikt 1,0 mm Syntetiskt geomembran (svetsad polyetenduk) av LLDPE alt VFPE eller av annat motsvarande material. 1,5 mm* Dränering bestående av Finkornigt skyddsmaterial 0,05 m Stenmjöl, 0-4 mm Dränskikt med dränrör 0,15 m Bergkross, 4-16 mm (0,5 m vid dränsystem). Dränerande skyddsmaterial 0,3 m Krossmaterial 0-32 mm *Tätning av bergsida Inför projekteringen av denna testyta provades stenmjöl med olika ursprung och kornstorleksfördelning dels stenmjöl från Riksten och dels stenmjöl från Gladökrossen. I 16

25 stenmjöl från Gladökrossen 0-4 mm (Figur 8) var andelen finmaterial i alla testade material likartade (nära 10 %). Resultaten visade att blandningarna med det mer fingraderade stenmjölet gav lägre permeabilitet. En tätare packning gav också lägre permeabilitet. Den högsta permeabiliten som noterades för kravnivån 1970 kg/m 3 för bentonitstenmjölblandningarna var 2, m/s. Halten bentonit verkade, utifrån utförda undersökningar, däremot inte påverka materialets permeabilitet. Geomembran valdes för att lägga ovanpå den geologiska barriären. Motiven för detta var att skydda bentoniten för belastningar av förorenat eller salt vatten innanavfallets överlast har fått fullt utslag. Dessutom var avsikten att förhindra rörelser av bentoniten uppåt i dränskiktet. Ytterligare fördelar var att minska konstruktionsskillnader gentemot de skilda avfallstyperna och lättare att hantera anslutning mot centrala dränsystemet. Ökade kostnader för geomembran bedömdes vägas upp av minskade kostnader för minskande bentonithalter. Med tanke på nästkommande etapp för farligt avfall fanns också en fördel att testa förfarandet redan vid denna etapp. Som ett resultat av erfarenheterna vid byggandet av 1A:1 betonades att byggtrafik inte skall tolereras på blöta BES-ytor och att arealen av öppna ytor minimerades under byggandet. Figur 8 Exempel på siktkurvor för material från Gladökrossen 0-4 mm 6.4 Delyta 1:A3 Konstruktionerna med kombinationer av BES och geomembran bedömdes bli för täta för att kunna uppfylla den efterfrågade perkolationen på lång sikt. Därför realiserades tankegångarna från delyta 1A:1 med kombinationen av täthet och hög sorption genom att anlägga ett BES-skikt och ett ovanpåliggande TOS-skikt. De inledande laboratorieförsöken som utfördes under förprojekteringen hade syftat till att se till att också TOSskiktet var tätt. Material med 3,8 % torvinblandning samt 10 % torvinblandning testades. Torvinblandningen på 3,8 % hade något högre densitet och lägre permeabilitet än blandningen med 10 % torv. Vid dessa försök befanns att packningen måste uppgå till ca 1900 kg/m3 för att uppnå permeabiliteter på eller lägre. Sammanfattningsvis visade försöken att vid torrdensiteter mellan 1770 och 1930 kg/m 3 var permeabiliteterna mellan 5, och 3, m/s. Vid konstruktionen av delyta 1:A3 gjordes bedöm- 17

26 ningen att tätheten och uppehållstiden styrdes av det underliggande BES-skiktet medan torven svarade för merparten av sorptionen. Permeabiliteten hos TOS-lagret kunde därmed vara högre genom att skyddet blir likvärdigt i enlighet med 20 deponeringsförordningen. Tre olika torvtyper testades inför projekteringen; Omberg, Ruf, och Västermuren. Endast torv från Västermuren benämndes högförmultnad varför denna användes i kommande delytor. Inblandningen av torv baserades till skillnad från bentoniten på kvoten mellan torr torv och stenmjöl p.g.a. torvens varierande vattenhalt. Konstruktionen byggdes enligt Tabell 5. Med överliggande TOS-lager är det också nödvändigt att anlägga ett separat skikt som uppfyller kraven enligt 22 angående krav på bottentätning under driftsfasen. Vid tidpunkten för första etappen, 1A:1, var SRV högst tveksam till användandet av syntetiskt geomembran för detta syfte, eftersom konstruktionen långsiktigt skulle bli för tät varför ett något mäktigare BES-skikt byggdes istället. Den bentonit som användes vid 1A:3 och följande delytor var natriumbentonit med beteckningen BH200. Tabell 5 Bottenkonstruktionens olika skikt beskriven underifrån, typsektion. Underlag för konstruktionen utgörs av bergbotten i bergtäkt. Skikt Mäktighet Material Utjämningsskikt bestående av Fyllning/schakt Varierande, upp till referensplan Geologisk barriär Krossmaterial, 0-16 mm. Håligheter i bergbotten fylls med krossmaterial 4-16 mm. Schakt av delar av täktbotten till rätt nivå är nödvändig Bottentätning bestående av 0,25 m Bentonitblandat stenmjöl (BES), 5 %, lagt i 2 väl packade skikt (stenmjöl 0-4 mm) 0,27 m Torvblandat stenmjöl (TOS), 8 %, lagt i 1 packat skikt (stenmjöl 0-8 mm) Tätskikt 1,5 mm Svetsat syntetiskt geomembran av HDPE Dränering bestående av Finkornigt skyddsmaterial 0,05 m Stenmjöl, 0-4 mm Dränskikt med dränrör 0,15 m Bergkross, 4-16 mm (0,5 m vid dränsystem). Dränerande skyddsmaterial 0,3 m Krossmaterial 0-32 mm Bentonitblandat stenmjöl (BES) och torvblandat stenmjöl (TOS) ingick som en del av bottentätningen och dessutom som geologisk barriär. Eftersom TOS bedömdes konsolidera efter packning så utfördes barriären med 2 cm överhöjd. 18

27 Avfall D ä nskik 0,5 Geomem- Torvblanstenm ö l Bentonitblanstenm ö l Utjämningsskikt Figur 9 Utförd konstruktion, delyta 1A:3 6.5 Delyta 1:A4 och delyta 1:A5 Skillnaden för dessa delytor var främst att torvinblandningen reducerats något för att erhålla ett bättre packat material. I delyta 1A:5 hölls möjligheten öppen att använda sig av filter bestående av torvinblandat krossmaterial i det dränerade skyddsmaterialet. I övrigt var konstruktionerna likartade, se Tabell 6 för delyta 1A:4. Tabell 6 Bottenkonstruktionens olika skikt beskriven underifrån, typsektion. Underlag för konstruktionen utgörs av bergbotten i bergtäkt. Skikt Mäktighet Material Bottentätning bestående av 0,25 m Bentonitblandat stenmjöl (BES), 4,5 %, lagt i minst Geologisk barriär 2 väl packade skikt (stenmjöl 0-4 mm) 0,25 m Torvblandat stenmjöl (TOS), 6 %, packat i skikt (stenmjöl 0-8 mm) Tätskikt 1,5 mm Svetsat syntetiskt geomembran av HDPE Dränering i huvudsak bestående av Finkornigt skyddsmaterial 0,05 m Stenmjöl, 0-4 mm Dränskikt med dränrör 0,15 m Bergkross, 4-16 mm (0,5 m vid dränsystem). Dränerande skyddsmaterial 0,3 m Krossmaterial 0-32 mm 19

28 6.6 Kostnader Kostnaderna för byggandet av bottenkonstruktionen för de olika deletapperna har sammanställts i Tabell 7. I kostnaderna ingår följande delar om inte annat anges i tabellen: Terrassering med bergkross 0-16mm från +/- 10cm till +/- 1cm Geologisk barriär med tjocklek ca 50 cm (BES eller kombination BES/TOS) Bottentätning, HDPE-liner (funktion under driftsfas) Dräneringsskikt sammanlagt 50 cm (ev skyddsskikt mot geomembran ca 5 cm, cm bergkross 4-16 mm, dräneringsledningar, 30 cm bergkross 0-32mm) Som framgår av tabellen har kostnaderna för bottenkonstruktionen kunnat minskas efterhand. Styrande faktorer är bentonithalten, typ av konstruktion och val av entreprenadform. Den sista delytan utfördes i egen regi. Tabell 7 Kostnader för byggandet av de olika delytorna. Delyta Typ av konstruktion Areal, m 2 Totalkostnad Kostnad Anmärkning miljoner kr kr/m 2 1A:1 51 cm BES ,0 818 Inget geomembran, Bentonitkvot 4,5 %, +/- 0,2 % 1A:2 50 cm BES ,8 682 (410 barriär) 1,0 mm HDPE Bentonitkvot 4,0 % 1A:3 25 cm TOS 25 cm BES 1A:4 25 cm TOS 25 cm BES 1A:5 25 cm TOS 25 cm BES ,1 510 (410 barriär) 1,5 mm HDPE Bentonitkvot 5 % , ,5 mm HDPE varav slänt ca (34 HDPE) 1,5 mm HDPE Exkl grovterrassering BES 370 kr/ton, TOS 210 kr/ton (exkl. installation) 20

29 7 Resultat av utförda undersökningar 7.1 Kontrollmätningar i fält Entreprenörens egenkontroll finns definierad i de tekniska beskrivningarna för de olika etapperna. I egenkontrollen finns krav på kontroll av halter, vattenkvoter och kornfördelning samt krav på kontroll under vilka förhållanden som materialen blandades. Den viktigaste parametern för de aktuella deponiytorna bedömdes emellertid vara den uppnådda permeabiliteten i de packade materiallagren. Permeabiliteten kontrollerades genom att korrelationer upprättades mellan permeabilitet och torrdensitet. Uppföljning av densiteten och därmed packningsgraden blir därmed en mycket viktig för att säkra tätskiktets funktion. För delytorna ställdes genomgående krav på egenkontroll av densitet samt övergripande kontroll med packningsförsök och bestämning av densitet och permeabilitet på laboratorium. För vissa av ytorna (1A:1, 1A:2, och 1A:3) skulle också bestämningar med ringinfiltrometer utföras. Kraven på densitet av BES sattes initialt till 2,05 t/m 3, baserat på det laboratorieinpackningar av materialet. Permeabilitetsmätningar i laboratorium packade till kravnivå gav ett resultat av ca 2, m/s. Vid mätningar med nukleär densitetsmätare (Troxler) konstaterades att kraven inte uppfylldes i alla enskilda punkter, samtidigt konstaterades vid jämförande direktmätning att troxlern tidvis var felkalibrerad och att det verkliga torrdensitetsvärdet troligen var högre än Troxlerns mätning. Infiltrometerförsök i fält på BES-skikt utförda med en densitet på 1,95 t/m 3 gav en permeabilitet på 10-9 m/s, vilket var på gränsen av vad som kunde accepteras. Med ledning av dessa erfarenheter kunde kraven på den utlagda BES-ytan revideras till 1,97 t/m 3. Det ytligaste lagret av BES hyvlades av och vält för utläggning byttes. Den uppmätta densiteten med den nya tekniken gav permeabiliteter där endast enstaka enskilda punkter underskred de reviderade kraven. Kraven för TOS-inblandning vad avser torrdensitet sattes enligt följande: 1A:3 med 8 % torvinblandning 1,6 t/m 3 1A:4 med 6 % torvinblandning 1,8 t/m 3 1A:5 med 6 % torvinblandning 1,8 t/m 3 För TOS-inblandade ytor var den uppkomna permeabiliteten av mindre betydelse eftersom bedömningen gjordes att det bentonitblandade stenmjölet var avgörande för den effektiva hydrauliska konduktiviteten för hela barriären. För TOS-skikt bedömdes den sorberande effekten ha störst betydelse för föroreningstransporten till omgivningen. En mer omfattande undersökning av täthetsprovningar i fält utfördes med hjälp av data från delytorna 1 A:1, 1 A:2, och 1 A:3. Metodiken gick i huvudsak ut på att analysera den samverkande effekten av torrdensiteterna i de olika skikten. Den högsta torrdensiteten i något av skikten kommer att till stor del vara styrande för den ekvivalenta hydrauliska permeabiliteten i hela skiktet. Om skiktet t.ex. består av tre lika tjocka skikt och ett av skikten med t.ex. en permeabilitet av m/s, kommer maximalt den ekvivalenta hydrauliska konduktiviteten att uppgå till m/s även om de övriga lagren har betydligt högre hydraulisk konduktivitet. Ur praktisk synpunkt är skillnaden mellan och m/s liten jämfört med osäkerheten i densitetsmätning i fält eller permeabilitetsmätning. Genom att analysera punkter som så långt möjligt var belägna under varandra i de olika BES-skikten analyserades i vilken omfattning något av skikten uppfyll- 21