ANVÄNDNING AV STÅLSLAGG I SLUTTÄCKNINGEN AV HAGFORS KOMMUNALA DEPONI: MATERIALUNDERSÖKNINGAR I LABORATORIESKALA

Transkript

1 Rapport nr Datum ANVÄNDNING AV STÅLSLAGG I SLUTTÄCKNINGEN AV HAGFORS KOMMUNALA DEPONI: MATERIALUNDERSÖKNINGAR I LABORATORIESKALA Delrapport I Inga Herrmann Roger Hamberg Lale Andreas Margareta Lidström Larsson MiMeR, Luleå Tekniska Universitet tel or S Luleå fax Sweden bo.bjorkman@km.luth.se

2 Innehållsförteckning 1 Inledning Metodik Material Experimentell metodik Kemiska analyser Fysikalisk karakterisering Proctorförsök Hydraulisk konduktivitet...5 Faktorförsök 1 (EAF 1 + LS)...5 Faktorförsök 2 (EAF 1 + EAF 2 + EAF 4 + LS) Multivariat dataanalys Resultat och diskussion Kemiska analyser Fysikalisk karakterisering Härdningstester Proctorförsök Jämförelse av EAF 1 och EAF Faktorförsök hydraulisk konduktivitet Val av faktorer och deras nivåer Resultat Faktorförsök hydraulisk konduktivitet 2 (EAF 1, 2, 4 och LS) Design fältförsök Slutsatser Referenser...22 Bilaga 1: Kemiska analyser...23 Bilaga 2: Mätningar på hydraulisk konduktivitet

3 1 INLEDNING Idag produceras stora mängder stålslagg, bl.a. ljusbågsugnsslagg och skänkslagg, som deponeras. Samtidigt finns det många deponier som behöver sluttäckas ganska snart eftersom de inte uppfyller kraven ställda i EU:s deponidirektivet. Det är tänkbart att använda slaggen som sekundärt byggmaterial i deponitäckskikt. Denna återvinning skulle leda till en mindre mängd deponerad slagg samt till en inbesparing av jungfruliga byggmaterial. Ett exempel för en deponi som snart ska sluttäckas är den kommunala deponin i Hagfors, Värmland. I Hagfors producerar Uddeholm Tooling AB ljugbågsugnsslagg och skänkslagg som i denna studie undersökes på deras lämplighet för användning i täckskiktet av deponin i Hagfors. Eftersom skänkslaggen har cementerande egenskaper förväntas den vara speciellt lämplig för tätskiktet. Ljusbågsugnsslaggen kan möjligtvis användas till andra delar av täckskiktskonstruktionen. Syften med denna studie är att ta fram en täckskiktskonstruktion som innehåller slagg och uppfyller alla lagliga krav undersöka vilken slagg som kan användas i vilket skikt och i vilken form hitta det lämpligaste materialet för tätskiktet genom att blanda ljusbågsugnsslagg med skänkslagg. 2 METODIK 2.1 Material Materialen som studeras i detta projekt är fyra olika ljusbågsugnsslagger och en skänkslagg från Uddeholm Tooling AB, Hagfors. Ljusbågsugnsslaggerna (electric arc furnace slag) betecknas med EAF 1, EAF 2, EAF 3 och EAF 4. Skänkslaggen betecknas med LS (ladle slag). EAF 4 samt LS föreligger som fina pulver medan EAF 1-3 är ganska grovkorniga krossade material (se kapitel 3.2). För Proctorförsök och tester på hydraulisk konduktivitet siktades materialen enligt detta: EAF 4 och LS <= 20mm EAF 1 och 2 <= 8mm. EAF 1 produceras i reducerande atmosfär med mycket Si i ljusbågsugnen. Vid detta körsätt chargeras också returstål. EAF 2 genereras också i reducerande atmosfär; Si och FeCr (krom med hög kolhalt) tillsätts till ljusbågsugnen. Efter nedsmältningen utförs en syrgasfärskning. EAF 3 genereras under oxiderande atmosfär i ljusbågsugnen samt under chargering av Fe-enheter, molybdenoxid, syre i form av glödskal och kol i form av kolpulver. Slaggen dras vid en temperatur av ca 1600ºC. Efter slaggavdraget tillsätts FeCr och Fe Si till ljusbågsugnen och EAF 4 dras. Den årliga produktionen av dessa slagger visas i tabell 1. 3

4 Tabell 1: Årligen producerade slaggmängder EAF 1 EAF 2 EAF 3 EAF 4 LS mängd per år [ton] I skyddskiktet ska grövre fraktioner av EAF 1 och EAF 2 blandat med avloppsslam användas. Slammet har genomgått rötning i rötkammare på reningsverket i Hagfors och har sedan transporterats till deponin för blandning med slagg. Efter en besiktning av materialet bestämdes att slammet behöver ytterligare behandling, vilket ska ske genom blandning med färdigkompost och lagring i eftermognadssträngar på avfallsanläggningen. Vid test på fältkapacitet användes dock det ursprungliga materialet. 2.2 Experimentell metodik Kemiska analyser På alla fem slagger utfördes följande analyser av SP (Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut): - analys av totalhalten spårämnen och huvudelement - skaktest enligt SS-EN (motsvarande pren (CEN 2002)) - tillgänglighetstest enligt NT ENVIR 003 (Nordtest 1995) - kolonntest enligt pren Eftersom resultaten inte stämde med tidigare analyser samt erfarenheter hos Uddeholm Tooling AB gjordes några analyser om: - analys av totalhalten spårämnen och huvudelement (av Ovako Steel AB, Hofors) - skaktest och kolonntest (av Analytica, Luleå) Fysikalisk karakterisering För att fysikalisk karakterisera materialet bestämdes torrsubstansen genom 24 timmars torkning i ugn vid 105ºC, kornstorleksfördelning enligt SS (SIS 1992) samt fältkapacitet (vattenhållningsförmåga). Torrsubstansen mättes på enskild slagg, på slaggblandning EAF 1 + EAF 2 + EAF 4 + LS samt på skyddsskiktsmaterialet (EAF 1 + EAF 2 + avloppsslam). Fältkapacitet (den vattenhållande förmågan dvs. hur mycket vatten som materialet kan hålla mot gravitationen) testades endast på EAF 1,2 och 4 eftersom LS härdar mycket snabbt och EAF 3 uteslöts från vidare experiment pga dess kemiska egenskaper. Fältkapacitet testades också på en blandning på tio kilo med 40 % slam och 60 % slagg (3 kg EAF1 + 3 kg EAF2) vilket är ett potentiellt lämpligt material till skyddsskiktet. Varje prov placerades i ett plaströr som stängdes med ett galler och ett filter i botten. Rören ställdes i ett vattenbad där proven fick stå i blöt under en timme tills 4

5 vattenpelaren innanför rören nådde den utanför. Sedan togs rören ut ur vattenbadet och vattnet fick rinna ut ur materialet under ungefär två till sex timmar. Proven vägdes torrt och våt för att beräkna fältkapaciteten Härdningstester För att kunna bygga med slaggerna efter tillsats av vatten får de inte hårdna för fort. Härdningen testades på EAF 1,2 och 4 samt LS och olika blandningar av dessa. EAF 1 och 2 siktades till < 8mm. De stora partiklarna (> ca 20 mm) togs bort från EAF 4 och LS. 100 g material blandades med vatten i en plastbägare till en blandning som verkade vara bra att kompaktera. Vattenhalten varierades därför att slaggerna behövde olika vattenhalter för att få en lämplig konsistens. Sedan trycktes materialet ner lite grand och en jämn yta formades. Bägaren täcktes med ett lock. Härdningen testades ungefär varannan timme genom att trycka en glasstav ner i materialet. Om glasstaven gick att trycka ner till bägarens botten ansågs provet inte som härdat; om staven inte gick att trycka ner helt (eller inte alls) ansågs provet som härdat Proctorförsök Proctorpackning utförs för att få kunskap om maximal torrdensitet och vid vilken vattenkvot denna uppnås. Packningsegenskaper undersöktes med modifierat proctorförsök (tung laboratoriestampning enligt SS (SIS 1994)) för olika slagger/slaggblandningar: EAF 4 olika blandningar av LS blandat med EAF 1 (35 %, 45 %, 55 % inblandning av EAF 1 i LS) LS blandat med 45 % EAF 2 en blandning av EAF 1, EAF 2, EAF 4 och LS (50 % EAF1,2-blandning, 50% EAF4,LS-blandning. EAF 1 och EAF 2 blandades samman enligt kvoten 2,6/1, EAF 4 och LS enligt kvoten 1/1,6. Fördelningen på blandningen har tillkommit efter fallande mängder av de olika slaggerna vid Uddeholm Tooling AB. Den sistnämnda blandningen torkades i ugn i 105 C i 24 timmar (så att torrsubstanshalten blev 100 %). Alla andra tester genomfördes under antagandet att torrsubstanshalten var 99,8 %. Partiklar > 8mm siktades från EAF 1 och 2. På blandningen LS + EAF 1 genomfördes packningen efter 0, 6 och 24 timmar efter blandning med vatten för att undersöka påverkan av tiden på densiteten. Eftersom materialet reagerar med vatten (härdar), antogs att densiteten skulle förändras med tiden mellan tillsats av vatten och kompaktering Hydraulisk konduktivitet Faktorförsök 1 (EAF 1 + LS) 5

6 Hydraulisk konduktivitet testades på materialblandningen LS + EAF 1 enligt ett fullt 2 3 faktorförsök. 2 3 = 8 betyder att tre faktorer undersöktes på två nivåer var, i sammanlagt 8 försök. Eftersom den experimentella utrustningen bara tillät 10 försök utfördes inga replikat och endast 2 mittpunkter (8 försök + 2 mittpunkter = 10 försök). Mittpunkter är försök med faktorinställning mellan de två nivåer (se tabell 2). De följande tre faktorerna undersöktes: - Faktor A: procent inblandning av EAF 1 [%] - Faktor B: vattenhalt under kompakteringen [%] - Faktor C: tid mellan vatteninblandning och kompaktering [timmar] Faktorernas nivåer redovisas i tabell 2. Målet med faktorförsöket är att ta reda på hur dessa faktorer påverkar den hydrauliska konduktiviteten samt att hitta blandningen med en lagom låg hydraulisk konduktivitet. Den hydrauliska konduktivitet mättes under ca 50 dagar minst var tredje dag, men oftast dagligen. Resultaten utvärderades med hjälp av multipel linjär regression och under användning av datorprogrammet STATGRAPHICS Plus 5.1, , Statistical Graphics Corp. Tabell 2: De undersökta faktorerna och deras nivåer; A = procent inblandning EAF 1, B = vattenhalt under kompakteringen, C = tid mellan vatteninblandning och kompaktering nivå faktorer A B C låg (-) 35 % 9 % 0 tim hög (+) 55 % 13 % 24 tim mittpunkt (0) 45 % 11 % 6 tim Faktorförsök 2 (EAF 1 + EAF 2 + EAF 4 + LS) Enligt önskemål av Uddeholm Tooling AB testades också blandningen EAF 1, EAF 2, EAF 4 och LS på hydraulisk konduktivitet. Blandningen bestod av 50 % EAF 1+2- blandning och 50% EAF4+LS-blandning. EAF 1 och EAF 2 blandades samman enligt kvoten 2,6/1, EAF 4 och LS enligt kvoten 1/1,6 (samma kvoter som fallande mängder av slagg vid Uddeholm Tooling AB). I detta försök undersöktes bara en faktor: packningsenergin. Olika packningsenergier såsom 100 %, 85 % och 75 % användes för att undersöka hur/om packningsenergin påverkar den hydrauliska konduktiviteten Multivariat dataanalys Multivariat dataanalys (principalkomponentanalys) användes för att ta reda på hur de olika kemiska analyser skiljer sig från varandra och vad det beror på. Eftersom EAF 1 och EAF 2 förväntades vara lika analyserades några av deras kemiska och fysikaliska egenskaper multivariat för att kontrollera detta. Principalkomponentanalysen genomfördes genom användning av datorprogrammet SIMCA-P (Umetrics 2004). Alla data centrerades och skalades till enhetsvarians (unit 6

7 variance). Uteliggare kontrollerades med hjälp av principalkomponentplanet (Hotelling s T 2 diagnostic in score plot) (figur 1). För att illustrera resultaten projiceras observationerna på ett principalkomponentplan ( score och loading plot, figur 1). Tre par principalkomponentplan producerades: 1. för att jämföra totalanalysresultaten från SP och Ovako Steel AB, följande data ligger till grund: totalanalysresultat från båda laboratorium på följande spår och huvudämnen: As, Ba, Cd, Cr, Cu, Mo Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Zn, V, Hg, Na, Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, Mn, Fe 2. för att jämföra resultaten på skaktestet från SP och Analytica, följande data ligger till grund: skaktestresultat för L/S 2 och L/S10 från båda laboratorium på följande ämnen: As, Ba, Cd, Cr, Cu, Mo Ni, Pb, Sb, Se, Zn, Hg, F -, Cl -, SO för att jämföra EAF 1 och EAF 2 med varandra, till grund ligger nästan alla informationer som finns om slaggerna: totalanalysresultat på huvud och spårämnen 1, skaktestresultat L/S 2 och L/S 10 på alla undersökta ämnen 2, maximal densitet samt optimal vattenhalt (som har kommits fram till i packningsförsöket där en blandning av EAF 1 samt EAF 2 med LS undersöktes), fältkapaciteten, elektrisk konduktivitet i lakvattnet 3, ph i lakvattnet 3, DOC (dissolved organic carbon) i lakvattnet 3, effektiv kornstorlek D 10 och olikformighetstal U = D60 / D10 (beräknat ur kornstorleksfördelningskurva). I modellen uteslutas de variabler som inte har någon varians (som inte varierar mellan slaggerna). Totalanalyser genomfördes två gånger hos SP eftersom den första analysen verkade vara fel. Data från den första analysen finns inte med i utvärderingen. 3 RESULTAT OCH DISKUSSION 3.1 Kemiska analyser Eftersom de första resultaten som vi fick från SP verkade vara orimliga gjordes ett antal analyser om så att det finns fler resultat från olika laboratorium. Alla resultat redovisas i bilaga A. Objekt- och variabeldiagram som utgår ur den multivariata dataanalysen på totalhaltsanalysresultaten visas i figur 1. Den stora ellipsen i objektdiagrammet är konfidensellipsen (Hotelling s T 2 ): Om alla observationer ligger inom ellipsen finns det inga uteliggare som det är fallet här. Diagrammet är en karta med alla slagganalyser och interpreteras på följande sätt: Om två slagger ligger nära varandra så har de liknande egenskaper (beträffande totalhalter spår och huvudelement), om de ligger långt ifrån 1 Ovaka Steel AB 2 SP 3 Analytica AB 7

8 varandra skiljer sig deras egenskaper. Det är tydligt att analyserna från SP och de från Ovako Steel skiljer sig åt. På vilket sätt de skiljer sig kan förklaras med hjälp av variabeldiagrammet (figur 1). I båda analyser ligger EAF 3 lite längre ifrån de andra slaggerna vilket betyder att dess egenskaper skiljer sig från de andra slaggerna. EAF 1 och 2 verkar ha liknande egenskaper, likaså EAF 4 och LS. Detta stämmer bra överens med vad som förväntades. Fastän båda analyserna verkar vara resonabla skiljer de sig: analyserna på EAF 1 från Ovako Steel ligger ganska långt ifrån analyserna på EAF 1 från SP osv. De elementkoncentrationer som leder till den här skillnaden hittas i övre och nedre delen av variabeldiagrammet: koncentrationerna på Hg, Cd, Cu, Ni, Pb, Sn och Zn var mycket högre i Ovako analysen och As och Sb var mycket lägre. Detta kan också kontrolleras i bilaga A. Enligt modellen är förklaringsgraden 42 % för principalkomponent 1 (PC1) och 31 % för principalkomponenten 2 (PC2) (i.e. PC1 förklarar 42 % av datavariationen och PC2 31 %). Dock skiljer analyserna sig nästan inte längs den första principalkomponenten (PC) (dvs längs abskissaxeln) utan bara längs den andra PC (dvs längs ordinataxeln) (se objektdiagrammet i figur 1). Eftersom den andra PC förklara bara 31 % av datavariationen kan man inte lita särskilt mycket på skillnaden som visas i diagrammet. Eftersom analyserna från Ovako Steel stämmer bättre överens med erfarenheterna hos Uddeholm Tooling AB bestäms de som gällande och ska användas vidare. Skaktester genomfördes av SP och Analytica AB. Principalkompontentanalysen på resultaten visas i figur 2. Analyserna skiljer sig tydligt längs den första PC (längs abskissaxeln). Skillnaden beror mest på elementen som ligger längst till höger och till vänster i variabeldiagrammet. Det går inte att säga vilken analys som är mera realistisk. Ändå bestäms SP analysen som gällande. Skaktestresultaten kan jämföras med EU:s gränsvärden för klassificering av avfall (EU 2002). Avfall klassificeras i tre klasser: inert, icke-farligt och farligt. Slaggerna klassificeras enligt tabell 3 (jämför också bilaga 1). Tabell 3: Slaggerna klassificering enligt EU gränsvärden EAF 1 EAF 2 EAF 3 EAF 4 LS avfallsklass icke-farligt icke-farligt farligt icke-farligt icke-farligt 8

9 8 6 4 analyser från Ovako Steel EAF3_Ov 2 LS_Ov EAF1_Ov EAF4_Ov EAF2_Ov t[2] LS_SP EAF4_SP analyser från SP EAF1_SP EAF2_SP EAF3_SP t[1] Cd Hg Cu Ni Zn 0,30 Pb Sn 0,20 Cr V p[2] 0,10 Fe Mo Ba Mn 0,00 Ca Al Se Si P Ti Na -0,10 K -0,20 Mg Sb As -0,30-0,20-0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 Figur 1 Objekt- och variabeldiagram ( score och loading plot ) från prinicpalkomponentanalys på totalhaltsanalysresultat från SP och Ovako Steel AB (t[1] = principalkomponent 1 (PC1) med förklaringsgrad 0,419; t[2] = principalkomponent 2 (PC 2) med förklaringsgrad 0,313) p[1] 9

10 analyser från Analytica EAF3_An EAF3_SP analyser från SP t[2] 0-2 EAF2_An EAF1_An EAF4_An LS_An EAF1_SP EAF2_SP LS_SP EAF4_SP t[1] 0,40 0,30 F-_LS2 F-_LS10 Cd_LS10 Cr_LS10 Mo_LS2 Mo_LS10 0,20 Cr_LS2 Cu_LS2 Cu_LS10 Zn_LS2 As_LS10 p[2] 0,10 0,00 Hg_LS2 Hg_LS10 SO42-_LS10 Cd_LS2 As_LS2 Zn_LS10-0,10 Cl-_LS10 SO42-_LS2 Cl-_LS2 Ba_LS2 Ba_LS10 Pb_LS10 Pb_LS2 Ni_LS2 Sb_LS10 Sb_LS2 Ni_LS10-0,20 Se_LS10 Se_LS2-0,20-0,10 0,00 0,10 0,20 Figur 2 Objekt- och variabeldiagram ( score och loading plot ) från prinicpalkomponentanalys på skaktestresultat från SP och Analytica (t[1] = principalkomponent 1 (PC1) med förklaringsgrad 0,463; t[2] = principalkomponent 2 (PC2) med förklaringsgrad 0,226) p[1] 10

11 3.2 Fysikalisk karakterisering Torrsubstanshalter på olika slagg/slaggblandningar visas i tabell 4. Tabell 4 Torrsubstanshalter på olika slagg/slaggblandningar Torrsubstanshalt [%] EAF1 EAF2 EAF3 EAF4 LS 50%EAF1,2 + 50%EAF4,LS EAF1,2+ Avloppsslam 99,8 99,8 99,7 99,9 99,97 99,8 73,3 Siktanalyskorvorna (figur 3) visar att EAF 1-3 samt EAF 4 och LS har liknande egenskaper med hänsyn till kornstorleksfördelning. EAF 1-3 innehåller mycket mer grovt material än EAF 4 och LS (figur 3). På grund av detta kan det förväntas att EAF 4 och LS är ett mer kompakterbart material än EAF 1-3 och därmed tätare och mera lämpligt för användning i tätskikt. Eftersom EAF 1-3 är krossade material kan deras kornstorleksfördelning förändras allteftersom hur det krossas. De största partiklarna i EAF 1-3 är 20 mm i diameter. För användning i t.ex. dräneringsskikt skulle det vara fördelaktigt att krossa ännu grövre (mindre än 32 mm). 1,0 0,9 fs ms gs Passerande mängd 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 fg mg gg 0,001 0,01 0, Kornstorlek [mm] EAF 1 EAF 2 EAF 3 EAF 4 LS 0,06 0,2 0, Figur 3 Kornstorleksfördelningar Fältkapaciteten av skyddsskiktsmaterialet, dvs EAF 1 och EAF 2 blandat med avloppsslam visas i figur 4 och 5. Den ligger mellan 40 och 50% för både icke kompakterade och måttligt kompakterade prover. Dessa värden kan anses som höga och är vanliga i t.ex. lera (Arbeitsgruppe Boden 1994). Fältkapaciteten på EAF 1, EAF 2 samt EAF 4 (tabell 5) bestämdes utan replikat. Därför är resultaten inte särskilt 11

12 tillförlitliga. Ändå är det möjligt att få ett intryck om vattenhållningsförmågan och om hur slaggerna skiljer sig med hänsyn till detta (tabell 5). Tabell 5: Resultat från fältkapacitetsförsök på ljusbågsugnsslaggerna, n=1 (inga replikat genomfördes) EAF 1 EAF 2 EAF 4 Fältkapacitet [mass-%]* Fältkapacitet [vol-%] *beräknad genom att dividera vattnets massa med massan av det blöta provet 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Figur 4 Fältkapacitet(%) Ytprov lilla c Bottenprov lilla c Ytprov stora c Bottenprov stora c Fältkapacitet hos skyddsskiktsmaterialet (EAF1+EAF2+avloppsslam), försök med icke kompakterade prover. 0,6 Fältkapacitet(%) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Ytprov lilla c Mellanprov Lilla c Bottenprov Lilla c Ytprov Stora c Mellanprov Stora c Bottenprov Stora c Figur 5 Fältkapacitet hos skyddsskiktsmaterialet (EAF1+EAF2+avloppsslam), försök med måttligt kompakterade prover. 12

13 3.3 Härdningstester Kriteriet för härdningen sattes till att proverna skulle vara mjuka och därmed användbara under minst sex timmar efter tillsats av vatten. Följande prov uppfyllde detta krav: - EAF 4 - LS blandad med 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % EAF 1 - LS blandad med 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % EAF 2 - LS blandad med 50 %, 80 %, 90 %, 95 % EAF 4. Av praktiska skäl undersöktes bara ett mindre antal prover vidare (proctorpackning): - EAF 4 - LS blandat med 35%, 45% och 55% EAF 1 - LS blandat med 45% EAF 2. Blandningen av LS med EAF 4 uteslöts därför att det produceras mycket större mängder av EAF 1 och 2 jämfört med EAF 4. Blandningarna med EAF 2 testades inte heller vidare därför att EAF 1 och 2 är misstänkta ha liknande egenskaper (jfr kapitel 3.1) så att resultaten som erhålls med EAF 1 troligtvis också gäller för EAF 2 (bara en proctorpackning utfördes på blandningen LS+EAF 2 för att testa om resultatet blir liknande jämfört med LS+EAF 1). 3.4 Proctorförsök Maximaldensitet och motsvarande vattenhalter som undersöktes på olika blandningar redovisas i tabell 6. Blandningen LS + 45 % EAF 2 testades för att jämföra den med blandningen LS + 45 % EAF 1 och därmed för att kunna jämföra EAF 1 och 2 med hänsyn till deras packningsegenskaper. De skiljer sig dock i både maximaldensitet och optimalvattenhalt (tabell 5). För olika blandningar LS + EAF 1 visas förändringen av packningsegenskaperna för olika tidsintervall mellan vattentillsats och instampning (figur 6). Både kurvornas förlopp och densitetsmaximum skiljer sig tydligt. För LS + 35% EAF 1 är maximumvärdet för densiteten så mycket som 20 % lägre efter 24-timmarstidsintervallen jämfört med instampning direkt efter vattentillsats. Proctor-kurvan för blandningen EAF 1,2, 4 + LS visas i figur 7. Torrdensiteten verkar bli högre med stigande vattenkvot. Ändå är det inte möjligt att valfri öka vattenkvoten därför att materialet blir då för blött inför instampningen. Därför antas 10 % vattenkvot vara den som leder till den högsta åtkomliga densiteten. 13

14 Tabell 6: Maximala densitet och optimala vattenhalter för olika material material tid mellan vattentillsats och instampning [tim] maximal densitet [ton m -3 ] optimal vattenhalt [%] LS med 35 % EAF 1 0 2,23 12,6 LS med 45 % EAF 1 0 2,23 10,0 LS med 55 % EAF 1 0 2,32 8,8* LS med 35 % EAF 1 6 1,96 12,5 LS med 45 % EAF 1 6 2,17 10,0 LS med 55 % EAF 1 6 2,17 12,5 LS med 35 % EAF ,80 11,3 LS med 45 % EAF ,90 6,0 LS med 55 % EAF ,94 6,0 EAF 4 0 2,22 12,0 LS med 45 % EAF 2 0 2,28 11,4 50% EAF1+2, 50% EAF4+LS (EAF1+2 och EAF4+LS i fallande mängd) 0 2,27 10,0 *osäkert resultat eftersom kurvförloppet inte är följdriktigt 14

15 densitet [ton/m 3 ] 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 1, LS + 35 % EAF 1 densitet [ton/m 3 ] 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 1, LS + 45 % EAF 1 densitet [ton/m 3 ] 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 1, vattenhalt [%] LS + 55 % EAF 1 direkt kompakterad kompakterad efter 6 timmar kompakterad efter 24 timmar Figur 6 Proctor kurvor för LS blandad med 35, 45 och 55 % EAF 1 efter 0, 6 och 24 timmar efter blandning med vatten. Vattenhalten beräknades inte enligt svensk standard utan är tillsatt vattenmängd. Densiteten visas som torrdensitet. 15

16 densitet(g/cm3) 2,5 2,45 2,4 2,35 2,3 2,25 2,2 2,15 2,1 2,05 2 2,31 2,21 2,41 2,27 2,37 2,21 2,34 2,17 2,43 2,43 2,19 2, Vattenkvot % torrdensitet våtdensitet Figur 7 Proctor kurvor för blandning EAF 1, EAF 2, EAF 4 och LS 3.5 Jämförelse av EAF 1 och EAF 2 Av praktiska skäl uppstod frågan om EAF 1 och EAF 2 kan blandas och anses som ett enda material. Figur 8 visar resultatet av principalkomponentanalysen (objekt- och variabeldiagram) som har beskrivits i kapitel / punkt 3. I objektdiagrammet ligger EAF 1 och EAF 2 ganska nära varandra vilket betyder att de har liknande egenskaper. Detsamma gäller för EAF 4 och LS medan EAF 3 ligger längre ifrån och skiljer sig därmed från de andra. Fastän det skulle ha varit önskvärt att EAF 1 och 2 låg ännu närmare varandra bestäms, baserad på denna analys, att de blandas ihop på grund av deras likadana egenskaper. Ytterligare test (packningsegenskaper och tester på hydraulisk konduktivitet) samt fältexperimentet på Hagfors deponin ska visa om denna blandning verkligen har de önskade egenskaperna. 16

17 10 t[2] 0 EAF 3 EAF 1 EAF 2 EAF 4 LS t[1] p[2] 0,30 Cl-_LS2 Cr_LS2 SO42-_LS2 Si_tot SO42-_LS10 0,20 Ba_tot Mn_tot V_tot Ti_tot 0,10 F-_LS2 Cr_tot F-_LS10 Sn_tot Cr_LS10 Mo_LS2 Sb_tot 0,00 Na_tot K_tot Fe_tot Zn_LS2 Mo_tot Mo_LS10 Cu_LS10 Cu_LS2 DOC_LS2 opt_vatten max_dens As_LS2-0,10 P_tot DOC_LS10 U As_LS10 kond_ls2-0,20 As_tot Pb_tot Zn_LS10-0,20-0,10 0,00 0,10 p[1] Se_LS10 Ba_LS10 D10 Cl-_LS10 Se_LS2 fältk_vol% kond_ls10 Ca_tot Ba_LS2 Al_tot Se_tot Mg_tot Figur 8 Objekt- och variabeldiagram ( score och loading plot ) från principalkomponentanalys på slaggernas kemiska och fysikaliska egenskaper (t[1] = principalkomponent 1 (PC1) med förklaringsgrad 0,557; t[2] = principalkomponent 2 (PC 2) med förklaringsgrad 0,273) 3.6 Faktorförsök hydraulisk konduktivitet Val av faktorer och deras nivåer Eftersom EAF 1 produceras i större mängder än LS är det önskvärt att blanda in så mycket EAF 1 som möjligt. Procent inblandning av EAF 1 tas som faktor för att undersöka hur stor inblandningen får vara utan att minska tätheten för mycket. Nivåerna bestämdes enligt härdningstestresultaten. Eftersom att vattenhalten under kompakteringen spelar en stor roll för densiteten som uppnås, så undersöks den även 17

18 här för att ta reda på om den påverkar den hydrauliska konduktiviteten på samma sätt. Nivåerna av denna faktor bestämdes med hänsyn till proctorförsöket där alla blandningar som undersöktes i faktorförsöket uppnår deras maximaldensitet mellan 9 % och 13 % vattenhalt. Proctorförsöken visade att densiteten minskar med längre tidsintervall mellan vatteninblandning och instampning. Detta betyder dock inte att den hydrauliska konduktiviteten ökar i samma takt utan den kan vara låg även vid lägre densitet. Därför tas även tiden med som faktor i undersökningarna av den hydrauliska konduktiviteten Resultat Experimentdesignen och resultaten av alla 10 försök redovisas i tabell 6. Alla mätningar, dvs. en tidskurva för varje försök, redovisas i bilaga 2. Eftersom den hydrauliska konduktiviteten varierade (på olika sätt) med tiden (se bilaga 2) var det svårt att bestämma ett slutgiltigt värde. I de fall den varierade oregelbundet beräknades medelvärdet. I några fall minskade den hydraulisk konduktiviteten hela tiden men närmade sig slutligen ett värde. Om genomsläppligheten var lägre än 2,2*10-11 kunde den inte mätas tillräckligt exakt så att detta värde bestämdes som det lägsta mätbara värdet. Tabell 7 Experimentdesign och resultat (- låg nivå, + hög nivå, 0 mittpunkt, k = hydraulisk konduktivitet, faktor A = procent inblandning av EAF 1, faktor B = vattenhalt under kompakteringen, faktor C = tid mellan vatteninblandning och kompaktering); angående beteende jämför också bilaga 2 ordning av genomförandet faktorer A B C hydraulisk konduktivitet k [m s -1 ] beteende < 2,2*10-11 närmande < 2,2*10-11 närmande < 2,2*10-11 inget vatten ,7*10-09 medelvärde ,00*10-09 närmande ,2*10-09 närmande ,00*10-09 närmande ,40*10-08 närmande < 2,2*10-11 inget vatten ,5*10-11 medelvärde Utvärdering Eftersom det fanns bara 10 observationer som kunde läggas till grund till den statistiska analysen var det nästan omöjligt att identifiera de faktorer som signifikant påverkar den hydrauliska konduktiviteten. Med hjälp av datorprogrammet identifierades dock faktor A och C som signifikant (α = 10 %) vilket är ett väldigt osäkert resultat. Med de två faktorerna skapades en modell som kan användas för att beräkna den hydrauliska konduktiviteten med varierande faktorinställningar: 18

19 Hydraulisk konduktivitet [m s -1 *10 10 ]= 35,0 + 31,1 * faktor A + 24,3 * faktor C. I denna ekvation skall faktorerna användas i kodad form (dvs mellan -1 och +1). Denna modell förklarar dock endast 58,5 % av datavariationen och är därmed inte tillräckligt tillförlitlig. Påverkan av faktorer A och C förtydligas i figur 6: ju mer EAF 1 man inblandar och ju längre man väntar med kompakteringen desto högre blir den hydrauliska konduktiviteten. Om man vill hålla den hydrauliska konduktiviteten så låg som möjligt borde man tillsätta en mindre mängd EAF 1 och kompaktera direkt. Den hydrauliska konduktiviteten är dock låg på alla försök och den högsta hydrauliska konduktiviteten som kan uppnås enligt modellen är 90,4*10-10 ± 49,7*10-10 m s -1 (se övre höger hörnet i figur 9) så att det högsta värdet blir 1,4*10-8 m s -1. Om materialet kompakteras direkt minskar detta värde till 41,8*10-10 ± 49,7*10-10 m s -1, alltså högst 91,5 * m s -1 = 9,2*10-9 m s -1. Det verkar troligt att dessa värden är tillräckligt låga för att uppnå permeabilitetskraven på 50 l m 2 år -1 vilket gäller för hela täckskiktet. Noggrannheten och pålitligheten av modellen är mycket låga på grund av det låga antalet av försök. För att förbättra modellen skulle man kunna köra en kopia av försöket, alltså ytterligare 10 försök för att få en bredare bas för den statistiska analysen. Detta görs dock inte därför att det är omöjligt att avläsa ett exakt värde för den hydrauliska konduktiviteten ur kurvorna (bilaga 2). Ibland närmade sig kurvan ett värde, ibland släppte proven inget vatten igenom alls, och i de flesta fall varierade den hydrauliska konduktiviteten ganska mycket under försöket. Det är alltså svårt att avgöra vilket värde som ska ingå i den statistiska modellen. Modellen förändras dock allteftersom vilka värden som ingår. 1,0 Square Plot for Permeability Factor_B=0,0 28,228 90,423 Factor_C -1,0-20,357 41,838-1,0 1,0 Factor_A Figur 9: Response plot för hydraulisk konduktivitet [m s -1 *10 10 ]; Factor_A = procent inblandning EAF 1, Factor_C = tid mellan vatteninblandning och kompaktering 19

20 3.7 Faktorförsök hydraulisk konduktivitet 2 (EAF 1, 2, 4 och LS) Resultat från försöket visas i tabell 8. Materialet klarar tätskiktets funktionskrav. Det är däremot svårt att dra några slutsatser om packningsenergins inverkan på den hydrauliska konduktiviteten då värdena uppvisar en svårförklarlig variation. Tabell 8 Resultat på hydraulisk konduktivitet-tester blandning EAF 1, 2, 4 och LS Permeameterrör Packningsenergi (% av proctorenergi) TShalt (%) Densitet (g/cm 3 ) % av Proctordensitet hydraulisk konduktivitet (m/s) ,8 2, ,7* ,8 2, ,0* ,8 2, ,7* ,8 2, ,1* ,8 2, ,2* ,8 2, ,1* ,8 2, ,7* ,8 2, ,0* DESIGN FÄLTFÖRSÖK Hela testytan på Hagfors deponin ska omfatta 5 ha. Under sommaren 2005 ska den första tredjedelen av testytan täckas (ungefär 1700 m 2 ). Täckskiktet på ytan ska bestå av de följande skikten: utjämning tätskikt dräneringsskikt skyddsskikt och växtskikt. Ett minst 0,5 m tjockt (RVF 2002) utjämningsskikt som samtidigt tjänar till gasdräneringsskikt byggs direkt på avfallet. Med föregående resultat som utgångspunkt bestäms att tätskiktet består av 45 % LS och 55 % EAF 1 med vattenhalt 9 till 13 % (eftersom vattenhalten inte verkar påverka den hydraulisk konduktiviteten (kapitel 3.6) spelar små avvikningar i vattenhalt troligtvis inte någon roll). Skänkslaggen siktas < 20 mm och EAF 1 < 8 mm. Tätskiktet är minst 0,5 m tjockt (RVF 2002) och kompakteras i minst två skikt à 0,25 m. Under och ovanpå tätskiktet läggs en geomembran av minst 2,5 mm tjocklek. Ovanpå tätskiktet läggs ett 0,5 m tjockt (EU 1999) dräneringsskikt bestående av EAF 1 siktat 16/32 mm. Skyddsskiktets design är hittills obestämd. Växtskiktet ska bestå av kompostmaterial som redan finns på lager på Hagfors deponin. Skiktets tjocklek ska vara ungefär 0,3 m (Gartung and Neff 2000). 20

21 5 SLUTSATSER I dagsläget är det möjligt att dra följande slutsatser: Skänkslaggen går troligen att använda i tätskiktet i en sluttäckningskonstruktion men inte ensam för att den härdar för snabbt efter blandning med vatten för att kunna läggas ut inom rimligt tidsintervall. Inblandning av ljusbågnsugnsslagg i skänkslaggen fördröjer eller minskar härdningsprocessen; andel av EAF ligger mellan 30 och 50 vikt-% för EAF 1 eller 2 och mellan 50 och 95 vikt-% för EAF 4. EAF 3 klassificeras som farligt avfall och användes därför inte i laboratorieförsöken eftersom den anses som inte lämplig för användning i deponitäckskikt. EAF 1 och EAF 2 kan blandas ihop och anses som ett enda material pga. att de har liknande egenskaper. Detta visades med hjälp av en multivariat dataanalys. Blandningen LS + 55 % EAF 1 visar en hydraulisk konduktivitet av < 9*10-9 ± 5*10-9 m s -1 i laboratorieskala. Kravet på hydraulisk konduktivitet kan därmed anses som uppfyllt. I fält förväntas dock bildning av torrsprickor vilket kan leda till en mycket högre genomsläpplighet i stor skala. Hydraulisk konduktivitet påverkas möjligen av tiden mellan vatteninblandning och kompaktering samt av hur mycket EAF 1 blandades in i skänkslaggen. Om tiden mellan vatteninblandning och kompaktering var hög, visade materialet en hög hydraulisk konduktivitet i början av försöket (upp till 10-5 m s -1 ). Om materialet används i fält, ska det kompakteras direkt efter vatteninblandning för att undvika en stor initial genomsläpplighet. Den hydrauliska konduktiviteten för blandningen 50% EAF 1, % EAF 4, LS ligger mellan 1,2*10-11 och 6,1*10-11 m s -1 i laboratorieskala. Kravet på hydraulisk konduktivitet kan därmed anses som uppfyllt. Det är inte möjligt att konstatera om eller hur packningsenergin påverkar den hydrauliska konduktiviteten. Även denna materialblandning behöver testas i fält. Försöket på hydraulisk konduktivitet är svårt att utvärdera eftersom värdena varierar starkt med tiden. Det är svårt att avgöra vilket värde som ska vara det slutgiltiga värdet för hydraulisk konduktivitet. På grund av detta går det nästan inte att utvärdera faktorförsöket dvs. att fastställa de signifikanta faktorerna. Modellen som skapades under användning av multipel linjär regression är inte tillförlitlig. Maximal torrdensitet (packningsgrad) uppnås vid vattenhalter kring 10-12,6 %, beroende på material och procent inblandning. Densiteten blir lägre ju längre tid man väntar mellan vattentillsats och instampningen. Fältkapaciteten av skyddsskiktsmaterialet (EAF1/2+avloppsslam) är hög och materialet kan, med hänsyn till vattenförsörjningen, anses som lämpligt för skyddsskiktet och vegetationen på det. Totalhaltsanalyser och 2-stegs laktester genomfördes vid olika laboratorium (SP och Ovako Steel AB). För att grafiskt förtydliga resultaten och för att bestämma vilka resultat som är resonabla gjordes en multivariat dataanalys som redovisas i 21

22 form av objekt- och variabeldiagram. Diagrammen förtydliga datavariationen bra. Det gick dock inte att bestämma den mest resonable analysen med hälp av diagrammen. På grund av erfarenheter vid Uddeholm Tooling AB bestäms totalhaltsanalyser från Ovako Steel AB som gällande. Angående 2-stegs laktester verkar båda analyser vara resonabla. Ändå bestäms analyserna från SP som gällande. 6 REFERENSER ArbeitsgruppeBoden, Ed. (1994). Bodenkundliche Kartieranleitung. Hannover, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Geologische Landesämter in der Bundesrepublik Deutschland. CEN (2002). pr EN : Characterisation of waste - Leaching - Compliance test for leaching of granular waste materials and sludges - Part 3: Two stage batch test at a liquid to solid ratio of 2 l/kg and 8 l/kg for materials with high solid content and with particle size below 4 mm (without or with size reduction). Brussels, CEN - European Committee for Standardization. EU (1999). "Council Directive 1999/31/EC on the landfill of waste, Annex 1: General requirements for all classes of landfills." Official Journal of the European communities L182: EU (2002). "Council Decision establishing criteria and procedures for the acceptance of waste at landfills pursuant to Article 16 and Annex II of Directive 1999/31/EC." Document ENV 682. Brussels, Council of the European Union. Gartung, E. and H. K. Neff (2000). "Empfehlungen des Arbeitskreises "Geotechnik der Deponiebauwerke" der Deutschen Gesellschaft fuer Geotechnik e.v. (DGGT)." Bautechnik 9: Nordtest (1995). Solid Waste, Granular inorganic material: Availability test. NT ENVIR 003. Espoo, Finland, Nordtest. RVF (2002). Drift vid deponeringsanläggningar: Handbok, Återvinning, förbehandling och deponering (Deponihandbok). Arbetsgrupp"Avfallsdeponering". Malmö, RVF-Svenska Renhållningsverksföreningen. SIS (1992). Swedish Standard SS , Geotechnical tests-particle size distribution- Sieving. Stockholm. SIS (1994). Swedish Standard SS , Geotechnical tests-compaction properties- Laboratory compaction. Stockholm, SIS-Standardiseringskommissionen i Sverige. Umetrics (2004). SIMCA-P. Umeå, Sweden, Umetrics AB: a computersoftware for multivariate dataanalysis. 22

23 23 BILAGA 1: KEMISKA ANALYSER

24 24

25 Tabell 1: Kemiska analyser på EAF 1 (kursiva värden: standardavvikelse större än 15% med n = 3; feta värden: överskrider EU gränsvärden för icke-farligt avfall, LS = liquid to solid ratio; alla värden i ppm förutom kolonntestresultaten: LS 0-0,1 i mg/l; LS 0-2 och LS 0-10 i mg/kg; SP1: första analysen som har gjorts hos SP, SP 2: andra analysen som har gjorts hos SP; X = inte undersökt) element totalhalter 2-stegs laktest kolonntest tillgänglighet SP1 SP2 Ovako SP Analytica SP SP LS 2 LS 10 LS 2 LS 10 LS 0-0,1 LS 0-2 LS 0-10 As < 0,4 5 0,23 0,01 0,045 < 0,003 < 0,01 0,013 < 0,02 < 0,1 < 0,5 Ba ,73 1,8 0,256 0,928 0,6 1,6 5,4 54 Cd < 0,2 1 < 18 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,0003 < < 0,003 0,1 Cr ,15 0,2 0,0362 0,0811 0,08 0,03 0,1 31 Cu < ,01 0,03 < 0,003 < 0,01 0,03 0,008 0,02 2,5 Co 5 8 X < 0,001 < 0,001 X X < 0,001 < < 0,01 3,2 Mo ,7 4,7 1,71 3,26 7 2,1 3,9 33 Ni 8 28 < 157 < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,005 < 0,002 < < 0, Pb < < 0,02 < 0,02 < 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,01 < 0,05 < 1 Sb 5 8 2,66 < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,003 < 0,002 < < 0,015 5,7 Se < 5 5 2,9 0,06 0,18 0,0526 0,108 0,2 0,07 0,2 < 1 Sn < ,1 < 0,01 0,07 X X < 0,05 < 0,1 < 0,5 < 0,4 Zn < 562 0,01 0,02 0, ,0351 0,006 0,004 < 0,02 38 V ,1 0,74 X X 0,07 0,1 0,9 55 Hg < 0,002 < 0,002 < 0,05 < 0,002 < 0,002 < 0,003 < 0,003 < 0,001 < < 0,01 < 0,002 Na 1000 X 890 X X X X X X X X Mg X X X X X X X X X Al X X X X X X X X X Si X X X X X X X X X P 400 X 87 X X X X X X X X K 2200 X 664 X X X X X X X X Ca X X X X X X X X X Ti 2000 X 1679 X X X X X X X X Mn X X X X X X X X X Fe X X X X X X X X X C X X 1300 X X X X X X X X S X X 400 X X X X X X X X F - X X X 8, ,2 38, X Cl - X X X 7 9 6,6 < < 2 < 10 X 2- SO 4 X X X , X 25

26 Tabell 2: Kemiska analyser på EAF 2 (kursiva värden: standardavvikelse större än 15% med n = 3; feta värden: överskrider EU gränsvärden för icke-farligt avfall, LS = liquid to solid ratio; alla värden i ppm förutom kolonntestresultaten: LS 0-0,1 i mg/l; LS 0-2 och LS 0-10 i mg/kg; SP1: första analysen som har gjorts hos SP, SP 2: andra analysen som har gjorts hos SP; X = inte undersökt) element totalhalter 2-stegs laktest kolonntest tillgänglighet SP1 SP2 Ovako SP Analytica SP SP LS 2 LS 10 LS 2 LS 10 LS 0-0,1 LS 0-2 LS 0-10 As < 0,4 9 0,55 0,01 0,03 < 0,003 < 0,01 0,011 < 0,02 < 0,1 < 0,5 Ba ,01 0,07 0,0144 0,0636 0,02 0,02 0,03 17 Cd < 0,2 < 0,2 < 18 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,0003 <0,0006 < 0,003 < 0,1 Cr ,08 0,17 0,0482 0,129 0,08 0,07 0,2 379 Cu < ,01 0,03 < 0,003 < 0,01 0,01 0,006 0,02 1,6 Co 11 9 X < 0,001 < 0,001 X X < 0,001 <0,002 < 0,01 3 Mo ,4 7,7 1,39 2,81 6,4 0,6 2,4 100 Ni < 157 < 0,01 0,01 < 0,003 < 0,005 < 0,002 0,004 < 0,015 5,8 Pb < < 0,02 < 0,02 < 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,01 < 0,05 < 1 Sb ,61 < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,003 < 0,002 <0,003 < 0,015 5,7 Se < 5 < 5 3,45 0,03 0,09 0,0294 0,0663 0,06 < 0,04 < 0,2 < 1 Sn < ,1 < 0,01 < 0,01 X X < 0,05 < 0,1 < 0,5 < 0,4 Zn 2,6 63 < 562 0,06 0,07 < 0,004 0,0248 < 0,002 <0,004 < 0,02 18 V ,16 1,9 X X 0,03 0, Hg 0,003 0,002 < 0,05 < 0,002 < 0,002 < 0,003 < 0,003 < 0,001 0,002 < 0,01 0,003 Na 3400 X 1855 X X X X X X X X Mg X X X X X X X X X Al X X X X X X X X X Si X X X X X X X X X P 500 X 175 X X X X X X X X K X 1577 X X X X X X X X Ca X X X X X X X X X Ti 2400 X 2098 X X X X X X X X Mn X X X X X X X X X Fe X X X X X X X X X C X X 1200 X X X X X X X X S X X 500 X X X X X X X X F - X X X 9, , X Cl - X X X 4,6 5,7 3,8 < < 10 X 2- SO 4 X X X 17 5,3 37,4 52,3 5 4 < 10 X 26

27 Tabell 3: Kemiska analyser på EAF 3 (kursiva värden: standardavvikelse större än 15% med n = 3; feta värden: överskrider EU gränsvärden för icke-farligt avfall, LS = liquid to solid ratio; alla värden i ppm förutom kolonntestresultaten: LS 0-0,1 i mg/l; LS 0-2 och LS 0-10 i mg/kg; SP1: första analysen som har gjorts hos SP, SP 2: andra analysen som har gjorts hos SP; X = inte undersökt) element totalhalter 2-stegs laktest kolonntest tillgänglighet SP1 SP2 Ovako SP Analytica SP SP LS 2 LS 10 LS 2 LS 10 LS 0-0,1 LS 0-2 LS 0-10 As < 0,4 5 1,03 0,02 1 < 0,003 < 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,1 < 0,5 Ba ,05 0,1 0,254 0,522 0,1 0,1 0,2 63 Cd < 0,2 1 < 18 < 0,003 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,0003 <0,0006 < 0,003 < 0,1 Cr ,07 0,55 0,182 0,722 0,05 0,05 0,3 1,6 Cu < ,04 0,1 0, ,0327 0,04 0,02 0,07 < 0,5 Co 5,4 7 X < 0,001 < 0,001 X X < 0,001 < 0,002 < 0,01 2 Mo ,5 44,5 6, Ni < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,005 < 0,002 < 0,003 < 0, Pb < < 0,02 < 0,02 < 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,01 < 0,05 < 1 Sb 6 2 4,2 < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,003 < 0,002 < 0,003 < 0,015 3 Se < 5 5 2,42 0,02 0,08 0, ,024 < 0,02 < 0,04 < 0,02 < 1 Sn < ,5 < 0,01 < 0,01 X X < 0,05 < 0,1 < 0,5 < 0,4 Zn < 562 0,1 0,11 0,00508 < 0,02 0,004 0,008 < 0,02 32 V ,02 0,7 X X < 0,0003 <0,0005 0,1 138 Hg < 0,002 < 0,002 < 0,05 < 0,002 < 0,002 < 0,003 < 0,003 < 0,001 < 0,002 < 0,01 < 0,002 Na 8800 X 4896 X X X X X X X X Mg X X X X X X X X X Al X X X X X X X X X Si X X X X X X X X X P 1300 X 1004 X X X X X X X X K X 7388 X X X X X X X X Ca X X X X X X X X X Ti 2200 X 2218 X X X X X X X X Mn X X X X X X X X X Fe X X X X X X X X X C X X 1700 X X X X X X X X S X X 900 X X X X X X X X F - X X X ,2 71,2 < X Cl - X X X 1,6 3 2,4 < 10 1 < 2 < 10 X 2- SO 4 X X X < 1 10 < < 2 < 10 X 27

28 Tabell 4: Kemiska analyser på EAF 4 (kursiva värden: standardavvikelse större än 15% med n = 3; feta värden: överskrider EU gränsvärden för icke-farligt avfall, LS = liquid to solid ratio; alla värden i ppm förutom kolonntestresultaten: LS 0-0,1 i mg/l; LS 0-2 och LS 0-10 i mg/kg; X = inte undersökt) element totalhalter 2-stegs laktest kolonntest tillgänglighet SP Ovako SP Analytica SP SP LS 2 LS 10 LS 2 LS 10 LS 0-0,1 LS 0-2 LS 0-10 As 2 0,98 0,01 0,6 < 0,003 < 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,1 < 0,5 Ba 3,4 80 0,9 0,23 9,84 7,09 0,02 0,007 0,03 31 Cd < 0,2 < 18 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,003 < 0,0003 <0,0006 < 0,003 < 0,1 Cr < 0,005 < 0,005 < 0,003 < 0,005 0,02 0,03 0,02 < 0,8 Cu 16 < 2556 < 0,01 0,03 0, ,0188 0,02 0,01 0,03 < 0,5 Co 5,2 X < 0,001 < 0,001 X X < 0,001 < 0,002 < 0,01 1,7 Mo ,08 0,6 0, ,0115 0,08 < 0,08 < 0,4 7,4 Ni 26 < 157 < 0,01 0,01 < 0,003 < 0,005 0,003 0,004 < 0,015 4,6 Pb < < 0,02 < 0,02 < 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,01 < 0,05 < 1 Sb 4,3 2,05 < 0,01 < 0,01 < 0,003 < 0,003 < 0,002 < 0,003 < 0,015 < 3 Se < 5 7,61 < 0,02 0,05 0, ,113 < 0,02 < 0,04 < 0,2 < 1 Sn < 1 27 < 0,01 < 0,01 X X < 0,05 < 0,1 < 0,5 < 0,4 Zn 7,7 < 562 0,02 0,1 0, ,0251 0,04 0,01 0,03 9,5 V < 0,01 < 0,01 X X 0,05 0,006 0,03 5,4 Hg < 0,002 < 0,05 < 0,002 < 0,002 < 0,003 < 0,003 < 0,001 < 0,002 < 0,01 < 0,002 Na X X X X X X X X Mg X X X X X X X X Al X X X X X X X X Si X X X X X X X X P 400 < 87 X X X X X X X X K 1000 < 166 X X X X X X X X Ca X X X X X X X X Ti X X X X X X X X Mn X X X X X X X X Fe X X X X X X X X C X 1400 X X X X X X X X S X 1900 X X X X X X X X F - X X 2,6 7 12,6 36,3 < 1 < 2 < 10 X Cl - X X < 1 2,3 2 < 10 < 1 < 2 < 10 X 2- SO 4 X X < 1 < 1 2,6 < X 28

29 Tabell 5: Kemiska analyser på LS (kursiva värden: standardavvikelse större än 15% med n = 3; feta värden: överskrider EU gränsvärden för icke-farligt avfall, LS = liquid to solid ratio; alla värden i ppm förutom kolonntestresultaten: LS 0-0,1 i mg/l; LS 0-2 och LS 0-10 i mg/kg; X = inte undersökt) element totalhalter 2-stegs laktest kolonntest tillgänglighet SP Ovako SP Analytica SP SP LS 2 LS 10 LS 2 LS 10 LS 0-0,1 LS 0-2 LS 0-10 As < 0,4 0,38 0,01 0,03 X < 0,01 < 0,01 < 0,02 X < 0,5 Ba < 0,1 60 1,8 1,2 X 5,57 0,0003 <0,002 X 13 Cd < 0,2 < 18 < 0,003 < 0,003 X < 0,003 < 0,0003 <0,0006 X < 0,1 Cr < 0,005 0,005 X < 0,005 0,04 < 0,002 X 4,3 Cu < 10 < 2556 < 0,01 0,03 X < 0,01 0,007 0,007 X < 0,5 Co 2 X < 0,001 < 0,001 X X < 0,001 < 0,002 X 17 Mo ,02 0,1 X 0, ,006 < 0,08 X 5 Ni 4 < 157 < 0,01 < 0,01 X < 0,005 < 0,002 < 0,003 X 5 Pb < < 0,02 < 0,02 X < 0,003 < 0,005 < 0,01 X < 1 Sb 2 2,21 < 0,01 < 0,01 X < 0,003 < 0,002 < 0,003 X 18 Se < 5 9 0,07 0,15 X 0,491 < 0,02 < 0,04 X < 1 Sn < 1 8,95 < 0,01 < 0,01 X X < 0,05 < 0,1 X < 0,4 Zn 11 < 562 < 0,01 0,1 X 0,0246 0,3 0,05 X 2,5 V < 0,01 < 0,01 X X < 0,0003 <0,0005 X 0,7 Hg < 0,002 < 0,05 < 0,002 < 0,002 X < 0,003 < 0,001 < 0,002 X < 0,002 Na X X X X X X X X Mg X X X X X X X X Al X X X X X X X X Si X X X X X X X X P 400 < 87 X X X X X X X X K 1700 < 166 X X X X X X X X Ca X X X X X X X X Ti X X X X X X X X Mn X X X X X X X X Fe X X X X X X X X C X 2300 X X X X X X X X S X 2300 X X X X X X X X F - X X 2,5 5,4 X 35,4 < 1 < 2 X X Cl - X X < 1 10 X < 10 < 1 < 2 X X 2- SO 4 X X < 1 5 X < X X 29

30 30

31 BILAGA 2: MÄTNINGAR PÅ HYDRAULISK KONDUKTIVITET 31

32 hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 1,00E-11 1,00E dagar A: låg B: låg C: låg hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 1,00E-11 1,00E dagar A: hög B: låg C: låg hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-07 1,00E-08 1,00E dagar A: hög B: hög C: låg 32

33 hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E dagar A: låg B: låg C: hög hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E dagar A: hög B: låg C: hög hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E dagar A: låg B: hög C: hög 33

34 hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E dagar A: hög B: hög C: hög hydraulisk konduktivitet [m/s] 1,00E-10 1,00E dagar A: mitt B: mitt C: mitt Figur 1: Mätningar av hydraulisk konduktivitet, A = procent inblandning EAF 1, B = vattenhalt under kompakteringen, C = tid mellan vatteninblandning och kompaktering, låg = låg nivå, hög = hög nivå, mitt = mittpunkt, avläsningar skedde under ungefär 55 dagar, under tiden då inte något värde visas i diagrammen kom inget vatten och den hydrauliska konduktiviteten blev noll, diagram av prov som inte släppte vatten igenom visas inte 34