FriGeo frysmuddring och avvattning Susanne Rostmark 2013-04-19
Artificiell undervattensfrysning (AUF) AUF är Artificiell markfrysning under vatten Sedan 2003 har vi frusit 30 000 m 3 slam och sediment I olika applikationer.
Frysmuddring är ett upptag med precision med inbyggd frystorkning
Hur rent är rent?
Är precision viktigt?
Är grumling ett problem?
Frysmuddring utförs med en kran som placerar ut frysenheter. Ett frysaggregat som kyler saltlösning som förs ned i sedimentet och flak för lastning av sediment.
Frysenheterna kan se olika ut
En fryscykel består av; placering av frysenheter
En fryscykel består av; frysning
En fryscykel består av; frysning
..upptag av fryst sediment
..lastning i flak
Turbiditetsmätningar utförda av en extern expert har visat att ingen grumling uppkommer.
Kapaciteten beror på förutsättningarna och tillgången på el.
Input System Design Parametrar Fryskapacitet Frystemperatur Lyftkapacitet Transport / Logistik Behov av vattenrening Tillgänglig el Djup vatten/sediment Ett dynamiskt system Output
Volympåverkan
Det finns fyra olika typer av vatten fritt vatten, porvatten, ytvatten och bundet vatten.
Påverkan av frysa/tina processen Separation vattenmolekyler attraherar andra vattenmolekyler och därmed skapas ett flöde mot frysfronten, partiklarna stöts ut och klumpas samman. Allt efterson processen fortgår börjar även ytvatten och bundet vatten att röra sig mot frysfronten.
Påverkan av frysa/tina processen Överkonsolidering porerna i slammet/sedimentet expanderar av trycket som de växande iskristallerna utgör.
Påverkan av frysa/tina processen Upptiniing Dränering Fri dränering underlättas av de expanderande porerna. Partiklarna aggregeras och dräneringsvattent är klart och fritt från grumling
Energieffektivitet Frozen material Energiåtgången för frysmuddring/torkning är 33 50 kwh/m3 evaporerat vatten. Energiåtgången vid termisk torkning uppgår till 600-1200 kwh/m3.
inte bara frysmuddring!
Freeze salvage Frysmuddring har använts för bärgning av föremål från 130 m djup.
Varför frysmuddring? Fördelarna med frysmuddring är: Minimal exponering för anställda; Minimal turbiditet sedimentet är fruset då det lyfts Inget extra vatten vid upptaget, samma vattenhalt som insitu vid upptag. Volymreduktionen då det tinar ger fördelar vid efterbehandling och transporter. Precision vid upptag. Bärgning av föremål som tunnor är möjlig.
Kostnader och entreprenadform
Varje objekt är unikt, hur minimeras risken?
Exempel småbåtshamn 200 kvm Djup 1,5 m Kajnära Föroreningsdjup 20-40 cm
Exempel småbåtshamn 200 kvm Utförandetid 1 vecka Kostnad etablering 50-100 kkr Upptag 150-200 kkr (B står för kran) Volym till efterbehandlare ca 50 kbm Efter upptining ca 25 kbm = lägre mottagningskostnad Ingen grumlingsskärm ingen vattenrening på plats
Exempel småbåtshamn 500 kvm Utförandetid 2 veckor Kostnad etablering 50-100 kkr Upptag 300-400 kkr (B står för kran) Volym till efterbehandlare ca 100 kbm Efter upptining ca 50 kbm = lägre mottagningskostnad Ingen grumlingsskärm ingen vattenrening på plats
Exempel småbåtshamn 2000 kvm Utförandetid 4-6 veckor Kostnad etablering 250-400 kkr Upptag 1500 2000 kkr (E står för farkoster och kran) Volym till efterbehandlare ca 400 kbm Efter upptining ca 200 kbm = lägre mottagningskostnad Ingen grumlingsskärm ingen vattenrening på plats
Exempel organiska sediment 1 m djup (minst 5000 kbm) Kapacitet upp till 200 kbm/dygn Kostnad etablering 500-1000 kkr Upptag och avvattning 600-900 kr/ton TS 10% Volym upp 5000 kbm Efter upptining TS 60% Volym = 900 kbm lägre mottagningskostnad + möjlighet för förbränning Ingen grumlingsskärm ingen vattenrening på plats avsevärd volymreduktion
References 2004-2005 Swedish army; Freeze salvage, depth 125 m. Capacity of freeze dredging unit 20 m 3 /day. 2008 Akzo Nobel; Freeze dredging, depth 6 m. Capacity of freeze dredging unit 20 m 3 /day. 3000 m 2 dredged during 9 weeks. 2009 and ongoing; Freeze drying at Högbytorp. Yearly production 6000 m 3 /year. Capacity of freeze drying units 10 000 m 3 /year. 2010 Freeze dredging of tar-contaminated sediments for SSAB in Luleå. Capacity of dredging unit 75 m 3 /day. 2010-2011Freeze drying at SAKAB in Kumla. Capacity of freeze dryer 87,5 m 3 /week. 2011-2012 Freeze dredging in Stockholm. Capacity of freeze dredger 50 m 3 /day at 10 m depth. 2012 and ongoing Construction and operation of freeze dryer for SITA. Capacity 20 m 3 /day. 2012 Construction of freeze dryer for Ragnsells in Luleå. Start of operation August. Capacity 20 m 3 /day.