Stefan Magnus Tansbo Westerstrand Länsstyrelsen Faluprojektet Efterbehandling av gruvavfall 1992-2008 Industri och myndigheter i samverkan
Falu gruva Brytning startade för mer än 1 000 år sedan Världens största kopparproducent på 1500-talet Totalt 30 miljoner ton malm bröts: Kopparproduktion Zinkproduktion Bly, silver, guld Svavelkis (pyrit)...gruvavfall... Brytningen i gruvan upphörde 1992 Processdelen stängde 1993 Länspumpningen fortsätter 400 000 ton 500 000 ton
Miljöpåverkan under ett årtusende... Gruvvarp - Vid Stora Stöten, vittrar och frigör metaller. Rödfärgsråvara. - Urlakas till grundvatten, förs vidare till Faluån, Runn, Dalälven Luftföroreningar från den historiska rostningen - Svavelsyra och metaller spreds i Faluns omgivning, tydlig gradient. - Marken och sjöar har förhöjda metallhalter. FALU GRUVA Varpan Faluån Tisken Slussen N Slagg från hyttor - Deponerats på hyttplatser vid alla forsar. - Metaller urlakas till vattendragen. Runn Gruvvatten Gruvan länshålls sedan 1500-talet. Stora Stöten 1687. Dalälven
Miljöpåverkan under 1900-talet... Nya våta produktionsmetoder och finkorniga avfallstyper - Svavelsyra, ättiksyra mm. från 1860-talet - Processvatten till Faluån - Kisbränder i deponi avfall från svavelsyratillverkning Anrikningsverk från början av 1900-talet - Galgbergsmagasinen, sandmagasin utbyggt i flera etapper fram till 1981 - Ingarvsmagasinet, Nya Sandmagasinet, 1981-1992
Gruvavfall i centrala Falun Totalt ca 7 miljoner m³ varav hälften slagg Avfallssand - 2,6 Mm³ Kisbränder - 0,6 Mm³ Varp/rödfärgsråvara - 0,35 Mm³ GALGBERGS- MAGASINEN
Hur tillkom Faluprojektet? Dalälvsdelegationen Rena Dalälven 100 miljoner - Miljöåtgärder för hela Dalälven = Sveriges första vattenförvaltning! - Största metallkällan i Sverige och internationell Hot-spot - Avtal om åtgärder mellan Stora Kopparberg och tillsynsmyndigheter Utarbeta ett åtgärdsprogram för att rena Dalälven inom 10 år! Dalälvens avrinningsområde Östersjön Falun
Prioriterade objekt 1992 Zn: 145 ton/år Cu: 2 ton/år N Zn: 90 ton/år Cu: 7 ton/år Ingarvsmagasinet Stora Stöten Zn: 60 ton/år Cu: 7 ton/år Tisken Kisbränderdeponin Gruvområdet Galgbergsmagasinen Runn Lantmäteriet
Objekt: Åtgärder: Kisbränderdeponin In situ tvättning Sluttäckning 1
HALT LAKBART (mg/kg) Kisbränderdeponin Kartläggning MEDEL AV 335 PROVER Zink Koppar Kadmium Totalhalt (mg/kg) 12 000 1 800 50 Lakbar halt (mg/kg) 1 900 20 10 Beräknad mängd lakbart 1 800 ton 22 ton 9 ton totalt 700 000 m³ avfall varav 600 000 m³ kisbränder 4 000 3 500 Zink i kisbränder - spridning 3 000 2 500 2 000 Totalt ca 2 000 lakprover utförda före-under-efter åtgärd 1 500 1 000 500 0 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 TOTALHALT (mg/kg)
Kisbränderdeponin Val av åtgärdsmetod Mål: Utgångspunkt: 90% reduktion av metallutsläppen Kvalificerad sluttäckning och avskärmning av inläckande yt- och grundvatten Huvudalternativ: Tvättning in situ, enklare sluttäckning
Åsa Hanæus, GVT AB 2004 Kisbränderdeponin Val av åtgärdsmetod Förhållanden på platsen lämpliga för in situ-behandling genom tvättning: Kisbränderdeponin Kisbränder Hanröleden Gamla Herrgården Morän Slagg Lera-silt Slagg Faluån Föroreningarna (metaller) i vattenlöslig, rörlig form Kisbrändernas permeabilitet (genomsläpplighet för vatten) Underliggande, dränerande lager av grov slagg Underliggande naturlig mark - jordar med låg genomsläpplighet för vatten Tillgång till tvättvatten i tillräcklig mängd (inklusive ledning) Tillgång till lokaler och i viss mån processutrustning för vattenrening
Åsa Hanæus, GVT AB 2004 Kisbränderdeponin Tvättning in situ 1995-2006 Sedimenteringsbassäng SJÖVATTEN (från Vällan) Tvättbassänger NEDER- BÖRD Reningsanläggning K A L K Slambassäng Uppsamlingsbrunn RENAT VATTEN (till Faluån) Kisbränder Slagg Slagg Uppsamlingsbrunn Lera-silt Morän
Kisbränderdeponin Tvättning in situ Skålpussen Reningsanläggning Sedimenteringsbassänger Avvattnat slam KISBRÄNDERDEPONIN Tvättbassänger Avvattnat slam Hanröleden väg 50 Flygfoto från 1997, pågående tvättning Lantmäteriet
Kisbränderdeponin Tvättning in situ Sprinkling av instabila ytor och sluttningar (här Skålpussenområdet)
Kisbränderdeponin Sluttäckning Morän Skyddsskikt 0,5-1 m morän Tätskikt 0,5-1 m morän Tätskikt 0,3-0,5 m Kisbränder metallhydroxidslam KISBRÄNDER Sluttäckningens täthet utvärderas med 6 st lysimetrar à 70-80 m² Resultat hittills 3-60 liter per m² och år
Objekt: Åtgärd: Ingarvsmagasinet ( Nya sandmagasinet ) Sluttäckning 2
Ingarvsmagasinet i drift 1982-1993 Innehåll Avfallssand 650 000 m³ Gråberg 450 000 m³ Kisbränder 30 000 m³ Annat gruvavfall 95 000 m³ Totalt 1 200 000 m³
Ingarvsmagasinet Åtgärdsmål Hindra oxidation av sulfidmineral i avfallssanden Minska infiltration av vatten (lakvattenbildning) för att minimera metalläckaget Vald metod Sluttäckning - platsanpassad metod
Ingarvsmagasinet - Sluttäckning Skyddsskikt 0,5 m morän Sluttäckning utförd 1997-2005 ca 20 000 m² per år Totalt ca 160 000 m² Tätskikt 0,5 m bioslam och aska Tätskikt 0,5 m bioslam och aska SANDMAGASIN Täckningsmetoden tidigare utvecklad för Galgbergsmagasinen Hindra nedträngning av syre och vatten Aska och bioslam från Kvarnsvedens pappersbruk (Borlänge) Blandningsstation i Kvarnsveden, transport med lastbil till Falun Utläggning i skikt med grävmaskin, packning med överfarter Kontroll av permeabilitet - rutnät 20 x 20 m²
Ingarvsmagasinet - Sluttäckning Färdigt år 2005, bild från 2007 Lantmäteriet
Objekt: Åtgärder: Gruvområdet Uppsamling och rening av förorenat grundvatten (lakvatten) 3
Gruvområdet - Länspumpningsvatten från gruvan leds sedan 1987 till reningsverk - Utsett till världsarv av UNESCO 2001 Inom ramen för Faluprojektet: Stegvis flytt av rödfärgsråvara (vittrad varp) innanför gruvans avsänkningstratt, 93-07 Avskärande dränering för inflödande grundvatten, 95-96 Uppsamling av förorenat grundvatten (lakvatten) 2006 Rening av uppsamlat grundvatten tillsammans med gruvvattnet
(ton/år) (kg/år) (ton/år) Varpan N 350 Zinktransport vid Slussen FALU GRUVA Uppföljning Metalltransporter Faluån Tisken Slussen Runn 300 250 200 150 100 50 Reduktion 80-90% Mätpunkt Slussen 1990-2008 0 Koppartransport vid Slussen Kadmiumtransport vid Slussen 16 14 12 10 Dalälven Reduktion 60-70% 400 350 300 250 Reduktion 80-90% 8 6 4 2 0 200 150 100 50 0
Gruvområdet Ny reningsanläggning Inkommande vatten Gruvvatten 30 m³/h Dränagevatten, 6,5 m³/h Jonbyte Fällning Indunstning Cementering Produkter Råvara för rödfärgspigment (Cu och Fe) 200 ton/år Ferrisulfatlösn.(vattenreningskemikalie) 8 800 ton/år Zinkprodukt (till smältverk) Motsvarande 195 ton zink/år Avfallsfritt processkoncept Renat vatten
Uppföljning - Kostnader KOSTNADER Belopp Andel Nyckeltal Tvättning av kisbränderområdet 66 Mkr 40% 68 kr/ton 116 kr/m³ Täckning av kisbränderområdet 12 Mkr 7% 119 kr/m² Täckning av Ingarvsmagasinet 18 Mkr 11% 115 kr/m² Gruvområdet uppsamling och rening av lakvatten för all framtid 47 Mkr 28% Administration och provtagning (gemensam) 20 Mkr 12% Uppföljning och kontroll 2010-2013 2,4 Mkr 1% TOTALT 166 Mkr KOSTNADSFÖRDELNING Stora Enso 68 Mkr (60 Mkr + indexuppräkning) Staten 98 Mkr (resterande del)
ng/l µg/l Uppföljning Metalltransporter 60 50 40 Zink i nedre Dalälven Nedre Dalälven 1990 2008 30 20 R 2 = 0,51 10 0 DVVF - Dalälvens Vattenvårdsförening 45 40 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Kadmium i nedre Dalälven 2004 2005 2006 2007 2008 35 30 25 20 15 10 5 R 2 = 0,22 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Miljöeffekter Faluån och Tisken Tidigt 1980-tal Endast enstaka bestånd av säv, starr och vattenmossa. Två tåliga arter av fjädermygglarver. Enstaka passerande fisk. 1997 Provfiske i Tisken gav knappt 30 större abborrar och 3 mörtar. Troligen ingen reproduktion i sjön. 2004 Tre gånger större fångst, abborrar i olika åldersintervall. Även gädda, braxen, björkna och löja. Förhöjda metallhalter i vävnader hos abborrhonor (Cu, Cd, Pb, Zn) Ingen haltminskning mellan 1997 och 2004.
Bottenfauna Något färre arter än det borde vara Djuren har mindre storlek än normalt Oklart vad som är toxisk eller fysisk påverkan Algsamhället Förväntat antal växtplantonarter. Något färre algtyper, men större algbiomassa än förväntat. Fisksamhället De arter som ska finnas finns Miljöeffekter Runn Aborren har samma eller bättre tillväxt jämfört med Dalälvens sjöar Fiskens fördelning mellan olika storlekar är normal Förhöjda halter av kadmium i aborrlever. Halterna har halverats under perioden.
(Oönskade) Miljöeffekter Faluån och Tisken Löktåg!
Framtida skydd Viktigt att områdenas utformning och konstruktion bevaras för lång tid Skador/ingrepp -> risk för ökat metalläckage Diskuterade skyddsformer: - bestämmelser i detaljplan - miljöriskområden - områdesbestämmelser Slutlig lösning: - Länsstyrelsebeslut med stöd av miljöbalken, med förbud mot vissa åtgärder inom de aktuella fastigheterna - besluten sänts till inskrivningsmyndigheten för anteckning i fastighetsregistrets inskrivningsdel. - vid en eventuell framtida ändring av detaljplaner ska Stora Enso se till att det åtgärdade områdena inkluderas i planen och skyddas genom planbestämmelser.
Tack för mig! Magnus Westerstrand magnus.westerstrand@lansstyrelsen.se
2008 1992 2012