1. No category

Mudringmetoder for
forurenset sjøbunn
Miljøringen temamøte 13. mars 2012
Jens Laugesen, DNV
Mudring er ikke noe nytt!
Mudderapparat for kanaler og laguner. Skisse av Leonardo da Vinci laget 1513-1515.
Kilde: http://www.museoscienza.org/english/leonardo/invenzioni/dragalagunare.asp
Version
19 March 2012
Slide 2
Hvorfor mudring istedenfor tildekking?

Begrenset seilingsdyp

Stor fysisk påvirkning på sjøbunnen – ankring, skipstrafikk
(propelloppvirvling), undervannsprengning, tråling

Byggeprosjekt som krever fjerning av sjøbunn

Myk sjøbunn (kloakk eller lignende)

Press fra lokalbefolkning og politikere (forurensningen skal opp!)
Version
19 March 2012
Slide 3
Mudring av sjøbunn
Mudring av forurenset sjøbunn er mer kostbart:

krever normalt større nøyaktighet → går derfor langsommere enn andre
typer mudring

massene normalt må leveres til spesielle godkjente mottak eller deponier.

overmudring fører til betydelig økte kostnader for disponering (f. eks. fordi
en ikke klarer å skille mellom rene og forurensede masser ved mudring).
Version
19 March 2012
Slide 4
Mudring av sjøbunn
Tre vesentlige begreper:

Capital dredging (”Anleggsmudring”)

Maintenance dredging (”Vedlikeholdsmudring”)

Environmental dredging (”Miljømudring”)
Version
19 March 2012
Slide 5
Mudring av sjøbunn
Norge

mer enn 80 % av mudringen er anleggsmudring

betyr at det mange ganger finnes etterlatenskaper i massene (skrot, arkeologisk materiale)
som forsinker og gjør mudringen vanskeligere
Europa (Mellom-Europa)

mest mudring i områder hvor det vedlikeholdsmudres jevnlig for å
opprettholde en seilingsdybde.

tilførselen av sedimenter og miljøgifter skjer for en stor del via
elvetransport

finnes omtrent ikke etterlatenskaper i massene som gir forstyrrelser i
mudringen.
Version
19 March 2012
Slide 6
Metoder for miljømudring - fordeler/ulemper
To hovedtyper: Mekanisk mudring og hydraulisk mudring

Mekanisk mudring - mekanisk fjerning av sedimentene ved at de for
eksempel graves bort

Hydraulisk mudring - sedimentene suges opp fra bunnen, utstyret
fungerer som en slamsuger

En stor del av det mudringsutstyret som finnes på markedet i dag er
basert på en blanding av mekaniske og hydrauliske prinsipper.
- Eksempelvis når sedimentene er for harde for å kunne fjernes ved ren suging,
brukes en mekanisk del som først løsner materialet og siden suges det opp.
Version
19 March 2012
Slide 7
Mekaniske metoder - bakgraver
Ombygget gravemaskin på
lekter
Bakgraver brukt i Oslo havn, skuffen vris hydraulisk til
den er i kontakt med lokket
Version
19 March 2012
Slide 8
Mekaniske metoder - grabb

Version
For miljømudring bør grabbens gravegeometri være slik at den etterlater
en horisontalt plan flate ”horisontal level cut”.
19 March 2012
Slide 9
Oppsummering mekaniske metoder

Kapasitet: Typisk 50-150 m3/time (in situ volum) i Norge.

Vanndyp: 15-20 m (bakgraver), ca. 25 m (grabb m/fast arm), grabb
m/vaier bør begrenses til ca. 50 m (nøyaktighet).

Nøyaktighet: +/- 10 cm i vertikalledd og +/- 10 cm i horisontalledd. Noe
dårligere for grabb i vaier (+/- 15 cm i vertikalledd og +/- 15 cm i
horisontalledd for grabb i vaier) Husk dette ved volumberegning!

Masser som kan mudres: Stein, grus, sand, silt, leire (harde masser er
vanskelig å mudre med grabb i vaier).

Spredning/Oppvirvling: Noe mer spredning enn ved ren sugemudring
(spesielt når massene løftes opp gjennom vannsøylen)

Vanninnhold/Avvanning: Metoden tilfører ca. 10-20 % ekstra vann
utover in situ volum. For de fleste disponeringsløsninger er det ikke
behov for avvanning.
Version
19 March 2012
Slide 10
Hydrauliske metoder - sugemudring
Pumpe for sugemudring
Version
Sugemudringsutstyr montert på en gravemaskin
på lekter (Haakonsvern, Bergen)
19 March 2012
Slide 11
Oppsummering hydrauliske metoder sugemudring

Kapasitet: Antydningsvis 50-200 m3/time

Vanndyp: 15-20 m (fast arm)

Nøyaktighet: +/- 10 cm i vertikalledd og +/- 10 cm i horisontalledd for fast
arm

Masser som kan mudres: Løse masser. Grus (avhengig av
kornstørrelse), sand, silt, leire (ikke klebrig leire). Meget sårbar for skrot
på bunnen.

Spredning/Oppvirvling: Litt spredning må påregnes når massene suges
opp fra bunnen (mellom bunn og sugemunnstykke) men spredningen er
normalt mindre enn ved mekanisk mudring (bakgraver/grabb).

Vanninnhold/Avvanning: Metoden tilfører ca. 10-20 ganger ekstra vann
utover in situ volum dvs. at slike masser inneholder 90-95 % vann. I de
fleste tilfeller er det behov for avvanning før en kan foreta videre
disponering
Version
19 March 2012
Slide 12
Mekanisk-hydrauliske metoder
Horisontal auger
Kuttersuger
Version
Disk kutter
19 March 2012
Slide 13
Oppsummering mekanisk-hydrauliske
metoder

Kapasitet: Typisk 25-50 m3/time for Horisontal auger og Disk kutter. 50-400
m3/time for Kuttersuger.

Vanndyp: ca. 15 m, kreves et minste vanndyp på 0,5-2 m avhengig av metode.

Nøyaktighet: +/- 10 cm i vertikalledd (+/- 15 cm for kuttersuger) og +/- 15 cm i
horisontalledd. Ingen av metodene er egnet for ujevn bunn og områder med stein
og søppel.

Masser som kan mudres: Homogene masser (sand, silt, leire). Kuttersugeren
kan også mudre litt grovere masser (grus)

Spredning/Oppvirvling: Noe spredning når massene fjernes mekanisk fra
bunnen. Spredningen fra en mekanisk-hydraulisk metode vil normalt være større
en fra en ren hydraulisk metode men mindre enn fra enn ren mekanisk metode.

Vanninnhold/Avvanning: Horisontal auger og Disk kutter tilfører ca. til 3-5
ganger in situ volum, typisk kan slike masser inneholde 70-90 % vann.
Kuttersuger tilfører svært mye ekstra vann utover in situ volum, typisk opp til 1020 ganger in situ volum, slik at massene inneholder 90-95 % vann (omtrent som
ved sugemudring). I de fleste tilfeller er det behov for avvanning før en kan foreta
videre disponering.
Version
19 March 2012
Slide 14
Mudring på store vanndyp
Fjernstyrt beltegående
sugemudringsutstyr
Fjernstyrt beltegående
gravemudringsutstyr og
container for U-864
(150 m vanndyp).
Version
19 March 2012
Slide 15
Frysemudring

Utføres ved hjelp av
horisontelle fryseceller.

Frysecellene senkes ned på
bunnen og sedimentet fryser
fast til cellenes underside

Kostbart

For spesielle prosjekter:
- Krav om liten spredning
- Krav at alt må opp og ikke
noe må bli ødelagt
Kilde: http://www.sakab.se …Frysmuddring_produktblad.pdf
Version
19 March 2012
Slide 16
Vurdering av miljømudringsmetoder for
norske forhold
Fjerning av forurenset sjøbunn i havner

Utfordringer
- Arkeologi (kulturminner)
- Skrot (til hindring for mudring)
Version
19 March 2012
Slide 17
Vurdering av miljømudringsmetoder for
norske forhold
Fjerning av forurenset sjøbunn i havner

Tiltak mot spredning
- Ønskelig å unngå siltgardin (skipstrafikk)
- Best å ta massene direkte på land
istedenfor å måtte åpne siltgardin
for lektertransport
- Skånsomme mudringsmetoder
- Boblegardin
Version
19 March 2012
Slide 18
Vurdering av miljømudringsmetoder for
norske forhold

Anbefalte metoder for miljømudring i havner
-
-

Disponeringsløsninger
-
Version
Mekaniske mudringsmetoder (bakgraver/grabb) takler inhomogene masser
og skrot på den beste måten.
Bakgraver og grabb er også mest skånsomme overfor kulturminner fordi de
kan tas opp som større gjenstander.
Spredningshindrende tiltak iverksettes (bakgraver med lokk, grabb som kan
lukkes, overvåking av spredning).
Gruntvanns- eller dypvanndeponier
Strandkantdeponier
Renseteknologi
Levering til godkjent deponi på land
Metallavfall, tømmer, plastikkavfall etc.
kan ikke disponeres på samme sted
som sedimentene ==>
gir et ekstra sorteringstrinn
19 March 2012
Slide 19
Vurdering av miljømudringsmetoder for
norske forhold
Byggeprosjekter i sjø hvor fjerning av forurenset sjøbunn er en del av
byggeprosessen

Utfordringer
- Når fjerning av forurenset sjøbunn er en del i en byggeprosess så vil
mudringsdybden være gitt av prosjektets behov. Det kan bety at når en er
kommet ned på prosjektert mudringsdybde så kan bunnen fortsatt være
forurenset. Da kan det være aktuelt å tildekke bunnen med rene masser.
- Bygging i sjø kan for eksempel innebære ramming av peler, spunt etc. som
kan føre til spredning av forurenset sjøbunn.
- Byggeprosjekter kan være under sterkt tidspress og det kan være vanskelig å
unngå mudringsarbeider i perioden 15. mai til 15. september hvor det normalt
ikke gis tillatelse til mudring, spesielt når sjøbunnen er forurenset.
- I tillegg gjelder det samme om arkeologi og skrot som er beskrevet for
miljømudring i havner
Version
19 March 2012
Slide 20
Vurdering av miljømudringsmetoder for
norske forhold
Byggeprosjekter i sjø hvor fjerning av forurenset sjøbunn er en del av
byggeprosessen

Tiltak mot spredning
- Mudringen bør sluttføres før øvrige sjøarbeider som kan spre forurensning
starter opp.
- Når mudringen er avsluttet kan det legges en geotekstil med et sandlag over.
Geotekstilen vil beskytte mot oppvirvling når for eksempel peler og spunt skal
rammes. Peler og spunt lager et lokalt hull i duken hvor de går igjennom
duken men den vil fortsatt beskytte mot spredning.
- En siltgardin kan i noen tilfeller være et ytterligere beskyttende tiltak under
pæling og ramming av spunt.
Version
19 March 2012
Slide 21
Restforurensning etter mudring - ”fluffy lag”

Feltmålinger fra USA indikerer at resuspendert materiale fra mudring
(som danner ”fluffy lag”) varierer fra i underkant av 1 % opp til 9%
avhengig av mudringsmetode og masser som mudres.
Spres til
vann
Resuspensjon
Rest til
sediment
Mudring
Version
19 March 2012
Slide 22
Restforurensning – test Trondheim
PAH - forundersøkelse
PAH - etterundersøkelse 2004
PAH - etterundersøkelse 2007
Tilstandsklasser
etter SFT 97:03
5,9
7,5
519
119
2,9
7,4
520
23 120
13
7,3
93
3,6
521
8
8,2
117
517
7,6
6,7
521
516
518
118
513
113
7,6
6
5,1
517
514
114
8,9
518
513
515
115
6,5
4,5
3,1
5,4
92 5,2
4,5
509
109
6,7
514
4,1
110
6,5
6
510
13
515
7,1
4,5
509
9,5
111
6
511
105
505
4,1
25
6,5
510
4
112
512
106
8,5
506
511
10
7,5
505
21
8,5
4,9
107
19
91
13
520
7,2
4,9
5,9
101
519
516
116
11
13
5,4
121
512
507
9,7
13
108
102
501
508
502
6,2
6,1
7,2
507
501
2,3
7,2
6,6
103
506
11
11
508
502
503
7
104
504
503
2,3
504
PAH
Konsentrasjon
mg/kg
Maksimalverdier
0
m
50
Profilnr.
OLK / 6020375A / 30.10.07
Version
19 March 2012
Slide 23
Restforurensning – test Trondheim
TBT - forundersøkelse
TBT - etterundersøkelse 2004
TBT - etterundersøkelse 2007
Tilstandsklasser
etter SFT 97:03
0,313
319
0,517
119
0,495
320
1,31
120
93
0,715
321
3,16
0,215
121
1,92
0,115
519
316
116
2,45
0,115
520
0,653
317
117
1,28
118
4,34
113
3,71
0,197
521
0,115
516
0,0257
318
0,268
313
0,197
517
1,03
314
114
5,17
6,4892
109
0,22
518
0,544
513
0,0062
315
0,44
309
115
0,544
4,49
110
6,04
9,23
111
105
112
510
0,81
312
0,319
505
306
8,81
1,3
35,8
3,92
91
301
0,344
512
0,319
506
5,51
1,37
108
2,59
0,22
507
308
302
7,2
511
0,249
307
107
101
102
0,702
2,84
4,23
106
0,22
515
0,702
509
0,26
311
0,101
305
2,5
1,89
11,5
514
0,745
310
501
2,59
0,206
508
1,36
103
502
303
1,09
104
2,44
304
503
0,206
504
TBT
Konsentrasjon
mg/kg
Maksimalverdier
0
m
50
Profilnr.
OLK / 6020375A / 30.10.07
Version
19 March 2012
Slide 24
Bruk av siltgardiner

En vevd duk av geotekstil
som plasseres vertikalt i
vannet med flyteelementer på
toppen og lodd i bunnen.

En typisk siltgardin har
åpninger som er ca. 0,1 til 0,2
mm (tilsvarer kornstørrelsen
til en fin sand).
Version
19 March 2012
Slide 25
Bruk av siltgardiner
Siltgardin under produksjon i pilotprosjektet i
Sandefjord. Flytere er sydd inn på toppen av
gardinen (til høyre) og kjetting som skal
fungere som lodd skal sys inn (til venstre).
Version
19 March 2012
Siltgardin påvirket av strøm
(Örserumsprosjektet, Sverige)
Slide 26
Avvanning av forurensede sedimenter etter
mudring
Typer avvanning:

Avvanningsanlegg (mekanisk avvanning)

Avvanning med geotekstilposer

Avrenning via filter til sjø
Version
19 March 2012
Slide 27
Avvanning av forurensede sedimenter etter
mudring
Avvanningsanlegg (mekanisk avvanning)
Version
19 March 2012
Slide 28
Avvanning av forurensede sedimenter etter
mudring
Avvanning med geotekstilposer
Version
19 March 2012
Slide 29
Avvanning av forurensede sedimenter etter
mudring
Avrenning via filter til sjø
Kongsgårdbukta, Kristiansand
Version
19 March 2012
Slide 30
Behov fremover (utstyr, metoder)
Det er fortsatt behov for videre utvikling av både utstyr, metoder og for
studier av miljøgifters ”oppførsel” i forbindelse med miljømudring.
Eksempel på oppgaver det bør arbeides videre med i Norge er:

Utvikling av kostnadseffektive miljømudringsmetoder som tar opp
massene i nærmest in situ tilstand

Metoder som kan håndtere problematikk med arkeologiske funn og skrot.

Utvikling av kostnadseffektive metoder i Norge for håndtering,
sluttdisponering og avvanning av forurensede masser.

Se mer på hvordan TBT (Tributyltinn) som er mye mer vannløselig enn
øvrige miljøgifter oppfører seg med de mudringsmetoder og
avvanningsmetoder som finnes i dag.
Version
19 March 2012
Slide 31
Vil du lese mer om miljømudring?
http://www.klif.no/publikasjoner/2425/ta2425.pdf
Version
19 March 2012
Slide 32
Version
19 March 2012
Slide 33