Etablering af praktisk anvendelige procedurer for accept af affald på deponeringsanlæg

4. Indledende kortlægning af affaldets udvaskningsegenskaber

4.1 Introduktion til udvaskningsforholdene på et deponeringsanlæg
4.2 Niveaudelt testning
4.3 Testmetoder
4.4 Eksisterende udvasknings- og karakteriseringsdata for affald til deponering
4.4.1 Oversigt over affaldstyper, for hvilke der eksisterer danske testdata
4.4.2 Kort karakteristik af stofudvaskningen fra de enkelte affaldstyper
4.5 Perkolatdata fra relevante etaper på deponeringsanlæg
4.6 Vurdering af udvaskningsdata

Ved optagelse af en given affaldsfraktion på positivliste indgår vurdering af affaldets udvaskningsegenskaber som en meget vigtig del.

I det følgende gives en kort introduktion til udvaskningsforholdene, herunder specielt vandgennemstrømningen, på et deponeringsanlæg. Herefter omtaler testsystemer og testmetoder for affald kort, hvorefter resultater fra gennemførte udvaskningsforsøg opsummeres, og der redegøres for eksempler på perkolatdata fra deponeringsanlæg med etaper hvorpå der er deponeret relevante affaldsfraktioner. Med relevante affaldsfraktioner menes affald som i fremtiden ønskes optaget på positivlisten for et givet deponi. Afslutningsvis forsøges perkolatdata sammenstillet med resultater fra udvaskningsforsøg.

4.1 Introduktion til udvaskningsforholdene på et deponeringsanlæg

Perkolat genereres ved infiltration af regnvand gennem deponeret affald. Infiltrationen og hermed den genererede perkolatmængde på et givet anlæg afhænger af lokalspecifikke forhold som nedbør, vegetation, overfladeafstrømning m.v. Den typiske infiltration på et deponeringsanlæg i Danmark er 100-200 mm/år, /14/. Det kan bemærkes, at der ved et dansk deponeringsanlæg for affaldsforbrændingsslagger med en overdækning bestående af 1 m græsbevokset overjord over en periode på ca. 27 år er observeret en nettoinfiltration på 32 % af nedbøren, svarende til 130 – 250 mm/år, /15/.

Ved regnens infiltration gennem affaldet udvaskes forskellige stoffer fra affaldet. Jo mere regnvand, der strømmer gennem en given affaldsmængde, jo større blive den akkumulerede mængde af et givet stof, som udvaskes (og jo mindre bliver, for de fleste komponenters vedkommende, koncentrationsniveauet i perkolatet). Det er derfor ofte hensigtsmæssigt at beskrive de akkumulerede udvaskede stofmængder som funktion af mængde infiltreret regnvand/mængde affald deponeret (L/S forholdet).

Vurdering af stofudvaskningen fra en aktuel etape ud fra L/S forholdet er vanskelig i opfyldningsfasen, inden etapen er slutopfyldt. Efter slutopfyldning er mængde affald deponeret (S) konstant, og L/S forholdet er således stigende over tiden. For et givet deponeringsanlæg/en given etape vil der være en direkte sammenhæng mellem L/S og tiden.

Sammenhængen mellem tiden og L/S kan for et deponeringsanlæg med gennemsnitshøjden H (m) og densiteten d (t/m3) kan beskrives ved følgende ligning:

T = (L/S) x d x H/In

hvor T (år) betegner den tid, der er forløbet siden fremkomsten af det første perkolat, L (m3) er den akkumulerede mængde perkolat, der er produceret til tidspunktet T, S (t) er den samlede masse (på tørstofbasis) af det deponerede materiale, og In (m/år) er den gennemsnitlige, årlige nettoinfiltration af nedbør i deponiet /16/.

I tabel 4.1a er der ved hjælp af ligningen som eksempler foretaget en beregning af den tid, det for en række kombinationer af højde og nettoinfiltration for et deponeringsanlæg kan forventes at tage, inden udvaskningen har nået et punkt, der svarer til L/S-værdier på henholdsvis 0,5 m3/t og 1,0 m3/t. Der er i alle tilfælde regnet med en gennemsnitlig tørdensitet på 1,5 t/m3. I tabel 4.1b er det for de samme scenarier beregnet, hvilke L/S – værdier, der vil være opnået efter henholdsvis 30 og 50 år.

Tabel 4.1a
Sammenhæng mellem tid, L/S-forhold, nettoinfiltration og højde af deponeret affald (affaldets densitet er sat til 1,5 t/m3).

H (m)

In (mm/år)

L/S (m3/t)

T (år)

5
5
5
5
5
5

10
10
10
10
10
10

20
20
20
20
20
20

50
50
100
100
200
200

50
50
100
100
200
200

50
50
100
100
200
200

0,5
1,0
0,5
1,0
0,5
1,0

0,5
1,0
0,5
1,0
0,5
1,0

0,5
1,0
0,5
1,0
0,5
1,0

75
150
38
113
19
56

150
300
75
225
38
113

300
600
150
450
75
225

 

Tabel 4.1b
Beregning af de gennemsnitlige L/S-værdier, som opnås på henholdsvis 30 og 50 år for de samme scenarier, som er vist i tabel 4.1a.

H (m)

In (mm/år)

T (år)

L/S (m3/t)

5
5
5
5
5
5

10
10
10
10
10
10

20
20
20
20
20
20

50
50
100
100
200
200

50
50
100
100
200
200

50
50
100
100
200
200

30
50
30
50
30
50

30
50
30
50
30
50

30
50
30
50
30
50

0,20
0,33
0,40
0,67
0,80
1,34

0,10
0,17
0,20
0,33
0,40
0,67

0,05
0,08
0,10
0,17
0,20
0,33


Den overordnede strategi mht. affaldsacceptkriterier i vejledning for affaldsdeponering /3/ er, at det, inden affald accepteres til deponering, skal sandsynliggøres, at perkolatet fra affaldet vil være acceptabelt i områdets grundvand, senest efter 30 år. Dette skal blandt andet ved gennemførelse af niveaudelt testning af affaldet.

Af tabel 4.1a og 4.1b fremgår det, at man må regne med, at L/S for mange danske deponeringsanlæg typisk vil være mindre end 1 l/kg (= m3/t) efter 30 års forløb, og at udvaskningen derfor ikke nødvendigvis er faldet til det påkrævede lave niveau. Det er derfor muligt, at det vil være nødvendigt at underkaste affaldet en vidtgående forbehandling, inden det deponeres, og/eller at øge vandstrømningen gennem det deponerede affald gennem en forøgelse af infiltreringen af nedbør eller ligefrem gennem tilsætning af "ekstra" vand.

4.2 Niveaudelt testning

I henhold til deponeringsvejledningen /3/ og det nye EU-direktiv om affaldsdeponering /7/ skal karakteriseringen af affald til deponering foregå i henhold til det hierarkiske system, som er udviklet af CEN/TC 292, og som består af tre niveauer:

Niveau 1: Karakteriseringstestning
Niveau 2: Overensstemmelsestestning
Niveau 3: Identifikationstestning


Karakteriseringstestning på niveau 1 er en grundig undersøgelse og dokumentation af en given affaldstypes sammensætning og egenskaber i relation til deponering og til specifikke krav vedrørende anbringelse på en given type deponeringsenhed. Ved karakteriseringstestningen skal den pågældende affaldstypes opførsel og udvaskningsegenskaber, samt disses afhængighed af diverse faktorer (pH, redox-potentiale, m.v.), søges belyst både på kort og langt sigt. Testning på niveau 1 vil skulle gennemføres for at få en affaldstype godkendt og placeret på en positivliste, og vil være reference for testning på niveau 2 og 3. Karakteriseringstestning skal principielt kun gennemføres én gang for en given affaldstype og behøver kun at blive gentaget, når en allerede karakteriseret affaldsstrøm ændrer egenskaber. For affaldstyper, som tilhører velbeskrevne affaldsstrømme, kan selve karakteriseringstestningen delvis erstattes af veldokumenterede litteraturdata, såfremt det kan godtgøres, at de anvendte data rent faktisk er dækkende for de pågældende affaldstyper.

Overensstemmelsestestning på niveau 2 gennemføres for at kontrollere om en affaldstype, som allerede er testet på niveau 1 og placeret på positivlisten for en given deponeringsenhed, fortsat har de egenskaber, som lå til grund for positivlistningen. Overensstemmelsestests er forholdsvis enkle procedurer, som fokuserer på egenskaber, der er fastlagt ved karakteriseringstestning. Resultatet af en overensstemmelsestest bør kunne sammenholdes direkte med et sæt acceptkriterier, som bør være fastsat på grundlag af testning på niveau 1 under hensyntagen til de i /3/ beskrevne principper. For samme affaldstype fra samme affaldsproducent vil testning på niveau 2 skulle gennemføres f.eks. én gang om året. Et læs affald vil således typisk kunne ankomme til en deponeringsenhed med en attest eller deklaration, som dels dokumenterer, at der indenfor det seneste årstid er udført en overensstemmelsestest på den pågældende affaldstype, dels angiver resultatet af denne test sammenlignet med de relevante acceptkriterier.

Verifikationstestning på niveau 3 har til formål at sikre, at ethvert læs affald, som modtages på en deponeringsenhed, svarer til beskrivelsen i den medfølgende deklaration. Testning på niveau 3 skal derfor udføres for hvert læs affald, som accepteres til deponering. Verifikationstestningen skal være hurtig og simpel og vil formentlig oftest kunne begrænses til en visuel inspektion af affaldet inden og under aflæsningen af dette.

4.3 Testmetoder

Blandt de testmetoder, som kan henføres til niveau 1, kan nævnes:
Totalanalyser til bestemmelse af affaldets sammensætning, herunder glødetab og/eller total organisk kulstof (TOC).
Metoder til bestemmelse af materialets pH, alkalinitet (titreringskurver) og redoxpotentiale (hvis det er relevant).
Tests til bestemmelse af udvaskningspotentialet for et materiale (tilgængelighedstest).
Metoder til bestemmelse af stofudvasknings afhængighed af pH (pH-statisk udvaskning eller ANC-test (acid nutralisation capacity test, en test, hvor udvaskningen udføres efter tilsætning af en fast mængde syre eller base).
Kolonnetests og/eller lysimetertests til bestemmelse af stofudvaskningen som funktion af L/S for granulære materialer.
Tankudvaskningstests til bestemmelse af stofudvaskningen som funktion af tiden for monolitiske materialer (bestemmelse af diffusion). Disse tests anvendes p.t. meget lidt i Danmark.
Diverse fysiske/geotekniske tests.

Blandt de testmetoder, som kan henføres til niveau 2, kan nævnes:
Batchudvaskningstests i 1 eller 2 trin til etablering af en overensstemmelse med den forventede stofudvaskning som funktion af L/S.
Analyser af faststoffasen til bestemmelse af indholdet af specifikke uorganiske eller organiske komponenter.
Metoder til bestemmelse af TOC og/eller glødetab samt pH og alkalinitet.
Det kan eventuelt blive aktuelt at udføre kortvarige kolonneudvaskningstests til bestemmelse af stofudvaskningen ved lave L/S-forhold.

"Testning" på niveau 3 vil, som nævnt ovenfor, normalt ikke kræve gennemførelser af egentlige testprocedurer.

For en nærmere beskrivelse af de forskellige testmetoder kan der henvises til Miljøprojekterne 414 og 415 /6, 10/. Nogle af de ovennævnte testmetoder, herunder specielt lysimeter- og kolonneudvaskningstests samt i nogle tilfælde også batchudvaskningstests, forsøges ofte anvendt til i større eller mindre omfang at simulere de udvaskningsforløb, som forventes for deponeret affald.

For visse typer inert og mineralsk affald i monodeponier er det formentlig muligt at foretage en sådan simulering, dvs. at tilvejebringe en sammenhæng mellem resultaterne af laboratorietests udført på det tilførte materiale og kvaliteten af det dannede perkolat eller fluxen af forureningskomponenter ud af deponiet som funktion af tiden. En sammenligning af denne karakter forudsætter blandt andet kendskab til de hydrauliske forhold i deponiet, således at det gennemsnitlige L/S-forhold for det deponerede affald kan beregnes.

Som et bidrag til tolkningen af testresultater, specielt med henblik på beskrivelse af udvaskningen på længere sigt kan det ofte være hensigtsmæssigt at supplere udvaskningstestene med hydrogeokemiske ligevægtsberegninger.

I de fleste tilfælde må det imidlertid forventes at være vanskeligt eller umuligt at simulere de faktiske udvaskningsforhold i et deponi ved hjælp af forholdsvis simple laboratorietests udført på separate affaldsfraktioner. Dette skyldes dels, at det meste affald i deponier forekommer som komplekse blandinger af en række komponenter, som påvirker hinanden, dels at L/S-forholdene i mange tilfælde ikke er særligt godt beskrevet. Endvidere kan de hydrauliske forhold for et deponi variere lokalt som følge af etapevis opbygning og/eller på grund af inhomogeniteter. I stedet for at forsøge at gennemføre egentlige simuleringer af udvaskningsforløbet bør man måske i disse tilfælde snarere fokusere på de ønskede/uønskede egenskaber, som udvaskningen fra de enkelte fraktioner kan tilføre deponiet/det samlede perkolat, samt på de interaktioner og reaktioner, som kan tænkes at forekomme mellem de forskellige affaldstyper og perkolaterne fra disse.

4.4 Eksisterende udvasknings- og karakteriseringsdata for affald til deponering

Der foreligger kun i begrænset omfang danske erfaringer med miljømæssig karakterisering, herunder specielt undersøgelser af udvaskningsegenskaberne, af affald, der skal deponeres. Nogle enkelte affaldsstrømme er dog meget velundersøgte; dette gælder blandt andet en række restprodukter fra energiproduktion og affaldsforbrænding, herunder materialer som kulflyveaske og slagger fra affaldsforbrænding, som forekommer i store mængder, og som er interessante med henblik på nyttiggørelse eller anbringelse i specialdeponi uden bundmembran.

4.4.1 Oversigt over affaldstyper, for hvilke der eksisterer danske testdata

Der findes udvasknings- og karakteriseringsdata for bl.a. følgende affaldstyper:
Kulflyveaske (sammensætning, tilgængelighed, pH-forhold og alkalinitet, lysimeter-, kolonne- og batchudvaskning).
Slagger fra kulforbrænding (sammensætning, kolonne- og batchudvaskning).
Afsvovlingsgips fra kulfyrede kraftværker (kolonneudvaskning).
Semitørt restprodukt fra kulfyrede kraftværker (sammensætning, lysimeter, kolonne- og batchudvaskning).
Slagger fra affaldsforbrænding (sammensætning, TOC og glødetab, pH-forhold, udvaskning som funktion af pH, kolonne- og batchudvaskning). Der findes data både for frisk slagge, lagret slagge og slagge, som har været anvendt til vejbygning.
Flyveaske og forskellige slags røggasrensningsprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg (sammensætning, pH-forhold, lysimeter-, kolonne- og batchudvaskning). Disse affaldstyper er kategoriseret som farligt affald.
Shredderaffald (batchudvaskning).
Blandet "inert" affald fra containerplads (sammensætning, pH-forhold, tilgængelighed, batchudvaskning).
Vinduesglas (sammensætning, pH-forhold, tilgængelighed, batchudvaskning).
Gipsplader (sammensætning, pH-forhold, tilgængelighed, batchudvaskning).
Vejopfej fra amtsveje (sammensætning, pH-forhold, tilgængelighed, batchudvaskning).
Vejopfej fra motorveje (sammensætning, pH-forhold, tilgængelighed, batchudvaskning).
Spildevandsslam (partielt indhold af forureningskomponenter, batchudvaskning).
Knust beton fra vejunderlag (sammensætning, pH-statisk udvaskning, tilgængelighed, kolonne- og batchudvaskning).
Stabilt grus fra vejunderlag (sammensætning, pH-statisk udvaskning, tilgængelighed, kolonne- og batchudvaskning).
Termisk behandlet jord (batchudvaskning).
Diverse typer jord forurenet med uorganiske og organiske stoffer (sammensætning, pH-forhold, kolonne- og batchudvaskning).

4.4.2 Kort karakteristik af stofudvaskningen fra de enkelte affaldstyper

Kulflyveaske

Kulflyveaske er et forholdsvis velkarakteriseret materiale, og der foreligger data for såvel sammensætning, pH-forhold, alkalinitet, m.v. som udvaskningsegenskaber (tilgængelighed, lysimeter-. kolonne- og batchudvaskning). Flyveaskens egenskaber afhænger i nogen grad af kultype og forbrændings- og røggasrensningsteknologi, men der findes dog en række generelle træk ved flyveaske fra danske kraftværkder. De fleste danske kulflyveasker er alkaliske, og hovedkomponenterne i perkolatet er primært Na, K, Ca, SO42-, HCO3-/CO3- og OH-. For de alkaliske flyveasker udgøres perkolatats indhold af sporelementer især af Cr, Mo, Se, As og V på oxynaionform. B er også til stede på ppm-niveau. De sporelementer, som oftest findes i de højeste koncentrationer i perkolatet er Cr og Mo.

Koncentrationerne af de fleste af perkolatets indholdsstoffer er højest ved lave L/S-værdier og falder til lave koncentrationer efterhånden som udvaskningen skrider frem. Dette gælder dog ikke altid for bl.a. As, som kan være opløselighedskontrolleret. Tilsvarende vil koncentrationerne af sulfat og kalcium ofte forblive på niveauet for opløseligheden af gips over et betydeligt tidsrum. Fra de sjældnere forekommende sure flyveasker kan der i stedet for oxyanioner udvaskes bl.a. Cd, Cu og Pb. Udvaskningsdata for kulflyveaske kan bl.a. findes i /10/ og /17/.

Kulbundaske (slagger fra kulforbrænding)

Kulbundaske er altid blevet betragtet som forholdsvis harmløst med hensyn til stofudvaskning, og der findes ikke særlig mange undersøgelser heraf. En undersøgelse fra Miljøstyrelsen /18/ viste et begrænset potentiale for udvaskning af såvel salte som sporelementer for en række forskellige kulbundasker. Dette er blevet bekræftet af nyere kolonneudvaskningsforsøg med kulbundaske /10, 12/. Batchudvaskningstests udført i 1999, /12/, synes at vise, at kulbundaske vil kunne overholde de kriterier, som i Miljøstyrelsens ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål opstilles for kategori 2 og 3 /19/.

Gipsaffald (afsvovlingsgips og gipsplader)

Gips forekommer som en komponent i mange typer affald. De største enkeltkilder er formentlig afsvovlingsgips fra kulfyrede kraftværker og kasserede gipsplader fra husbygning. Mens den del af afsvovlingsgipsen, som ikke kan nyttiggøres, deponeres i monodeponier, findes gipsplader og stumper af gipsplader ofte i såvel blandet som "inert" affald. Der findes data for sammensætning og stofudvaskning fra begge produkter. Data for sammensætning og udvaskning fra afsvovlingsgips findes eksempelvis i /11/.

Det skal bemærkes, at afsvovlingsgips er et forholdsvis rent gips-produkt, idet hovedparten af røggassens indhold af sporelementer og tungmetaller opkoncentreres i slammet fra rensning af spildevandet fra røggasrensningsprocessen. Kolonneudvaskingsforsøg viser således, at perkolat fra afsvovlingsgips typisk består af en mættet opløsning af kalciumsulfat (600 – 700 mg/l af Ca og 1400 – 1600 mg/l af SO42-), som i starten desuden kan indeholde lidt andre salte (Cl-, Na, K, Mg) samt meget små mængder sporelementer /11/. Batchudvaskningstests udført på gipspladeaffald viser lignende resultater /6/. Gipsaffaldet, som blev nedknust før testningen, havde et indhold af TOC på ca. 5 g/kg, og 15 % af dette kunne udvaskes ved en 2-trins batchudvaskningstest ved L/S = 0-2 og 2-10 l/kg (prEN 12457-3). I /6/ findes data for sammensætning og tilgængelighed samt resultater af batchudvaskningstests (prEN 12457-3) for gipsplader.

Røggasrensningsaffald fra den semitørre proces på kulfyrede kraftværker

Hovedkomponenterne i restprodukterne fra den semitørre afsvovlingsproces på kulfyrede kraftværker er kalciumsulfit og overskudskalk. Produkterne blandes oftest med flyveaske, inden de deponeres. Stofudvaskningen fra det flyveaskeholdige røggasrensningsaffald har været undersøgt både ved laboratorie- og lysimeterudvaskningsforsøg , /11, 17/. Indholdsstofferne i perkolatet er nogenlunde de samme som i perkolat fra kulflyveaske (se ovenfor), dog normalt i noget lavere koncentrationer, men med højere indhold af NO2-/NO3- og Cl-. Indholdet af kalciumsulfat afhænger af de lokale forhold, da der oftest vil ske en langsommere eller hurtigere oxidation af sulfitten til sulfat, og dermed en omdannelse af den meget lidt opløselige kalciumsulfit til den noget mere opløselige kalciumsulfat. De ovenfor nævnte laboratorieudvaskningsforsøg omfatter såvel kolonne- som batchudvaskningstests.

Slagger fra affaldsforbrænding

Der foreligger en lang række karakteriseringsdata, herunder også udvaskningsdata, for slagger fra affaldsforbrændingsaffald, se f.eks. /21/. De fleste udvaskningsundersøgelser på affaldsforbrændingsslagger er udført med forholdsvis friske slagger, som oftest har et højt pH. Slagger, som nyttiggøres, lagres normalt i én til flere måneder, inden de anvendes. Herved sker der blandt andet en karbonatiosering af de stærkt alkaliske oxider/hydroxider, og pH falder typisk fra værdier på 11 – 12 til værdier på 8-9. Dette har stor indflydelse på udvaskningsforholdene for nogle af de pH-følsomme sporelementer. pH-sænkningen vil normalt medføre en reduceret opløselighed af bl.a. Pb og Zn, mens der er risiko for en lille forøgelse af opløseligheden af bl.a. Cd. Det må antages, at der også sker en, om end måske mindre, sænkning af pH for slagger, der deponeres. Dette vil dog afhænge af, hvor lang tid og hvordan slaggerne lagres inden deponeringen, og hvorledes deponeringen finder sted. Der foreligger dog såvel batch- som kolonneudvaskningsdata for affaldsforbrændingsslagger, der har været lagret, og dermed har fået sænket pH /12/. Der foreligger også en 27-årig tidsserie af perkolatsammensætningen som funktion af L/S for et fuldskaladeponi med en blanding af slagger og flyveaske /12, 15, 22/. Perkolat fra affaldsforbrændingsslagger har generelt et betydeligt indhold af salte (sulfater og klorider af Na, K og Ca) og et moderat til lavt indhold af sporelementer/tungmetaller. Inholdet af opløst organisk stof, DOC eller NVOC, afhænger især af udbrændingsgraden.

Flyveaske og røggasrensningsprodukter fra affaldsforbrændingsaffald

Flyveaske og røggasrensningsprodukter fra affaldsforbrændingsanlæg er karakteriseret forholdsvis grundigt med hensyn til sammensætning og udvaskningsegenskaber /20, 21, 23, 24/. Disse restprodukter er alle klassificeret som farligt affald, og vil skulle behandles, før de kan deponeres. De er især karakteriseret ved et højt indhold af opløselige salte, specielt kalciumklorid, et betydeligt indhold af restkalk (semitørre og tørre produkter) og et betydeligt indhold af sporelementer/tungmetaller, som med få undtagelser især er associeret med flyveasken. Perkoalatet fra flyveaske og røggasrensningsprodukter er karakteriseret ved i starten at have meget høje saltindhold og betydelige indhold af en række sporelmenter/tungmetaller, herunder Pb og Zn (specielt ved høje pH-værdier).

Blandet "inert" affald fra containerplads

Blandet "inert" affald, som kom fra en containerplads og skulle anbringes på en fyldplads, er blevet nedknust og karakteriseret med hensyn til sammensætning, tilgængelighed for udvaskning og udvaskning ved en to-trins batchtest ved L/S = 0-2 og 2-10 l/kg (prEN 12457-3), se /6/. Indholdet af gipsplader i det "inerte" affald viste sig at være tilstrækkeligt til at frembringe en mættet opløsning af kalciumklorid i begge trin af batchudvaskningstesten. Sporelementerne Cr, Cu og Pb udvaskedes i moderate mængder, dog ikke mere end at affaldet vil kunne overholde de kriterier, som i Miljøstyrelsens ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål opstilles for kategori 3 /19/. Kravene for kategori 1 og 2 overskrides dog for sulfat, Cr, Cu og Pb. Eluatet fra udvaskningstestene har et højt pH (12,2), hvilket formentlig skyldes nedknusningen af noget af den keramik og beton, som affaldet også indeholder.

Vinduesglas

En af komponenterne fra det blandede "inerte" affald, nemlig vinduesglas, er blevet nedknust og karakteriseret særskilt med hensyn til sammensætning, tilgængelighed for udvaskning og udvaskning ved en to-trins batchtest ved L/S = 0-2 og 2-10 l/kg (prEN 12457-3), se /6/. Stofudvaskningen fra det nedknuste glas er begrænset. Dog overholder det nedknuste glas ikke kravet for bly til kategori 1 og 2, som er opstillet i Miljøstyrelsens ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål /19/.

Vejopfej

Der foreligger data for sammensætning, tilgængelighed for udvaskning og udvaskning ved en to-trins batchtest ved L/S = 0-2 og 2-10 l/kg (prEN 12457-3) for vejopfej fra amtsveje og motorvej, udtaget i det storkøbenhavnske område i november 1995 /6/. Udvaskningen af både salte og sporelementer er begrænset, dog overskrides kravene til udvaskning af Cu, Ni og Pb for kategori 1 og 2a i Miljøstyrelsens udkast til ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål, mens kravene til kategori 2b kan overholdes. Vejopfejets indhold af TOC er 1,5 – 3,0 % /w/w), og i to-trins testen udvaskes der 200 – 400 mg NVOC/kg vejopfej.

Slam fra spildevandsrensningsanlæg

I /6/ refereres en undersøgelse af indhold og udvaskning af sporelementer og visse organiske stoffer fra spildevandsslam. Stofudvaskningen er undersøgt ved hjælp af en ét-trins batchudvaskningstest ved L/S = 10 l/kg. Der udvaskes betydelige mængder P og sporelementer, herunder Cr, Cu, Mn, Ni, Pb og Zn samt i nogle tilfælde også Cd. Endvidere sker der en betydelig udvaskning af NVOC (3700 – 22000 mg NVOC/kg slam (på tørstofbasis).

Knust beton

Der er gennemført en karakterisering, som bl.a. omfatter bestemmelse af sammensætning, tilgængelighed for udvaskning og stofudvaskning (to-trins batchudvaskningstest og kolonneudvaskningstest), af knust beton, som i nogle år har været anbragt som underlag i en asfalteret vej /6/. Stofudvaskningen er meget begrænset, og materialet overskrider kun for Cr (25 m g/l mod de tilladte < 10 m g/l) kravene til kategori 1 og 2a i 2a i Miljøstyrelsens udkast til ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål, mens kravene til kategori 2b derfor kan overholdes.

Shredderaffald

Shredderaffald eller bilfragmenteringsaffald/skrotaffald er et meget blandet produkt, som bl.a. består af støv og fnugget materiale, metal, plast, ledningsstumper, træ, glas og sten, ofte med et mindre indhold af olie o.lign. Det er således en blanding af uorganisk og organisk materiale. DHI (dengang VKI) har i første halvdel af 1990’erne udført kolonne- og batchudvaskningstests på prøver af shredderaffald fra A/S B.K. Kristiansen og fra Stolpehuse /13, 25/. Af resultaterne fremgår det, at der udvaskes moderate mængder salte (ca. 400 mg klorid/kg affald ved L/S = 10 l/kg) og moderate mængder sporelementer/tungmetaller (Cd, Cu, Ni, Pb og Zn). Udvaskningen af NVOC er betydelig (for et produkt er der udvasket 840 mg/kg ved L/S = 10 l/kg, for et andet 1500 mg/l ved L/S = 2 l/kg). Sammen med en betydelig udvaskning af total-N og en forholdsvis høj koncentreation af Fe i eluatet fra et kolonneforsøg viser det høje NVOC-indhold, at der under udvaskningen af shredderaffald kan forekomme biologisk aktivitet. Dette kan medføre udvikling af anaerobe forhold, og disse kan påvirke udvaskningsforløbet for en række komponenter på måder, som er vanskelige at simulere ved accelererede laboratorieforsøg. I prøverne af shredderaffald er der fundet indhold af hydrocarboner (fortrinsvis rester af svær olie) på 340 – 650 mg/kg. Det kan bemærkes, at de undersøgte prøver af shredderaffald ikke vil kunne overholde kravene til metaludvaskning for kategori 1 og 2 i Miljøstyrelsens ny bekendtgørelse om genanvendelse af jord og restprodukter til bygge- og anlægsformål, /19/.

Forurenet jord

Forurenet jord er et vidt begreb og kan derfor ikke beskrives generelt. Til illustration og beregning af nogle scenarier er der i denne rapport som eksempler anvendt udvaskningsdata for nogle forurenede jordprøver. En af disse er en forurenet "topjord" fra en tidligere træimprægneringsgrund i Over Jerstal i Sønderjylland. Ved kolonneudvaskningsforsøg med jorden, der kan karakteriseres som sandet muld med en pH-værdi (CaCl2) på 5,3, ses en betydelig udvaskning især af As, Cu og Zn /12/.

Termisk behandlet jord

Der er udført totrinsbatchudvaskningstest på blandeprøve af termisk behandlet jord. Der ses en vis udvaskning af makroioner, og relativ høj udvaskning af arsen.

Nedenstående tabel giver en kvalitativ opsumering af forsøgsresultater for affaldsfraktioner som vurderes at være relevante i forhold til opstilling af et affaldskatalog. For samtlige affaldsfraktioner er antallet af undersøgte prøver meget sparsomt. For en mere kvantitativ vurdering af enkeltkomponenters udvaskning fra de enkelte affaldsfraktioner henvises til ovenstående tekst samt de angivne referencer.

Tabel 4.2
Opsummering af udvaskningsforsøg fra udvalgte affaldsfraktioner.

Affaldsfraktion/Test

Testresultater

Termisk behandlet jord. Karakterisering og totrins-batchudvaskningstest på en blandeprøve (L/S=0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg) /9/.

Eluat er svagt alkalist, med relativt høj ledningsevne. En vis udvaskning af makroioner, relativ høj udvaskning af As.

Blandet inert affald. Karakterisering, tilgængelighed og totrins-batchudvaskningstest på tre prøver (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/.

Betydelig udvaskning af salte specielt Ca og sulfat. Noget udvaskning af Cr, Cu. Moderat udvaskning af organisk stof.

Vindues glas. Karakterisering, tilgængelighed og totrins-batchudvaskningstest på en prøve (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/.

Begrænset stofudvaskning. Noget udvaskning af bly og minimal udvaskning af organisk stof.

Gipsplader. Karakterisering, tilgængelighed, totrins-batchudvaskningstest på en prøve (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/ og kolonneudvaskningsforsøg /11/.

Betydelig udvaskning af salte specielt Ca og sulfat. Noget udvaskning af Cu, Ni, Zn. Noget udvaskning af organisk stof.

Vejopfej, amtsvej. Karakterisering, tilgængelighed og totrins-batchudvaskningstest på fem prøver (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/

Begrænset udvaskning af salte. Noget udvaskning af Cu, Ni, Pb, Zn. Moderat udvaskning af organisk stof.

Vejopfej, motorvej. Karakterisering, tilgængelighed og totrins-batchudvaskningstest på en prøve (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/.

Begrænset udvaskning af salte. Noget udvaskning af Cu, Ni, Pb, Zn. Moderat udvaskning af organisk stof.

Slagger fra affaldsforbrænding. Karakterisering, Serielt batchforsøg på 3-5 prøver (L/S = 0-2 l/kg, L/S=2-10 l/kg ) /6/, kolonneudvaskningsforsøg /12/.

Betydelig udvaskning af salte. Noget udvaskning af Cu. Lav udvaskning af organisk stof.

Slam fra spildevandsrensningsanlæg. Indhold og batchudvaskningstest på slam fra 13 anlæg (L/S=10 l/kg) /6/.

Betydelig udvaskning af organisk stof og makroioner. Salte er ikke analyseret.

Knust beton fra vejunderlag. Karakterisering, tilgængelighed og kolonneudvaskningsforsøg /13/.

Begrænset udvaskning af salte og tungmetaller.

Shredderaffald. Batch- og kolonneudvaskningsforsøg /13/

Moderat udvaskning af salte og sporelementer. Betydelig udvaskning af NVOC og total-N.

4.5 Perkolatdata fra relevante etaper på deponeringsanlæg

I et forsøg på at få en indikation af udvaskningen af salte, makroioner m.v. fra affaldsfraktioner som nu og i fremtiden forventes deponeret, er der indhentet eksempler på perkolatdata fra aktuelle etaper på eksisterende deponeringsanlæg.

Følgende kriterier blev opstillet for udvælgelse af egnede etaper:
Ingen tidligere eller nuværende deponering af dagrenovation og haveaffald på etapen.
Minimal tidligere eller nuværende deponering af brændbart affald på etapen.
Deponerede affaldstyper samt mængden af disse er registreret for hele etapens levetid.
Der udtages periodevis perkolatprøve fra etapen.
Mulighed for at opstille af vandbalance for etapen, dvs. alt perkolat opsamles.

Det ville desuden være ønskeligt, at etapen var slutopfyldt, således at udvaskningen kunne følges over tiden med stigende L/S forhold. Det kriterium var det dog ikke muligt, at opfylde.

Det viste sig derudover, at være meget vanskeligt, at finde etaper som opfyldte de fem første kriterier. Dette skyldes blandt andet, at der på flere deponeringsanlæg kun udtages en samlet perkolatprøve for alle etaper, samt at der på flere deponeringsanlæg tidligere er deponeret betydelige mængder brændbart affald.

Der er indhentet perkolatdata fra to etaper med shredderaffald, to etaper med blandet affald samt to etaper med mineralsk affald.

I bilag 3 ses relevante data for de enkelte etaper, samt skemaer med de indhentede perkolatdata.

Etapen med blandet affald på Stengårdens losseplads i Hvalsø udgør 23.500 m2. Etapen har i perioden fra 1991 fået tilført industriaffald, gadeopfej, sorteringsrest fra genbrugsplads og jord. Etapen med blandet affald på Odense Nord har siden 1996 fået tilført industriaffald, bygningsaffald, storskrald, ristestof, jord og ca. 20 % shredderaffald. Derudover er der mellemdeponeret ca. 10 % brændbart affald på etapen på Odense Nord. Ingen af etaperne er slutopfyldt.

Perkolatdata fra etapen på Odense Nord viser tegn på, at der er deponeret noget letnedbrydeligt organisk affald. Der ses således indledningsvist høje værdier af COD og BOD, og forholdet BOD/COD falder over perioden fra 0,9-0,3. Chlorid ligger i perioden på værdier fra 1500-3000 mg/l, med en tendens til stigning over perioden. I forbindelse med den indledningsvise lavere pH værdi i perkolatet ses en større metaludvaskning end senere i perioden.

Udviklingen i perkolatet fra etapen på Hvalsø losseplads stemmer overens med, at der er deponeret affald med lavt organisk indhold /8/. COD er således forholdsvis lavt med værdier under 1000 mg/l efter 1995. pH ligger bortset fra opstartsfasen på værdier fra 7-8 og der ses en begrænset metaludvaskning. Chlorid ligger i perioden på værdier fra 500-1500 mg/l. Der ses en tendens til stigning i udvaskningen af Na og K over perioden.

Figur 4.1
COD og pH i perkolat fra Hvalsø deponeringsanlæg, blandet affald

       

Figur 4.2
COD og pH i perkolat fra Odense Nord, blandet affald

Etapen med mineralsk affald på Hvalsø losseplads udgør ca. 2700 m2. Etapen har i perioden fra 1996 fået tilført metalforurenet jord. Etapen er ikke slutopfyldt. Etapen med mineralsk/inert affald på AVV’s miljøanlæg i Rønnovsdal ved Hjørring har siden 1990 modtaget ca. 50.000 tons inert og mineralsk affald. Etapen udgør ca. 14.000 m2, og er fortsat i drift.

Overordnet stemmer udviklingen i perkolatet fra de to etapen overens med perkolat fra affald med lavt organisk indhold. Der er stor variation på klorid og ledningsevne over perioden. Den gennemsnitlige værdi for klorid er på ca. 500 mg/l for etapen på Hvalsø og på under 100 mg/l for etapen på Rønnovsdal. COD er lav med en gennemsnitsværdi for de sidste 2 år på under 200 mg/l for begge etaper. I perioden ses pH-værdier på 7-8. Endelig ses på etapen på Hvalsø en minimal metaludvaskning samt en vis udvaskning af Na og K over perioden.

Figur 4.3
Chlorid og pH i perkolat fra Hvalsø deponeringsanlæg, mineralsk affald

             

Figur 4.4
Chlorid og pH i perkolat fra Rønnovsdal deponeringsanlæg, mineralsk affald

Etapen på Hasselø Nor udgør 2500 m2. Etapen fik i 1997 tilført ca. 3.000 tons shredderaffald. Etapen har ikke senere fået tilført affald, men er fortsat i drift. Etapen med shredderaffald på AV-Miljø udgør 5.500 m2. Etapen har i perioden fra 1993 fået tilført shredderaffald, i alt ca. 31.000 tons.

Bortset fra enkelte afvigelser ses for etaperne pH værdier fra 6,8-7,8. Generelt ses en forholdsvis begrænset metaludvaskning med perkolatet, dog med udsving på op til 190 m g/l for bly, 450 m g/l for cadmium og 550 m g/l for chrom.

Figur 4.5
Pb, Cd, Cr og pH i perkolat fra AV-Miljø, Shredderaffald

         

Figur 4.6
Pb, Cd og pH i perkolat fra Hasselø Nor, Shredderaffald

4.6 Vurdering af udvaskningsdata

Som tidligere angivet er der betydelige forskelle på de forhold, hvorunder udvaskningsforsøgene er gennemført og de forhold hvorunder affaldet udvaskes på et givet deponeringsanlæg.

Følgende forhold kan have stor betydning for udvaskningen, men kan ikke vurderes ud fra laboratorie-udvaskningsforsøg:
I en affaldscelle i et givet deponeringsenhed vil der være en vis "fortynding" af den undersøgte affaldsfraktion, idet der som oftest også vil være deponeret andre affaldsfraktioner.
Eventuel biologisk aktivitet i affaldsfraktionen kan ikke ses i udvaskningsforsøg.
Strømningsforholdene på den enkelte deponeringsenhed kan ikke simuleres ved et udvaskningsforsøg.

De indhentede perkolatdata stammer alle fra etaper som fortsat er under opfyldning. L/S forholdet er derfor forholdsvis lavt og stiger og falder alt efter forholdet mellem den affaldsmængde som deponeres og den gennemstrømmende vandmængde.

I bilag 4 ses tabel med eluatkoncentrationer efter kolonneudvaskningstest for affaldsfraktioner, hvor sådanne er angivet. Eluatkoncentrationerne er angivet for udvalgte L/S forhold i intervallet fra 0 til 2 l/kg. For udvalgte deponeringsanlæg angives desuden de nyeste perkolatdata fra relevante etaper. Da etaperne ikke er slutopfyldt er den angivne L/S værdi den minimale L/S værdi, idet kun det seneste års nettonedsivning er medtaget i beregningen af L/S forholdet.

Ud fra bilag 4 er der udvalgt data for udvaskning fra affaldsfraktioner som vurderes at være relevante for opstilling af affaldskataloget i kapitel 6. I nedenstående tabel angives eluat og perkolat koncentrationer for udvalgte komponenter fra relevante affaldsfraktioner.

Tabel 4.4
Intervaller for eluat- og perkolatkoncentrationer for udvalgte affaldsfraktioner

Se her!

Generelt indgår for den laveste L/S værdi data fra kolonneforsøg samt perkolatdata fra deponeringsanlæg. Den største L/S værdi for hver affaldsfraktion svarer til udvaskning i 30 år for en standard deponeringsenhed, jvf. bilag 4. Eluatdata fra L/S svarende til 30 år er angivet, hvor der er udført kolonneforsøg for den angivne affaldsfraktion.

Det fremgår af tabellen, at der for shredderaffald på kort sigt udvaskes en moderat mængde salte, og at der på lang sigt (efter 30 år) udvaskes en lille mængde salte. Der ses desuden en moderat udvaskning af tungmetaller, med et fald i eluatkoncentrationen efter 30 år.

De udvalgte data for mineralsk affald stammer fra kolonneforsøg på byjord, samt deponeringsenheder hvor der er deponeret mineralsk affald, hovedsagelig i form af jord. Det fremgår, at der på kort sigt ses en moderat udvaskning af salte, og at der på lang sigt (efter 30 år) ses en lille udvaskning af salte. Der ses desuden over perioden en moderat til lille udvaskning af tungmetaller.

Eluatdata for gips og knust beton stammer udelukkende fra kolonneforsøg. For gips ses på kort sigt en moderat udvaskning af salte samt en begrænset udvaskning af tungmetaller. På lang sigt ses en lille udvaskning af salte og tungmetaller. På både kort og lang sigt ses en betydelig udvaskning af sulfat. For knust beton ses over perioden en moderat udvaskning af salte, samt en moderat til lille udvaskning af metaller.

Data fra blandet affald stammer fra etaper på Hvalsø og Odense Nord, som ikke modtager organisk affald. Der er udelukkende data fra lave L/S værdier. På kort sigt ses en moderat udvaskning af salte, tungmetaller og organisk stof.

For en stor del af affaldsfraktionerne som blev udsorteret fra det blandede affald eksisterer der på nuværende tidspunkt ingen forsøgsresultater som kan anskueliggøre sammenhængen mellem L/S forholdet og den akkumulerede udvaskede mængde af en given komponent.