Miljørisikovurdering – farlig avfallsdeponi Mofjellet
Transcription
Miljørisikovurdering – farlig avfallsdeponi Mofjellet
RAPPORT/REPORT Miljørisikovurdering – farlig avfallsdeponi Mofjellet Berghaller UNDERJORDISK DEPONERING AV FARLIG AVFALL I MOFJELLET BERGHALLER DOK.NR 20140308-01-R REV.NR 01/ 2015-05-20 Prosjekt Prosjekttittel: Miljørisikovurdering – farlig avfallsdeponi Mofjellet Berghaller Dokumenttittel: Underjordisk deponering av farlig avfall i Mofjellet Berghaller Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 6. januar 2015 Rev.nr. / Rev.dato: 1/ 2015.05.20 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Miljøteknikk Terrateam AS Kontaktperson: Grete Henriksen Kontraktreferanse: Oppdragsbekreftelse datert 2014-04-11 for NGI Prosjektleder: Marianne Kvennås Utarbeidet av: Marianne Kvennås, Gudny Okkenhaug, Thomas Pabst Kontrollert av: Gudny Okkenhaug, Marianne Kvennås, Thomas Pabst Sammendrag NGI fått i oppdrag av Miljøteknikk Terrateam AS å utarbeide en stedsspesifikk miljørisikovurdering for deponering av farlig avfall i Mofjellet Berghaller som grunnlag for søknad til Miljødirektoratet. Den utførte miljørisikovurderingen inneholder en vurdering av følgende: 1. Avfallet 2. Gruva 3. Transportveger 4. Effekt 5. Vurdering av mottakskriterier Arbeidet har følgende konklusjoner: 1. Avfallet Totalt er det deponert ca. 508 580 tonn (ca. 355 800 m3) avfall i Mofjellet siden oppstarten i 1993. Dette utgjør ca. 34% av anslått totalt volum for deponering (1,05 mill m3). Dagens konsesjon for mottak av avfall ligger på 70 000 tonn per år. I hovedsak er dette farlig avfall med noe mindre mengder ordinært avfall. Alt avfall som deponeres i gruva stabiliseres ved hjelp av sement (innbinding). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Sammendrag forts. Utlekking fra avfallet er målt med TCLP-tester, CEN-tester og monolittisk test. Testene viser at utlekking av metaller ligger innenfor nåværende grenseverdier for TCLP-teste. CEN-test viser at utlekkingen i hovedsak ligger innenfor grenseverdiene for inert og/eller ordinært avfallsdeponi. Utlekkingen av DOC og klorid overskrider grenseverdiene for farlig avfallsdeponi. For videre testing av det innbundne materialet bør utlekkingstestene i henhold til avfallsforskriften inkluderes. Samtidig vil det være fornuftig å videreføre TCLP-testen på grunn av sammenligning med historiske data. 2. Gruva Mofjellet Berghaller er en tørr gruve med få sprekker. Bergmassen er vurdert til å ha lav hydraulisk konduktivitet (mindre enn 10-8 m/s). Etter hvert som brytningsrommene fylles med deponimasse vil muligheten for innrasning avta sterkt. Gruva anses som en geoteknisk stabil gruve. Det antas videre at et eventuelt jordskjelv ikke vil medføre alvorlige skader i gruva med konsekvenser for overflaten av Mofjellet. 3. Transportvurdering Den hydrogeologiske vurderingen viser at vannstrømning i gruva er lav og konsentrert rundt noen spesifikke punkter. Nåværende lekkasje fra gruva (pumpet vann) er omtrent 250 m3/d, men etter gruven blir utfylt og vannmettet (på sikt) vil mengden av vann i kontakt med avfall i gruven reduseres ca. 40 ganger. Det bør gjøres en gjennomgang av dagens overvåkingsprogram både når det gjelder prøvetakingspunkter, behov for nye grunnvannsbrønner og kjemiske parametere. 4. Effekt Analyser av totalinnhold i gruvematerialet viser at det foreligger høye metallkonsentrasjoner av både Zn, Cu, Pb og Cd i Mofjellet. Oksidering av sulfidene medfører frigjøring av disse metallene, og det har blitt målt svært høye konsentrasjoner i vann fra gruva før deponeringen startet. Grunnvann i området har også blitt sterkt påvirket av gruveaktiviteten. Overvåking av pumpevann fra gruva og grunnvann viser at konsentrasjonene av metaller ligger på nivå med før deponeringen startet. Kloridkonsentrasjonen i pumpevann er imidlertid forhøyet og indikerer påvirkning av deponert avfall. Det er påvist høy kloridutlekking fra avfallet som følge av innbinding av flyveaske. Det samme gjelder innholdet av sulfat. For resipienten Ranfjorden vurderes høyt innhold av sulfat og klorid å ikke å medføre negative toksiske effekter. Det bør kartlegges i hvor stor grad deponerte avfallsmasser står i kontakt med vann som pumpes ut av gruva, og vurdere behovet for eventuelle tiltak. Spor av PAH både i pumpevannet og grunnvannet kan skyldes innbindingsmassene men også andre eksterne kilder som for eksempel dieseldrevne kjøretøy. Oppfylling av gruva med innbundet avfall som gir en utlekking med høy pH vurderes å ha en positiv effekt på utlekking av surt gruvevann på lang sikt, ved at konsentrasjonene og mengdene reduseres. 5. Vurdering av mottakskriterier Mottakskriterier med hensyn til utlekking bør ikke overskride kriteriene for farlig avfallsdeponi gitt i avfallsforskriften. Unntaket er løst organisk materiale (DOC) og klor, som ikke vurderes å utgjøre noen miljøeffekt på resipienten. Dagens mottaksnivå mht TOC vurderes som tilfredsstillende i forhold til mobilisering av miljøgifter. En økning i TOC-nivå ut over det som mottas i dag vil kreve en ytterlige utredning. Innbinding av avfallstyper med høyt innhold av tungt nedbrytbart organisk karbon som kull, biokull, grafitt etc. vil imidlertid være positivt. Enkelte avfallstyper som har lavt innhold av TOC, p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Sammendrag forts. men høyt innhold av tungt nedbrytbare og lite mobile organiske miljøgifter som eksempelvis PCB vil kunne mottas og behandles. Deponerte masser bør inneha et høyt syrenøytralisasjonspotensial for å hindre pH endring i massene. Permeabiliteten i stabiliserte masser bør være på nivå med eller lavere enn bergmassen rundt for å redusere kontakt mellom vann og deponert masse på lang sikt. Dagens behandling/ innbindingsprosess tilfredsstiller begge disse kravene. Permeabiliteten av innbundet materiale bør imidlertid dokumenteres ved større endring i innbindingsprosessen. En videreføring av krav til styrke basert på funksjon mht. deponering anses som fornuftig. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 6 Innhold 1 Innledning 8 1.1 Bakgrunn 8 1.1 Krav i avfallsforskriften 9 2 Grunnlag, metode 10 3 Beskrivelse av lokaliteten (gruva) 12 3.1 Bergart/malm 12 3.2 Forkastninger, sprekker, sprekkesystem 12 3.3 Påvirkning av seismisk aktivitet 12 3.4 Deponiets oppbygning 13 3.5 Forurensning fra tidligere gruvevirksomhet 14 4 5 6 Avfallskarakterisering 16 4.1 Avfallstyper og -mengder 16 4.2 Stabiliseringsprosess (innbinding) 17 4.3 Styrke 17 4.4 Permeabilitet 18 4.5 Utlekkingspotensial 19 4.6 Reaksjoner mellom gruvevann og deponert avfall 27 4.7 Mottak av avfall med økt TOC innhold 29 Hydrogeologisk vurdering og transportkarakterisering 30 5.1 Observasjoner og målinger – Inngangsparametere 30 5.2 Vurderingsmetode 31 5.3 Nåværende situasjon og kalibrering av modeller 32 5.4 Etter utfylling av gruva 33 5.5 Sprekksystemer og lokale innlekkasjer 34 5.6 Varierende grunnvannstand 35 5.7 Utslippsmengder fra gruva på lang sikt 36 Resipientkarakterisering 37 6.1 Vurdering i forhold til naturmangfoldloven 37 6.2 Vurdering i forhold til Vannforskriften 37 6.3 Overvåking av vannkvalitet 40 7 Vurdering av mottakskriterier for deponert avfall 45 8 Konklusjon 47 9 Referanser 49 p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 7 Vedlegg Vedlegg A: Vedlegg B: Vedlegg C: Områdekart som viser grunnvannsbrønner Sigma H – notat Resultater fra monolittisk utlekkingstest Kontroll- og referanseside p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 8 1 Innledning 1.1 Bakgrunn Miljøteknikk Terrateam AS har tillatelse til behandling av forurensede masser og produksjonsavfall/farlig avfall og deponering i Mofjellet Berghaller (Tillatelse fra SFT (nå Miljødirektoratet) datert 16. oktober 2002). Tillatelsen omfatter bl.a. årlig mottak av 70.000 tonn avfall til innbindingsanlegg bestående av: - - Jordmasser forurenset med organiske og uorganiske stoffer. Uorganisk produksjonsavfall inkl. uorganisk farlig avfall. Miljøteknikk Terrateam utarbeidet i 2012 en ny deponisøknad for videre drift av det underjordiske deponiet for farlig avfall. Miljødirektoratet meldte tilbake at det var en rekke punkter som måtte belyses ytterligere i en revidert søknad før tillatelsen kunne revideres. I den forbindelse har NGI fått i oppdrag av Miljøteknikk Terrateam AS å utarbeide en stedsspesifikk miljørisikovurdering for deponering av farlig avfall i Mofjellet Berghaller som grunnlag for søknad til Miljødirektoratet. Lokalisering av Mofjellet Berghaller er vist i Figur 1 og Figur 2. N Figur 1 Lokalisering av Mofjellet Berghaller vist med svart sirkel (kilde GISLink) p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 9 N Figur 2 Oversiktskart over Mofjellet Berghaller (Kilde GISLink) 1.1 Krav i avfallsforskriften I henhold til avfallsforskriften kapittel 9 vedlegg II kan underjordiske deponier for farlig avfall kun ta imot avfall som oppfyller stedsspesifikke mottakskriterier som er fastsatt på bakgrunn av en miljørisikovurdering. Deponiet ble etablert i 1993 før gjeldende regelverk for underjordisk deponering trådte i kraft. Det har ikke blitt gjennomført en miljørisikovurdering av deponiet etter dette regelverket. Kravene til innhold i miljørisikovurdering beskrevet i vedlegg II, er basert på vedlegg A til rådsdirektiv 2003/33/EC (kriterier for mottak av avfall ved avfallsdeponier). Generelt skal miljørisikovurderingen inneholde en vurdering av (i) avfallet, (ii) mottakere/receptors, (iii) transportveger og (iv) effekt. Deponidirektivet fastlegger at målet med den underjordiske deponeringen er å isolere avfallet fra biosfæren 1. Hensikten med miljørisikovurderingen er Begrepet biosfære er ikke vanlig på norsk. Det engelske ordet biosphere omfatter summen av alle jordas økosystemer (www.wikipedia.com). Den svenske definisjonen er biosfæren ”den del av omgivelsene hvor flercellede organismer eksisterer”, i motsetning til geosfæren som er ”et sammenfattende navn på den berggrunnen hvor høyere organisk liv ikke eksisterer” (dom fra Vaxjo tingrett, Miljødomstolen) 1 p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 10 derfor å vurdere effekt på biosfæren også over lang tid. Langtidsperspektivet skal representere geologiske tidsrom (>1000 år). Tabell 1 gir en oversikt over innhold i en stedsspesifikke risikovurdering for underjordisk deponi basert på vedlegg II i avfallsforskriften og vedlegg A i EUs avfallsdirektiv som er relevant for Mofjellet Berghaller. Tabell 1 Oversikt over innhold i en miljørisikovurdering for underjordisk deponi, relevant for Mofjellet Berghaller Geologisk vurdering: Geomekanisk vurdering: Hydrogeologisk vurdering: Geokjemisk vurdering: Effekt på biosfæren, økosystem: Langsiktig vurdering: 2 Detaljert kunnskap om geologi (berggrunn, jord, topografi) Kartlegging av sprekker, sprekkesystem, forkastningssoner Mulig påvirkning av seismisk aktivitet (jordskjelv) Dokumentasjon av stabiliteten av bergrommene. Avfallet må inngå i vurderingen Det må dokumenteres at bergrommene ikke deformeres slik at det oppstår transportveger til biosfæren Tilfredsstillende stabilitet under drift av bergrommene Dokumentasjon av avfallets stabilitet Detaljert kartlegging av hydrauliske egenskaper for å kartlegge grunnvannsstrømning (basert på hydraulisk ledningsevne i berggrunnen, sprekker og hydrauliske gradienter) Detaljert kartlegging av kjemisk sammensetning av berggrunn og grunnvann for å kunne vurdere sammensetningen i grunnvann og mulig endring over tid, mineralogisk beskrivelse av berggrunnen Baseline studier for å kartlegge bakgrunnsverdier Vurdering av virkning på potensielt påvirkede økosystemer Vurderingene skal omfatte et langsiktig perspektiv, etter at driften her opphørt. Grunnlag, metode Grunnlagsmateriale som har vært benyttet ved gjennomføring av foreliggende risikovurdering er vist Tabell 2. Tabell 2 Oversikt over grunnlagsmateriale Tema Geologi Dokument Rapport SigmaH År 2014 Hydrogeologi Rapport, Noteby 45325-2 Rapport, Noteby 45325-3 1992 Hydrogeologi 1992 Tittel/ Innhold Bergmekaniske forhold og befaring i Mofjellet gruver Hydrogeologiske undersøkelser Del 1: Inne i gruva Hydrogeologiske undersøkelser Del 2: Ved innbindingsanlegget p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 11 Tema Innledende studie som grunnlag for søknad Avfallskarakteris ering Avfallskarakteris ering, utlekking Utlekking, monolittisk test Geokjemisk vurdering Geokjemisk vurdering Resipientkarakterisering, overvåking Resipientkarakterisering, vannanalyser Resipientkarakterisering Resipientkarakterisering Dokument Multiconsult År 2014 Tittel/ Innhold Vurdering av deponiforhold i Mofjellet Div. dokument Miljøteknikk Terrateam AS (pdfdokumenter, Excelfil) Rapport, Molab 19932014 Data fra regelmessig overvåking av prosessert avfall. 2013 Interne dokumenter Miljøteknikk Terrateam (notat, Excel-fil) Interne dokumenter Miljøteknikk Terrateam Excel-fil Interne dokumenter Miljøteknikk Terrateam Excel-fil Interne dokumenter Miljøteknikk Terrateam (pdfdokumenter, Excelfil) Miljøteknikk Terrateam Excel-fil 2013 Resultater fra analyser av totalinnhold, utlekking Resultater fra monolittisk test (tank test) Dokumenter fra internett Laboratorierapport fra Molab 2014 Resultater fra titrering av innbundet avfall (med (HCl) 2014 Resultater fra titrering av gruvevann (med NaOH) 19932014 Resultater fra overvåking av gruvevann og brønnvann siden deponiet ble startet. 2014 Resultater vannanalyser av gruve- og brønnvann 2014 Informasjon om vannforekomsten, Ranfjorden 2014 Informasjon om Mobekken Oppbygging av miljørisikovurderingen gjennomført i tråd med avfallsforskriften og vedlegg A i Rådsdirektiv 2003/33/EG. Dette inkluderer en vurdering av: 1) avfallet, 2) mottakere/ reseptorer, 3) transportveger og 4) effekt. Denne oppbyggingen er også i henhold til "Veileder om miljørisikovurdering av bunntetting og oppsamling av sigevann ved deponier" (TA-1995 SFT-2003), hvor miljørisikovurderingen bygges opp med 1) Avfallskarakterisering, 2) Transportkarakterisering, 2) Resipientkarakterisering. Befaring av gruva og områdene rundt ble gjennomført av NGI v/Thomas Pabst og Marianne Kvennås den 12 mai 2014. Det ble samtidig tatt ut vannprøver for analyse. SigmaH v/Arne p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 12 Myrvang besøkte gruva og bedriften den 8. oktober 2014 for vurdering av bergmekanisk sikkerhet. Det har underveis i prosessen blitt avholdt flere møter med Miljøteknikk Terrateam AS for å gå gjennom grunnlagsdata og diskutere resultater. 3 Beskrivelse av lokaliteten (gruva) 3.1 Bergart/malm Arne Myrvang har beskrevet malmforekomsten i gruvesystemet i notatet i vedlegg B. En oppsummering av beskrivelsen er gjort i det følgende. Bergartene ved Mofjellet er glimmergneiser og amfibolitter. Forekomsten består av tre parallelle langstrakte, såkalte malmlinser som ligger over hverandre med en innbyrdes avstand på opp til ca. 30 m. Disse kalles Linse 1 (øverst), Linse 2 og Linse 3. Linsene har en bredde på 20 – 70 m og en tykkelse på ca. 3 – 4 m. Linsene er drevet ut i en lengde på ca. 3 km i Ø-V retning. Kart som viser ulike plan i gruva med linser samt snitt er vist i rapport 45325/2 (Noteby, 1993). Malmlinsene ligger i lyse, granatførende glimmergneiser med ca. Ø –V strøk og med fall 10 -30 grader mot sør. Den vertikale bergoverdekningen over malmene ligger ca. mellom 200 og 300 m. Måling av det opprinnelige bergspenningsmønsteret viste at den største spenningskomponenten er flattliggende med en størrelse på 12 MPa og med orientering omtrent normalt på malmens strøkretning. Malmmineralene er sinkblende ZnS, blyglans PbS, kobberkis CuFeS og svovelkis FeS2, dvs. sulfider. Metallgehaltene har i gjennomsnitt vært 3,5% Zn, 0,85% Pb og 0,30% Cu. 3.2 Forkastninger, sprekker, sprekkesystem Det rapporteres ingen forkastninger eller svakhetssoner av betydning i gruveområdet. Generelt er gruva meget tørr (Myrvang, 2014, vedlegg B). 3.3 Påvirkning av seismisk aktivitet Arne Myrvang har utført en vurdering av påvirkningen av seismisk aktivitet på Mofjellet Berghaller, basert på tidligere arbeider i gruva, og befaring i gruveområdet. Det vurderes at et eventuelt jordskjelv ikke vil medføre alvorlige skader i gruva med konsekvenser for overflaten av Mofjellet (se detaljer i vedlegg B). Generelt er jordskjelvaktiviteten større i Nordland enn i resten av landet, og Rana-området med kyststrøkene utenfor skiller seg spesielt ut. Her skjedde det største jordskjelvet som er registrert i historisk tid i Skandinavia i 1819. Etterberegninger på grunnlag av beskrivelsen viser at skjelvet hadde en styrke på 5,8 på Richters skala. Det kan ikke utelukkes at et tilsvarende skjelv kan skje. Generelt er det slik at jordskjelv påvirker underjordsanlegg lite i forhold til installasjoner på overflaten. Dette har sammenheng med at rystelsene vil være sterkest på overflaten der en har "fri flate". Ellers regnes jordskjelv lavere enn Richter 5 normalt ikke å medføre store skader. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 13 I Mofjellet finnes ingen aktive forkastninger eller knusningssoner som kunne ha medført forskyvninger i forbindelse med jordskjelv. Det antas derfor at et eventuelt jordskjelv ikke vil medføre alvorlige skader i gruva med konsekvenser for overflaten av Mofjellet. 3.4 Deponiets oppbygning 3.4.1 Deponerte mengder Det ble drevet gruvedrift i Mofjellet i perioder fra 1800-tallet fram til 1987, og behandlingsanlegget ligger like utenfor gruveåpningene. Det er anslått at volumet av bergrom utgjør rundt 1,4-1,5 millioner m3. Det volumet som kan utnyttes til deponering er antakelig noe mindre, anslått til 1,05 millioner m3. Disse tallene er imidlertid høyst usikre. Deponering av avfall har pågått siden 18. juni 1993. Ved utgangen av 2014 var det deponert omtrent 397 000 m3. Siden oppstarten har det blitt mottatt og behandlet ca. 557 000 tonn. Gjenværende levetid for deponiet anslås til ca. 22 år fra 1.1.2015, men anslaget er meget usikkert. Det planlegges å fylle inn omtrent 30 000 m3 behandlet masse pr år. 3.4.2 Områder for deponering og logistikk Det er til nå deponert i Vestgruva linse 0 og 1 og Østgruva linse 1, 2 og 3. For tiden pågår mesteparten av deponeringen i østgruva på linse 1. Kart som viser linsene, Vestgruva og Østgruva er vist i rapport 45325 (Noteby, 1993). Det er ledige volum i østgruva på alle linser, samt en del i vestgruva. Grov plan for videre oppfylling er skissert i Tabell 3. Tabell 3 Plan for oppfylling av gruva Årstall 2015-2030 Østgruva Deponering på linse 3 Nergruva Sideganger linse 3,2,1 Nergruva Vassberget (linse 3 Nergruva). Vestgruva Sideganger på laveste plan, sideganger på øverste plan i vestgruva (linse 1, 2, 3) Ledige sidevolumer i Øvergruva (linse 0 vest). 2031-2037 Kjøreveier linse 3 og linse 1 i Nergruva fylles. Kjørevei linse 2 Nergruva fylles. Fylle kjøreveier i Øvergruva og i vestgruva fram til gammelt verksted. Avslutte deponering i øvre del av Øvergruva (linse 0), samt linse 1-2 i vestgruva. Ranka holdes åpen. 2038 Deponering avsluttes. Ranka og øvre del av skråsjakta vurderes holdt åpen. I behandlingsprosessen blandes avfallsmassene med vann, sement og eventuelle tilsetningsstoffer i en type betongblander, se kapittel 4.2. Etter innblanding kjøres massen inn i berghallene med dumper i lass på ca 10 tonn og blir deponert i løpet av 10-30 minutter. I løpet av en driftsdag deponeres det ca 200-300 tonn på ett eller flere deponisteder. I løpet av få døgn har massen herdet nok til at den kan kjøres på. Det deponerte stabiliserte avfallet får en monolittisk struktur. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 14 3.4.3 Gruve/Bergrom stabilitet De høye, horisontale bergspenningene (12 MPa) på tvers av malmens strøk/lengderetning vil i denne sammenheng være svært gunstig, og forhindre innrasninger (Myrvang, 2014, vedlegg B). Tykkelsen av malmkroppene er dessuten for det meste bare 3 – 5 m. Med en bergoverdekning på 200-300 m utelukker dette at en eventuell innrasning vil spre seg til overflaten på Mofjellet. Etter hvert som brytningsrommene fylles med deponimasse vil videre muligheten for innrasning avta betydelig. 3.4.4 Tiltak for å sikre gruverommene Det er gjort forskjellige mindre tiltak inne i gruva under Miljøteknikk Terrateams driftstid. Det er blant annet utført noen sprenginger, særlig i henget, for å få større høyde og bedre kjøreveier, det er også gjort noe grøfting langs kjøreveier. Det utgjør svært liten andel av totalvolumet/overflata av fjellet. Dersom det ligger slam fra gruvedrifta i bergrommene, fjernes det før deponering starter. Det blir altså tatt ut og behandlet på linje med det øvrige avfallet. I 2013 utgjorde slik masse ca. 1000 tonn. I følge driftssjef Gjesbakk kontrolleres taket regelmessig og rensking og ny bolting utføres om nødvendig. Før nye driftsområder tas i bruk utføres grundig rensk og bolting. Det brukes forspente, galvaniserte bolter med lengde 2,0 eller 3,0 m. Årlig settes det 500- 1000 bolter. Åpningene mellom stollen og brytningsrommene tettes med jordfuktig masse. Arne Myrvang har inspisert bergrommene (notat i vedlegg B). Han konkluderer med at åpningene viste alle meget god kontakt mellom berg og masse. I tillegg til tetting vil massene være god støtte for pilarene, noe som generelt vil gi økt stabilitet i området. Noen steder er pilarer boltet med horisontale bolter for å holde løse blokker på plass. Fra et gruveteknisk synspunkt synes den aktiviteten som drives å være gjort på en arbeidsmiljømessig sikker måte. De utførte bergsikringstiltak er gjennomført på en faglig forsvarlig måte, og det føres kontinuerlig kontroll av forholdene. Gruva inspiseres også jevnlig av Direktoratet for Mineralforvaltning (DMF). Generelt vil utfylling av gruven redusere ustabiliteter ytterligere. 3.5 Forurensning fra tidligere gruvevirksomhet Tidligere gruvevirksomhet med utvinning av sulfidmalmer, opparbeiding og deponering av avgangsmasser har medført og medfører betydelig forurensing av området. Da de samme metallene kan foreligge i forhøyede konsentrasjoner i avfallet som deponeres i gruva, er det viktig å få en oversikt over denne kilden til forurensning. 3.5.1 Totalinnhold i malmen Malmen er en impregnasjonsmalm (malm-mineralene finfordelt i bergarten), hvor hovedmineralene er blyglans (PbS), sinkblende/sfaleritt (ZnS), kobberkis (CuFeS) og svovelkis FeS2 (Noteby 1990, Myrvang 2014). Metallinnholdet er beregnet til ca. 3,5% Zn, ca. 0,85% Pb, ca. 0,3% Cu og ca. 3,5% S. Resultater fra analyser av borekjerner fra Mofjellet er vist i Tabell 4. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 15 Tabell 4 Innhold av Cd, Cu, Pb og Zn i borekjerner fra Mofjellet (NGU 2013) Gjennomsnitt (n=5) mg/kg STD Andel (%) Cd 249 165 0,02 Cu 3583 264 0,36 Pb 8977 3432 0,90 Zn 56378 39182 5,64 Sinkblende/sfaleritt inneholder noe kadmium (Store Norske leksikon, 2014). Dette er også funnet i Mofjellområdet i nyere undersøkelser med prøver på inntil 2 % Cd pr formelenhet sfaleritt. (NGU, 2013). 3.5.2 Vann fra gruva Det foreligger analyser av vannet fra gruva i Mofjellet fra før deponeringen startet. Eieren av gruva, BNN, fikk gruvevannet analysert i 1987- 1988 i forbindelse med nedleggelsen. Det ble også startet utredning av avfallsanlegg i mo i Rana og bruk av Mofjellgruva som deponi. Videre ble det av Noteby gjennomført analyser for å dokumentere "før situasjonen" før deponering (BNN 1987, Østlandskonsult 1988, Noteby 1992). En oversikt over disse resultatene er gitt i Tabell 5. Tabell 5 Analyser av gruvevann fra perioden 1987 – 1992 (før deponering) Utpumpet vann (1987)* pH Drensvann i gruva (1988) Vannprøver (1992) 3. sept 23. nov Prøve 1 Prøve 2 Prøve 3 Prøve 4 Utløp, gruva Vestgruva Østgruva* 5,3 7,25 7,2 7,25 6,8 6,9 4,8 4,7 5,1 40 23 180 130 150 130 150 110 380 50 Cd µg/l 206 23 Cu µg/l 247 20 Pb µg/l 120 10 400 10 200 100 470 500 450 Zn µg/l 70880 9450 11300 9450 64000 51000 56000 56000 56000 Fe µg/l 290 10 1100 10 <50 400 - - - SO42- mg/l - - - - - - 636 642 642 *(inkl. vann fra vest) 20 Resultatene viser et svært høyt innhold av sink i vannet (opptil ca. 70 mg Zn/l). Men det registreres også høye konsentrasjoner av Cd (0,02 – 0,2 mg/l), Cu (0,02 – 0,38 mg/l) og Pb (0,01 – 0,5 mg/l). Videre påvises det høye konsentrasjoner av sulfat på rundt 640 mg/l. Høye metall og sulfatkonsentrasjoner skyldes oksidering av metallrike sulfidmineraler. Dette er en syredannende reaksjon. For flere av prøvene fra 1987-1988 registreres imidlertid en nøytral pH i vannet. Dette indikerer at det sannsynligvis foreligger noe kalkholdige mineraler i området som bufrer denne reaksjonen. Konsentrasjonene i tungmetaller er derfor noe redusert pga. utfelling. Analyser av totalt organisk karbon (TOC) i vannet fra gruva før deponeringen viser at drensvannet inneholder lave konsentrasjoner av TOC (1,5 – 3,8 mg/l). Elektrisk ledningsevne i drensvannet: 870 – 980 µS/cm. Vann i dagfjellsonen/innlekket overflatevann: 130 – 270 µS/cm. (Noteby 1993). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 16 3.5.3 Grunnvann I forbindelse med etableringen av deponiet ble det satt to grunnvannsbrønner i nærheten av produksjonshall (Brønn 1 og Brønn 2), se kart i vedlegg C. Brønnene ble boret i 1993 og satt i fyllmasser av sand, grus og stein samt gruveavfall. Prøvetaking ble gjennomført i juni 1993, før deponeringen startet. Brønnene har deretter blitt prøvetatt kvartalsvis (Noteby 1993). I Brønn 1 registreres svært høye metallkonsentrasjoner (Tabell 6). Denne brønnen er trolig satt i avgangsmasser fra gruva, og en lav pH på 3,5 indikerer sulfidoksidering. Brønn 2 viser betydelig lavere metallkonsentrasjoner (bunn brønn på 6,9 m dyp), hvor kun Zn foreligger over deteksjonsgrensen. Resultater fra analyser av utvalgte tungmetaller i brønn 1 og brønn 2 før oppstart av deponering er vist i Tabell 6. Tabell 6 Analyseresultater Brønn 1 og Brønn 2 før oppstart deponering i 1993 pH Brønn 1 Brønn 2 3,5 6 Cd µg/l 908 <5 Cu µg/l 5070 <1 Pb µg/l 818 <23 Zn µg/l 58100 397 3.5.4 Konklusjon – forurensning fra tidligere gruvevirksomhet Analyser av totalinnhold i gruvematerialet viser at det foreligger høye metallkonsentrasjoner av både Zn, Cu, Pb og Cd i Mofjellet. Oksidering av sulfidene medfører frigjøring av disse metallene, og det har blitt målt svært høye konsentrasjoner i vann fra gruva før deponeringen startet. Grunnvann i området har også blitt sterkt påvirket av gruveaktiviteten. 4 Avfallskarakterisering 4.1 Avfallstyper og -mengder Ved utgangen av 2014 var det deponert omtrent 397 000 m3. Siden oppstarten har det blitt mottatt og behandlet ca. 557 000 tonn. Dette utgjør ca. 37 % av anslått totalt volum for deponering (1,05 mill m3). Dagens konsesjon for mottak av avfall ligger på 70 000 tonn per år. I hovedsak er dette farlig avfall med noe mindre mengder ordinært avfall. En oversikt over de største fraksjonene i 2013 er gitt i Tabell 7. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 17 Tabell 7 Avfallsfraksjoner som mottas for behandling og deponering ved Miljøteknikk Terrateam AS Avfallstype Ordinært avfall (forurensede masser mm) Slagg, støv, flygeaske, katalysatorer, blåsesand m.m. Uorganisk slam fra industri Uorganiske syrer og baser Vandig flytende avfall Uorganiske salter, fast industriavfall Mengde (tonn) 23 754 25 531 507 182 9 254 310 Alt avfall som deponeres behandles ved en stabiliserings/solidifiseringsprosess (S/S), se etterfølgende kapitler. 4.2 Stabiliseringsprosess (innbinding) Forurensede masser/farlig avfall blir behandlet med en stabilisering/solidifiseringsprosess. Formålet med denne teknikken hvor forurensede masser tilsettes bl.a. tilslag og sement, er å omdanne disse til et stabilt, hardt materiale. Sementstabilisering er trolig den mest benyttede metoden for solidifisering (Astrup, 2008). Miljøteknikk Terrateam AS bruker betegnelsen innbinding som inkluderer både solidifisering og stabilisering. Innbindingsprosessen fører i første rekke til at sement reagerer kjemisk med fritt vann og danner en tørr monolitt med forbedrede mekaniske egenskaper. Baseoverskuddet i betongmassen vil også bidra til å stabilisere metallene i avfallet som (oxy)hydroksider. Formålet med metoden er å redusere forurensing fra ulike typer partikulære masser gjennom å redusere materialets totale overflate som kan avgi forurensinger til omgivelsene og gjennom en kjemisk stabilisering. Materialets håndterbarhet og fysiske egenskaper bedres. Monolitten immobiliserer forurensningselementene og overflatearealet minskes slik at utlekking pr. tidsenhet minsker. Den tilgjengelige overflaten for utlekking minskes ved at de enkelte korn kjemisk bindes sammen til en større enhet. Dermed reduseres permeabiliteten av monolitten kraftig. Miljøteknikk Terrateam AS utvikler ulike typer resepter for behandlingen avhengig av sammensetningen av massene og konsentrasjonsnivået. Produktkontroll foregår ved at ferdig innbundet materiale testes etter en herdetid på 28 dager. Prøvene gjennomgår en utlekkingstest og Miljødirektoratet har i sin driftstillatelse satt krav til konsentrasjoner i utlekkingsvannet. Den amerikanske EPAs TCLP-test (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) benyttes for måling av utlekking. I tillegg utføres det en trykkstyrketest på prøvene. Se etterfølgende kapitler. 4.3 Styrke Det gjennomføres testing på trykkstyrke av det stabiliserte avfallet etter 28 dagers herding. Testen gjennomføres ved hjelp av et trykkprøvingsmaskin (X-press, SPEX industries). Grenseverdien for mekanisk styrke er i konsesjonen satt til 0,5 MPa. Dette er et mål på at massen har herdet så mye at man kan kjøre på den. Maksimal styrke som måles ligger på 2 – 2,5 MPa, men reell styrke er sannsynligvis i mange tilfeller høyere. Resultater fra trykktesting av stabilisert materiale de siste 2 årene er vist i Figur 3. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 18 Figur 3 Trykkstyrke i stabilisert avfall etter 28 døgns herding (perioden 2012-2014). Rød strek viser minimumskriterium på 0,5 MPa. Blå strek indikerer maksimal styrke som kan måles med utstyret (endret fra 2,5 MPa til 2 MPa i november 2013) Resultatene viser at de stabiliserte massene i all hovedsak har en styrke etter 28 dager som tilfredsstiller krav i utslippstillatelsen/konsesjon. Mange av prøvene har en trykkstyrke på >2,5 MPa. Til sammenligning har betong normalt en styrke som overskrider 15 MPa (Nordic Council of Ministers 2006). De stabiliserte massene deponeres mens de ennå har en plastisk konsistens, og i løpet av få døgn har massen herdet nok til at den kan kjøres på. Ved deponering fylles gruvegangene helt opp, og man forsøker å oppnå mest mulig utfylling av hele hulrommene. En tilbakeføring til gruva med solidifiserte masser er således en gunstig metode for stabilisering og gjenoppbygging av de nedlagte gruvegangene med generell økt geomekanisk styrke i massene. (Myrvang, 2014) Det stabiliserte avfallet har et høyt innhold av salter (bl.a. Cl-, SO42-). 4.4 Permeabilitet Driftsmetoden i Mofjellet med masser som deponeres i pastøs form og som herdes under deponering, gir liten permeabilitet. Tidligere testing av permeabilitet viser at materialet kan karakteriseres som relativt tett. Resultater fra permeabilitetstester fra innbundne masser utført av Terrateam i perioden 1993-1995 viser store variasjoner og målte permeabiliteter varierer mellom 9·10-12 m/s og 6·10-6 m/s med et logaritmisk gjennomsnitt på 1·10-9 m/s (89 prøver). Fram til 2002 forelå et permeabilitetskrav for stabiliserte masser på 10-9 m/s. Kravet har senere blitt fjernet. Undersøkelser av innstøpte masser viste at det er ingen tegn til riss, det vil si at massene kryper i liten grad under størkning. Dermed oppnås god heft mellom ulike deponerte masser, slik at de kan ses på som en blokk. Dette reduserer vanngjennomtrenging og mobilisering av forurensningskomponenter. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 19 4.5 Utlekkingspotensial 4.5.1 Generelt I avfallsforskriften foreligger det krav om dokumentasjon av utlekkingspotensialet av masser som skal deponeres ved deponi for farlig avfall. Disse kravene ble innført i det norske regelverket i 2003. Ved oppstarten av deponiet i 1993, forelå det således ingen formelle krav til type utlekkingstester som skulle benyttes på deponimassene i Mofjellet. Basert på innledende studier og en sammenligning mellom Toxicity Characterisation Leaching Procedure (TCLP) test og monolittisk tank test, ble førstnevnte testprosedyre valgt. Dette på grunn av denne testens enklere gjennomførbarhet, redusert tidsforbruk og anvendelse for organiske komponenter (Sundvor 1993). Bedriften har i sin konsesjon utlekkingskriterier for eluatvann fra TCLP-testen. Grenseverdiene er basert på nederlandske B-verdier for grunnvann. I forbindelse med utarbeidelse med ny søknad ble det fra myndighetenes side satt krav om å gjennomføre standardiserte utlekkingstester etter avfallsforskriften. Det har derfor blitt gjennomført kolonne- og ristetest på 3 ulike prøver av innbindingsmasse. I tillegg er det gjennomført en monolittisk utlekkingstest over 34 døgn. Resultater fra de ulike utlekkingstestene er gitt i de følgende kapitlene. 4.5.2 TCLP-test I TCLP-testen simuleres den "mettede" sonen i et deponi hvor avfallet kommer i kontakt med organiske syrer. TCLP utføres etter 28 dagers herding. Materialet knuses ned til 9,5 mm for å øke overflaten og kontakten mellom væske og stabilisert avfall. Væske-faststoff forholdet er høyt (L/S forhold 20) og avfallet ristes i 18 timer med eddiksyre med lav pH. Eluatene filtreres og analysers på metaller, salter og organiske forurensningskomponenter. Målinger av pH i eluatet fra TCLP-testen fra perioden 2012 – 2014 viser at nesten samtlige prøver har pH på mellom 6 og 10 (høyre diagram i Figur 4). Sammenlignet med utgangs pH i det stabiliserte materialet vil en slik pH endring kunne medføre økt mobilitet for enkelte metaller (Cd), men også redusert mobilitet for andre (Pb, Zn, Cu) sammenlignet med materialet opprinnelige pH (venstre diagram i Figur 4). 14 14 12 12 10 10 8 8 pH pH Høy variasjon i pH i eluatet fra TCLP-testen skyldes ulik tilsats av sement i prosessen samt variasjon i avfallets egen bufringskapasitet. 6 6 4 4 2 2 0 apr. 12 okt. 12 mai. 13 nov. 13 jun. 14 0 apr. 12 okt. 12 mai. 13 nov. 13 Figur 4 Venstre figur: pH målt i porevann i nyblandet materiale, før herding. Høyre figur: pH i eluat fra TCLP-test etter risting (18 timer) Resultater av metallanalyser fra eluater i TCLP-testen for perioden 2012-2014 er vist i Figur 5 og Figur 6. Verdiene er sammenlignet med utlekkingskriterier satt i bedriftens konsesjon (rød strek). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx jun. 14 Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 20 Figur 5 Konsentrasjoner av metaller i eluat fra TCLP-tester fra perioden 2012-2014. Rød strek indikerer grenseverdi satt i konsesjonen. Blå strek indikerer deteksjonsgrense Resultater viser lavt innhold av både Cu, Ni og Pb i eluatet, betydelig lavere enn utlekkingskriteriene. Kvikksølv påvises kun i enkelte prøver (under deteksjonsgrense). For Cd og Zn er innholdet i hovedsak lavt og godt innenfor gitte kriterier. Enkelte verdier ligger på nivå med kriteriene. Lave konsentrasjoner i eluatene registreres også for elementene As og Cr (Figur 6). Disse foreligger som oksyanioner og vil ha andre utlekkingsegenskaper sammenlignet med de kationiske metallene, hvor lavere pH vil gi økt tilbakeholdelse av anionene. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 21 10 10 1 Cr [mg/l] As [mg/l] 1 0,1 0,01 0,1 0,01 0,001 0,001 apr. 12 okt. 12 mai. 13 nov. 13 jun. 14 0,0001 apr. 12 okt. 12 mai. 13 nov. 13 Figur 6 Konsentrasjoner av As og Cr i eluat fra TCLP-tester fra perioden 2012-2014. Rød strek indikerer grenseverdi satt i konsesjonen. Blå strek indikerer deteksjonsgrense Bruk av eddiksyre i TCLP-testen vil i tillegg til lavere pH, simulere forhøyet innhold av DOC i utlekkingsvannet. Organiske miljøgifter har høyere affinitet til DOC. Analyser av oljerelaterte forbindelser (totale hydrokarboner, THC) viser en forhøyet utlekking, men godt innenfor gitte kriterier (Figur 7). Tidligere analyser av organiske miljøgifter viser lav utlekking. PCB (under deteksjonsgrensen), PAH påvist i lave konsentrasjoner (<20 µg/l), grenseverdien for PAH ligger på 1000 µg/l. Figur 7 Konsentrasjoner av totale hydrokarboner (THC) i eluat fra TCLP- tester fra perioden 2012-2014. Rød strek indikerer grenseverdi satt i konsesjonen 4.5.3 Utlekkingstesting i henhold til avfallsforskriften - Sammenligning av TCLP- og CENristetest Som nevnt ovenfor er det utført standardiserte utlekkingstester på tre innbindingsprøver. Utlekkingstestestene har omfattet ristetest (EN12457/2) og kolonnetest (CEN/RS 14405). I tillegg ble det gjennomført analyser av totalinnhold av metaller, TOC og enkelte organiske parametere. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx jun. 14 Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 22 Prøve 1 (Februar 2013) og Prøve 2 (April 2013) er prøver fra innbundet avfall fra prosessanlegget. Prøve 3 (SS Vår 2013) er blandprøve fra innbindingsforsøk i labskala. Alle tre prøvene stammer fra avfallsfraksjoner blandet med sement og støpt ut i klosser som har herdet i 28 døgn før klossene blir knust og testet. Totalinnhold i de testede massene er vist i Tabell 8. For samtlige parametere ligger totalinnholdet i masser etter innbinding lavere enn grensen for farlig avfall for jord, jf. Veileder fra Miljødirektoratet: Helsebaserte tilstandsklasser for forurenset grunn, TA 2553/2009. Grenseverdiene for farlig avfall er basert på avfallsforskriftens kapittel 11 (se vedlegg B i veileder). Tabell 8 Totalinnhold i prøver fra innbundet masse (prøve 1 – prøve 3) sammenlignet med grenseverdier for når jord er å anse som farlig avfall (jf. veileder fra Miljødirektoratet, TA 2553/2009) As Cd Cr (total) Cu Hg Ni Pb Zn TOC BTEX ∑ 7PCB Mineralolje (C12-C35) PAH-16 Benzo-a-pyren Klorid, Cl- mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Prøve 1 (Feb 2013) 37 39 210 270 18 43 1500 18100 2,5 <0,01 0,018 372 127 2,3 14300 Prøve 2 (April 2013) 38 29 210 660 2,6 77 960 7700 1,7 <0,01 0,033 2336 61 1,8 32800 Prøve 3 (SS vår 2013) 37 32 290 460 20 130 1200 14100 1,6 <0,01 0,021 1424 3,4 0,083 35300 Farlig avfall 1000 1000 25000 25000 1000 2500 2500 25000 1000 50 20000 2500 100 Da TCLP-testen som benyttes ved Miljøteknikk Terrateam ikke er i henhold til testene som er oppgitt som krav i avfallsforskriften, er det gjort en sammenligning av denne testen med standard CEN-ristetest. Da testene blant annet er basert på ulike ekstraksjonsmiddel (eddiksyre vs vann), ulike L/S forhold (L/S20 vs L/S10), ulik ristehastighet (30 runder pr minutt vs 10 runder pr minutt) og ristetid (18 vs. 24 timer), er en direkte sammenligning ikke mulig. Resultatene fra standard CEN-ristetest og TCLP-testene på samme materiale er gitt i Tabell 9. TCLP-resultatene er omregnet til mg/kg for sammenligningens skyld. Resultater fra CENristetest er også sammenlignet med utlekkingskriterier i avfallsforskriften, vedlegg II. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 23 Tabell 9 Sammenligning av resultater fra CEN-ristetest og TCLP-test gjennomført på samme materiale. Enheter i mg/kg. Overskridelser av utlekkingskriterier for farlig avfallsdeponi er indikert med rød farge pH i eluat DOC Klorid Fluorid Sulfat As Ba Cd Cr Cu Hg Mo Ni Pb Sb Se Zn mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Prøve 1 CENristetest 12,1 910 20400 21 1560 < 0,1 2,7 < 0,02 1,3 1,4 < 0,001 3,2 0,13 1,3 < 0,05 < 0,1 2 TCLP 8 19880 0,35 46,1 0,02 9,95 4,69 < 0,1 9,76 0,72 < 0,03 i.a. i.a. 38,38 Prøve 2 CENristetest 11,3 3383 33600 23 310 < 0,1 12 < 0,02 0,3 1,4 < 0,001 3,3 0,1 0,16 0,2 < 0,1 0,1 TCLP 8,5 35000 0,27 46,3 < 0,01 7,60 5,53 < 0,1 15,8 0,41 < 0,03 i.a. i.a. 0,45 Prøve 3 CENristetest 11,2 1680 37000 63 300 < 0,1 15 < 0,02 0,2 1,6 < 0,001 1,4 0,05 0,35 0,07 0,1 0,2 TCLP 6,5 39200 0,42 46,5 1,36 4,26 6,86 < 0,1 11,3 2,40 0,03 i.a. i.a. 38,38 CEN-ristetest viser at utlekkingen i hovedsak ligger innenfor grenseverdiene for inert avfallsdeponi (As, Ba, Cu, Hg, Ni, Sb, Se, Zn) og ordinært avfall (F, SO42-, Cr, Mo, Pb). Utlekkingen av DOC og klorid overskrider grenseverdiene for farlig avfallsdeponi i to av prøvene (angitt med rød farge i Tabell 9). En kartlegging av kilden til det høye kloridinnholdet viser at kloriden stammer fra flyveasker fra avfallsforbrenning (77000 mg/kg) og filterstøv (Aleris, 78 000 mg/kg). Forurenset slop-vann kan også inneholde klorider (5000 – 13000 mg/kg). I tillegg fant vi ut at så å si all klorid vaskes ut. Sammenligning av resultater fra de to testprosedyrene viser at TCLP-testen gir til dels betydelig høyere utlekking sammenlignet med den standardiserte ristetesten. Dette skyldes sannsynligvis en lavere pH og økt mobilitet med DOC. Unntaket er bly hvor CEN-ristetesten viser høyere utlekking. Dette kan føres tilbake på høy pH i denne testen (11-12), hvor løseligheten til Pb kan øke. C0 konsentrasjonene fra kolonnetesten er vist i Tabell 10. Dette representerer det første vannet som kommer ut av kolonnen, noe som ofte innehar den høyeste konsentrasjonen i utlekkingsforløpet. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 24 Tabell 10 Resultater fra standard kolonnetest (C0) på innbundet materiale. Resultatene er sammenlignet med utlekkingskriterier i avfallsforskriften, vedlegg II. Rød farge indikerer overskridelse av kriteriene for farlig avfallsdeponi Prøve 1 pH i eluat DOC Klorid Fluorid Sulfat As Ba Cd Cr Cu Hg Mo Ni Pb Sb Se Zn mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 12,3 885 23200 1,6 380 <0,01 0,5 <0,02 0,29 0,9 <0,0001 1 0,04 0,03 <0,1 0,04 <0,01 Prøve 2 11,7 3790 37200 0,76 75 <0,01 3 <0,02 0,01 0,68 <0,0001 0,65 0,02 <0,02 <0,1 <0,04 <0,01 Prøve 3 11,4 2020 49300 3,4 72 <0,01 6 <0,02 <0,02 1,1 <0,001 0,27 0,01 0,02 <0,1 0,04 0,03 Inert avfall 160 460 2,5 1000 0,06 4 0,02 0,1 0,6 0,002 0,2 0,12 0,15 0,1 0,04 1,2 Ordinært avfall 250 8500 40 7000 0,3 20 0,3 2,5 30 0,03 3,5 3 3 0,15 0,2 15 Farlig avfall 320 15000 120 17000 3 60 1,7 15 60 0,3 10 12 15 1 3 60 Resultatene viser svært liten utlekking av metaller og metalloider i prøvene, lavere eller på nivå med utlekkingskriteriene for inert avfallsdeponi. I likhet med ristetesten har prøvene en høy utlekking av DOC og klorid. 4.5.4 Monolittisk test For å få en mer realistisk test på utlekking fra innbundet materiale, ble det gjort tester på utstøpte klosser med monolittisk utlekkingstest, en såkalt tank-test (CEN/TC 15863:2012 Characterization of waste - Leaching behavior test for basic characterization under fixed test conditions). Forsøket ble gjennomført på 7 innbindingsprøver: 2 store klosser (10x10x10 cm, ~600 cm2) og 5 små klosser (5x5x5 cm, 150 cm2). Klossene ble i henhold til prosedyren senket ned i ionebyttet, destillert vann. Utlekkingsvannet ble byttet etter angitt skjema, med totalt 7 uttak. Eluatene ble analysert for metaller, klorid, fluor, sulfat, DOC, THC, fenolindeks. Testen ble gjennomført over en periode på 34 døgn. I likhet med TCLP-testen er gjennomføring og metallanalyser gjennomført ved Miljøteknikk Terrateam. Resultatene er angitt som akkumulert utlekking over 32 døgn og vist i Figur 8 og Figur 9. Verdiene er sammenlignet med britiske og nederlandske utlekkingskriteria for monolittisk avfall som skal deponeres. Kriteriene er basert på samme type utlekkingstest, men med uttak fram til 64 døgn. Prøvene fra Mofjellet har et eksponentielt utlekkingsforløp (sterkt avtagende konsentrasjoner), se vedlegg C. En sammenligning med disse kriteriene ansees derfor som plausibelt. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 25 Figur 8 Akkumulert utlekking av Cl- og SO42- (mg/m2) for stabilisert materiale fra Mofjellet. Britiske (GB) og nederlandske (NL) grenseverdier for utlekking for avfall til deponi for ordinært avfall (N-Haz) og farlig avfall (Haz) I likhet med de andre utlekkingstestene viser tanktesten høy utlekkingen av både klorid og sulfat (Figur 8). Akkumulert utlekking av Cl- overskrider britiske og nederlandske grenseverdier, mens utlekkingen for SO42- i ligger på nivå med eller lavere enn britiske kriterier. Verdiene ligger innenfor nederlandske kriterier for sulfat utlekking. Utlekkingsforløpet viser betydelig avtagende utlekking over tid, noe som indikerer at det skjer en utarming av disse komponentene i matriksen, se også figurer i vedlegg C. Resultater fra akkumulert utlekking av Cu, Cr, Pb og Zn er vist i Figur 9. Verdiene er oppgitt i akkumulert utlekking (mg/m2). For Pb ligger utlekkingen i tanktesten innenfor kravet til ordinært avfallsdeponi i Storbritannia (monolittisk avfall), mens Cu, Cr og Zn ligger innenfor kravet til farlig avfallsdeponi. Unntaket er prøve DP24-1 (svarte sirkler i Figur 9), som overskrider britiske grenseverdier. Samtlige prøver ligger innenfor de nederlandske grenseverdiene. Konsentrasjoner av As, Cd og Hg i utlekkingsvannet fra tank-testen lå under deteksjonsgrensen (ikke vist). Dvs. utlekking av disse elementene var minimal. Den dynamiske utlekkingen oppgitt i mg/m2/døgn er gitt i vedlegg C. Resultatene viser en rask reduksjon i utlekkingen over tid, med høyeste verdier i den første tiden av testperioden med sterkt avtagende utlekking. For en rekke av elementene går utlekkingen ned mot null (Cr, Cu, Ni, Pb, Mo). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 26 Figur 9 Akkumulert utlekking av Cu, Cr, Pb og Zn (mg/m2) for stabilisert materiale fra Mofjellet. Britiske (GB) og nederlandske (NL) grenseverdier for utlekking for avfall til deponi for ordinært avfall (N-Haz) og farlig avfall (Haz) 4.5.5 Oppsummering- utlekkingstester Miljøteknikk Terrateam AS har siden starten av deponeringen benyttet TCLP-testen som standard utlekkingstest for de innbundne massene. I testen knuses materialet og det benyttes eddiksyre som både reduserer pH og gir forhøyet DOC innhold, og kan derfor karakteriseres som konservativ med hensyn til utlekking. Resultater fra den regelmessige testingen viser at utlekkingen i stor grad ligger innenfor grenseverdiene som er satt i dagens konsesjon. Standardiserte riste- og kolonnetester i henhold til avfallsforskriften, viser en lav utlekking av metaller, hvor konsentrasjonene ligger innenfor utlekkingskriterier for ordinært og/eller inert avfallsdeponi. For disse testene knuses også materialet ned, men utlekkingen skjer med ioneyttet vann, og utlekkingen styres i større grad av avfallets egen pH. Unntaket er utlekkingen av DOC og klorid som overskrider kriteriene for farlig avfallsdeponi. Klorider er lett løselige, og stammer i hovedsak fra innbundet flyveaske med høyt kloridinnhold. Organisk karbon mobiliseres ved høy pH, og stammer fra innbundet avfall inneholdende organisk materiale. En sammenligning p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 27 av resultater fra TCLP-testen og standardisert ristetest gir betydelig høyere utlekking i førstnevnte test, sannsynligvis på grunn av pH reduksjon (økt utlekking), DOC mobilisering (eddiksyre) og høyere væske-faststoff forhold (L/S 20). Monolittiske tester (tank-test) gjennomført på det innbundne materialet gir i hovedsak liten utlekking av metaller. I likhet med riste- og kolonnetesten observeres høy mobilisering av klorid. Den monolittiske testen gjennomføres med deionisert vann på støpt materialet (knuses ikke), og kan derfor karakteriseres som noe mer representativ sammenlignet med de andre testene. Lang testperiode (normalt 64 døgn) gjør den uegnet som test for jevnlig overvåking av materialets utlekkingspotensiale. I en rapport fra Nordic Council of Ministers (2006) blir det påpekt at det er liten forskjell i resultatene mellom monolittisk test og standard ristetest da utlekkingen er kontrollert av likevektsreaksjoner. Fysisk form/struktur av avfallet har således mindre betydning for utlekkingen. Rapporten konkluderer med at standardiserte utlekkingstester med nedknusing ned til <4 mm er tilstrekkelig for å oppnå adekvat beskyttelse også for monolittiske deponi. For videre testing av det innbundne materialet fra Miljøteknikk Terrateam AS vil det være fornuftig å inkludere utlekkingstestene i henhold til avfallsforskriften. Dette er tester som er innarbeidet i all deponivirksomhet i Norge, og gir grunnlag for å kunne sammenligne med etablerte utlekkingskriterier. Samtidig vil det være fornuftig å videreføre TCLP-testen på grunn av sammenligning med historiske data. 4.6 Reaksjoner mellom gruvevann og deponert avfall 4.6.1 Generelt Gruvevannet i Mofjellet har en lav pH som følge av oksidering av sulfider (se kapittel 3.5.1). Surt gruvevann i kontakt med deponert avfall kan medføre en økt utlekking og mobilisering av metaller. Utlekking av metaller er svært pH sensitivt, og de fleste kationiske metaller (Cd, Cu, Ni, Zn, Pb etc.) har lavest løselighet rundt pH 8-10. Omfanget av mobiliseringen vil derfor være avhengig av det stabiliserte avfallets evne til å motstå en pH-endring (syre-nøytralisasjonskapasitet). For å dokumentere effekten surt gruvevann kan ha på deponert avfall har Miljøteknikk Terrateam AS gjennomført titreringstester for å bestemme gruvevannets syrepotensiale og avfallets syre-nøytralisasjonskapasitet. Opptak av karbondioksid (CO2) fra luft (karbonatisering) kan også medføre en reduksjon i pH. Dette er en kjent reaksjon fra aske, hvor dette til dels benyttes til stabilisering og utfelling av karbonater. 4.6.2 Syrepotensiale av gruvevann Det er gjennomført titreringstester på vannprøver fra fem ulike lokaliteter tilknyttet gruva, se Tabell 11. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 28 Tabell 11 Oversikt over vannprøver tatt av gruvevann og grunnvannsbrønner for bestemmelse av syrepotensialet Bunn gruve Pumpevann Overgruve (tak) Brønn 1 Brønn 2 Beskrivelse Vannprøve fra nivå 3 i gruva (bunn). Representerer vanntype som kan komme i kontakt med avfallet Vannprøve fra nivå 2 i gruva. Blanding av pumpet vann fra Nivå 2 og 3. Utgjør deler av vannet som pumpes ut av gruva og slippes ut direkte. Vannprøve fra tak i nivå 1. Nedbørsvann, noe påvirket av berggrunnen. Grunnvann fra overvåkingsbrønn. Grunnvann fra overvåkingsbrønn. Prøvene ble titrert med 0,1 M NaOH til ca pH 11-12. For noen av prøvene ble det utfelling av «geleaktig» stoff, muligens metallhydroksider. Resultater fra titreringen er vist i Figur 10. Figur 10 Titreringskurver for gruvevann og grunnvann (Brønn 1 og Brønn 2) i Mofjellet Titreringen viser at vannet fra gruva/grunnvannet har en lavt aciditet når det gjelder tilsats av base. Mengden NaOH som skal til for å øke pH opp til pH 11 ligger på mellom 0,001 - 0,006 mol/l vann. 4.6.3 Syrenøytralisasjonspotensiale for stabilisert avfall Avfallet ved Mofjellet stabiliseres med sement, og vil inneholde høye konsentrasjoner av Ca hydroksider og karbonater. Dette er mineraler som bufrer godt ved tilsats av syre (H+). I tillegg inneholder avfallsmassen alkaliske avfallsasker, som også vil ha et høyt syre nøytralisasjonspotensiale. (Nordic Council of Ministers, 2009). Nøytralisasjonstester på 5 prøver av stabilisert materiale ble gjennomført av Miljøteknikk Terrateam i august 2014 (Figur 11). Titreringen ble gjort med 1 M HCl, og prøven tilsettes syre til pH 7,4 er oppnådd. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 29 Figur 11 Titreringskurver for stabilisert avfall fra Miljøteknikk Terrateam, august 2014 Bufferkapasiteten for innbindingsmaterialet har en variasjon på mellom 0,96 og 2,6 mol H+ per kg prøve (til pH 7,3). Dette kan karakteriseres som høyt, og indikerer at massene kan tilføres større mengder syre uten av pH endres nevneverdig. Vannkvaliteten i gruvevannet etter at gruva er vannfylt er ikke kjent. Men tar man utgangspunkt i en tenkt pH på gruvevannet på ca. 2,2 ([H+] = 0,006 mol/l), vil det kreves ca. 250 l vann for å redusere pH i stabiliserte masser med syrenøytralisasjonskapasitet på ca 1,5 mol H+/kg. For 1 m3 stabilisert masse med egenvekt 2,1 tilsvarer dette 525 m3 gruvevann. 4.7 Mottak av avfall med økt TOC innhold Kravet til innhold av organisk karbon (TOC) i ferdig innbundet masse/avfall i dagens tillatelse ligger på 5%. Bedriften analyserer jevnlig på TOC og total karbon (TC) i det stabiliserte avfallet, se Figur 12. Figur 12 Innhold av total karbon, TC (venstre) og totalt organisk karbon (høyre) i innbundet avfall for perioden 2012- 2014 p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 30 Resultatene viser at verdiene for TOC ligger godt innenfor grenseverdien på 5%. Verdien for TC ligger betydelig høyere som følge av høyt innhold av uorganisk karbon (karbonat, CO32-) i avfallet. Utlekkingstester på avfallet viser at det skjer en utlekking av løst organisk materiale (se kapittel 4.5.3). Høy utlekking fra de stabiliserte massene skyldes høy pH i massene (pH 11-12). For både organiske miljøgifter og metaller øker mobiliteten med økt DOC innhold. Utlekking av DOC i både standardisert riste- og kolonnetest har en betydelig overskridelse av utlekkingskriterier for farlig avfallsdeponi. For å dokumentere innholdet av organiske komponenter i utlekkingsvannet ble det gjennomført en GC-MS-screening på eluatet fra ristetesten. Det ble påvist THC på ca. 2,5 mg/l og små mengder PAH-forbindelser (~5µg/l). I TCLP-testen, hvor avfallsmassen ristes med en organisk syre (gir høyt innhold av DOC), viser også en forhøyet utlekking av THC (se kap. 4.5.2). Det har ikke blitt påvist PCB i TCLP eluatet for perioden 2006-2008. Miljøteknikk Terrateam AS ønsker å motta og behandle uorganiske forurensede masser og uorganisk produksjonsavfall/farlig avfall der konsentrasjonen av organiske forbindelser ikke overskrider 6%. Som beskrevet ovenfor vil økt andel TOC-holdig materiale kunne redusere stabiliseringseffekten og gi øket mobilitet av metaller/organiske miljøgifter. Dagens mottaksnivå mht TOC vurderes som tilfredsstillende i forhold til mobilisering av miljøgifter. En økning i TOCnivå ut over det som mottas i dag vil kreve en ytterlige utredning. Innbinding av avfallstyper med høyt innhold av tungt nedbrytbart organisk karbon som kull, biokull, grafitt etc. vil imidlertid være positivt Enkelte avfallstyper som har lavt innhold av TOC, men høyt innhold av organisk miljøgifter som eksempelvis PCB (> 50 mg/kg, farlig avfall), vil sannsynligvis ikke ha negativ effekt på det innbundne produktet. Eksempel på dette er PCB-holdig puss og maling på betong. Dette er svært lite vannløselige organiske miljøgifter som bindes godt til partikler. 5 Hydrogeologisk vurdering og transportkarakterisering 5.1 Observasjoner og målinger – Inngangsparametere 5.1.1 I gruva I tidligere rapporter har Mofjellet Berghaller vært karakterisert som "tørr" (Noteby, 1993) eller "meget tørr" (Myrvang, 2014; se vedlegg B). Bergmassen rapporteres som tett og lite oppsprukket. Bergmassen rundt daggruva er en lys, granatførende glimmergneis hvor horisontale spenninger er ganske høye som betyr at selv om noen sprekker observeres, er de også antagelig sammenvokst. Dette gir en bergmasse med en sannsynlig lav hydraulisk konduktivitet, vurdert til å være omtrent 10-8 m/s (Noteby, 1993). En omfattende beskrivelse av lekkasjepunkter finnes i rapporten fra Noteby (1993). Kort oppsummert viser rapporten at innlekkasje skjer for det meste gjennom diamantborhuller i hengen hvor det drypper vann. Total infiltrasjon er vurdert å være omtrent 250 m3/d. Det er også målt større mengder (ca. 450m3/d), men det forklares ved stor nedbør de foregående dagene. Det indikerer imidlertid en betydelig kobling mellom overflate (og overflatevann) og gruva. I løpet av NGI sin feltbefaring ble det ikke observert tilsvarende innlekkasjehull. Det ble imidlertid notert at gruva var ganske tørr, men at det også var mye stående vann i grunnen og at det dryppet fra taket i noen områder nær inngangen. Observasjonene viser at selv om vanninntrenging i gruva er mye mindre enn ved andre gruver, er det uansett en del vann som infiltrer og som potensielt kan være i kontakt med avfallsmassene etter at gruva er ferdig fylt p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 31 med innbindingsmassene og pumpene stoppes. Foreliggende vurdering prøver derfor å dokumentere vannstrømning gjennom gruva under og etter driften, og å kvantifisere vannmengde som kan komme i kontakt med deponerte masser på sikt. 5.1.2 I fjellet I følge Noteby (1993) antas vannspeilet å være ca. 5-10 m under terrengoverflaten i området. Det finnes imidlertid ingen spesielle begrunnelser for denne antagelsen i rapporten. Vurdering synes uansett å være realistisk. Kartet over området viser mange små bekker som har opprinnelse i midten av skråningen som ble også observert ved befaring. Selv om det regnet under befaringen kan det indikere både en stor avrenning og en lav infiltrasjon, men også et høyt grunnvannsnivå. I tillegg finnes det mange tjern som fungerer som vannreservoarer rundt toppen av Mofjellet. Geologiske kart over Mofjellet (NGU) viser en komplisert geologisk struktur rundt gruva. Det er antatt at bergmassen i resten av fjellet ikke er betydelig mer oppsprukket enn i gruva. Basert på disse observasjonene er det i videre vurderinger forutsatt: • ekvivalent hydraulisk konduktivitet av bergmasse er konstant og uniform i hele området; • vannspeilet er konstant over året og ligger omtrent 10 m under terrengoverflaten. 5.1.3 Ved innbindingsanlegget To brønner (Brønn 1 og Brønn 2) ble installert ved innbindingsanlegget i 1993. Lokalisering av brønnene er vist på kart i vedlegg A. Begge to er installert i løsmasser/fyllmasser, relativt langt over fjell. Grunnvannsnivået viser en variasjon på +/- 1 m over året men ingen tydelig kobling mot årstidsklima. Brønnene synes å reagere ganske fort på nedbør og gir ingen informasjon om vannstrømning i eller fra bergmasse. Disse dataene er derfor brukt som indikasjon i forhold til grensebetingelser i de videre modellberegningene. 5.2 Vurderingsmetode Pga. mangel av presise data om sprekker og borehull som drypper (sprekkåpninger, lengder, antall, men også diameter på borehuller, lengde, orientering m.m.) ble bergmassen simulert som et homogent miljø, dvs. vannstrømningen simuleres ikke i hver sprekk men bergmassen antas å være et kontinuerlig miljø hvor de vanlige hydrogeologiske lovene gjelder. Simuleringer ble utført med hjelp av Seep/W (GeoStudio Int., 2014). Tre profiler ble simulert, der hvert profil krysser gruveaksen ortogonalt (Figur 13). Profil AA gir en bilde av vestgruva hvor det finnes tre ulike nivåer, som er mer eller mindre koblet til hverandre. Profil BB er representativt for midtre del av gruva, hvor det er to nivåer (nivå 2 og nivå 3). Profil CC gjengir den dypeste delen av Østgruva, hvor nivået 3 når 100 m dybde og hvor store områder er vannfylt. Modellene er konseptuelle og simulerer ikke nøyaktig de hydrogeologiske forholdene i gruva. Geometrien og inngangsparameterne er imidlertid representative så resultatene gir et godt bilde på de hydrogeologiske prosessene. Noen spesifikke simuleringer ble også utført for å ytterligere analysere det som skjer rundt diamantborhullene som er rapportert. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 32 Figur 13 Simulerte profiler og lokalisering i gruva 5.3 Nåværende situasjon og kalibrering av modeller Nåværende situasjon er at vannet som infiltrerer i gruva er pumpet ut. Total mengde av infiltrert vann er ikke nøyaktig målt men er antatt å være mellom 250 m3/d og 450 m3/d, avhengig av nedbør (Noteby, 1993). Numeriske simuleringer av nåværende situasjon viser ekvipotensiallinjer (vanntrykk) og strømningslinjer (vannstrømning) som er veldig lik vurderingen utført i Notebys rapport. Vanninntrenging er direkte proporsjonal med ekvivalent hydraulisk konduktivitet hos bergmassen. For å vurdere total vanninntrenging i gruva er vurdering av vanninntrenging i hver profil summert over hele lengden av gruva. Profil AA er omtrent representativ for en ca. 900 mlang seksjon av gruva, profil BB ca. 1900 m og profil CC ca. 600 m. Basert på disse resultatene er en delvis kalibrering av modellene utført (Figur 14). Den ekvivalent hydrauliske konduktiviteten av bergmassen ble derfor antatt å være mellom 1,5·10-9 m/s og 2,8·10-9 m/s. En gjennomsnittverdi på 2·10-9 m/s er brukt i modellene. Verdien er relativt lav og representativ for en tett bergmasse. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 33 Figur 14 Simulert vanninntrenging i gruva avhengig av ekvivalent hydraulisk konduktivitet hos bergmassen. Vanninntrenging er beregnet basert på tre representative profiler 5.4 Etter utfylling av gruva Etter avslutning vil gruva bli vannfylt, minst opp til kote +25 m og også muligens litt høyere om gruva blir stengt (basert på antakelsen om at grunnvannsspeilet ligger 10 m under overflaten). Akkurat hvor lang tid det vil ta for gruva å fylles er ikke mulig å vurdere. Det vil være avhengig av egenskapene til bergmassen og de deponerte massene, deres porøsitet, hydrauliske konduktivitet, kornstørrelse m.m. Åpninger i gruva (tuneller, ventilasjonssjakter etc.) som går opp i dagen skal tettes slik at det ikke foreligger noen kobling mellom gruve og terreng. En tilstrekkelig tetting av åpningene er viktig da disse kan fungere som drensveger for grunnvann etter at gruva fylles med vann. Ved tetting av gruverommene vil disse foreligge som lukkede bergrom med liten effekt på vannstrømingen i fjell, uavhengig av egenskapen til de deponerte massene. Avhengig av permeabiliteten til de deponerte massene blir vannstrømningen ganske ulik i et langtidsperspektiv. Resultater fra permeabilitetstester fra innbundne masser utført av Terrateam i perioden 1993-1995 viser store variasjoner og målte permeabiliteter varierer mellom 9·10-12 m/s og 6·10-6 m/s med et logaritmisk gjennomsnitt på 1·10-9 m/s (89 prøver). Dersom den hydrauliske konduktiviteten hos deponerte masser er tettere en bergmassen, vil vannet strømme først og fremst gjennom bergmassen og unngå deponerte masser. Desto tettere de deponerte massene er jo mindre blir strømningen gjennom det stabilisert avfallet. Omvendt, om deponerte masser er mer permeable, vil gruveområdet fungere som en slags kortslutning for vannet som vil samle seg i avfallet før det ledes til bergmassen rundt (Figur 15). I dette tilfellet kan vannet fanges opp rundt gruven over et større området og mer vann kommer i kontakt med deponerte masser. Tilfellene a) og b) i Figur 15 gjelder de meste ekstreme forholdene som kan forventes, men i praksis blir vannstrømningen sannsynligvis noe midt imellom. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 34 Figur 15 Strømlinjer i profil AA etter utfylling om hydraulisk konduktivitet av deponerte masser er (a) 10-11 m/s eller (b) 10-7 m/s. Rød sone viser vannstrømning som blir i kontakt med deponerte masser Basert på numeriske simuleringer med vurdering av hydraulisk konduktiviteter på bergmasse (ksat = 2·10-9 m/s) og av deponerte masser (ksat = 1·10-9 m/s) blir vannstrømning gjennom deponerte masser etter utfylling av gruva omtrent 6 m3/d. For å ta i betraktning usikkerheter rundt hydrauliske konduktiviteter er det utført en sensitivitet analyse (Figur 16). Resultatene viser en stor økning i vannstrømning når hydraulisk konduktivitet av både bergmasse og deponerte masser er høyere enn 10-8 m/s. Vannstrømning gjennom deponerte masser blir sannsynligvis <20 m3/d og antageligvis også <10 m3/d. Figur 16 Simulert vannstrømning (i m3/d) som kommer i kontakt med deponerte masser i hele gruva som funksjon av hydraulisk konduktivitet for deponerte masser og bergmasse 5.5 Sprekksystemer og lokale innlekkasjer Forrige simulering er en simplifisering og en konseptualisering av in situ forhold. I virkeligheten er vannstrømning konsentrert langs sprekker og borehull, som er vanskelig å simulere uten et nøyaktig kart over hver sprekk. For å illustrere konseptet av en sånn strømning ble en vannførende sprekk inkludert i modellen i profil AA (Figur 17). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 35 Figur 17 Strømlinjer i profil AA med en sprekk som krysser alle gruveganger, og etter oppfylling om hydraulisk konduktivitet av deponerte masser er (a) 10-11 m/s eller (b) 10-7 m/s. Rød sone viser vannstrømning som blir i kontakt med deponerte masser Resultatene viser ingen betydelig forskjell mellom modellene med og uten sprekk. Det betyr derfor at: 5.6 • modellene med hypotesen om at bergmassen er kontinuerlig er representative og realistiske; • oppfylling av gruva med deponimasser vil redusere betydelig vanninntrenging i gruva, uavhengig av størrelser av diamantborehull eller sprekker. Varierende grunnvannstand Basert på tidligere rapporter (Noteby, 1993) ble det antatt i de forrige modellene at grunnvannsspeilet var konstant og ligger ca. 10 m under overflaten. Det er også en mulighet for at gruva fører til en senkning av grunnvannsnivået. I de neste modellene er bare vanntrykk (grunnvannsnivå) på venstre og høyre side bestemt, overflaten er uten grensebetingelser. I dette tilfellet er grunnvannsspeilet betydelig senket, nesten til koten av gruva og vann kommer fra begge sider av gruva. Infiltrasjon er betydelig redusert. For å simulere en vanninntrenging mellom 250 og 450 m3/d i hele gruva må ekvivalent hydraulisk konduktivitet av bergmasse kalibres til mellom 2·10-9 m/s og 4·10-9 m/s. Med en ekvivalent hydraulisk konduktivitet på 2,8·10-9 m/s er simulert vannstrømning i gruva den samme som i de forrige modellene. Modellene uten bestemt grunnvannstand ble også utført for å simulere hydrauliske forhold etter gruva er utfylt (Figur 18). Mengden av vann som kommer i kontakt med deponerte masser følger den samme trenden som i de forrige modellene, men blir større når de deponerte massenes hydrauliske konduktivitet er høyere enn bergmassens. Tilsvarende blir vannstrømning i kontakt med deponerte masser mindre om deres hydrauliske konduktivitet er mindre enn bergmassens. For de mest sannsynlige verdiene for hydraulisk konduktivitet (dvs. mellom 2·10-9 og 4·10-6 m/s) er det ingen betydelig forskjell mellom de to modellene. Hovedkonklusjonen fra disse modellene er at resultatene er omtrent uavhengig av valget av modellen og tilnærmingen. Resultatene beskrevet tidligere er derfor sett som gyldige. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 36 Figur 18 Simulert vannstrømning (i m3/d) som kommer i kontakt med deponerte masser i hele gruva som funksjon av hydrauliske konduktivitet av massene og av valg av modell (med eller uten bestemt grunnvannsnivå) 5.7 Utslippsmengder fra deponiet på lang sikt For å vurdere potensiell utlekking fra innbundne masser på lang sikt (etter vannfylt tilstand), er det beregnet en fluks ut fra massene i kg/år. Beregningene er basert på en vannmengde på 6 m3/døgn. Konsentrasjoner i siste uttak (etter 32) døgn i monolittisk test (prøver som viste høyest utlekking: DP24-1, 40/13 og 49/13) og kolonnetest (første uttak, som normalt har høyeste konsentrasjon i utlekkingsforløpet) er brukt som beregningsgrunnlag. Dette er en konservativ antagelse. Resultatet av beregningene er vist i Tabell 12. Tabell 12 Beregnet fluks fra gruva på lang sikt (etter vannfylt tilstand) basert på konsentrasjoner målt i monolittisk test (eluat etter 32 døgn) og kolonnetest for prøve DP24-1 for metaller og prøve 40/13 og 49/13 (organiske forbindelser, høyeste konsentrasjon målt i en av prøvene). Cd Cu Cr Hg Ni Pb Zn <C10-C12 >C12-C16 >C15-C35 Sum PAH 16 Sum PCB 7 Basert på monolittisk test (prøve DP24-1) mg/l Flux (kg/år) <0,0014* 0,136 0,30 0,035 0,08 <0,005 0,05 0,11 0,009 0,02 0,03 0,07 0,27 0,59 0,74 1,62 0,72 1,58 0,0029 0,01 <0,0004 - Basert på kolonnetest (C0) mg/l Flux (kg/år) <0,02* 0,9 1,97 0,15 0,33 <0,0001 0,023 0,05 0,025 0,05 0,03 0,07 ** ** ** ** ** - *Deteksjonsgrense for målemetoden. **Det analyseres ikke for organiske forbindelser i kolonnetesten p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 37 I perioden 2001-2014 er det gjennomsnittlig pumpet ut en vannmengde til Mobekken på ca. 250 m3/døgn. Basert på våre simuleringer blir utlekket vannmengde etter at deponiet er vannfylt redusert med ca 40 ganger. Oppfylling av gruva med innbundet avfall som har en alkalisk utlekking (høy pH) vurderes å ha en positiv effekt på utlekking av surt gruvevann på lang sikt. Dette kan illustreres ved stabilitetsdiagrammene for Cd og Zn vist i Figur 19. Diagrammene viser at en pH-økning vil gi redusert løselighet av metaller (foreligger i fast form, gul farge i diagrammene). Figur 19 Stabilitetsdiagram for hhv Cd (venstre) og Zn (høyre) vs. pH. Gul farge viser hvor metallene foreligger i fast form og blå farge viser når metallene foreligger i løst form Spesielt vil dette kunne ha en positiv effekt på utlekking av Zn, som ihht vurderingene i kap. 6.3.2 viser at pumpevannet har høye konsentrasjoner og mengder av Zn i dag fra gruvevann. 6 Resipientkarakterisering 6.1 Vurdering i forhold til naturmangfoldloven Gruverommet er underjordisk, men selve behandlingsanlegget ligger utenfor gruveåpningen. Det er ikke registrert arter, verneområder, kulturlandskap eller friluftsområder som er i konflikt med området hvor behandlingsanlegget er lokalisert (kilde: naturbase.no). 6.2 Vurdering i forhold til Vannforskriften 6.2.1 Vannrammedirektivet Hovedmålet med Rammedirektivet for vann er å sikre god miljøtilstand (tilnærmet naturtilstand) i vassdrag, grunnvann og kystvann. Det skal være en helhetlig forvaltning av vann, og forvaltningen skal være samordnet over sektorgrenser. Miljømålene skal være konkrete og målbare. Vanndirektivet ble gjort gjeldene for EU-landene fra 22. desember 2000, og for EØS-området i 2008 (www.vannportalen.no). Rammedirektivet for vann er en overbygning over underliggende direktiver som har betydning p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 38 for vannforvaltningen, for eksempel avløpsdirektivet, grunnvannsdirektivet, drikkevannsdirektivet, badevannsdirektivet, prioriterte stoffer etc. Alt overflatevann skal i utgangspunktet ha både god kjemisk og god økologisk status, mens grunnvann skal nå god kjemisk status. Rammedirektivet for vann medfører etter vårt skjønn særlig streng forvaltning av grunnvannsressurser. Et vesentlig formål med vannrammedirektivet er å hindre forringelse av vannkvalitet samt å beskytte og forbedre tilstanden til vannøkosystemer og jordøkosystemer og våtmarksområder som er direkte avhengig av vannøkosystemer. Direktivet gir anledning til å fastlegge mindre ambisiøse mål for vannkvalitet enn såkalt "god tilstand" der dette målet er teknisk vanskelig å oppfylle eller at det krever svært store kostnader. For vannforekomster som ut fra nærmere angitte kriterier er pekt ut som sterkt modifisert, gjelder egne, tilpassede miljømål. Dette er vannforekomster som har så store naturinngrep (for eksempel vannkraft) at god status ikke kan nås. Dagens gjeldende grunnvannsdirektiv skal oppheves med virkning 13 år etter ikrafttredelsen av Rammedirektivet for vann. Grunnvannsdirektivet beskriver kriterier og metoder for vurdering av grunnvannets tilstand, bestemmelse av terskelverdier og tiltak for begrensning av forurensningstransport til grunnvann. Et sentralt tema er overvåking av grunnvannskvalitet for å identifisere ”stigende trender i konsentrasjonen av forurensende stoffer”. Vannrammedirektivet vil være sentralt i forbindelse med utslipp fra underjordisk deponi. 6.2.2 Informasjon om vannforekomsten Ranfjorden Ranfjorden er hovedresipient for alt vann som kommer fra Mofjellet Berghaller. Ranfjorden er en terskelfjord som strekker seg sørvest fra Mo og ut til Sandnessjøen. Ranfjorden har to hovedterskler. Den ene ligger ved Langnesodden på 280 m dyp, og en nord for Sandnessjøen på ca 100 m dyp. Det innerste bassenget, Nordrana, har et største dyp på 540 m, mens det ytre bassenget (Sørrana) har et dyp ned til 430 m. Hovedtilførselen av ferskvann til fjorden kommer fra Ranavassdraget i indre Ranfjorden som hel dominerer ferskvannstilførselen til fjordens indre del. Utførte hydrografiske undersøkelser og strømmålinger viser at ferskvannstilførselen skaper en markert vertikal sjiktning i vannsøylen og fører overflatevann ut av fjorden. Dette skaper en motstrøm i underliggende vannlag innover i fjorden. Vannutskiftingen og vertikal omblanding følger sesongutviklingen i terskelfjorder. I indre deler av Ranfjorden er mesteparten av strandlinjen langs Mo sentrum, fra Mjølan i nord til RIT-terminalen i sør, utfylt. Avrenning fra Mofjellet Berghaller drenerer ut i fjorden via Mobekken. Innholdet av tungmetaller og tjærestoffer i sjøbunnen er relativt høyt, og indre deler av Ranfjorden er belagt med kostholdsråd (FM Nordland, 2009). Et sammendrag av miljøstatusen for indre del av Ranfjorden, hentet fra databasen Vann-Nett, er gitt i Figur 20. Sammendraget gjelder området avgrenset med rødt og viser at økologisk tilstand er dårlig og kjemisk tilstand er vurdert til å ikke oppnå god tilstand innen år 2021. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 39 Figur 20 Sammendrag av miljøstatus for indre del av Ranfjorden (www.vann-nett.no) Det har i tillegg vært en rekke andre kilder til forurensning i Ranfjorden, blant annet: • • • • • • • • • • 6.2.3 Bedrifter i Mo Industripark (via Mobekken, Tverråga og hovedavløp) Norsk koksverk Norsk jernverk Rana Gruber Bulkterminalen Toraneskaia Kommunalt avløp Eka Chemicals BNN Åga Beskrivelse av resipient Mobekken Mobekken er resipient for pumpevannet fra Mofjellet Berghaller. Mobekken som opprinnelig gikk i Svortdalen, er lagt om langs foten av Mofjellet og overført til Mølndalen lenger vest. Bekken kommer fra Mofjellet og går i dag langs fjellsiden i ytterkant av industriparken de først 650 meterne. Bunnen av bekken er her tettet med membran for å unngå infiltrasjon til grunnen. Bekken renner videre i åpent, utettet løp ned til gruveåpningen fra Mofjellet Berghaller. Avløp fra gruvae pumpes ut i Mobekken. Mobekken renner videre i kulvert med utløp i Svortdalen vest for E6 og ut i Ranfjorden. Bekken samler opp avrenning fra de fleste deponier i Mo industripark via grunnvannet, i tillegg til pumpevann fra Mofjell gruver. Vannføringen i bekken varierer fra tilnærmet tørr til normalvariasjon mellom 300 og 500 m3/time. Det er også målt ekstremverdier opp til 3 600 m3/time. Bekken kjennetegnes av svært kort reaksjonstid i forhold til nedbørssituasjonen. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 40 6.3 Overvåking av vannkvalitet 6.3.1 Overvåking av Mobekken Mo Industripark utfører i dag overvåking av Mobekken. Overvåkingsprogrammet er pr i dag under revisjon for å møte krav i Vannforskriften og for også å inkludere økologisk status. I programmet inngår blant annet punkt MB8 og MB7 hhv før og etter påslipp av vann fra Mofjellet Berghaller, samt punkt MB1 som viser samlet påvirkning fra Mo Industripark og Mofjellet Berghaller før Mobekken renner videre mot Ranfjorden. Mobekken (MB1) kjennetegnes av høy pH og et markert forhøyet innhold av PAH, tungmetaller og salter av kalsium, kalium og natrium (FM Nordland, 2007). Overvåkingspunktene er vist på Figur 21. MB1 Utslipp fra Mofjellet Berghaller (pumpevann) MB7 MB8 Figur 21 Overvåkingspunkter i Mobekken I Tabell 13 er gjennomsnittskonsentrasjoner for 2013 vist for henholdsvis MB8, pumpevann fra Mofjellet Berghaller, MB7 og MB1 (Molab, 2014). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 41 Tabell 13 Resultater fra overvåking av MB8, Pumpevann fra Mofjellet Berghaller, MB7 og MB1 i 2013 (gjennomsnittskonsentrasjoner) (Molab, 2014) Parametre (mg/l) MB8 Pumpevann MB7 MB1 pH 7,90 6,71 9,00 10,30 Ledn.evne (mS/cm) 0,20 5,52 0,30 3,90 Sum PAH 0,00016 0,02437 0,0003 0,0012 Arsen 0,00009 0,00576 0,0002 0,004 Bly 0,0014 0,3743 0,0090 0,037 Kadmium 0,0001 0,07214 0,0002 0,003 Kobber 0,0020 0,4235 0,0030 0,016 Krom 0,0008 0,006645 0,0010 0,022 Nikkel 0,0004 0,02173 0,0004 0,0020 Sink 0,0190 32,7 0,1000 1,35 Kvikksølv 0,0050 0,0000153 0,0050 <0,006 Resultatene fra overvåkingen i 2013 viser at vannet oppstrøms (MB8) utslippet fra gruva er moderat belastet av metaller, sannsynligvis fra oppstrømsliggende deponier som drenerer til bekken. Etter påslipp av pumpevann fra gruva øker konsentrasjonen i Mobekken (punkt MB7) for en rekke av parameterne. Spesielt den høye konsentrasjonen av sink fra pumpevannet bidrar til en betydelig forringelse av vannkvaliteten i bekken. Dette er forurensning som stammer fra gruvedriften, og ikke deponiet (se kapittel nedenfor). Lengre ned i Mobekken forverres vannkvaliteten ytterligere. Dette skyldes flere kilder innenfor industripark området. 6.3.2 Overvåking av gruvevann (pumpevann) Miljøteknikk Terrateam AS har siden oppstarten i 1993 overvåket vannkvaliteten i gruvevann fra Mofjellet (pumpevann). Vannet prøvetas kvartalsvis. Dette er vann som har vært i kontakt med gruva og vannet pumpes direkte ut i Mobekken. Resultatene kan gi en indikasjon om endringer som følge av påvirkning fra deponerte avfallsmasser. Resultater for analyser av vannmengder og pH er vist i Figur 22 og analyser av Cd, Cu, Pb og Zn for perioden 2001-2014 er vist i Figur 23. (Data for perioden 1993-1999 er ikke vist). p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 42 Figur 22 Resultater fra overvåkingen av gruvevann (Pumpevann) fra Mofjellet Berghaller. Vannmengder (m3/døgn) og pH Målinger av vannmengder ut av gruva viser store variasjoner. Enkelte høye pH verdier (pH>8) indikerer påvirkning fra deponert avfall. Dette er imidlertid i perioder med liten vannføring. Figur 23 Resultater fra overvåkingen av gruvevann (Pumpevann) fra Mofjellet Berghaller Konsentrasjonene av både Cd, Cu, Pb og Zn har ligget på samme nivå som før oppstart av deponeringen (se også kapittel 3.5.2). En oversikt over mengde tungmetall pr år i 1993 og perioden 2010-2014 er vist i Figur 24. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 43 10000,0 1000,0 kg/år 100,0 10,0 1,0 0,1 Pb Cd Cu Cr Ni Zn PAH Tungmetaller 1993 2010 2011 2012 2013 Figur 24 Utslipp av tungmetaller fra gruva (pumpevann) i kg/år i 1993 og perioden 2010-1014 Resultatene viser at mengden utslipp av tungmetaller er på samme nivå i dag som i 1993. PAH er påvist i pumpevannet i 2008, 2010-2014 i lave konsentrasjoner. Det kan trolig ikke utelukkes at små mengder PAH i gruvevannet skyldes lokal påvirkning fra innbindingsmasse, men utslipp fra andre kilder som eksempelvis dieseldrevne kjøretøyer i gruva kan også være en kilde. For å få en mer detaljert oversikt over eventuell påvirkning av gruvevannet fra deponerte avfallsmasser ble det i juni 2014 tatt prøver fra ulike deler av gruva (Bunn, vann fra tak i overgruve og Pumpevann). Resultatene er vist i Tabell 14. Tabell 14 Resultater fra overvåking av vannkvalitet i gruva, juni 2014 Lokalitet pH Bunn, gruve Overgruve (tak) Pumpevann 6,4 5,2 6,2 Kond µS/cm 1250 220 4300 O2 % 75 27 Cd mg/l 0,044 0,005 0,222 Cu mg/l 0,001 0,186 0,082 Pb mg/l 0,011 0,289 0,005 Zn mg/l 53,5 1,19 77,7 Clmg/l 33 12 8000 SO42mg/l 554 18 8200 Resultatene viser samme tendens som tidligere prøver/overvåking at vannet i gruve er moderat til sterkt påvirket av sulfidoksideringen og mobiliseringen av metaller. Kloridkonsentrasjonen analysert i prøven "Pumpevann" er imidlertid svært forhøyet og indikerer påvirkning av deponert avfall. Det er påvist høy kloridutlekking fra avfallet som følge av innbinding av flyveaske (se kapittel 4.5.3). Det samme gjelder innholdet av sulfat, hvor geokjemisk modellering av pumpevannet indikerer at vannet er i likevekt med CaSO4 (gips). Det bør derfor kartlegges i hvor stor grad deponerte avfallsmasser står i kontakt med vann som pumpes ut av gruva, og vurdere behovet for eventuelle tiltak. Det er generelt ikke funnet toksisitetsdata som viser at sulfat i seg selv har negative effekter på vannlevende organismer i ferskvann eller sjøvann. Sjøvann har naturlig svært høyt innhold av p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 44 klorid. For resipienten Ranfjorden vurderes høyt innhold av sulfat og klorid å ikke å medføre negative toksiske effekter. Påvirkning av eventuelt utslipp av sulfat og klorid på vannkvaliteten og den økologiske situasjonen i Mobekken ansees som ubetydelig. Utslipp av sink fra andre kilder og høy pH vil være styrende for den økologiske situasjonen i bekken (se kapittel 6.3.1). 6.3.3 Overvåking av grunnvann Det er ikke grunnvannsuttak i området. Det er etablert 2 grunnvannsbrønner ved innbindingsanlegget, som beskrevet i kap. 3.5.2. Grunnvannsbrønnene har vært prøvetatt siden 1993. Resultatene av utvalgte tungmetaller i perioden 2001-2014 er vist i Figur 25 og Figur 26 hhv for brønn 1 og brønn 2. Figur 25 Konsentrasjoner av tungmetaller samt pH registrert i brønn 1 i perioden 2001-2014 p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 45 Figur 26 Konsentrasjoner av tungmetaller samt pH registrert i brønn 2 i perioden 2001-2014 Resultatene prøvetaking i 1993 er vist i Tabell 6 i kap. 3.5.3. Resultater fra perioden 1993-2000 er ikke vist her, men det resultatene viser stabile verdier i hele perioden fra 1993-2014. Det betyr at deponidriften synes ikke å påvirke konsentrasjonene i grunnvannet ved innbindingsanlegget. Brønnene er i tillegg til tungmetaller analysert for cyanid, PAH og PCB. Cyanid og PCB er ikke påvist i noen av brønnene. PAH er påvist med høyeste konsentrasjon på 2,3 mg/l i brønn 2 i 2003 og nest høyeste konsentrasjon på 0,0079 mg/l i 2014. I brønn 1 er høyeste konsentrasjon på 0,048 mg/l i 2014. Disse to brønnene gir bare en begrenset oversikt over grunnvannskvalitet og strømning. På sikt anbefales det derfor å revidere overvåkningsprogrammet, basert på flere brønner langs hele gruvesystemet og på ulike dybder. 7 Vurdering av mottakskriterier for deponert avfall Som beskrevet under kapittel 1.2 stiller avfallsforskriften en rekke krav til avfallet som skal deponeres i underjordiske deponier. Sammenholdes det innbundne avfallet som deponeres i Mofjellet Berghaller med disse kriteriene, ser man at avfallet oppfyller kravene i forskriften (Tabell 15). Tabell 15 Innbundet avfall sammenholdt med krav i avfallsforskriften Krav Ingen endring i volum Oppfylles kravet? JA Ingen reaksjoner som kan utgjøre en fare for driftssikkerheten og/eller svekke helheten i barrieren Avfallet skal ikke være biologisk nedbrytbart JA Avfallet skal ikke ha sterk lukt Ingen dannelse av giftig/eksplosiv gass. Avfallet skal ha tilstrekkelig stabilitet Selvantennelig avfall skal ikke deponeres. Avfallet skal ikke være flyktig JA JA Uidentifiserte blandinger av avfall skal ikke deponeres JA JA JA JA JA Kommentar Innbundet avfall forårsaker ingen reaksjoner som medfører volumendring. Det er kun behandlet (innbundet) avfall som deponeres i gruva. Liten risiko for denne type reaksjoner. Innbundet avfall har TOC verdier < 5% og høy pH. Dette gir lav risiko for biologisk nedbrytning av avfall. Innbundet avfall innehar ikke sterk lukt. Innbundet avfall danner ubetydelige mengder gass. Avfallet har tilfredsstillende geoteknisk stabilitet. Avfall som er selvantennelig mottas ikke ved anlegget. Andelen flyktig avfall som mottas er svært begrenset (kun Hg-avfall). Avfall som er flyktig behandles/innbindes før deponering, og under de rådende deponiforholdene vil omfanget av eventuelle flyktige forbindelser være marginalt. Alt avfall registreres og behandles etter fast prosedyre. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 46 Videre kan underjordiske deponier for farlig avfall kun ta imot avfall som oppfyller stedsspesifikke mottakskriterier som er fastsatt på bakgrunn av en miljørisikovurdering. Basert på resultater fra foreliggende miljørisikovurdering er ulike mottakskriterier vurdert for enkelte sentrale parametere/egenskaper: Innhold av organisk material (TOC) Kravet til innhold av organisk karbon (TOC) i ferdig innbundet masse/avfall i dagens tillatelse ligger på 5%, og kontroll av massene viser at innbundet avfall ligger godt innenfor denne grenseverdien. Utlekkingstester på avfallet viser at det skjer en utlekking av løst organisk materiale sannsynligvis på grunn av alkaliske forhold (pH 11-12). Utlekking av DOC i både standardisert riste- og kolonnetest har en betydelig overskridelse av utlekkingskriterier for farlig avfallsdeponi. For både organiske miljøgifter og metaller øker mobiliteten med økt DOC innhold. Dagens mottaksnivå mht TOC vurderes som tilfredsstillende i forhold til mobilisering av miljøgifter. En økning i TOC-nivå ut over det som mottas i dag vil kreve en ytterlige utredning. Mottak av avfallstyper med høyt innhold av tungt nedbrytbart organisk karbon som kull, biokull, grafitt etc. vil imidlertid være positivt. Videre vil enkelte avfallstyper som har lavt innhold av TOC, men høyt innhold av tungt nedbrytbare og lite mobile organiske miljøgifter som eksempelvis PCB kunne mottas og behandles. Utlekkingspotensiale: Miljøteknikk Terrateams tillatelse fra 2002 gir grenseverdier for utlekking ved bruk av TCLP utlekkingstest. Resultatene fra TCLP utlekkingstester viser at utlekkingen av innbundet avfall ligger under de grenseverdier som er satt. Bakgrunnen for disse grenseverdiene er imidlertid ikke kjent. Utlekkingstester i henhold til avfallsforskriften viser at utlekkingen i hovedsak ligger innenfor kriteriene for inert avfallsdeponi (As, Ba, Cu, Hg, Ni, Sb, Se, Zn) og ordinært avfall (F-, SO42-, Cr, Mo, Pb) for CEN-ristetest. For kolonnetesten ligger de fleste elementene lavere eller på nivå med kravet for inert avfallsdeponi. Både riste- og kolonnetest viser høy utlekking av DOC og klorid, med verdier som overskrider utlekkingskriteriene for farlig avfallsdeponi. Under drift er det normalt lite vann som skal komme i kontakt med deponerte masser, slik at mulighet for utlekking er marginal. Etter at driften har opphørt og gruva fylles med vann vil de deponerte massene være vannmettet. Resultater fra de hydrogeologiske simuleringene viser at en liten andel vann vil infiltrere massene. Basert på denne vannmengden og resultater fra utlekkingstestene er det beregnet framtidig forurensningsfluks. Beregningen viser at bidraget til resipienten vil være marginal. For videre testing av det innbundne materialet fra Miljøteknikk Terrateam AS vil det være fornuftig i tillegg til TCLP-testen, å inkludere utlekkingstestene i henhold til avfallsforskriften. Dette er tester som er innarbeidet i all deponivirksomhet i Norge, og gir grunnlag for å kunne sammenligne med etablerte utlekkingskriterier. Dersom samme fluksberegning som nevnt ovenfor, utføres med konsentrasjoner basert på utlekkingskriteriene for farlig avfallsdeponi (jf Tabell 10), vil en få mellom 20-30 ganger forhøyet fluks for Cr, Ni og Pb og 130 ganger for Cu og Zn sammenlignet med bruk av dagens resultater fra CEN- utlekkingstest. Selv om Mobekken og Ranfjorden i dag er resipienter med dårlig økologisk og kjemisk tilstand som følge av utslipp fra industri og sur avrenning fra tidligere gruvevirksomhet, bør ikke utslippet fra deponerte masser bidra negativt til dette bildet. Mottakskriterier med hensyn til utlekking bør derfor ikke overskride kriteriene for farlig avfallsdeponi. Unntaket er organisk materiale og klor, som ikke vurderes å utgjøre noen miljøeffekt på resipienten. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 47 Geokjemisk stabilitet: Gruvevannet i Mofjellet er påvirket av syredannende bergarter, og har til dels lav pH og forhøyede konsentrasjoner av metaller (spesielt Zn). Målt aciditet i dagens gruvevann er begrenset, men deponerte masser bør inneha et høyt syrenøytralisasjonspotensial for å hindre pH endring i massene. Dagens behandling/innbindingsprosess tilfredsstiller dette. Styrke, geoteknisk stabilitet: Dagens krav til styrke i innbundet materiale er satt til 0,5 MPa. Dette medfører en økt stabilitet i gruva. Berggrunnen i området er imidlertid av en slik karakter at selv om materialet skulle miste styrke over tid har dette liten betydning for den overordnede stabiliteten i området. Et videreføring av krav til styrke basert på funksjon mht. deponering anses imidlertid som fornuftig. Permeabilitet: Den hydrogeologiske vurderingen har vist at hydraulisk konduktiviteten av deponimasser har en stor betydning når det gjelder vannstrømning etter utfylling. For å redusere kontakt mellom grunnvann og deponerte masser så mye som mulig bør deponimasser være mindre permeable enn bergmassene. Pga. usikkerheter rundt den hydrauliske konduktiviteten hos bergmassen er det vanskelig å spesifisere et spesifikt krav. Basert på tidligere målinger av permeabilitet vurderes de nåværende prosessene å være bra nok for å nå en gjennomsnittlig permeabilitet på omtrent 10-9 m/s, som er mindre enn den vurderte hydrauliske konduktiviteten hos bergmassen. Ved større endring i innbindingsprosessen må permeabiliteten dokumenteres. 8 Konklusjon NGI fått i oppdrag av Miljøteknikk Terrateam AS å utarbeide en stedsspesifikk miljørisikovurdering for deponering av farlig avfall i Mofjellet Berghaller som grunnlag for søknad til Miljødirektoratet. Den utførte miljørisikovurderingen inneholder en vurdering av følgende: 1. 2. 3. 4. 5. Avfallet Gruva Transportveger Effekt Vurdering av mottakskriterier Arbeidet har følgende konklusjoner: 1. Avfallet Totalt er det deponert ca. 508 580 tonn (ca. 355 800 m3) avfall i Mofjellet siden oppstarten i 1993. Dette utgjør ca. 34% av anslått totalt volum for deponering (1,05 mill m3). Dagens konsesjon for mottak av avfall ligger på 70 000 tonn per år. I hovedsak er dette farlig avfall med noe mindre mengder ordinært avfall. Alt avfall som deponeres i gruva stabiliseres ved hjelp av sement (innbinding). Utlekking fra avfallet er målt med TCLP-tester, CEN-tester og monolittisk test. Testene viser at utlekking av metaller ligger innenfor nåværende grenseverdier for TCLP-teste. CEN-test viser at utlekkingen i hovedsak ligger innenfor grenseverdiene for inert og/eller ordinært avfallsdeponi. Utlekkingen av DOC og klorid overskrider grenseverdiene for farlig avfallsdeponi. For videre p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 48 testing av det innbundne materialet bør utlekkingstestene i henhold til avfallsforskriften inkluderes. Samtidig vil det være fornuftig å videreføre TCLP-testen på grunn av sammenligning med historiske data. 2. Gruva Mofjellet Berghaller er en tørr gruve med få sprekker. Bergmassen er vurdert til å ha lav hydraulisk konduktivitet (mindre enn 10-8 m/s). Etter hvert som brytningsrommene fylles med deponimasse vil muligheten for innrasning avta sterkt. Gruva anses som en geoteknisk stabil gruve. Det antas videre at et eventuelt jordskjelv ikke vil medføre alvorlige skader i gruva med konsekvenser for overflaten av Mofjellet. 3. Transportvurdering Den hydrogeologiske vurderingen viser at vannstrømning i gruva er lav og konsentrert rundt noen spesifikke punkter. Nåværende lekkasje fra gruva (pumpet vann) er omtrent 250 m3/d, men etter gruven blir utfylt og vannmettet (på sikt) vil mengden av vann i kontakt med avfall i gruven reduseres ca. 40 ganger. Det bør gjøres en gjennomgang av dagens overvåkingsprogram både når det gjelder prøvetakingspunkter, behov for nye grunnvannsbrønner og kjemiske parametere. 4. Effekt Analyser av totalinnhold i gruvematerialet viser at det foreligger høye metallkonsentrasjoner av både Zn, Cu, Pb og Cd i Mofjellet. Oksidering av sulfidene medfører frigjøring av disse metallene, og det har blitt målt svært høye konsentrasjoner i vann fra gruva før deponeringen startet. Grunnvann i området har også blitt sterkt påvirket av gruveaktiviteten. Overvåking av pumpevann fra gruva og grunnvann viser at konsentrasjonene av metaller ligger på nivå med før deponeringen startet. Kloridkonsentrasjonen i pumpevann er imidlertid forhøyet og indikerer påvirkning av deponert avfall. Det er påvist høy kloridutlekking fra avfallet som følge av innbinding av flyveaske. Det samme gjelder innholdet av sulfat. For resipienten Ranfjorden vurderes høyt innhold av sulfat og klorid å ikke å medføre negative toksiske effekter. Det bør kartlegges i hvor stor grad deponerte avfallsmasser står i kontakt med vann som pumpes ut av gruva, og vurdere behovet for eventuelle tiltak. Spor av PAH både i pumpevannet og grunnvannet kan skyldes innbindingsmassene men også andre eksterne kilder som for eksempel dieseldrevne kjøretøy. Oppfylling av gruva med innbundet avfall som gir en utlekking med høy pH vurderes å ha en positiv effekt på utlekking av surt gruvevann på lang sikt, ved at konsentrasjonene og mengdene reduseres. 5. Vurdering av mottakskriterier Mottakskriterier med hensyn til utlekking bør ikke overskride kriteriene for farlig avfallsdeponi gitt i avfallsforskriften. Unntaket er løst organisk materiale (DOC) og klor, som ikke vurderes å utgjøre noen miljøeffekt på resipienten. En økt andel TOC-holdig materiale vil kunne redusere stabiliseringseffekten og gi økt mobilitet av metaller/organiske miljøgifter. En generell økning i TOC innholdet anbefales derfor ikke. Innbinding av avfallstyper med høyt innhold av tungt nedbrytbart organisk karbon som kull, biokull, grafitt etc. vil imidlertid være positivt. Enkelte avfallstyper som har lavt innhold av TOC, men høyt innhold av tungt nedbrytbare og lite mobile organiske miljøgifter som eksempelvis PCB vil kunne mottas og behandles. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 49 Deponerte masser bør inneha et høyt syrenøytralisasjonspotensial for å hindre pH endring i massene. Permeabiliteten i stabiliserte masser bør være på nivå med eller lavere enn bergmassen rundt for å redusere kontakt mellom vann og deponert masse på lang sikt. Dagens behandling/ innbindingsprosess tilfredsstiller begge disse kravene. Permeabiliteten av innbundet materiale bør imidlertid dokumenteres ved større endring i innbindingsprosessen.En videreføring av krav til styrke basert på funksjon mht. deponering anses som fornuftig. 9 Referanser Astrup, T. (2008) Management of APC residues from W-T-E plants. An overview of management options and treatment methods. Rapport fra ISWA-WG Thermal Treatment of Waste. Bergverksarkivet BA 1073:Pro Memoria, Bergmester Rieber, 1939. Brev fra SFT til Bergverksselskapet Nord Norge, 3. juni 1987. Brev fra Bergmesteren i Nordland distrikt til SFT, 24.11.87. FM Nordland, 2007 ISBN 82-92558-29-2 Fylkesmannen i Nordland Rapport nr. 03-2007 FM Nordland (2009) Forvaltningsplan for vannregion Nordland for planperioden 2010 – 2015. Fylkesmannen i Nordland, 29. oktober 2009. https://snl.no/sfaleritt http://no.wikipedia.org/wiki/Kadmium Molab (2014) Overvåking i mo Industripark. Årsrapport 2013. NGU (2013) NGU rapport nr 2013.048 The Mofjell project, side 70. NGU-faktaark, malmdatabasen: Forekomst 1833-076 Mofjellet. Nordic Council of Ministers (2006) Development of criteria for acceptance of monolithic waste at landfills. TemaNord rapport 2006:555. Copenhagen. Nordic Council of Ministers (2009) Acid neutralization capacity of waste – specification of requirements stated in landfill regulations. TemaNord rapport 2009:580, Chopenhagen. Noteby (1993) Rapport 45325/2: Mofjellet berghaller A/S. Hydrogeologiske undersøkelser Mofjellet gruber. Del 1: Inne i gruva. 9. mars 1993. Noteby (1993) Rapport 45325/3: Mofjellet berghaller A/S. Hydrogeologiske undersøkelser Mofjellet gruber. Del 2: Ved innbindingsanlegget. 9. august 1993. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Side: 50 Sundvor, R. (1993) Rehabilitering av koksverkstomta. Sammenligning av Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) og dynamisk utlakingsmetode. Prosjektnr 93206. 10. desember 1993. Østlandskonsult AS O. NR. 503.028. Utredning om: Utbygging av et behandlingsanlegg for spesialavfall i Rana. Miljø- og risikoforhold (Delrapport nr. 13) Østlandskonsult AS (1988) Analyserapport for vannprøver fra Mofjellet Grube November 1988. p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\20140308_01-r_rev1.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Vedlegg A, side: 1 Vedlegg A OMRÅDEKART SOM VISER GRUNNVANNSBRØNNER p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\vedlegg a_front.docx Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Vedlegg B, side: 1 Vedlegg B SIGMA H - NOTAT p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\vedlegg b_front.docx 1 NOTAT vedrørende bergmekaniske forhold og befaring i Mofjellet gruve 1. Beliggenhet og geologi Figur 1 viser beliggenheten av gruva i Mofjellet, like sør for bebyggelsen i Mo. Figur 1: Beliggenhet av Mofjellet gruve. Historisk har det vært drevet gruvedrift i Mofjellet siden slutten av 1800-tallet, men de delene av gruva som i dag brukes som deponi er i det alt vesentlige drevet ut i perioden 1971 – 1987. Hovedadkomsten til gruva skjer via den såkalte bilstollen som er omtrent 3 km lang, se figur 1. Den en drevet med stup nedover på ca. 4-5 grader. I forbindelse med planene om å bruke gruverommene til deponi utførte NOTEBY (Norsk Teknisk Byggekontroll, i dag en del av Multiconsult), på oppdrag av Mofjellet Berghaller A/S i 1990 en grundig ingeniørgeologisk vurdering av gruva. Dette er presentert i rapporten ”Avfallsdeponering i Mofjellet Gruber” av 28. mai 1990. Dette gir en god bergteknisk beskrivelse av gruva. Jeg tar derfor bare med en forkortet versjon av den i denne rapporten. Forekomsten består av tre parallelle langstrakte, såkalte malmlinser som ligger over hverandre med en innbyrdes avstand på opp til ca. 30 m. Disse kalles Linse 1 (øverst), Linse 2 og Linse 3. Linsene har en bredde på 20 – 70 m og en tykkelse på ca. 3 – 4 m. Linsene er drevet ut i en lengde på ca. 3 km i Ø-V retning. Malmlinsene ligger i lyse, granatførende glimmergneiser med ca. Ø –V strøk og med fall 10 -30 grader mot sør. Den vertikale bergoverdekningen over malmene ligger ca. mellom 200 og 300 m. 2 Malmmineralene er sinkblende ZnS, blyglans PbS, kobberkis CuFeS og svovelkis FeS2, dvs. sulfider. Metallgehaltene har i gjennomsnitt vært 3,5% Zn, 0,85% Pb og 0,30% Cu. Det finnes ikke forkastninger eller svakhetssoner av betydning i gruveområdet. Generelt er gruva meget tørr. Bilstollen er drevet fra dagen med skjæring gjennom Linse 2 og ned til Linse 3 i den delen av gruva som går under navnet Østgruva. Hittil har all deponering foregått i Østgruva og øvre del av Vestgruva. Vestgruva er delvis vannfylt og har vanskelig adkomst, men kan være et framtidig alternativ. Brytningen har for en stor del vært såkalt rom og pilar-brytning. Malmlinsene er fulgt med stoller og malmen er tatt ut i 3- 6 m høye rom. I brytningrommene settes det igjen malmpilarer i et mer eller mindre regelmessig mønster for å støtte opp taket. Figur 2 viser et utsnitt av et brytningsrom i Linse 2. Figur 2: Utsnitt av rom og pilar-område i Linse 2. Malmgrenser til høyre og venstre 3 Enkelte deler av forekomsten er drevet med såkalt langhullsboring, som er driving mellom to nivåer av gruva med sprengning via lange borhull. Dette gir brytningsrom uten bergsikring/bolting, og hvor utlasting av malmen skjedde med fjernstyrte lastemaskiner. Gruva ventileres via to borede sjakter fra dagen og via bilstollen. Generelt konkluderer NOTEBY med at store deler av gruva er egnet som deponi forutsatt supplerende bergsikringstiltak (bergbolting) der dette er nødvendig. 2. Bergmekaniske undersøkelser NOTEBY-rapporten nevner ikke at det i 1976 ble utført en omfattende bergmekanisk undersøkelse i gruva av daværende Institutt for gruvedrift ved NTH (Nå en del av Institutt for geologi og bergteknikk ved NTNU) med undertegnede som prosjektleder. Undersøkelsen er beskrevet i ”Rapport vedrørende bergtrykksmålinger ved Mofjellet grube 6/1-13/1-1976”. Bakgrunnen for undersøkelsen var at en på dette tidspunktet hadde problemer med stabiliteten av pilarene i noen brytningsrom med tilløp til kollaps av to små pilarer. Måleprogrammet besto av to deler: 1. Måling av belastning på utvalgte pilarer 2. Måling av det opprinnelige bergspenningsmønsteret med vertikale og horisontale spenninger. I forbindelse med dette ble det utført laboratorieundersøkelser for å bestemme malmen og sidebergets mekaniske egenskaper , se tabell 1. Tabell 1: Mekaniske egenskaper av bergarter fra Mofjellet Gruve Bergart Malm Linse 2 Malm Linse 2 Malm Linse 2 Malm Linse 3 Gneis Sideberg E-modul GPa 44 24 23 21 24 Poissons forhold 0,10 0,12 0,11 0,10 0,10 Trykkfasthet MPa 82 72 42 45 81 Generelt viser undersøkelsen at malm og sideberg har relativt lav trykkstyrke. Det ble også kjørt såkalte krypeforsøk på malm ved å belaste kjerneprøvene med en belastning nær prøvens trykkfasthet. Dette gir en indikasjon på mulig tidsavhengig 4 deformasjon av berget som kan gi brudd etter kortere eller lengre tid. Enkelte prøver viste betydelig krypning, noe som indikerer at brudd i pilarer kan oppstå over tid. Pilarmålingene viste at to av pilarene hadde en sikkerhetsfaktor mindre enn 1, noe som indikerte at pilaren var i en bruddtilstand. Ut fra dette ble det anbefalt at en enten måtte gjennomføre omfattende bergsikring/bolting av pilarene eller øke dimensjonene. I en senere ”Rapport vedrørende befaring i Mofjellet Grube 29/31978” ble det i tillegg gitt anbefaling om å orientere pilarene normalt på lagdelingen i stedet for vertikalt. Måling av det opprinnelige bergspenningsmønsteret viste at den største spenningskomponenten er flattliggende med en størrelse på12 MPa og med orientering omtrent normalt på malmens strøkretning. Den nest største spenningskomponenten er også flattliggende med størrelse 7 MPa og orientert langs malmens strøkretning. Den minste spenningskomponenten er steiltstående og tilsvarer vekten av de overliggende masse på aktuelle dyp. Målingene viser at spenningsbildet domineres av geologisk betingede krefter og ikke bare tyngdekraften. Dette er i overensstemmelse med målinger utført ved Rana Gruber og Bleikvassli Gruber som ligger i samme type bergarter i samme region, hvor også spenningsbildet domineres av høye, flattliggende spenninger. 3. Befaring 7.oktober 2014 Etter forslag NGI foretok undertegnede en befaring i gruva den 7.oktober 2014. Befaringen ble foretatt sammen med daglig leder Grete Henriksen, driftssjef Ernst Gjesbakk og HMS-leder /laboratorieansvarlig Anne Skotnes fra Miljøteknikk Terrateam AS. Det ble først gitt en orientering om bedriften og litt om prosessen. Massene som deponeres i gruva støpes monolittisk i form av en betonglignende masse. I konsesjonskravene står det at trykkfasthet av massen skal være minst 0,5 MPa etter 28 dagers herding. I følge laboratorieansvarlig Anne Skotnes ligger trykkfastheten som regel over 1 MPa og ofte over 2 MPa, som er det meste som kan måles med det utstyret bedriften har. Massen fraktes inn i gruva med dumpere. Konsistensen varier etter bruken. Halvtørr/jordfuktig masse brukes for å tette åpninger mellom deponiområdet og bilstollen, mens flytende masse brukes for selve oppfyllingen. Forekomsten har et fall på mellom 10 og 30◦ mot sør. Massene tippes oftest fra et overliggende nivå og flyter ned mot bilstollen, hvor åpningene mot brytningsrommene er tettet. Befaringen ble foretatt med bil fra dagen ned til nederste tilgjengelige nivå i bilstollen. Taket i stollen er godt sikret med bolter av gammel og ny dato. Mange steder ble det observert såkalt spraking i taket. Dette er brudd i berget på grunn av effekten av høye 5 horisontale spenninger på tvers av stollen. Som nevnt i avsnittet over, viste bergspenningsmålingene i 1976 nettopp dette. Dette gir en oppkonsentrasjon av trykket i taket, noe som kan gi brudd slik som observert. Figur 2 viser et foto av taket i bilstollen: Figur 2: Spraking i taket av bilstollen. Taket er sikret med gamle (rustne) og nyere bolter (galvaniserte) I følge driftssjef Gjesbakk kontrolleres taket regelmessig og rensking og ny bolting utføres om nødvendig. Før nye driftsområder tas i bruk utføres grundig rensk og bolting. Det brukes forspente, galvaniserte bolter med lengde 2,0 eller 3,0 m. Årlig settes det 500- 1000 bolter. Åpningene mellom stollen og brytningsrommene tettes med jordfuktig masse. Figur 3 viser et eksempel på dette: Figur 3: Åpning mot brytningsrom tettet med masse. Meget god kontakt mellom berg og masse. Legg merke til tett bolting av taket, delvis med bånd mellom boltene. 6 Under befaringen ble mange slike åpninger inspisert og alle viste meget god kontakt mellom berg og masse. I tillegg til tetting vil massene være god støtte for pilarene, noe som generelt vil gi økt stabilitet i området. Noen steder er pilarer boltet med horisontale bolter for å holde løse blokker på plass som vist på figur 4: Figur 4: Bolting av pilarvegg med horisontal bolt. Legg også merke til tett bolting av taket i bakgrunnen Fra et gruveteknisk synspunkt synes den aktiviteten som drives å være gjort på en arbeidsmiljømessig sikker måte. De utførte bergsikringstiltak er gjennomført på en faglig forsvarlig måte, og det føres kontinuerlig kontroll av forholdene. Gruva inspiseres også jevnlig av Direktoratet for Mineralforvaltning (Dirmin, tidligere Bergmesteren). 4. Generell vurdering av stabiliteten i gruveområdet Som nevnt ovenfor skjedde det for mange år siden kollaps av to malmpilarer i gruveområdet. Dette er imidlertid i et meget begrenset område. De høye, horisontale bergspenningene på tvers av malmens strøk/lengderetning vil i denne sammenheng være svært gunstig, i det de vil presse berget i taket i brytningsrommene sammen og forhindre store innrasninger. Tykkelsen av malmkroppene er dessuten for det meste bare 3 – 5 m. Med en bergoverdekning på 200-300 m utelukker dette at en eventuell innrasning vil spre seg til overflaten på Mofjellet. Etter hvert som brytningsrommene fylles med deponimasse vil videre muligheten for innrasning avta sterkt. 7 5. Jordskjelvrisiko Generelt er jordskjelvaktiviteten større i Nordland enn i resten av landet, og Ranaområdet med kyststrøkene utenfor skiller seg spesielt ut. Her skjedde det største jordskjelvet som er registrert i historisk tid i Skandinavia i 1819. Det er beskrevet at grunnmurer og skorsteiner raste sammen, og at folk hadde problemer med å holde seg oppreist. Det utløste flere leir- og fjellskred, og det ble rapportert om en liten tsunami i fjorden. Etterberegninger på grunnlag av beskrivelsen viser at skjelvet hadde en styrke på 5,8 på Richters skala. Det er klart at det ikke kan utelukkes at et tilsvarende skjelv kan skje. Generelt er det slik at jordskjelv påvirker underjordsanlegg lite i forhold til installasjoner på overflaten. Eksempelvis ga det enorme jordskjelvet i Chile i 2010 med styrke 8,8 ingen skader i underjordsgruver omtrent 100 km unna episenteret. Dette har sammenheng med at rystelsene vil være sterkest på overflaten der en har ”fri flate”. Ellers regnes jordskjelv lavere enn Richter 5 normalt ikke å medføre store skader. I Mofjellet finnes ingen aktive forkastninger eller knusningssoner som kunne ha medført forskyvninger i forbindelse med jordskjelv. Det antas derfor at et eventuelt jordskjelv ikke vil medføre alvorlige skader i gruva med konsekvenser for overflaten av Mofjellet. En eventuell kostbar numerisk modellering for å kunne dokumentere dette anses unødvendig og urealistisk. Til orientering følger vedlagt en historisk oversikt over jordskjelv i Norge med styrke 5 eller høyere (utarbeidet av professor Hilmar Bungum, tidligere NORSAR). Vedlagt følger også en beskrivelse av gruvedriften i Mofjellet hentet fra ”Bergverk 1975”, 75 års jubileumsskrift for Bergverkenes Landssammenslutning. Melhus 30.oktober 2014 Arne Myrvang (sign) Professor emeritus 8 9 10 11 12 13 14 Dokumentnr.: 20140308-01-R Dato: 2015-05-20 Rev.nr.: 1 Vedlegg C, side: 1 Vedlegg C RESULTATER FRA MONOLITTISK UTLEKKINGSTEST p:\2014\03\20140308\leveransedokumenter\rapport\revidert rapport mai 2015\vedlegg c_front.docx Vedlegg C Dynamisk utlaking (mg/m2/døgn) Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Miljørisikovurdering – Underjordisk deponering av farlig avfall i Mofjellet Berghaller Dokumentnr./Document No. 20140308-01-R Dokumenttype/Type of document Distribusjon/Distribution Rapport / Report Begrenset/Limited Dato/Date 2015-01-06 Rev.nr.&dato/Rev.No.&date 1 2015.05.20 Oppdragsgiver/Client Miljøteknikk Terrateam AS Emneord/Keywords Stedfesting/Geographical information Land, fylke/Country Nordland Havområde/Offshore area Kommune/Municipality Rana Feltnavn/Field name Sted/Location Mofjellet Sted/Location Kartblad/Map Felt, blokknr./Field, Block No. UTM-koordinater/UTM-coordinates UTM32 Ø730935, N7363295 Dokumentkontroll/Document control Kvalitetssikring i henhold til/Quality assurance according to NS-EN ISO9001 Rev/ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll av/ Self review by: Sidemannskontroll av/ Colleague review by: 0 Originaldokument 2015-01-06 2015-01-06 Marianne Kvennås Gudny Okkenhaug 1 Inkludert tilbakemeldinger fra Miljødirektoratet 2015-05-18 2015-05-19 Gudny Okkenhaug Marianne Kvennås Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Mal rev. dato: 2015-01-01, rev.nr 0 Uavhengig kontroll av/ Independent review by: Tverrfaglig kontroll av/ Interdisciplinary review by: Dato/Date Prosjektleder/Project Manager 20. mai 2015 Marianne Kvennås Skj.nr. 043