Från schaktmassa till ballastprodukt: Om möjligheten att uppgradera schaktmassor med våtsiktning

Från schaktmassa till ballastprodukt

Om möjligheten att uppgradera schaktmassor med våtsiktning

Alissa Afzelius

Civilingenjör, Naturresursteknik

2020

Luleå tekniska universitet

i

Förord

Den här rapporten är ett examensarbete omfattande 30 högskolepoäng och som utfördes vårterminen 2020 i Stockholm. Arbetet är den avslutande delen för min civilingenjörsutbildning inom Naturresursteknik på Luleå tekniska universitet. Det har varit en utmanande resa och stundtals har det både känts tufft och ensamt. Men ser jag tillbaka till starten på projektet är jag stolt över mig själv då jag lärt mig otroligt mycket inom ett ämne som för mig var nytt.

Jag vill tacka mina handledare Tobias Robinsson från Ecoloop samt Christian Maurice från Luleå tekniska universitet för intressanta diskussioner och bra vägledning. Ni har gett värdefulla inputs till arbetet och samtidigt utmanade mitt kritiska tänkande och slutsatsförmåga, tack!

Vidare vill jag tacka övriga anställda på Ecoloop som, förutom att få en att känna sig väldigt välkommen, bistått med hjälp så fort man frågat.

Jag vill också tacka alla intervjurespondenter för er tid och entusiasm i ämnet. Ett stort tack till Martin Walfridsson och övriga vid behandlingsanläggningen för det givande platsbesöket och er hjälp med frågor kring våtsiktsprocessen.

Slutligen vill jag tacka min klass som gjorde studietiden till en härlig upplevelse och till min familj som alltid stöttar och tror på mig, utan er hade det här inte varit möjligt!

Stockholm, maj 2020 Alissa Afzelius

ii

Sammanfattning

Byggsektorn är den bransch (exklusive gruvnäringen) som står för störst andel uppkommen avfall i Sverige, framförallt i form av schaktmassor.

Marknaden för återvunna schaktmassor är idag begränsat, dels på grund av otydlig lagstiftning kring återvinning, dels på grund av massornas varierande innehåll. Uppgrävda överskottsmassor från gamla industrimarker kan innebära förhöjda föroreningshalter vilket leder till dyra behandlingar för köpare. Det är heller inte lika lätt att styra den geotekniska kvaliteten hos produkten när råvaran varierar i sammansättning. Vidare kommer produkter av återvunnet ursprung troligtvis vara utsatta för hårdare kontroller än produkter framtagna av jungfruligt material. Den större risken, tillsammans med få incitament att prioritera återvunna material i byggen försvårar säljbarheten.

Syftet med det här examensarbetet har varit att undersöka ifall schaktmassor kan uppgraderas till högkvalitativa konstruktions- eller anläggningsprodukter som efterfrågas av marknaden. Swerocks våtsiktsanläggning i Malmö användes som studieobjekt och undersökningen begränsades till två fraktioner, sand i storlek 0–4 mm och grus i storlek 4–16 mm.

Arbetet har utförts genom litteraturstudie, intervjuer samt analysering av provresultat, där tre forskningsfrågor kring användning, kravbild och kvalitet har legat som grund för undersökningarna.

Resultatet visar att flera aktörer ställer sig positiva till ökad användning av återvunna ballastprodukter så länge dess kvalitet kan säkerställas, främst med avseende på innehållet av föroreningar. Ett stort hinder är den befintliga avfallslagstiftningen och dess avsaknad av tydliga kriterier för när avfallet kan omklassas till produkt.

Det finns användningsområden som lämpar sig bättre för ett schaktmaterial av varierande ursprung, där de geotekniska materialkraven är färre. Studien visade att uppgraderat material kan uppfylla krav för utvalda applikationer inom fyllning och dränering enligt AMA Anläggning 17. Främsta krav där är på kornstorleksfördelning och sortering, vilket våtsikten klarar bra. Däremot gör AMA:s nuvarande materialtypsindelning att återvunna material förbises. Detta trots att de kan ha motsvarande egenskaper likt de efterfrågade materialtyperna. Vidare omfattas både fyllnad- och dränerandematerial av ballaststandard SS-EN 132 42 vilket gör att produkterna måste prestandadeklareras och CE-märkas enligt lag. Trots byggproduktskravet är detta något som ofta förbises hos både köpare och producenter. Gällande de kemiska innehållet hos det våtsiktade materialet visade den här studien på stor spridning samt föroreningshalter överstigande haltnivåer för MRR för PAH, koppar, bly och oljor i både sand och grus. En trend av ökande föroreningshalter i produkter i samband med att mer förorenat material togs in för behandling kunde även anas. Sammantaget innebär det en minskad säljbarhet av materialet trots att det uppfyllde krav enligt AMA 17. Antingen behöver fler behandlingssteg tilläggas, med ökade produktionskostnader som följd, eller mer restriktivt urval av vilka massor som tas in för behandling

Nyckelord: Våtsikt, Schaktmassor, Återvinning, Föroreningar, AMA Anläggning 17, End-of-Waste,

iii

Abstract

The construction sector (excluding mining) generates the largest proportion of waste in Sweden, primarily this waste is excavated soil.

The market for recycled excess masses is limited due to unclear legislation and varied content of pollutants in the excavated soil. Excavated excess masses from old industrial areas can lead to increased levels of pollution and costly remediations for buyers. Furthermore, it is difficult to control the geotechnical quality of the product when the origin of the raw material varies. Also, products of recycled origin will probably be subject to tougher controls than those of more natural origin.

The aim of this thesis has been to investigate if it is possible to upgrade excavated masses to high quality construction materials. A wet sieving facility has been studied and the focus has been on two upgraded fractions, sand 0-4 mm and gravel 4-16 mm.

The work has been carried out through a literature study, interviews and analysis of test results. Three research questions regarding use, legalisation and quality of upgraded material have been the base for the study.

The result showed that many contributors from the industry are in favour of increased use of recycled construction material as long its quality can be garanted, mainly with regard to the content of pollutants. A major obstacle is the existing waste legislation and its lack of strict criteria for when the waste can be reclassified as a product (the end of waste critera).

The study showed that upgraded material can meet the requirements of selected applications of filling and drainage according to AMA. Main requirements were grain size distribution and grading, which wet sieving as method succeed with. However, AMA's current classification system for soil and rock materials leads to rejection of recycled materials.

Regarding the chemical content of the material, the analyse result showed great variation and levels of PAH, copper, lead and oils. They exceeded the guideline values for a recycled material to be used as a construction material without being further reported to environmental authorities. A trend of higher contamination in upgraded material as a result of more contaminated excavated soil being treated could also be seen.

All in all, it makes the material hard to sell even though it met the material requirements for filling and drainage. Either more treatment steps will have to be added to the wet sieve to reduce the pollutant content, or a more restrictive selection of which excavated masses should be treated at the wet sieving plant

Keywords: Wet sieving, Excavated soil, Recycling, Pollutions, AMA Anläggning 17, End-of-Waste,

iv

Ordlista

Byggprodukt – Till byggprodukter räknas de föremål som tillverkas och säljs för att långvarigt användas i ett byggnadsverk och som påverkar dess prestanda.

IFA och FA – Icke farligt avfall och Farligt avfall är klassningar som används för att kategorisera ett avfall för eventuellt vidarebehandling eller för mottagning till deponi. KM och MKM – Naturvårdsverkets generella riktvärden som används vid riskbedömning av förorenad mark, baserat på markanvändning. KM innebär känslig markanvändning och MKM står för mindre känslig markanvändning.

MRR – Står för mindre än ringa risk och är framtagna halter för 13 prioriterade föroreningar som gäller för avfall som ska återanvändas i anläggningssyften. Värdena finns i Naturvårdsverkets Handbok 2010:1 och fungerar som vägledandning vid riskbedömningar samt avgör när en verksamhet är anmälningspliktig.

Schaktmassor – massor som genereras vid utgrävningar och bortsprängning av berg. I denna rapport menas ett blandmaterial av sten som även kan innefatta fyllnadsmaterial så som tegel och glas.

v

Innehåll

1. Inledning ... 1

1.1 Problemformulering ... 1

1.2 Syfte och frågeställningar ... 2

2. Bakgrund ... 3

2.1 Grusfabriken ... 3

2.2 Bergmaterial ... 5

3 Lagstiftningar och krav för avfall och produkt ... 6

3.1 Avfallslagstiftning ... 6

3.2 Produktlagstiftning ... 6

3.3 Myndighets- och branschkrav ... 7

4 Tillämpningar ... 8 4.1 Användningsområden ... 8 4.2 Kvalitetstester ... 8 5. Metod ... 10 5.1 Litteraturstudie ... 10 5.2 Intervjuer ... 10 5.2.1 Intervjuobjekten ... 10

5.3 Provtagning och analyser ... 10

5.3.1 Kontinuerliga provtagningar och totalhaltanalyser ... 10

5.3.2 Provtagning och analyser av en batch ... 11

5.4 Kostnads- och intäktskalkyl ... 12

6. Resultat ... 13

6.1 Lämpliga produktalternativ för uppgraderat massor ... 13

6.2 Definitioner, rekommendationer och lagkrav ... 13

6.2.1 Byggproduktskrav ... 14

6.3 Miljö- och geotekniska egenskaper hos våtsiktat material ... 18

6.3.1 Resultat av geotekniska parametrar ... 18

6.3.2 Lakresultat hos batch ... 22

6.3.3 Kemisk sammansättning hos sand mellan 2018 – 2020. ... 24

7. Diskussion ... 31

7.1 Metod ... 31

7.2 Produktalternativ och krav ... 32

7.3 Miljö- och geotekniska egenskaperna ... 32

7.3.1 Batchresultat ... 33

7.3.2 Sanden mellan 2018 och 2020 ... 33

vi 7.5 Vidare studier ... 35 8. Slutsats ... 37 Referenser ... 38 Bilagor Bilaga A Intervjumall

Bilaga B Materialtyper, AMA CE/1 för väg och bro

Bilaga C Beräkning av kostnader och intäkter utifrån CE-märkning och behandling av två olika sorters massor

1

1.

Inledning

Befolkningstillväxten världen över bidrar till ökad urbaninsering när allt fler männsikor väljer att bosätta sig i eller nära städer Lundberg et al. (2015). Det krävs både ett inflöde av varor samt ett utflöde av avfall från städerna till de industrier, gårdar och deponier som vanligtvis ligger en bit utanför. Detta medför både fler och längre transporter. I Sverige står transportsektion för 30 % av utsläpp av växthusgaser, där frakt med lastbilar är den största faktorn. Därtill kräver urbaniseringen och infrastrukturprojekt, förutom anspråk på landområden, mängder av konstruktionsmaterial vilket ger ökat uttag av naturresurser och en förhöjd klimatpåverkan.

Enligt Naturvårdsverket är byggsektorn den bransch (exklusive gruvavfall) som står för störst andel uppkommen avfall i Sverige, framförallt avfall i form av schaktmassor (Naturvårdsverket, 2016). Schaktmassorna genereras vid entreprenadarbeten såsom bortgrävning av berg och jord. Vid dessa entreprenadarbeten är volymen schaktmassor som erhålls ungefär den dubbla kontra behovet av anläggningsmaterial (Tillväxt och regionplaneförvaltningen [TRF], 2017). Behov, tid och platsbegräsningar påverkar hanteringen av överskottsmassor men även osäkerheter kring dess innehåll. Massorna kan komma från bebyggda områden, gamla industriplaster eller annan påverkad mark med potentiellt förhöjda halter av organiska – och icke-organiska föroreningar som gör att de klassificeras som farligt avfall. Vidare kan tekniska krav som ställs på konstruktionsmaterial, exempelvis hållfasthet, vara svåruppnått då det är ett blandmaterial. Det vanligaste hanteringssättet av massorna är därmed deponering för att istället inhandla täktmaterial vid behov. Materialet behöver därmed bearbetas för att minimera eventuella hälso- och/eller miljörisker med användningen, samt öka dess geoteknisk standard (Naturvårdsverket [NV], 2010).

Finmaterial som består av ler- och siltpartiklar (kornstorlek under 0,063 mm) är ett exempel på en fraktion schaktmassor kan innehålla och som är oönskade ur viss konstruktionssynpunkt (Statens geotekniska institut [SGI], 1998). Finmaterialet har låg hydraulisk konduktivitet (genomsläpplighet) och hög kapillarkraft. Det medför att jorden förblir blöt vilket kan orsaka ishalka, tjällyftning, bärighetsproblem och sättningar om de används i vägbyggen. Siltinblandning i lera ger lös packning och kan orsaka skred om det utsätts för skakningar och vibrationer. Vidare förväntas det mesta av föroreningarna sitta i de finare fraktionerna då dessa har en större specifik kontaktyta (vilket ökar adsorptionen) samt en högre ytladdning att attrahera föroreningarna med Carabante et al (2017). En vanlig åtgärdsmetod är därmed att koncentrera föroreningarna till en mindre volym av jordmassorna genom att separera bort dem från övrigt material. Siktning är ett relativt enkelt uppgraderingssätt där materialet siktas genom olika nätstorlekar för att separera materialet till kornfraktioner (Blaid, Banwart, Menon, Van der Zaan, & Lair, 2016). Både torr- och våtsiktning förekommer. Fördelen med vatten är att jordaggregat enklare bryts ned samtidigt som mindre partiklar tvättas bort. Våtsiktning ger därmed en bättre separering än om enbart torrsiktning används.

1.1

Problemformulering

Marknaden för återvunna schaktmassor är idag begränsad, dels på grund av otydliga lagstiftningar kring återvinning, dels på grund av massornas eventuella varierande innehåll. Uppgrävda överskottsmassor från gamla industrimarker kan innebära förhöjda föroreningshalter vilket leder till dyra behandlingar. Det är inte heller lätt att styra den geotekniska kvaliteten hos produkten när råvaran varierar i sammansättning.

Produkter av återvunnet ursprung kommer troligtvis att vara utsatta för hårdare kontroller än produkter av jungfruligt material. En större osäkerhet och risk,

2 tillsammans med få incitament att prioritera återvunna material inom byggsektorn försvårar säljbarheten. För att minska risken och öka säljbarhet behöver materialet genomgå en uppgradering.

Våtsiktning är en behandlingsmetod som har potential att både avlägsna föroreningar och homogenisera schaktmassorna för att skapa en mer användbar ballastprodukt. Dock behöver de uppgraderade materialet kvalitetssäkras om det ska vara konkurrenskraftigt gentemot traditionella täktmaterial.

1.2

Syfte och frågeställningar

Examensarbetets syfte är att undersöka ifall schaktmassor via en uppgradering kan uppgraderas till högkvalitativa konstruktions- eller anläggningsprodukter som efterfrågas av marknaden. Uppfyllnad av miljökrav och geotekniska krav, beroende av tillämpning ska granskas. Vidare ska lagkrav och marknadens syn på återvunna material belysas och viktiga steg i hantering av materialet, från det att materialet grävs upp till att de hamnar hos kund undersökas.

För att undersöka detta kommer Swerocks våtsiktsanläggning i Malmö användas som pilotprojekt. Av anläggningens uppgraderade material kommer fokus ligga på de två minsta fraktionerna, sand i storlek 0–4 mm och grus i storlek 4–16 mm. Urvalet är baserat på att dessa varit förknippade med flest osäkerheter samt att de grövre grusfraktionerna mer troligt redan håller en bra nivå. I samråd med handledare har PAH, koppar och bly studerats och lyfts fram mer i rapporten än övriga. Detta urval baserades delvis på tidigare analysresultat av uppgraderat material från våtsikten samt att de är vanligt förekommande föroreningar i schaktmassor.

Frågeställningar som används är;

• För vilka användningsområden lämpar sig de behandlade schaktmassor i storlek 0–4 mm och 4–16 mm bäst

• Kan det uppgraderade schaktmaterialet uppfylla de lagkrav eller standarder som ställs på de utvalda produkterna

• Hur mycket variation ses i provresultat från de uppgraderade schaktmassorna med avseende på kvalitetsparametrar

3

2.

Bakgrund

”Cirkulär ekonomi med uppgraderade jord- och schaktmassor” är ett Vinnovafinansierat projekt som pågår mellan 2019–2021 och koordineras av Swerock AB i Malmö. Delaktiga är Peab AB, Trellegräv AB, Akea AB, Trafikverket, Vallentuna Kommun, Örebro universitet och Ecoloop AB. Som pilotprojekt ingår Swerocks våtsiktsanläggning som ligger 2–3 km utanför Malmö centrum.

2.1

Grusfabriken

På Swerocks anläggning ”Grusfabriken” uppgraderas schaktmassor genom våtsiktning och sorteras till olika kornfraktioner som sedan går till försäljning eller intern användning. De material som sålts har använts till fyllning eller dränering och sålts för 70–90 kr/ton, vilket är ungefär 30 % under priset för jungfruligt material.

Sedan starten 2017 har anläggningen tagit emot massor klassade enligt Mindre känslig markanvändning och Känslig markanvändning från Malmö med omnejd och sedan november 2019 behandlas massor klassade som Icke farligt avfall. IFA (Icke-farligt avfall), FA (farligt avfall) och Inert avfall är klassningar som används för att kategorisera ett avfall för eventuellt vidarebehandling eller för mottagning till deponi (NV, 2010). KM/MKM är generella riktvärden som används vid riskbedömning av förorenad mark. Nivåerna för KM/MKM är inte juridiskt bindande men en vägledning för att minimera miljö-och hälsorisker som kan fås av en specifik markanvändning. KM (känslig markanvändning) är relaterat till områden där exponeringsgraden för föroreningarna är högre så som i bostadsområden, parker eller lekplatser. MKM (Mindre känslig markanvändning) har lägre exponeringsrisk vilket gäller exempelvis avskilda industrianläggningar.

Grusfabriken ställer inga specifika krav att överskottsmassor inför schaktning ska vara provtagna eller klassade. Masshantering är dock dyrt varav det flesta projekt föregåtts av någon form av markteknisk undersökning, ofta av en inhyrd konsult. Omfattningen av undersökningen varierar, från skruvprovtagning med jordartskartering och omfattande miljöanalyser till enklare jordprovtagning med färre antal analyser.

Massorna transporteras sedan till anläggningen via lastbilar. Vid ankomst vägs materialet och eventuellt medföljande provtagningsprotokoll granskas. I de fall provtagningen från schaktplatsen är undermålig eller vid misstanke om felklassade massor görs en kontrollprovtagning vid mottagningen. Det görs även en okulär bedömning av materialet innan det lastas av, detta sker med hjälp av en kamera. I teorin ska massor med hög finjordsandel (silt- och lerhalt) eller matjord där det organiska innehållet är högre än 3 % väljas bort. I praktiken är det dock få av lasterna som faktiskt väljs bort. En förenklad siktkurva över kornstorleksfördelningen hos det ingående materialet görs vid behov på anläggningen som ett sätt att avgöra andelen finmaterial. Schaktmassorna läggs i en samlingshög som succesivt bearbetas genom inmatning av ca 600–900 ton material/dag. I Figur 1 visas en förenklad processbild över våtsikningen, från inmatning till färdig produkt och avfall.

1. Först tippas materialet genom ett grovgaller och metallskrot tas bort genom magnetband.

2. Via ett transportband spolas materialet för att avskilja sanden. Sanden, som består av en slurry av silt, lera och sand, förs till en cyklon där materialet centrifugeras. Genom centrifugen separeras sanden från silten-och lervattnet som istället körs till sedimentationstankar.

4 3. Innan sedimentationstanken tillsätts flockningsmedel. Det sedimenterade materialet skickas sedan till filterpressarna där vattnet pressas ur och kvar blir filterkakor som körs till deponi.

4. Vattnet från filterpressarna och sedimentationstanken recirkuleras till vattenspolningen, först via vattentank där intag av nytt vatten görs vid behov. Kontrollprov av vattnet i vattentankarna några få gånger per år.

5. Korn större än 4 mm förs efter den första separationen och spolningen (punkt 1 och 2) till en skruv. Genom denna skrubbas kvarvarande lera loss från stenarna för att slutligen siktas till tre grusfraktioner. I slutändan har 4 produkter erhållits; sand av 0–4 mm och grus i 4–16 mm, 16–32 mm och 32–70 mm sortering.

Figur 1. Schematisk bild av våtsiktsprocess, från ingående schaktmassor till produkt.

5 Tidigare har uppgraderade schaktmassor genererat ca 45 % sand (varav ¼ är silt-och lerpartiklar), 15 % filterkakor, 35 % grusfraktioner, resterande är övrigt utsorterat material. Inslag av flinta och tegel har funnits och föroreningsproblematiken har främst varit kopplat till PAH:er i sanden. I Figur

3

Figur 3. Jämförelsebild mellan sandfraktion 0/4 till vänster och grusfraktion 4/16 till höger.

2.2

Bergmaterial

Bergmaterial är den näst mest använda naturresursen och SGU beräknar ca 10 ton ballast per person/år (Sveriges geologiska undersökning [SGU], 2018). Ballast är ett stenmaterial för konstruktionsändamål, till exempel till väg- och husbyggen och kan vara av naturligt, industriellt eller återvunnet ursprung. Ballast av naturgrus kallas vanligen singel och har rundade korn.

Ansamling av naturgrus ger en geologisk formation med mycket håligheter, vilket gör att vatten lättare transporteras genom marken. Därmed är det vanligt att grundvatten återfinns i områden där naturgrus avlagrats. Täkter som placeras i närheten av dessa områden riskerar dels att minska nybildandet av grundvatten dels bidra till ökad föroreningsspridning genom exempelvis dieselspilning från maskiner. Därför begränsas idag uttag av naturgrus till förmån för krossberg från täkt eller berg i entreprenadarbeten.

Bergkross kan delas in i tre kategorier; Stenmjöl, Bergkross och Makadam. Stenmjöl är de minsta kornfraktionerna (0/2, 0/4, 0/8) och används bland annat vid plattsättning, till ridbanor och gångvägar. Bergkross innehåller ett bredare spann av kornstorlekar, från de minsta kornen till större grus, och används bland annat till lagerbyggnad under vägbanor. Makadam är grus av grövre fraktioner och som inte innehåller nollfraktionen, exempelvis 4/16 eller 16/32 mm. Grövre kornstorlekar ger god dräneringsförmåga och materialet används bland annat som dräneringslager. I ballast av återvunna schaktmassor finns både naturgrus och bergkross vilket innebär att kornen kan vara både rundade eller skarpkantade.

6

3

Lagstiftningar och krav för avfall och produkt

Enligt 15 kap §1 Miljöbalken (1998:808) definieras avfall som ”varje ämne eller föremål som innehavaren gör sig av med eller avser eller är skyldig att göra sig av med”. Detta innebär att vilka föremål som är avfall är en definitionsfråga. En tydlig definition av materialet är viktigt då det avgör om avfallsförordningen eller produkt- och kemikalielagstiftningar ska tillämpas. Schaktmassor som återanvänds på plats definieras inte som avfall medan överskottsmassor som går till en behandlingsanläggning definieras som det då de handlar om kvittblivning.

3.1

Avfallslagstiftning

Naturvårdsverket är den myndighet i Sverige som ansvar för miljöfrågor och har tagit fram en handbok för avfall som återanvänds i anläggningssyften (NV, 2010). Tretton prioriterade ämnen, främst metaller och PAH: er, finns listade med maximala nivåer för totalhalt och utlakning. Nivåerna kallas mindre än ringa (MRR) och är vägledande nivåer för när en verksamhet kan fortgå utan anmälan, däremot är nivåerna inte tillåtande haltgränser för produkter, där gäller produktlagstiftningen.

Ett avfall kan upphöra att vara avfall när det genomgått en återvinningsprocess, vilket kan ske genom att tillämpa så kallade End of waste-kriterier (EoW) eller genom bedömning i det enskilda fallet. End-of-waste är en EU förordning som anger kriterier för när föremål går från avfall till produkt. Ännu finns inga kriterier för schaktmassor men de allmänna kraven kan användas för bedömning; ”

1. Ämnet eller föremålet ska användas allmänt för specifikt ändamål 2. Att det finns en marknad eller efterfrågan av föremålet

3. De tekniska kraven för det specifika ändamålet ska uppfyllas och följa lagstiftningar och normer

4. Inte leda till negativa följder för miljön och människors hälsa. ”

Det är verksamhetsutövaren som ska bedöma om ett avfall efter en återvinningsprocess har upphört att vara ett avfall (NV, 2010).

3.2

Produktlagstiftning

Byggprodukter som produceras för att säljas på den svenska marknaden omfattas av EU:s byggproduktsförordning nr 305/2011 (Boverket, 2018). Även REACH, som reglerar lagstiftningen kring kemikaliehantering på EU-nivå, är aktuell för de flesta produkter. Det görs skillnad på om en produkt är en vara eller ett ämne, där ämne har krav på registrering av ingående element medan en vara inte har det. En vara är ett föremål vars form eller design är av större betydelse för ändamålet än dess kemiska sammansättning. Byggprodukter som omfattas av en harmoniserad standard eller europeisk teknisk bedömning (ETA) måste prestandadeklareras och märkas (Boverket, 2018). CE-märkningen visar att produkten uppnår vissa förbestämda krav och kan säljas fritt på den europeiska marknaden. Två olika kontroller av CE-märkning finns, nivå 2+ och nivå 4. Nivå 2+ innebär att produktionen kontrolleras av certifieringsorgan medan nivå 4 inte har krav på tredjeparts övervakning För produkter som varken har ETA eller omfattas av en harmoniserad standard finns inga bestämda krav på hur provtagning och redovisning ska gå till, istället kan typgodkännande av ackrediterat organ eller certifiering användas för att visa på rätt kapacitet och kvalitet.

7

3.3

Myndighets- och branschkrav

Trafikverket är den myndighet som ansvarar för byggande och underhåll av vägnätet och Boverket är en förvaltningsmyndighet som ansvarar för samhällsplanering. Byggentreprenörer måste dels förhålla sig till Trafikverket olika styrande dokument (TDOK) samt Boverkets byggregler (BBR) kring anläggningsarbeten.

AMA, Allmän material- och arbetsbeskrivning, är referensböcker publicerade av företaget AB svensk byggtjänst. I AMA anläggning 17 finns råd och rekommendationer angående materialkrav som är frivilliga att följa men som av branschen ses som praxis. Till AMA anläggning 17 har Trafikverket gett ut ett dokument med tillägg, TDOK 2017:0441, som är främsta riktlinje vid vägbyggnationer. Under våren 2020 pågår arbetet med den senaste versionen av AMA, AMA anläggning 20. För det här arbetet har dock den tidigare versionen, AMA 17 granskats.

8

4

Tillämpningar

4.1

Användningsområden

Under 2018 gick majoriteten (57 %) av den producerade ballasten till väg- och järnvägsändamål, 16 % användes som fyllnadsmaterial och resterande till betong eller övrig användning, exempelvis dränering (Figur 4) (SGU, 2019).

Materialkraven skiljer sig mellan de olika användningsområdena samt utifrån placering och omfattning på produkten. Exempelvis är en väg uppdelade i olika lagerformationer så som bärlager, förstärkningslager och slitlager, vilka har olika kravprofiler. Vidare är kraven hårdare för en tungt trafikerade motorväg gentemot en avskild grusväg.

Figur 4. Användningsområde för ballast år 2018.

4.2

Kvalitetstester

För vanligt förekommande ballastprodukter finns både produktstandard med kvalitetskrav och metodstandard för hur kvaliteten ska testas (Lehto, 2006). Med kvalitet avser här olika fysiska och kemiska egenskaper hos materialet som kan påverka dess användningsmöjlighet som produkt. Vilka egenskaper som eftertraktas beror på vad materialet ska användas till. Packbarhet, hållfastighet och slittåligt är exempelvis extra viktigt för vägmaterial. För detta lämpar sig en bred kornstorleksfördelning med både små och stora korn samt låga LA, micro -Deval och kulkvarnstal. Några viktiga egenskaper och dess testmetoder beskrivs nedan;

• Geometriska egenskaper

Sortering (d/D). Anger fraktionens minsta och största partikelstorlek där d=minsta partikelstorlek och D=största. Exempelvis innebär fraktionen 4/16 att kornen är mellan 4–16 mm. Sortering anger bara mellan vilka storleksgränser materialet rör sig mellan och inte sammansättningen hos provet.

Kornstorleksfördelning (GF/A/C) är viktigt vid jordartsklassificering då partikelstorleken

bland annat påverkar komprimerbarhet och permeabilitet (hydraulisk konduktivitet) hos jordmaterialet. Ett prov innehållandes både små och stora korn är mer packbart medan ett material som saknar mindre fraktioner har bättre dräneringsegenskaper. I standardtest SS-EN 933–1:2004 neddalas materialet med hjälp av siktar med minskande öppningsstorlek på maskorna. De korn som inte passerar öppningarna vägs och jämförs med ursprungsvikten. Resultatet ger en siktkurva som visar kornfördelningen hos materialet.

Kornstorlekfördelningen delas sedan i kategorier för de olika ballast standarderna. Exempelvis finns tre kategorier angivna i standard SS 132 42. Den minsta kategorin

9 betecknas GF,vilket står för fin ballast där största kornstorlek är upp till 6,3 mm. Den

andra kategorin är GA vilket står för samtagen ballast (All-in på engelska) och består av

både små och stora korn. Den sista kategorin betecknas GC för grov ballast (coarse på

engelska) där d> 1 mm och D> 2mm. Inom dessa kategorier ska sedan en viss andel korn som passerar siktarna uppfyllas, kraven för detta varierar beroende på vilken standard som materialet ska deklareras mot. För fin ballast kan detta exempelvis vara GF85 Flisighetsindex (SS-EN 933–3:2004) är en geometrisk analys av kornformen som fås efter krossning, bergegenskaper och krossningsteknik styr flisigheten. Ett flisigt korn är mer avlångt och platt än ett kubiskt och känsligare mot nötning. Formen styr även packning- och formbarhet hos materialet. Ett lågt Flisighetsindex innebär kubiska korn

• Mekaniska och fysikaliska egenskaper

Korndensitet och vattenabsorption, undersöks enligt standardmetod SS-EN 1097–6. Ett material med hög vattenabsorption suger vatten vilket gör materialet föränderligt och kan orsaka tjälproblem samtidigt som en låg densitet (2,6 kg/dm3_{) kan innebära att}

bergmaterialet är poröst.

Packningsgrad, Den optimal vattenkvoten och maximal torrdensitet testas genom proctorpackning (SS-EN 13286–2:2010) vilket visar på materialets packningsegenskaper.

Los Angeles-tal, LA (SS-EN 1097–2: 2003) anger sprödheten hos berget och hur väl den motstår fragmentering. Ju sprödare, desto sämre hållfastighetsegenskaper. Metoden görs på grov ballast 10–14 mm, där provet snurras i en trumma tillsammans med stålkulor och sedan siktas genom en 1,6 mm-sikt. De material som inte passerar sikten mäts och jämförs med ursprungsprovet. Ett högt LA-tal innebär att materialet är sprött och har låga hållfastighetsegenskaper.

micro – Deval, MDE (SS-EN 1097–1:2004) anger nötningsmotstånd hos ballast.

Ballastprov av 10–14 mm körs i en trumma med vatten och stålkulor i 2 timmar. Efter tvättning och torkning siktas provet genom en 2 mm-sikt. Mängden prov som inte passerar sikten mäts och jämförs mot ursprunglig vikt för att ge den andel som nöts ned.

Kulkvarnsmetoden (SS-EN 1097–9:2003) motsvarar micro-Deval men bestämmer nötningsbenägenhet från dubbdäck. Dubbdäck från bilar utgör en kraftig påfrestning på vägar och är viktig att undersöka för mer trafikerade vägar. Resultatet anges i viktprocent där motståndskraftiga material har låga kulkvarnsvärden.

Bestämning av sammansättning (SS-EN 933–11) är ett test för att avgöra ballastens innehåll av återvunna material, vilket kan påverka bland annat beständigheten.

• Kemiska egenskaper

Skaktest (SS-EN 12457–3) är ett test utformat för att undersöka ett avfalls lakbarhet (Naturvårdsverket, 2010). Schaktmassor kan innehålla både oorganiska- och organiska föroreningar som medför miljö- och hälsorisker för sin omgivning. Detta test är framtaget för att undersöka utlakning av de oorganiska ämnena (lösligheten) och är ett statiskt test som inte tar hänsyn till långsamma processer som sulfidoxidation. Det används vid bedömning av avfall inför deponering samt ibland vid riskbedömning av förorenad mark. Resultaten från laktestet jämförs mot framtagna riktvärden för att underlätta beslutsfattande.

10

5.

Metod

5.1

Litteraturstudie

Examensarbetet inleddes med en litteraturstudie för att bilda en uppfattning om nuläge, problematik och kunskapsluckor kring återanvändning av schaktmassor för produktion av ballast. Litteraturstudien har dels legat som grund vid valet av metod för datainsamling, dels varit ett genomgående moment genom hela arbetet.

5.2

Intervjuer

Inom samhällsvetenskapliga forskning är kvantitativ eller kvalitativa undersökningsmetoder vanliga för insamling av data (Holme & Solvang, 1997). För undersökning av möjliga användningsområden för uppgraderad sand och grus valdes den kvalitativa metoden i form av intervjuer. Intervjuerna har följt en förutbestämd mall med huvudfrågor och underrubriker som hjälp och är granskade av handledare Tobias Robinsson.

Intervjuobjekten har varit olika myndigheter, branschkunniga, byggare och beställare och har genomförts via telefon. Samtalen transkriberades och lämnades sedan till intervjupersonerna för godkännande. Strukturen utgick från ett tratt-perspektiv, med allmänna frågor om ballastbeställningar och de materialkrav som kan tänkas ställas, för att sedan bli mer specifika kring fraktionerna 0–4 mm och 4–16 mm. Vid intervju av myndigheter med miljöansvar hölls frågorna bredare samt byggde på tidigare intervjuers svar. Totalt intervjuades sju, vilka för rapporten givits en siffra enligt nedan;

5.2.1

Intervjuobjekten

6: Återvinningssamordnare och VD för Massbalans 7: Inköpsansvarig, Peab

5.3

Provtagning och analyser

Som en del av den ordinarie kontrollen tas prover på obehandlade schaktmassor, uppgraderade fraktioner samt restmaterialet filterkakor. Dessa tas med olika frekvenser, där sand och filterkakor tas kontinuerligt på minst var 500:e producerat ton medan övriga tas vid behov.

5.3.1

Kontinuerliga provtagningar och totalhaltanalyser

Provtagning av sand följer Nordtest standard (NT Envir 004) metod, där ca 30 delprov samlas in med hjälp av provtagningsskopa och hink till ett samlingsprov. Uttag av material görs av personal utbildad i representativ provtagning, bland annat platschef och arbetsledare. Provtagningen sker med så jämn tredimensionell fördelning över högen som möjligt och de översta 30 cm provtas inte. Proven homogeniseras för att fördela eventuella föroreningar jämt innan de läggs i provkärl märkta med streckkod och skickas för totalhaltanalys hos ackrediterat laboratorium.

11 På laboratoriet krossas och siktas materialet inför totalhaltanalys så att maximala kornstorleken är 2 mm. Undersökning av ämnesinnehåll (metaller, PAH:er, alifater, aromater och BTEX) har gjorts genom att plocka ut delprov som sedan preparerats. Analys av grundämnen bereds genom uppslutning i kungsvatten för att sedan undersöka utlösta ämnen via ICP. Kolväten (oljeindex C10 till C40) och flyktiga ämnen har analyserats genom gaskromatografi. Klassning av materialet utifrån analysresultaten sker sedan automatiskt där värdena jämförs mot både de generella riktvärdena och MRR. Det görs inga större kontroller av grusfraktionerna mer än daglig visuell kontroll på anläggningen, där man undersöker om stenen är fri från finpartiklar eller om mer vatten behöver tillsättas systemet. Då matjord hos schaktmassor sorteras bort genom visuell kontroll tas främst prover vid misstanke om föroreningar eller då provtagningskontroll från schaktplats är ofullständig.

5.3.2

Provtagning och analyser av en batch

Under året har prover från samtliga fraktioner tillsammans med obehandlad schaktmassa och filterkakor samlats in och skickats för gemensam analys (en batch). Då har mer omfattande analyser gjorts av både mekaniska- och kemiska egenskaper samt innehåll av andelen återvunnet material.

Provtagning av sand och filterkaka skedde likt tidigare beskriven metod medan grusfraktionerna provtagits genom uttag om cirka tio delprov från sina respektive samlingshögar. Mängd material varierar men för 4/16 samlades sex 10 L hinkar in för de olika analyserna.

De kemiska analyserna bestod av både totalhaltanalyser, enligt tidigare beskriven metod, samt lakanalyser av oorganiska ämnen. Lakanalyser gjordes på material med partikelstorlek mindre än 4 mm, därav har alla fraktioner förutom 0/4 beretts genom siktning och krossning. Laktesten var 2-stegs skaktest med L/S 2 och L/S 8 som skakades i totalt 24 timmar. Först skakas materialet i 6 timmar för L/S 2 och vattnet dekanterades och analyserades. Därefter tillsätts nytt vatten för L/S 8 och skakas i ytterligare 18 timmar innan det också dekanteras och analyseras.

Totalt har följande analyser gjorts; Gemensamt för alla • Lakningsegenskaper • Kornstorleksfördelning Analyser på 0/4 • Korndensitet • Vattenabsorption • Proctorpackning • Förekomst av Humus Analyser på 4/16 • Korndensitet • Vattenabsorption • Los Angeles-tal • micro-Deval • Kulkvarn

12 • Flisighetsindex

• Innehåll av återvunnet material

Därtill gör labben en bedömning av vilken materialtyp och tjälfarlighetsklass som de olika materialen tillhör.

5.4

Kostnads- och intäktskalkyl

För överblick av möjliga intäkter och utgifter vid försäljning av uppgraderade schaktmassor har en förenklad konstandskalkyl gjorts. Intäkterna är kopplade till mottagningsavgift för att behandla överskottsmassor samt försäljning av ballastprodukter. Medan utgifterna är koncentrerade till ungefärliga uppgraderingskostnader samt deponiavgifter för restmaterial.

Siffrorna som använts är utifrån en internetsökning av motganingsavgifter och försäljningspriser, där några anläggningar publicerat sina priser offentligt (3–4 behandlingsanläggningar och återförsäljare av stenprodukter). Hänsyn har även tagits till vilka ungefärliga kostnader och intäkter Grusfabriken har vid behandling och försäljning av material i dagsläget. Samt en bedömning har gjorts utifrån intervjuresultat vad köpare kan vara villiga att erbjuda ett återvunnet material.

Kostnader och intäkter kommer påverkas av vilka slags massor som mottas och behandlas vid anläggningen. Här har en förenkling gjorts till att behandla två typer av massor som kommer benämnas klass 1 och klass 2 massor. Klass 1 massor är lättbehandlade massor ≤ MKM medan klass 2 massor är mer svårbehandlade massor ≤ IFA. Exempel på klass 1 massor är torra massor med låg organiskt innehåll och som är klassade från tidigare provtagning. Klass 2 massor är blöta massor och/eller där de organiska innehållet är högt samt där provtagningen är ofullständig. Prisskillnaden mellan dem ligger framförallt vid mottagning och uppgradering då en högre mottagningsavgift kan tas för klass 1 massor, samtidigt som att dessa leder till högre uppgraderingskostnader samt troligtvis att mer material behöver deponeras.

Kostnads- och intäktskalkylen är enbart för att få en bild över vilka möjliga ekonomiska utfall som fås av att antingen CE-märka produkterna eller inte. Den är baserad på många antaganden, däribland att köpare är villiga att prioritera återvunna ballastprodukter. Resultatet från analysen går att se i kapitel 6.4.

13

6.

Resultat

De tre forskningsfrågorna kring användning, kravbild och kvalitet har legat som grund för undersökningarna. I detta kapitel presenteras resultatet från undersökningarna utifrån intervjuer, litteraturstudier, analysresultat och kostnadskalkyl.

6.1

Lämpliga produktalternativ för uppgraderat massor

Ballast för vägbyggnad uteslöts efter diskussion med intervjuobjekt 1 och 2 från Trafikverket som menade att 0–4 och 4–16 är nischade fraktioner som vanligen inte efterfrågas. I viss mån kan de användas till stödremsan för gång- och cykelbanor men i övrigt används bredare sorteringar, från 0-material till grövre korn (exempelvis 0/31,5) då dessa ger god packbarhet och bärighet. De bekräftades även efter genomgång av kvalitetskrav i TDOK 2013:0530 Obundna lager för vägkonstruktioner där främst andra sorteringar efterfrågas.

Möjligheten att sälja materialet för betongtillverkning (specifikt sanden) diskuterades med intervjuobjekt 3 som är laboratoriechef på Swerock. Han ansåg att det blir svårt att klara kraven då det krävs att kornen är rundande likt de hos natursand. Den våtsiktade sanden riskerar att innehålla skarpkantade korn ifall block i schaktmassorna behöver krossas. En alternativ lösning till det kan vara att investera i en specialkross, exempelvis en Kubisator, vilket neddalar materialet till korn som efterliknar de hos natursand. Dock är betongtillverkning även känslig för innehåll av tegel, glas och övrigt inblandat restmaterial då det bland annat påverkar hållfastheten. Detta är svårare att styra över och därmed uteslöts även betongsand som alternativ produkt.

Ser man till vad täktmaterial, motsvarande storlek 0–4 mm säljs som, förutom till betongtillverkning, är det vanligen som ett fyllnadsmaterial. Det finns en mängd olika applikationer för fyllning, exempelvis för plattsättning, till fotbolls- och ridbanor eller vid rörläggning. Kraven är vanligen lättare gentemot de för betongprodukter. Gällande gruset är det inte lika vanligt att hitta ballastprodukter av den specifika sorteringen 4– 16 mm men det bör finns goda chanser att sälja det som dränerande makadam med lägre ställda krav. Både för sanden och gruset finns då en harmoniserad ballaststandard att deklarera mot SS-EN 132 42 för obunden och hydraulisk bunden ballast för väg- och anläggningsändamål.

6.2

Definitioner, rekommendationer och lagkrav

Det är ingen självklarhet vilka lagar som bör gälla för återanvända schaktmassor, men både intervjuobjekt 4 (Naturvårdverket) och intervjuobjekt 5 (Kemikalieinspektionen) ansåg att det inte är en orimligt att uppgraderat material kan klassas som produkt. En grundförutsättning för produktklassningen är då att de allmänna kraven för EoW uppfylls bland annat att de finns både en marknad och specifik avsättning för materialet. Bedömningen om avfallet upphört att vara avfall bör ske i varje enskilt fall och för varje enskilt avfall, där ansvaret ligger hos producenten.

Intervjuobjekt 4 anser att verksamhetsutövaren bör rådgöra med tillsynsmyndigheten vid bedömning. Frågan ska då som regel prövas vid tillsynen och inte i en tillståndsprövning eller anmälningsförfarande då klassificering kan ändras över tid. Vid tillsynen granskas verksamhetsutövarens bedömning. Myndigheten kan då förelägga verksamheten att fortsätta hantera massorna som ett avfall, ett sådant beslut kan dock överklagas.

Både Naturvårdsverket och Kemikalieinspektionen påpekade att det krävs kontinuerlig bedömning av producerat material för kvalitetssäkring, speciellt om ingående

14 råmaterialet kommer från olika projekt eller områden. Det blir extra viktigt med representativ provtagning av massorna och intervjuobjekt 4 rekommenderar att Naturvårdverkets handbok (2010) med föreslagen provtagningsmetod följs. Den analyseringsmetod som Naturvårdsverket föreslår för analys av totalhalt är med uppslutning i kungsvatten (en blandning av salpetersyra och saltsyra).

Det finns motstridigheter angående användbarheten av Naturvårdsverkets handbok, vilka framkom i intervju med fackman inom återvinning och masshantering (intervjuobjekt 6). Denne menade att handboken är otillräcklig och att det läggs ett för stort ansvar på tillsynsmyndigheter och producenter att tolka riktlinjerna. En tillsynsmyndighet är vanligen en generalist som arbetar brett inom miljöområdet, vilket försvårar när fall kring schaktmassor anses vara tolkningsfrågor. Vidare menar personen att handläggningstid för ett tillsynsärende är lång, upp till 6 veckor. För att produktion av återvunna material ska vara möjligt behövs kortare handläggningstider. En bedömning för varje enskild produkt i varje enskilt fall, som tillsynsmyndigheten ska granska och där handläggningstiden tar upp till 6 veckor är enligt denne orimligt. Det blir inte lönsamt att producera produkter av återvunna material om juridiken kring återvinning komplicerar. Risken blir istället att materialet säljs på en ”svart marknad” och inte redovisas i statistiken.

Lämpliga jämförelsevärden för uppgraderat material diskuterades med både Naturvårdsverket och beställare. I Trafikverkets fall är det vanligt att platsspecifika riktvärden tas fram och används som jämförelsevärden. Även KM värdet nämns som vanligt att använda. Generellt ställs inga krav på att producent ska redovisa vad materialet innehåller. Ofta är det en kombination av att säljare redovisar samt att Trafikverket gör stickprov för att se att materialet håller vad som utlovas. Flertalet intervjuade nämner även att det är vanligt att i branschen använda MRR som riktvärde. Emellertid anser Naturvårdverket vid intervju att ett uppgraderat material, om det bedömts vara en produkt, bör jämföras med de produkter man har för avsikt att ersätta, det vill säga täktmaterial. MRR är vägledande för när en verksamhet får pågå utan anmälan och dessa nivåvärden ska inte användas som tillåtlig haltgräns för produkter. Principiellt är även KM/MKM nivåerna fel att använda då dom används för att kontrollera att mark man bygger på inte är miljöfarlig.

Samtidigt diskuteras svårigheten att jämföra ett uppgraderat material mot täktmaterial då det inte finns kemiska krav på naturprodukter och kontrollerna är sparsamma. Endast ett fåtal EU-länder har implementerat gränsvärden för både totalhalt och utlakning hos byggprodukter (European Comission, 2014). I Sverige är det bara aktuellt för avfall till deponi, därmed ger avfallslagstiftningen ett bättre skydd ur miljö- och hälsosynpunkt än produktlagstiftningen. Naturvårdsverkets representant menade att det kan finnas en relevans att använda riktvärden likt KM/MKM för att få ett ”hum” om uppmätta värden ligger högt eller lågt, trots att ändamålet inte är rätt. I och med detta har både MRR och de generella riktvärdena KM/MKM använts för vidare analys av våtsiktat material i kap 6.3.1 och 6.3.3.

6.2.1

Byggproduktskrav

Nästan all ballast omfattas av harmoniserade standarder och ska därmed, enligt byggproduktförordningen, både prestandadeklareras och CE-märkas. Samtliga intervjuade var ense om att spårbarhet, från schaktplast till kund, samt förutsägbarhet hos producerat material är viktigt för säljbarheten. Här kan införande av CE-märkning underlätta då standarder ställer krav på rutinkontroller och dokumentation vilket inger förtroende. Samtidigt menar representanter för entreprenadsidan (intervjuperson 6 och 7) att CE-märkning trots det sällan efterfrågas av kund, undantaget är Trafikverket. De

15 flesta entreprenörer går istället efter AMA eller TDOK, vilket medför att CE-märkning hos producenter inte prioriteras trots att majoritet troligen omfattas av en standard och därmed har det som lagkrav.

I Finland råder liknande brister i produktmärkning och prestandaredovisning. Deras motsvarighet till KEMI genomförde mellan 2013–2017 kontroller av medelstora ballastproducenter för att se hur många av deras produkterna som hade brister (Säkerhets- och Kemikalieverket, 2017). Totalt kontrollerades 1200 ballastprodukter, av dessa hade 17 % någon form av brist så som felaktig eller saknad dokumentation eller märkning. Andelen felaktiga produkter hade dock minskat med 9 % jämfört med tidigare års undersökning. Att ballastprodukterna inte CE-märktes berodde främst på att många producenter inte visste om att CE-märkning var obligatoriskt. Det är rimligt att anta att dessa bristande kunskaper även gäller i Sverige.

6.2.1.1 Införande av CE-märkning

För CE-märkning behövs en form av kvalitetsledningssystem med rutiner för produktionskontroll, ansvarsroller och befogenheter införas (Swedish standards institute [SIS], 2003). Producenten ska ha koll över sitt råmaterial och i de fall råvaran är av återvunnet material ska information om ursprung, ägaren till materialet och ansvarig transportör ges.

Inledningsvis ska en typprovning göras. Typprovning är för att försäkra att minimikraven i standard uppfylls och är passande för den produkttyp man har för avsikt att producera. Alternativt kan val av produkttyp göras baserat på typprovningens resultat. Man utgår sedan från typprovet och att resterande produkter motsvarar denna.

En provtagningsplan ska även upprättas samt val av kontrollsystem, antingen egenkontroll eller genom ett tredjepartsorgan. Provtagningsplanen ska följa en lägsta provtagningsfrekvens för standarden den deklareras mot. Minimum testfrekvensen ska appliceras utöver de krav på provtagningsfrekvens som tillsynsmyndigheten kan ha förlagt verksamhetsutövaren. Lägre frekvens får användas i undantagsfall, exempelvis om man har långtgående erfarenhet av det ingående materialet och dess egenskaper inte ändras. Testfrekvensen kan även behöva justeras uppåt om uppmätta värden hos materialet ligger nära ett specifikt gränsvärde.

Relevanta punkter att ta hänsyn vid CE-märkning kan listas enligt; ▫ Inledande typprovning

▫ Produktionskontroll ▫ Produktionsledning ▫ Utbildning av personal ▫ Dokumentation

▫ Benämning & beskrivning av materialet ▫ Rutin för avvikande produkter

▫ Hantering & lagring ▫ Märkning & paketering ▫ Transport

Till varje standard finns en bilaga ZA som anger väsentliga egenskaper som skall finnas med i prestandadeklarationen. Egenskaperna ska deklareras genom att ange ett värde

16 eller genom att uppfylla en viss klass. De väsentliga egenskaperna (och endast dessa) ska finnas listade i prestandadeklarationen. Bara ett fåtal har deklareringskrav enligt standarden medan övriga kan ställas som nationella krav för den specifika marknad man tänkt sälja produkten för. Ställs inga krav kan tillverkaren istället uppge NPD (ingen prestanda fastställd) för egenskaperna. I Tabell 1 visas de väsentliga egenskaperna enligt SS 132 42 samt deras lägsta provtagningsfrekvens.

Tabell 1. Väsentliga egenskaper för prestandadeklaration tillsammans med deras lägsta provtagningsfrekvens samt analyseringsmetod.

Väsentliga egenskaper

Metod

Lägsta provtagningsfrekvens

Deklareringskrav

Sortering 1ggr / vecka

Kornstorleksfördelning EN 933–1 1ggr / vecka Klassificering av grovkornig

återvunnen ballast EN 933–11 1ggr / månad

Ej deklareringskrav

Kornform (grova aggregat) EN 933–3

EN 933–4 1 ggr/månad Partikel densitet EN 1097:6 1 ggr/månad Finmaterialhalt EN 933–1 1ggr / vecka

Renhet EN 933–8

EN 933–9 1ggr / vecka Andel korn med krossade/brutna

ytor (grova aggregat) EN 933–5 1ggr / månad LA-tal EN 1097–2 2ggr / år

micro-Deval EN 1097–1 2ggr / år Volymstabilitet EN 1744–1 2ggr / år Vattenabsorption EN 1097:6 1 ggr/ år Vattenlösliga sulfater EN 1744–1 1ggr/månad Syralöslig sulfat EN 1744–1 1ggr/år Total svavelhalt EN 1744–1 1ggr/år Beståndsdelar som förändrar

bindnings- och hårdnandeförloppet hos hydraulisk bundna blandningar

EN 1744–1 1ggr/år ”Sonnenbrand” hos Basalt EN 1367–3 2ggr / år Frostbeständighet EN 1097–

6:2000 1 ggr/ vartannat år

Utsläpp av farliga ämnen Vid misstanke eller när det efterfrågas

Klassificering av grovkornig återvunnen ballast är ett deklareringskrav (förutom sortering och fördelning) och andelen tegel, glas, gummi med mera ska anges och kategoriseras enligt Tabell 2. Deklarerade värden används främst vid betongtillverkning men kan ligga som grund vid bedömning av materialets lämplighet för andra användningsområden.

17

Tabell 2. Klassificering och kategorisering av återvunnet ballast enligt SS 132 42.

Kod Andel [%] Kategori Förklaring

Rc ≥ 90 ≥ 80 ≥ 70 ≥ 50 <50 inga krav Rc90 Rc80 Rc70 Rc50 Rc Deklarerad RcNR Betong Rb ≤ 10 ≤ 30 ≤ 50 > 50 inga krav Rb10- Rb30- Rb50- Rb Deklarerad RbNR Tegel/produkt av lera Ra ≥ 95 ≥ 80 ≥ 50 ≥ 40 > 30 ≤ 30 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 5 ≤ 1 inga krav Ra95 Ra80 Ra50 Ra40 Ra30 Ra30- Ra20- Ra10- Ra5- Ra1- RaNR Bituminösa material Rg ≤ 2 ≤ 5 ≤ 25 inga krav Rg2- Rg5- Rg25- RgNR Glas

Ru – – Obunden ballast, natursten, hydraulisk bunden ballast Rc + Ru + Rg ≥ 90 ≥ 70 ≥ 50 <50 inga krav Rcug90 Rcug70 Rcug50 Rcug Deklarerad Rcug NR

Betong + glas+ och obunden ballast, natursten, hydraulisk bunden ballast X ≤ 1 X1- Övrigt; lera, metaller, trä, gummi som

inte flyter FL ≤ 5 ≤ 10 Fl 5- Fl10- Flytande material (cm3_/kg)

6.2.1.2 Branschkrav utifrån AMA Anläggning 17

I AMA delas användningsområden in i A, B eller C kategorier. Kategori A har högre ställda tekniska krav vilka motsvarar de krav Trafikverket ställer på material kopplade till vägkonstruktioner. Material till kategori A användning ska vara deklarerade enligt SS 132 42. Tillverkanförsäkran kan vara enligt system 4 (egenkontroll) för material utan högre ställda säkerhetskrav, se kapitel 3.2

Ett genomgående krav är hänvisning till en specifik materialtyp, där materialtyp 1 och 2 är vanliga vid kategori A användning och 2 eller 3 för kategori B/C. Materialtyper är AMA:s sätt att klassa ett material utifrån bland annat andel finjord eller organiskt innehåll samt vilken jord- och eller bergtyp som materialet består av.

18 Materialtypsindelningen beskrivs i AMA genom tabell AMA CE/1 (Bilaga B). En komprimerad tabell av de efterfrågade materialtyperna visas i Tabell 3.

Tabell 3. Materialtypsindelning enligt tabell AMA CE/1 i AMA 17.

Typ Bergtyp/jordtyp Kulkvarn. Finjord Org.

innehåll Tjälfarlighet Exempel

1

Bergtyp 1 ≤ 18 <10 ≤2 1 Hårda och hållfasta material Bergtyp 2 19 − 30 <10 ≤2 1 Berg av måttlig hållfastighet eller dålig slitstyrka 2 Block- och

stenjord ≤15 ≤2 1 Block, sten, grus, sand

• •

7 Övrigt material Återvunnet

Materialtyp 1 och 3 kommer båda från sprängsten, detta oavsett kornstorlek. Skillnaden är att typ 1 kommer från berg med hård till medelhård hållfastighet (kulkvarnsvärde av maximalt 30) medan materialtyp 3 är av bergtyp 3 (kulkvarnsvärde över 30). Materialtyp 2 är grovkorniga jordar av block, sten, grus eller sand. Medan ett återvunnet material klassas som materialtyp 7 för restprodukter, återvunna material och lättmaterial. Dränerande lager i mark samt fyllning till rörgravar var specifika användningsområden som bland annat intervjuobjekt 3 (laboratoriechef) gav som förslag. Krav för fyllnads- och dräneringsmaterial ligger båda under huvudkapitel CE FYLLNING, LAGER I MARK M M. Till kapitlet finns ett diverse underkategorier, exempelvis rörledning och dränerande lager. Koderna följer en hierarkisk ordning där föregående rubrikers krav försätts gälla även för underkategorier. Exempelvis gäller, utöver krav som specificerats i CE.1.1, även kraven i CE.1 och CE. Det våtsiktade materialet behöver nödvändigtvis inte uppfylla kraven för alla underkategorier. Däremot är det relevant att kontrollera att några av applikationerna som finns för fyllning och dränering kan uppnås om materialet ska säljas för de ändamålen.

I kapitel 6.3.1 ställs de geotekniska egenskaperna hos det våtsiktade materialet mot AMA:s materialkrav för några koder inom fyllning, dränering och vägapplikationer.

6.3

Miljö- och geotekniska egenskaper hos våtsiktat material

I kap 6.3.1 och 6.3.2 presenteras lakresultat och geotekniska parametrar från den batch som analyserades. Därefter presenteras analysresultat från verksamhetens ordinarie provtagningar tagna på sanden i kap 6.3.3.

6.3.1

Resultat av geotekniska parametrar

I detta kapitel redovisas geotekniska egenskaper samt innehåll av återvunnet material hos analyserad batch (Tabell 4).

Resultaten redovisas enligt de deklareringssystem som standard SS-EN 132 42 använder. Resultaten har sedan utvärderats mot AMA:s materialkrav för fyllning, dränering och obundna lager för väggkonstruktioner (Tabell 5). Innehåll av återvunnet material, görs

19 enbart på grovkornig ballast, därmed finns enbart resultat för 4/16. Detsamma gäller hållfastighetsanalyser som Los Angeles-tal, kulkvarn och Micro-Deval.

Tabell 4. Analysresultat av geotekniska egenskaper samt sammansättning hos sand- och grusfraktion 4/16 hos batch, deklarerade enligt SS-EN 132 42.

Resultaten av geotekniska egenskaper hos gruset visar att kulkvarnsvärdet, tjälfarlighetsklass samt finjordsandelen ligger inom spannet för bergtyp 2, där kravet är ett kulkvarnsvärde mellan 19–30, tjälfarlighetsklass 1 samt finjordandel <10 % (Tabell 3). Därmed motsvarar grus 4–16 materialtyp 1 även om det inte per automatik kan klassas om som det. Vidare ses att andelen främmande material så som tegel, glas och betong är låg hos batchen, majoritet (96 %) är av obunden/bunden ballast samt natursten.

Batchresultat 4/16 0/4 Rb (tegel)% 1,6 (Rb10-) Ra (Bitumen) % 1,2 (Ra5-) Rg (glas) % 0,1 (Rg2-) Ru (natursten m.fl.) % 96 Rc+Ru+Rg Rcug90 X (övrigt) % 0,0 (X1- ) FL (lättmaterial) cm3_{/kg 0,0} (Fl5-)

Sortering och fördelning GC85-15 0/4

GF85 Kulkvarnsvärde 23,7 Micro-Devalvärde 19 Los Angeles-tal 28 Flisighetsindex 18 Korndensitet – torr (mg/m3_{) 2,41 2,55} Absorberat vatten (%) 3,3 1,7 Tjälfarlighetsklass 1 1

20

Figur 5. Resultat av kornstorleksfördelning hos batch för sanden 0/4. Enligt standarden faller den inom kategorin GF85

Figur 6. Resultat av kornstorleksfördelning hos batch för grus 4/16. Enligt standarden faller den inom kategorin GC85-15.

Kornfördelningen hos både sanden och gruset uppfyller även godkänt spann för respektive sortering enligt standarden. GC85-15 innebär att minimalt 85 % av gruskornen

ska passera en 16 mm sikt medan för GF85 ska minst 85 % av sandkornen passera 4 mm

sikten. Båda kan ses uppfyllas i Figur 5 och Figur 6.

3,9 12 36 63 80 92 100 100 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2

P

ass

er

ad

mä

ngd (

%

)

Maskvidd (mm)

Kornstorleksfördelning hos sand 0/4

Sand 0-4 mm 0,6 1 1 18 54 79 93 100 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5

P

ass

er

ad

mä

ngd (

%

)

Maskvidd (mm)

Kornstorleksfördelning hos grus 4/16

21 Nedan visas en sammanfattande tabell över uppfyllnadskraven för några underkategorier till främst fyllning och dränering i AMA. Grönt innebär att majoriteten av materialkraven de olika koderna inom kategorin uppfylls. Gul färg innebär delvis uppfyllnad och rödfärg att kraven ej uppfylldes.

Tabell 5. Sammanställning av några AMA koder inom kategorin fyllning och dränering (CE) samt förstärkningslager hos vägar (DCB). Tabellen utgår från AMA Anläggning 17 med uppdateringar från den nyligen publicerade AMA 20. Kraven jämförs mot batch resultaten hos 0/4 och 4/16.

Kod Vad Sand

0/4 Kommentar

CEC Fyllning för ledning

och magasin Generellt uppfylls de flesta kategorier inom CEC. För vissa kategori A användningar krävs grövre material eller bredare sortering.

Materialtyp 1 och 2 är det som efterfrågas men materialtyp 7 kan användas efter särskild utredning.

CED Fyllning för väg, byggnad, bro med mera med lätta material

Ska vara lättklinker (lermaterial)

Kod Vad Grus

4/16 Kommentar CEE Tätning och

avjämningslager för väg, byggnad, järnväg, bro med mera

Generellt fel sortering och gradering. Det ställs även som krav att krossytegraden undersöks

CEF Dränerande lager Uppfyller för byggnad, bro och

avfallsanläggningar när krossmaterial efterfrågas men inte för makadam eller för användning under järnväg där grövre material begärs

CEG Materialavskiljande lager under fyllning för väg, bro, järnväg m.m.

Fel kornstorleksfördelning och det efterfrågas även en mindre sortering, likt 0/4

DCB Obundna

överbyggnadslager för väg, plan med mera

Ska följa TDOK 2013:0530 Obundna lager för vägkonstruktioner. Tjälfarlighet och organisk halt ska undersökas enligt särskilda

standardmetoder. Det krävs troligtvis även en bredare sortering än 4/16 då D inte får

överstiga halva lager tjockleken enligt TDOK Sanden har potential att uppfylla merparten av kraven som återfinns i kod CEC Fyllning för ledning och magasin då det främst ställs krav på kornstorleksfördelning och sortering. Det står även i inledning till kapitel CE att materialtyp 7 får användas efter utredning även om främst materialtyp 1,2 och 3 efterfrågas. I de fall kraven inte uppfylls är de framförallt sortering som ligger fel, tillexempel för dränledning kategori A där grövre största korn samt en lägre finhalt krävs.

22 Gällande grus 4/16 är det framförallt kod CEF Dränerande lager som uppfylls, vilket stämmer bra överens med resultatet från intervjuerna. Precis som för CEC ställs inga omfattande krav för kod CEF och dess underkategorier, främst efterfrågas specifika materialtyper samt rätt sortering och kornstorleksfördelning. Materialet får heller inte innehålla mer än 5 procent korn mindre än 2 mm. I och med detta kan fraktion 4/16 i stort uppfylla kraven för de flesta kategorier inom CEF. I de fall kraven inte uppfylldes för CEF eller de andra två koderna berodde det främst på sorteringen. Exempelvis att bredare spann, så kallad samtagen ballast, med både finkornigt och grovkornigt material efterfrågades. Vidare krävdes en grövre sortering för dränerande lager som ska verka kapillärbrytande. Fel sortering gällde även övriga koder inom dränerande lager samt DCB obundna lager för väg vilket gjorde att flera applikationer inte passade.

6.3.2

Lakresultat hos batch

I detta kapitel redovisas analysresultat av laktester för samtliga fraktioner samt avfallet vilka samlades in till den gemensamma batchen.

Det finns ingen gräns för utlakning av PAH:er då organiska ämnen påverkas av en mängd faktorer mer än bara tillförseln av vatten, analysresultaten visas därför utifrån totalhalter. Vidare överskreds inte utlakningsgränsen för MRR hos övriga analyserade ämnen.

Batchresultatet visar att PAH-M, PAH-H och koppar överskrider Naturvårdsverkets MRR hos både fraktion 0–4 mm och 4–16 mm, Figur 7 och Figur 8.

Figur 7. Fördelning av PAH:er till de olika ballastfraktionerna och filterkakan, dessa jämförs mot MRR värdena. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 16-32 mm 4-16 mm 0-4 mm Filterkaka mg /kg T S

Fördelning av PAH:er i batcher

PAH-L PAH-M PAH-H

23

Figur 8. Fördelningen av Koppar och Bly till de olika ballastfraktionerna och filterkakan. Detta jämförs mot MRR värdet för Koppar som är den enda metallen som överskrids i ballastprodukterna.

Figur 9. Fördelning av oljor till de olika ballastfraktionerna, jämförs mot gränsvärdena för Alifater C16-C35, vilket motsvarar oljeindex C16-C35

Kolvätekedjor redovisas som ett oljeindex vilket innebär att de kan bestå av både aromatiska och alifatiska kolväten. Totalhaltanalyser från tidigare år, där alifater och aromater redovisats separat, visade att majoriteten bestått av alifater och därför har gränsvärden för dessa använts. Då det inte finns MRR nivåer för oljor har Naturvårdsverkets KM värden använts som jämförelse. I Figur 9 ses att oljeindex C16-C35 för fraktion 4–16 mm överskrids med nästan 3 gånger KM värdet.

0 20 40 60 80 100 120 16-32 mm 4-16 mm 0-4 mm Filterkaka mg /kg T S

Koppar och Bly i batch 1

Bly Koppar MRR Bly MRR Koppar

0 50 100 150 200 250 300 350 16-32 mm 4-16 mm 0-4 mm Filterkaka mg /kg T S

Oljeindex C16-C35 i batch 1

24

6.3.3

Kemisk sammansättning hos sanden mellan 2018 – 2020.

Nedan redovisas analysresultat av de kontinuerliga provtagningarna tagna på sanden (fraktion 0–4 mm) mellan 2018 och 2020, vilket omfattar drygt 150 provresultat.

Bly och PAH-H redovisas här via punktdiagram för att kunna illustrera de utmärkande höga värden som uppmätts under framförallt 2018 och 2019. Skalorna hos graferna är logaritmiska. För kvalitetssäkring är det intressant att veta vad majoriteten av värdena förhåller sig till jämförelsevärden, för detta har MRR och KM/MKM använts då det inte finns några vedertagna gränsvärden för stenprodukter.

Vid jämförelse mellan 2018 och 2019 år data ser den senare ut att har mer spridning, standardavikelsen är dock något lägre hos 2019. Ett enskilt extremvärde på 59 mg/kg TS är uppmätt under 2019 och värdet är 100 x MRR gränsen. Även 2018 har ett enskilt högt värde på 15 mg/kg TS vilket är 30 x MRR-värdet eller 15 x KM-värdet. 2020 saknar uteliggare likt de tidigare åren men har generellt högre uppmätta halter där majoriten av värdena ligger över KM gränsen.

Figur 10. PAH-H halter hos sandprover tagna under 2018, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 37.

Figur 11. PAH-H halter hos sand tagna under 2019, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 97.

15 0,1 1 10 100 mg /kg T S

Uppmätta PAH-H halter under 2018

MRR KM Provtagningstillfällen 59 0,01 0,1 1 10 100 mg /kg T S

Uppmätta PAH-H halter under 2019

25

Figur 12. PAH-H halter hos sand tagna under 2020, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 18.

Även Bly har enskilda värden som kraftigt avviker från övriga punkter under 2018 och 2019. Flera av punkterna ligger dock under eller vid MRR gränsen vilket inte gäller 2020 där majoritet överstiger.

Figur 13. Blyhalter hos sand tagna under 2018, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 37

7,1 0,1 1 10 mg /kg T S

Uppmätta PAH-H halter under 2020

MRR KM Provtagningstillfällen 470 1 10 100 1000 mg /kg T S

Uppmätta Bly halter under 2018

26

Figur 14. Blyhalter hos sand tagna under 2019, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 97.

Figur 15. Blyhalter hos sand tagna under 2020, jämförs mot riktvärden för känslig markanvändning (KM) och mindre än ringa risk (MRR). Antal provpunkter är 18.

Det kan vara svårt att jämföra vilket av åren som generellt uppvisar högre analysresultat i och med den logaritmiska skalan samt att antal provtagningstillfällen skiljer sig åt. För en mer överskådlig jämförelse presenteras samma data genom låddiagram nedan.

Ett låddiagram demonstrerar hur data fördelar sig genom att markera ut några av de viktigaste värdena median, medelvärde, övre- och undre kvartil samt de så kallade ”morrhåren”, se exempeldiagram i Figur 16. Lådans övre och undre kant visar 75:e respektive 25:e percentilen, vilket innebär att 75 procent av värdena ligger under den övre gränsen och 25 procent ligger under den nedre. Medelvärdet är markerat med ett kryss och medianen är markerad med ett vertikalt streck i varje box. Morrhåren som sticker ut från lådan visar ytterligheterna av observationerna, dock inte uteliggare. I exempeldiagrammet, när data är jämnt fördelat, ligger både medelvärde och median mitt i lådan. 740 1 10 100 1000 mg /kg T S

Uppmätta Bly halter under 2019

MRR Bly KM Bly Provtagningstillfällen

1 10 100 mg /kg T S

Uppmätta Bly halter under 2020