Biokol-baserad reaktiv barriär för täckning av förorenade sediment

Utförs av: Luleå tekniska universitet och Norges Geotekniska Institut (NGI) och Norges Miljø og Biovitenskapelige Universitet (NMBU)

Projektledare: Christian Maurice, LTU

Lokalisering: Burefjärden, Skellefteå kommun, samt laboratorium

Syfte/mål

Målet med projektet är att visa att en tunn täckning av biokol/betonit effektivt kan hindra diffusion av Hg, metyl-Hg och PAH från bottensediment till vattenmassan, samtidigt som det låser kol och därmed är en klimatåtgärd.

Bakgrund

Täckning av havssediment och undervattensdeponier för muddermassor har använts i 15 år i Norge. I flera projekt har reaktiva barriärer testats i syfte att hindra spridning av föroreningar. Särskilt biokol kan binda organiska föroreningar och metaller som Hg mycket starkt. Metod har utvecklats i Norge av NGI och testats vid några tillfällen i laboratorium och i fält. Biokol är tillverkat av organiskt avfall från till exempel jordbruk och är kemiskt mycket mer stabilt än kol i biomassa. Biokol innehåller 80–90 % kol och är stabilt i över 1000 år. Därför accepteras det av IPCC som en kollagringsmetod och klimatåtgärd.

Burefjärden ligger i Bottenviken utanför Bureå i Skellefteå kommun.  Vid Burefjärden har Bure träsliperi och sågverk bedrivit verksamhet från 1928 till 1992. Fabriken tillverkade mekanisk slipmassa och mellan 1948 och 1964 impregnerades pappersmassan med fenylkvicksilverpreparatet Pulpasan. Spridning av fiberslam (kvicksilverförorenade fiber) har skett från en sedimentationsbassäng i fjärden och gett upphov till en fiberbank och påverkat omkringliggande sediment (fibersediment).

Tunn täckning av biokol/bentonit på ett sandlager, laboratorieförsök i akvarium
Tunn täckning av biokol/bentonit på ett sandlager, laboratorieförsök i akvarium. Foto: Wathiq Al Jabban

Metod

Biokol blandas med bentonit och salt i en suspension (slurry) i en tank på land och pumpas ut för att spridas jämnt över botten. NGI har undersökt den korrekta viskositeten för suspensionen i en geoteknisk undersökning i forskningsprojektet Opticap. Målet är att skapa ett 5 cm tjockt lager. Bentoniten sväller i kontakt med salt vatten och bildar en fluffig matta som håller biokolet på botten.

Fältförsöket föregås av provtagningar och analyser inom den aktuella försöksytan. Laboratorieförsök med olika reaktiva typer av biokol i syfte att utveckla en reaktiv barriär utförs hos NGI. Geotekniska tester utförs hos LTU i syfte att undersöka risk för partikelflykt, konsolidering i sedimentet och säkerställa att täckningen kommer att vara stabil.

Efter genomförd täckning sker mätning av föroreningstransport i vatten mha passiv provtagare i diffusionskammare.