EnviNa TM 38 - Råstofmøde

22. august 2016 Konventum, Gl. Hellebækvej 70, 3000 Helsingør

Undersøgelse af forurenende stoffer i

knust beton (og tegl)

Ole Hjelmar, Danish Waste Solutions ApS*

Thomas Hougaard, Golder Associates Ltd

Baseret på Miljøprojekt nr. 1806/2015

*: www.danws.dk

Miljøprojekt nr. 1806

Overordnet formål

At tilvejebringe et tilstrækkeligt solidt fagligt grundlag for MST’s fastlæggelse af eventuelle fremtidige miljømæssige krav til anvendelse af knust beton og tegl, så kvaliteten kan optimeres

Specifikke mål:

• Identifikation af stoffer i beton og tegl, der potentielt kan skade miljø eller mennesker i forbindelse med genanvendelse

• Udarbejdelse af en oversigt over udvaskning af forurenende stoffer fra beton og tegl baseret på eksisterende data

• Udarbejdelse af oversigt over andre landes bestemmelser for anvendelse af nedknust beton og tegl

• Udarbejdelse af forslag til prioritering af hvilke stoffer, der bør fokuseres på ved fastlæggelse af krav til genanvendelse af beton og tegl

• Udarbejdelse af forslag til metodik for opstilling af krav til beton og tegl, der ønskes anvendt til entreprenørmæssige formål, herunder forslag til metodik for opstilling af udvaskningskrav

Identifikation af stoffer i beton, der potentielt kan skade miljø eller mennesker i forbindelse med genanvendelse • Primære stoffer

– Primærmaterialer (mineralske bindemidler: cement, flyveaske, mikrosilica, pulveriseret højovnsslagge, tilslag: sand, grus, sten, skærver, filler: finmalet kvarts og kridt, hjælpestof ved formaling af klinker: triethanolamin) – indeholder bl.a. en lang række sporelementer

– Formolier (mineralske og vegetabilske)

– Tilsætningsstoffer til beton (se næste ppt)

• Sekundære stoffer (stoffer, som efter udstøbning er anvendt i forbindelse med betonen og er trængt ind i denne (f.eks. PCB, bitumen, tjære/PAH, ftalater, chlorparaffiner, Hg)

• Andre materialer (stoffer, som ikke har noget med betonen at gøre, men som f.eks. stammer fra andre fraktioner af B&A-affald (f.eks. maling, lim, asbest, PCB-fugemateriale, mv.)

Tilsætningsstoffer til beton

• Acceleratorer

• Reaktionshæmmere

• Ekspansionsmidler

• Fiberforstærkning

• Flydemidler

• Frysepunktssænkere

• Gasdannere

• Klæbeforbedringsmidler

• Korrosionsbeskyttere

• Luftindblandere

• Plastificerende midler

• Pumpeforbedrende midler

• Retardere

• Skumdæmpere

• Stråleskærmende midler

• Superplastificerende midler

• Svampedræbende midler

• Vandafvisende midler

Tilsætningsstoffer

Akryl og polyakrylforbindelser, Alginater, Alifatiske Aminer, Alkalisalte,

Alkoholer, Alkyl(aryl)sulfonater og sulfater, Aluminiumspulver,

Bariumsalte, Benzoater, Bitumen, Bor, Brintoverilte, Bromider,

Carbonater, Celluloseethere, Chlorider, Chromater, Cr6+, Dieldrin,

Epoxider, Chromgrønt, Jordfarver baseret på jern, aluminium, mangan

og magnesium, Koboltblå, Phthalocyaninblå, Titanhvidt, Ultramarin,

Fibre, Fluater, Formiater, Fosfater, Carboxylsyrer og

hydroxycarboxylsyrer, , Iodider, Jernpulver, Kobbersalte, Lignosul-

fonater, Litiumsalte, Magnesiumpulver, Maleinsyre-anhydrid,

Mineralolie, kulbrinter, Nitrater, Nitritter, Oxalater, Paraformaldehyd,

Plastikkugler, Polyacrylat, Polycarboxylæter, Polyethylenglycol,

Polyethylen-oxider, Polyfosfater, Polyftalater, Polyhalogenerede

forbindelser, Polyhydroxycarboxylsyrer, Polyvinylacetat, PVA, Silikater,

Silikoner, Styren-butadien-forbindelser, Sukkerstoffer, Sulfater, Sulfitter,

Sulfonerede melamin-formaldehydkondensater, Sulfonerede

naftalenforbindelser, Tensider, Thiocyanater, Vinsol-resin,

Voksemulsioner, Zinkpulver, Ætersulfater

Indhold af stoffer i knust beton, der potentielt kan skade miljø

eller mennesker i forbindelse med genanvendelse

Danske data for knust beton (1997 – 2006):

Indhold af uorganiske og organiske stoffer: 1 – 12 prøver

Hollandske data for knust beton (2003 – 2006):

Indhold af organiske stoffer: 100 – 537 prøver

Belgiske data for knust beton (2006):

Indhold af uorganiske og organiske stoffer: 12 – 18 prøver

Svenske data for knust beton (1999)

Indhold af uorganiske stoffer: 18 prøver (fra to lokaliteter)

Stefania Buteras Ph.D-arbejde (32 prøver af beton og tegl – omfattende analysering)

Faststofindhold: Overskridelser af eksisterende kriterier for fri anvendelse*

Knust beton Medianværdier, der overskrider kvalitetskriterier

90 %-fraktil, der overskrider kvalitetskriterier

BEK 1662/2010 Beton Beton

Faststofindhold > Kat 1

Cd BE

Ni BE, SE BE

C6-C35 DK, (BE) DK, NL, BE

Benz(a)pyren NL DK, NL, BE

*: Som dog pt. ikke gælder for B&A-affald

Udarbejdelse af en oversigt over udvaskning af forurenende stoffer fra beton og tegl baseret på eksisterende data Danske data for knust beton (1999 – 2006): Udvaskning af uorganiske stoffer: 1 – 11 prøver Udvaskning af organiske stoffer: 1 prøve

Hollandske data for knust beton (2003 – 2006): Udvaskning af uorganiske stoffer: 98 – 621 prøver

Belgiske data for knust beton (2006): Udvaskning af uorganiske stoffer: 6 – 17 prøver

Svenske data for knust beton (1999) Indhold af uorganiske stoffer: 4 prøver (fra én lokalitet) Stefania Buteras Ph.D-arbejde (32 prøver af beton og tegl – omfattende karakterisering ved udvaskning)

Stofudvaskning: Overskridelser af eksisterende kriterier for anvendelse*

Knust beton Medianværdier, der overskrider kvalitetskriterier

90 %-fraktil, der overskrider kvalitetskriterier

BEK 1662/2010 Beton Beton

Udvaskning > Kat1 og Kat2 As NL NL

Ba NL, SE DK, NL

Cd NL NL

Cr DK, BE, SE DK, NL, BE

Cu BE NL, BE

Hg NL, SE DK, NL, BE

Ni NL, SE NL, BE

Pb NL NL, BE Zn NL

Nyerere danske data for stofindhold i beton (OBS: totaloplukning) (Stefania Butera, 2014/15)

10% 50% 90% 95% N Kategori 1 Jord-KK

mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg

As 1.4 2.5 4.9 5.9 16 20

Ba 285 375 451 464 16 100

Cd 0.57 0.63 0.76 0.82 16 0.5

Cr 23 122 379 462 16 500

Cu 12 15 20 21 16 500

Ni 14 53 153 185 16 30

Pb 2.5 6.6 55 104 16 40

Se 6.5 6.7 7.1 7.2 16 20

Sn 1.3 1.4 2.4 2.8 16 500

Zn 37 50 106 128 16 500

Element

Fraktil

Kriterierne refererer til oplukning efter DS 259

Nyerere danske data for udvaskning af beton og tegl (L/S = 2 l/kg) (Stefania Butera, 2014/!5)

10% 50% 90% 95% N 1+2 3

mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg

As 0.014 0.030 0.16 0.20 16 0.016 0.10

Ba 0.041 1.1 1.9 2.0 16 0.60 8.00

Cd 0.0030 0.0030 0.0073 0.0077 16 0.004 0.080

Cr 0.048 0.12 0.20 0.21 16 0.020 1.0

Cu 0.077 0.11 0.23 0.28 16 0.090 4.0

Mn 0.0020 0.010 0.027 0.11 16 0.30 2.0

Ni 0.008 0.041 0.071 0.39 16 0.020 0.14

Pb 0.014 0.014 0.13 0.14 16 0.020 0.20

Se 0.044 0.12 0.16 0.17 16 0.020 0.060

Zn 0.012 0.014 0.058 0.22 16 0.20 3.0

Element

Fraktil Kategori

Udarbejdelse af oversigt over andre landes bestemmelser for anvendelse af nedknust beton og tegl

Land Status for regler

Kriterier for indhold?

Kriterier for udvaskning?

Type af udvaskningstest foreskrevet

Østrig Vejledning Ja Ja EN 12457-4 (L/S = 10 l/kg)

Belgien (Flandern)

Lov Ja Ja CEN 14405 (L/S = 10 l/kg)

Finland Lov Ja Ja CEN/TS 14405

Frankrig Vejledning Ja Ja EN 12457-2 and 4

Tyskland Delstatslove* Ja Ja EN 12457-2 and DIN 19528 (nye regler)

Holland Lov Ja Ja CEN/TS 14405 (L/S=10 l/kg)

Sverige Vejledning Ja Ja CEN/TS 14405

Norge Ikke

direkte Ikke direkte

*: Nye regler for hele Tyskland er under forberedelse

Eksempel på grænseværdier for stofudvaskning i forskellige lande

Udarbejdelse af forslag til prioritering af hvilke stoffer, der bør fokuseres på ved fastlæggelse af krav til genanvendelse af beton og tegl Bruttoliste

Primære stoffer/stofgrupper

Indholdsstoffer: As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, V, Zn, klorid, fluorid, sulfat, TOC/DOC Tilsætningsstoffer: Kulbrinter, triethanolamin, akryl- og polyakrylforbindelser, alifatiske aminer, borater, bromider, dieldrin, epoxider, iodider, paraformaldehyd, polyethylenglycol, polyethylenoxider, ftalater og polyftalater, polyhalogenerede forbindelser, polyhydroxycarboxylsyrer, styren-butadien-forbindelser, sulfonerede melamin-formaldehydkondensater, sulfonerede naftalenforbindelser, tensider, thiocyanater samt en række af de ovennævnte indholdsstoffer

Sekundære stoffer/stofgrupper

PCB, PAH, chlorparaffiner

Udarbejdelse af forslag til prioritering af hvilke stoffer, der bør fokuseres på ved fastlæggelse af krav til genanvendelse af beton og tegl

Forudsætter et bedre datagrundlag

Prioriteringsskema for stoffer, der bør undersøges nøjere med udgangspunkt i et bedre datagrundlag: Tre eksempler

Stof/stofgruppe Type Potentiale

Regulering/risiko Anbefaling vedr. prioritering

U Indhold Udvaskning

a b c d e f g h i j k l m

As X X X X X X X X X X Gruppe A

Co X X X X X Gruppe C

Dieldrin X X X Gruppe B+

a: primært stof, indholdsstof b: primært stof, tilsætningsstof c: sekundært stof d: indhold målt i dansk knust beton e: udvaskning målt fra dansk knust beton f: indhold og/eller udvaskning målt på udenlandsk knust beton U: uønsket stof/stofgruppe eller POP

g: der findes jordkvalitetskriterium i DK h: der findes indholdskrav til restprodukter i DK i: der findes udenlandske indholdskrav j: der findes kvalitetskrav til grundvand og/eller overfladevand k: der findes udv.krav til anvendelse af restprod. i DK l: der findes udv.krav til deponering (inert affald) i DK m: der findes udenlandske udv.krav

Prioriteringsskema for stoffer, der bør undersøges nøjere med udgangspunkt i et bedre datagrundlag: Tre eksempler

Stof/stofgruppe Type Potentiale

Regulering/risiko Anbefaling vedr. prioritering

U Indhold Udvaskning

a b c d e f g h i j k l m

As X X X X X X X X X X Gruppe A

Co X X X X X Gruppe C

Dieldrin X X X Gruppe B+

Gruppe A: Stoffer/stofgrupper der findes i og udvaskes fra knust beton, og der findes danske grænseværdier for deponering af inert affald og eller nyttiggørelse. Hvis stoffet er POP eller uønsket, er det A+. Bør indgå i undersøgelse. Gruppe B: Stoffer/stofgrupper, som bliver er er blevet anvendt som tilsætningsstof i beton, men ikke er konstateret i eller udvasket fra knust beton. Vil være kunne være forurenende, hvis de ender i jord, grundvand eller overfladevand. For nogen findes grænseværdier. POP eller uønsket = B+. Bør indgå i undersøgelse/vurderes nøjere. Gruppe C: Stoffer/stofgrupper, som findes i eller udvaskes fra beton, men som ikke er reguleret i dansk miljølovgivning. Undersøges ikke yderligere.

Resulterende prioritering

Prioriteringsgruppe Stof/stofgruppe

A+ Cd, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, PCB, PAH

A As, Ba, Cr. Sb, Se, Zn, klorid, fluorid, sulfat, TOC/DOC, kulbrinter,

B+ Klorparaffiner, borater, dieldrin, ftalalter og polyfltalater,

B

Akryl- og polyakrylforbindelser, alifatiske aminer, bromider, epoxider, formalin, naftalen, nitrit, nitrat, paraformaldehyd, polyethylenglykol, polyethylenoxider, polyhalogenerede forbindelser, polyhydroxykarboxylsyre, styren-butadienforbindelser, sulfonerede melanin-formaldehydkondensater, sulfonerede naftalenforbindelser, thiocyanater

C Co, V,

Forslag til metodik for opstilling af krav til beton og tegl, der ønskes anvendt til entreprenørmæssige formål, herunder forslag til metodik for opstilling af udvaskningskrav

1. Gennemførelse af en undersøgelse af et for DK repræsentativt udsnit

af prøver af knust beton (og tegl), som tager hensyn til type og geografi. Undersøgelsen skal omfatte indhold og udvaskning af de prioriterede stoffer samt en efterfølgende scenariebaseret vurdering af risikoen for uacceptabel forurening af grundvand og overfladevand som følge af stofudvaskning. Forskellige anvendelsesbetingelser indbygges i scenarierne. Svarer til undersøgelsen af knust asfalt (Miljøprojekt 1731/2015).

2. På grundlag af undersøgelsens resultater afgøres det, om der er grundlag for opstilling af udvasknings- og testningskrav, og hvilke stoffer, det i givet fald skal omfatte. Udvaskningskriterier beregnes ud fra kvalitetskriterier for grundvand og overfladevand og revers modellering, svarende til fremgangsmåden i Miljøprojekt 1731.

Forslag til metodik for opstilling af krav til beton og tegl, der ønskes anvendt til entreprenørmæssige formål, herunder forslag til metodik for opstilling af udvaskningskrav

Tak for opmærksomheden!

oh@danws.dk