Forekomsts og udvaskning af problematiske stoffer i knust beton og tegl

Gennemgang af brudte beton, brudte mursten og brudte beton og murstensprøver indsamlet og undersøgt i dette projekt. Gennemgang af udtagne og undersøgte prøver af knust sten og knust sten og mursten i DTU-projektet. Gennemgang af analyseprogrammet til bestemmelse af indholdet af stoffer i prøver af knust beton, knust tegl og knust beton og mursten indsamlet og undersøgt i dette projekt.

Der er gennemført en undersøgelse af knust beton og tegl fra nedrivning og renovering af danske bygninger og anlæg. Der findes ikke kriterier for indhold af organiske stoffer i Restpro- duktbekendtgørelsen, men mindst 5% af prøverne af knust beton og mindst 10% af prøverne af knust beton og tegl overskred Jordkvalitetskriteriet for C6-C35. Kategori 1+2-grænseværdierne for stofudvaskning overskrides således for ret mange uorganiske stoffer for knust beton og knust tegl og beton.

Sporbare prøver af knust beton (to steder) og knust mursten (et sted) blev taget fra selektive, miljøkontrollerede og dokumenterede nedrivninger.

Summary and conclusions

Indledning

Baggrund og formål
Fremgangsmåde og datagrundlag

Størstedelen af det fremkomne beton- og teglaffald i Danmark nedknuses og avendes i bygge- og anlægsarbejder som f.eks. Tidligere gennemførte undersøgelser4 har vist, at anvendelse af nedknust beton og tegl i an- lægsarbejder kan indebære en risiko for en uacceptabel spredning af problematiske stoffer i miljøet. Det fremgik endvidere af studiet, at der kun forelå ganske få informationer om indhold og udvaskning af potentielt problematiske stoffer i knust beton og tegl fra Danmark.

Formålet med den aktuelle forskning er at give et pålideligt fagligt grundlag for indhold og udvaskning af de problematiske stoffer, der opstår i beton og tegl ved nedrivning eller renovering af danske bygninger og anlæg. De fremlagte resultater anses for at være typiske og repræsentative for danske forhold vedrørende knust beton og mursten i det nuværende årti. Resultaterne bør sammen med en efterfølgende risikovurderingsprojektmodellering udvaskning fra realistiske brugsscenarier for knust bygge- og byggeaffald indgå i grundlaget for revision af lovgivningen om nyttiggørelse af beton og mursten i bygge- og anlægsprojekter.

Ved problematiske stoffer forstås i denne sammenhæng uorganiske og organiske stoffer, der kan findes i bygge- og byggeaffald, og som kan udgøre et miljøproblem i forbindelse med genanvendelse af knust beton og mursten i bygge- og anlægsarbejder.

Indsamling og

Repræsentativitet
Udtagning og forbehandling af prøver i dette projekt
Udtagning og forbehandling af prøver i tidligere undersøgelse (DTU Miljø)
Samlet prøvegrundlag

Et parti vil næsten altid være en blanding af knust beton og/eller mursten fra en række forskellige kilder, dvs. Der blev dog også udtaget 5 prøver (en tredobbelt prøve) af knust beton og mursten fra to nedrivningsprojekter, hvor pælene, hvorfra prøverne blev udtaget, kun kom fra disse projekter. De relevante bunker af knust beton og knuste mursten repræsenterede derfor sporbart materiale, der var produceret i overensstemmelse med gældende lovgivning og kunne forventes som sådan.

Bestræbelser på at indsamle prøver, der er repræsentative for knust beton og mursten på nationalt plan, er beskrevet i afsnit 2.1. Tilsvarende er prøveudtagningen på de enkelte forarbejdningsanlæg tilrettelagt således, at en prøve udtaget fra en bunke af knust beton og/eller mursten er repræsentativ for den pågældende bunke. 12 prøver af knust beton og mursten (disse var i de fleste tilfælde, og uanset oprindelse, blandet med jord).

Prøveudtagningen af de 27 prøver af knust beton samt knust beton og mursten fandt sted mellem august 2011 og februar 2012.

Figur 2.1 Geografisk fordeling af prøvetagningssteder.

Analyse- og testmetoder

Bestemmelse af faststofindhold i prøverne .1 Prøver fra nærværende projekt (2016/2017)

Prøver fra DTU (2011/2012)

Bestemmelse af stofudvaskning fra prøverne .1 Prøver fra nærværende projekt 2016/2017

Prøver fra DTU 2011/2012

Derudover blev 16 PAH-stoffer (naphthalen, acenaphthylen, acenaphthen, fluoren, phenanthren, anthracen, pyren, fluoranthen, chrysen, benz(a)anthracen) analyseret. Tabel 3.2 viser en oversigt over de forskellige udvaskningstest, der blev brugt, og hvad der blev udvasket. beton, knust beton og mursten og knust mursten testet for støvudvaskning 10 udvalgte prøver (7 betonprøver og 3 murstensprøver) blev underkastet en søjleudvaskningstest for uorganiske stoffer og NVOC/DOC.

2 udvalgte prøver (en prøve af knust beton og en prøve af knust beton og mursten) blev underkastet en pH-afhængighedstest (DS/EN 14997) for at undersøge støvudvaskningens afhængighed af pH for uorganiske stoffer og NVOC/DOC. Eluaterne er analyseret for de i tabel 3.3 viste stoffer og parametre, som der er meget fokus på (PCB7 og PAH), og som er fundet i betydelige mængder i faststofanalyser på knust beton (kulbrinter). Fem udvalgte eluater analyseres yderligere for B, Br, nitrat og nitrit (fordi de er på listen over stoffer, der bør vurderes nærmere i Miljøprojekt nr.

Udvaskningstestene for uorganiske stoffer, EN 12457-1, DS/EN 14405 og DS/EN 14997, og de tilhørende eluatanalyser er udført af ALcontrol AB, mens ligevægtskolonnetesten for organiske stoffer, Nordtest TR 576, og analyserne vedr. de fremstillede eluater er udført af VBM Laboratoriet A/S.

Tabel 3.2 Oversigt over de anvendte udvaskningstests og de testede prøver fra nærvæ- nærvæ-rende projekt 2016/2017

Resultater af analyser og tests

Præsentation og grundlag for miljømæssig vurdering af resultaterne

Præsentationsform
Restproduktbekendtgørelsen
Sammenligning af resultater med grænseværdier

Resultater af analyser for stofindhold i knust beton og tegl .1 Indhold af uorganiske stoffer og TOC

For uorganiske stoffer refererer grænseværdierne for tørstofindhold til analyser efter delvis opløsning i henhold til DS 259, mens grænseværdierne for udvaskningsstoffer refererer til resultaterne af EN 12457-1 batchudvaskningstesten. Tabel 4.1 viser de sammenfattende resultater af analyserne af knuste betonprøver fra den aktuelle undersøgelse for indhold af uorganiske stoffer efter delvis opløsning efter DS 259 og for indhold af total organisk kulstof TOC. Tabel 4.2 viser de tilsvarende resultater for knust beton og tegl, mens analyseresultaterne for de tre teglprøver alle er vist i tabel 4.3.

Ovenstående tabeller viser, at faststofindholdet i uorganiske stoffer, bestemt ved delvis opløsning, kun overstiger jordkvalitetskriteriet for Ba (som ikke er inkluderet i reststofbekendtgørelsens kategori 1-kriterier) for knust beton (ved 90 % brudniveau). og knust beton og mursten (på midterste niveau). Indholdet af potentielt problematiske uorganiske stoffer i de tre prøver af stenstøv overstiger ikke kategori 1-. Tabel 4.4 viser resultaterne af bestemmelsen af det samlede indhold af en række uorganiske stoffer efter EN 13656 for tre prøver af knust beton og to prøver af knust beton og mursten.

Dette er yderligere illustreret for henholdsvis knust beton og knust beton og tegl i figur 4.1 og figur 4.2, hvor indholdsbestemmelserne efter delvis nedbrydning og total nedbrydning sammenlignes stof for stof.

Tabel 4.1 Opsummering af resultater af analyser af prøverne af knust beton fra

Nuancer angiver, at et resultat er under analysemetodens detektionsgrænse, og detektionsgrænsen er angivet som et resultat.

Indhold af organiske stoffer

Nuancer angiver, at et resultat er under analysemetodens detektionsgrænse, og at detektionsgrænsen er angivet som resultat. Resultaterne blev sammenlignet med kategori 1-grænseværdierne i BEK 1672/2016 for indholdet af Cr(VI) i restprodukter, der skal anvendes som materialer til bygge- og anlægsformål. I det følgende er prøverne fra 2016/2017 og 2011/2012 opsummeret separat, da der er anvendt forskellige detektionsgrænser for nogle af analyserne.

Resultater af tests for stofudvaskning fra knust beton og tegl

Batchudvaskningstests for uorganiske stoffer og DOC
Resultater af kolonneudvaskningstests
Resultater af ligevægtsudvaskningstests for organiske stoffer

Diskussion af analyse- og testresultater

Repræsentativitet og variation
Indhold og udvaskning af potentielt problematiske stoffer .1 Faststofindhold
Sporbare prøver

Indhold og vurdering af

Dette viser, at PCB-niveauerne for både knust beton og knust beton og tegl er meget lave. Overskridelserne af jordkvalitetskriterierne for PAH er lidt højere for de knuste beton- og teglprøver, men stadig kun på 95 % fraktionsniveau. 50 prøver af brækket beton 19 prøver af brækket beton og mursten Forhold mellem knækkede stykker Forhold mellem knækkede stykker.

For næsten alle materialer er variationsområdet for knust beton større end for knust beton og mursten. Det nævnes også, at i det mindste prøverne af knust beton og mursten fra 2011/2012 ofte indeholdt jord (som kan have været forurenet). Både knust beton og murstensprøver oversteg kategori 1+2-kriterierne for Cr, Cu og Ni.

I Tabel 5.6 er analyserne af faststofindholdene efter partiel oplukning for de fem sporbare prøver af knust beton og tegl vist og sammenlignet med grænseværdierne for Kategori 1 i Restproduktbekendtgørelsen (suppleret med enkelte Jordkvalitetskriterier).

Tabel 4.6 Opsummering af resultaterne af analyser af prøverne af knust beton fra 2016/2017 for organiske stoffer

Oversigt
Kolofonium (Vinsol-resin) CAS-nr: 8050-09-7
Sulfonerede melamin-formaldehydkondensater. CAS nr
Vurdering af potentiel miljørisiko
Referencer
Oversigt over prøver af knust beton, knust tegl og knust beton og tegl udtaget og
Oversigt over prøver af knust beton og knust beton og tegl udtaget og undersøgt i DTU-
Oversigt over analyseprogram for

Lokalt må det formodes, at der kan forekomme høje koncentrationer af SNFKs ved udlægning af knust beton direkte i grundvandszonen eller i direkte kontakt med åbent vand. Heraf anvendes knap 5 ton på en sådan måde, at det vurderes, at der er en risiko for at genfinde det i nedknust beton. Heraf anvendes knap 1 kg på en sådan måde, at det vurderes, at der er en risiko for at genfinde det i nedknust beton.

8 ton på en sådan måde, at det vurderes, at der er en risiko for at genfinde det i nedknust beton. Lokalt må det formodes, at der kan forekomme høje koncentrationer af SMFKs ved udlægning af knust beton direkte i grundvandszonen eller i direkte kontakt med åbent vand. I Tabel 6.1 er der for de syv stofgrupper foretaget en opsummering af de koncentrationsni- veauer, i hvilke de anvendes i beton, de totale årlige forbrug og den mængde heraf, som kan medføre, at de vil kunne forekomme i knust beton.

I det følgende suppleres de kvantitative overvejelser derfor, på trods af den utilstrækkelige viden om stoffernes faktiske tilstedeværelse i og udvaskning fra knust beton med nogle primitive 'worst case' skøn over den nødvendige svækkelse8 af perkolatet, som under en række bl.a. omstændigheder kan opstå fra et anvendelsesscenarie for knust beton med et organisk indhold svarende til dem, der er angivet i tabel 6.1. Det antages, at hele indholdet af organiske stoffer svarende til koncentrationerne angivet i tabel 6.1 i et 0,5 m tykt lag knust beton med en densitet på 1,7 tons/m3 skylles jævnt væk over en periode på 15 år ved en netto nedsivning af nedbør på 70 mm om året, betyder det, at de estimerede krav til dæmpning af støvkoncentrationerne i det dannede perkolat, vist i tabel 6.2, skal opfyldes under transport til receptoren, hvis de beregnede PNEC-værdier i nedstrøms grundvand eller overflade. vand må ikke overskrides. Resultaterne af "worst case"-scenarieberegningerne i tabel 6.2 indikerer, at stofferne vist i perkolatet, der stammer fra brug af knust beton, skal opfugtes under de beskrevne forudsætninger og forudsætninger mellem ca.

Den estimerede nødvendige dæmpning kan umiddelbart virke meget stor, men hvis vi f.eks. kombinerer oplysningerne i tabel 6.1 om de samlede mængder af tilsætningsstoffer, der kan være anvendt i betonen, og antagelsen om, at de anvendte mængder er fuldt opdelt i to fra 1,7 millioner tons knust beton og mursten produceret i 2015, dvs. Reduktionskrav ved fuldstændig blanding af årligt potentielt anvendte organiske tilsætningsstoffer i 850.000 tons knust beton/år. Med indbyggede begrænsninger i de anvendte metoder og forudsætninger og forudsætninger er det således muligt at vurdere, at der er behov for reduktioner for organiske tilsætningsstoffer mellem de relativt høje værdier vist i tabel 6.2, hvor der tages udgangspunkt i den let tilgængelige information vedr. produktkoncentrationer anvendt i betonen og lidt lavere værdier i tabel 6.3, hvor det er antaget, at de angivne mængder af brugte produkter er jævnt fordelt over en større delmængde af den årlige produktion af knust beton (halvdelen af mængden af knust beton og mursten produceret i henhold til ADS i 2015).

Oversigt over prøver af knust beton, knuste mursten og knust beton og teglprøver og tegl og knust beton og mursten udtaget og undersøgt i dette projekt. Oversigt over knust beton og knust beton og teglprøver taget og undersøgt i DTU-projektet. Beton og mursten taget og undersøgt i DTU projektet.