Livssyklusanalyse av behandling av tunnelslam ved bruk av filterpresse

Abstract

Tunnelslam har lenge vært et utfordrende avfall for tunnelbransjen. På grunn av forurensningsgraden må tunnelslam transporteres til godkjente deponier for reglementert håndtering. Samtidig har tunnelslammet svært høyt vanninnhold, på grunn av vanskeligheten med å få skilt ut vann fra de forurensede massene. Unødvendig transport av vann er en utfordring både for miljøet, kostnader og slitasjen på vegnettet. Dersom en klarer å redusere vanninnholdet i tunnelslammet vil det bidrar til en mindre mengde masse som må leveres til deponier. Det vil igjen bidra til å redusere mengden tungtrafikk som genereres fra tunnelprosjekter.

Reduksjon av vanninnhold, kalt avvanning, er i utgangspunktet ikke ny teknologi. I norsk tunnelbransje er det derimot lite utprøvd. Denne oppgaven tar utgangspunkt i en casestudie av et filterpresseanlegg som tar imot tunnelslam fra fire tunnelprosjekter. Studien viser at filterpresseanlegget presser ut store mengder vann fra tunnelslammet, og restproduktet blir en mye tørrere homogen masse.

Det er gjennomført en livssyklusanalyse på håndtering av tunnelslam ved bruk av filterpresse. Scenariet med å levere tunnelslammet til filterpresseanlegget er vurdert opp imot et scenario med å levere tunnelslammet direkte til et deponi. Studien undersøker dermed klimaeffekten filterpresseanlegg har på håndering av tunnelslam. Det er kun CO2 som er vurdert i denne studien. I tillegg er det analysert hvilke randbetingelser som må være oppfylt for når filterpresseanlegg er det mest klimavennlige alternativet.

For tunnelprosjektene i denne casestudien er reduksjonen av klimagassutslipp på mellom 34 % til 57 % ved levering av slam til filterpresseanlegget. For tunnelprosjekter av en viss størrelse vil miljøgevinsten være størst dersom filterpresseanlegget er plassert på selve tunnelprosjektet, i nærheten av vannrenseanlegget. Samtidig er det knyttet store usikkerheter til hvor stor gevinsten vil være fra prosjekt til prosjekt, da det er mange faktorer som har innvirkning. De mest avgjørende faktorene vil være transportdistanse mellom tunnelprosjekt og deponi, og ressursbruken for etablering og drift av selve filterpresseanlegget.

Tunnel sludge has been a longstanding challenge for the tunnel industry. Due to its level of contamination, tunnel sludge must be transported to approved landfills for regulated handling. Additionally, tunnel sludge has a high water content due to the difficulty of separating water from the contaminated masses. Unnecessary transportation of water poses challenges for the environment, costs, and wear on road networks. Reducing the water content in tunnel sludge would result in a smaller amount of mass to be delivered to landfills, thereby reducing the amount of heavy traffic generated by tunnel projects.

Water content reduction, known as dewatering, is not a new technology in itself. However, it has been minimally explored in the Norwegian tunnel industry. This thesis is based on a case study of a filter press facility that receives tunnel sludge from four tunnel projects. The study demonstrates that the filter press facility effectively removes significant amounts of water from the tunnel sludge, resulting in a much drier and homogeneous residue.

A life cycle analysis has been conducted on the management of tunnel sludge using a filter press. The scenario of delivering the sludge to the filter press facility is compared to a scenario of directly delivering the sludge to a landfill. The study examines the climate impact that the filter press facility has on the management of tunnel sludge, considering only CO2 emissions. Additionally, it analyzes the boundary conditions that must be met for the filter press facility to be the most environmentally friendly alternative.

For the tunnel projects in this case study, the reduction in greenhouse gas emissions ranges from 34 % to 57 % when delivering sludge to the filter press facility. For tunnel projects of a certain scale, the environmental benefits would be greatest if the filter press facility is located at the actual tunnel project site, near the water treatment facility. However, there are significant uncertainties regarding the extent of these benefits from project to project, as many factors come into play. The most crucial factors will be the transport distance between the tunnel project and the landfill, as well as the resource utilization for the establishment and operation of the filter press facility.