Frysmuddringsteknik kan vara effektivt för att ta bort förorenade sediment.

Över hela världen finns det hundratusentals förorenade markområden och förorenade sediment i sjöar och andra vattendrag. Många olika typer av reningsteknik tillämpas och valet blir oftast en avvägning mellan föroreningens egenskaper, de tekniska och ekonomiska förutsättningarna, samt hur långtgående rening man vill åstadkomma. Ett intressant tillskott i floran av reningstekniker bygger på konceptet markfrysning.

Dåvarande doktoranden Susanne Rostmark vid Luleå Tekniska Universitet utvecklade under början av 2000-talet en teknik som tillämpar frysmuddring för att sanera bottnen i förorenade vattendrag. Frysningen utförs genom att en köldbärarvätska cirkuleras i enheter som kallas frysceller. En fryscell kan bestå av en grupp rör som sticks ned i sedimentet, eller av en platta som läggs ovanpå sedimentet. När materialet har frusit lyfts det upp och lastas för vidare efterbehandling. Därefter omplaceras fryscellen och proceduren upprepas. För att utföra en frysmuddring behövs en kylanläggning och en lyftenhet.

Inget är dock nytt under solen och artificiell markfrysning användes i södra Wales redan 1862 och patenterades i Tyskland 1883. Sedan dess har tekniken använts för många temporära och permanenta applikationer. Mest används markfrysning för stabilisering vid olika typer av byggnadsarbeten och lining av underjordiska gastankar. I de arktiska regionerna använder man artificiell frysning för att behålla permafrosten under uppvärmda byggnader och vid pipelines.

Kirurgisk precision avlägsnade kvicksilver

Kvicksilverföroreningar är en del av vår industriella miljöhistoria och förorenade sediment i sjöar och havsvikar kan långsamt läcka ut miljögiftet kvicksilver i omgivningen. Ett exempel är Akzo Nobels anläggning vid Stockviksverken där sedimentet i den närliggande viken var förorenat med kvicksilver. Ett möjligt angreppssätt för att få bort föroreningarna skulle kunna vara att utnyttja gräv- eller sugmuddring, men här valde huvudentreprenören SAKAB en annan teknik. ”Det här var ett typiskt fall där vår teknik med frysmuddring passade utmärkt”, konstaterar Susanne Rostmark vid FriGeo. ”Det förorenade sedimentet var bara 10 – 30 centimeter djupt och att använda en grävskopa skulle virvlat upp sedimentet och spridit föroreningarna i vattenmassan”, fortsätter hon.

Rent tekniskt innebar frysmuddringen att fryselementen sänktes ned på vikens botten. De placerades ut i rader och det förorenade sedimentet frös fast på elementens undersidor. De frusna sedimenten lastades direkt i en tät container och transporterades till en deponi för farligt avfall. Sammanlagt behandlades cirka 320 ton förorenat bottensediment.

Genom att variera frystiden och frystemperaturen kan frysdjupet regleras. Fryselementen lyfts ett i taget och är då omgivet av fruset sediment eller en redan muddrad yta. Frystekniken innebär ett ingrepp med nästan kirurgisk precision. Risken för partikelspridning blir liten och de vattenprover som togs under saneringen av Stockviken visade inte på någon ökad koncentration av kvicksilver.

Reningsteknik med stor potential

”Det finns många saneringsobjekt där frysmuddringstekniken har en stor potential”, säger Mats-Johan Rostmark som är VD på FriGeo. ”Ett exempel är sjön Ala Lombolo i Kiruna. Sjöns bottensediment har förorenats av bland annat industriell verksamhet och innehåller flera hundra kilo kvicksilver, tonvis med zink, bly, molybden och andra miljögifter. Inte nog med detta, på sjöns botten finns också 17 000 spränggranater som försvarsmakten dumpade på 1950-talet”, förklarar Mats-Johan. ”Här skulle vi kunna göra nytta”, avslutar han.

I varje projekt byggs kylanläggningarna upp beroende på behoven. Detta minskar kapitalbindningen i lagrade utrustningar. 
Vidare fryses en så liten volym som möjligt av sedimentet, vilket sänker kostnaderna för efterbehandlingen och som dessutom minskar ingreppet i vattendraget.

Störtat flygplan

År 1952 sköts ett svenskt flygplan av typen DC3 ner av sovjetisk militär och hamnade på 125 meters djup i Östersjön. Mer än 50 år senare återfanns planet. Vrakdelar låg spridda omkring flygplanskroppen och var inbäddade i bottensedimenten. Det var därför särskilt svårt att vid haveriundersökningen att komma åt de minsta föremålen. Genom frysmuddringstekniken kunde föremålen plockas upp utan att deras läge rubbades. Sammanlagt plockade FriGeo upp cirka 200 m3 sediment som hölls fryst i avvaktan på den fortsatta undersökningen. Tekniken var ett viktigt komplement i samband med den tekniska utredningen av hur haveriet gick till.

Artikeln publicerad i januari 2011