CircVol-projekti : ruoppausmassojen stabiloinnin kenttäkoe Naantalin Matalahdella
Jarva, Jaana; Eriksson, Jan-Erik; Larkela, Liisa; Auri, Jaakko; Kronberg, Thomas; Tarvainen, Timo; Kuva, Jukka; Järvinen, Maarit; Hänninen, Hanna; Lehtonen, Marja; Ketola, Mari; Huhtinen, Reeta (2021)
Jarva, Jaana
Eriksson, Jan-Erik
Larkela, Liisa
Auri, Jaakko
Kronberg, Thomas
Tarvainen, Timo
Kuva, Jukka
Järvinen, Maarit
Hänninen, Hanna
Lehtonen, Marja
Ketola, Mari
Huhtinen, Reeta
Geologian tutkimuskeskus
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060734426
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060734426
Tiivistelmä
Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) 6Aika-ohjelman rahoittaman Suurivolyymisten sivuvirtojen ja maamassojen hyödyntäminen kaupungeissa (CircVol) -projektin tavoitteena oli edistää suurivolyymisten teollisten sivuvirtojen ja kaivettujen maamassojen hyödyntämistä infra- ja maarakentamisessa. Projektin kohderyhmänä olivat alan yritykset ja 6Aikakaupungit (Helsinki, Espoo, Vantaa, Turku, Tampere ja Oulu). Projektissa tuettiin yrityksiä kiertotalouden mukaisten uusien tuotteiden ja palveluiden kehittämisessä sekä kehitettiin kaupungeille toimintamalleja kiertotalouden edistämiseksi.
CircVol-projektissa toteutettiin yhteensä kuusi yrityksille suunnattua pilot-kokeilua. Tässä tutkimustyöraportissa esitetään Turun seudun ruoppausmassojen stabilointiin ja hyödyntämiseen maarakentamisessa liittyneen kenttäkokeen tulokset. Kenttäkoe toteutettiin Naantalin Matalahdella ja työ tehtiin Åbo Akademin, Turun ammattikorkeakoulun, Suomen ympäristökeskuksen, Turku Science Park Oy:n ja Geologian tutkimuskeskuksen yhteistyönä. Suomessa ruopataan vuosittain keskimäärin lähes kaksi miljoonaa kuutiota sedimenttejä ja syntyneet ruoppausmassat on pääosin sijoitettu merialueilla sijaitseville läjityspaikoille. Ruoppausmassojen meriläjityksestä ollaan kuitenkin haitallisten ympäristövaikutusten vuoksi monin paikoin luopumassa ja ruopattavat massat tullaan yhä enemmän läjittämään maalle. Esimerkiksi Turun satama Oy ja Turun kaupunki ovat luopumassa ruoppausmassojen meriläjityksestä kokonaan.
Meren pohjasta ruopattu maa-aines on lujuudeltaan useimmiten hyvin heikkoa, ja sen käyttö maalle läjitettynä, kuormitettujen rakenteiden alla on ilman lujitustoimenpiteitä lähes mahdotonta. Merenpohjalta ruopattaviin sedimentteihin on usein kertynyt erilaisia haittaaineita,
ja ne saattavat sisältää myös happamoitumista aiheuttavaa sulfidimuotoista rikkiä.
Suomessa ruoppausmassoja on käsitelty lähinnä massastabiloimalla ja hyödyntämällä niitä joko satamarakenteissa tai muissa maarakennuskohteissa. Stabilointia on perinteisesti tehty sementin, kalkin ja erilaisten kuonien avulla, mutta yhä enemmän stabiloinnissa pyritään hyödyntämään lähialueilla syntyviä teollisuuden sivutuotevirtoja, kuten tuhkia.
CircVol-projektin yhtenä tavoitteena oli identifioida sopivia sivuvirtoja ja muita kierrätysmateriaaleja, joilla voitaisiin korvata sementin määrää stabiloinnissa ja siten vähentää infrarakentamisen CO2-päästöjä sekä neitseellisten raaka-aineiden käyttöä pitkällä aikavälillä. Naantalin Matalahdella toteutetussa kenttäkokeessa testattiin pienessä mittakaavassa ruoppausmassojen stabilointia kohtuullisen kuljetusmatkan päässä sijaitsevien yritysten toimittamilla sivutuote- tai jätepohjaisilla kierrätysmateriaaleilla, kuten tuhkilla ja kuonilla, jotka oli todettu toimiviksi ja turvallisiksi laboratoriossa tehdyissä esiselvityksissä.
Matalahdella toteutetun kenttäkokeen perusteella maalle läjitettyjä ruoppausmassoja voidaan stabiloida sementin, kalkin, kuonan ja tuhkan lisäksi myös muilla teollisuuden sivuvirroilla. Kenttäkokeessa testattiin yhdeksää erilaista reseptiä, jotka kaikki saavuttivat geoteknisiltä ominaisuuksiltaan hyvän ja kantavan maapohjan koetoiminta-alueella. Eri sideainein tehty stabilointi myös neutraloi tehokkaasti happoa tuottavan ruoppausmassan.
CircVol-projektissa toteutettiin yhteensä kuusi yrityksille suunnattua pilot-kokeilua. Tässä tutkimustyöraportissa esitetään Turun seudun ruoppausmassojen stabilointiin ja hyödyntämiseen maarakentamisessa liittyneen kenttäkokeen tulokset. Kenttäkoe toteutettiin Naantalin Matalahdella ja työ tehtiin Åbo Akademin, Turun ammattikorkeakoulun, Suomen ympäristökeskuksen, Turku Science Park Oy:n ja Geologian tutkimuskeskuksen yhteistyönä. Suomessa ruopataan vuosittain keskimäärin lähes kaksi miljoonaa kuutiota sedimenttejä ja syntyneet ruoppausmassat on pääosin sijoitettu merialueilla sijaitseville läjityspaikoille. Ruoppausmassojen meriläjityksestä ollaan kuitenkin haitallisten ympäristövaikutusten vuoksi monin paikoin luopumassa ja ruopattavat massat tullaan yhä enemmän läjittämään maalle. Esimerkiksi Turun satama Oy ja Turun kaupunki ovat luopumassa ruoppausmassojen meriläjityksestä kokonaan.
Meren pohjasta ruopattu maa-aines on lujuudeltaan useimmiten hyvin heikkoa, ja sen käyttö maalle läjitettynä, kuormitettujen rakenteiden alla on ilman lujitustoimenpiteitä lähes mahdotonta. Merenpohjalta ruopattaviin sedimentteihin on usein kertynyt erilaisia haittaaineita,
ja ne saattavat sisältää myös happamoitumista aiheuttavaa sulfidimuotoista rikkiä.
Suomessa ruoppausmassoja on käsitelty lähinnä massastabiloimalla ja hyödyntämällä niitä joko satamarakenteissa tai muissa maarakennuskohteissa. Stabilointia on perinteisesti tehty sementin, kalkin ja erilaisten kuonien avulla, mutta yhä enemmän stabiloinnissa pyritään hyödyntämään lähialueilla syntyviä teollisuuden sivutuotevirtoja, kuten tuhkia.
CircVol-projektin yhtenä tavoitteena oli identifioida sopivia sivuvirtoja ja muita kierrätysmateriaaleja, joilla voitaisiin korvata sementin määrää stabiloinnissa ja siten vähentää infrarakentamisen CO2-päästöjä sekä neitseellisten raaka-aineiden käyttöä pitkällä aikavälillä. Naantalin Matalahdella toteutetussa kenttäkokeessa testattiin pienessä mittakaavassa ruoppausmassojen stabilointia kohtuullisen kuljetusmatkan päässä sijaitsevien yritysten toimittamilla sivutuote- tai jätepohjaisilla kierrätysmateriaaleilla, kuten tuhkilla ja kuonilla, jotka oli todettu toimiviksi ja turvallisiksi laboratoriossa tehdyissä esiselvityksissä.
Matalahdella toteutetun kenttäkokeen perusteella maalle läjitettyjä ruoppausmassoja voidaan stabiloida sementin, kalkin, kuonan ja tuhkan lisäksi myös muilla teollisuuden sivuvirroilla. Kenttäkokeessa testattiin yhdeksää erilaista reseptiä, jotka kaikki saavuttivat geoteknisiltä ominaisuuksiltaan hyvän ja kantavan maapohjan koetoiminta-alueella. Eri sideainein tehty stabilointi myös neutraloi tehokkaasti happoa tuottavan ruoppausmassan.