© Ramboll
Rambollin Circwaste-osahankkeessa tutkitaan teollisuusalueiden sivuvirtojen ja jätteiden sekä ruoppausmassojen hyödyntämistä entisen merenlahden täyttämisessä. Sampaanalanlahden täyttö on erinomainen esimerkki kiertotalouden alueellisesta yhteistyöstä.
Sampaanalanlahden teollisuusalueen toiminnan kasvamisen johdosta alueella kaivattiin lisää varastointitilaa. UPM:n Rauman tehtaan ja Metsä Fiberin välinen entinen tukinuittolahti päätettiin täyttää varastointialueeksi. Alueella toimii myös Rauman Biovoiman voimalaitos, joka josta muodostuu lento- ja pohjatuhkaa.
”Hankkeen kannalta oli positiivinen yhteensattuma, että Rauman meriväylän ruoppaus osui samaan aikaan, jolloin läheltä muodostuvat ruoppausmassat voitiin hyödyntää kohteessa täyttömaana sen sijaan, että niille olisi rakennettu erillinen läjitysalue”, kertoo Tuomas Suikkanen Rambollilta. Ratkaisu oli kannattava ja palveli kaikkia osapuolia, kun Rauman väylän ruoppausmassat voitiin hyödyntää alueen esitäyttönä ja alueelta muodostuvia teollisuuden jätejakeita pystytään hyödyntämään alueen rakentamisessa niiden loppusijoittamisen sijaan.
Sideaineet ja uudet menetelmät testissä
Osahankkeessa lähdettiin testaamaan perinteisen sementti- tai sementti-tuhkastabiloinnin lisäksi uusia sidosainesekoituksia. Tärkeänä yhteistyökumppanina työssä toimi UPM, jonka tuotannossa syntyy varteen otettavia sidosaineita. ”Kokeilimme lukuisia erilaisia seoskoktaileja aluksi laboratoriossa ja tämän jälkeen potentiaalisimpia seoksia pilotoitiin koealueilla Sampaanalanlahden kentällä. UPM sai tiedot käyttöönsä ja jatkaa tuotekehittelyä näiden sidosaineksien osalta”, kertoo Suikkanen.
Tutkimustyö on pitkäjänteistä ja tarkkuutta vaativaa. Laboratorioissa eri sideaineseosten teknistä soveltuvuutta Sampaanalanlahden massastabilointiin arvioitiin lähinnä koekappaleista tehtävien puristuslujuusmääritysten avulla. Varsinaiseen kentällä tehtävään laajempaan pilotointiin valittiin laboratoriotulosten perusteella parhaat sidosaineseokset. Koestabiloinnin tekninen laadunvarmistus jokaiselle testatulle sideaineseokselle tehtiin koeruuduista muun muassa kevyen siipikairan ja puristin-heijarikairan avulla. Lisäksi stabiloidusta massasta otettiin koekappaleita pintaliukenemistestejä varten.
Uusilla tutkituilla jätepohjaisilla sideaineilla on kuitenkin omat haasteensa. Esimerkiksi lentotuhkien ominaisuudet vaihtelevat voimalaitoskohtaisesti sen mukaan, minkälaisen polttoaineen polttamisesta ne ovat mudostuneet. Massastabiloinnin osalta tuhkien varastointiin on tärkeä kiinnittää huomiota, koska lentotuhkan tulee olla kuivaa, jotta sen syöttäminen massastabilointikaluston kautta on mahdollista. ”Yksi kiinnostavimmista oivalluksista tässä osahankkeessa oli, että lentotuhka puhallettiin suoraan voimalaitokselta kevytpeitetelttaan varastoitavaksi. Yleensä tuhkan varastointiin käytetään kiinteää siiloa, mutta tällaisten rakentaminen on kallista”, kertoo Suikkanen.
Sementin korvaaminen jätemateriaaleilla kannattaa
Osahankkeessa tehtiin myös tarkastelu jätemateriaalien hyödyntämisen ympäristö- ja taloudellisista vaikutuksista. Yksinkertaistetun LCA-laskennan tulosten perusteella Sampaanalanlahden rakentamisen toteutuneen vaihtoehdon kasvihuonekaasujen kokonaispäästöt ovat noin 10 716 t CO2 ekv. Tämä on 56 prosenttia vähemmän kuin jos rakentaminen olisi tehty ilman uusiomateriaalien hyödyntämistä pelkästään perinteisiä materiaaleja käyttäen.
Toteutuneessa vaihtoehdossa uusiosideaineiden käytöllä säästettiin massastabiloinnin sideainekustannuksissa yksinkertaistetun kustannusarvioinnin perusteella 1 598 000 € perinteiseen ratkaisuun verrattuna. ”Tarkastelimme yhtenä vaihtoehtona seosta, jossa oli mukana myös kipsiä. Kipsijätteen hyödyntämisellä sidosaineena on ympäristö- ja talousnäkökulmista suuri potentiaali, mutta kostean kipsin sekoittaminen vie niin paljon aikaa, että se ei ole välttämättä isossa mittakaavassa järkevää”, kertoo Suikkanen. Raportissa esitetty LCC-laskenta koski pelkästään stabiloinnin sideainekustannuksia, eikä tässä huomioitu työn tai muiden materiaalien osuutta.
Tässä tarkastelussa kaikki uusioaineiden kuljetusetäisyydet olivat hyvin pienet, koska materiaalilähteet sijaitsivat erittäin lähellä työmaata. Tulos ei Suikkasen mukaan olisi kuitenkaan muuttunut merkittävästi, vaikka kuljetusmatkat olisivat olleet pidemmät: ”Jopa puolet rakentamisen päästöistä syntyy käytetyistä sideainemateriaaleista, jos stabiloinnissa käytetään sementtiä tai kalkkia.”
Stabilointi sitoo haitta-aineita
Suikkanen näki merkittävää potentiaalia Sampaanalanlahden kaltaisille toimille myös muualla Suomessa ja kansainvälisestikin, vaikkakin menetelmää on jo hyödynnetty monissa maissa. Maailmanlaajuisesti satamarakentamisessa on tarvetta stabiloinnille, kun satama-alueita laajennetaan. Joillain alueilla on otettu käyttöön ruoppausmassojen meriläjityskieltoja, jolloin kaikki ruoppausmassat on läjitettävä maalle.
Stabiloinnin hyviä puolia on myös se, että sen avulla on mahdollista sitoa monia haitta-aineita. Stabiloituna sedimentin vedenjohtavuus on pieni ja rakenteet muodostavat fysikaalisen esteen, jolloin haitta-aineet eivät pääse kulkeutumaan ympäröivään vesistöön. Lisäksi stabiloinnilla voidaan kemiallisesti sitoa eri haitta-aineita niukkaliukoiseen muotoon.
”Toinen teoreettinen vaihtoehto lahden stabiloinnille ja täytölle olisi ollut laajamittainen massanvaihto. Se olisi tuottanut huomattavasti enemmän rekkaliikennettä Rauman kaupungin läpi, joten sillä olisi ollut hinnan lisäksi huomattava vaikutus myös ilmanlaatuun”, arvioi Suikkanen.
Mitä seuraavaksi?
Sampaanalanlahden altaan täyttö ja massastabilointi sekä siihen liittyvä pilotointi saatiin päätökseen vuonna 2020. Seuraavaksi osahankkeessa siirrytään pilotoimaan päällysrakenteiden valmistusta uusioaineilla. Pilotin lopulliset tulokset julkaistaan myöhemmin hankkeen edetessä.
Lisätietoja
Yksikönpäällikkö Marjo Koivulahti, Ramboll, etunimi.sukunimi@ramboll.fi, 040 551 1922
Lue lisää osahankkeen tuottamista tarkemmista selvityksistä:
Selvitykset täydentyvät myöhemmin päällysrakennepilotin tuloksilla.