NO20130997A1

NO20130997A1 - Procedure for rehabilitation of the seabed

Info

Publication number: NO20130997A1
Application number: NO20130997A
Authority: NO
Inventors: Trygve Sverreson
Original assignee: Ecopros As
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2015-01-19
Also published as: EP3021990A2; NO335653B1; WO2015009162A2; WO2015009162A3

Description

FREMGANGSMÅTE FOR REHABILITERING AV SJØBUNN PROCEDURE FOR REHABILITATION OF THE SEA BED

Område for oppfinnelsen Field of the invention

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for rehabilitering av sjøbunn som er forurenset eller har underliggende forekomster av miljøgifter, hvilke miljøgifter kan komme ut i miljøet fra lommer eller lagre, hvilke lommer eller lagre kan stå i fare for å avgi sitt innhold av miljøgifter i de omliggende vannmasser. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter de trekk som går frem av krav 1. The present invention relates to a method for rehabilitating seabeds that are contaminated or have underlying deposits of environmental toxins, which environmental toxins may escape into the environment from pockets or storage, which pockets or storage may be at risk of emitting their content of environmental toxins into the surrounding bodies of water . The method according to the invention comprises the features set forth in claim 1.

Bakgrunn for oppfinnelsen Background for the invention

Opp gjennom tidene har det vært fraktet store mengder miljøfarlige materialer i skip, både som bulklast og i ulik former for emballert gods. Typiske materialer med større og mindre miljøfarlig karakter er for eksempel malmer, råvarer og halvfabrikata, og kjemiske produkter av ulik sort. Fra 2. verdenskrig og ved senere krigshandlinger er det kjent at kjemiske produkter benyttet til krigsformål eller som base for slike produkter, har blitt fraktet sjøveien. Det er i sammenheng med skipsfrakt dessverre ikke til å unngå at skip forliser og går til bunns med hele lasten. Siden tidens tann innebærer korrosjon og deformasjon av skipsvrak, står man overfor et behov for å sikre sunket last av miljøfarlig karakter. Fortrinnsvis bør farlig last hentes opp og bringes ut av økosystemet, subsidiært må restlast sikres mot å bli spredd og dermed unngå til dels langvarige og store miljøeffekter i vidt omfang. Et aktuelt eksempel i norsk farvann er den tyske ubåten U 864 fra 2. verdenskrig som i 1945 ble senket ved Fedje i Hordaland. Ubåten hadde en spesiell last av 67 tonn kvikksølv, bestemt for Japan, som det nå arbeides for å bringe i sikkerhet. Andre eksempler er sunkne skip i danske farvann og i Østersjøen, med ulike laster for eksempel av kjemiske stridsmidler. I krigens siste dager er det kjent at mange skip ble senket for å fremskynde krigsavslutningen. Over the years, large quantities of environmentally hazardous materials have been transported in ships, both as bulk cargo and in various forms of packaged goods. Typical materials with greater and lesser environmental hazards are, for example, ores, raw materials and semi-finished products, and chemical products of various kinds. From the Second World War and during later hostilities, it is known that chemical products used for war purposes or as a base for such products have been transported by sea. In the context of ship freight, it is unfortunately impossible to avoid ships sinking and going to the bottom with the entire load. Since the ravages of time involve corrosion and deformation of shipwrecks, there is a need to secure sunken cargo of an environmentally hazardous nature. Preferably, dangerous cargo should be picked up and brought out of the ecosystem, alternatively, residual cargo must be secured against being dispersed and thus avoid partly long-term and large environmental effects on a wide scale. A current example in Norwegian waters is the German submarine U 864 from the Second World War, which was sunk in 1945 at Fedje in Hordaland. The submarine had a special cargo of 67 tons of mercury, destined for Japan, which efforts are now underway to bring to safety. Other examples are sunken ships in Danish waters and in the Baltic Sea, with various cargoes, for example of chemical warfare agents. In the last days of the war, it is known that many ships were sunk to hasten the end of the war.

Behov for sikring av sjøbunn kan også finnes i naboskap til landbasert kjemisk industri med utslipp til sjøresipient, eller som har ligget ved vassdrag hvor avsetninger fra utslipp kan være betydelige. Det eksisterer således et behov for en fremgangsmåte som kan sikre utsatte områder på en robust, trygg og bærekraftig måte, med minimal kostnadsbruk. Løsningene må kunne tåle de forhold som gjelder mht. vær, vind, bølger og strøm i de enkelte områder. Selv om den valgte løsningen skulle innebære heving av last og skip, kan sjøbunnen allerede ha blitt forurenset. Å mudre masser ut av lokaliteten kan i seg selv utgjøre en spredningsrisiko for avsetningene fra lasten. En praktisk metode for sikker tildekning kan derfor være høyst aktuell i mange tilfeller. The need for protection of the seabed can also be found in the vicinity of land-based chemical industries with discharges to sea recipients, or which have been located by watercourses where deposits from discharges can be significant. There is thus a need for a method that can secure exposed areas in a robust, safe and sustainable way, with minimal expenditure. The solutions must be able to withstand the conditions that apply with respect to weather, wind, waves and current in the individual areas. Even if the chosen solution were to involve raising cargo and ships, the seabed may already have been contaminated. Dredging masses out of the site can in itself pose a spreading risk for the deposits from the load. A practical method for safe covering can therefore be highly relevant in many cases.

Tidligere teknikk Prior art

Det er tidligere kjent fra GB 200229907 å senke et fleksibelt dekkende materiale over et havarert skipsvrak. Et slikt dekkende materiale er likevel av midlertidig karakter hvor det dekkende materialet fjernes fra skipsvraket når opprenskningen er ferdig. It is previously known from GB 200229907 to lower a flexible covering material over a damaged shipwreck. Such a covering material is nevertheless of a temporary nature, where the covering material is removed from the shipwreck when the clean-up is finished.

Fra JP 2004195456 er det kjent en fremgangsmåte som er beregnet til å forhindre at vann blir forurenset av dioksiner, og hvor et dioksininneholdende bunnsediment dekkes av lag av stålslagg og sand. From JP 2004195456, a method is known which is intended to prevent water from being contaminated by dioxins, and where a dioxin-containing bottom sediment is covered by layers of steel slag and sand.

Fra US patent 4266889 er det kjent en metode for å dekke skipsvrak med betong ved stor dybde. From US patent 4266889, a method is known for covering shipwrecks with concrete at great depth.

Fra WO 200760275 er det kjent en fremgangsmåte hvor et innesluttende materiale omfattende sepolittleire fylles over det forurensende materiale på sjøbunnen. Denne sepolittleiren blir angitt å være et absorberende materiale for de aktuelle forurensningene. From WO 200760275, a method is known where a containment material comprising sepolite clay is filled over the polluting material on the seabed. This sepolite clay is indicated to be an absorbent material for the pollutants in question.

Fra JP 2007063923 og JP 2007061054 er det beskrevet å inneslutte undersjøisk vrak med sand og masovnsslagg for å dekke den aktuelle undersjøiske forurensende strukturen. From JP 2007063923 and JP 2007061054 it is described to enclose underwater wrecks with sand and blast furnace slag to cover the underwater polluting structure in question.

En mye benyttet metode for isolering og rehabilitering av potensielt skadelig avfall på landjorden, og som også er nevnt hva angår isolering av forurensninger på sjøbunnen (se ovenfor), har vært å støpe avfallet inn i betong for derved å isolere det fra omverdenen over lang tid. Ulempen med slik innstøping er at betong er et rigid materiale som i liten utstrekning kan tilpasse seg bevegelser i det underliggende materiale uten å sprekke og det kan også være utsatt for ytre skader ved at det blir truffet av tynge gjenstander ovenfra så som for eksempel ankere eller skip som grunnstøter eller ved fiske med tyngre bunnredskaper. Uarmerte større betongkonstruksjoner vil også av seg selv få oppsprekking som følge av variasjoner i herdeforløp. Oppsprekking av det dekkende materiale vil gi mulighet for at det miljøfarlige materialet unnslipper til omgivelsene gjennom slike sprekker. Det er følgelig en betydelig fordel om det dekkende materiale kan være selvforseglende og dermed unngå oppsprekking, og derved utgjøre en sikker og varig barriere mellom det skadelige materialet og omgivelsene. Et av målene for foreliggende oppfinnelse er således å danne en lagdelt isolerende masse over mulige miljøforurensede områder og gjenstander, slik at denne massen er fysisk stabil og heldekkende og hvor massen er lagdelt på en slik måte som går frem av de etterfølgende kravene. A widely used method for isolating and rehabilitating potentially harmful waste on land, and which is also mentioned in relation to isolating pollution on the seabed (see above), has been to cast the waste into concrete to thereby isolate it from the outside world over a long period of time . The disadvantage of such embedding is that concrete is a rigid material that to a small extent can adapt to movements in the underlying material without cracking and it can also be exposed to external damage by being hit by heavy objects from above such as anchors or ships that run aground or when fishing with heavier bottom gear. Unreinforced larger concrete structures will also naturally crack as a result of variations in the curing process. Cracking of the covering material will allow the environmentally hazardous material to escape into the surroundings through such cracks. It is therefore a significant advantage if the covering material can be self-sealing and thus avoid cracking, thereby forming a safe and permanent barrier between the harmful material and the surroundings. One of the aims of the present invention is thus to form a layered insulating mass over possible environmentally contaminated areas and objects, so that this mass is physically stable and completely covering and where the mass is layered in such a way as is apparent from the following requirements.

Beskrivelse av oppfinnelsen Description of the invention

Foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet under henvisning til den medfølgende figur som viser en mulig oppbygning av en lagdelt struktur som kan legges over og dekke til en gjenstand 1 med innslag av miljøfarlig materiale. Figuren viser til et konkret eksempel hvor det miljøskadelige objekt er den tyske ubåten U-864 fra 2. verdenskrig som i 1945 ble senket utenfor Fedje i Norge. Denne ubåten fraktet store mengder kvikksølv i jernbeholdere. Disse jernbeholderne er nå, mer enn 60 år senere, i ferd med å korrodere og frigjøre kvikksølvet til omgivelsene. Også skroget av U-864 er i ferd med å forvitre i tillegg til de skader ubåten fikk da den ble senket. U-864 ble delt i to ved senkningen, og midtseksjonen av ubåten ble sprengt i stykker. Flere av de kvikksølv-inneholdende beholderne som ubåten bar med seg, ble således spredd over et område hvorfra det er kostbart og vanskelig å bringe dette opp til overflaten. I denne situasjonen er det aktuelt å kunne anvende en isolasjonsmetode for det skadelige avfallet som gjør at faren for kvikksølvforurensning av de omliggende områder blir eliminert. The present invention will be described with reference to the accompanying figure, which shows a possible construction of a layered structure which can be laid over and cover an object 1 with elements of environmentally hazardous material. The figure refers to a concrete example where the environmentally harmful object is the German submarine U-864 from the Second World War, which was sunk outside Fedje in Norway in 1945. This submarine carried large quantities of mercury in iron containers. These iron containers are now, more than 60 years later, corroding and releasing the mercury into the environment. The hull of U-864 is also weathering in addition to the damage the submarine sustained when it was sunk. U-864 was split in two during the sinking, and the midsection of the submarine was blown to pieces. Several of the mercury-containing containers that the submarine carried were thus scattered over an area from which it is expensive and difficult to bring this to the surface. In this situation, it is relevant to be able to use an isolation method for the harmful waste which means that the danger of mercury contamination of the surrounding areas is eliminated.

Fremgangsmåten for rehabilitering av sjøbunn ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter trinnene, etter å ha lokalisert den aktuelle plassering av miljøgiftene samt å ha bestemt typen av den eller de aktuelle miljøgifter, initialt å plassere over det aktuelle område et lag 2 av steinmasse bestående av stein med en størrelse på 100-200 mm i diameter og ha en tykkelse i området 0,5-1,5 m ut fra hvor mye absorberende masse som behøves i hvert tilfelle. Denne steinfraksjonen kan benevnes grovpukk og skal være fri for finstoff. The method for rehabilitating the seabed according to the present invention includes the steps, after having located the relevant location of the environmental toxins and having determined the type of the relevant environmental toxins, initially placing over the relevant area a layer 2 of stone mass consisting of stone with a size of 100-200 mm in diameter and have a thickness in the range of 0.5-1.5 m based on how much absorbent mass is needed in each case. This rock fraction can be called coarse crushed stone and must be free of fines.

Etter plassering av dette initiale steinlaget påføres det ovenpå dette laget et nytt lag av et viskøst materiale 3 omfattende slam/jord/leire omfattende fingradige partikler innsatt med reaktanter eller adsorbenter som kan reagere med den/de aktuelle miljøgifter og binde og/eller uskadeliggjøre disse. Dette viskøse materialet 3 synker ned i mellomrommene mellom steinene i det initiale lag 2 og videre til bunnen av dette initiale steinlag 2. Denne nedsynkingen av det viskøse materiale 3 bringer reaktantene eller adsorbentene i det viskøse materiale 3 i kontakt med de aktuelle miljøgifter for, når disse miljøgiftene unnslipper eller siver ut fra sitt oppholdssted, å reagere med eller adsorbere og derved uskadeliggjøre disse miljøgiftene. De fingradige partikler i det viskøse materialet 3 gjør at de aktuelle miljøgiftene kan diffundere ut i eller opptas i dette materialet for å danne en stor reaksjonssone hvor miljøgiftene kan uskadeliggjøres. Siden det viskøse materialet 3 befinner seg mellom steinene i det initiale steinlaget 2, vil steinene i det initiale steinlaget 2 utgjøre en skjerming mot havstrømmer, tidevannsbevegelser eller andre påvirkninger så som bølger eller propelldrift, som ellers ville kunne forstyrre stabiliteten av det viskøse materialet 3. After placement of this initial layer of stone, a new layer of a viscous material 3 comprising mud/soil/clay comprising fine-grained particles inserted with reactants or adsorbents which can react with the relevant environmental toxins and bind and/or render them harmless is applied on top of this layer. This viscous material 3 sinks down into the spaces between the stones in the initial layer 2 and further to the bottom of this initial stone layer 2. This sinking of the viscous material 3 brings the reactants or adsorbents in the viscous material 3 into contact with the environmental toxins in question for, when these environmental toxins escape or seep out from their place of residence, to react with or adsorb and thereby neutralize these environmental toxins. The finger-like particles in the viscous material 3 enable the environmental toxins in question to diffuse out into or be absorbed into this material to form a large reaction zone where the environmental toxins can be neutralized. Since the viscous material 3 is located between the stones in the initial stone layer 2, the stones in the initial stone layer 2 will form a shield against ocean currents, tidal movements or other influences such as waves or propeller drift, which would otherwise disturb the stability of the viscous material 3.

Påført lag 2 (grovpukk) vil utgjøre et mekanisk stabilt underlag for nye overdekkingsmasser, hvilke overdekkingslag har som formål å utgjøre ny sjøbunn. Applied layer 2 (coarse crushed stone) will form a mechanically stable substrate for new covering materials, the purpose of which covering layers are to form a new seabed.

Det viskøse materialet 3 vil også danne en delvis barriere mot det ytre miljø overfor miljøgiftene. Laget bestående av stein 2 og viskøst materiale 3 er ikke fullstendig impermeabelt, men vil etter konsolidering av det viskøse materialet 3 kun inneholde stående vann som i konsolidert sjøbunnsleire og annen bunnmasse. På grunn av dette forholdet vil det ikke lenger skje aktiv vanntransport gjennom det viskøse materialet 3. Mulig ut-transport av vannløselige molekyler gjennom dette laget 3 vil derfor i hovedsak foregå ved diffusjon. Tiden det tar for vannløselige molekyler å passere det initiale laget vil følgelig være relativt stor (i størrelsesorden uker eller måneder), og gi god tid for aktuell reaksjon mellom miljøgifter og reaktant/adsorbent. The viscous material 3 will also form a partial barrier against the external environment to the environmental toxins. The layer consisting of stone 2 and viscous material 3 is not completely impermeable, but after consolidation of the viscous material 3 will only contain standing water as in consolidated seabed clay and other bottom mass. Because of this relationship, there will no longer be active water transport through the viscous material 3. Possible transport of water-soluble molecules through this layer 3 will therefore mainly take place by diffusion. The time it takes for water-soluble molecules to pass the initial layer will therefore be relatively long (in the order of weeks or months), and give plenty of time for the actual reaction between environmental toxins and reactant/adsorbent.

Under konsolidering av det viskøse materialet 3 (nedsynking av materialet gjennom grovpukken 2) vil det oppstå en transport av fluider (vann fra oppslemmede reaktanter og adsorbenter) i vertikal retning oppover gjennom det viskøse materialet 3. Volumet av vann fra slik konsolidering er begrenset i henhold til det væskevolum som blir tilført via det viskøse materialet 3. Ved valg av sammensetningen av det viskøse materialet 3 må det bli tatt hensyn til at overskuddsvann fra konsolideringen vil måtte tilføres nærområdet over steinlagene, med en avtagende volumstrøm frem til avsluttet konsolideringsforløp. I praksis tales det her om uker. During consolidation of the viscous material 3 (submergence of the material through the coarse gravel 2), a transport of fluids (water from slurried reactants and adsorbents) will occur in a vertical direction upwards through the viscous material 3. The volume of water from such consolidation is limited according to to the liquid volume that is supplied via the viscous material 3. When choosing the composition of the viscous material 3, account must be taken of the fact that excess water from the consolidation will have to be supplied to the immediate area above the rock layers, with a decreasing volume flow until the consolidation process is completed. In practice, we are talking about weeks here.

Hensikten ved oppbygningen av det viskøse materialet er at det skal skapes av en intim mekanisk blanding av et bærermateriale omsluttende porøse og fingradige partikler, hvilke partikler er laget av eller omslutter kjemiske reaktanter, adsorbenter eller biologisk aktivt materiale (for eksempel i form av bakterier eller alger) som kan reagere med, omdanne, adsorbere eller bryte ned de aktuelle miljøgiftene. The purpose of the structure of the viscous material is that it should be created by an intimate mechanical mixture of a carrier material enclosing porous and finger-like particles, which particles are made of or enclose chemical reactants, adsorbents or biologically active material (for example in the form of bacteria or algae ) that can react with, transform, adsorb or break down the environmental toxins in question.

Eksempler på reaktanter som kan være aktuelle å inkludere i det viskøse materialet kan være to- eller treverdige jernhydroksider, nedmalt olivin, oljenedbrytende bakterier, stridsgass-nedbrytende eller uskadeliggjørende reaktanter, adsorbenter eller mikroorganismer, etc. Valg av reaktanter eller mikroorganismer vil måtte baseres på kunnskap om de miljøgifter som skal uskadeliggjøres. Opplysninger om de aktuelle miljøgifter kan eksempelvis bli funnet i offentlige eller private arkiver, loggbøker som har opplysninger om vrakets last eller kan finnes ved analyser eller undersøkelser på stedet, for eksempel ved hjelp av sonder, robotopererte fartøyer (ROV, Remote Operated Vehicles) og/eller dykkere. Examples of reactants that may be appropriate to include in the viscous material may be di- or trivalent iron hydroxides, ground olivine, oil-degrading bacteria, war gas-decomposing or neutralizing reactants, adsorbents or microorganisms, etc. Selection of reactants or microorganisms will have to be based on knowledge about the environmental toxins that must be neutralized. Information about the environmental toxins in question can, for example, be found in public or private archives, log books that contain information about the wreck's load or can be found through analyzes or investigations on the spot, for example with the help of probes, robot-operated vessels (ROV, Remote Operated Vehicles) and/ or divers.

Som et eksempel på en aktuell forbindelse som det kan være fordelaktig å uskadeliggjøre, kan det nevnes sennepsgass. Sennepsgass ble fremstilt bl.a. av tyskerne i første og andre verdenskrig, og vrak av tyske krigsskip er fremdeles antatt å kunne inneholde beholdere med sennepsgass. As an example of a relevant compound which it may be advantageous to render harmless, mention may be made of mustard gas. Mustard gas was produced i.a. by the Germans in the First and Second World Wars, and wrecks of German warships are still believed to contain canisters of mustard gas.

Sennepsgass kan lett oppløses i de fleste organiske oppløsningsmidler, men har liten oppløselighet i vann. I vandige oppløsninger dekomponerer sennepsgass til ikke-giftige produkter via hydrolyse. Denne reaksjonen blir katalysert av alkaliske stoffer. Imidlertid reagerer kun oppløst sennepsgass, noe som betyr at dekomponeringen foregår svært langsomt. Blekepulver, kalsiumhypokloritt, og kloraminer reagerer imidlertid kraftig med sennepsgass, hvorpå ikke-giftige oksydasjonsprodukter blir dannet. Mustard gas can easily dissolve in most organic solvents, but has little solubility in water. In aqueous solutions, mustard gas decomposes to non-toxic products via hydrolysis. This reaction is catalyzed by alkaline substances. However, only dissolved mustard gas reacts, which means that decomposition takes place very slowly. However, bleaching powder, calcium hypochlorite and chloramines react strongly with mustard gas, whereupon non-toxic oxidation products are formed.

I tillegg til beholdere med stridsgasser og andre miljøgifter (for eksempel kvikksølv) kan vrak inneholde tungolje som heller ikke ønskes spredd i naturen. Sammensetningen av reaktantene i det viskøse materialet 3 velges ut fra aktuell kunnskap om hva slags stoffer eller stoffblandinger som skal uskadeliggjøres. In addition to containers with war gases and other environmental toxins (for example mercury), wrecks can contain heavy oil, which is also not wanted dispersed in nature. The composition of the reactants in the viscous material 3 is selected based on current knowledge of the type of substances or substance mixtures to be rendered harmless.

Over laget 2 av stein og viskøst materiale 3 legges et ytterligere lag eller sjikt 4 av masse omfattende stein med en diameterstørrelse innenfor området opp til 50 mm, eksempelvis 5-20 mm. Dette andre steinlaget 4 har som oppgave å konsolidere og sikre det første laget 2, og særlig å beskytte det viskøse materialet 3 slik at dette ikke føres bort med strøm eller virvles opp fra bølgepåvirkning. Tykkelsen av dette ytterligere andre sjikt 4 er heller ikke avgjørende for funksjonen av lagstrukturen ifølge oppfinnelsen, men vanligvis kan denne tykkelsen være 0,2 - 0,5 m, så som 0,3 eller 0,4 m. Above the layer 2 of stone and viscous material 3 is laid a further layer or layer 4 of mass comprising stone with a diameter size within the range of up to 50 mm, for example 5-20 mm. The task of this second stone layer 4 is to consolidate and secure the first layer 2, and in particular to protect the viscous material 3 so that it is not carried away by currents or swirled up by wave action. The thickness of this further second layer 4 is also not decisive for the function of the layer structure according to the invention, but usually this thickness can be 0.2 - 0.5 m, such as 0.3 or 0.4 m.

Foretrukket og alternativt legges det over dette laget 4 av stein et tredje lag 5 av plastringsmasse så som sand og som dekker over de øvrige lagene. Dette laget 5 av plastringsmasse kan danne grunnlag for sjøvekster for å etablere et normalt bunnmiljø på det aktuelle stedet. I områder med sterk strøm og/eller betydelig bølgeaktivitet kan plastringsmassen ha stor andel av grov stein (opp til 50% av plastringsmassen basert på volum, så som 5%, 10%, 15%, 20% eller 25% basert på volum). Med "grov stein" menes i denne sammenhengen stein som har en diameter som strekker seg fra diameteren til sandkorn (0,5 mm - 5 mm) opp til størrelsen på grovpukk. Påføring av plastringsmasse 5 trenger ikke bli foretatt, men kan ha relevans i strøm- og værutsatte områder, og i farleder med fare for grunnstøting av større skip. Tykkelsen av laget med plastringsmasse vil normalt ligge innenfor intervallet opp til en halv meter. Preferably and alternatively, a third layer 5 of plastering compound such as sand is laid over this layer 4 of stone and which covers the other layers. This layer 5 of plastic ring compound can form a basis for marine vegetation to establish a normal bottom environment at the relevant location. In areas with strong currents and/or significant wave activity, the plastering mass may have a large proportion of coarse stone (up to 50% of the plastering mass based on volume, such as 5%, 10%, 15%, 20% or 25% based on volume). In this context, "coarse stone" means stone that has a diameter that extends from the diameter of a grain of sand (0.5 mm - 5 mm) up to the size of coarse gravel. Application of plastering compound 5 does not need to be carried out, but may be relevant in areas exposed to currents and weather, and in fairways with a risk of larger ships running aground. The thickness of the plaster ring compound layer will normally be within the range of up to half a metre.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli nærmere beskrevet under henvisning til den medfølgende figur som viser et eksempel på isolering og rehabilitering av området rundt vraket av ubåten U-864, senket ved Fedje i Norge under 2. verdenskrig. Denne ubåten transporterte en last av beholdere med kvikksølv, og disse beholderne lekker kvikksølv 60 år etter at U-båten ble senket. Denne lekkasjen representerer en reell miljøtrussel. The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figure which shows an example of isolation and rehabilitation of the area around the wreck of the submarine U-864, sunk at Fedje in Norway during the Second World War. This submarine was transporting a cargo of containers of mercury, and these containers are leaking mercury 60 years after the U-boat was sunk. This leak represents a real environmental threat.

Reaktivt kvikksølv utgjøres i hovedsak av ionisk kvikksølv, mens metallisk kvikksølv er mer inert. Det er følgelig, for å inaktivere kvikksølvet kjemisk, fordelaktig å overføre eventuelle kvikksølvioner til metallisk, ikke-ladet form, benevnt Hg(0). Bl.a. andre reduksjonsmidler har spesielt 2-verdig jern egenskapen å redusere kvikksølvioner til metallisk kvikksølv, Hg(0). Videre er metallisk kvikksølv svært lite oppløselig i vann, og vil derfor kunne isoleres og absorberes etter at Hg(0) er dannet. Absorpsjon av kvikksølv vil her kunne gjøres av de fingradige, amorfe jernhydroksidpartikler som foreligger i den viskøse masse 3. Den viskøse masse 3 kan inneholde hydroksider av jern, finfordelt olivin (magnesiumsilikat med toverdig jern), kalk, diatomatøs jord, etc. Reactive mercury mainly consists of ionic mercury, while metallic mercury is more inert. Consequently, in order to inactivate the mercury chemically, it is advantageous to transfer any mercury ions to the metallic, uncharged form, called Hg(0). Blue. other reducing agents, especially 2-valent iron, have the property of reducing mercury ions to metallic mercury, Hg(0). Furthermore, metallic mercury is very poorly soluble in water, and will therefore be able to be isolated and absorbed after Hg(0) has been formed. Absorption of mercury will be possible here by the finger-like, amorphous iron hydroxide particles present in the viscous mass 3. The viscous mass 3 may contain hydroxides of iron, finely divided olivine (magnesium silicate with divalent iron), lime, diatomaceous earth, etc.

Ved fylling av det initiale lag 2 av stein over vraket 1 av U-864 vil steinpartiklene legge seg over selve vraket og på tilliggende sjøbunn, og også trenge inn i åpninger eller danne åpninger i vraket hvor skroget er svekket av skader og/eller forvitring. Det kan vurderes om ubåtskroget spesifikt skal fylles med grovpukk (masse 2), for å motvirke sammenbrudd i skrogstrukturen i forbindelse med videre overdekking. Slik oppfylling avsluttes med innføring av den viskøse masse 3, som sikringstiltak mot kvikksølvutlekking fra ubåtens indre. When filling the initial layer 2 of stone over the wreck 1 of U-864, the stone particles will settle over the wreck itself and on the adjacent seabed, and also penetrate openings or form openings in the wreck where the hull has been weakened by damage and/or weathering. It can be considered whether the submarine hull should be specifically filled with coarse crushed stone (mass 2), to prevent collapse of the hull structure in connection with further covering. Such filling ends with the introduction of the viscous mass 3, as a safeguard against mercury leakage from the submarine's interior.

Den totale mengden av stein i det initiale lag 2 vil være avhengig av lagets tykkelse og utstrekning. Med en tykkelse på 1 m og en utstrekning i en diameter på 200 m i en sirkel rundt vraket, vil mengden være omkring 31.400 m<3>. Det kan regnes at mellomrommene mellom steinene i lag 2, grovpukk, utgjør omkring 30% av totalvolumet. Mengden av viskøs masse 3 vil med dette utgjøre omkring 10.000 m<3>. Over disse lagene 2 og 3 kan det legges et lag av finere masse 4 av mindre stein eksempelvis med en tykkelse på 0,5 m, og volumet av dette laget vil da bli 15.700 m<3>. På toppen av disse to lagene kan det legges et lag 5 av en plastringsmasse i en høyde av for eksempel 0,5 m, noe som utgjør et volum på nye 15.700 m<3>. The total amount of stone in the initial layer 2 will depend on the layer's thickness and extent. With a thickness of 1 m and an extension in a diameter of 200 m in a circle around the wreck, the amount will be around 31,400 m<3>. It can be calculated that the spaces between the stones in layer 2, coarse gravel, make up around 30% of the total volume. The amount of viscous mass 3 will thus amount to around 10,000 m<3>. Above these layers 2 and 3, a layer of finer mass 4 of smaller stone can be laid, for example with a thickness of 0.5 m, and the volume of this layer will then be 15,700 m<3>. On top of these two layers, a layer 5 of a plastering compound can be laid at a height of, for example, 0.5 m, which amounts to a new volume of 15,700 m<3>.

I beskrivelsen ovenfor er det benyttet uttrykk som "omkring" og andre relative betegnelser. I den grad det gir mening i sammenhengen er disse uttrykk ment å gi en usikkerhet på ± 10% av den oppgitte verdi. Eksempelvis vil angivelsen av en tykkelse på "omkring" 5 m gi en tykkelsesvariasjon på ± 0,5 m. Arealestimeringen vil i seg også utgjøre et usikkerhetsmoment. Arealet som må tildekkes, avgjøres i første rekke av en feltmessig oppgang av forurensningens omfang, og er en naturlig prosjektutforming for remedieringen. In the description above, expressions such as "around" and other relative terms are used. To the extent that it makes sense in the context, these expressions are intended to give an uncertainty of ± 10% of the stated value. For example, the indication of a thickness of "around" 5 m will give a thickness variation of ± 0.5 m. The area estimate will in itself also constitute an element of uncertainty. The area that must be covered is primarily determined by a field-wise increase in the extent of the pollution, and is a natural project design for the remediation.

Oppfinnelsen er ovenfor også beskrevet i relasjon til "sjøbunn". Denne betegnelsen refererer til bunnen av så vel saltvanns- som ferskvannsområder idet oppfinnelsen ikke er begrenset til anvendelse i saltvann, selv om det trolig er i saltvannsområder det mest kan forekomme vrak av fartøy som har båret miljøskadelig last. Ved generell industriell aktivitet inkluderende gruve- og oppredningsaktivitet, kan det ha skjedd avsetninger av miljøskadelige materialer i vannforekomster nedstrøms virksomhetens utslippspunkter, herunder på elvebunn, ved elveutløp og i tjern og sjøer. Vanntypen omkring de aktuelle avsetninger er ikke av betydning for oppfinnelsens anvendelse. The invention is also described above in relation to "seabed". This designation refers to the bottom of both saltwater and freshwater areas, as the invention is not limited to use in saltwater, although it is probably in saltwater areas that wrecks of vessels that have carried environmentally harmful cargo are most likely to occur. In the case of general industrial activity including mining and reclamation activity, deposits of environmentally harmful materials may have occurred in water bodies downstream of the company's discharge points, including on riverbeds, at river outlets and in ponds and lakes. The type of water around the deposits in question is not important for the application of the invention.

I beskrivelsen ovenfor er det også referert til "størrelsen" av steingodspartikler. En slik størrelse refererer til diameteren av partiklene og skal bli ansett å representere en største størrelse som partiklene kan ha. Der det er av betydning også å angi nedre grense for størrelsen av partiklene, blir dette i beskrivelsen gjort ved, i tillegg til grensen for største partikkelstørrelse, også å angi minste akseptabel dimensjon av de aktuelle partiklene. Eksempelvis er størrelsen av partiklene i steinlag 2 definert til å være 100-200 mm for å angi fravær av partikler i laget under 100 mm. Disse ville ellers kunne nedsette tilsiktet funksjon. In the description above reference is also made to the "size" of stoneware particles. Such a size refers to the diameter of the particles and shall be considered to represent a largest size that the particles can have. Where it is also important to specify a lower limit for the size of the particles, this is done in the description by, in addition to the limit for largest particle size, also specifying the smallest acceptable dimension of the particles in question. For example, the size of the particles in rock layer 2 is defined to be 100-200 mm to indicate the absence of particles in the layer below 100 mm. These could otherwise reduce the intended function.

I den grad de aktuelle partikler ikke er sfæriske, refererer betegnelsen "diameter" til den største diameteren av en sfære som kan innesluttes inne i den aktuelle partikkelen. Det anses som tilstrekkelig nøyaktighet for angivelsen av steingodsstørrelsen å benytte sorteringskriterier benyttet i forbindelse med salgsspesifikasjon for knuste og sorterte stein produkter. Avvik fra kubisk/sfærisk form er mest kritisk i lag 2, idet det her må sikres en fri distribusjon av etterfølgende viskøs masse 3. Ved stor grad av flisige steinprodukter, for eksempel ved stort innslag av skifrige råvarer, blir steinproduktene avlange og flate, fremfor den foretrukne kubiske/sfæriske form. To the extent that the particles in question are not spherical, the term "diameter" refers to the largest diameter of a sphere that can be contained within the particle in question. It is considered sufficient accuracy for the indication of stoneware size to use sorting criteria used in connection with the sales specification for crushed and sorted stone products. Deviation from a cubic/spherical shape is most critical in layer 2, as a free distribution of subsequent viscous mass 3 must be ensured here. In the case of a large amount of chipped stone products, for example with a large inclusion of schist-free raw materials, the stone products become oblong and flat, rather than the preferred cubic/spherical shape.

Påføringen av viskøs masse, lag 3, er mulig gjennom utpumping av ferdig oppslemmet materiale i spesifisert konsistens og sammensetning, fra landsiden eller fra overflatefartøy. Den viskøse masse 3 legges oppå lag 2, grovpukk, via en skjermet nedføring som nederst, mot lag 2, har tilsluttende, fleksible gummiskjørt. Innretningen føres over en tilnærmet plan flate av grovpukk, lag 2. Operasjonen kan eventuelt gjentas med noen tids opphold, for å sikre at tilstrekkelig mengde av viskøs masse blir anbrakt inne i lag 2. The application of viscous mass, layer 3, is possible by pumping out ready-slurried material of specified consistency and composition, from the land side or from surface vessels. The viscous mass 3 is placed on top of layer 2, coarse crushed stone, via a shielded descent which at the bottom, towards layer 2, has connecting, flexible rubber skirts. The device is guided over an approximately flat surface of coarse crushed stone, layer 2. The operation can be repeated with a pause of some time, if necessary, to ensure that a sufficient amount of viscous mass is placed inside layer 2.

Tap av viskøs masse 3 til omgivelsene ved utleggingen av denne massen må vurderes med hensyn til miljøpåvirkning. Ytterligere tiltak kan vurderes, dersom det må anvendes miljømessig betenkelige stoffer eller reaktanter. Spesielt for tilfellet ubåten ved Fedje, hvor forslaget innebærer bruk av jernsalter eller - hydroksider, innebærer dette svært lav miljøskadelighet, men representerer likevel lokalt et avvik fra en naturlig sjøforekomst, i den tid utleggingen skjer. Selve steinutleggingen, og også øvrige overdekningstiltak er prinsipielt sett avvik, hvor utslippstillatelse etter Forurensningsloven må innhentes. Dette vil måtte inngå i den totale miljøvurderingen som må gå forut for den praktiske løsningen som man skal iverksette på Fedje. Loss of viscous mass 3 to the environment during the laying of this mass must be assessed with regard to environmental impact. Additional measures can be considered if environmentally hazardous substances or reactants must be used. Especially in the case of the submarine at Fedje, where the proposal involves the use of iron salts or - hydroxides, this implies very low environmental damage, but nevertheless locally represents a deviation from a natural marine occurrence, at the time the laying takes place. The laying of stone itself, and also other covering measures are, in principle, deviations, for which a discharge permit must be obtained according to the Pollution Act. This will have to be included in the overall environmental assessment that must precede the practical solution to be implemented at Fedje.

Ved utlegging av lag med grovpukk og annen steinmasse er det også en fordel at slik masse blir lagt ut med forsiktighet slik at ikke større steinmasser slippes ned ukontrollert for å virvle opp bunnsedimenter i det aktuelle området som skal dekkes. Slike bunnsedimenter kan inneholde de aktuelle miljøforurensende stoffene som det ønskes å dekke til, slik at så lite bevegelse av det opprinnelige bunnmaterialet er å foretrekke. Utslipp av grovpukk, steinmasser og også viskøst materiale og plastringsmasse blir fortrinnsvis foretatt i så lav avstand over bunnen som mulig. Anordninger og metoder for slikt utslipp er kjent. Eksempelvis kan det benyttes tilsvarende metoder som når det støpes betong i undersjøiske områder. En aktuell metode er å benytte en slange med et skjørt i sitt utløp for å unngå at viskøs masse virvles opp når den legges ut. When laying out layers of coarse crushed stone and other stone mass, it is also an advantage that such mass is laid out with care so that larger stone masses are not dropped down uncontrolled to stir up bottom sediments in the relevant area to be covered. Such bottom sediments may contain the relevant environmental pollutants that it is desired to cover, so that as little movement of the original bottom material is preferable. Discharge of coarse crushed stone, stone masses and also viscous material and plastering compound is preferably carried out at as low a distance above the bottom as possible. Devices and methods for such discharge are known. For example, similar methods can be used as when concrete is poured in underwater areas. A current method is to use a hose with a skirt at its outlet to avoid viscous mass being swirled up when it is laid out.

Claims

1. Layered structure for the rehabilitation of the seabed in an area near and around pockets or stores (1) of environmental toxins, which environmental toxins may be at risk of leaking into the environment, characterized in that the layered structure consists of at least three layers, of which a lower layer (2) of a thickness of 0.5-1.5 m comprising stone of a size of 100-200 mm in diameter, where between these stones is placed a mass of viscous material (3) comprising silt/soil/clay and including finger-sized particles embedded with reactants that can react with the environmental toxins in question and bind and/or neutralize them, a middle layer (4) of mass comprising stone with a diameter size within the area up to 50 mm as well as an upper layer (5) of plastering compound that covers the other layers.

2. Layered structure according to claim 1, characterized in that the stones in the lower layer (2) comprise stones that are round to cubic in shape ("coarse gravel").

3. Layered structure according to claims 1-2, characterized in that the lower layer (2) comprises stones which are a mixture of round, oval and angular stones.

4. Layered structure according to claims 1-3, characterized in that the upper layer (5) of plastering compound includes sand and stone masses.

5. Procedure for rehabilitating the seabed in an area near and around pockets or stores (1) of environmental toxins, which environmental toxins may be at risk of leaking into the surrounding environment, characterized in that an area of a layered structure is placed above the area that includes the relevant occurrence(s) of environmental toxins, where the layered structure consists of at least three layers, of which a lower layer (2) of a thickness of 0.5-1.5 m comprising stone of a size of 100-200 mm in diameter, where between these stones is added a mass of viscous material (3) comprising silt/soil/clay and inclusive finger-sized particles inserted with reactants which can react with it/the relevant environmental toxins and bind and/or render them harmless, which viscous mass (3) penetrates into the spaces between the stones in the first layer (2), where a middle layer (4) of mass is placed above the lower layer (2,3) extensive stone with a diameter size within the range of up to 50 mm and where an upper layer (5) of plastering compound is placed above the two lower stone layers (2,4) which covers the other layers.

6. Method according to claim 5, characterized by mass being laid out with care so that larger masses of rock are not dropped down uncontrolled to stir up bottom sediments in the relevant area to be covered.

7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the application of viscous mass, layer 3, is carried out by pumping out ready-slurried material of a specified consistency and composition, from the land side or from a surface vessel, the viscous mass 3 being placed on top of layer 2, coarse gravel, via a shielded descent as at the bottom, towards layer 2, has connecting, flexible rubber skirts.

8. Method according to claims 5-7, characterized in that the stones in the lower layer (2) consist of stones that are round to cubic in shape.

9. Method according to claims 5-8, characterized in that sand and rock masses are used as the upper layer (5) of plastering compound.

10. Method according to claims 5 - 9 for rehabilitation of seabed with wrecks containing mercury, characterized by the viscous mass (3) comprising amorphous iron oxides/hydroxides, ground olivine (magnesium silicate with divalent iron), lime and/or diatomaceous earth.

11. Method according to claims 5 - 9 for rehabilitation of seabed with wrecks containing mustard gas, characterized in that the viscous mass (3) comprises alkaline oxidizing reactants such as bleaching powder, calcium hypochlorite and/or chloramines.