Hantering av PAH-kontaminerad asfalt

Abstract (Swedish)

Hantering av PAH kontaminerad asfalt har i denna rapport studerats med syftet att utreda moment som berör hanteringen från de tidiga projekteringsfaserna fram till slutlig förvaring, destruktion eller återvinning av den kontaminerade asfalten. I rapporten följs denna tidslinje från litteraturstudien, där läsaren får med sig en allmän och fördjupad kunskap om det berörda ämnet, till konkreta metoder och redovisning av resultat från specifika fall och moment som undersökts.

Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) består av 100-tals föreningar och förekommer i flera sammanhang som exempelvis vedeldning och äldre asfaltsbeläggningar. Stenkolstjära användes som tillsats i bindemedel fram tills att det upptäcktes att det innehöll höga halter PAH vilket kan innehålla cancerogena föreningar. Det är främst äldre beläggningar som innehåller höga halter PAH. De många föreningarna har vidare begränsats till 16 enskilda föreningar (16PAH) som prioriterats och studerats närmare. I denna rapport studeras endast 16PAH vilket är relevant för asfaltsbeläggningar.

Ledande för denna rapport har varit att utreda åtgärdsval utifrån när det är dels ekonomiskt, och dels miljö- och klimatmässigt försvarbart att dela upp asfaltsmassorna i återvinning (ÅV) och deponi. Alternativet till uppdelning av asfaltsmassorna är att riva hela vägkonstruktionen samt transportera all massa till deponi, vilket i vissa fall kan vara mer rationellt. Initialt har detta utretts genom att studera vilken provtagningsstrategi som bör eftersträvas för att erhålla representativa provtagningsresultat. Detta för att vidare kunna utreda hur mängden kontaminerad asfalt innehållande 16PAH kan kvantifieras. Åtgärdsvalen har undersökts med syftet att identifiera ekonomisk- och miljömässig lönsamhet och väga detta mot nyttan som respektive åtgärd har för att upprätta en hållbar arbetsmetodik för hantering av kontaminerad asfalt.

Det har utförts en kvalitativ intervjustudie där flera kommuner i olika storlekar (invånarantal) och geografisk placering har intervjuats med syftet att studera dagslägets arbetsmetodiker och problematik med hanteringen av PAH-kontaminerad asfalt. Respondenterna har olika yrkesroller och de intervjuade kommunerna är Malmö stad, Helsingborg kommun, Göteborg stad, Stockholms stad samt Östersund kommun.

För att jämföra åtgärdsalternativen har ett beräkningsverktyg utformats för att avbilda verkliga projekt och studera bärande variabler. Genom Monte Carlo simuleringar har sannolikheten för utfall av respektive åtgärd studerats. Det har studerats fyra fiktiva projektstorlekar mellan 30–2500 m2.
Resultaten har mynnat ut i rekommendationer för projektstorlekar 30–2500 m2 som vanligtvis utförs inom kommuner runt om i Sverige. Nedan listas rapportens viktigaste slutsatser:

• Att riva samtliga lager och transportera asfaltsmassorna till deponi är med
högst sannolikhet (71–100%) den ekonomiskt mest lönsamma åtgärden.
• Det bör eftersträvas att massorna delas upp i återvinning/deponi för att
minimera ett projekts klimatpåverkan.
• Kvantifiering av 16PAH kontaminerad asfalt kan utifrån representativ
provtagningsdata erhållas genom enklare beräkningar av volymer och massor.
• Individuell bedömning av varje enskilt projekt bör alltid utföras.

I rapporten presenteras även förslag på provtagningsstrategier för att erhålla representativ provtagningsdata. Val av provtagningsstrategi varierar beroende på respektive projektets karaktär och bärande för valet är att väga nyttor mot kostnader och endast välja på sådant sätt att nyttorna är större än kostnaderna.

Popular Abstract

The managing of PAH contaminated asphalt has been studied in this report with the aim of investigating elements concerning the managing from the early design phases to the final storage, destruction, or recycling of the contaminated asphalt. The report follows this timeline from the literature study, where the reader gets a general and partially in-depth knowledge of the relevant subject, to more concrete methods and reporting of results from specific cases and elements that have been investigated.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) consist of hundreds of compounds and occur in several contexts such as wood burning and older asphalt coatings. Coal tar was used as an additive in binders until it was discovered that it contained high levels of PAHs which may contain carcinogenic compounds. It is mainly older coatings that contain high levels of PAH. The many compounds have been limited to 16 individual compounds (16PAH) which have been prioritized and studied in more detail. In this report, only 16PAH is studied, which is relevant for asphalt pavements.

The focus of this report has been to investigate the choice of measures based on when it is partly economically and partly environmentally and climate defensible to divide the asphalt masses into recycling (ÅV) and disposal. The alternative to dividing the asphalt masses is to demolish the entire road structure and transport all the mass to the disposal, which in some cases can be more rational. Initially, this has been investigated by studying which sampling strategy should be sought to obtain representative sampling results. This is to further investigate how the mass amounts of contaminated asphalt containing 16PAH can be quantified. The choice of measures has been examined with the aim of identifying economic- and environmental profitability and weighing this against the benefits that each variable has for establishing a sustainable working methodology for managing contaminated asphalt.

A qualitative interview study has been carried out where several municipalities in different sizes (population) and geographical location have been interviewed with the aim of studying current working methods and problems with the handling of PAH-contaminated asphalt. The respondents have different professional roles and the municipalities interviewed are the City of Malmö, the City of Helsingborg, the City of Gothenburg, the City of Stockholm, and the Municipality of Östersund.

To compare the action alternatives, a calculation tool has been designed to depict real projects and study key variables. Through Monte Carlo simulations, the probability of outcome of each measure has been studied. Four fictitious project sizes between 30–2500 m2 have been studied.

The results have resulted in recommendations for project sizes 30–2500 m2 which are usually carried out in municipalities around Sweden. The most important conclusions of the report are listed below:

• Demolishing all layers and transporting the asphalt masses to disposal is
most likely (71–100%) the most economically profitable measure.
• It should be sought that the masses are divided into recycling/disposal to
minimize a project's climate impact.
• Quantification of 16PAH contaminated asphalt can be obtained from
representative sampling data based on simpler calculations of volumes and
masses.
• Individual assessment of each individual project should always be performed.

The report also presents proposals for sampling strategies to obtain representative sampling data. The choice of sampling strategy varies depending on the nature of the respective project and the basis for the choice is to weigh benefits against costs and only choose in such a way that the benefits outweigh the costs.

• author: Burotto Carrasco, David
• supervisor: Pajtim Sulejmani
• organization: Transport and Roads
• alternative title: Managing PAH-contaminated asphalt
• course: VTVL01 20221
• year: 2022
• type: M3 - Professional qualifications ( - 4 Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Polycykliska aromatiska kolväten, 16PAH, asfalt, Kontaminerad asfalt, Bens(a)pyren, ppm, mg/kg, 50ppm, PAH-L, PAH-M, PAH-H, cancerogena, toxicitet, Laktester, provtagning, provtagningsstrategi, fältundersökning, labbanalyser, ekonomi, klimat, miljö, hållbar utveckling
• language: Swedish
• id: 9087700
• date added to LUP: 2022-06-14 10:14:47
• date last changed: 2022-06-14 10:14:47