Code:
int* offset=0;
...
      val=readADC(0);
      eeprom_write_byte ((void*)offset, &val);
      offset=offset+0x01;
Du erhöhst offset in jedem Durchgang um 2, schreibst aber immer nur ein Byte. So kommt das Muster zustande, die 0x00 ist das was du schreibst, die 0xff ist die jeweils übersprungene leere EEPROM-Zelle.
Und wegen dem "&" vor dem val schreibst du Müll ins EEPROM.