A Hydrostab-eljárás műszaki értékelése Dr Szabó Imre GEOSZABO Mérnöki Iroda Bt. MISKOLC
XVII. Országos Környezetvédelmi Konferencia és Szakkiállítás SIÓFOK, 2003.szeptember 23-25
? NEM VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ
? ?
INERTHULLADÉK LERAKÓ A hulladéklerakók felső (lezáró) szigetelésének hazai szabályozása (22/2001.(X.10.) KÖM rendelet, 1-3. sz. függelék)
VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ
RAVON (2001. március)
ALTERNATÍV MEGOLDÁSOK
(RAVON: Regionaler Abfallverband OberlausitzOberlausitz-Niederschleisen) Niederschleisen)
Próbamező
A A zárószigetelések zárószigetelések felépítési felépítési alternatívái alternatívái aa kísérlet kísérlet során során A próbamezők felépítése a kísérlet első fázisában (1-7.sz mezők)
Rekultivációs réteg Ásványi anyagú szigetelő réteg
Gyengén kötött talaj Szivárgó réteg
Az átépítés utáni próbamezők (1;3-6 mezők)
Bentonitszőnyeg TASi szerinti szigetelő réteg
Az átszivárgó vizet gyűjtő réteg (kísérlet) Geodrén
A HYDROSTAB® KEVERÉKEK ÁTLAGOS ÖSSZETÉTELE
Égetési pernye 6-9 %
Vízüveg 1,2-1,5 %
Szennyvíz iszap Szárazanyag tartalom > 30%
40-45 % 45-50 %
Szemcsés/szennyezett talaj (D<16 mm)
Rekultivációs réteg drénréteg geomembrán xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
2x25-30 cm Hydrostab+geotextilia erősítés kiegyenlítő réteg
HULLADÉK
A A HYDROSTAB HYDROSTAB RÉTEGREND RÉTEGREND
Vizsgálandó Vizsgálandó kérdések kérdések •Vízzáróság •Vízzáróság •Szennyezőanyag •Szennyezőanyagvisszatartó visszatartóképesség képesség •Zsugorodási •Zsugorodásijellemzők jellemzők •Deformációs •Deformációstulajdonságok tulajdonságok •Nyírószilárdsági •Nyírószilárdságijellemzők jellemzők •Időállóság, •Időállóság,stabilitás stabilitás
HELYSZÍNI MÉRÉSEK Twente lerakó Hollandia
talaj drénréteg szigetelő réteg szigetelő réteg
Infiltrációs r. erősítés
JELLEMZŐ Jellemző Jellemző Szemcseeloszlások SzemcseeloszlásokI.I.
Rec.a.+pa.iszap+homok Rec.a.+pa.iszap+homok ((I.mező) I.mező) Rec.a+sz.iszap+homok(II.mező) Rec.a+sz.iszap+homok(II.mező)
Jellemző Jellemző szemcseeloszlások szemcseeloszlásokII. II.
Rec.a+p. Rec.a+p.és éssz.iszap+ sz.iszap+ homok homok(III.mező) (III.mező) rec.a+pernye rec.a+pernye(IV.mező) (IV.mező)
2. táblázat
2. táblázat A szivárgási tényező különböző időpontokban mért értékei (Twente lerakó, Hollandia) építési fázis 1994. 1995. 1996. 1994. július november március április I. 6− 4− −9x10-11 < 1x10-11 −5x10-11 próbamező II. 5x10-10 1− 3− −2x10-11 −4x10-11 -11 próbamező 8,5x10 III. 1x10-9 5− 6− −7x10-11 −8x10-11 -10 7x10 próbamező IV. 5x10-11 4− 5− −6x10-11 −7x10-11 próbamező
(k;m/s) 1997. március 5,1x10-11 1,3x10-11
2,8x10-11
Tipikus Tipikus keverékek keverékek jellemző jellemző szivárgási szivárgási tényező tényező értékei értékei
1. táblázat
Különböző keverékek trtiaxiális cellában (i=30) mért szivárgási tényező értékei Szivárgási Égetési Filter A keverék Iszap Száraz Szilikát Gélképző tényező anyag víztartalom pernye por víztartalma [%] adalék [m/s] [%] [%] [%] [%] [%] 6 -400 94 20-25 3,9·10E-9 6 -400 94 20-25 1 2,7·10E-10 40-45 80 -200 20 2,5·10E-9 1,5 40-45 80 -200 20 1,7·10E-10 + 1,5 40-45 80 -200 20 6,4·10E-11 + 1,5 40-45 80 -200 20 4,4·10E-11 1,3·10E-9 50-60 60 -110 40 1,7·10E-10 2 50-60 60 -110 40 2 50-60 10 50 -110 40 2,6·10E-10 + 2 50-60 10 50 -110 40 9,7·10E-11 + 2 50-60 10 50 -110 40 6,0·10E-11 2. táblázat
Kompatibilitás-időállóság Kompatibilitás-időállóság
A szivárgási tényező időbeni változása a pH függvényében (TERRACHEM, ESSEN) kísérleti folyadék 1 2 3 4
5
Idő (hét) 6 7
(k;; x10 -9 m/s) 8
9
10
11
12
víz
0,5
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,08
0,07
0,07
0,05
0,05
0,05
pH=4
0,4
0,3
0,2
0,2
,09
0,1
0,08
0,07
0,08
0,05
0,05
0,05
pH=7
0,4
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,09
0,07
0,07
0,06
0,06
0,05
pH=9
0,5
0,2
0,2
0,02
0,08
0,1
0,07
0,07
0,07
0,05
0,05
0,05
SZIVÁRGÁSI SZIVÁRGÁSI TÉNYEZÖ-KOMPATIBILITÁS TÉNYEZÖ-KOMPATIBILITÁS
1,00E-08
deszt.víz esővíz csurgalékvíz
Kísérleti körülmények: 56 nap víznyomás nélkül 56 nap h=100 cm vízoszlop mellett
k [m/s]
Mintamagasság: 10 cm Mintaátmérő: 15 cm Hidr. gradiens: i=10 1,00E-09
1,00E-10 0. hónap h=0
2. hónap h=100
4. hónap h=0
6. hónap h=100 desztillált víz
8. hónap h=0 esővíz
10. hónap h=100
csurgalékvíz
stb.
96. hónap h=100
Permeability according to the falling head test on unstirred samples K-waarden grafiek Landfill Vlagheide Netherlands 2001
Limit permeability 1,93 E-9 m/s
Average 2,54 E-10 m/s Landfill Vlagheide, Netherlands, 2001.
A keverékeknél különböző elem ekre m ért diffúziós együttható értékek D iffúziós Elem As Ba Cd Co Cr Cu Hg Mo Ni Pb
együttható D e [ m 2 /s ] 5*10 -11 1*10 -12 5*10 -11 5*10 -11 5*10 -11 5*10 -11 1*10 -12 1*10 -10 1*10 -10 1*10 -12
E lem
D iffúziós együttható D e [ m 2 /s ]
Sb Se Sn V Zn Br Cl F SO 4
5*10 -11 1*10 -10 1*10 -12 1*10 -11 1*10 -12 2*10 -10 1*10 -10 1*10 -10 5*10 -11
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (I. (I. mező) mező) 0
Koncentráció [mg/kg]
Koncentráció [mg/kg]
(Bromid, Klorid)
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel) 10 20 30 40 50
500
1000
1500
2000
2500
0
0
0
2
2
4 6
Br
12
8
Cl
SO4
-
12 Mélység [cm]
20
ANIONOK ANIONOK
22
22 26
28
28
30
30
32
32
34
34
36
36
8000
Koncentráció [mg/kg] (Szulfát)
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
20
26
Pb
Cu
18
24
7000
Ni
16
24
6000
Mo
14
16 18
Cr
10
2-
14 Mélység [cm]
Cd
6
8 10
As
4
-
60
Zn
0
ÖSSZES ÖSSZES ELEMTARTALOM ELEMTARTALOM
50
100
150
200
Koncentráció [mg/kg] (Cink)
250
300
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (I. (I. mező) mező) Koncentráció [mg/l]
Koncentráció [mg/l]
(Bromid, Klorid, Szulfát) 0
40
60
80
100
0
0
0
2
2
4
4
6 8
Cl
6
-
0.01
12
14
14
Cd Ni
16
Cr
18 20 22
ANIONOK ANIONOK
SO4
2-
18
0.05
0.06
Cu
12
-
0.04
Pb
10
Br
0.03
As
10
16
0.02
8
Mélység [cm]
Mélység [cm]
20
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel, Cink)
Mo
Zn
20 22
24
24
26
26
28
28
30
30
32
32
34
34
36
36
ELUÁTUM ELUÁTUM
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (II. (II. mező) mező) Koncentráció [mg/kg]
Koncentráció [mg/kg]
(Bromid, Klorid) 0
500
1000
1500
2000
2500
0
0
0
2
2
4 6
4
-
Br
8
10
Cl
12
-
SO4
10
2-
12 14
16
Mélység [cm]
Mélység [cm]
14 18 20 22
16 20 22 24
26
26 28
ANIONOK ANIONOK
30
32
32
34
34
36
36
6000
7000
8000
Koncentráció [mg/kg] (Szulfát)
As Mo Pb Cr
18
24
30
Ni
Cd
6
8
28
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel, Cink) 5 10 15
ÖSSZES ÖSSZES ELEMTARTALOM ELEMTARTALOM
Zn
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
Cu
20
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (II. (II. mező) mező) 0
50
Koncentráció [mg/l]
Koncentráció [mg/l]
(Bromid, Klorid, Szulfát)
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel, Cink)
100
150
200
250
350
0
400
0
0
2
2
4 6 8 10
Br
4
-
6 8
Cl-
10
SO42-
12 14
14
16
16
18 20
18 20
22
22
24
24
26
26
28
0.01
ANIONOK ANIONOK
28
30
30
32
32
34
34
36
36
ELUÁTUM ELUÁTUM
0.02
0.03
0.04
0.05
Cd Pb As Ni
12
Mélység [cm]
Mélység [cm]
300
Cu Cr Mo
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
Zn
0.06
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (IV. (IV. mező) mező)
0
Koncentráció [mg/kg]
(Bromid)
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel) 5 10 15 20 25
200
400
600
800
1000
0
1200
0
0
2
2
4
Br
6 8
10
10
12
12
14
14 Mélység [cm]
8
16 18 20
ANIONOK ANIONOK
22
16 18 20 22
24
24
26
26
28
28
30
SO4
-
Cl
32
2-
32 34
36
36
2000
4000
6000
Cr
30
34
0
Mo Zn As Cd Pb Ni
4
-
6
Mélység [cm]
Koncentráció [mg/kg]
8000 10000 12000
Koncentráció [mg/kg] (Klorid, Szulfát)
ÖSSZES ÖSSZES ELEMTARTALOM ELEMTARTALOM
Cu
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
30
Szennyezőanyag-visszatartó Szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség (IV. (IV. mező) mező) 0
Koncentráció [mg/l]
Koncentráció [mg/l]
(Bromid, Klorid, Szulfát)
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel, Cink)
20
40
60
80
0
100
0
0
2
2
4
4
6
6
8
8
10
10
Cl
12
-
12
20
ANIONOK ANIONOK
SO42-
Mélység [cm]
Mélység [cm]
18
-
Br
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Pb
As Cu
Cd
Mo
16 18 20
22
22
24
24
26
26
28
28
30
30
32
32
34
34
36
36
ELUÁTUM ELUÁTUM
0.02
Ni
14
14 16
0.01
Cr
Zn
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
A szigetelőrétegben 4 év elteltével mért ion-koncentrációk (Twente lerakó, Hollandia) As Cd Cr Cu Pb Ni Cl SO4 [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] [mg/kg]] IV. próbamező TAUW Milieu 1995. június TERRACHEM 1999. március
1,9
7,5
0,8
24
2,7
3,6
5400
11000
2,31
7,8
0,87
23,4
2,6
3,6
5338
10021
II. próbamező TAUW Milieu 1995. június TERRACHEM 1999. március
0,35
0,24
2,2
13
0,6
9,5
1300
5500
0,33
0,18
1,26
11,4
0,78
8,6
1228
8063
A TÉRFOGATVÁLTOZÁS OKOZTA REPEDÉSEK
Lösz R=200m ∆w=1,4%
Agyag R=200m ∆w=1,4%
Lösz R=200m ∆=3,2%
Agyag R=200m ∆=3,4%
Talajerősítés nincs!!!
AATÉRFOGATVÁLTOZÁS TÉRFOGATVÁLTOZÁSOKOZTA OKOZTAREPEDÉSEK REPEDÉSEK
Lösz ∆w=1,6%
∆w=1,7%
∆w=3,1%
R=200m
agyag Talajerősítés van!!!
∆w=2.5%
ZSUGORODÁS ZSUGORODÁSOKOZTA OKOZTADEFORMÁCIÓK DEFORMÁCIÓK Erősítés nélkül
∆w=4,9%
∆w=8,4%
∆w=12,6%
erősítve ∆w=7,8%
∆w=10,8% ∆w=14,0%
R=200m
Sz.iszap+homok+rec.anyag
DEFORMÁCIÓ-TÜRŐKÉPESSÉG DEFORMÁCIÓ-TÜRŐKÉPESSÉG R=67m R=40m R=29m
R=50m
Erősítés nélkül R=33m
erősítve R=25m
Sz.iszap+rec.anyag
DEFORMÁCIÓ DEFORMÁCIÓ TÜRŐKÉPESSÉG TÜRŐKÉPESSÉG(folyt) (folyt) R=29m
Sz.iszap+pernye+rec.anyag Sz.iszap+pernye+rec.anyag
erősítve
R=25m
MEGÁLLAPÍTÁSOK MEGÁLLAPÍTÁSOK •kedvező •kedvező vízzáróság vízzáróság •jó •jó szennyezőanyag-visszatartó szennyezőanyag-visszatartó képesség képesség •deformációk •deformációk elviselése elviselése •zsugorodásra •zsugorodásra nem nem hajlamos hajlamos •jó •jó beépíthetőség beépíthetőség
VIZSGÁLANDÓK VIZSGÁLANDÓK •szennyezőanyag kijutás,kioldódás kijutás,kioldódás •szennyezőanyag •időjárás hatásai hatásai •időjárás •takarási vastagság,rétegrend vastagság,rétegrend •takarási •a beépíthetőség beépíthetőség feltételei feltételei •a •„öngyógyuló” képesség képesség •„öngyógyuló”
KÖSZÖNÖM KÖSZÖNÖM A A FIGYELMET! FIGYELMET!
További További információk információk 20-3311-432 20-3311-432 www.geoszabo.hu www.geoszabo.hu
