Épít anyag hulladék helyett. Káros anyagokkal szennyezett talajok immobilizációja. Dr. Helmuth Hradetzky

Építanyag hulladék helyett Káros anyagokkal szennyezett talajok immobilizációja Dr. Helmuth Hradetzky

1. Bevezetés Aki ma nagyvárosi gócpontokon vagy régi ipari telepek helyén épít, rendszerint régi, örökölt károkkal illetve szennyezett talajok problémájával szembesül. Hasonló helyszínek felszámolása gyakran talajcserével kerül megvalósításra. Ilyenkor a szennyezett talajt vagy lerakják a hulladéklerakóba vagy megfelel kezelés után hasznosítják. A legismertebb eljárások a következk: - ártalmatlanítás lerakás által - hasznosítás termikus kezelés után - hasznosítás talajmosás után - hasznosítás biológiai kezelés után Az utóbbi idben a pénzeszközök szkössége miatt vannak olyan kezdeményezések, amelyek az „in-situ-technikákkal” szorítják le a költségeket. Példaként említhetk: - elektrokinetikai eljárások - biológiai „in-situ eljárások” - termikusan támogatott talajlégkiszívás - reaktív falak Mialatt a legtöbb megnevezett felszámolási módszer általában egy behatárolt káros anyag spektrumot érint, az immobilizációs eljárással azonban gyakran több – mind szerves, mind szervetlen – káros anyag egy idben kezelhet. Mindazonáltal a múltban az immobilizációs eljárásokat csak visszafogottan értékelték. Az utóbbi években azonban egészen nyilvánvalóan egy véleményváltozás alakult ki. Ebben a dolgozatban be szeretnénk mutatni, hogy a jelenlegi törvényalkotás alapján ez a kármentesítési forma hogyan nyer mind nagyobb elismerést és elfogadást. Bizonyítható mindez az SRS Deponiebau Kft. tapasztalataival, ahol 1993 óta kb. 1,5 millió tonna talajt kezeltek immobilizációs eljárással és azt, mint építanyagot a piacra dobták.

2. Immobilizációs variánsok Már ezeltt 10 évvel is, amikor még a mai kármentesítési eljárások kifejlesztésének a kezdetén álltunk, folyt a vita annak a lehetségérl, hogy a felhagyott károkat úgy számoljuk fel, hogy a káros anyagokat a talajból nem távolítjuk el, hanem oly módon rögzítjük, hogy annak kiszivárgása (mindenek felett a talajvízbe) széles körben megakadályozott. Ezek az elgondolások számos, részben tudományos tanulmányt és publikációt eredményeztek. Ezekben az immobilizációnak négy f hatómechanizmusát írják le, amelyek általában a meglév káros anyagtól és a hozzáadott reagenciáktól függen egymásra rakódnak illetve kiegészítik egymást.

Építanyag hulladék helyett Káros anyaggal szennyezett talajok immobilizációja Dr. Helmuth Hradetzky Budapest, 27. Oktober 2004 SRS Deponiebau GmbH Karl-Seckinger-Straße 41 76229 Karlsruhe Germany

www.immobilisierung.de / [email protected]

Építanyag hulladék helyett Káros anyagokkal szennyezett talajok immobilizációja

Felszámolási eljárás Szokásos felszámolási eljárások, pl. • Lerakás • Termikus kezelés • Talajmosás • Biológiai kezelés Új In-Situ-technikák, pl. • Elektrokinetikai eljárások • Biológiai In-Situ eljárások • Termikusan támogatott talaj-légkiszívás • Reaktív falak Wände

Építanyag hulladék helyett Káros anyaggal szennyezett talajok immobilizációja

Mi az immobilizáció?

A káros anyagokat nem távolítják el, hanem a talajban rögzítik! Meghatározás: Immobilizációval a szennyezett anyagot oly módon kell befolyásolni, hogy az ott lév káros anyagok hosszú távú kibocsátása megakadályozásra kerüljön, illetve a meghatározott célértékek alatt maradjon (Kármentesítési és talajvízkárestek kézikönyve, LFU 1994)

Hogyan érhet ez el?


Hatómechanizmusok • fizikai lezárás ð Vízbeszivárgás megakadályozása • vegyi beépítés ð Atomcsere a kristályrácsban • kicsapás ð Hígíthatóság csökkentése pl. nehézfémeknél pH-érték változtatással • Elnyelés / Ioncsere ð Lerakódás elektromosan töltött felületeken


Hatómechanizmusok

lezárás

Vegyi beépítés

kicsapás

elnyelés


Hatómechanizmusok beindítása a következ anyagok hozzáadásával: Szervetlen kötanyagok - hidraulikus kötanyagok és puzzolan (pl. cement, pernye) - nem hidraulikus kötanyagok (pl. mész, gipsz) Szerves kötanyagok - hre lágyuló manyag (pl. Bitumen, Bitumenemulzió) - Polimerek (pl. Epoxidgyanta, Polietilén) Adalékok - kicsapató anyagok (pl. szulfidok, vízüveg) - Adszorbensek (pl. agyag, zeolitek)


Az immobilizáció pozitív hatásai ümobilizáció csökkentése - por kifújással - kimosással (eluálással) - kigázosítással (pl. Hg) ü erodálás csökkentésével ü átereszt képesség csökkentésével ü stabilitás növelésével


Jogi keretek Németországban

Talajvédelmi tv. §4, bekezdés 3, 1b-2 „A… telektulajdonost és a birtokost, akik a telek felett ténylegesen rendelkeznek, kötelezik, hogy a talajt és a felhagyott károkat…úgy számolják fel, hogy azok tartósan semmilyen veszélyt, jelentékeny hátrányt, vagy jelentékeny terhelést az egyén vagy köz számára ne okozzon. Ehhez még figyelembe veszik a káros anyagokkal való terhelések, amelyek a kárelhárítás- és véd/szigetel intézkedések következtében adódnak, amelyek a káros anyagok kiterjedését hosszú távon megakadályozzák“


Immobiliátok hosszú távú viselkedése Ø Mennyire tartós a káros anyag megkötése? Ø Egy immobiliát 5, 50, vagy 5.000 évet tart? Ø Immobiliát építményeknek, mint egyéb építményeknek, véges élettartamuk van. Ø A betonépítmények 70%-a 50-70 évre, csak 8%-a több mint 90 évre (Prof. Görg, 2002) Ø KDB kb. 50 évre (Deponieseminar 2004) Ø Immobiliátokra sem kell magasabb követelményeket támasztani, mint a betonépítményekre (LfU BadenWürttemberg)


Immobiliátok hosszú távú viselkedése

Több tudományos vizsgálat áll rendelkezésre a témához: pl. tanulmány a cementszilárd immobiliátok hosszú távú szennyezanyag kilúgozásáról (Szövetségi Gazdasági Minisztérium)


Az utóbb említett tanulmány eredményei: ü Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, Tl, Co nagyon jól és tartósan leköthetek ü CrVI és Cyanide kielégít eredmények ü MKW vizsgálatok még nincsenek lezárva Az SRS Kft. Megbízásából készült tanulmány (Dortmundi Egyetem, Építési tanszék): ü Cr, Hg, Zn, PAK tartósan leköthetek ü

További megbízások az SRS Kft. megbízásából:

ü PCB, Herbicidek sikeres


Eljárás leírás Örökölt kár Kiindulási elemzés Megfelelési vizsgálat Hatóság Kiemelés és Deklaration Frakcionálás / feldarabolás Immobilizáció

(mozgó nagy teljesítmény kever)

Újrabeépítés Minségbiztosítás


Immobilátok felhasználási lehetségei ü Gátépítanyag út- és vasúti közlekedési utakon ü Magasépítésnél alapozó anyagként ü Zajvéd falak magja ü Felhagyott telepek elszigetelése ü Hulladékok kondicionálása (pl. iszap, porok) ü Fagyálló rétegek és hidraulikusan kötött tartórétegek elállítása (HGT) ü mint szigetel építanyag hulladéklerakók építésénél


Az immobilizálás elnyei ü Hulladék felhasználása lerakás helyett ü Ártalmatlanítás költségeinek megtakarítása ü Természetes építanyagok költségeinek megtakarítása ü Természetes nyersanyagok és a depónia volumenének kímélése ü Környezet védelme a szállítás elmaradása által (Kibocsátások, energia, költségek) ü Sokoldalúság (a kezelend káros anyagok széles spektruma és felhasználhatósági lehetségei) ü Megbízhatóság (minségbiztosítás, Hosszú távú megmaradás tanulmány ü Beigazolódott eljárás – a SRS Deponiebau GmbH 1993 óta több mint 1,5 Millionen tonnát kezelt


Példák az SRS Deponiebau Kft. gyakorlatából (1993 óta több mint 1,5 Mio. tonna)


Vegyes telep szállítási állapotban


Vegyes telep üzemképesen


Automatizált vezérlés


Elkezelés (átrostálás)


Építési terület felszerelésének példája


Építési terület felszerelésének példája


Anyagátadás közvetlenül a teherautóra


Vasúti szakasz teljes kezelése

eltte

utána


Vasút teljes kezelése


ICE-Damm újjáépítése a mellette álló vágány közelében


ICE-Damm újjáépítése a mellette álló vágány közelében

Baustoff statt Abfall Immobilisierung von schadstoffbelasteten Böden

Materialeinbau mit Bagger

Építanyag hulladék helyett Károsanyagokkal szennyezett talajok immobilizációja

Anyagbeépítés

Építanyag hulladék helyett Káros anyagokkal szennyezett talajok immobilizációja 1,5 m Járda Áram Utcai világítás Szélessáv Telefon

6m Utca

1,5 m Járda

Szennyvíz, Gáz

2,0 m Hajdani terület fels pereme (1m az új GOK alatt)

Immobiliat

7,0 m

Immobiliátbeépítése beköt út alá Talajvíz vezeték távolság

Talajvízvezeték

3,0 m


Immobiliát-beépítés beköt út alá


Immobiliát-beépítés lakott területen


Immobiliát-beépítés lakott területen


Beépítés zajvédelmi falba


Beépítés zajvédelmi falba


Fagyvédelmi réteg elállítása


HGT elállítása


HGT elállítása


HGT elállítása


Hulladéklerakó vasúti átkeléssel Hatósági javaslat

Manyag szigetelés


Hulladéklerakó vasúti átkeléssel Immobiliát szigetelés Immobiliát


Összefoglalás / Kitekintés _______________________________________________ à Immobilizációs eljárást, mint ártalmatlanító megoldásvariánst, komolyan kell venni à Jogi keretek (Németországban) léteznek à Számos tanulmány bizonyítja a hosszú távú stabilitást à Mint magas érték építanyag felhasználható à gazdaságos, használatra vonatkoztatott összmegoldás elérhet à Különösen területi rekultivációra alkalmas


Köszönöm szíves figyelmüket!

Építanyag hulladék helyett Káros anyagokkal szennyezett talajok immobolizációja

Építtelep felszerelésének példája Anyagátvev terület Bejöv anyagok ellenrzése

Anyagkezelés Területi igény kb. 2.000 - 2.500 m2

Mhely

Kötanyag silo

Építiroda, szociális-, eszségügyi container

Immobilizáció

-

Beszállítási terület Beszállítás ellenrzés Közbens raktározás Átadógép (markoló)

-

Anyagkiadás rlés szemcsék X/100 Shredder szemcsék 100/80 Átadó szalag

-

Anyagkiadás Bunker Feladó szalag adagoló Közbens kever Kiviv szalag


Folientitel


Folientitel


Immobilizáció SRS Kft. ü Szerves és/vagy szervetlen kötanyagok hozzáadásával ü Adalékanyagok hozzáadásával ü A káros anyaghoz igazított összetétel ü Mobil teleptechnika ü 1993 óta kb. 1.500.000 t ü kb. 40% GW mérállomások által felügyelt, ellenrzött: nem volt probléma !


Minségbiztosítás

Eljárás kezdete eltt megfelelési vizsgálat - Standard (tekn)kisérlet - Svájci eluat-teszt - Hosszú-távú megfelelés tanulmány à Elállítás / Minden 1.000t anyagának ellenrzése à Talajvíz kifolyásának vizsgálata

Ezek: - Fizikai lezárás (vízbeszivárgás megakadályozása) - Vegyi beépítés (kristályrácsban atomcsere) - Kicsapás (higíthatóság csökkentése pl. nehézfémeknél ph-érték változtatással) - Ioncsere (lerakódás elektromosan töltött felületeken) Ahhoz, hogy ezeket a hatómechanizmusokat elindíthassuk a szennyezett talajhoz az immobilizációs eljárás során köt- és adalékanyagokat adnak hozzá. Ezek lehetnek többfélék: Szervetlen kötanyagok - hidraulikus kötanyagok és puzzolán (pl. cement, pernye) - nem hidraulikus kötanyag (pl. mész, gipsz) Szerves kötanyagok - hre lágyuló manyag (pl.bitumen, bitumenemulzió) - polimerek (pl. epoxidgyanta, polietilén) Adalékok - kicsapató anyagok (pl.szulfidok, vízüveg) - adszorbensek (pl. agyag, zeolitek)

3. Aktuális fejlesztések Az immibilizációs eljárás múltbeli elhúzódásának lehetséges okait egyrészt a törvényes keretfeltételek hiányában, másrészt az eljárás ismeretlenségében kereshetjük. A hatóságok részérl gyakran kétségek vetdtek fel az immobilizációs eljárás hosszú távú hatásáról. Idközben, speciálisan ehhez a tematikához, különböz publikációk és meg nem jelentetett tanulmányok állnak rendelkezésre, amelyek a kezelt anyagok tartós lekötését igazolják és a megfelel vizsgálatok lehetségét is megadják. 3.1. Jogi keretek A Németországi Szövetségi Köztársaságban 1999. március 1-én egy tartományokat átfogó Talajvédelmi Törvény került bevezetésre. Ebben a törvényben az örökölt károk biztosítása és a kárelhárítás egyenérték. A Talajvédelmi Törvény 4.§. 3. bekezdés: „ A ….. telektulajdonost és birtokost, akik a telek felett ténylegesen rendelkeznek, kötelezik, hogy a talajt és a felhagyott károkat…úgy számolják fel, hogy azok tartósan semmilyen veszélyt, jelentékeny hátrányt vagy jelentékeny terhelést az egyén vagy a köz számára ne okozzon. Ehhez még figyelembe veszik a káros anyagokkal való terhelések, amelyek a kárelhárítás- és biztosító/szigetel intézkedések következtében adódnak, amelyek a káros anyagok kiterjedését hosszú távon megakadályozzák.”

3.2. A hosszú távú viselkedés Egyik, az engedélyez hatóság által gyakran és jogosan feltett kérdés egyike a káros anyagok lekötésének hosszantartósága. Megmarad a káros anyag lekötése öt, ötven vagy ötezer évek keresztül, biztonságosan? Az immobilizációs eljárással kapcsolatos szimpóziumon a badenwürttembergi környezetvédelmi Hivatal képviselje azt az álláspontot képviselte, hogy az immobilátok nem geológiai idszakoknak kell megfeleljenek. Immobilizált építmények, mint

valamennyi más építmény, szintén egy véges élettartammal rendelkezik. A betonépítmények aktuális élettartamából kiindulva, amelyek általánosságban lényegesen 100 év alatt vannak, kevés értelme van annak, hogy az immobilátok élettartamát magasabb igényeknek vessük alá. Néhány éve szemmel láthatóan nagyobb közpénzeket fordítottak arra, hogy az immobilátok hosszú távú viselkedését kutassák. Ennek eredményeként idközben megjelentek az els publikációk, amelyek a káros anyagok egész sorának esetében hosszú távú megkötést bizonyítanak. A Szövetségi Gazdasági Minisztérium által támogatott tanulmány (A szilárdító termékek káros anyag hosszú távú kilúgozása, Víz és Hulladék, Wasser und Abfall 11/2001) végül így vonja le például azt a következtetést, hogy a hidraulikus kötanyagokkal való immobilizáció esetében, mint pl. Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, TL, CO, az anyagok nagyon jól leköthetk. A Crvi és a cianidok esetében szintén még jó vagy kielégít eredményeket értek el, mialatt az As ebben a tanulmányban, mint nehézség jelenik meg. A lekötéssel kapcsolatos vizsgálat az MKM-re vonatkozóan még nem fejezdött be. Egy az SRS Deponibau Kft. által készíttetett tanulmányban ezeken túlmenen a káros anyag lekötésének a tartósságát a Hg esetében, különösen a környezetvédelmi méregként elterjedt PAK-t is vizsgálták és bizonyították. További részletes vizsgálatok igazolják a PCB és Herbicidek, mint Atrazin, Bromacil, Propazin és Diuron tartós megkötését. 4. Sikeres immobilizációk példái 4.1. Az SRS Deponibau Kft. az immobilizációs eljárást 1993 óta sikeresen alkalmazza a kármentesítés és közlekedési utak építése terén. Ebben az idszakban kb. 1.500.000 t szennyezett kitermelt talajt és építési törmeléket mobil feldolgozó technológiával kezelték és mint környezetbarát építanyagot adták át különböz felhasználásra. Az SRS Deponiebau Kft. immobilizációs eljárásával a kezelend anyaghoz általában hidraulikus kötanyagokat és – függen a káros anyag spektrumtól és a beépítés követelményeitl – további anyagokat és adalékokat adagoltak. Minden kezelés alapját a kötanyagok adagolása és további hozzáadandó anyagok átfogó megfelelési vizsgálata képezi és a megfelel víztartalom meghatározása. A következkben néhány példát mutatunk be az immobilizáció különböz alkalmazási lehetségeirl.

4.2. Standard alkalmazások Az immobiliát egy magas érték ásványi építanyag, amely optimálisan sríthet és szívesen nyer felhasználást - mint gátépítanyag az úthoz- és sínhez-kötött közlekedési utakon - lapozó anyag a magas építésben - zajvéd falaknál - felhagyott szennyezések lezárására Ezeken túlmenen az immobilizációt a hulladékok kondicionálásához (pl. iszapok, por) is felhasználják. Ez által válnak egyáltalán lerakásra alkalmassá az anyagok és az adott ártalmatlanító berendezés határértékeinek a betartása is biztosított.

4.3. Speciális alkalmazások Ezek mellett az ismert alkalmazások mellett sikerült az SRS Deponiebau Kft-nek nem minsített talajból - fagyvéd réteget és - hidraulikusan kötött tartó réteget a közlekedési útépítéshez is elállítaniuk. Az immobilizáció nem lebecsülend gazdasági elnye különösen akkor lép eltérbe, amikor az építési eljárásoknál a szennyezett területeken szükséges anyagokat immobiliáttal lehet helyettesíteni. Ebben az esetben az ártalmatlanítás mellett a megfelel anyagok beszerzésének költségei is megtakarításra kerülnek.

Összefoglalás és kitekintés A bemutatott tájékoztatással azt próbáltuk világossá tenni, hogy az immobilizáció komoly variánst jelent a kármentesítésben és más kárelhárító- és szigetel technológiák mögé nem kell elbújnia. Az idközben létrehozott jogi keretek mellett lényeges elfeltétele ezen technológia sikeres alkalmazásának a minségbiztosítási koncepció bekapcsolása, amelynek súlypontja, a valamennyi eljárás elterében megvalósítandó, alkalmassági vizsgálat. Az immobilizációval ma növekv mértékben magas érték építanyagok a föld- és közlekedési utak építésénél behelyettesíthetk és ezáltal gazdasági összmegoldások érhetk el. Amennyiben régebben az immobiliátok nagyrészt a zajvéd falaknál és a monolerakók területén kerültek alkalmazásra, idközben sokféle és lényegesen igényesebb alkalmazásokat ismertünk meg. Ezek segítségével a gazdaságilag nem megvalósíthatónak besorolt projektek is a megvalósíthatóság területére kerülnek. A közpénzek folyamatos csökkenésének hátterébl nézve ez a módszer mind nagyobb jelentséggel bír.

Épít anyag hulladék helyett. Káros anyagokkal szennyezett talajok immobilizációja. Dr. Helmuth Hradetzky

Recommend Documents