Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Környezetgazdálkodási Intézet Hidrogeológiai - Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék
Hulladéklerakók lezárása és rekultivációja II. Oktatási segédlet
Készítette: Dr. Szabó Imre okleveles geológusmérnök tanszékvezető egyetemi docens
TARTALOMJEGYZÉK 1. A REKULTIVÁCIÓ SORÁN ALKALMAZANDÓ HATÓSÁGI ELJÁRÁSI, ENGEDÉLYEZÉSI REND ........................................................................................................ 4 1.1. Környezetvédelmi felülvizsgálat ......................................................................................... 4 1.1.1. Működési engedély megszerzésére irányuló eljárás környezetvédelmi felülvizsgálat alapján ........................................................................................................................................ 5 1.2. Szakhatósági hozzájárulás ................................................................................................... 7 1.3. Vízjogi engedélyezés rendje ................................................................................................ 8 1.3.1. A vízjogi engedélyek ...................................................................................................... 10 1.4. Építési engedélyezés ......................................................................................................... 11 1.4.1. Az építési engedélyezési eljárás ..................................................................................... 15 1.5. A 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről .......................................................................................................................... 17 Rekultiváció: ............................................................................................................................ 17 Hulladéklerakó felszámolása:................................................................................................... 17 1.5.1. Szemelvények a rendelettervezetből: ............................................................................. 17 2. A REKULTIVÁCIÓRA VONATKOZÓ TERV TARTALMI KÖVETELMÉNYEI ........ 20 2.1. A lerakóhelyre vonatkozó általános adatok beszerzése .................................................... 20 2.2. A lerakóhely kialakításának története ............................................................................... 20 2.3. A lerakóhely üzemeltetési jellemzői ................................................................................. 21 2.4. Földrajzi elhelyezkedés ..................................................................................................... 21 2.4.1. Topográfiai jellemzők, domborzat ................................................................................. 21 2.4.2. Vízrajz ............................................................................................................................ 21 2.4.3. Éghajlati jellemzők ......................................................................................................... 22 2.4.4. Táji sajátosságok, tájhasználati jellemzők, növényzet ................................................... 22 2.5. Általános földtani viszonyok ismertetése .......................................................................... 22 2.6. Vízföldtani jellemzők ........................................................................................................ 23 2.7. A tervezést előkészítő munkák ismertetése ....................................................................... 23 2.7.1. Részletes geodéziai felmérés .......................................................................................... 23 2.7.2. Fúrásos feltárás ............................................................................................................... 23 2.7.3. Talajok mintázása ........................................................................................................... 24 2.7.4. Felszín alatti vízkészlet mintázása ................................................................................. 24 2.7.5. Felszíni víz mintázása .................................................................................................... 24 2.7.6. Laboratóriumi vizsgálatok .............................................................................................. 24 2.8. A lerakóhely környezeti elemekre gyakorolt hatásainak értékelése, kockázatértékelés ... 25 2.8.1. Talaj ................................................................................................................................ 25 2.8.2. Felszín alatti víz ............................................................................................................. 25 2.8.3. Levegő ............................................................................................................................ 25 2.8.4. Élővilág .......................................................................................................................... 26 2.8.5. Kockázatelemzés ............................................................................................................ 26 2.9. Rekultivációs végforma tervezése ..................................................................................... 26 2.9.1. A rekultivációs cél meghatározása ................................................................................. 26 2.9.2. A végforma meghatározása a tájhasználati jellemzők alapján ....................................... 27 2.9.3. Földmunka terv .............................................................................................................. 27 2.9.4. Rekultivációs rétegszerkezet tervezése .......................................................................... 28 2.9.5. Külvízvédelmi terv ......................................................................................................... 28 2.9.6. Anyagmennyiség kimutatás ........................................................................................... 28 2.9.7. Gázmentesítési terv ........................................................................................................ 29
1
2.9.8. Monitoring terv .............................................................................................................. 29 2.9.9. Biológiai rekultivációs terv a tájhasználati jellemzők figyelembe vételével ................. 29 2.9.10. Utógondozási terv ........................................................................................................ 29 2.9.11. Munkavédelmi terv ...................................................................................................... 30 2.9.12. Tűzvédelmi terv............................................................................................................ 30 2.9.13. Munkaegészségügyi terv .............................................................................................. 30 2.9.14. Vagyonvédelmi terv ..................................................................................................... 30 2.9.15. A rekultiváció megvalósítása környezeti hatásainak értékelése................................... 30 2.10. Jogszabályi háttér ............................................................................................................ 32 Levegő ...................................................................................................................................... 32 Víz ............................................................................................................................................ 32 Hulladék ................................................................................................................................... 32 Talaj .......................................................................................................................................... 33 Zaj- és rezgésvédelem .............................................................................................................. 33 Egyéb ........................................................................................................................................ 34 3. A REKULTIVÁCIÓ TERVEZÉSÉHEZ SZÜKSÉGES ELŐZETES VIZSGÁLATOK ... 35 3.1. A lerakó várható süllyedése, konszolidációja ................................................................... 35 3.2. A hulladék lebomlása, a depóniagáz képződés ................................................................. 41 3.2.1. A hulladéklebomlási folyamat ....................................................................................... 41 az aerob lebomlás (I. fázis)....................................................................................................... 43 Az anaerob lebomlás fázisai (II-V) .......................................................................................... 46 3.2.2. Az abiotikus tényezők hatása a depóniagáz képződési folyamatra ................................ 48 3.2.3. A depónia-gáz összetétele, várható mennyisége ............................................................ 51 3.3. Állékonyságvizsgálatok .................................................................................................... 54 3.4. A depónia vízháztartása .................................................................................................... 67 A vízháztartási egyenlet egyes elemeinek vizsgálata ............................................................... 72 A csurgalékvíz mennyisége ...................................................................................................... 74 A vízháztartási vizsgálatok módszerei ..................................................................................... 76 A HELP modell alkalmazása vízháztartási vizsgálatoknál ...................................................... 77 A vízháztartási egyenlet egyes elemeinek meghatározása ....................................................... 78 4 A LERAKÓ FELÜLVIZSGÁLATA .................................................................................... 78 4.1. A rekultiváció megkezdése előtt elvégzendő vizsgálatok ................................................. 78 4.2. A veszélyeztető potenciál meghatározása ......................................................................... 79 A kockázatok értékelése ........................................................................................................... 80
2
5. MEGLÉVŐ, RÉGI LERAKÓK REKULTIVÁCIÓS KÉRDÉSEI..................................... 81 5.1. Meglévő, kombinált aljzatszigeteléssel rendelkező régi lerakók rekultivációja ............... 81 Az átmeneti felső záróréteg rendszer elemei:........................................................................... 82 A rekultiváció végleges felső záró rétegének felépítése és funkciója ...................................... 83 5.2. Meglévő, műszaki védelem nélküli lerakók rekultivációja ............................................... 84 5.3. A hulladéklerakó felszámolása.......................................................................................... 87 6. A MŰSZAKI VÉDELEMMEL RENDELKEZŐ HULLADÉKLERAKÓK LEZÁRÁSÁNAK KÖVETELMÉNYRENDSZERE .............................................................. 91 6.1. A hulladéklerakók átmeneti záró-szigetelőrendszere ........................................................ 91 Ásványi anyagú szigetelések .................................................................................................... 92 Geomembránok ........................................................................................................................ 93 Bentonitszőnyegek ................................................................................................................... 93 Példák az átmeneti lezárás gyakorlati alkalmazására ............................................................... 93 6.2. A hulladéklerakó végső záró-szigetelőrendszere felépítésének szabályozása .................. 96 Kiegyenlítő és gázelvezető réteg .............................................................................................. 99 A természetes anyagú szigetelőréteg........................................................................................ 99 A geomembrán ....................................................................................................................... 101 A szivárgó paplan ................................................................................................................... 101 6.3. Alternatív megoldások a szigetelőrendszer elemeinél .................................................... 104 Bentonitszőnyeg ..................................................................................................................... 104 Polimerekkel javított homok-bentonit keverék (TRISOPLAST)........................................... 105 Bentonit és ásványi anyagú keverékek ................................................................................... 107 Kapilláris szigetelőrendszer ................................................................................................... 107 Evapotranspirációs szigetelőrendszer .................................................................................... 107 Geomembrán szigetelő fólia alkalmazása .............................................................................. 109 Aszfalt szigetelés .................................................................................................................... 111 Alternatív megoldások a szivárgó paplan esetében ................................................................ 111 Geoműanyag szivárgók .......................................................................................................... 111 Homok szivárgópaplan ........................................................................................................... 111 Példák az alternatív szigetelőrendszerek felépítésére ............................................................ 112 6.4. A zárószigetelőrendszerek költségelemzése ................................................................... 115 6.5. Tájbaillesztési szempontok ............................................................................................. 122 A tájbaillesztés szükségessége ............................................................................................... 123 Tájökológiai szempontok ....................................................................................................... 123 A lerakó és a környezet morfológiája .................................................................................... 124 Tájbailleszthetőség, a vizuális és esztétikai hatások .............................................................. 125 A zöldfelületek javasolt növényanyaga .................................................................................. 126 6.6. A szennyezett terület környezettől való elszigetelése ..................................................... 123 6.7. A hidraulikus védelmi eljárások ...................................................................................... 129 Aktív hidraulikus védelmi eljárások ...................................................................................... 144 Passzív hidraulikus védelmi eljárások.................................................................................... 146
3
1.
A REKULTIVÁCIÓ SORÁN ALKALMAZANDÓ HATÓSÁGI ELJÁRÁSI, ENGEDÉLYEZÉSI REND
A jogszabály szerint meglévőnek tekintett azaz 2001. július 16-ig engedélyezett hulladéklerakók esetében a lerakó rendelet előírja, hogy ezek környezetvédelmi felülvizsgálatát 2003. január 1-ig el kellett végezni. A környezetvédelmi felülvizsgálat keretében a lerakót üzemeltető elkészíti, és a felügyelőségnek benyújtja a további működésre, illetve fejlesztésre vonatkozó intézkedési tervet. Ennek alapján dönt a környezetvédelmi felügyelőség a további működtetés feltételeiről és engedélyezi a szükséges fejlesztések, beruházások megvalósítását. Az így meghatározott követelményeket az üzemeltetőnek legkésőbb 2009. január 1-ig teljesítenie kell. Amennyiben az üzemeltető a megadott határidőig az előírtakat nem teljesíti, a hatóság a lerakó bezárásáról dönt. A régi, felhagyott lerakók esetében lényegében hasonló eljárási, engedélyezési rend érvényesítendő. Az első lépés minden esetben a környezeti állapotfelmérésen alapuló környezetvédelmi felülvizsgálat elvégzése és ezzel együtt rekultivációs intézkedési terv kidolgozása. Ezt követően a környezetvédelmi felügyelőség (szakhatóságok bevonásával) dönt a felülvizsgálat eredményeit figyelembe véve a szükséges rekultivációs teendőkről. A kiadott hatósági engedélyben minden olyan fontosabb paraméter rögzítésre kerül, amelynek alapján a megvalósítás számonkérése lehetségessé válik. (A rekultivációra készített tervnek és annak alapján kiadott hatósági engedélynek tartalmát tekintve olyannak kell lennie, amely minden további engedély beszerzése nélkül lehetőséget biztosít a rekultivációt végző szervezetnek a hazai és külföldi támogatási források megpályázására.) A környezetvédelmi felügyelőség határozata vonatkozhat a régi lerakó tájba illesztésére, rekultivációjára, illetve kármentesítésére, attól függően, hogy a környezetvédelmi felülvizsgálat milyen megállapításokra, következtetésekre jutott. (Ha nem felülvizsgálatot követő rekultivációs terv elkészítését hatósággal történő engedélyezését és ezt követően a rekultiváció kivitelezését választja a régi lerakó tulajdonosa, akkor a környezetvédelmi felügyelőség az elhagyott hulladékra vonatkozó jogi szabályokat alapul véve alkalmazhatja. A rekultivációs eljárás során a lerakó-rendeletben foglalt műszaki paramétereket alapul veheti az eljáró hatóság. A régi, felhagyott lerakók környezetvédelmi felülvizsgálatának végrehajtását a 12/1996. (VII.4.) KTM rendelet értelemszerű alkalmazásával kell elvégezni. 1.1. Környezetvédelmi felülvizsgálat Az előző feltárási vizsgálatok eredményei alapján, a terület geológiai és hidrogeológiai, valamint hidrológiai viszonyainak ismeretében (amelyek alapvető jelentőségűek a lehetséges szennyezés terjedésének magállapításához) készül a környezetvédelmi felülvizsgálat, amelyben az alábbiakra feltétlenül ki kell térni:
4
a terhelési szint és a területi besorolás függvényében a rekultiváció tervezett felszíni zárórétegének kialakítása, a lerakott hulladék becsült mennyisége, összetétele, javaslat a szennyeződés lokalizálására (ha az adatok azt mutatják), esetleg több alternatíva bemutatatásával, konkrét intézkedési javaslat (önkormányzattal, üzemeltetővel, szakahatósággal egyeztetett) a rekultiváció végrehajtására. 1.1.1. Működési engedély megszerzésére irányuló eljárás környezetvédelmi felülvizsgálat alapján A környezetvédelmi felülvizsgálat tárgyában a környezet védelmének általános szabályairól szóló mód. 1995. évi LIII. törvény 73. § – 80. §, illetve „A környezetvédelmi felülvizsgálat végzéséhez szükséges szakmai feltételekről és a feljogosítás módjáról, valamint a felülvizsgálat dokumentációjának tartalmi követelményeiről” szóló 12/1996. (VII. 4.) KTM rendelet előírásai az irányadóak. A környezetvédelmi felülvizsgálati eljárás célja az egyes tevékenységek környezetre gyakorolt hatásának feltárása, valamint a környezetvédelmi követelményeknek való megfelelés ellenőrzése. A felülvizsgálat szempontjából a következők minősülnek tevékenységnek: valamely, a környezet igénybevételével; veszélyeztetésével; vagy környezetszennyezéssel járó művelet, illetőleg technológia folytatása, felújítása, helyreállítása és felhagyása; (Ez utóbbi – felhagyás – különösen fontos, mert ennek figyelembevételével egy korábban engedély nélkül üzemelő hulladéklerakó felhagyása, rekultivációja is csak felülvizsgálat lefolytatása után engedélyezhető, függetlenül attól, hogy a hulladéklerakási tevékenységet a továbbiakban már nem kívánják folytatni!) A felülvizsgálati eljárás szempontjából érdekelt az előző pontokban meghatározott tevékenység gyakorlója, vagy amennyiben az nem ismert, annak az ingatlannak a tulajdonosa, amelyen a műveletet (technológiát) folytatták, vagy folytatják. Az érdekelt felelősséggel tartozik a felülvizsgálat hitelességéért, illetőleg a közölt adatok valódiságáért. A felülvizsgálati eljárás környezetvédelmi felülvizsgálati dokumentáció alapján folyik. Ennek a következő főbb szempontokra kell kiterjednie: az alkalmazott technológiák ismertetésére, a berendezések műszaki állapotának, korszerűségének bemutatására; a tevékenység folytatása során okozott környezetterhelések és -igénybevételek adatokkal alátámasztott bemutatására; a tevékenységhez közvetlenül kapcsolódó műveletekre, különös tekintettel az anyagforgalomra, a be- és kiszállításra, a hulladék- és szennyvízkezelésre; az esetleg bekövetkező meghibásodásból vagy környezeti katasztrófa miatt feltételezhetően a környezetbe kerülő szennyező anyagok és energia meghatározására;
5
a környezetveszélyeztetés megelőzésére, a környezetkárosodás elhárítása érdekében tett és tervezett intézkedések bemutatására; a tevékenység felhagyása után teendő intézkedésekre. A részletes tartalmi követelményekről a hivatkozott 12/1996. (VII. 4.) KTM rendelet 2. sz. melléklete rendelkezik. A felülvizsgálat során a környezetszennyezés megszüntetésének ha ez nem lehetséges, a környezet-igénybevétel és -szennyezés mérséklésének lehetőségeit és feltételeit meg kell határozni, azaz részletesen be kell mutatni az adott környezetszennyezés felszámolásának a módját, ismertetni szükséges a szennyezett környezeti elem (talaj, víz) további sorsát, ártalmatlanításának módját, a megtett intézkedéseket. Amennyiben a környezet szennyezése teljes mértékben nem akadályozható meg, úgy részletesen ki kell dolgozni az azok csökkentésre szolgáló terveket, megvalósítás módját, határidejét. A felülvizsgálat lefolytatását, a dokumentáció elkészítését az érdekelt saját költségén végzi. Ezen dokumentációt csak olyan természetes személy, illetőleg gazdálkodó szervezet vagy más jogi személy készítheti el, aki Környezetvédelmi Felülvizsgálat Végzésére Jogosultak Névjegyzékében szerepel. A névjegyzék nyilvános, bárki számára hozzáférhető, így egy esetleges felülvizsgálati dokumentáció elkészítéséhez könnyedén található megfelelő jogosítványokkal rendelkező szakember. (A felülvizsgálati dokumentációnak kötelező tartalmi eleme a jogosultság igazolása, amennyiben nem arra feljogosított készíti az anyagot, illetve abból a jogosultság igazolása hiányzik a felügyelőség érdemi vizsgálat nélkül a kérelmet elutasítja.) Az elkészült felülvizsgálati dokumentációt az érdekelt benyújtja a felügyelőségre, kérve annak elfogadását, illetve a működési engedély megadását. Az eljárás illetéke az 1990. XCIII. tv. mellékletének XIV. pontja értelmében 5000 Ft. A felülvizsgálati eljárásba a felmérés eredményének jóváhagyásakor a felügyelőség szakosztályain kívül a szakmai érdekek minél szélesebb körben való érvényesítése érdekében a Kvt. 78. §-a alapján az ÁNTSZ megyei intézetét, valamint az ügyben érdekelt, külön jogszabályokban hatáskörrel felruházott hatóságokat szakhatóságként be kell vonni. A benyújtásra kerülő felülvizsgálati dokumentáció példányszáma az eljárás során megkeresésre kerülő szakhatóságok számának függvénye. A felülvizsgálati eljárás minden esetben határozathozatallal zárul. Az eljárás eredményeként a felügyelőség: engedélyezi a tevékenység folytatását, azaz működési engedélyt ad; az engedély megadásával egyidejűleg a szükséges környezetvédelmi intézkedések megtételére kötelezi az érdekeltet (azaz kötelezést ad), ideértve a biztosítékadási és céltartalék képzési kötelezettségeket is;
6
korlátozza, felfüggeszti vagy megtiltja a tevékenység folytatását, illetőleg az erre hatáskörrel rendelkező szervnél azt kezdeményezi. A korlátozás és a felfüggesztés esetén meghatározza a tevékenység folytatásának környezetvédelmi feltételeit. Hulladéklerakók esetében a tevékenység megtiltásával egyben kötelezi az üzemeltetőt a lerakó bezárására, rekultivációra és ha szükséges, akkor a kármentesítés végrehajtására. A határozatnak mindig tartalmaznia kell: a tevékenység és az érdekelt megnevezését, valamint a tevékenység célját; a tevékenység folytatásának helyét és hatásterületének behatárolását; a tevékenységet jellemző adatokat; a tevékenységgel összefüggő környezetvédelmi előírásokat; e körben a környezetre gyakorolt hatás megfigyeléséhez szükséges mérések rendjét, dokumentálását, az ebből származó adatok szolgáltatásának és értékelésének módját; a határozat érvényességi idejét. Kötelezések esetén a fentieken túl az alábbiak is a határozat részét képezik: a tevékenység folytatásához szükséges intézkedések meghatározása; a környezetre gyakorolt hatás megfigyeléséhez szükséges mérőhelyek kialakítása; az intézkedések sorrendjét és azok időbeli ütemezése; a kötelezett megnevezése; a megállapított kötelezettség tartalmát, teljesítésének módját és határideje; mindazok a lényeges előírások (feltételek), amelyeket a tevékenység során meg kell tartani, illetve teljesíteni kell; a környezetkárosodás megszüntetésére vonatkozó követelmények és az azok kiegészítésére alkalmazható általános megoldások (azok lehetséges változatai). Amennyiben a felügyelőség a kérelemnek helyt adó első fokú határozatot hoz és nincs ellenérdekű fél sem, a felügyelőség ún. egyszerűsített határozatot is hozhat, mely határozat indoklás és a jogorvoslatról szóló rész mellőzésével is érvényes. 1.2. Szakhatósági hozzájárulás A 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet szerint a hulladéklerakók rekultivációját a felügyelőségek engedélyezik. Az engedélyezési eljárásba a felügyelőségek szakhatóságokat vonnak be. A közreműködő szakhatóságok köre nem szabályozott, a felügyelőségnek a hulladéklerakó telepítési helyétől, a tájhasználati jellemzőktől, a hulladéklerakó jellegétől függően egyedileg határozza meg az eljárásba bevonandó szakhatóságok körét. Az építésügyi hatóság kötelezően bevonandó. A rekultiváció fogalma (azaz a hulladéklerakó lezárása) nem fedi a Hgt. 3. § h) pontjában meghatározott „kezelő berendezések és létesítmények üzemeltetését, bezárását, utógondozását, a működés felhagyását követő vizsgálatokat.” A bezárás és utógondozás tekintetében 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet hatályba lépése előtt is azt a gyakorlatot követték a felügyelőségek, hogy bezárásra/felhagyásra, utógondozásra való kötelezést adtak ki.
7
A rekultivációhoz – függetlenül a lerakó tulajdonosától – azonban csak szakhatósági állásfoglalást adtak a felügyelőségek, mivel az engedélyezési határozatot az építésügyi hatóság hozta meg. Ezt követően a lezárás határidejére és az utógondozásra vonatkozóan ismét a felügyelőségek hoztak. A20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet szerint azonban már a rekultivációra is a felügyelőség hozza meg a határozatot és az építésügyi hatóság vesz részt az eljárásban szakhatóságként. A hulladéklerakó rekultivációjához adott engedélyben a felügyelőség- figyelembe véve a 20/2006. (IV.5.) KvVM rendeletben, illetve a 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendeletben foglaltakat- többek között az alábbiakra vonatkozóan rendelkezik: a kivitelezés során a környezeti elemek elszennyeződésének megakadályozása; a kivitelezés során használt gépek állapota (csak a környezetvédelmi követelményeket kielégítő gépekkel lehet végezni); a depónia lezárása előtt annak felületét rendezésére, tömörítése; a munkálatok során képződő, esetlegesen a lerakott hulladékok között talált veszélyes hulladékok kezelése (gyűjtés, előkezelés, szállítás, hasznosítás, ártalmatlanítás); a hulladéklerakó felső szigeteléséhez felhasznált anyagok (csak szennyezés-mentes anyagok használhatók fel, az anyagok származási helyének igazolása); a felső lezáró szigeteléshez szükséges anyagok szállítása (úgy kell végezni, hogy a közutakon a szállítmány ne okozzon határérték feletti ülepedő és szálló porterhelést, szükség esetén gondoskodni kell a szállítmány takarásáról); szennyezés megakadályozása (a rekultivációt úgy kell végezni, hogy megakadályozza a lerakott hulladékból történő szennyezőanyag-kimosódást); a hulladéktest gáztalanítása; a rétegrend; a depónia felszínének kialakítása (úgy kell kialakítani, hogy az a felületre hullott csapadékvíz rendezett és ártalommentes elvezetését biztosítsa); a lerakó lezárását követően, az utógondozás során meghatározott ellenőrzési, megfigyelési, nyilvántartási, adatszolgáltatási és üzemeltetési kötelezettségek; a rendezett területen az illegális hulladéklerakás megakadályozása; a munkálatok megkezdéséről és befejezéséről való tájékoztatás; a műszaki átadás-átvételi eljáráson szükséges dokumentumok (a lezáró rétegek előírt paramétereit igazoló vizsgálati eredmények és a lerakó utógondozási terve). 1.3. Vízjogi engedélyezés rendje A rekultiváció során szinte minden esetben a vízjogi engedélyezési eljárás hatálya alá eső létesítményeket is tervezni kell (pl. külvízvédelmi övárkok, talajvíz észlelő kutak), ezekre a létesítményekre vízjogi létesítési engedélyt kell kérni. A 1995. évi LVII. törvény a vízgazdálkodásról tükrözi a tulajdonviszonyokban bekövetkezett alapvető változásokat, rögzíti az állam, az önkormányzatok, a gazdálkodók, a természetes és jogi személyek feladatát, megváltozott szerepét, a szerepvállalás mértékét és az ehhez igazodó jogokat és kötelezettségeket és magában foglalja a vízgazdálkodási társulatokra vonatkozó eddig törvényerejű rendeletben szabályozott alapvető rendelkezéseket.
8
A törvény megvalósítja a vízkészleteknek a nemzeti vagyon dinamikus részeként való kezelését; a privatizációs, a koncessziós lehetőségeknek és a liberalizációnak a vízgazdálkodás területén történő alkalmazhatóságát, az állami feladatok felülvizsgálatát, a vízkészleteknek mind mennyiségi, mind minőségi szigorú elszámolás alá kerülését, az érdekeltek anyagi teherviselésével a takarékosságra való ösztönzést; a vízgazdálkodási társulati alapfeladatok bővítését, a vízgazdálkodásban a vizekkel való összehangolt gazdálkodás tervszerűségét (az ún. integrált vízgazdálkodást), a helyi önkormányzatok meghatározott vízgazdálkodási feladataira is figyelemmel az igénybe vett és távlati ivóvízbázisok megóvását és védelmét, a vízháztartási viszonyokba történő valamennyi beavatkozásnál az ökológiai szempontok figyelembevételét és annak ellenőrzését, a vízkárelhárítás működésének feltételeit, az ezekkel kapcsolatos alapvető jogok és kötelezettségek törvénybe foglalását. A törvény meghatározza a vízkár-elhárítási feladatok ellátásából adódó állami feladat- és felelősségvállalás mértékét, a kárelhárítási tevékenység során okozott károk viselésének rendjét és szabályait. A törvény egyértelműen tükrözi az állam szerepének megváltozását, amely az anyagi termelő ágazatokhoz, a termelő infrastruktúrához képest számos kényszerítő - többek között a sajátos természetföldrajzi, infrastrukturális - körülmények miatt a vízgazdálkodásban még így is jelentős marad, de elsődlegessé a szabályozásban válik. A törvény arra törekszik, hogy a magyar jog keretei között figyelembe vegye a nemzetközi vízjog általánosan alkalmazott megfogalmazásait, az ezekre támaszkodó európai szemléletet és szabályozási gyakorlatot. A törvény hatálya kiterjed a felszín alatti és a felszíni vizekre – tekintet nélkül azok fizikai, kémiai és biológiai jellemzőire – a vízháztartásban szerepet játszó és emberi tevékenységgel befolyásolható valamennyi természetes megjelenési formájára, előfordulási helyére, a felszín alatti vizek természetes víztartó képződményeire, a felszíni vizek medrére, a természetes és mesterséges úton kialakult tartozékaira (part, parti növedék, sziget), továbbá a vizekkel kapcsolatos minden olyan létesítményre (akár kifejezetten vízgazdálkodási célú behatások előidézésére irányul, akár bármilyen egyéb célt szolgál vagy a vizeket csak járulékosan érinti) és minden olyan tevékenységre, amely a felszín alatti vizek víztartó képződményeit, a felszíni vizek lefolyási, áramlási viszonyait, mennyiségét, minőségét, medrét, partját bármilyen módon befolyásolja vagy megváltoztathatja. A törvény biztosítani kívánja, hogy a vízkészletekkel, mint nemzeti vagyonnal való gazdálkodás, a vízháztartási viszonyokba való minden beavatkozás csak ellenőrzött módon, az ökológiai viszonyok káros megbontása nélkül történjen. Ennek megfelelően hatálya kiterjed a vizek természetes és mesterséges viszonyaiba való bármely beavatkozásra. A törvény szabályozza a vizek hasznosítására, használhatóságának megőrzésére, a vízigények felmérésére, a vízszükségletek kielégítésére, a vizek megismerésére - ideértve a vízrajzi tevékenységet is -, a vizek kártételei elleni védelemre és védekezésre vonatkozó legfontosabb előírásokat.
9
A vízgazdálkodásról szóló 1995. évi LVII. törvényben, valamint 72/1996. (V. 22.) Korm. rendeletben meghatározott, a vízgazdálkodással összefüggő vízügyi hatósági hatásköröket és a hatósági jogkört a környezetvédelmi, természetvédelmi és vízügyi felügyelőségek (a továbbiakban: felügyelőség), a helyi önkormányzatok jegyzői gyakorolják. Vízügyi hatósági jogkörben első fokon -ha a jogszabály eltérően nem rendelkezik- az illetékes felügyelőség, másodfokon az Országos Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Főfelügyelőség jár el. A helyi vízgazdálkodási hatósági jogkört első fokon a települési önkormányzat jegyzője, másodfokon az illetékes közigazgatási hivatal vezetője gyakorolja. 1.3.1. A vízjogi engedélyek A vízimunka elvégzéséhez, vízilétesítmény megépítéséhez (átalakításához, megszüntetéséhez) szükséges vízjogi létesítési engedélyt az építtető (tulajdonos) köteles megszerezni. A kérelemhez a külön jogszabályban meghatározott mellékleteket ideértve az engedélyezési terveket (tervdokumentációt) kell csatolni. Ha a vízjogi engedély tárgyát képező vízilétesítménnyel, vízimunkával érintett ingatlan nem az építtető tulajdona, az engedély, amennyiben a kérelem teljesítésének egyéb feltételei fennállnak, csak az ingatlan tulajdonosának hozzájárulásával, az ingatlanhasználat jogcímére, a tervezett vízilétesítmény építtetője és a földtulajdonos között létrejött - a létesítmény tulajdonjogát is megjelölő - írásbeli megállapodásra figyelemmel adható ki. A kérelem elbírálása során a csatolt mellékletek, különösen az engedélyezési tervdokumentáció alapján vizsgálni kell azt, hogy a tervezett vízimunka, vízilétesítmény tekintettel az annak gyakorlásával, illetve elhelyezésével érintett és vízgazdálkodási szempontból összefüggő térségre mennyiben felel meg a vízjogi engedély megadására vonatkozó, a külön jogszabályokban meghatározott feltételeknek, továbbá az eljárásban közreműködő szakhatóságok állásfoglalásának. A vízjogi létesítési engedély az abban meghatározott jogok gyakorlása és kötelezettségek teljesítése mellett feljogosít az engedélyben meghatározott vízimunka elvégzésére, vízilétesítmény megépítésére, de a vízhasználat gyakorlásához, illetve a vízilétesítmény használatbavételéhez, üzemeltetéséhez szükséges vízjogi üzemeltetési engedély, vagy a jogszabály szerint szükséges egyéb hatósági engedély megszerzésének kötelezettsége alól nem mentesít. A létesítési engedély a vízgazdálkodási szempontokra figyelemmel az abban meghatározott ideig érvényes. Az érvényességi idő az engedély módosítására vonatkozó szabályok szerint meghosszabbítható.
10
A vízjogi engedélyezési eljáráshoz szükséges kérelemről és mellékleteiről a 18/1996. (VI. 13.) KHVM rendelet rendelkezik A vízjogi létesítési engedély iránti kérelem tartalmazza, illetőleg ahhoz mellékelni kell: az engedélyes megnevezését, címét (székhelyét); a kérelem időpontjában érvényes elvi vízjogi engedély esetén a határozat számának megjelölését; az engedélyezési tervek -e rendelet 2. számú melléklete szerint - két példányát, a külön jogszabályban meghatározott tervezői jogosultság igazolását; ha a tervezett vízimunka vagy vízilétesítmény közműveket érint, a közmű kezelőjének (üzemeltetőjének) az engedélyezési tervdokumentációra alapozott a kérelemmel összefüggő nyilatkozatát, illetőleg hozzájárulását; a tervezett vízhasználattal, vízimunka elvégzésével, a vízilétesítmény megépítésével érintett ingatlanra vonatkozó tulajdonjog igazolását, az ingatlan-nyilvántartási adatokból következő, három hónapnál nem régebbi közokirat vagy a tulajdonszerzés jogcímét egyéb módon bizonyító okirat csatolásával; ha az ingatlan nem az engedélyes (építtető) tulajdona a közcélú vízilétesítmény elhelyezését biztosító vízvezetési szolgalom alapításának esetét kivéve [Vgtv. 20. § (1) bek.] az ingatlan igénybevételére, használatára vonatkozó jogcím igazolását, vízilétesítmény megvalósítása esetén a létesítmény tulajdonjogát is érintő, a földtulajdonossal kötött, az ingatlanhasználattal járó kölcsönös jogokat és kötelezettségeket rögzítő megállapodást. vízjogi engedélyezési kötelezettség alá tartozó, saját célt szolgáló vízilétesítmény megvalósításhoz szükséges vízvezetési szolgalom esetén a kérelemhez a létesítmény elhelyezésével érintett ingatlan tulajdonosának és a vízjogi engedélyesnek a külön jogszabály szerinti megállapodását is mellékelni kell; közcélú vízilétesítmény elhelyezéséhez szükséges, vízvezetési szolgalmi jog megállapítására irányuló kérelem tartalmazza, illetőleg ahhoz mellékelni kell: a vízvezetési szolgalommal érintett ingatlan ingatlan-nyilvántartási adatait tartalmazó okiratot, valamint az ingatlan általános és részletes helyszínrajzát, a létesítmény megvalósításával és üzemeltetésével összefüggő vízvezetési szolgalom gyakorlásával járó tulajdoni, használati korlátozásokra történő utalást, illetőleg az ingatlan szolgalommal érintett, természetben meghatározott részének megjelölését; az ingatlan tulajdonosa és a szolgalom alapítását kérő között létrejött - a korlátozás mértékének megfelelő kártalanításra vonatkozó - megállapodást vagy annak hiányában az arra utaló nyilatkozatot a tulajdoni, használati korlátozásoknak az ingatlan-nyilvántartásba történő bejegyzéséhez szükséges külön jogszabályban meghatározott adatokat; vízjogi engedély alapján üzemeltetett vízilétesítményhez történő csatlakozásra irányuló kérelem tartalmazza, illetőleg ahhoz mellékelni kell: a) a csatlakozás alapját képező vízilétesítmény pontos megjelölését (így például az engedélynek vagy a vízikönyvi nyilvántartásnak a számát); b) a csatlakozással megvalósuló vízhasználatra vagy vízilétesítményre vonatkozó jellemző adatokat, annak megjelölésével, hogy a meglevő és vízjogi engedély alapján üzemelő vízilétesítmény eredeti rendeltetésének, valamint a csatlakozó céljának együttesen megfelel; c) a csatlakozás megvalósításának műszaki tervdokumentációját; d) a létesítmény közös használatára vonatkozó nyilatkozatokat, megállapodásokat;
11
e) a d) pont szerinti megállapodás hiányában az érdekeltek ezzel kapcsolatos nyilatkozatát; az állam vagy az önkormányzat tulajdonában álló vizek, illetőleg közcélú vízi létesítmények olyan igénybevétele esetén, amely a közfeladatok, illetve a közérdek mértékét meghaladó többletfenntartást eredményez, a vízjogi engedély iránti kérelemben a felek külön jogszabályban meghatározott tartalmú megállapodását is csatolni kell. 1.4. Építési engedélyezés Az épített környezet alakításáról és védelméről szóló 1997. évi LXXVIII. tv (Ét.) és az építési jog rendelkezése a környezetvédelmi engedélyezési eljárásokat mintegy keretbe foglalja. Egyfelől ezek a jogszabályok meghatározzák a településrendezési tervek elkészítését, elfogadását, amelyek megelőzik a környezetvédelmi engedélyezési eljárásokat, másfelől rendelkeznek konkrét építési engedélyezési és egyéb hatósági eszközökről is amelyek viszont követik a környezetvédelmi engedélyezési eljárásokat és tulajdonképpen a beruházások megkezdésének közvetlen feltételei. A 253/1997. (XII.20.) Korm. rendelet (OTÉK) 3.§ (1) bekezdése írja elő, hogy a településszerkezeti tervben a szakmai részleteket az un. szakági munkarész tartalmazza. Ezek között találhatók, tájrendezési, környezetalakítási és közművesítési munkarészeket. Az OTÉK a települési környezet természeti és művi elemeit a KvTv. 4. § a) és b) pontjaihoz hasonlóan fogalmazza meg: a víz, a levegő, a föld, a klíma, az élővilág és az épített környezet vonatkozásában. Az Ét 13§ (1) a helyi építési szabályzat vonatkozásában írja elő, hogy a környezet természeti, táji és épített értékeinek védelmével kapcsolatos, a telkekhez fűződő sajátos helyi követelményeket, jogokat és kötelezettségeket kell megállapítani. Az Ét.-ben szereplő környezetvédelmi elvek megvalósulásának egyik jelentős eljárási garanciája egyfelől a lakosság és a különböző szakmai érdekcsoportok, másfelől pedig a szakhatóságok részvétele a tervek kialakításában. A szakhatóságok természetesen nem szakhatósági jogkörben, hanem csak konzultációs joggal vesznek részt az eljárásban. Az Ét. 9.§ (2) bekezdés szerint a helyi építési szabályzat és a településrendezési tervek kidolgozása során: az érintett állampolgárok, szervezetek, érdekképviseleti szervek vélemény-nyilvánítási lehetőségét biztosítani kell, ennek érdekében a szokásos módon az érintettek tudomására kell hozni kidolgozásuk elhatározását, amelynek keretében: meg kell határozni a rendezés alá vont területet; ki kell nyilvánítani általános célját és várható hatását, hogy az érintettek azzal kapcsolatban javaslatokat és észrevételeket tehessenek; az államigazgatási szerveket, valamint az érintett települési önkormányzati szerveket az előkészítésbe be kell vonni, úgy, hogy azok a megkeresés kézhezvételétől számított 15
12
napon belül írásos állásfoglalásukban ismertessék a település fejlődése és építési rendje szempontjából jelentős terveiket, és intézkedéseiket, valamint ezek várható időbeli lefolyását. Az országos településrendezési és építési követelményekről szóló 253/1997.(XII.20.) Korm. rendelet 5. § (1) bekezdése valamint a 3. sz. melléklet alapján a településrendezési tervek és a helyi építési szabályzat véleményezési eljárásában érdekelt államigazgatási szervek között a területileg illetékes környezet természetvédelmi és vízvédelmi felügyelőség környezetvédelem, természetvédelem és tájvédelem kérdéseiben jogosult nyilatkozni. A környezetvédelmi szempontból jelentős beruházások esetében nagy számban fordulnak elő olyanok, amelyek speciális létesítési és működési engedélyeket igényelnek. Igy pl. a nyomvonalas létesítményekhez különböző hírközlési, közlekedési vagy vasúti igazgatási hatóságok engedélyét kell beszerezni. Az Ét. 31.§ (1) bekezdés c) pontja alapján az építmény elhelyezése során biztosítani kell a környezetvédelem és a természetvédelem sajátos követelményeit és érdekeit, míg a (2) a megvalósítás minden fázisára kötelezően több környezetvédelmi vonatkozású követelményt is előír. A 46/1997. (XII.29.) KTM rendelet 2.sz. melléklete felsorolja az építésügyi hatósági eljárásokban közreműködő szakhatóságokat és közműveket. Ugyan a melléklet III. pontjában mind a természetvédelmi, mind a környezetvédelmi hatóságok szerepelnek, az építési engedélyezési eljárásba való bevonásuk mégis az építési hatóság mérlegelésétől függ. Természetvédelmi szakhatósági bevonásra akkor kerül sor, ha az építési hatóság úgy ítéli meg, hogy az adott építmény befolyásolja majd a természet és tájvédelem követelményeit: a természeti területeket, az országos jelentőségű védett természeti területeket, a védett természeti értékeket, és természeti rendszereket, a táj jellegét, illetve az egyedi tájértéket. Mivel a beruházások létesítésének az építési engedélyezési, illetőleg az ahhoz szorosan kapcsolódó használatbavételi engedélyezési eljárás az utolsó kulcsfontosságú mozzanata, a környezetvédelmi hatóságoknak jelentős figyelmet kell fordítaniuk arra, hogy a környezetvédelmi szempontból lényeges beruházások ilyen eljárásaiból ne hagyhassák ki. Az építési igazgatásjogban az építési engedélyezési eljárásokat követő további, ellenőrzési jellegű hatósági eszközöket szabályzó jogszabályok, nevezetesen az építés felügyeleti ellenőrzési eljárásról szóló 48/1997. (XII.29.) KTM rendelet és az építésügyi és a műemlékvédelmi hatósági ellenőrzés részletes szakmai szabályairól szóló 47/1997. (XII.29.) KTM rendelet már egy szót sem ejt környezetvédelmi követelményekről vagy éppen a hulladékgazdálkodással kapcsolatos jogszabályi rendelkezések betartásának ellenőrzéséről. Az OTÉK-ban mind az építmények létesítése, mind pedig a megvalósítása körében több hulladékgazdálkodással kapcsolatos részletszabály is található. Az OTÉK Higiéniai, egészség- és környezetvédelem című fejezete ír elő általános környezetvédelemmel összefüggő kötelezettségeket.
13
Az 53. § (1) bekezdése alapján a beruházást úgy kell megvalósítani, ehhez az építési anyagot, szerkezetet, beépített berendezést és vezetékhálózatot úgy kell megválasztani és beépíteni, hogy a környezet higiéniáját és a rendeltetésszerű használók egészségét ne veszélyeztesse: mérgező gázok keletkezése; légnemű, folyékony vagy szilárd légszennyező és más veszélyes anyagok keletkezése; veszélyes sugárzás; szennyezett víz, föld, szilárd és folyékony hulladék; az építmény felületein káros nedvesedés keletkezés, megmaradása; elektrosztatikus feltöltődés; vegyi és korróziós hatás; biológiai kártevők megtelepedése, elszaporodása; káros mértékű zaj és rezgés. Ezek a rendeletek adnak módot a környezetvédelmi hatóságoknak arra, hogy az általános és speciális környezetvédelmi rendelkezéseken túlmenően érvelésüket az épített környezet védelmére vonatkozó szabályokkal is alátámaszthassák. Az épített környezet alakításáról és védelméről szóló (Étv.) 1997. évi LXXVIII. törvény kimondja, hogy épületek megvalósítása során érvényre kell juttatni az országos szakmai követelményeket. Meghatározza azokat az építési tevékenységeket, amelyekre e követelmények vonatkoznak: az új építés, bővítés, felújítás, átalakítás helyreállítás és korszerűsítés esetén egyaránt. Az Étv. alapján kidolgozott OTÉK egyrészt a településszerkezeti és szabályozási tervek, (helyi) építési szabályzatokban megfogalmazott előírások és követelmények, másrészt az építmények létesítési előírásai. Az építési engedélyezési dokumentáció javaslatot ad az építményre vonatkozó valamennyi, jogszabályok által kötelezővé tett műszaki követelmény kielégítési módjára. 46/1997. (XII. 29.) KTM rendelet az egyes építményekkel, építési munkákkal és építési tevékenységekkel kapcsolatos építésügyi hatósági engedélyezési eljárásokról A rendelet hatálya kiterjed minden építményre, építményrészre, épületegyüttesre (a továbbiakban együtt: építmény), - a telekalakítás kivételével - az Étv. 34. § (1) bekezdés szerinti építési munkára, egyéb építési tevékenységre (a továbbiakban együtt: építési tevékenység), tekintet nélkül annak rendeltetésére, állandó vagy ideiglenes jellegére, továbbá anyagára, illetőleg építési módjára. Nem terjed ki a rendelet hatálya: a) a közlekedési nyomvonal jellegű építményekre (utak, járdák, vasutak, repülőterek); b) a távközlési építményekre, az antennák, antennatartó szerkezetek, valamint az azokhoz tartozó műtárgyak kivételével; c) a villamos- és a távhőellátási vezetékekre; d) a kőolaj-, kőolajtermék-, gáz- és egyéb csővezetékekre és tartályokra, a föld alatti gáztárolókra, a propán-bután töltőtelepekre, nyomástartó edényekre; e) a bányaműveléshez szükséges, valamint a megszűnt bányák föld alatti építményeire,
14
ezeknek a külszínen lévő műtárgyaira és egyéb építményeire, a bányászati és a földtani kutatási célt szolgáló mélyfúrás építményeire (pl. aknatorony, fúrótorony, gáz-, olajleválasztó); f) a nukleáris létesítményekre és az azokkal összefüggő építményekre; g) a robbantóanyagok tárolására szolgáló műtárgyakra és egyéb építményekre; h) a vízimunkákra és a vízilétesítményekre; i) a földmérési jelekre és a földmérés céljára szolgáló műszerállásokra és észlelő pillérekre; j) az a)-d) és i) pontban említett nyomvonal jellegű építmények közbeiktatott, illetőleg csatlakozó műtárgyaira; k) a barlangban történő építési tevékenységre. 1.4.1. Az építési engedélyezési eljárás Az építési engedélyt az elvégezni kívánt építési munka egészére kell kérni. Több megvalósulási szakaszra bontott építkezés esetében az egyes szakaszokban megépítendő építményekre, illetőleg a rendeltetésszerű és biztonságos használatra önmagukban is alkalmas építményrészekre szakaszonként külön-külön is lehet építési engedélyt kérni. Az építményekkel kapcsolatos országos szakmai követelmények jogszabályban meghatározott előírásaitól eltérő műszaki megoldásra irányuló kérelem az építési engedélykérelemmel együtt is benyújtható, és arról az érdemi határozatban dönteni kell. Az építési engedély iránti kérelemhez mellékelni kell: a) az építtető építési jogosultságát igazoló okiratot 1 példányban; b) a tervezett építési munka külön jogszabályban meghatározott tartalmú építészetiműszaki tervdokumentációját 4 példányban, illetőleg az adott esetben érdekelt szakhatóságok számától függően további 1-1 példányban; c) a tervező nyilatkozatát 1 példányban arról, hogy az építészeti-műszaki terveket az érdekelt szakhatóságokkal és a közművekkel a tervezés során egyeztette és a tervezett építészeti-műszaki megoldás megfelel a vonatkozó jogszabályoknak és hatósági előírásoknak, továbbá, hogy a tervezésre jogosultsággal rendelkezik; d) az érdekelt közművek és a kéményseprő nyilatkozatát 1-1 példányban; − e) környezeti hatásvizsgálathoz kötött tevékenység folytatására szolgáló építmény esetén a környezetvédelmi engedélyt 1 példányban; f) termőföld vagy belterületi, de mezőgazdasági művelés alatt álló föld felhasználásával járó építési tevékenység esetén a földhivatal más célú hasznosításhoz adott engedélyét 1 példányban; g) a külön jogszabályban előírt tervtanácsi állásfoglalást 1 példányban; h) a vonatkozó nemzeti szabványtól eltérő műszaki megoldás alkalmazása esetén a szerkezetnek, eljárásnak vagy számítási módszernek a szabványossal való legalább egyenértékűségét igazoló építésügyi szakértői véleményt egy példányban arról, hogy az építmény tervezésekor alkalmazott műszaki megoldás a 45/1997. (XII. 29.) KTM rendelet 1. § (4) bekezdésében meghatározott követelményeknek megfelel, illetőleg EUROCODE alkalmazása esetén arról, hogy az az adott tervezési feladatra teljes körű, és a tervező kizárólag azt alkalmazta. 15
Az építési engedély iránti kérelem elbírálása során az építésügyi hatóság köteles meggyőződni arról, hogy: a) a mellékletek rendelkezésre állnak-e; b) az Étv. 18-22., illetőleg a 31. és 36. §-ában foglaltak biztosítottak-e; c) a tervezett építési munka és az építészeti-műszaki tervdokumentáció megfelel-e az építésügyi jogszabályokban előírt szakmai és tartalmi követelményeknek, illetőleg az azoktól eltérő tervezett műszaki megoldás a külön jogszabályban meghatározottak szerint engedélyezett vagy engedélyezhető-e; − d) az építési munkával érintett telek kialakítása a településrendezési tervekben, illetőleg a jogszabályokban meghatározottak szerint megtörtént-e; − e) a tervezett építmény elhelyezése, rendeltetése és kialakítása megfelel-e a szakhatósági előírásoknak, továbbá az általános érvényű táj- és természetvédelmi előírásoknak; f) az építménnyel összefüggő tervezett tereprendezési, kertészeti munkálatok megvalósíthatóak-e. Ha az építési munka felelős műszaki vezetője az építési engedély iránti kérelem előterjesztésekor még nem ismert, az építési engedély csak azzal a feltétellel adható meg, hogy az építtetőnek a kivitelező felelős műszaki vezetőjének a nevét, címét és képesítését, valamint - a külön jogszabályban kötelezően előírt - kivitelezési (megvalósítási) tervek meglétét - az építési munka megkezdése előtt nyolc nappal - be kell jelentenie az építésügyi hatóságnak. Ugyanez vonatkozik arra az esetre is, ha a felelős műszaki vezető személyében változás történik. A bejelentés elmulasztása esetén - annak pótlásáig - az építésügyi hatóság az építési munkák végzését leállítja. Az építésügyi hatóság az engedélyt megtagadja, ha a tervezett építési munka a helyi településrendezési tervvel és szabályokkal ellenkezik vagy a meghatározott követelményeknek nem felel meg, továbbá ha az ügyben érintett szakhatóság a hozzájárulását megtagadta. Az építési engedély megadásáról vagy megtagadásáról szóló határozatnak tartalmaznia kell a) az építtető, továbbá - ha nem azonos az építtetővel - az ingatlannal rendelkezni jogosultak nevét, címét, b) az építési munkával érintett ingatlan címét és helyrajzi számát, c) az építési munka rövid leírását, az építmény rendeltetését, d) az engedély megadásának esetleges feltételeit és minden olyan eseti hatósági, szakhatósági előírást, amelyet az építési munkával kapcsolatban az általános érvényű hatósági előírásokon és határozatokon felül vagy azoktól eltérően alkalmazni kell, e) az építmény későbbi - kártalanítási igény nélküli - átalakításának vagy lebontásának esetleges kötelezettségét, megjelölve azt is, hogy milyen feltétel bekövetkeztekor esedékes a kötelezettség teljesítése, f) az építmény kitűzésének bejelentésére vonatkozó kötelezettség előírását, g) az építési munka végzésével kapcsolatban szükségessé váló járulékos építmények (pl. felvonulási épület), építménybontás, tereprendezés, fakivágás, parkosítás engedélyezésére, illetve kötelezettségére vonatkozó rendelkezést, h) az engedély érvényességének időtartamát. 16
fásítás,
1.5. A 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről A közeljövőben hatályba lépő 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet kellő részletességgel tartalmazza a hulladék lerakók rekultivációjának szabályait. Az új rendelet értelmezésében: Rekultiváció: A jogszabály szerinti műszaki védelemnek nem megfelelően épített vagy bezárt hulladéklerakó vagy hulladék elhelyezésére használt terület környezeti veszélyességének csökkentése műszaki védelem utólagos kiépítésével, tájba illesztésével, utógondozásával. Hulladéklerakó felszámolása: Hulladéklerakóban vagy hulladéklerakás céljára használt területen korábban ártalmatlanítási céllal lerakott hulladék teljes felszedése és kezelése a terület hasznosítása érdekében. A lerakó ideiglenes vagy végleges bezárása az üzemeltető döntése alapján, vagy a felügyelőség kötelezése alapján történhet. Lezárás, utógondozás, rekultiváció a Felügyelőség engedélyével végezhető: teljes körű környezetvédelmi felülvizsgálatot követően; a környezet védelme érdekében szükséges intézkedések végrehajtása után; a lezárásra és az utógondozásra vonatkozó tervdokumentáció alapján. 1.5.1. Szemelvények a rendelettervezetből: 1.5.1.1. A hulladéklerakó bezárása 14. § (1) Az üzemeltető a hulladéklerakó ideiglenes vagy végleges bezárására irányuló döntését a hulladék átvételi tevékenységének megszüntetését megelőző 30 nappal köteles bejelenteni a Felügyelőségnek. (2) Az üzemeltető döntése alapján ideiglenesen bezárt hulladéklerakó üzemeltetője a tevékenységét akkor folytathatja tovább, ha a Felügyelőség helyszíni ellenőrzést követően a hulladéklerakó további működését jóváhagyta. (3) Engedély nélkül vagy az engedélytől eltérően működtetett hulladéklerakó üzemeltetőjét a Felügyelőség a hulladéklerakó bezárására kötelezi. (4) A hulladéklerakó üzemeltetője a tevékenységét akkor folytathatja tovább, ha az (3) bekezdés szerinti bezárás okait megszüntette, és ez alapján a Felügyelőség a hulladéklerakó további működését engedélyezte.
17
(5) Ha az üzemeltető a bezárás okait az (3) bekezdés alapján kiadott határozat jogerőre emelkedésétől számított 1 éven belül nem szünteti meg, a Felügyelőség az üzemeltetőt a hulladéklerakó lezárására és utógondozására, illetve rekultivációjára kötelezi. 1.5.1.2. A hulladéklerakó lezárása, utógondozása, rekultivációja 15. § (1) A hulladéklerakó egészének vagy egy részének lezárása a Felügyelőség engedélyével végezhető. Az engedély iránti kérelemnek tartalmaznia kell a) a tevékenység felhagyására vonatkozóan külön jogszabályban előírt teljes körű környezeti felülvizsgálati dokumentációt, b) a felülvizsgálat alapján a környezet védelme érdekében szükséges intézkedéseket, c) a lezárásra és az utógondozásra vonatkozó tervdokumentációt. (2) Ha a hulladéklerakó egészének vagy egy részének lezárására a Felügyelőség hivatalból indít eljárást, az üzemeltetőt az (1) bekezdésben előírtak teljesítésére is kötelezi. (3) A hulladéklerakó lezárására a lerakott hulladék szervesanyag-tartalmától függően 2 ütemben kerülhet sor, ha a hulladékban lévő szerves összetevők biológiai lebomlásának meggyorsítása és a hulladéktest stabilizálódása érdekében átmeneti felső záró-réteg rendszer alkalmazása indokolt. (4) A végleges felső záró-réteg rendszer kialakítására akkor kerülhet sor, ha a stabilizálódási folyamat a hulladéktestben gyakorlatilag befejeződött. (5) A hulladéklerakó lezárására vonatkozó határozatban a Felügyelőség utógondozási időszakot határoz meg. A Felügyelőség az utógondozási időszak meghatározásakor figyelembe veszi azt az időtartamot, ameddig a hulladéklerakó még veszélyt jelenthet a környezetre. (6) A lezárt hulladéklerakó karbantartásáért, megfigyeléséért és ellenőrzéséért az utógondozási időszakban az üzemeltető felelős az e rendelet 3. számú mellékletében foglaltak figyelembevételével. (7) Az üzemeltető köteles az utógondozás időszakában észlelt környezetszennyezésről a Felügyelőséget – az észleléstől számított 8 napon belül – értesíteni. (8) A hulladéklerakó lezárásával és utógondozásával kapcsolatos részletes előírásokat e rendelet 4. számú melléklete tartalmazza. 16. § (1) A 14. § (6) bekezdése alapján bezárt hulladéklerakó, valamint az e rendelet hatályba lépése előtt bezárt, de nem rekultivált hulladéklerakó, illetve hulladék elhelyezésére használt terület rekultivációja a Felügyelőség engedélyével végezhető. Az engedély iránti kérelemnek tartalmaznia kell
18
a) a tevékenység felhagyására vonatkozóan külön jogszabályban előírt teljes körű környezeti felülvizsgálati dokumentációt, a) a felülvizsgálat alapján a környezet védelme érdekében szükséges intézkedéseket, b) a rekultivációra vonatkozó tervdokumentációt. (2) Ha a hulladéklerakó rekultivációjára a Felügyelőség hivatalból indít eljárást, az üzemeltetőt vagy a terület tulajdonosát az (1) bekezdésben előírtak teljesítésére is kötelezi. (3) A hulladéklerakó rekultivációjára a lerakott hulladék szervesanyag-tartalmától függően kettő ütemben kerülhet sor. Az első ütemben átmeneti felső záró-réteg rendszerrel kell lezárni a hulladéklerakót a hulladéktest biológiailag lebomló szerves összetevőinek biológiai stabilizálódásáig, de legfeljebb 10 évig. (4) A végleges felső záró-réteg rendszer kialakítására a (3) bekezdés szerinti időtartam leteltét követően kerülhet sor. (5) A hulladéklerakó rekultivációja esetén a Felügyelőség az e rendelet 3. sz. mellékletének figyelembe vételével utógondozási időszakot határoz meg. A Felügyelőség az utógondozási időszak meghatározásakor figyelembe veszi azt az időtartamot, ameddig a hulladéklerakó még veszélyt jelenthet a környezetre. (6) A rekultiváció időszakában a hulladéklerakó karbantartásáért, megfigyeléséért és ellenőrzéséért a Felügyelőség határozatában (engedélyben, illetve kötelezésben) meghatározott üzemeltető vagy a terület tulajdonosa a felelős. (7) A (6) bekezdés szerinti engedélyes vagy kötelezett köteles az utógondozás időszakban észlelt környezetszennyezésről a Felügyelőséget – az észleléstől számított 8 napon belül – értesíteni. (8) A hulladéklerakó rekultivációjával kapcsolatos részletes előírásokat e rendelet 4. számú melléklete tartalmazza. 17. § (1) Meglévő hulladéklerakó, illetve hulladék elhelyezésére használt terület felszámolása a Felügyelőség engedélyével végezhető. Az engedély iránti kérelemnek tartalmaznia kell az e rendelet 3. sz. mellékletének 3. pontjában meghatározott felszámolási tervet.
19
2.
A REKULTIVÁCIÓRA VONATKOZÓ TERV TARTALMI KÖVETELMÉNYEI
A rekultiváció megnevezés hulladéklerakók esetében téves, mivel a rekultiváció szó egy adott terület mezőgazdasági vagy erdőgazdasági művelésbe történő visszaállítását jelenti szó szerinti fordításban. Természetesen hulladéklerakók esetében ezt a végső célt nem tűzhetjük ki magunk elé, a biológiai élettér kialakítása, a hulladéklerakó által okozott veszélyeztetettség csökkentése, avagy teljes megszüntetése azonban mindenképpen alapvető tervezési feladat. Ahhoz, hogy a tervezési feladat az adottságokhoz igazítva a legteljesebb mértékben teljesíthető legyen összetett tervezési munkát kell elvégezni, amely több szakember összehangolt munkáját teszi szükségessé. A 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet a hulladéklerakók felső lezárásának témakörét meglehetősen mereven kezeli, meghatározza a rétegszerkezetet, nagyon kis lehetőséget adva az attól való eltéréshez. A mindennapi tervezési tevékenységnél azonban a rekultiváció lehetőségét ennél sokkal rugalmasabban kell kezelni. A maximális igények kielégítése helyett nagyon sokszor fegyelembe kell venni a rekultivációra fordítható anyagi erőforrások szűkösségét is, a tervezés során tehát olyan megoldásokat kell keresni amelyek kielégítik az adott földtani, vízföldtani adottságokhoz és a hulladéklerakó környezeti kockázatához igazított ”szükséges és elégséges” mértékű műszaki beavatkozás elvét. Ehhez átfogó előkészítő munkákat kell elvégezni. A tervezésnek körültekintőnek kell lennie, tervezői felelősségvállalás mellett. 2.1. A lerakóhelyre vonatkozó általános adatok beszerzése A tervezési munkák első lépése a rekultiváció tárgyát képező hulladéklerakóra vonatkozó általános adatok beszerzése az alábbiak szerint: a hulladéklerakó helye (mely település közigazgatási területére esik) a hulladéklerakó jellege a hulladéklerakó üzemeltetési jellemzői, a tervezés időszakában még üzemelő, avagy már felhagyott lerakó ingatlannyilvántartási adatok beszerzése, úm: helyrajzi szám, tulajdonos tulajdoni lap másolat, földhivatali térképmásolat A tulajdoni viszonyok tisztázása nagyon fontos, mert gyakran fordul elő olyan, hogy egy település által üzemeltett hulladéklerakó magánszemély(ek) tulajdonában lévő földrészleten helyezkedik el. 2.2. A lerakóhely kialakításának története A tervezési folyamat második lépcsőjében meg kell ismerni a lerakó kialakulásának történetét. Fontos tisztázni, hogy illegális-, avagy hatóságilag engedélyezett-e a lerakó. Az utóbbi esetben be kell gyűjteni az engedélyezési iratokat, az esetleges hatósági ellenőrzések jegyzőkönyveit. Meg kell ismerni a lerakó üzemeltetésével kapcsolatban felmerült lakossági panaszokat (pl. tűzeset, rágcsálók, rovarok) és a lakossági panaszok orvoslására megtett intézkedéseket. Engedélyezett lerakó esetében be kell szerezni az eredeti terveket és értékelni
20
kell, hogy az eredeti tervekből mi valósult meg, s milyen a megvalósult létesítmények műszaki állapota a rekultiváció tervezésének tervezési időszakában. Tisztázni kell a lerakó helyéül szolgáló terület eredeti használati módját, azaz milyen volt a területe a lerakóhely kialakítása előtt. 2.3. A lerakóhely üzemeltetési jellemzői Tisztázni kell a lerakó üzemeltetési jellemzőit, fajtáját: síkvidéki lerakó talajszinti elhelyezéssel; síkvidéki lerakó dombépítéses technológiával; síkvidéki lerakó gödör feltöltéssel; síkvidéki lerakó vízfolyás mederben, vagy ártéren; dombvidéki lerakó völgyfeltöltéssel; dombvidéki lerakó domboldalban; dombvidéki lerakó bányagödörben; dombvidéki lerakó vízmosásban. Értékelni szükséges a lerakóban elhelyezett hulladékok mennyiségét, minőségi összetételét. Adatgyűjtéssel kell megismerni, hogy a lerakó mely települések, termelők hulladékait fogadta. Tisztázni kell, hogy kik voltak a beszállítók, s milyen eszközökkel történt a hulladék beszállítása és lerakott hulladék tömörítése, rendezése. Meg kell ismerni a lerakóhely műszaki létesítményeit, azok műszaki állapotát, a hulladékok nyilvántartási rendszerét. Nyilvánvaló, hogy hulladék nyilvántartás a rekultivációra kerülő régi lerakók jelentős részénél nincs. 2.4. Földrajzi elhelyezkedés 2.4.1. Topográfiai jellemzők, domborzat A topográfiai jellemzők vizsgálata a rekultiváció végforma megtervezéséhez elengedhetetlen. Fel kell térképezni a lerakó térségének geomorfológiai jellemzőit. Természetesen ez a feladat síkvidéki lerakók esetében sokkal kisebb jelentőséggel bír. Dombvidéki lerakóknál viszont fontos a domboldalak lejtőszögének ismerete, ennek birtokában lehet az elérhető legjobb tájbaillesztéshez szükséges végformát megtervezni. A topográfiai jellemzők meghatározásának eszköze a topográfiai térképek használata, valamint a részletes terepbejárás. Meg kell vizsgálni a rekultivációhoz szükséges anyagok (kiegyenlítő-gáztalanító réteg, szivárgó réteg, humuszos talaj) beszerzési lehetőségeit is a térségben. 2.4.2. Vízrajz A terület vízrajzi adottságainak ismerete egyrészt azért fontos, hogy az adott hulladéklerakó mely vízfolyásokat veszélyezteti/veszélyeztette, ill. azért, hogy a rekultiváció során alkalmazandó külvízvédelmi rendszer (övárkok) megtervezhető legyen.
21
Tisztázni kell a övárok befogadó élő vízfolyását, ill. amennyiben ilyen a közelben nincs, akkor meg kell keresni azt a mérnöki létesítményt (belvízcsatorna, rendezett vízmosás, árok, …..stb) amely a tervezendő árok befogadója lehet. Meg kell határozni a hulladéklerakó területére vonatkoztatott vízgyűjtő terület nagyságát, és értékelni kell a lefolyási viszonyokat. 2.4.3. Éghajlati jellemzők Az éghajlati jellemzők értékelésének Magyarországon kisebb jelentősége van a földrajzi elhelyezkedés és az ebből fakadó kontinentális klíma miatt. Az utóbbi évek szélsőséges hidrometeorológiai viszonyai azonban felhívták a figyelmet arra, hogy az adott területre vonatkoztatott csapadék adatokat is értékelni kell a lerakó külvízvédelmi tervezéséhez. Adatbeszerzési lehetőség: Magyar Meteorológiai Szolgálat 2.4.4. Táji sajátosságok, tájhasználati jellemzők, növényzet A táji sajátosságok értékelésnek a rekultiválandó hulladéklerakó tájbaillesztésének tervezésénél van kiemelkedő szerepe. Ekkor értékelni kell a közlekedési útvonalaknak a lerakóhoz viszonyított helyzetét, a „rálátási viszonyokat”, és a tájhasználati jellemzőket. A lerakó biológiai rekultivációját a tájhasználati jellemzők alapján lehet megtervezni. Védő és takaró fásítás tervezésénél figyelembe kell venni a terület őshonos fafajait. Tájidegen fajok telepítése (pl. nyárfélék, akác félék) felhívja a figyelmet a „tájseb”-re, vagyis vizuális szempontból nem megfelelő annak ellenére, hogy ezen fajok telepítése növekedési jellemzőik, valamint tápanyag és vízigényük szempontjából megfelelőbbek lennének műszaki megfontolások alapján. 2.5. Általános földtani viszonyok ismertetése Az általános földtani viszonyok értékelésénél elsősorban a sekélyföldtani viszonyok megismerésére kell koncentrálni, de a lerakó helyét be kell illeszteni valamelyik nagyobb földtani egység valamelyikébe. Tudni kell azt, hogy a lerakó alatti laza törmelékes, vagy pelites üledékekből épül fel, avagy a területet szilárd, repedezett, tektonikailag igénybevett, vagy karsztosodott kőzetek alkotják. Az utóbbi esetben tisztázni kell a szilárd kőzetek fedettségi jellemzőit, azaz a jó vízvezetővíztározó kőzet és a lerakó aljzata között milyen nagy a potenciális védőréteg vastagsága. Az általános földtani viszonyok megismeréséhez részletes adatgyűjtést (Magyar Állami Földtani Intézet, illetékes Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság, … stb.) követő részletes terepbejárás szükséges. Ekkor értékelni kell az esetleges kibúvásokat és a hulladéklerakó térbeli elhelyezkedését.
22
2.6. Vízföldtani jellemzők A vízföldtani értékelés során vizsgálni kell a felszín alatti vízkészleteket, a víztároló képződmények jellegét, vízvezető képességét, vastagságát, vízföldtani jelentőségét, a vízadó rétegek védettségét. Értékelni kell a meglévő és a tervezett vízhasználatokat, a felszín alatti víz áramlási viszonyait (áramlási irányok és áramlási sebesség). Elvi szinten meg kell határozni a vízkészletek hulladék lerakó felőli veszélyeztetettségét, a védőidomok/területek távolságát a lerakótól. 2.7. A tervezést előkészítő munkák ismertetése 2.7.1. Részletes geodéziai felmérés A rekultiváció műszaki tervezésének legelső és egyik legfontosabb lépése a hulladéklerakó és közvetlen környezetének részletes geodéziai felmérése. A geodéziai felmérést úgy kell elvégezni, hogy a tulajdoni határok is rögzítésre kerüljenek, valamint a lerakót be kell illeszteni az Egységes Országos Vetületi Rendszerbe. A geodéziai felmérésnek ki kell terjednie a lerakóhely térségére is olyan mértékben, amilyen mértékben a helyszíni viszonyok megkövetelik. Amennyiben a lerakó közelében vízfolyás található, akkor annak is be kell mérni jellemző szakaszát és szintjeit (folyásfenék, jobb part, bal part) a csapadékvíz bekötés tervezéséhez. Célszerű a geodéziai bemérés eredményeit AUTOCAD formátumban feldolgozni, valamint felmérési helyszínrajzot és szelvényeket szerkeszteni. 2.7.2. Fúrásos feltárás A fúrásos feltárás célja a lerakó területe talajmechanikai viszonyainak, a talajvíz nyugalmi és megütött szintjeinek megismerése, valamint talaj-, és talajvíz mintavétel a környezetvédelmi jellegű laboratóriumi vizsgálatokhoz. A pontos megismeréshez szükséges fúrásszámot, a fúrások mélységét minden esetben a helyszíni viszonyok alapján kell meghatározni. Általános szabályként az mondható, hogy a 5 fúrásnál kevesebb fúrással a lerakó által okozott környezeti hatásokat korrekt módon, szakmailag elfogadható színvonalon értékelni nem lehet. A fúrások kitűzését a morfológiai és egyéb adottságok (pl. a lerakó közeli területek használati módja) figyelembe vételével kell elvégezni. Mindenképpen kerüljön fúrás olyan területre is (talajvíz áramlási iránya szerinti felvízi terület), ahol a lerakó hatásai már egyáltalán nem feltételezhetőek. Az alvízi oldalon fúrást kell telepíteni a hulladéklerakó közvetlen közelébe, majd azt követően a lerakótól távolodva a hatásterület meghatározhatósága érdekében. A fúrásokról minden esetben fúrási jegyzőkönyv készül, melyben fel kell tüntetni a harántolt rétegsort a helyszíni azonosítás szerinti megnevezéssel, valamint a fúrás során tapasztalt megütött és nyugalmi vízszinteket.
23
A lerakóhelyek vonatkozásában a legnagyobb mértékű szennyeződés jelentkezése a vizsgált lerakóhely középpontjában, a hulladék alatt várható, a hulladéktest átfúrása azonban nem javasolt, mivel egyrészt a többnyire ismeretlen összetételű hulladék átfúrása nem egyszerű feladat, másrészt pedig egyértelmű, hogy a sikeres fúrás eltömedékelése az átfúrt hulladékon keresztül szinte biztos hogy nem lesz maradéktalanul sikeres. Ebben az esetben a jó szándékkal létesített fúrással közvetlen szivárgási csatornát hozunk létre, azaz megteremtjük annak lehetőségét, hogy a hulladéktesten átszivárgó szennyezett víz kvázi akadálytalanul jusson be a védendő víztartóba. A mintavételeket követően a fúrásokat szakszerűen el kell tömedékelni, vagy ha szükségesnek látszik, akkor ideiglenes mintavételi hellyé kell alakítani. 2.7.3. Talajok mintázása A fúrások kivitelezése során furadékot mintázni kell kőzetfizikai és kémiai laboratóriumi vizsgálatok céljára. A mintákat célszerű 1,0 méterenként, ill. rétegváltozásonként megvenni. A mintákat vízálló azonosító jellel kell ellátni, s légmentesen kell csomagolni. A későbbiekben már az irodában kell a laboratóriumi vizsgálatra küldendő mintákat kiválasztani a fúrási jegyzőkönyv, a helyszíni tapasztalatok és a minták érzékszervi vizsgálata alapján. 2.7.4. Felszín alatti vízkészlet mintázása Amennyiben a fúrások feltártak talajvizet, szükséges vízminta vétel elvégzése is. A vízmintavételt szivattyúzással lehet megoldani. Terepi körülmények között leginkább bevált a perisztaltikus szivattyúk alkalmazása csövezetlen, vagy ideiglenesen csövezett fúrások mintázására. A szivattyúzást addig kell elvégezni, amíg a víz le nem tisztul, azaz iszapmentes nem lesz. A mintákat zárható laboratóriumi üveg edényekbe kell megvenni és vízálló azonosító jellel kell ellátni. A fémvizsgálatra kerülő mintákat a helyszínen kell tartósítani a vonatkozó szabványoknak megfelelően. A mintákat hűtve kell tárolni a laboratóriumba szállításig. 2.7.5. Felszíni víz mintázása Amennyiben a hulladéklerakó közvetlen közelében élővízfolyás vagy tó található, akkor célszerű annak mintázása is. A hulladéklerakó vízfolyásokra gyakorolt hatásának értékelésére a hulladéklerakó feletti és alatti szelvényekből kell a mintákat megvenni. A mintavétel és a minták csomagolása hasonlóan történik, mint ahogy azt az előző fejezetben leírtuk. 2.7.6. Laboratóriumi vizsgálatok A kőzetfizika laboratóriumban a talajminták azonosító vizsgálatait kell elvégezni (térfogatsűrűség, víztartalom, szemeloszlási jellemzők, konzisztencia jellemzők, plaszticitási jellemzők). A kémiai vizsgálatok tekintetében a vizsgálandó paraméterek körét a lerakón elhelyezett hulladékok ismeretében kell kiválasztani.
24
Általános esetben az alábbi vizsgálatok elvégzése szükséges: pH; KOIps; összes oldott anyag tartalom; vezetőképesség; anion-kation mérleg; toxikus fémek és félfémek (As, Hg, Cd, Cr, Pb, Zn, Ni, Cu); összes alifás szénhidrogén (TPH). 2.8. A lerakóhely környezeti kockázatértékelés
elemekre
gyakorolt
hatásainak
értékelése,
2.8.1. Talaj A laboratóriumi vizsgálati eredmények birtokában lehet értékelni, hogy a lerakott hulladék okozott-e szennyezést a talajokban. A jelenlegi jogszabályi keretek között a vizsgálati eredményekre a 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes 2. sz. melléklete rögzíti a határértékeket. A 33/2000. (III.17.) Korm. rendelet helyett hatályba lépő 219/2004. (VII. 24.) Korm. rendelet szerint a 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes 2. sz. mellékletében szereplő határértékek közül a „B”, azaz szennyezettségi határértékhez kell a mért eredményeket hasonlítani. Amennyiben a mért érték nagyobb a „B” szennyezettségi határértéknél, akkor a talaj szennyezettnek tekintendő. 2.8.2. Felszín alatti víz A felszín alatti víz tekintetében ugyanúgy kell eljárni, mint a talajok esetében. 2.8.3. Levegő A rekultiválatlan hulladéklerakó mint diffúz szennyezőforrás vehető figyelembe. Szennyezést a takaratlan felület kiporzása és a hulladéktestből diffundáló depóniagázok okozhatnak. A rekultiváció tervezése során a por szennyezéssel különleges mértékben foglalkozni nem kell, mivel a lerakó lezárásával ez a szennyezési lehetőség megszűnik. Figyelmet kell azonban fordítani a lerakó biogáz termelő képességére. A lerakóból felszabaduló biogáz mennyisége a lerakó szerves-bomló anyag tartalmától és az elhelyezés időpontjától függ. Amennyiben a lerakó szervesanyag tartalma nem számottevő (pl. kistelepüléseket kiszolgáló lerakók esetében) akkor említhető mennyiségű biogáz keletkezéssel nem kell számolni. Ez a helyzet áll elő akkor is, ha a rekultiváció megkezdése előtt már néhány éve nem került „friss” hulladék a telepre, valamint akkor, ha kicsiny a lerakott hulladék vastagsága. Ezekben az esetben még akkor sem kell kezelést igénylő biogáz mennyiséggel számolni, ha a lerakott hulladék szerves-bomló hulladék összetevője egykor magas volt.
25
Abban az esetben, ha a magas szerves-bomló anyag mennyiséget nagy vastagságban helyeztek el a telepen, akkor a biogáz eltávolítása a rekultivációs terv része kell, hogy legyen. A már régebben felhagyott kis lerakók gázmentesítésének egyetlen lehetséges módja a hulladéktest „kiszellőztetése” a rekultivációs rétegszerkezetbe épített gáztalanító réteggel és szellőztető csövekkel. Megjegyezzük, hogy ilyen lerakóknál a depóniagáz hasznosítását el kell vetni a keletkező biogáz mennyiségének a „friss” hulladék beszállításának hiányából fakadó lecsengése miatt, valamint azért, mert ilyen lerakók esetében nincs a közelben a depóniagázból nyerhető energiát hasznosító létesítmény. (A környezetvédelmi szempontokat félretéve elmondható, hogy a depóniagáz hasznosítása az esetek többségében gazdaságtalan.) 2.8.4. Élővilág A hulladéklerakók roncsolt területek, melyek életteret vettek el, de melyeknek sajátos ökoszisztémája is kialakult. Rendszeres látogatói a madarak, valamint a rágcsálók (egerek, patkányok, … stb.) számottevően elszaporodnak a környéken, mivel a lerakóhelyet ezek az állatok éléskamrának tekintik. Előfordul, hogy a lerakó közelében élő kisebb ragadozó állatok is látogatják a lerakót eleség után kutatva. Sajátos, de ezen állatok szempontjából a hulladéklerakó rekultivációja az életterük szűkülését eredményezi, melynek következményeként az állatok elvándorolnak, s a „kényelemhez” szokva a közeli településeken keresik megélhetési lehetőségeiket, károkat okozva a lakosságnak. 2.8.5. Kockázatelemzés A kimutatott talaj-, és a talajvízszennyezés esetén a szennyezettség mértékétől függően mennyiségi kockázat elemzéssel kell eldönteni, hogy szükség van-e környezeti kárelhárításra, vagy egyéb műszaki beavatkozásra. Tapasztalataink szerint az esetek túlnyomó többségében a szennyezettség mértéke, ill, a szennyezettség jellege olyan, hogy kárelhárításra, vagy egyéb műszaki beavatkozásra nincs szükség. 2.9. Rekultivációs végforma tervezése 2.9.1. A rekultivációs cél meghatározása Az előzőekben foglaltaknak megfelelően egy helyben hagyott és rekultivált „hulladéklerakó” örökre hulladéklerakó marad, beépítése nem engedhető meg, mezőgazdasági művelésbe nem állítható vissza, emellett erdészeti hasznosítása is a rekultivációs rétegszerkezet függvényében is csak korlátozott lehet. A rekultivációs cél tehát csak egy füvesített felület létrehozása lehet, ahol megteremtjük az ökológiai rehabilitáció lehetőségét, pl. spontán beerdősülés, fásszárú növénytársulás kialakulásának a feltételeit. Ipari lerakóknál, bányászati meddőhányóknál, salakpernye tárolóknál tapasztaltuk, hogy a spontán rehabilitáció mennyire erős.
26
2.1. ábra Salakpernye hányón spontán megtelepedett növényzet a vékony kiporzást gátló földtakaráson
2.2. ábra Salakpernye hányón spontán megtelepedett fásszárú növénytársulás a kiporzásgátló vékony földtakarást elhelyezését követően néhány éven belül 2.9.2. A végforma meghatározása a tájhasználati jellemzők alapján A tájhasználati jellemzők és a környező terület geomorfológiai adottságai alapján kell meghatározni a rekultivációs végformát igazodva a tulajdoni határokhoz. Törekedni kell a lágy formák kialakítására, kerülni a merev mérnöki alakzatokat tájbaillesztési szempontok miatt. 2.9.3. Földmunka terv A földmunka tervnek tartalmaznia kell a rekultivációs végforma kialakításához szükséges hulladékmozgatási tervet is. A takaróanyaggal (mint földtani közeggel) való takarékosság jegyében igyekezni kell a rekultivációs végformának a hulladékból történő kialakítására oly módon, hogy a lehető legkevesebb hulladékot kelljen megmozgatni. Ez a felület fogadja a rekultivációs rétegszerkezetet. A földmunkaterv keretein belül anyagmozgatási tervet is kell készíteni, az anyagszállítási irányok meghatározásával és a forgalmi útvonalak kijelölésével. Meg kell határozni a kitűzési pontok EOV koordinátáit, pontjegyzéket kell összeállítani.
27
A földmunkaterv része a rekultivációs rétegszerkezet kialakításhoz szükséges anyagnyerő helyek felkutatása, a takaráshoz felhasználni kívánt talajok kőzetfizikai paraméterinek meghatározása, valamint a szállítási útvonalak kijelölése. Meg kell határozni az átmeneti depóniák helyét, valamint a beszállítás és a kitermelés rendjét. 2.9.4. Rekultivációs rétegszerkezet tervezése Amint már említettük, a zárószigetelés rétegrendjét a 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet szabályozza és értelemszerűen, mint minden rendelet általános irányelveket fogalmaz meg, és megengedi alternatív, egyenértékű megoldások alkalmazását. A jogszabályban foglaltakkal ellentétben a rekultivációs rétegszerkezetet minden esetben a helyi adottságokat figyelembe véve kell megtervezni. A tervezésnél meg kell teremteni a környezeti kockázat és rekultiváció bekerülési költségének összhangját. Ez az egyik legfontosabb feladat. A felső lezáró szigetelés tervezéséhez figyelembe veendő szempontok: a hulladéklerakó mérete; természetföldrajzi adottságok; a hulladéklerakóban elhelyezett hulladékok jellege, minősége; a hulladékok elhelyezésének időpontja (a deponálás befejezését követően mennyi idő múlva kerül sor a rekultivációra); a hulladéklerakó térségében a rekultivációs rétegszerkezet kialakításához gazdaságos szállítási távolságon belül beszerezhető anyagok minősége; termőtalaj beszerzési lehetőségek. A tervezésnél figyelembe veendő szempontokat, műszaki megoldásokat a 7-9. fejezetek tartalmazzák részletesen . 2.9.5. Külvízvédelmi, csapadékvíz elvezetési terv A rekultivált lerakót védeni kell az areálisan és lineárisan lefolyó csapadékvizektől, valamint meg kell oldani a rekultivált felületre hulló csapadék biztonságos elvezetését is. Ehhez a lerakóhelyet árkokkal kell körülvenni. Az árok szelvény megtervezéséhez le kell határolni a vízgyűjtő területet, valamint hidrológiai számításokat kell végezni. A hidrológiai számítások eredményei alapján lehet eldönteni, hogy az árok burkolattal épüljön meg, vagy elegendő a gyepesített földmeder használata. 2.9.6. Anyagmennyiség kimutatás A rekultivációs terveket minden esetben kiviteli terv szinten kell elkészíteni. A kiviteli tervek része az anyagmennyiség kimutatás is. Meg kell határozni: a létesítmények elbontása során keletkező föld és törmelék mennyiségét; a rekultivációs végforma kialakításához megmozgatandó hulladék mennyiségét; a kiegyenlítő réteg építéséhez szükséges föld mennyiségét;
28
az ásványi szigetelő réteg építéséhez szükséges agyag mennyiségét, vagy geoszintetikus anyag használata esetén a beépítendő m2-t; a csapadékszivárgó építéséhez szükséges kavics mennyiségét, vagy geoszintetikus anyag használata esetén a beépítendő m2-t; a felső földtakaráshoz szükséges föld mennyiségét. A földmennyiségek meghatározásánál megengedett eltérés max. 10 %. 2.9.7. Gázmentesítési terv A hulladéktest gázmentesítése fontos feladat, mert a hulladékból a felszabaduló gáz a levegőnél könnyebb lévén felfelé diffundálva a rekultivációs rétegszerkezetből kiszorítja a talajlevegőt, ezzel a biológiai rekultiváció sikertelenségét idézi elő. Kisebb települések lerakóinál a gázmentesítési terv gyakorlatilag csak a hulladéktest kiszellőztetését jelenti. Nagyvárosok lerakóinál ahol meglehetősen nagy a hulladék szerves anyag tartalma külön depónia gázmentesítési tervet kell készíteni. A tervezés első lépcsője depóniagáz mennyiségének és összetételének meghatározása gáz mintavételi kutak építésével, mintavételezéssel és laboratóriumi vizsgálatokkal. A vizsgálati eredmények birtokában dönthető el, hogy aktív, vagy passzív gázmentesítést kelle megvalósítani. Aktív gázmentesítést csak abban az esetben lehet megtervezni, ha lehetőség van a kitermelt depóniagáz hasznosítására, vagy magas hőmérsékletű elfáklyázására. A depóniák gázmentesítésével részletesen a 10. fejezet foglalkozik. 2.9.8. Monitoring terv A rekultivált hulladéklerakók monitoring tervével kapcsolatos előírásokat a 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet tartalmazza. A lezárt lerakó figyelését a jogszabályi előírásoknak megfelelően kell végezni. A monitoring rendszer kialakítását, működtetését a 11. fejezet tárgyalja. 2.9.9. Biológiai rekultivációs terv a tájhasználati jellemzők figyelembe vételével A biológiai rekultiváció terveit az újrahasznosítási célnak megfelelően kell elkészíteni. A már említettek szerint az újrahasznosítási cél tehát csak egy füvesített felület létrehozása lehet, ahol megteremtjük az ökológiai rehabilitáció lehetőségét, pl. spontán beerdősülés, fásszárú növénytársulás kialakulásának e feltételeit. 2.9.10. Utógondozási terv A rekultivált felület utógondozásáról rendszeresen gondoskodni szükséges. Az utógondozás a füvesítés esetében szükség szerinti kaszálást, és utóvetést jelent. Utógondozás hiányában a rekultivált felület elgyomosodik. Parlagfű megjelenésével is számolni lehet. Az utógondozás tehát kiemelten fontos feladat.
29
Az utógondozási terv része kell legyen a rekultivációt követő illegális hulladéklerakás megakadályozására irányuló tervfejezet összeállítása is. 2.9.11. Munkavédelmi terv A hulladéklerakók rekultivációjának kivitelezése mélyépítési munkának minősül. A munkavédelmi tervet az alábbi vonatkozó szabványok, rendeletek és műszaki irányelvek figyelembe vételével kell összeállítani. MSz 04.936-1/1987 Munkavédelem. Építőipari gépek. Biztonságtechnikai követelmények. MSz. 04.963-2/1997 Munkavédelem. Építőipari gépek. Kiegészítő biztonságtechnikai követelmények. MSz. 04.965-84 Építőipari gépek telepítésének követelményei. MSz. 04.900-89 Munkavédelem: Építőipari munkák általános követelményei. MSz. 04.904-83 Munkavédelem. Beton és vasbeton munkák biztonsági követelményei. Az ipari és kereskedelmi miniszter 32/1984. (XI. 10.) IKM rendelete az Építőipari Kivitelezési Biztonsági Szabályzat kiadásáról. Az ipari és kereskedelmi miniszter 21/1984. (XI. 10.) IKM rendelete az Emelőgépek Biztonsági Szabályzata kiadásáról. Az ipari és kereskedelmi miniszter 31/1995. (VII. 25.) IKM rendelete a Vas és Fémipari Biztonsági Szabályzat kiadásáról. A közlekedési, hírközlési és vízügyi miniszter 19/1995. (II.7.) rendelete a Vízügyi Biztonsági Szabályzat kiadásáról. MI-04.173-03 MI-10.238 2.9.12. Tűzvédelmi terv A rekultiváció alatt álló hulladéklerakón tűzveszély van. A hulladék rendezése során nyílt láng használata és a dohányzás tilos. A munkagépeket tűzoltó készülékekkel kell ellátni. 2.9.13. Munkaegészségügyi terv A rekultivációs terület fertőzésveszélyes terület. A dolgozókat a munkakezdés megkezdése előtt védőoltásokkal kell ellátni. 2.9.14. Vagyonvédelmi terv A vagyonvédelem miatt a rekultiváció alatt álló lerakóhelyet őrizni kell, és gondoskodni szükséges arról, hogy illetéktelen személyek a lerakóhelyen ne tartózkodhassanak. 2.9.15. A rekultiváció megvalósítása környezeti hatásainak értékelése A technológiai előírásokhoz kapcsolódóan szükséges betartani és betartatni a vonatkozó környezetvédelmi és munkavédelmi előírásokat.
30
2.9.15.1. Várható környezeti hatások 2.9.15.1.1. Értékek védelme Az építési területen természetvédelmi, tájvédelmi, épített környezetet érintő érték nem található - így azok védelmével kapcsolatos intézkedésekre nincs szükség. 2.9.15.1.2.
Környezetterhelés és a környezet igénybevételének várható mértéke 5.1. táblázat Az építés és üzemeltetés közbeni környezeti hatótényezők hatásmátrixa
Környezeti hatótényező
Környezeti hatásviselő Levegő
Víz
Talaj
Élővilág
Táj
szálló por
+
-
+
+
+
VESZÉLYES ANYAGOK ÉS HULLADÉKOK
+
+
+
+
-
zajhatás
-
-
-
+
-
építési technológia
+
-
+
-
+
2.9.15.1.2.1. Levegőtisztaság-védelem A rekultiváció során szálló por kerülhet a légtérbe. Ezek a tevékenységek: tereprendezés rakodás (markolás, ürítés) szállítás Kiporzás munkaterületen a munkaterületre vezető úton és az üzemi utakon lehet számottevő. Amennyiben szükséges locsolással kell védekezni a kiporzás ellen. A szálló por hatótávolsága normál körülmények között nem haladja meg az építési terület határát, erősen szeles időszakban a kivitelezési munkálatokat szüneteltetni kell. A rekultivációnál alkalmazott munkagépek füstgáz kibocsátása elkerülhetetlen. 2.9.15.1.2.2. Víz és talajszennyezés Víz és talajszennyezés csak abban az esetben állhatna elő, ha az építési és üzemeltetési tevékenység során felhasználandó anyagok és maradékaik (üzemanyagok és kenőanyagok) kezelése szabálytalan lenne. Normál és előrelátható körülmények között víz és talajszennyezés nem várható, csak a veszélyeztetettség áll fenn, melyet szigorú technológiai rendtartással és ellenőrzéssel kell kizárni.
31
2.9.15.1.2.3. Veszélyes anyagok és hulladékok, kezelése, gyűjtése, ártalmatlanítása, dokumentálása Szennyező anyagok felhasználása kizárólag a munkagépek üzemeltetése során történik, mely tevékenységek a saját technológiai leírásukban részletesen szabályozottak, betartásuk esetén mindenféle szennyezés kizárt. Az építésben résztvevő géppark üzemeltetésénél dieselolaj; motorolaj; hidraulikaolaj; kenőzsír; akkumulátor; szennyezett textília; olajfelitató anyagok; veszélyes anyagok és hulladékaik jelenthetnek veszélyforrást rendkívüli esetekben. Üzemszerűen a géppark karbantartása, üzemanyaggal való feltöltése, javítása a körbekerített felvonulási telephelyen történhet. Itt szabályozottá kell tenni a maradványanyagok gyűjtését és kezelését. Az elhasználódott akkumulátorokat zárt térben kell tárolni és lehetőség szerint telephelyre szállítani. A szennyezett textília, az olajfelitató anyagok, valamint a szennyezett csomagolóanyagok (motorolajos, hidraulika olajos flakonok, kenőzsíros dobozok) tárolására egy-egy 120 l-es fedett, zárt műanyag edény telepítendő „Veszélyes hulladék” felirattal. 2.9.15.1.2.4. Zaj- és rezgésvédelem Az építés során betartandó az Országgyűlés 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM rendeletben meghatározott 65 dB(A) alatti környezeti zajterhelés. 2.9.15.1.2.5. Tájra és ökológiai viszonyokra gyakorolt hatások A tervezett építés és üzemeltetés roncsolt területen történik. Emiatt az ökológiai viszonyokra gyakorolt hatások minimálisak. A tervezett rekultiváció miatt a tájra gyakorolt végső hatás kedvező. 2.10. Jogszabályi háttér Levegő 14/2001. (V. 9.) KöM-EüM-FVM rendelet a légszennyezettségi határértékekről, a helyhez kötött pontforrások kibocsátási határértékeiről 21/2001. (II. 14.) Korm. rendelet a levegő védelmével kapcsolatos egyes szabályokról Víz 1995. évi LVII. tv. a vízgazdálkodásról 132/1997. (VII. 24.) Korm. rendelet a vízminőségi kárelhárítással összefüggő feladatokról
32
123/1997. (VII. 18.) Korm. rendelet a vízbázisok, a távlati vízbázisok, valamint az ivóvízellátást szolgáló vízilétesítmények védelméről 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet a felszín alatti víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges határértékekről 27/2004. (XII. 25.) KvVM. rendelet a felszín alatti víz állapota szempontjából érzékeny területeken levő települések besorolásáról 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről 220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelmének szabályairól 221/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a vízgyűjtő- gazdálkodás egyes szabályairól Hulladék 1/1986. (II. 21.) ÉVM-EüM együttes rendelet a köztisztasággal és a települési szilárd hulladékkal összefüggő tevékenységekről 2000. évi XLIII. törvény VI. fejezet a hulladékgazdálkodásról 20/2006. (IV. 5.) KvVM rendelet a hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről 98/2001. (VI. 15.) Korm. rendelet a veszélyes hulladékkal kapcsolatos tevékenységek végzésének feltételeiről 16/2001 (VII. 18) KöM rendelet a hulladékok jegyzékéről 94/2002. (V. 5.) Korm. rendelet a cvsomagolásról és a csomagolási hulladék kezelésének részletes szabályairól 71/2003. (VI. 27.) FVM rendelet az állati hulladékok kezelésének és a hasznosításukkal készült termékek forgalomba hozatalának állat-egészségügyi szabályairól 23/2003. (XII. 29.) KvVM rendelet a biohulladék kezeléséről és a komposztálás műszaki követelményeiről 45/2004. (VII. 26.) BM-KvVM rendelet az építési és bontási hulladék kezelésének részletes szabályairól 213/2001 (XI. 14.) Korm. rendelet a települési hulladékkal kapcsolatos tevékenységek végzésének feltételeiről 5/2002. (X. 29.) KvVM rendelet a települési szilárd hulladék kezelésére szolgáló egyes létesítmények kialakításának és üzemeltetésének részletes műszaki szabályairól Talaj 1996. évi LIII. tv. 18.§.(4). a természet védelméről 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet a felszín alatti víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges határértékekről Zaj- és rezgésvédelem MSZ 21854-1990. 8/2002. (III.22.) KöM-EüM rendelet a zaj- és rezgésvédelmi határértékek megállapításáról 12/1983. (V.12.) Mt rendelet a zaj- és rezgésvédelemről 280/2004 (X.20) Korm. rendelet a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről 25/2004. (XII.20.) KvVM rendelet a stratégiai zajtérképek, valamint az intézkedési tervek készítésének részletes szabályairól
33
Egyéb 1996. évi LIII. Tv. a természet védelméről 1995. évi LIII. Tv. a környezet védelmének általános szabályairól 1997. évi LXXVIII. Tv (Ét.) az épített környezet alakításáról és védelméről 46/1997. (XII. 29.) KTM rendelet az egyes építményekkel, építési munkákkal és építési tevékenységekkel kapcsolatos építésügyi hatósági engedélyezési eljárásokról 2000. évi CXXIX. Tv. a környezet védelmének általános szabályairól szóló 1995. évi LIII. Tv. módosításáról 12/1996. (VII. 4.) KTM rendelet a környezetvédelmi felülvizsgálat végzéséhez szükséges szakmai feltételekről és a feljogosítás módjáról, valamint a felülvizsgálat dokumentációjának tartalmi követelményeiről 253/1997. (XII. 20.) Korm. rendelet az országos településrendezési és építési követelményekről
34
3.
A REKULTIVÁCIÓ TERVEZÉSÉHEZ SZÜKSÉGES ELŐZETES VIZSGÁLATOK
3.1. A lerakó várható süllyedése, konszolidációja A hulladék várható konszolidációjának az ismerete igen fontos, mert a deformációkat figyelembe kell venni mind a zárószigetelő rendszer, mind a gázgyűjtő rendszer mechanikai méretezésénél, kialakításánál. Sajnos ma még nem áll rendelkezésre kellő mennyiségű tapasztalat, amely lehetővé tenné a pontos számításokat. A hulladék várható összenyomódását elméletileg a talajmechanikából jól ismert konszolidációs elmélettel közelítjük, azonban figyelembe kell venni, hogy a hulladék: a szokásos talajokhoz képest lényegesen változatosabb, inhomogénebb; a fizikai paramétereinek pontos meghatározása lényegesen nehezebb. A fentieken túl nehezíti a problémát, hogy a hulladék konszolidációja nemcsak a mechanikai terhelés (önsúly) hatására bekövetkező tömörödés, hanem a különböző alkotórészek kémiaibiológiai lebomlásával rendszerint együtt járó térfogatcsökkenés eredménye is. A süllyedés várható mértékét, mint látjuk számos tényező befolyásolja, amelyek a következők: a lerakott hulladék kezdeti tömörsége, hézagtényezője, térfogatsűrűsége; a feltöltés magassága; a biológiailag le- ill. nem lebomló hulladékmennyiség aránya; a hulladék lerakás előtti és közbeni kezelése; a csurgalékvíz szintje, ingadozása; környezeti tényezők (nedvességtartalom, hőmérséklet, a biogáz-képződés folyamata, fázisa). A konszolidáció már a lerakó feltöltése során elkezdődik. Több lerakónál mért süllyedések időbeni alakulását szemlélteti a 6.1. ábra. A süllyedések üteme az idő előrehaladtával lassul. A kezdeti szakaszban az önsúly hatására bekövetkező süllyedések dominálnak (elsődleges konszolidáció), mértéke általában 5-30 %-a a feltöltési vastagságnak, és a süllyedések zöme a feltöltés utáni első évben lejátszódik. Az elsődleges konszolidációt követi a másodlagos konszolidáció szakasza, ami egy időben hosszan elnyúló, a hulladékban lejátszódó folyamatoktól is jelentősen függő folyamat. A hulladék várható süllyedésének meghatározására számos javaslat ismert, általában mindegyik megegyezik abban, hogy a végső süllyedéseket két részre bontja: egy terhelés és egy időfüggő szakaszra, s az eredmény a kettő összegződéséből adódik. Használjuk azonban bármely javasolt módszert is, soha ne feledjük, hogy a kapott eredmény csak egy igen durva közelítés, becslés.
35
3.1. ábra Különböző lerakóknál mért felszínsüllyedések (KÖNIG et al., 1996.) A 6.2. ábra a kommunális hulladékok idealizált süllyedés-idő görbéjét tünteti fel, KÖNIG és munkatársai (1996.) működő és már bezárt depóniákon végzett mérései alapján.
3.2. ábra A kommunális hulladékok idealizált süllyedés-idő görbéje (KÖNIG et al., 1996.)
36
A várható süllyedéseket a következőképpen becsülhetjük: a terhelés okozta süllyedések: igen rövid idő alatt lejátszódó, a hulladék önsúlyából adódó terheléssel arányos süllyedések H0
ss
h 0
dz Es
(6.1.)
ahol: ζh : a hulladék önsúlyából adódó hatékony normálfeszültség Es(ζ): a hulladékra jellemző, az előterheléstől függő összenyomódási modulus az időarányos süllyedéseket a másodlagos konszolidáció számításából jól ismert alábbi összefüggésből becsülhetjük:
sk
C
,
H 0 lg
t1 t2
(6.2.)
ahol: Cα,ε: a hulladékra jellemző másodlagos konszolidációs együttható t1és t2: a vizsgált időintervallum H0: a feltöltés magassága Tekintettel arra, hogy a másodlagos konszolidáció üteme nagymértékben függ a lerakó bezárása óta eltelt időtől, KÖNIG és szerzőtársai a másodlagos konszolidáció szakaszát további két részre javasolják bontani: a rövid idejű másodlagos konszolidációs süllyedések szakaszát egy laposabb süllyedés-idő görbe jellemzi (l. 7.3. ábrán), és meghatározása az
sk,r
H 0 Cr , lg
t i, r
(6.3.)
t1, r
összefüggés alapján történhet, ahol: ti,r: a feltöltés befejezése után eltelt idő (10 nap < ti,r < t2,r) t1,r: a rövid idejű süllyedések kezdete (t1,r 10 nap) t2,r: a rövid idejű süllyedések vége r C , : a friss hulladékokra jellemző másodlagos konszolidációs együttható a hosszú idejű másodlagos konszolidációs süllyedések szakaszát egy meredekebb süllyedés-idő görbe jellemzi, és meghatározása a fentiek analógiája alapján: s k ,h
H 0 C h , lg
t i ,h
(6.4.)
t 1,h
ahol a már ismert jelöléseken túl: C h , : az érett hulladékokra jellemző másodlagos konszolidációs együttható A ti,h idő múlva bekövetkező teljes (összegzett) süllyedés:
sö
ss
s k ,r
s k ,h
(6.5.)
A 6.1.-6.4. összefüggések a talajmechanikából jól ismertek, elméletileg igazak. A becsült süllyedés értékének a megbízhatósága elsősorban a hulladékokra vonatkozó fizikai
37
paraméterek pontosságától függ. Ezen a téren sajnos még elég kevés adattal rendelkezünk, hiszen részben nagyon költséges laboratóriumi és nagyon hosszú időintervallumot átfogó helyszíni mérésekre lenne szükség. A terhelés okozta süllyedések számításához a hulladékra jellemző összenyomódási modulus értékre van szükségünk, amit általában nagyméretű labratóriumi kompressziós kísérletek (6.3. ábra) adataira támaszkodva nyerhetünk, amennyiben saját mérési adattal nem rendelkezünk. Megállapítható, hogy az összenyomódási modulus (Es) értéke erősen függ az alkalmazott normálfeszültség (ζn) értékétől, és általában a következő formában írható fel:
Es
a b
(6.6.)
n
3.3. ábra Különböző korú hulladékokon nagyméretű kompressziós kísérlettel meghatározott összenyomódási modulus értékek (JESSBERGER-KOCKEL, 1993.) KÖNIG (1996.) mintegy 21 különböző németországi lerakón végzett vizsgálatai alapján azt kapta, hogy
E s,min (MPa )
0,294 10,9
n
E s,max (MPa )
0,106 12,5
n
A másodlagos konszolidáció alatt bekövetkező süllyedések becslésére szolgáló 6.3.-6.4. összefüggésekben szereplő másodlagos konszolidációs együttható ill. időintervallumok értékére KÖNIG (1996.) a 3.1. táblázatban szereplő értékeket mérte és javasolta.
38
3.1. táblázat A másodlagos konszolidáció együtthatójának és szakaszainak jellemző értékei helyszíni mérések alapján (KÖNIG, 1996.) Cr ,
Ch ,
A mérések száma
(-) 16
(-) 20
(nap) 20
Átlag
0,03
0,102
425
Szórás
0,017
0,077
472
A 95%-os konfidencia intervallumhoz tartozó felső érték
0,039
0,138
645
t 2 ,r
t 1,h
0,021 0,066 204 A 95%-os konfidencia intervallumhoz tartozó alsó érték Felhasználhatjuk a számításainkhoz a 3.2. táblázatban szereplő értékeket is (OWEISKHERA, 1990.). Ekkor célszerű a 6.2. összefüggéssel számítani a másodlagos konszolidáció okozta süllyedéseket, de figyelembe kell venni a kúszási (másodlagos konszolidációs) index (Cα) és másodlagos konszolidációs együttható (Cα,ε) közötti alábbi összefüggést:
C
C ,
1 e0 3.2. táblázat
Kommunálishulladék-lerakók esetén mért kompressziós index (Cc) és kúszási index (C ) értékek (OWEIS-KHERA, 1990.) Lerakó
Cc
C
15 éves lerakó (Boston, Massachusetts)
0,26 e0
0,24
Laboratóriumi vizsgálat
0,30
Régi lerakó, (NY-Virginia)
0,04
Kis szervesanyag tartalmú lerakó
0,15 e0
0,024
Nagy szervesanyag tartalmú lerakó
0,55 e0
0,072
Kommunálishulladék-lerakó (Melbourne)
0,1 e0
0,06
15-20 éves lerakó (Michigan)
0,02
10 éves lerakó (Elizabeth New-Jersey)
0,02
Harrison lerakó (New Jersey)
0,25 e0
0,14-0,034 Újratömörített háztartási hulladék-talaj keverék e0: a lerakott hulladék kezdeti hézagtényezője Tapasztalataik alapján a következő átlagértékek jellemzőek a kommunális hulladékokra:
39
konszolidációs együttható cc = 0,015 - 0,5 m2/d kompressziós index Cc = (0,15 0,25) e0 kúszási index (friss lerakó) C = 0,13 - 0,32 kúszási index (10 év elteltével) C = 0,01 - 0,02 Pontosíthatjuk a prognózisunkat, ha a depónia feltöltése után megkezdjük a felszínsüllyedések mérését, és a kezdeti mérések adataira támaszkodva adjuk meg a várható süllyedéseket. Minél hosszabb mérési idősorra támaszkodunk, annál pontosabb lesz a becslésünk. A süllyedéselőrejelzés menetét ebben az esetben a 6.4. ábra szemlélteti..
3.4. ábra A várható süllyedések előrejelzése mérési adatokra támaszkodva (KÖNIG et al., 1996.)
40
A különböző zárószigetelések eltérő nagyságú süllyedést, illetve süllyedéskülönbségből adódó megnyúlást tudnak elviselni káros deformációk nélkül. A 6.5. ábra néhány gyakran alkalmazott zárószigetelés estében szemlélteti a megengedhető deformációkat. Mint látjuk, a megengedhető átlagos értékek a következők: Ásványi/természetes anyagú szigetelés: εmax = 0,1 – 3,0 % és az értéke jelentősen függ az alkalmazott agyag minőségétől. Aszfalt hordozóréteg: εmax = 1,75 % , értéke gyakorlatilag az egyirányú húzásnál a tönkremenetelhez tartozó deformációval egyezik meg. Aszfalt szigetelőréteg: εmax = 0,85 % , értéke gyakorlatilag az egyirányú húzásnál a tönkremenetelhez tartozó deformációval egyezik meg. HDPE lemezek: εmax = 6 % , értéke a 25 oC mellett tartósan megengedett deformáció Bentonitszőnyegek: εmax ≈ 10 – 15 % . A süllyedési teknő mélysége [m] 0
1
2
3
0
A süllyedés mélysége [m]
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
Aszfaltbeton szigetelés Ásványi anyagú szigetelés HDPE geomembrán (tartós igénybevétel esetén) HDPE geomembrán (tönkremenetelkor)
-0.8
3.5. ábra A különböző zárószigeteléseknél megengedhető deformációk (BAM, 2003.) 3.2. A hulladék lebomlása, a depóniagáz képződés 3.2.1. A hulladéklebomlási folyamat A hulladéklebomlási folyamat eredményeként depóniagáz és csurgalékvíz keletkezik. Laboratóriumi mérések (STEGMAN-SPENDLIN, 1985.) és tapasztalatok alapján a lebomlási folyamatot öt jellegzetes fázisra osztják, amit a 6.6. ábra szemléltet CHRISTENSENKJELDSEN (1989.) nyomán.
41
3.6. ábra A depóniagáz és csurgalékvíz összetevőinek alakulása a lebomlási fázisban I.: aerob lebomlás; II-IV.: anaerob lebomlás (CHRISTENSEN - KJELDSEN, 1989.) Az aerob lebomlás (I. fázis) Az I. fázis egy rövid abiotikus szakasz rögtön a hulladék elhelyezése után, amikor a rendelkezésre álló oxigén (levegő) mellett a hulladékban jelenlevő, vagy kívülről származó mikroorganizmusok a szerves anyag aerob lebontását végzik. A folyamatot részben a depóniában csapdázódott levegő, a felszínközeli rétegeknél pedig az atmoszférából bejutó oxigén táplálja. Az aerob fermentáció eredménye a szén-dioxid, az ammónia és a víz, illetve az egyéb alkotórészek oxidációs termékei. A folyamat fontos tényezője a nedvesség, ami a
42
mikroorganizmusok számára 60%-nál optimális. A nedvesség egyaránt származhat magából a hulladékból, vagy a depóniába bejutó csapadékból történő utánpótlódásból. A folyamat exoterm, és a lezárást követő néhány nap ill. hét alatt a hőmérséklet elérheti a 60-70°C-ot is. A nagy hőmérséklet gyakran öngyulladáshoz is vezethet. A depónia átlagos belső hőmérséklete ebben a fázisban 40-60°C. Az anaerob lebomlás fázisai (II-V) A depónia/biogázképződés körülményeit az anaerob (oxigénmentes) lebomlás jellemzi, a számára kedvező, elsősorban közepes (30-75°C) hőmérséklet tartományban. A biogázképződés (termelés) szempontjából a legfontosabb három fő vegyületcsoport (a szénhidrátok, fehérjék, és a zsírok) anaerob erjedési-lebomlási folyamatát a 6.7-6.9. ábrák szemléltetik BÁNHEGYI (1993.) munkája nyomán. Az anaerob lebomlás kezdeti szakaszában (II. fázis a 6.6. ábrán) illékony zsírsavak, szén-dioxid és hidrogén keletkezik az erjesztő és acetogén baktériumok hatására. A savas kémhatású csurgalékvíz (a pH alakulását lásd a 6.6. ábrán) nagy koncentrációban tartalmazhat zsírsavakat, kalciumot, vasat, nehézfémeket és ammóniát. A gáz nitrogéntartalma csökken a szén-dioxid- és hidrogénképződés következtében. A redoxipotenciál csökkenésével a kezdeti magas szulfát tartalom lassan lecsökken. A keletkező szulfid kicsapja a vasat, mangánt és a nehézfém elemeket, amelyek eddig oldott állapotban voltak. A III., ún. második közbülső anaerob fázis a metanogén baktériumok lassú növekedésével kezdődik. A metánkoncentráció nő, mialatt a hidrogén, a szén-dioxid és a zsírsavak koncentrációja csökken. Tovább csökken a szulfátkoncentráció a folytatódó szulfátredukció révén. A zsírsavak átalakulása a pH és alkalitás (lúgosság) növekedésével jár, ami a kalcium, a vas, a mangán és a nehézfémek oldhatóságának a csökkenését vonja maga után, amelyek később valószínűleg szulfidokként csapódnak ki. Továbbra is szabadul fel ammónia, ami az anaerob környezetben nem alakul át. A IV., ún. metán fázisban 50-60% metántartalomnál stabilizálódik a gázképződés, ami a zsírsavak és a hidrogén alacsony szinten történő tartását eredményezi. Az V. fázisban csak az ellenálló szerves szén marad az elhelyezett hulladékban. A metántermelődés jelentősen visszaesik, koncentrációja olyan kicsi lesz, hogy nitrogén jelenik meg a gázokban a légköri diffúzió miatt. Aerob zónák és a metán képződéshez túl magas redox-potenciálú zónák jelennek meg a felső rétegekben. A depóniában lejátszódó folyamatok követelményeit és következményeit a 6.3. táblázat foglalja össze.
43
h
i d
a
k
r
a
m b a k t v gé b n a n k y t é e a k t é r i u
z b s h o a o s v k g a y n a o e d j s i o a e p t a s n r t y o á g p n i o o l n ő l ő s a v
z
a
k
a k t i gé n á l ó n y e ó b
d i e t á
3C6 H12O6
4CH 3CH 2COO
2CH 3COO
propionsav
ecetsav
3H 2O
4CH 3COO
glźlźk
4CH 3CH 2COO 6CH 3COO
6 H 2O
6CH 3CH 2COO
6 HCO3
2CH 3COO
2 HCO3 8H HCO3
H
3CH 4
6CH 4 2 HCO3
8H
9CH 4 9CO2
3.7. ábra A szénhidrátok anaerob lebontásának vázlata és egyszerűsített kémiai képlete (BÁNHEGYI, 1993.)
44
s í ro
a
k
a
ó i g b éa n g n o y e m z
a k té l s i c a e v r a a v b a k té r
a o z v h o a o k k n e g ta y n a d i o c u e t t a s n a ro g é p i o n v a js e js a á n k ő
z
a
k
b a k t x i g é n l ó b n y e z k á l ó
n d i o m e tá
C3 H 5 C12 H 35COO
3
3H 2O........C3 H 5 OH glicerin
triszteari n
CH 3 CH 2
16
3
3C17 H 35COOH sztaerinsa v
COOH 8H 2O 13CH 4 5CO2
CH 3CH 2CH 2COOH 2 H 2O 5CH 4 3CO2 vajsav
4C3 H 5 OH
3
2 H 2O 5CH 4 3CO2 25CH 4 13CO2 2:1
3.8. ábra A zsírok anaerob lebontásának vázlata és egyszerűsített kémiai képlete (BÁNHEGYI, 1993.) 45
hé
r j
z ak
a
é i g r j é e n b r n g y a e n
di pe
món n n - d o i s o é í r n sa s hoz
z ak
b i a g k é t n nye
n- di me tá mmó
fehérje aminosavak + zsírsavak 4CH 2 NH 2COOH 2 H 2O 3CH 4 CO2 4CO2 4 NH 3 glicin
2CH 3CHNH 2COOH 2 H 2O
3CH 4 CO2
2CO2 2 NH 3
alanin
6CH 4 2CO2 3:1 3.9. ábra A fehérjék anaerob lebontásának vázlata és egyszerűsített kémiai képlete (BÁNHEGYI, 1993.)
46
6.3. táblázat A depóniában lejátszódó folyamatok követelményei és következményei (KISS, 1992.) folyamat
anaerob bomlás
aerob bomlás
átmosódás
követelmények
levegőhiány a hulladék nedvességtartalma
rendelkezésre álló oxigén kevesebb nedvesség
a depóniát érő csapadék permeábilis fedőréteg
szilárdulás oldhatóság csökken
szivacsos szerkezet oldhatóság nő
áteresztőképe sség nő szalinitás, oldott anyagtartalom lefelé nő
következmények
tömörödés, ásványosodás termékek
CH4, CO2, H2S
CO2, NH3, H2O szerves savak
(bemosódás) csurgalékvíz
A hulladéktömeg állapota és a bomlási folyamat az időben változik. POHLAND (1975.) megfigyelései szerint pl. egy 1 éve működő hulladéklerakóra a nagy nedvességtartalom és az erőteljes fermentáció jellemző, kis pH, azaz savas kémhatás mellett. A képződő anyagok nagy illótartalmúak, a kifolyó vizek oldottanyag-tartalma magas. Ezzel ellentétben egy 4 évesnél idősebb depónia neutrális pH-t mutat, a csurgalékvíz illó-anyagokat nem tartalmaz, lúgossága jelentős. Mivel a depóniák nagyobb részében anaerob körülmények uralkodnak, a hulladék lebomlása általában igen hosszú időt igényel. Bár a hullaéktömeg reakcióideje nehezen becsülhető és mindig az adott körülményektől függ, azt tudjuk, hogy a biokémiai konszolidáció évtizedekig is eltart (6.10. ábra). Az igénybe vett terület a bezárás után néhány évvel már bizonyos célokra hasznosítható, de a deponált anyagok reakcióideje 150 év is lehet. A rothadási folyamat végét jelezheti például a hőmérséklet, ami a reakcióképesség csökkenésével egy idő után csökkenni kezd, s végül beáll a környezet által meghatározott szintre.
47
3.10. ábra A gázképződés alakulása az idő függvényében egy 1 Mt tömegű szilárdhulladéklerakónál (OWEIS - KHERA, 1990.) 3.2.2. Az abiotikus tényezők hatása a depóniagáz képződési folyamatra A biogáz képződés/termelés folyamatának kézbentartása, optimalizálása érdekében ismernünk kell a képződéshez, termeléshez szükséges mikroszervezetek életfeltételeit és a folyamatot befolyásoló abiotikus tényezők hatását. A 6.11. ábra a fő abiotikus tényezőket tünteti fel, amelyek a metánképződésre hatással vannak. Az egyes tényezők, ill. hatásaik BÁNHEGYI (1993.) munkája alapján: Tápanyag: a mikroszervezetek számára felvehető, megbontható szerves anyag, amely az életfunkciókhoz szükséges energiamennyiséget biztosítani tudja. A tápanyagellátásra nagyon sokféle szerves anyag alkalmas. A biogáztermelés szempontjából az a lényeges, hogy a keverék állandó összetételű legyen, ez a biztosítéka a kiegyensúlyozott mikrobiológiai tevékenységnek. Lényeges a tápanyag megfelelő szén-nitrogén aránya. Ismert tény, hogy a sejtfehérjék felépítéséhez nitrogénre van szükség. Ha kicsi a nitrogéntartalom, akkor nem lehet nagyobb szénmennyiséget feldolgozni, ha túl nagy, akkor az ammóniafelhalmozódást okoz. Ez utóbbi különösen a metánképződést akadályozza. A kívánt értékre (~ 3:1) állítás legegyszerűbb módja a különböző hulladékok keverése.
oxigén nedvesség
hőmérséklet
hidrogén
metánfejlesztő pH ökoszisztéma
inhibítorok
szulfát tápanyag
3.11. ábra A metánképződés fő abiotikus tényezői (CHRISTENSEN - KJELDSEN, 1989.)
48
Hasonlóan lényeges a szén-foszfor arány, amelynek optimális aránya 150:1. Egyéb tápelemek, mint például a kén, a kalcium, a magnézium, a kálium, a cink és a kobalt nem okoznak problémát, mivel a szükséges mennyiség minden komposztálásra szánt anyagban jelen van. Kémhatás: A fermentatív és metanogén szervezetek a semleges, pH = 7 körüli értéken fejtik ki hatásukat a legkedvezőbben. A gyakorlat azt mutatja, hogy a degradációs folyamatok során felhalmozódó köztitermékek (szabad savak) hatására a pH-érték savas irányba tolódik (pH = 4...5), ennek hatására a fermentatív szervezetek működése teljesen lelassul. (6.12. ábra)
3.12. ábra A relatív metánképződési arány alakulása a pH függvényében az anaerob lebomlási fázisban (ZEHNDER et al., 1982.) Előfordul a metánképződési folyamatok során is elsavanyodás akkor, ha a savképző szervezetek gyorsabban állítják elő a szerves savakat, mint ahogy azt a metanogén mikrobák átalakítják metánná. Olyan mértékű is lehet a pH-érték csökkenése, hogy a folyamat leáll. A mérgező anyagok a mikrobák aktivitását csökkentik, szélsőséges esetben pusztulásukat okozzák. A metánképződési folyamatokban szerepet játszó szervezetekről a szakirodalom azt állítja, hogy nagyon érzékenyek a sejtmérgekre, de rövid ideig elviselik azokat, majd újra aktiválódnak. Mivel a metanogén szervezetek anaerobok, az oxigén is méregnek tekinthető, bár komoly problémákat nem okoz, hiszen fakultatív anaerobok is jelen vannak, amelyek elhasználják az oxigént. Az alkáli- és alkáliföldfémek 5 10
3
kg / dm3 koncentrációban
mérgezőek. A nehézfémek már 5 10 6 kg / dm3 koncentrációban csökkentik a metánképződést. Ezek hatása szulfidok jelenlétében csökkenthető, kivédhető, mivel ezek jelenlétében a nehézfémionok kicsapódnak [pl. vas(II)-szulfid, nátrium-szulfid hatására]. A klórozott szénhidrogének 3 10
3
kg / dm3 koncentrációban már veszélyesek, megszüntetik az
49
erjedést, azonban a mikroszervezeteket általában nem pusztítják el. Veszélyesek még a cianidés a szulfátionok. Ha a szulfátkoncentráció 10 szervezetek elnyomják a metanogéneket.
4
kg / dm3 -nél nagyobb, a szulfátredukáló
Víz szükséges a mikroszervezetek anyagcseréjéhez, és ez a biokémiai folyamatok közege is. Ezért a tápanyag nedvességtartalma is fontos tényező. A mikroorganizmusok tevékenységéhez szükséges nedvesség meglehetősen tág határok között mozog. Erjesztési kísérletek mutatják, hogy 0,1%-tól 60%-ig is nőhet a szárazanyag-tartalom. A hőmérséklet egy adott mikroorganizmus (faj) élettevékenységéhez szükséges abiotikus környezeti tényező, a biogáz előállítása szempontjából pedig a legfontosabb rendezőfaktor. Biogáztermeléskor ismeretes a mezofil (optimális hőmérséklet: 30...35°C) és a termofil (optimális hőmérséklet: 50...65 °C) eljárás. Ez utóbbi esetén a folyamat gyorsabb és 10...20 %-kal termelékenyebben zajlik le ugyanolyan szerves anyag lebontása esetén. A külső hőmérséklet ingadozása csak a depónia felső néhány méterében érezteti hatását, de már ott is a hőtermelő folyamatok eredményeképpen lényegesen megnő a belső hőmérséklet (6.13-6.14. ábrák).
3.13. ábra A depónián belüli és a külső hőmérséklet változása kétéves megfigyelési idő alatt (REES, 1980.)
50
25
30
Hőmérséklet a hulladékban (°C) 35 40 45 50 55
60
0
5 Mélység (m)
Jelmagyarázat: 05.07.90./30°C
10
05.09.90./35°C 12.11.90./11°C 27.03.91./22°C
15
20 3.14. ábra A hőmérséklet változása a mélységgel az Ano Liossia (Athén) lerakónál (COUMOULOS et al., 1995.) 3.2.3. A depónia-gáz összetétele, várható mennyisége Mint azt az előző fejezetben tárgyaltuk, a deponált anyag a környezeti hatások és a hulladéktömeg konszolidációjának hatására átalakul. Az átalakulás egy dezintegrációs bomlási folyamat, amit befolyásol az atmoszféra (az oxigén jelenléte vagy hiánya), a depóniára hulló, illetve bejutó csapadék mennyisége, a hulladék nedvességtartalma, összetétele, homogenitása, a tárolótér magassága, a depónia kialakítása és a mikroorganizmusok tevékenysége. A külső hőmérséklet csak a felső rétegekre gyakorol hatást, mélyebben már a biokémiai reakciók által beállított hőmérséklet uralkodik. A keletkező gázok összetételének jellemző értékeit a 6.4. táblázat foglalja össze.
51
65
6.4. táblázat A depóniagáz összetétele és az egyes komponensek koncentrációjának jellemző értékei (BILITEWSKI et al., 1990.) Komponens
Koncentrációtartomány
metán
0-80 térf. %
szén-dioxid
0-80 térf. %
szén-monoxid
0-3 térf. %
hidrogén
0-3 térf. %
oxigén
0-21 térf. %
nitrogén
0-78 ppm (térf.)
etilén
0-65 ppm (térf.)
etán
0-30 ppm (térf.)
acetaldehid
0-150 ppm (térf.)
aceton
0-100 ppm (térf.)
szénhidrogének (aromások nélkül)
0-50 ppm (vegyületenként)
hidrogén-szulfid
0-100 ppm (vegyületenként)
etilmerkaptán
0-120 ppm (vegyületenként)
benzol
0-15 ppm (vegyületenként)
toluol
0-15 ppm (vegyületenként)
xylol
0-15 ppm (vegyületenként)
etil-benzol
0-10 ppm (vegyületenként)
vinil-klorid
0-10 ppm (vegyületenként)
halogénvegyületek (1,1-diklór-etán, metilén-klorid, tetraklór-metán, 1,1,2triklór-etilén)
0-100 ppm (vegyületenként)
A depóniagáz fő összetevőinek a lebomlás során való alakulását a 6.15. ábra szemlélteti. RETTENBERGER nyomán (in HEYER, 2003). A depónia gázháztartását RETTENBERGER 10 fázisra osztotta: Aerob fázis Anaerob savas erjedés Anaerob instabil metánképződés Anaerob stabil metánképződés Metánfázis: növekvő metántartalom, csökkenő CO2 koncentráció Tartós fázis: magas metántartalom és további CO2 csökkenés jellemző, az NH4:CO2 arány 1:4 körüli. 7. Levegőbejutás fázisa: időszakosan vagy tartósan levegő jut a depóniába a gázképződés csökken. A metán koncentráció visszaesik, miközben a CO2 és N2 gyengén emelkedik. 8. A metán-oxidálódás fázisa: tovább csökkenő gázképződés mellett a levegő benyomul a depóniába, a metán széndioxiddá oxidálódik. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
52
9. Széndioxid fázis: a CH4 koncentárció a nullához közelít, a CO2 tartalom 5-20% közötti. Az N2 koncentráció eléri a normál talajlevegőre jellemző értéket, az O2 tartalom növekszik. 10. Levegő fázis: a széndioxidtartalom tovább esik, a metántartalom gyakorlatilag zérus, az oxigén és nitrogéntartalom a talajlevegőre jellemző átlagos értéket éri el.A depóniában képződő gáz mennyiségét egyértelműen nehéz meghatározni, mivel az összes képződő mennyiségnek csak egy részét lehet kinyerni. Ellenőrizhetetlen gázemissziók alakulnak ki a feltöltés során, amíg a gázkinyerő berendezések nincsenek beépítve, üzemeltetve, és még az üzembe helyezés után is a kinyert gáz mennyisége alatta marad a képződő mennyiségnek. A képződő gázmennyiség elméletileg, vagy laboratóriumi mérésekre alapozottan becsülhető.
3.15. ábra A depóniagáz fő összetevői koncentrációjának alakulása a hulladék lebomlása során (RTTENBERGER, 1992. in. K. U. HEYER, 2003) Abból a feltételezésből kiindulva, hogy 1 kg, biológiailag rendelkezésre álló, szerves szén teljes anaerob lebomlásából 1,868 m3 depóniagáz keletkezik, 100-200 kg TOC/t száraz (friss) hulladék (t/sz.a.) jellemző széntartalom mellett 187-375 m3/t/sz.a. gázpotenciál (összes gázprodukció). TABASARAN a gázpotenciál értékére a következő összefüggést találta: GE = 1,868 × TOC × (0,014 × T + 0,28) ahol: GE : a gázképződési potenciál (az összes keletkező gáz mennyiség, m3/t/sz.a. TOC: összes szerves széntartalom a hulladékban (kgC/t/sz.a.) T: a hőmérséklet (°C) A fenti összefüggés alapján 25°C mellett, kb. 250 kg TOC/t/sz.a. széntartalom esetén mintegy 300 m3/t/sz.a. gázmennyiség adódik. Laboratórium és félipari modellkísérletek alapján háztartási jelegű hulladékra 160-240 m3/t/sz.a. gázpotenciál adódott, a szélsőséges értékek 60-413 m3/t/sz.a. közöttiek voltak.
53
A gázképződés időbeli alakulása a következő összefüggéssel közelíthető: Gt = GE (1-e-k×t) Gt: a t időpontig képződött gázmnnyiség (m3/t/sz.a.) GE: a gázpotenciál, azaz az összes képződő gázmennyiség (m3/t/sz.a. k: lebomlási állandó (d-1 ill. a-1) T: idő (d ill. a) A gázképződés intenzitását és időbeli alakulását a „k” lebomlási állandóval lehet jellemezni. A k a T1/2 felezési idő alapján jellemezhető a következőképpen.
k
ln 2 T1 / 2
A felezési időnek a gázháztartás vizsgálata alapján történő meghatározása még a várható gázmennyiség meghatározásánál is bizonytalanabb, és ennek megfelelően az irodalmi adatok eléggé szórnak (in HEYER, 2003.): 2-3,5 év (EHRIG, 1986.) 2-4 év (RETTENBERGER, 1978.) 6-10 év bezárt lerakóknál (WEBER, 1990.) 1 év a könnyen lebomló, 10 év a nehezen lebomló szerves hulladékok esetén (KRAUSE, 1994.) 1 év a könnyen-, 5 év a jól-, 15 év a nehezen lebomló szerves hulladékok esetén (HOEKS, 1983.) 3.3. Állékonyságvizsgálatok A rekultiváció tervezése, az ideiglenes illetve végleges zárószigetelés megtervezése előtt meg kell győződni a depóniatest, a lerakott hulladéktest állékonyságáról, valamint vizsgálni kell, hogy a kialakított depóniaforma mellett biztosítható-e a zárószigetelő-rendszer megcsúszásmentes beépítése. Ezen utóbbi kérdés elsősorban az oldalrézsűk szigetelésénél merül fel. Az állékonyságvizsgálatoknál a geotechnikai gyakorlatban általánosan alkalmazott, bevált módszerek (BISHOP, JANBU) használhatók, az elsődleges probléba a méretezésnél használt nyírószilárdsági paraméterek minél pontosabb meghatározása. A lerakott hulladék utólagos állékonyságvizsgálata, ellenőrzése elsősorban a dombépítéssel kialakított és a lejtőnek támaszkodó depóniáknál fontos. Az állékonyságvizsgálatokhoz ismernünk kell a lerakott hulladéknak az alábbi paramétereit: térfogatsűrűség; kohézió; belső súrlódási szög. A térfogatsűrűség értéke igen tág határok között változik és függvénye a hulladék összetételének, nedvességtartalmának, a lebomlás fokának, a napi takarás vastagságának, a lerakás módjának, az alkalmazott tömörítő eszköznek, a depónia magasságának, az egyszerre lerakott
54
hulladék terítési vastagságának, a hulladék korának, stb. A 6.16. ábra az egyszerre leterített hulladékréteg vastagságának a függvényében szemlélteti az elért térfogatsűrűség értékét.
3.16. ábra A tömörítéssel elért térfogatsűrűség alakulása az egyszerre leterített rétegvastagság függvényében (TCHOBANOGLOUS et al., 1977.) Egy jól üzemelő lerakó esetében a terítési rétegvastagság kb. 0,5-0,7 m, így a tömörítés során átlagosan 500-600 kg/m3-es térfogatsűrűség érték érhető el. Nagyobb rétegvastagság esetén az elérhető tömörség értéke csökken. Nyers hulladék térfogatsűrűsége általában 150-350 kg/m3 között változik, 1 MPa talpnyomásnál kisebb tömörítőgéppel 350-550 kg/m3-es értékkel számolhatunk. Kompaktorokkal 800-1000 kg/m3, egyes speciális eljárásokkal 1000 kg/m3-nél nagyobb érték is elérhető. A lerakott hulladék sűrűsége a lerakóban értelemszerűen a mélységnek is függvénye. Minél mélyebben lévő réteget vizsgálunk, annál nagyobb a térfogatsűrűség, mivel a hulladék egyre konszolidáltabb. A 6.17. ábrán helyszíni vizsgálatokkal meghatározott térfogatsűrűség értékek láthatók, különböző korú hulladékok esetén. Mint látható átlagosan 750-800 kg/m3 térfogatsűrűség értéket mértek, és 20-30 m mélységben 1200-1300 kg/m3 volt a jellemző érték. Az állékonyságvizsgálatoknál 1000-1200 kg/m3 értékkel vehetjük figyelembe a hulladék súlyából adódó tömegerőt. A nyírószilárdsági paramétereknek talán még a térfogatsűrűség értékeknél is nagyobb a szórása. A 6.5. táblázat és a 6.18. ábra különböző eredetű és összetételű hulladékok különböző módszerekkel meghatározott kohézió és belső súrlódási szög értékeit tünteti fel. Mint látható az értékpárok igen széles tartományban fordulnak elő, s meglehetősen nehéz állást foglalni, hogy a tervezésnél, méretezésnél mely értékpárokkal dolgozzunk, hiszen az értékek jelentősen függenek a lerakás körülményeitől, a technológiától, a lerakott hulladék korától, stb.
55
3.17. ábra Helyszíni vizsgálatokkal meghatározott térfogatsűrűség értékek különböző korú hulladékok esetében (OWEIS - KHERA, 1990.)
3.18. ábra A hulladék nyírószilárdsági paraméterei irodalmi adatok, laboratóriumi és helyszíni mérések alapján (SINGH - MURPHY, 1990.)
56
3.5. táblázat Különböző hulladékokra jellemző nyírószilárdsági paraméterek irodalmi adatok alapján (JESSBERGER, 1990) Nyírószilárdsági paraméterek Súrlódási szög ( ;fok)
Kohézió (c;kPa)
Térfogatsűrűség (t/m3)
Peremfeltételek
Szerző
30-40
0
0,8-1,2
Megbecsült összetétel: háztartási hulladék (beleértve salak, hamu, gumiabroncs stb.)
Cassina (1979.)
30-35
10-20
0,3-0,7
30
-
-
kb. 30 éves hulladék meghatározás: direkt nyírás
15-17
10
0,7-1,1
38
7
1,0-1,2
visszaszámolással meghatározott paraméterek háztartási hulladék
26,5 26 42
28 28 7
0,8-1,1 0,9-1,2 0,9-1,2
25-35
0,7-1,1
24
0 (1-20) 23
38 19
16 24
-
17,5
7,5
1,0
33 32
30 20
0,9-1,3 1,3-1,6
32-38
5-15
1,2-1,6
30-35
0-10
1,2-1,4
38-40 17-23 30 25 20-25 25 17,5 30-40 25-32
30-50 0-10 20 0 0 5 5 0-10 -
0,4-1,0 0,8-1,2 1,0(1,3) 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0-1,6 1,5-1,8
friss hulladék csurgalékvízzel friss hulladék szennyvíziszappal szemét-szennyvíziszap 9 hónappal a lerakás után települési hulladékösszlet (tapasztalatok alapján) aprított települési hulladék (papír, műanyag) idős hulladék kutatás és irodalom alapján (konyhai hulladék) lerakó szennyvíziszappal
-
kb. 40 éves települési hulladék kommunális jellegű ipari hulladék terepi- és labormérések és rézsűállékonysági számítások alapján települési hulladék települési és ipari hulladék friss háztartási hulladék idősebb háztartási hulladék települési hulladék (friss) idősebb települési hulladék előkezelt települési hulladék települési és ipari hulladék hulladék szennyvíziszappal építési törmelék szennyezett talaj
57
Gondolla et al., (1979.) Rettenberger et al., (1980.) Spillmann (1980.) Gay et al., (1978.) Gay et al., (1981.)
Müller (1981.) Landva et al., (1984.)
Salomo (1985.) Henke (1985.) Schuhmann (1989.)
Turczynski (1990.) Drescher (1990.) Pregl (1988.) Turczynski (1990.)
MANASSERO és szerzőtársai (1996) abból a több kutató által is javasolt megközelítésből indultak ki, hogy a laboratóriumi és helyszíni mérésekből nyert, valamint meglévő lerakók állékonyságvizsgálati adataiból visszaszámított nyírószilárdsági paraméterek feldolgozását célszerű az átlagos normálfeszültség és a mobilizált nyírószilárdság figyelembevételével elvégezni. Számos mérés és esettanulmány eredményét foglalták össze a 6.19. ábrán. 300 mm átmérőjű triaxiális vizsgálatok alapján. KÖNIG-JESSBERGER (1997.) arra a következtetésre jutott, hogy a kommunális hulladékok általában nem jellemezhetők egyetlen c; értékpárral, a nyírószilárdsági paraméterek értéke nagymértékben függ a deformáció mértékétől, azaz a nyírószilárdság mobilizációjától. A fent leírtakból megállapítható, hogy az állékonyságvizsgálatoknál figyelembe vett nyírószilárdsági paraméterek erősen becsült értékek, mivel konkrét vizsgálatok elvégzésére ritkán nyílik lehetőség. MANASSERO és szerzőtársai a 6.19. ábrán feltüntetett adatok szakaszos kiegyenlítése alapján a tervezésnél a várható átlagos normálfeszültség ( v) függvényében javasolja a nyírószilárdsági paraméterek megválasztását, az alábbiak szerint: nagyon kis normálfeszültségek esetén (0< v<20 kPa): c=20 kPa; =0° kis-közepes normálfeszültségek esetén (20< v<60 kPa): c=0 kPa; =38° nagyobb normálfeszültségeknél (60< v): c 20 kPa; =30° Az osztrák gyakorlat általában c = 5 kPa; = 25° értékkel számol. Ezzel az értékpárral számolva pl. a hódmezővásárhelyi kommunálishulladék-lerakónál (30 m magasság, 1:2 oldalhajlás, 10 m-ként egy-egy 3 m széles padkával) a minimális biztonsági tényező 1,41; c = 20 kPa és = 20° esetén 1,57 értékre adódott (SZABÓ, 1994.). Az osztrák gyakorlattal összhangban van SANCHEZ-ALCITURRI és szerzőtársainak (1993.) javaslata, amely a helyszíni és laboratóriumi vizsgálatokkal egyaránt megerősített értékpárok figyelembevételét javasolja a 6.20. ábra szerint.
58
Jelmagyarázat: Del Greco és Oggeri (1994) Gabr és Valero (1995) Landva és Clark (1990)
200
Richardson és Reynolds (1991)
180
Van Impe (1993) Pagotto és Rimoldi (1987)
Nyírófeszültség (kPa)
160
Wahlam és szerzőtársai (1995)
140
Működő lerakók Lopez Canyon
120
Babilon
100
A méretezéshez javasolt nyírószilárdsági paraméterek
80 60 40 20 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
Normálfeszültség (kPa)
3.19. ábra Kommunális hulladékok nyírószilárdsági vizsgálatainak összefoglaló eredményei (MANASSERO et al., 1996.) 80
70
Kohézió (kPa)
60
50
A tervezéshez javasolt tartomány
40 In situ vizsgálatok tartománya
30
20
Laboratóriumi vizsgálatok tartománya
10
0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Belső súrlódási szög (fok)
3.20. ábra A kommunális hulladékok nyírószilárdsági paramétereinek a tervezéshez javasolt értékei (SANCHEZ-ALCITTURI et al., 1993.) 59
Az állékonyság-vizsgálat a depóniatestre elvégezhető valamely hagyományos módszerrel, bár azok eredetileg az alapvetően más viselkedésű talajokra készültek, azonban a számításoknak a hulladékjellemzők értékének becsléséből adódóan oly nagy a bizonytalansága, hogy ez a közelítés megengedhető, de a számítások eredményét kellő kritikával kell fogadnunk. A hulladéklerakókkal kapcsolatos állékonysági vizsgálatok sajátos problémakörét képviselik azok az esetek, amikor a mozgás a műszaki védelem elemei (geomembrán, geotextília v. geonet) és a hulladék vagy a fedőréteg (védőréteg) között következik be. Az állékonyságvizsgálatoknál azt a tönkremeneteli felületet kell vizsgálni, ill. megkeresni, amely mentén a legkisebb a megcsúszással szembeni biztonság. A vizsgálatoknak számos variációja lehet, amelyek közül a legjellemzőbbek: a) az oldalfalszigetelés és a fedőréteg (védő- vagy szivárgóréteg) közötti megcsúszás lehetősége; b) a depóniát lezáró műanyag fólia és a fölötte lévő védőréteg (geotextília) közötti megcsúszás lehetősége; Az a) és b) pontban azonos a problémával van dolgunk, csak a vizsgálandó hely és a paraméterek (pl. fedőréteg vastagság) különböznek. Ahhoz, hogy a vizsgálatokat el tudjuk végezni, szükségünk van az egymáson elmozduló rétegek, elemek közötti súrlódási szög ismeretére. Amikor a megcsúszást két talajréteg (pl. agyag szigetelőréteg – szivárgó réteg, szivárgó réteg – rekultiválciós réteg között vizsgáljuk, viszonylag egyszerűbb a dolgunk, mert ekkor kiindulhatunk a mozgásban rész vevő talajok nyírószilárdsági paraméter értékeiből, amit hagyományos talajmechanikai laborvizsgálati módszerekkel meg tudunk határozni. Nehezebb probléma a talaj és a geoszintetikus anyagok közötti súrlódási szög meghatározása. A vizsgálatuk ugyan a hagyományos módszerekkel történik, azonban figyelembe kell venni, hogy a mobilizált nyírószilárdság értéke függ az elmozdulás nagyságától, és itt a geotechnikai gyakorlatban megszokottól lényegesen nagyobb elmozdulásokról van szó. A 6.21. ábra MARTIN és szerzőtársai (1984) direkt nyíródobozzal végzett vizsgálatainak eredményeit szemléltetik. A talaj-geomembrán, geotextília-geomembrán között mért súrlódási szög értékeket a 6.6. táblázatban találjuk. Mint látjuk, az EPDM membránok súrlódási szöge kedvező és minden esetben nagyobb, mint hasonló körülmények között a HDPE membránokkal mért érték.
60
16
Nyírófeszültség [kN/m2]
PVC (R) CSPE
12
EPDM 8 HDPE 4
0 0
20
40
Normálfeszültség [kN/m2]
60
3.21. ábra A homok-geomembrán nyíróvizsgálatok eredményei „a tönkremeneteli határgörbék” (Eredményeket lásd a 6.6. táblázat, Homok, φ=30° oszlopban) (MARTIN et al., 1984.)
61
3.6. táblázat A talaj/geomembrán/geotextília közötti súrlódási szög mért értékei (MARTIN et. al., 1984.) a.) Talaj-geomembrán Talaj Geomembrán típus
Homok
Homok
= 30
= 28
Iszapos homok = 26
EPDM
24
20
24
PVC, érdesített PVC, sima
27 25
CSPE
25
21
23
HDPE
18
18
17
CSPE
HDPE
25 21
b.) Geomembrán-geotextília Geotextília típus
Geomembrán típus EPDM
PVC érdesítet t
sima
Nem szövött, rel. nagy pórusok
23
23
21
15
8
Nem szövött, rel. kis pórusok
18
20
18
21
11
Szövött, rel. nagy pórusok
17
11
10
9
6
Szövött, rel. kis pórusok
21 28 24 13 10 Az oldalfalak állékonyság-vizsgálatánál az állékonysági biztonság (F) a következő általános összefüggéssel fejezhető ki
F
rendelkezé sre álló nyílószilá rdság nyírófeszü ltség a csúszólapo n
Erősítés nélküli, egyenletes vastagságú fedőréteg (6.22. ábra) esetén egy L hosszúságú, T magasságú cella esetében a biztonsági tényező (F) várható értéke:
F
c.L tan S
(6.10.)
ahol: N: a normálerő nagysága a tönkremeneteli /vizsgált felületen S: a nyíróerő nagysága a tönkremeneteli/vizsgált felületen L: a vizsgált szakasz/cella hossza C: a kohézió : a talaj belső súrlódási szöge
62
3.22. ábra A depónia oldalsó lezárásának állékonyságvizsgálata A 6.10. kifejezésben: S = W×sin N = W×cos W = ×g×L×T ahol W: a vizsgált cella súlya T: a takaróréteg vastagsága : a takaróréteg átlagos térfogatsűrűsége : a lejtőhajlás A fentiek alapján a biztonsági tényezőre a 6.11. kifejezés adódik:
F
c gT sin
tan tan
(6.11.)
Abban az esetben, ha a tönkremenetelt nem két talajréteg, hanem pl. a geomembrán - talaj, vagy geomembrán - geotextília között vizsgáljuk, akkor a fenti összefüggésben: a c kohézió helyébe a két vizsgált elem közötti adhézió értékét-, a helyébe a két elem közötti súrlódási szög (δ) értékét kell helyettesíteni. Sok esetben a zárószigetelés egyes elemeinél megvan az esélye annak, hogy egymáson megcsúsznak, ami ellen valamilyen erősítéssel (pl. georács) tudunk védekezni. A 6.23. ábra szemlélteti a lejtőiránnyal párhuzamosan, a teljes felületen erősítő elemmel épített záró-szigetelőréteget.
63
3.23. ábra A lejtőiránnyal párhuzamosan erősített zárószigetelés állékonyságvizsgálata Ebben az esetben az S nyíróerő értelemszerűen kisebb lesz, mert annak egy részét felveszi a beépített erősítő elem (pl. a georács), azaz:
S W sin
tpL
(6.12.)
ahol tp: a lejtővel párhuzamos ébredő húzófeszültség Ha a geoszintetikus erősítés párhuzamos a lejtővel, akkor a húzófeszültség a megengedhető húzóerő (Tm) függvénye lesz, azaz: tp
Tm L
A 6.10. egyenlet alapján a lejtővel párhuzamos erősítés esetén a várható biztonsági tényező (F) értéke:
Fp
c tan g T sin tan tp 1 g sin
(6.13)
A meredek rézsűvel épített visszamaradó hulladéktömbnél sok esetben a lejtővel párhuzamosan elhelyezett erősítés is kevés lehet az állékonyság biztosításához, és ezért
64
számításba jöhet a vízszintesen elhelyezett geoszintetikus erősítés alkalmazása, akár a teljes hosszban, akár támasztó töltés formájában, vagy egy közbenső padka beiktatásával. A 6.24. ábra a vízszintesen erősített takaróréteg modelljét szemlélteti.
3.24. ábra A vízszintesen erősített zárószigetelés állékonyságvizsgálata Ebben az esetben az átlagos húzófeszültséget a megengedhető húzóerőből a következőképpen számíthatjuk: th
Tm t
ahol Tm : a megengedhető húzóerő t : az erősítések egymástól való távolsága Ebben az esetben a nyíró (lejtő irányú) és normálerők a következőképpen számolhatók:
S
W sin
N
w cos
t h sin cos
t h L sin 2
A 6.10. egyenletbe behelyettesítve a biztonsági tényezőre azt kapjuk, hogy:
Fh
c g T sin 1
th tan sin tan g T th cos g T
tan
(6.10.)
A 6.14. összefüggéssel kapott biztonsági tényező a valós értéknél kisebb lesz, mert a számításnál nem vettük figyelembe a geoszintetikus erősítés ágyazásából adódó ún. kihúzási („pull out”) ellenállást, ami így a biztonság javára történő elhanyagolást jelent.
65
Ha az oldalfalon a geomembrán fölötti fedőréteg vastagsága változó, a méretezést a teljes oldalfalon működő erők alapján kell elvégezni, ami az ABC tömb, az ún. semleges blokk egyensúlyának a meghatározásával történhet (6.25 ábra). Ha a fölötte lévő földtömeget aktív éknek nevezzük, akkor különböző biztonsági tényező érték választásával, azaz változtatásával meghatározzuk a Ga súlyerő, a Qa támasztóerő és az Eab földnyomás vektorháromszögét. Ugyanúgy meghatározzuk a semleges tömbre vonatkozó Gs; Eaj és Qs erőkből szerkesztett vektorháromszöget. A Qs irányát itt is választott biztonsági tényezők mellett, különböző értékek alapján határozzuk meg. A tényleges biztonsági tényezőt akkor kapjuk, ha a földék BC falára ható Eab földnyomás megegyezik az Eaj értékével. A szerkesztésnél a földnyomást jó közelítéssel az altalajjal párhuzamosnak tekinthetjük.
3.25. ábra A hulladéklerakó oldalfalán a változó vastagságú fedőrétegek geomembránon való megcsúszásának a vizsgálata
66
3.4. A depónia vízháztartása A lerakó rekultivációjának tervezésénél, különösen az utógondozási fázis meghatározásánál alapvető fontossággal bír, hogy minél pontosabban tudjuk meghatározni a lezárt lerakó vízháztartását. Ennek segítségével meg tudjuk határozni a depóniába zárószigetelőrendszeren (ideiglenes/végleges) bejutó csapadékmennyiséget; összehasonlíthatunk alternatív zárószigetelési rendszereket; becsléseket végezhetünk az esetlegesen szükséges mesterséges vízpótlás mennyiségére, amennyiben a hulladék lebomlási folyamatát szabályozni szeretnénk és ezzel az utógondozási időt optimalizálni szeretnénk; hasznos információkat nyerhetünk a rekultiváció során a pótlólagosan megépítendő műszaki védelem mértékének meghatározásához. A hulladéklerakók vízháztartását a módosított vízháztartási egyenlettel írhatjuk le (6.26. ábra):
3.26.ábra A hulladéklerakó vízháztartása Cs - P - E - L - R ± K - VCS + Vb + Vk = 0 ahol: Cs: P: E: L: R: K: VCS: Vb: Vk:
a csapadék, a párolgás, az evaportranszspiráció, a felszíni lefolyás, a tározás (kötött vízként), a késleltetés (rövidebb ideig a kapillárisokban raktározott víz), a csurgalékvízlefolyás az altalaj felé, a biokémiai folyamatok során képződött/felhasznált víz és a konszolidáció hatására keletkezett víz.
67
A módszernél feltételezzük, hogy alulról és felülről külső hozzáfolyás nincs, a csurgalékvíz a lerakóból csak a szivárgórendszeren keresztül kerülhet ki és nincs vízkilépés a rézsű felületén. A depónia vízháztartásának több, egymástól független összetevője lehet: a csapadék és az aktuális párolgás különbsége; a hulladékban mikrobiológiai folyamatok hatására bekövetkező vízképződés, ill. vízfelhasználás; a hulladék konszolidációja során keletkező vízmennyiség; a hulladékban tározódni képes vízmennyiség. Ezeknek az összessége adja a csurgalékvíz intenzitást (e). Figyelembe kell venni a még az üzemelő nyitott, és a rekultivált, lezárt hulladéklerakó eltérő csurgalékvízképződési körülményeit is. A rekultiváció után szerepet kap a növényzet párolgása, a talaj tározó hatása, esetenként a fedőréteg drénezéséből származó elfolyás. A vízháztartás vizsgálatánál az üzemi állapot szerint három esetet kell megkülönböztetni, illetve külön-külön vizsgálni (v.ö. 6.27. ábrával ): Üzemeltetés kezdete - csekély hulladékborítottság Kevés vagy egyáltalán nem létező hulladékmennyiség esetén a csapadék gyakorlatilag közvetlenül a telítetlen szivárgórétegbe kerül. A település éghajlati adataiból a szokásos talajvízháztartási módszerrel kell dolgozni. Üzemeltetés - nyílt hulladékfelszín Az előbb említett négy komponens figyelembevételével kell számolni. Üzemeltetés vége - rekultivált állapot A víz tározására képes hulladékmátrix a még folyamatban levő konszolidáció hatására leadja a tárolt vizének egy részét, a biokémiai folyamatok során bekövetkező vízképződés, ill. fogyasztás is fennállhat még, de az ekkor keletkezett csurgalékvíz sokkal kevesebb mint az üzemeltetés során. A számítás további szempontjai: a hulladékanyag nagyon heterogén, ezért a szükséges paraméterek is rendkívül változatosak (áteresztőképesség, víztározó-képesség, szemcsenagyság, stb); az inhomogenitások következtében különböző szivárgási utak jönnek létre; mikrobiológiai folyamatok során gázok is felszabadulhatnak, ha eltávozásuk akadályozott, gázpárna keletkezhet a hulladék fölött; a lerakó vékony horizontális rétegekből épül fel, a vertikális irányú áteresztőképessége ezért kisebb, mint a horizontális; a csurgalékvízmennyiség nem határozható meg közvetlenül, hanem közelítő eljárásokkal, mert csak a dréncsövekbe bejutó vízmennyiség és a csapadék mérhető közvetlenül.
68
3.27. ábra A keletkező csurgalékvíz mennyisége egy rendezett kommunálishulladék lerakón (Pennsylvania állam, USA) Az átlagos csapadék 1000 mm/év (MANASSERO, 2000.) A vízháztartási egyenlet egyes elemeinek vizsgálata A csapadék Magyarországon az évi átlagos csapadékmennyiség 550-900 mm közötti érték, az aktuális érték az adott terület földrajzi helyzete alapján meghatározható.
A felszíni lefolyás A felszíni lefolyás értéke függ a felület esésétől és a kialakításától. Rekultivált lerakóknál emellett még jelentős szerepet játszik a talajminőség és a növényzet. Evapotranszspiráció és a klimatikus viszonyokból adódó csurgalékvíz mennyiség Lezárt és rekultivált depóniáknál BRECHTEL (1984) a párolgásra a következő értékeket találta mértékadónak (in HEYER, 2003.) a csapadék 20-40 %-a lezárt, de növényzettel nem fedett lerakóknál; max. 90%-ig cserjével, bokorral, fűvel telepített felületek esetében. EHRIG (1989) a lejtőviszonyoktól és növényzettől függően 30-70 %-ra teszi a párolgás értéket. A tározódás és késleltetés A depóniatestben rendelkezésre álló tározódási kapacitás nagymértékben függ a beépítési víztartalomtól, a beszivárgó csapadékvíz-mennyiségtől, a hulladék tömörségétől. A tározódás maximális értéke jelentősen függ a hulladék stabilizálódási fokától, a hulladéklebomlás fázisától is.
69
A maximális érték a labor és helyszíni mérések alapján 37-53 % közötti a hulladék nedves tömegére vonatkoztatva. Biokémiai folyamatok vízmérlege A biológiailag lebomló szerves hulladékok anaerob körülmények melletti lebomlása vízfelhasználással jár. A nyitott depóniafelület melletti kismértékű aerob lebomlás vízképződéssel jár, azonban annak a mennyisége elhanyagolhatóan kicsi a párolgáshoz viszonyítva. Az anaerob lebomlás vízfelhasználásánál kiindulhatunk abból, hogy 1 mólnyi C lebontása elméletileg 0,233 mol víz felhasználással jár, ami megfelel 0,35 kg víz/kgC értéknek. Átszámítva, normál körülmények között 1 m3 depóniagáz képződéséhez 0,187 kg vízre van szükség. EHRIG vizsgálatai szerint az anaerob lebomlási folyamatok egy 10-20 méter magas depóniával évente 3,5-14 mm/év vízfelhasználást jelentenek. A hulladék konszolidációja során keletkező víz Számottevő konszolidációs többletvízre elsősorban az iszaptározóknál lehet számítani. A lerakott hulladék hidraulikai jellemzői A hulladék áteresztőképessége több tényező függvénye, amelyek a következők: a hulladék fajtája, a hulladék feldolgozás, kezelés módja, a lebomlás fázisa, beépítési és települési tömörség, a hulladék vastagsága, a hulladék telítettsége, a depóniagáz képződés. Különböző korú és kezelésű (friss háztartási hulladék, 20 éve lerakott hulladék, aprított hulladék) hulladékok laboratóriumi körülmények között meghatározott szivárgási tényező értékekeit tüntet fel a 6.7. táblázat (HEYER, 2003) és a 6.28. ábra. 3.7. táblázat Hulladékok jellemző szivárgási tényező értékei (HEYER, 2003.) Függőleges terhelés (kPa)
Modellezett települési vastagság (m)
Nedves
Száraz
0-100
0-10
0,7-1,15
0,25-0,7
5x10-3 -10-5
100-200
10-20
0,8-1,25
0,35-0,8
10-4 - 10-6
320
34
0,9-1,3
0,5-0,9
10-6 – 10-7
600
63
1,2-1,4
0,6-0,95
10-7 – 10-9
térfogatsűrűség (t/m3)
70
Szivárgási tényező (m/s)
1.00E-002
Jelmagyarázat 25 éve lerakott hulladék Nyers, friss hulladék Aprított (max. 150 mm), friss hulladék Friss, szelektált, kezelt hulladék
Átlagos szivárgási tényező [m/s]
1.00E-003
1.00E-004
1.00E-005
1.00E-006
1.00E-007
1.00E-008
1.00E-009
0
100
1.00E-002
300
400
500
600
Jelmagyarázat 25 éve lerakott hulladék Nyers, friss hulladék Aprított (max. 150 mm), friss hulladék Friss, szelektált, kezelt hulladék
1.00E-003
Átlagos szivárgási tényező [m/s]
200
Átlagos alkalmazott nyomás [kPa]
1.00E-004
1.00E-005
1.00E-006
1.00E-007
1.00E-008
1.00E-009
0.2
0.4
0.6
0.8
Száraz térfogatsűrűség [t/m3]
1
3.28. ábra Különböző hulladékok laboratóriumban mért szivárgási tényező értékei (POVRIE, W – BEAVEN, R.P. – HUDSON, A.P., 2005.) A csurgalékvíz mennyisége Hazai mérési adatokkal sajnos nem rendelkezünk, mert nem volt olyan korszerű, rendezett lerakó, amelynél a képződött csurgalékvíz mennyisége egzakt módon mérhető lett volna, az új modern lerakóknál pedig még nem rendelkezünk elegendő adattal. A csurgalékvíz meghatározásánál mindenképpen külön kell kezelni az üzemelő, még le nem zárt és a már rekultivált lerakókat. A keletkező csurgalékvízmennyiség nyilvánvalóan függvénye a hulladékelhelyezési technológiának, valamint a tömörítésnek. A lánctalpas dózerekkel történő beépítésnél csak csekély mértékű tömörítés érhető el, szemben a korszerű kompaktorokkal.
71
EHRIG (1980.) javaslata szerint nyitott, még nem rekultivált lerakóknál a csurgalékvíz mennyiségének a becsléséhez az 6.8. táblázat irányértékeit használhatjuk az éves csapadékösszeg (CS) függvényében. 3.8. táblázat Tömörítő-
A csurgalékvízmennyiség, ha CS = 700 mm
eszköz
CS %-a
mm/év
mm/ha·d
l/s·ha
Lánctalpas (LAGA, 1984.)
40
280
7,67
0,089
Lánctalpas (EHRIG, 1980.)
31,3 – 58,2
kompaktor
25
175
4,79
0,055
Kompaktor (EHRIG,1980.)
15,1 – 22,0
KRAUSE (1994) és RAMKE (1991) számos német depónia mérési adatait felhasználva a 6.9. táblázat szerinti adatokat javasolja a csurgalékvíz várható mennyiségének a meghatározására. 3.9. táblázat Csurgalékvíz intenzitás (mm/d) Előfordulási valószínűség (%)
Telítetlen hulladék
Telített hulladék
Túltelített hulladék*
1
Üzemelő lerakók (KRAUSE, 1994.) 2,12
0,56
3,80-8,19
7,77-18,92
2,5
1,62
-
-
-
5,0
1,27
0,54
2,19-3,20
6,47-13,46
10,0
0,97
0,52
1,44-2,10
5,21-10,71
33,0
0,52
0,41
0,94-1,08
1,60-5,77
RAMKE (1991.)
50,0 0,27 0,66-0,89 1,06-4,82 * Megj.: a túltelített hulladékoknál az adatok az intenzív csurgalékvíz visszapermetezésre vonatkoznak, ami a hazai lerakóknál a leginkább jellemző Hazai csapadékadatok feldolgozása, és néhány hiányos adatsorral rendelkező lerakó csurgalékvíz mennyiségi adatai alapján, Magyarországon reális értéknek tűnik a csapadékmennyiség 40 %-ában megadni a várható csurgalékvíz mértékadó mennyiségét (KISS G., 1997.). Lezárt lerakóknál a várható csurgalékvízmennyiség a korábban felsorolt paramétereken túl a zárószigetelés módjának is a függvénye. KRÜMPELBECK (2000) vizsgálatai alapján lezárt lerakóknál a takarás/lezárás módjának a függvényében a 6.10. táblázat szerinti átlagértékekkel számolhatunk.
72
3.10. táblázat A csurgalékvíz várható mennyisége lezárt lerakóknál (KRÜMPELBECK, 2000) A takarás, lezárás módja
A vizsgált lerakók száma
Csurgalékvíz intenzitás a csapadék %-ban
Kis vastagságú talajtakarás
22
25-60
Nagy vastagságú talajtakarás
29
15-40
Agyag szigetelőréteg
17
10-40
Geomembrán 8 néhány % Bentonitszőnyeg A különböző lezárási módok mellett várható csurgalékvíz-intenzitást tünteti fel a 6.29. ábra, egy alföldi fúrási iszaptározóAesetében. vízháztartási vizsgálatok átlagos eredményei az iszap szivárgási tényezőjének függvényében (a) Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség [mm/év]
150.00 140.00 130.00 120.00 110.00 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 5×10-8
1×10-8
5×10-9
1×10-9
"A" eset, nincs lezárás, a jelenlegi rendezetlen állapot "B" eset, nincs lezárás, füvesítve "C" eset, a nem veszélyes hulladékok felső szigetelőrendszere "D" eset, a veszélyes hulladékok felső szigetelőrendszere "E" eset, alternatív lezárási lehetőség bentonitszőnyeggel
5×10-10
1×10-10
5×10-11
1×10-11
Az iszap szivárgási tényezője k [m/s]
3.29. ábra Egy alföldi fúrási iszaptározónál a csurgalékvíz várható intenzitása különböző lezárási módok esetében A vízháztartási vizsgálatok módszerei A vízháztartási vizsgálatot végezhetjük a hagyományos kézi módszerrel a korábban már említett módosított vízháztartási egyenlet alapján, vagy számítógépes szoftver segítségével. A számítógépes módszer előnye, hogy lényegesen kisebb időlépcső alkalmazható, az egyes összetevők számításához bonyolultabb, összetettebb algoritmusokat is használhat, valamint több alapadatot vesz figyelembe, mint a hagyományos számítási módszer. A vízháztartási vizsgálatok elvégzéséhez különféle számítógépes szoftverek állnak rendelkezésünkre, ezek közül a legismertebbek a P. Schroeder által kifejlesztett HELP (Hydraulic Evaluation of Landfill Performance) modell (U.S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station) az U.S. EPA támogatásával, melynek 1998-ban a Hamburgi
73
Egyetemen kifejlesztették a német változatát (Berger, 1998.), a BOHWAALD (Dunger, TU Freiberg), valamint az M&S (M&S Umweltprojekt GmbH). A gyakorlatban a fentiek közül a leginkább elterjedt a HELP szoftver alkalmazása. A HELP modell alkalmazása vízháztartási vizsgálatoknál A vízháztartás számításának a világon általánosan bevált és elterjedt módja a Visual HELP hidrológiai modellező szoftver alkalmazása, amely numerikus megoldások segítségével vizsgálja a hulladéklerakókon bekövetkező felszíni és felszín alatti vízháztartási folyamatokat. A HELP lehetővé teszi a hulladéklerakók hidrológiai folyamatainak az előrejelzését, a tervezés hatékonyságának a vizsgálatát, a csurgalékvíz mennyiségének a becslését. A kétdimenziós hidrológiai modell meteorológiai, talaj, valamint tervezési alapadatok felhasználásával számítja a felszíni víztározásnak, a hóolvadásnak, a felszíni lefolyásnak, a beszivárgásnak, a növényzetnek, a talajok víztározásának, a szivárgó rétegek vízelvezetésének, a csurgalékvíz-visszaforgatásnak, a szigetelőrétegeken keresztül való szivárgásnak a hatását a lerakó vízháztartására. Az alapadatok meghatározását segíti a szoftver meteorológiai adatbázisa (7000 meteorológiai állomás adataival), valamint egy talaj, hulladék és geomembrán adatbázis (42 anyag paramétereivel). A szoftver fontosabb alkalmazási lehetőségei hulladéklerakók esetén: Több lerakó profil szimulációja a legmegfelelőbb terv kiválasztása érdekében; Csurgalékvíz felgyülemlés, vagy szivárgási problémák kiértékelése meglévő lerakóknál; Szigetelő rendszerek hatásfokának értékelése a csurgalékvíz felgyülemlés csökkentése érdekében; Csurgalékvíz gyűjtőrendszerek tervezése és optimalizálása. Az alapvetően egydimenziós (egyes elemeiben kvázi kétdimenziós) hidrológiai modell a következő alapadatokat használja fel: Meteorológiai adatok (csapadék, napsugárzás, hőmérséklet). Tervezési adatok (szigetelők, szivárgó- és lefolyó vízgyűjtő rendszerek, a felszín lejtése). Talaj-jellemzők (hézagtérfogat, szántóföldi kapacitás, hervadáspont, szivárgási tényező, kezdeti víztartalom). A vízháztartási egyenlet egyes elemeinek meghatározása A vízháztartási vizsgálatok során az egyik legfontosabb tényező az ún. input adatok meghatározása. A bemenő adatok egy része konkrét méréseken kell, hogy alapuljon, bizonyos adatoknál azonban általában az illető anyagra jellemző átlagértékkel számolunk, vagy szakirodalmi adatokra támaszkodunk. A 6.30. ábra a vízháztartási vizsgálat egyes összetevőinek és a lerakó alapadatainak bonyolult kapcsolatát, és a megmérendő vagy meghatározandó paramétereket foglalja össze.
74
3.30. ábra A vízháztartás egyes összetevőinek és a lerakó alapadatainak összefüggése (MÄRTNER – ZEUNER, 2002.)
75
Az ábrán látható jelölések a következők: Cs: csapadék E: evapotranszspiráció L: felszíni lefolyás IR: a rekultivációs rétegbe beszivárgó vízmennyiség RR: a rekultivációs rétegben tározott vízmennyiség VR: a rekultivációs rétegen átszivárgó vízmennyiség Vda és Vdf: a drénrétegekből (alsó és felső szigetelő rendszer) kivezetett vízmennyiség Isza és Iszf: a szigetelő rétegekbe (alsó és felső szigetelő rendszer) beszivárgó vízmennyiség Rsza és Rszf: a szigetelő rétegekben (alsó és felső szigetelő rendszer) tározott vízmennyiség Vsz: a szigetelő rétegen (felső szigetelő rendszer) átszivárgó vízmennyiség Rh : a hulladékban tározott vízmennyiség : a víztartalom változása biokémiai átalakulási folyamatok révén b O: oldalsó hozzáfolyás a hulladékba Vh: a hulladékon átszivárgó vízmennyiség Vcs: az altalajba beszivárgó vízmennyiség (csurgalékvíz) A fenti összetevők közül a csapadék a vízháztartási számítások mértékadó komponense. Mennyisége függ a lerakó földrajzi elhelyezkedésétől, éghajlatától. Az evapotranszspiráció mértéke szintén az éghajlat, valamint a lerakó felszínére telepített növényzet minőségének, míg a felszíni lefolyás leginkább a felszín lejtőszögének a függvénye, ezeket a kérdéseket a korábbiakban tárgyaltuk. A többi összetevő az egyes rétegek szivárgási tényezőjétől, valamint víztározási képességétől függ, azaz a vízháztartási számítások során fontos szerepet kapnak az egyes talaj-jellemzők. Az egyes rétegekben való víztározás számításánál fontos paraméterek a talaj szivárgási tényezője, hézagtényezője, valamint a hervadáspont és a szántóföldi vagy természetes kapacitás. A gyakorlatban az egyes talajok szivárgási tényezője mind laboratóriumi, mind helyszíni mérésekkel meghatározott, valamint rendelkezésre állnak megfelelő szakirodalmi adatok is. Hervadáspont a talajnak az a nedvességtartalma, amely 1,5×106 Pa szívóerőnek képes ellenállni (ez az a szívóerő amit a növényi gyökerek még általában ki tudnak fejteni). Hasonló meghatározással a szántóföldi vagy természetes kapacitás az 1,5×104-3×104 Pa-nál nagyobb erővel megkötött víz mennyiségét jelenti. A hervadáspont és a szántóföldi kapacitás értéke a talaj típusától, a fektetési vastagságtól és a tömörségtől függ, 2-40 térfogat % között változik. A fenti talaj-jellemzők meghatározásához nyújthatnak segítséget a következő német előírások: szivárgási tényező: DIN 18130, 1. rész; hézagtényező: DIN 18125, 1. rész, DIN 18124; hervadáspont és a szántóföldi kapacitás: DIN 19683, 5. rész. A hervadáspont és a szántóföldi kapacitás meghatározása hulladéklerakóknál problematikus és a gyakorlati számításoknál a legegyszerűbb a szoftver adatbázisának talajtípusai közül az
76
általunk alkalmazotthoz leginkább hasonló talaj adataival számolni, azaz a paramétereket megbecsülni. A HELP modell alkalmazásáról részletesebb ismertetés található az általunk korábban, a veszélyeshulladék-lerakók létesítéséhez készített tervezési útmutatóban, amely a KvVM honlapján megtalálható.
77
4.
LERAKÓ FELÜLVIZSGÁLATA
4.1. A rekultiváció megkezdése előtt elvégzendő vizsgálatok A rekultiváció feladatainak, műszaki megoldásainak meghatározása előtt mindenképpen szükség van a lerakó és környezete felmérésére, felülvizsgálatára. Különösen fontos ez a munkafázis a régi, műszaki védelelemmel egyáltalán nem rendelkező lerakók esetében. A lerakó felmérésénél a vizsgálandó paraméterek többségét tulajdonképpen meghatározza a 20/2006 (IV.5.) Korm. rendelet, ha figyelembe vesszük a rendeletnek a lerakó létesítésére, kialakítására vonatkozó követelményrendszerét (lásd a rendelet 3.§-ában leírtakat). Ahhoz, hogy a lerakó veszélyeztető potenciálját, környezeti kockázatát meg tudjuk határozni minimálisan szükségünk, van az alábbi adatokra: Az üzemi viszonyokra vonatkozó adatok: az üzemeltetés kezdete, az üzemeltetés vége, a lerakott hulladék fajtája, összetétele, az éves lerakás mennyisége, a lerakó által használt terület, a depónia mélysége (medencés lerakás esetén), a depónia magassága, a lerakott hulladék átlagos vastagsága, műszaki kiépítettség, gépek, a tömörítés, beépítés módja, rendezettség. A műszaki kialakításra vonatkozó adatok: az aljzatszigetelő rendszer felépítése, lezárás, zárószigetelés kialakítása, ideiglenes, napi takarás, a csapadékvíz elvezetés, a csurgalékvízgyűjtő rendszer kialakítása, a csurgalékvíz kezelése, depóniagáz gyűjtés, hasznosítás. A természeti adottságokra vonatkozó adatok: talajrétegződés, földtani, hidrogeológiai viszonyok, az altalaj vízzárósága, szivárgási tényezője, talajvíz terepszint alatti mélysége, vízbázistól, potenciális vízbázistól ill. annak kijelölt, vagy kijelölés alatt álló védőidomától való távolság, az esetlegesen meglévő hidrogeológiai „A” ill. „B” védőterület távolsága/viszonya a lerakótól/lerakóhoz, legközelebbi felszíni víz távolsága, belvíz-, árvíz-veszélyeztetettség (18/2003. (XII.9.)KvVM-BM egy. rend), a terület szennyeződésérzékenységi kategóriája (219/2004(VII. 21.) Korm. rendelet), természetvédelmi területektől való távolság, 78
lakóterülettől, beépített területtől való távolság. A fentieken túl, amennyiben a lerakó nem rendelkezik monitoring rendszerrel, úgy a talajra és a talajvízre gyakorolt hatást is meg kell vizsgálni, amihez további feltárások telepítése szükséges. A talajmechanikai feltáró fúrásokkal mindenképpen a talajvíz szintjéig kell lemenni, de legalább a 10-15 méter mélységet el kell érni, a földtani, hidrogeológiai adottságoktól függően. Mintákat kell venni mind a talajból, mind a talajvízből és azokat a hulladéklerakó jellegéből adódó releváns paraméterekre meg kell elemezni, annak az eldöntése érdekében, hogy a lerakó okozott-e vagy sem környezetszennyezést. A lerakó körül, külön előírás hiányában minimálisan 3 db fúrást kell mélyíteni, és az elhelyezésüknél figyelembe kell venni a talajvíz áramlásának az irányát. 4.2. A veszélyeztető potenciál meghatározása Annak érdekében, hogy a lerakó bezárásáról, annak módjáról, az egyidejűleg bezárandó lerakók közötti sorrendről, prioritásról dönteni tudjunk, az előző fejezetben ismertetett paraméterek értékelésénél szükségünk van azok számszerűsítésére is. A következőkben két lehetséges megoldást ismertetünk, egy viszonylag egyszerű, az ERM Hungária Kft – Greentech Kft (2003) által kidolgozott pontozásos rendszert, amennyiben kevesebb adat áll rendelkezésünkre és egy általunk kidolgozott, több paramétert súlyozottan figyelembe vevő kockázateleméses módszert (SZABÓ A. 2004, 2005), amennyiben a lerakóról széleskörű információval rendelkezünk. Az ERM Hungária Kft – Greentech Kft által kidolgozott módszer: A két cég által kidolgozott módszer előnye az egyszerűség és az értékelési alapadatok egyszerű hozzáférhetősége, mert az általuk figyelembe vett paraméterek többsége a HU 9911-01. számú Phare projektben található HIR (Linsy) adatbázisból (Royal Haskoning – CANOR, 2003) beszerezhető. Az általuk kidolgozott értékelési módszer főbb jellemzői az alábbiak: egy adott lerakó környezeti hatását 15 adat felhasználásával határozták meg (ebből 6 adat a lerakó területi adottságaira, 9 adat pedig a lerakó műszaki kialakítására, üzemelési körülményeire vonatkozik), az egyes adatok esetében a környezetterhelés figyelembe vételével 3 válasz lehetőséget határoztak meg, egy adott lerakó esetében a vizsgált adatra vonatkozó választ jellemzően a HIR adatbázisából határozták meg (ha felülvizsgálati dokumentáció is rendelkezésre áll, értelemszerűen akkor abból is meghatározásra kerülhet a válasz), egy adat jellemzéséhez tartozó válaszokhoz 0-3 között pontértéket rendeltek 0 pont: környezetterhelés nem valószínűsíthető 1-3 pont: a környezetterhelés valószínűsíthető mértéke 1 pont esetén kicsi, 2 pont estén közepes, 3 pont esetén nagy, mind a 15 adathoz egy 1-3 közötti súlyszámot is rendeltek, amely súlyszámok az egyes adatoknak a környezetterhelés szempontjából eltérő mértékű jelentőségét fejezik ki. A módszer során alkalmazott pontozásos rendszert a 7.1. táblázat mutatja be.
79
7.1. táblázat Az ERM Hungária Kft – Greentech Kft által kidolgozott értékelő rendszer kérdés száma kérdés
1 Hulladákkal fedett terület nagysága
súlytényező értékek
kérdés száma kérdés
<0,5 ha 0,5-2 ha >2 ha 6 Szennyeződésérzékenységi kategória
súlytényező
84
értékek
kérdés száma kérdés súlytényező értékek
C B A
2** Talajrétegződés, pont vízáteresztő képesség pont 1 3 1 vízzáró 0 2 félig vízáteresztő 3 3 vízáteresztő 9
3 Talajvíz terepszint alatti mélysége (m) 10 m 3-10 m 0-3 m
7 pont 3 0 3 9
11 Műszaki kiépítettség, gépek
pont 2 szig, csurg, csap, dep 0 szig, csap 2 egyik sem, csak egy 6
** jellemző talajtípus 2,5-7,5 m mélységben kavics, homok: vízáteresztő iszap: félig vízáteresztő
Üzemelés kezdete 0-10 év 10-20év >20 év
8 pont 1 1 2 3
Bezárás időpontja >10 év 5-10 év <5 év + működő
13 Hulladékréteg Lerakási technológia pont vastagsága 1 völgy+rendezett 0 0-2 m domb+rend-tt, v+r-etlen 1 2-5 m terepszint+rendezetlen 3 >5 m
4 Legközelebbi felszíni víz pont távolsága 3 0 >500 m 3 100-500 m 9 100 m> 9 Lerakott összes hulladék pont mennyisége 1 0 <10 Em3 1 10-100 Em3 2 >100 Em3
12
10 pont 3 3 6 9
14 pont 2 2 4 6
Egyéb hulladék fogadása
pont 1 nincs 0 inert (ha >20%) 1 szennyvíz/szv. iszap (>10%) 3
*** a figyelembe vett adatok: lakott terület 500 m-en belül természetvédelmi terület, vagy egyéb védettség
80
5 Belvíz-, árvíz veszélyes pont terület pont 2 2 0C 0 2B 2 6A 6
Alsó szigetelés jogszabály szerint van, de nem kielégítő nincs
pont 3 0 3 9
15*** Egyéb megjegyzés
pont 3 egyik sem 0 1-re van negatív utalás 3 1<-re van negatív utalás 9
5. HULLADÉK LERAKÓK REKULTIVÁCIÓJÁNAK ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI A Magyarországon rekultiválandó lerakók többsége 1995-2000 előtt létesült, uralkodóan kis lerakók, amelyek mindenképpen bezárásra kerülnek, és a rekultivációnál, a zárószigetelőréteg kialakításánál mind a rendeletből adódóan, mind gazdasági okoból egy józan kompromisszumot kell találni. A kompromisszum mértéke értelemszerűen az előző fejezetben ismertetett felülvizsgálat, kockázatelemzés eredményétől függ, az elsődleges mindig a környezet védelme. A 2009 július 16-ig bezárandó több mint 2000 lerakó, amelyeknél: − a regionális hálózat kialakítása miatt már nem lesz szükség, − a szigetelőrendszert lll:ln alakHható át az Új rendelet e1várásainak megfelelően, − az üzemeltető/tulajdonos nem kívánja az Új rendelet elvárásainak megfelelően átalakítani 5.1. Jogszabályi háttér A hulladéklerakással, valamint a hulladéklerakóval kapcsolatos egyes szabályokról és feltételekről szóló 20/2006.(IV.5.) KvVM rendelet módosításáról szóló 92/2007 (XI.28.) KvVM rendelet szerinti alapfogalmak: − rekultiváció: a bezárt hulladéklerakó vagy a hulladéklerakó egy része környezeti veszélyességének csökkentése új területhasználat előkészítése érdekében lezárással, műszaki védelem és monitoringrendszer kiépítésével vagy a hulladék felszedésével, továbbá tájba illesztéssel. − utógondozás: a hulladéklerakó teUes rekultivációját követő olyan összetett tevékenység, amely magában foglalja a monitoringrendszer üzemeltetését, a csurgalékvíz és a hulladéklerakó-gáz kezelését, valamint a szükségessé váló karbantartási munkákat. − tájbaillesztés: a létesítmény funkcionális és esztétikai szempontok szerinti környezetalakítása a táj i adottság ok figyelembevételével. A hulladéklerakó rekultivációja, utógondozása 1. A hulladéklerakó rekultivációjára és utógondozására akkor kerülhet sor, ha a külön jogszabály szerinti beavatkozásra nincsen szükség. A hulladéklerakó egészének vagy egy részének rekultivációját és utógondozását a Felügyelőség - a külön jogszabályban meghatározott szakhatóság bevonásával - engedélyezi. 2. Az engedély iránti kérelemnek tartalmaznia kell a rendelet 4. számú mellékletben meghatározott követelmények szerint elkészített rekultivációs tervet. 3. Amennyiben a hulladéklerakó környezetre gyakorolt hatásának feltárására, továbbá megismerésére a rekultiváció és az utógondozás engedélyezését megelőzően környezetvédelmi felülvizsgálat készült, és azt követően a hulladéklerakó állapotában lényeges változás nem történt, a rekultivációs tervet a környezetvédelmi felülvizsgálat alapján a 4. számú mellékletnek megfelelően - kell kidolgozni. 4. Ha a hulladéklerakó egészének vagy egy részének rekultivációjára a Felügyelőség hivatalból indít eljárást, az üzemeltetőt, ennek hiányában a terület tulajdonosát részleges környezetvédelmi felülvizsgálatra kötelezi. A részleges környezetvédelmi felülvizsgálatot a rekultivációs tervet a részleges környezetvédelmi felülvizsgálat alapján, a 4. számú mellékletben meghatározott követelmények szerint kell elkészíteni. 81
5. A Felügyelőség a hulladéklerakó rekultivációjára és utógondozására vonatkozó környezetvédelmi követelményeket határozatban írja elő, amelynek a következőket is tartalmaznia kell : a) hulladéklerakó rekultivációjával kapcsolatos technológiai követelményeket. b) a rekultiváció műszaki kivitelezésének a követelményeit. c) a rekultivációhoz felhasználható anyagok megnevezését és mennyiségét. d) a 4. számú mellékletében foglaltak meghatározott utógondozási időszakot. e) az Üzemeltető megnevezését az utógondozási időszakban. 6. A Felügyelőség az (5) bekezdés d. pontja szerinti utógondozási időszak meghatározásakor figyelembe veszi azt az időtartamot, ameddig a hulladéklerakó még kockázatot jelenthet a környezetre. 7. Az utógondozási időszakban a rekultivált hulladéklerakó karbantartásáért, megfigyeléséért és ellenőrzéséért az üzemeltető felelős a 3. számú mellékletében foglaltak figyelembevételével. Az Üzemeltető köteles a utógondozás időszakában észlelt környezetszennyezésről a Fe1ügyelőséget - az észleléstől számított 8 napon belül értesíteni. 8. A hulladéklerakót átmeneti felső záróréteg rendszerrel kell lezárni, amíg a hulladéktest biológiailag lebomló szerves összetevőinek stabilizálódása be nem következik, valamint intenzív gázképződés vagy a lerakó süllyedése várható. A végleges felső záróréteg rendszer akkor építhető ki, ha a stabilizálódási folyamat a hulladéktestben gyakorlatilag befejeződött. A fentiekből következik, hogy a lezárással történő rekultiváció a hulladék stabilizálódásától függően történhet egy illetve két lépcsőben. Előbbi esetben a rekultiváció során rögtön a végleges zárószigetelő-rendszert építjük ki a lerakón, míg utóbbi esetben azt megelőzi egy átmeneti felső záróréteg kialakítása. A rendelet szerint: − A végleges záró-rétegrendszer rendeltetése a csapadékvíznek a hulladéktestbe való bejutásának megakadályozása, a csurgalékvíz képződésének (és kezelésének) lehetőség szerinti csökkentése, továbbá a környezetbe való potenciális kijutásának megelőzése. − Az átmenti záró-rétegrendszer legfontosabb feladata, hogy tegye lehetővé elegendő vízmennyiségnek a hulladéktestbe való bejutását, a hulladékban lévő szerves összetevők biológiai lebomlásának meggyorsítását és a rendszer stabilizálódását, a végleges záróréteg kiépítése érdekében. Beépítését indokolja, hogy a hulladék konszolidációja, a lebomlásstabilizálódás során a lerakó felszínén jelentős süllyedés ek várhatók, amit a végleges záró-szigetelőrendszer egyenlőtlen süllyedéséhez, repedezéséhez vezetne, ami végül is a szigetelőképesség hatékonyságának jelentős csökkenését eredményezi.
82
A rekultiváció és utógondozás a következő főbb részfolyamatokból tevődik össze: o A rekultivációra és utógondozásra vonatkozó tervdokumentáció elkészítése és engedélyeztetése. o A hulladéklerakó felső záróréteg rendszerének átmeneti és/vagy végleges kialakítása. o A hulladéklerakó-gáz gyűjtési és kezelési rendszerének kialakítása és működtetése. o A csurgalékvíz és csapadékvíz kezelési rendszerének kialakítása és működtetése. o Az utógondozási időszakban szükséges monitoringrendszer kialakítása és működtetése. o A hulladéktest formálása, felszíni rétegeinek tömörítése, rézsűk kialakítása, tájba illesztés, a terület további használatának figyelembevételével. o A további felhasználásra nem tervezett berendezések és építmények elbontása, az általuk elfoglalt terület tájba illesztése. o A fenntartási és állagmegóvási munkák elvégzése az utógondozás teljes időszakában. o Az utógondozás befejezése. o A jelentéskészítési kötelezettség teljesítése. A fentieket értelemszerűen kell alkalmazni a lerakott hulladék összetételétől, a hulladéklerakó meglévő műszaki létesítményeinek kiépítettségétől, továbbá attól függően, hogy a rekultiváció és az utógondozás a hulladéklerakó egészére vagy annak egy részére vonatkozik. A felső záróréteg rendszer kialakítása értelemszerűen tartalmazza a hulladéklerakó oldalirányú záróréteg rendszerét is , ahol az szükséges. A rekltivációra és utógondozásra vonatkozó tervdokumentáció tartalmi követelményei (92/2007 (XI.28.) KvVM rendelet 4. melléklete szerint): o A hulladéklerakó környezeti elemekre, különösen a közvetlen környezetében lévő felszíni és felszín alatti vízre, valamint földtani közegre gyakorolt hatásának, továbbá a környezetszennyezettség kockázatának a bemutatását. o A hulladéklerakó rekultivációjának ütemezését (átmeneti és/vagy végleges) o A felső záróréteg rendszer szerkezetét, kialakításának módját (az esési irányokat szintvonalas helyszínrajzon és keresztszelvényeken kell bemutatni). o Az utógondozási időszakban szükséges monitoringrendszer kialakításának, üzemeltetésének és karbantartásának leírását. o A hulladéklerakó-gáz kezelésének leírását. o A csurgalékvíz, csapadékvíz kezelésének leírását. o A hulladéktest formálását, felszíni rétegeinek tömörítését, a rézsük kialakítását, a tájba illesztés leírását. o A további felhasználásra nem tervezett berendezések és építmények elbontásával, valamint az általuk elfoglalt terület tájba illesztésével kapcsolatos tervet. o A fenntartási és állagmegóvási munkák végzésének tartalmát, módját és ütemezését. o Az utógondozás befejezésének módját és időpontját. o Az adatszolgáltatás adattartalmát és módját.
83
5.2. A hulladéklerakók rekultiválásának módjai A hulladéklerakók rekultiválásának módját a tervezést megelőző környezetvédelmi felülvizsgálat, a lerakó elhelyezkedése, környezete, és a gazdaságossági szempontok határozzák meg. A rekultiváció különböző típusait az 5.1. ábra mutatja be. Hulladéklerakók rekultivációjának lehetőségei ↓ ↓ ↓ Felszámolás Átmeneti lezárás Végleges lezárás Alkalmazási feltétel
Utógondozás szükségessége
- Csekély lerakott mennyiség - nem gödörfeltöltés - a felszámolt hulladék befogadására rendelkezésre álló lerakó - A felszámolt terület hasznosítható VAGY - A lerakó olyan helyen található, ahol a környezetvédelmi, természetvédelmi, tájvédelmi szempontok mindenképp en a felszámolást indokolják Ha nincs visszamaradt szennyezés, akkor utómonitoring rendszer kiépítése szükséges. A növényzetet karban kell tartani.
- A lerakó felszámolása gazdaságtalan. - A lerakóban a konszolidációs folyamatok még nem zajlottak le.
- A lerakó felszámolása gazdaságtalan. - A lerakóban a konszolidációs folyamatok lezajlottak.
Igen
Igen
5.1. ábra A rekultivávió lehetséges megoldásai Az ábra alapján egyértelműen látszik, hogy az egyes rekultivációs módok nem választhatók meg szabadon. Alapvetően döntés kérdése, hogy egy hulladéklerakót helyben (átmeneti vagy végleges lezárással), vagy a hulladék elszállításával (a hulladéklerakó felszámolásával) oldunk meg. Természetesen nagy mennyiségű hulladékot tartalmazó hulladéklerakók felszámolását nem lehet elszállítással megoldani, mivel az elszállítás költsége aránytalanul magasabb, mint a helyben történő rekultiváció. A másik érv a nagy mennyiségű hulladék elszállítása ellen az, hogy az elszállított hulladékot is hulladéklerakóban kell lerakni.
84
Érdekes kérdést vet fel az a probléma, hogy hova szabad ezeket a hulladékokat beszállítani: − Megfelelő műszaki védelemmel, engedéllyel rendelkező hulladéklerakóba? − Újonnan épült a legtöbb esetben az EU által finanszírozott regionális hulladéklerakóba? − Vagy esetleg egy másik rekultiváció előtt álló hulladéklerakóba? A válasz egyértelműen a megfelelő műszaki védelemmel, engedéllyel rendelkező hulladéklerakóba történő szállítás. Ezek száma azonban a felszámolással rekultiválandó hulladéklerakókhoz mennyiségéhez képest csekély. A regionális hulladéklerakók létesítését megelőzően számítások alapján lett meghatározva a lerakható hulladékmennyiség, a hulladéklerakó nagysága. Ezek a számítások a nagy számú hulladéklerakó felszámolásából keletkező lérfogattöbblettel biztosan nem számoltak. A regionális hulladéklerakók nem abból a célból épültek, hogy oda korábbi lerakók hulladéka kerüljön be, gyűljön össze. A rekultiváció előtt álló hulladéklerakóba történő átszállítás ésszerű megoldás lehet, azonban nem járhat a lerakó alapterületének jelentős mértékű növekedésével. Az átszállítás ezen módját komoly vizsgálatoknak kell megelőzniük, amelyben értékelni kell az eddig lerakott hulladék állapotát, illetve az átszállításra tervezett hulladék állapotát (a vizsgálatoknak a hulladékban végbemenő folyamatokra is ki kell térniük). A hulladék átszállításával, a felszámolt lerakóból kikerülő hulladék szerkezete, tömörítettsége megváltozik, ezért az átszállított hulladékot ismételten tömöríteni kell, de még ebben az esetben is előfordulhatnak süllyedések, ezért a tervezés során ezt figyelembe kell venni. A különböző rekultiváció módok közül a megfelelő kiválaszásának folyamatát szemlélteti a 8.2.ábra.
85
5.2. ábra A hulladéklerakók rekultivációja módjának a kiválasztása 5.2.1. Felszámolással történő rekultivácó Azon lerakók esetében, ahol a hulladék - az első vízadó összlet mindenkori maximális nyugalmi vízszintjének figyelembevételével - érintkezik a felszín alatti vízzel, fennáll a közvetlen bevezetés a felszín alatti vízbe, csak a lerakó felszámolására kerülhet sor, ez alól csak egészen kivételes esetben maradhat meg a lerakó és csakis akkor, ha fennmaradása gazdaságilag indokolt és a terület kármentesítése (pl. a szennyezőanyag izolálása, az utánpótlódás megszűntetése) megnyugtatóan megoldható. A felszámolással történő hulladéklerakó rekultivációjának folyamatát szemlélteti a 8.3. ábra.
86
5.3. ábra A hulladéklerakók felszámolással történő rekultivációjának a folyamata 5.2.2. Az átmeneti záróréteg kialakításával történő rekultiváció A megfelelő hulladékbetöltési-, feltöltési magasság elérése után a lerakó vagy annak egy része bezárásrallezárásra kerül. Azzal, hogy a lerakót lezárjuk a hulladék-konszolidáció folyamata nem áll meg, tovább folytatódik/megindul a hulladék lebomlása, valamint a mechanikai konszolidáció, azaz még hosszú ideig jelentős csurgalékvíz-mennyiséggel és felszínmozgással/süllyedéssel kell számolnunk. Annak érdekében, hogy: − a hulladék lebomlásához optimális feltételeket biztosítsunk, − a végleges záró-szigetelőrendszer egyenlőtlen süllyedések miatti tönkremenetelét (funkcionális) megakadályozzuk ill. megelőzzük, célszerű a lezárás első fázisában egy ideiglenes, átmeneti záró-szigetelőrendszert beépíteni. Az átmeneti záró-szigetelőréteget mindaddig üzemeltetni kell, amíg a hulladéktest biológiai és mechanikai stabilizációja/konszolidációja be nem következik. Az átmeneti záró szigetelőrendszertől elvárt követelmények: − az alkalmazott anyag a várható süllyedéseket tönkremenetel, jelentősebb hatékonyságcsökkenés nélkül el tudja viselni; − segítse elő a minimális csurgalékvíz-képződést; − akadályozza meg a csapadékvíznek a kívánatosnál nagyobb mértékű beszivárgásál a depóniába; − tegye lehetővé a depóniagáz ellenőrzött kezelését. 87
A 92/2007. (XI.28.) KvVM rendelet az átmeneti lezárás sal kapcsolatosan a következőképpen fogalmaz (4. sz. melléklet, 1.2.1 pont): „Az átmeneti felső záróréteg rendszer legfontosabb feladata az, hogy a végleges felső záróréteg rendszer kiépítése érdekében tegye lehetővé elegendő vízmennyiségnek a hulladéktestbe való bejutását, ezáltal biztosítva a lerakott hulladékban lévő szerves összetevők biológiai lebomlását és a hulladéktest stabilizálódását. A rétegrend kialakítását egyedileg a tervező határozza meg és a Felügyelőség hagyja jóvá az engedélyben. Alkalmazása azért is indokolt, mert a biohulladék lebomlása következtében a hulladéktestben roskadás, a felszínén jelentős süllyedések várhatóak, ami a végeleges felső záróréteg rendszer egyenlőtlen süllyedéséhez, repedezéséhez vezetne, és a szigetelő funkció megszűnését okozná.” Az átmeneti lezárással történő hulladéklerakó rekultivációjának folyamatát szemlélteti a 5.4. sz. ábra.
5.4. ábra Az átmeneti záróréteg kialakításával történő rekultiváció 5.2.3. A végleges záróréteg kialakításával történő rekultiváció A lerakó végleges rekultivációjára abban az esetben kerülhet sor, amikor a lerakótestben a lebomlási folyamatok, a hulladék konszolidációja lezajlott. A végleges rekultivációt általában a lerakótest átmeneti rekultivációja előzi meg. Ez alól kivételt képeznek azok az esetek, amelyeknél a hulladék lebomlási folyamatai már régen lezajlottak (pl. régóta felhagyott 88
települési szilárdhulladék-lerakók), így ezen lerakóknál az átmeneti lezárásra nincsen szükség, a rekultiváció egy lépcsőben a végeleges lezárás sal megoldható. A végleges rekultiváció feladata és rendeltetése a következő: − az infiltráció megakadályozása, ill. a minimálisra csökkentése; − növeli a biztonságot az aljzatszigetelőrendszer esetleges meghibásodása esetén; − biztosítható a gázemisszió teljes kontrollja; − megakadályozza a depónián lefutó csapadékvizek érintkezését a hulladékkal, s ezáltal a környezet felszíni, felszín alatti szennyeződését; − megakadályozza a szennyeződés szél általi továbbszállítását; − megakadályozza a hulladék közvetlen kapcsolatát az állatokkal és az emberekkel; − a lerakó tájba illesztése. A 92/2007. (XI.28.) K vVM rendelet a végleges felső záróréteggel a következőképpen fogalmaz (4. sz. melléklet, 1.2.2. pont): „A végleges felső záróréteg rendszer legfőbb rendeltetése a csapadékvíz hlllladéktestbe való bejutásának megakadályozása, a csurgalékvíz képződésének (és kezelésének), tovább a környezetbe való potenciális kijutásának megelőzése. Azon hulladéklerakók esetében, amelyeknél átmeneti felső záróréteg kialakítására sor került, a végeleges felső záróréteg rendszert az átmeneti felső záróréteg rendszer felhasználásával kell elkészíteni. A végleges záróréteg rendszer kialakítását megelőzően a hulladéklerakó felületén spontán módon kialakult fás szárú (bokrok, fák) vegetációt el kell távolítani, amennyiben az zavarja a végleges záróréteg rendszer kialakítását. 4. sz. melléklet, 2.1. pont A B3 alkategóriéljú hulladéklerakók esetében, amennyiben a hulladéklerakóban 10.000 m3nél kevesebb a lerakott hulladék mennyisége, a rekultivációt a végeleges záróréteg rendszer kialakításával, 1 ütemben is el lehet végezni. A Felgyelőség ebben az esetben az összes körülmény figyelembe vételével (különösen a környezetszennyezés vagy jelentős környezetvédelmi kockázat hiányban) mérlegelheti a rekultivációra vonatkozó 1.2.-1.8. pontokban foglalt követelmények mérséklését vagy elengedését. A 2001. előtt létesült hulladéklerakóknál ugyancsak mérlegelhető az 1.2-.1.8. pontok szerinti előírások mérséklése vagy elengedése, amennyiben az átmeneti lezárás (legfeljebb 10 év) letelte után az összegyűlt monitoring adatok ezt megalapozzák.” A végeleges lezárással történő hulladéklerakó rekultivációjának folyamatát szemlélteti az 5.5. ábra.
89
5.5. ábra A hulladéklerakók végleges lezárással történő rekultivációjának folyamata
90
6. A HULLADÉKLERAKÓK REKULTIVÁCIÓJÁNAK, UTÓGONDOZÁSÁNAK MŰSZAKI MEGOLDÁSAI A hulladéklerakónál elérve a végleges magasságot, gondoskodni kell a lezárásáról, amelynek feladata és rendeltetése a következő: − az infiltráció megakadályozása, ill. a minimálisra csökkentése; − növeli a biztonságot az aljzatszigetelőrendszer esetleges meghibásodása esetén; − biztosítható a gázemisszió teljes kontrollja; − megakadályozza a depónián lefutó csapadékvizek érintkezését a hulladékkal, s ezáltal a környezet felszíni, felszín alatti szennyeződését; − megakadályozza a szennyeződés szél általi továbbszállítását; − megakadályozza a hulladék közvetlen kapcsolatát az állatokkal és az emberekkel; − csökkenti a depónia felületén az eróziót, elősegíti a rekultivációt. A felső záróréteg rendszer kiépítésének tervezésekor figyelembe kell venni: a) A lerakott hulladék tulajdonságait, különösen a biológiailag lebomló hulladék mennyiségét. b) A hulladéklerakó üzemeltetésének feltételeit (pl. az alkalmazott tömörítés mértékét). c) A hulladéklerakó geometriai jellemzőit (dombépítés, rézsűk mértéke, a hulladéktest magassága stb.) d) A telephely közelében található, a záróréteg rendszer kialakításához felhasználható természetes anyagok beszerzési lehetőségét (talaj, kavics, agyag). e) A záróréteg rendszer kiépítésének költségeit. 9.1. A hulladéklerakók átmeneti záró-szigetelőrendszere Az átmeneti (ideiglenes) záró szigetelőrendszer megépítését a 20/2006. (IV.5.) és 92/2007 (XI.28.) KvVM rendelet 4.sz. melléklete szabályozza. A megfelelő hulladékbetöltési-, feltöltési magasság elérése után a lerakó vagy annak egy része bezárásra/lezárásra kerül. Azzal, hogy a lerakót lezárjuk a hulladék-konszolidáció folyamata nem áll meg, tovább folytatódik/megindul a hulladék lebomlása, valamint a mechanikai konszolidáció, azaz még hosszú ideig jelentős csurgalékvíz-mennyiséggel és felszínmozgással/süllyedéssel kell számolnunk. Annak érdekében, hogy: o a hulladék lebomlásához optimális feltételeket biztosítsunk, o a végleges záró-szigetelőrendszer egyenlőtlen süllyedések miatti tönkremenetelét (funkcionális) megakadályozzuk ill. megelőzzük, a lezárás első fázisában szükséges egy ideiglenes, átmeneti záró-szigetelőrendszert beépíteni. Inert hulladékok lerakójánál, ill. olyan veszélyeshulladék-lerakóknál, ahol a hulladék lebomlásával, a hulladéktest jelentős konszolidációjával nem kell számolni, ideiglenes zárószigetelőrendszer megépítése nem szükséges.
91
Az átmeneti záró-szigetelőréteget mindaddig üzemeltetni kell, amíg a hulladéktest biológiai és mechanikai stabilizációja/konszolidációja be nem következik. Az átmeneti záró szigetelőrendszertől elvárt követelmények: az alkalmazott anyag a várható süllyedéseket tönkremenetel, jelentősebb hatékonyságcsökkenés nélkül el tudja viselni segítse elő a minimális csurgalékvíz-képződést akadályozza meg a csapadékvíznek a kívánatosnál nagyobb mértékű beszivárgását a depóniába tegye lehetővé a depóniagáz ellenőrzött kezelését. Ellentmondani látszik egymásnak az a követelmény, hogy akadályozza meg a csapadékvíz bejutását a depóniatestbe (minimális csurgalékvízképződés), de mégis engedjen át annyi vizet, amennyi a hulladéklebomlási folyamathoz szükséges. Valójában ezen utóbbi funkció betöltése a legnehezebb, és ez az oka annak, hogy az átmeneti záró-szigetelőrendszer felépítésének rétegrendjére nem adható egy általános mindenhol alkalmazható generális megoldás. Minden lerakó egyedi mérlegelést, egyedi tervezést, egyedi rétegrendet igényel. Az átmeneti záró-szigetelőrendszer anyaga kiválasztásánál figyelembe veendő szempontok: megkívánt vízzáróság időtartam széljárás fagyérzékenység erózióveszély beépíthetőség (aljzat, rézsű) újrafelhasználhatóság, a végleges záró-szigetelőrendszerbe való integrálhatóság visszabonthatóság költségek. Az alternatív záró-szigetelőrendszer felépítésénél leginkább számításba jövő anyagok, és jellemző méretek (SCHATZ, 1997.): Ásványi anyagú szigetelések felépítés: védő-kiegyenlítő réteg (30 cm) ásványi szigetelés (30-40 cm) fedőréteg (50-80 cm). előnyös tulajdonságok: nem kell szélfúvással szembeni biztosítás időállóság. hátrányos tulajdonságok: nagy előkészítő-munka igény a kiegyenlítő réteg miatt relatíve nagy vastagság ( 30 cm) fagy, erózió, kiszáradás elleni védelem a fedőréteg alkalmazásával nagyobb lejtések mellett nem alkalmazható nagy be- és kiépítési munkaigény jelentős költségek.
92
Geomembránok felépítés: kiegyenlítő réteg (finom hulladék, salak, pernye, stb.) geomembrán (1,0-2,0 mm) szél elleni védelem. előnyös tulajdonságok: jó vízzáróság hosszú élettartam hegesztett kivitelnél megfelelő szélfúvással szembeni biztonság kis fagyérzékenység kevés előkészítő munkaigény meredekebb rézsűszög mellett is beépíthető (1:2 1:2,5) relatíve jó újrahasznosíthatóság kedvező visszanyerési munkaigény közepes költségek. hátrányos tulajdonságok: hegesztés nélkül (átlapolással) fektetve szél elleni védelem szükséges a befedett felületek sérülésérzékenyek. Bentonitszőnyegek felépítés: kiegyenlítő réteg (finom hulladék, salak, pernye, stb.) bentonitszőnyeg takaróréteg (50-80 cm). előnyös tulajdonságok: nincs szükség szél elleni védelemre relatíve egyszerű fektetés rézsűkön is alkalmazható. hátrányos tulajdonságok: fagy, erózió, kiszáradás elleni védelem kell viszonylag nagy be- és kiépítési ráfordítás alig visszanyerhető relatíve magas költségek. Példák az átmeneti lezárás gyakorlati alkalmazására Az átmeneti záró-szigetelőrendszereknél, mint mondtuk, nem adható meg egy általánosan alkalmazható rétegrend, ezért a továbbiakban bemutatunk néhány már megvalósult projektet. Nadelwitz lerakó 1975 óta működő, kavicsbányában kialakított építési törmelék és kommunális-hulladék lerakó. Felülete 8,5 ha. A régi lerakó területén nincs aljzatszigetelés és csurgalékvízgyűjtés. Az É-i részen, az új lerakó területén már aljzatszigetelő rendszer van. A régi lerakó területén a betöltési magasság elérése után egy ideiglenes lezárást alkalmaztak (6.1. ábra) úgy, hogy ez a végleges lezáráshoz is felhasználható legyen.
93
6.1. ábra A Nadelwitzi lerakó ideiglenes lezárása Nonnenwühli lerakó A lerakó ideiglenes záró szigetelőrendszerét a 6.2. ábra szemlélteti (SCHICKETANZ, 2001.).
6.2. ábra A Nonnenwühl-i lerakó ideiglenes záró-szigetelése Hasenbühli lerakó Lezárt felület kb. 3 ha, 1:2,7 lejtésű rézsű. A hulladékra egy kiegyenlítő réteg után 1,0 mm vastag geomembrán került. A membrán a toldásoknál hegesztett, a rézsűkoronán egy kicsúszást gátló árokba van bekötve. A szélfúvás ellen lineáris leterheléssel védik. Az ideiglenes lezárás várható időtartamát 5-10 évre becsülik (6.1. fénykép)
6.1. fénykép
94
Sindelfingeni lerakó A lezárt felület kb. 3 ha, becsült takarási időtartam 10 év. 10 évre garantált UV álló, 0,75 mm vastag HDPE fóliával történt a takarás, a tekercsek nincsenek hegesztve. A lapos dőlésű felszínen kisvastagságú földtakarás a nagyobb dőlésszögű területeken használt autógumikkal leterhelt sodronyrács véd a szélfúvás ellen (6.2. fénykép).
6.2. fénykép Hasonló módon, csak geomembránnal zárták be ideiglenesen a Heilbronn-i lerakót (3,5 ha). MEYER (2003) a német lerakórendeletnek megfelelő ideiglenes záró szigetelőrendszerre vonatkozó ajánlását a 6.3. ábra mutatja be.
6.3. ábra MEYER javaslata az ideiglenes záró-szigetelés felépítésére (MEYER, 2000.) A Szászországi Környezetvédelmi és Földtani Hivatal ajánlását a 6.4. ábra szemlélteti.
95
6.4. ábra A Szászországi Környezetvédelmi és Földtani Hivatal ajánlása az átmeneti záró-szigetelőrendszer felépítésére A bemutatott példák egyértelműen igazolják, hogy minden lerakót egyedileg kell vizsgálni és a hulladékgazdálkodási szempontokon túl nem hagyható figyelmen kívül a helyi építőanyag felhasználásának a lehetősége, ill. a végleges záró-szigetelőrendszerbe való integrálás minél jobb megvalósíthatóságának a kérdése sem. 6.2. A hulladéklerakó végsleges záró-szigetelőrendszere felépítésének szabályozása A depóniák végleges lezárására túlnyomórészt természetes- és mesterséges anyagú (elsősorban az aljzatszigetelőknél is megismert műanyag fóliák) szigetelőrétegek jönnek számításba. Általánosan elmondható, hogy a zárószigetelő-rendszernek a következő elemei vannak (a hulladéktól a felszín felé haladva): kiegyenlítő réteg, gázelvezető (gázmentesítő) réteg, szigetelő rétegek: természetes anyagú, mesterséges anyagú, szivárgó paplan, szűrő réteg, rekultivációs réteg, termőtalaj. A lezáró rendszer méretezésénél figyelembe veendők: a földmunkára beépítésre, tömörítésre vonatkozó előírások a rendszer kellő biztonsággal rendelkezzen a megcsúszással szemben a geomembrán és a geotextília megfelelő szilárdsági jellemzőkkel rendelkezzen a mechanikai igénybevételekkel szemben ellenálló legyen a kémiai terhelésből adódó igénybevételekkel szemben (csurgalékvíz, depóniagáz, gázkondenzátumok) ellenálló legyen a biológiai terhelésből adódó igénybevételekkel szemben (csurgalékvíz, depóniagáz, gázkondenzátumok)
96
ellenálló legyen a biológiai terhelésből adódó igénybevételekkel szemben (növényi gyökérzet, rágcsálók, mikrobiológiai átalakulási folyamatok) a hulladék tömörödésének, konszolidációjának hatására bekövetkező felszínsüllyedés. Figyelembe véve az 1999/31/EK valamint a 33/2003 EK irányelveket, a 20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet és annak a 92/2007 (XI.28.) módosítása a hulladéklerakók lezárásának szabályozását a 6.5 – 6.8. ábrák szerint írja elő.
6.5. ábra Az inert hulladékok lerakójának felső (lezáró) szigetelésének hazai szabályozása (20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet alapján)
6.6. ábra A nem veszélyes hulladékok lerakója (B1b kategória) felső (lezáró) szigetelésének hazai szabályozása (20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet alapján) 97
6.7. ábra A nem veszélyes hulladékok lerakója (B3 kategória) felső (lezáró) szigetelésének hazai szabályozása (20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet alapján)
6.8. ábra A veszélyeshulladék-lerakó (C kategória) felső (lezáró) szigetelésének hazai szabályozása (20/2006. (IV.5.) KvVM rendelet alapján) A B1b ill. B3 típusú lerakóknál a végső záró-szigetelő rendszer felépítése azonos, azonban a B3 típusnál célszerű a szigetelőréteg alá egy monitoring rendszer beépítése. A nemzetközi gyakorlat egyre inkább a zárószigetelés monitorozását részesíti előnyben az 98
aljzatszigetelésével szemben, mert egy esetleges meghibásodás során a zárószigetelés javítása egyszerűbben, gazdaságosabban oldható meg. Monitoring rendszer alkalmazásával számításba jöhetnek a hidraulikailag egyenértékű, de esetleg sérülékenyebb, gazdaságosabb alternatív zárószigetelő megoldások is. Kiegyenlítő és gázelvezető réteg A szigetelőréteg alá egy kiegyenlítő, és ha szükséges gázelvezető réteg kerül. A kiegyenlítő réteg anyaga homogén, nem kötött, gázvezető talaj, vastagsága legalább 30 cm. Tilos a kiegyenlítő réteget gázmentesítő rétegként használni. Anyaga lehet: kis mésztartalmú szemcsés talaj, kohósalak, hulladékégetőből kikerülő salak is. A gázelvezető (mentesítő) réteg anyaga jó gázvezető képességű, kis mésztartalmú (CaCO3<10%), egyenletes szemcseeloszlású anyag, amelynek az adott esésviszonyok mellett állékonynak kell lennie. Az állékonyság a hagyományos állékonyságvizsgálati módszerekkel (JANBU, BISHOP, rétegcsúszás, lásd 3.3. fejezetben) ellenőrizendő. Alacsony maradék-gáz tartalom esetén a mésztartalom felső határa 25 %. A természetes anyagú szigetelőréteg A természetes anyagú szigetelőréteg, amennyiben előírás (B1b B3 C típusú lerakók) 2×25 cm vastagságban építendő be, a szivárgási tényező megkívánt értéke B1b és B3 típusú lerakók esetén k 5×10-9 m/s, C típusú lerakó esetén k 10-9 m/s. Az ásványi anyagú szigetelés beépítése 1:2,5 rézsűhajlásig az esésiránnyal párhuzamosan történhet, nagyobb esésnél a beépítése kritikus, a réteget erősíteni (pl. georács) kell, vagy az alternatív megoldások előnyben részesítendők Ellentétben az aljzatszigetelésnél tapasztaltakkal a zárószigetelésnél a szigetelőréteg tömörítését, beépítését a Proctor görbe száraz oldali ágán (wbe < wopt) kell végezni, Tr 95% relatív tömörségi feltétel mellett (lásd a 6.9. ábrán).
99
6.9. ábra Az agyagszigetelés beépítési víztartalmának meghatározása a zárószigetelés kialakításánál A természetes anyagú szigetelőréteg kiválasztásánál figyelembe veendő szempontok, értékelési kritériumok: szigetelőképesség: vízzáróság, gázokkal szembeni szigetelőképesség. mechanikai ellenállóképesség: állékonyság, alakváltozási biztonság, erózióval szembeni ellenállóképesség időállóság: a gázkondenzátumokkal szembeni ellenállóképesség, hőmérsékletváltozással szembeni érzékenység, mikroorganizmusok, gombákkal szembeni ellenállóképesség, a növényi gyökérzettel szembeni jó ellenállóképesség. kivitelezés a szabályoknak megfelelő kivitelezés biztosítása, mechanikai ellenállóképesség az építési fázisban előforduló terhekkel szemben, időjárás változással szembeni tűrőképesség, ellenőrizhetőség, javíthatóság.
100
A geomembrán A geomembrán megkívánt vastagsága végleges lezárásnál a C típusú lerakóknál 2,5 mm. Megfelelő anyagválasztás és beépítés esetén élettartamuk mai ismereteink szerint a 100 évet meghaladja. A kiválasztás szempontjai, követelmények: szigetelőképesség: vízzáróság, gázokkal szembeni szigetelőképesség. mechanikai ellenállóképesség: érdesített, struktúrált felszínű lemezek 1:2,5 rézsűhajlásig állékonyak, kedvező alakváltozási tulajdonságok, legalább 3%-os nyúlás sérülésmentes felvétele, célszerű az egyenlőtlen süllyedéseket jobban elviselő, kedvezőbb többtengelyű nyúlási értékkel bíró membránok (LPDE, EPDM) alkalmazása, alkalmazásának megfontolása. időállóság: a megfelelő tanúsítvánnyal rendelkező fóliának a releváns kémiai anyagokkal és a gázkondenzátummal szemben ellenállónak kell lennie, mikroorganizmusok, gombák elleni ellenállóképesség, növényi gyökérzettel szembeni ellenállóképesség. kivitelezés: az előírásoknak megfelelő kivitelezhetőség, külső terheléssel szembeni ellenállóképesség (védőréteg alkalmazása szükséges), időjárás állékonyság (5 C alatt tilos fektetni, napsugárzás hatásával szembeni ellenállóképesség), ellenőrizhetőség (hegesztés, toldás), javíthatóság. A szivárgó paplan A szigetelőréteg fölé a nem veszélyes hulladékok lerakóinál (B1 b; B3) , a veszélyeshulladéklerakónál (C) k≥5x10-3 mis szivárgási tényezőjű 30 cm vastagságú szivárgó paplan kerül, anyaga mosott kavics, a rézsüfelületeken homokos kavics. A réteg vastagságát a lerakó vízháztartási vizsgálata alapján is meg lehet határozni, hazai csapadékviszonyok mellett a 30 cm-es vastagság a lerakók többségénél elegendő. A szivárgó paplan és a geomembrán közé egy a mechanikai védelmet biztosító-, a szivárgó paplan és a rekultivációs réteg közé egy szűrőrétegként funkcionáló geotextília kerül. Rézsűs, lejtős oldalakon a mosott kavics helyett beépítésre kerülhet osztályozatlan homokos kavics vagy kőzúzalék, a súrlódási erők növelése céljából. Kőzúzalék alkalmazása esetén a geomembrán mechanikai védelmére (átlyukadás) különös gond fordítandó, és előzetes laboratóri1Jl11i terhelési kísérletek végzése célszerű. Amennyiben az egyenértéküség igazolható (hidraulikai), úgy geokompozitok, geodrének beépítése is megengedett.
101
A rekultivációs réteg A szivárgó paplan fölé egy legalább 0,7 m vastag rekultivációs réteg kerül. A rekultivációs és szivárgó réteg vastagsága együtt legalább 1,0 m kell, hogy legyen. A szivárgó réteg fölé célszerűen egy gyökérzáró-réteg kerüljön, aminek az anyaga lehet kőtönl1elékes tömör agyag, osztályozott építési-bontási hulladék is. A rekultivációs réteg vastagságának megválasztásánál figyelembe kell venni: − a területre jellemző fagylehatolási mélységet, − a rekultivációs növényzet gyökérzetének lehatolási mélységét. (A szivárgó paplanba a gyökérzóna ne érjen bele.) − vízháztartási viszonyokat. (A szigetelőréteget a kiszáradástói meg kell védeni.) A rekultivációs réteg anyagának kiválasztásában jelentős szerepet játszanak a helyi adottságok. A lehetőségeken belül figyelembe kell venni, hogy a réteg elsődleges szerepe a csurgalékvíz minimalizálása, tehát azok a talajok jönnek elsődlegesen számításba, amelyek jó víztározó-képességgel rendelkeznek, és az alkalmazott növényzettel együtt jelentős az evapotranspiráció. Német ajánlások szerint leginkább kedvezőek a homoklisztes-, iszapos talajok, amelyeknek az agyag és iszaptartalma közepes, és az ún. szabadföldi vízkapacitása (VKSZ) legalább 200 mm. A 6.1. táblázat a rekultivációs rétegként számításba jövő leginkább kedvező talajfajtákat tünteti fel. A szabadföldi vízkapacitás értékénél a kisebb érték a lazán beépített talajokra ( <1,45 g/cm2), a nagyobb érték a közepes tömörségű (ρ = 1,45-1,65 g/m3) talajokra vonatkozik 6.1. táblázat Rekultivációs rétegként leginkább ajánlott talajok Talajtípus
Iszaptartalom (%)
Agyagtartalom (%)
Szabadföldi vízkapacitás (VKSZ mm)
Homoklisztes, iszapos homok
10-40
8-17
185-220
Iszapos homok, homokliszt
10-50
0-15
210-270
Agyagos homok
0-15
5-25
220-270
Homokos homokliszt
10-50
15-45
160-200
Homokos iszap
50-80
0-17
200-260
A német lerakórendelet szerinti, a rekultivációs rétegnél megengedhető szennyezőanyag koncentrációkat a 6.2. táblázat mutatja be. A táblázat feltünteti a 10/2000. (VI.2.) KÖMEÜM-FVM-KHVM együttes rendeletben foglalt B szennyezettségi határértékeket is, és célszerű a megengedhető koncentrációt ezen határértékekhez viszonyítani. Különösen fontos a várható eluátum-koncentráció betartása. A rekultivációs réteg vastagságát a rendelet szabályozza, a szigetelőréteg fölött a szivárgó- és rekultivációs réteg együttes vastagságának el kell érnie az 1 métert. Ez azt jelenti, hogy ha a szivárgó réteg vastagsága 0,3 m (a rendelet szerinti alsó érték) akkor a rekultivációs réteg 0,7 m, geodrén alkalmazása esetében értelemszerűen 1,0 m!
102
A rekultivációs réteg vastagságának a csökkentése csak olyan alternatív megoldásként jöhet számításba, amelyeknél a szigetelő funkciót betöltő elem nem időjárás érzékeny. Ilyen megoldás lehet pl. a geomembrán alkalmazása, azonban a nagyobb időjárás-hatásnak való kitettség miatt a membrán alá észlelőhálózat építése szükséges. 6.2. táblázat A rekultivációs rétegben megengedhető szennyezőanyag-, valamint eluátumkoncentrációk (Deponieverordnung, Némegország, 2002.) Paraméter
Szennyezőanyag tartalom [mg/kg száraz anyag] (salétromsavas kioldás)
Eluátum-koncentráció
pH
6,5-9
Vezetőképessé g
500 S/cm
Klorid
10 mg/l
Szulfát
50 mg/l
Arzén
10 g/l
Kadmium
1,0
2 g/l
Ólom
140,0
40 g/l
Króm (össz.)
120,0
30 g/l
Réz
80,0
50 g/l
Higany
1,0
0,2 g/l
Nikkel
100,0
50 g/l
Cink
300,0
100 g/l
A rekultivációs réteg vastagságát, a szigetelőréteg hatékonyságát jelentősen befolyásolja az alkalmazott növényzet és a növények gyökérlehatolási mélysége. A 6.3. táblázat a leginkább számításba jövő növények gyökérzetének lehatolási mélységét tünteti fel.
103
6.3. táblázat Különböző növények gyökérzetének lehatolási mélysége Növény
A gyökérzet lehatolási mélysége (cm)
Zöldmezős vegetáció szarvas kerep (Lotus corniculutus)
30-100
közönséges aszat (Cirsium)
80-150
réti perje (Poa pratensis)
70-200
francia perje (Arrhenatherum elatius)
100-200
gyermekláncfű (Taraxacum officinale)
70-240
mezei aszat (Cirsium arvensis)
80-150
ökörfarkkóró (Verbascum lychnitis)
< 150
(fodros) sóska (Rumex crispus)
< 150
Bokros, fás vegetáció, cserje földiszeder (Rubus fructicosus)
< 200
(hamis) akácfa (Acacia)
> 200
fehér fűz (Salix alba)
< 300
bükkfa (Fagus silvatica)
180-300
juharfa (Acer)
> 150
A rekultivációs réteg beépítése rétegesen történik, általában 2 rétegben elegendő a terítés, mivel az elérendő térfogatsűrűség (a humuszréteg alatt) 1,4-1,6 t/m3, azaz a terítési rétegvastagság 0,5-0,6 m. A humuszréteg vastagsága ne legyen több, mint 0,3 m, a térfogatsűrűség értéke 1,2-1,45 t/m3 között, a szabadföldi vízkapacitás értéke legalább 200 mm legyen. Az átszivárgó vízmennyiséget tovább csökkenthetjük, ha a rekultivációs réteg alját (a humuszréteg és az altalaj alatt) ún. „gyökérzáró” rétegként képezzük ki, azaz úgy építjük meg, hogy azon a gyökérzóna minél nehezebben hatoljon át. Ilyen réteg lehet pl. egy 0,2-0,3 m vastag erősen kötött v. erősen kőtörmelékes tömör ( >1,8 t/m3) réteg, vagy számításba jöhetnek a geoműanyagok is. 6.3.Alternatív megoldások a szigetelőrendszer elemeinél Bentonitszőnyeg A bentonitszőnyegek elsősorban akkor jöhetnek számításba, ha a depóniánál nagy felszínsüllyedések várhatók. Német ajánlások (LAGA) alapján alkalmazásuk a következő esetekben ajánlott: kis veszélyeztető potenciált jelentő lerakók végleges zárószigetelésénél általánosan ajánlott ideiglenes lezárásra, amíg a süllyedések nagy része lejátszódik.
104
Ásványi anyagú szigetelőrétegként való alkalmazásnál: két szőnyeg fektetendő egymásra, ezzel elősegítve, hogy az alsó szőnyeg ne tudjon kiszáradni a maximálisan megengedhető rézsűhajlás 1:3, meredekebb hajlásnál a rendszer stabilitását erősíteni kell, pl. georáccsal. Jelenleg még nem teljesen tisztázott kérdések: a geotextília komponens öregedésének a folyamata a kiszáradás, biológiai hatásokkal szembeni hatékony és gazdaságos védekezési módszer. Polimerekkel javított homok-bentonit keverék (TRISOPLAST) A polimer adalékanyagot tartalmazó ásványi anyagú keveréktalajok a már ismert összetevők mellett további adalékként általában üzleti titokként kezelt összetételű polimert adagolnak. A legismertebb ilyen polimer adalékú keveréktalaj a TROPLAST nevű szigetelőanyag (TD Umwelttechnik GmbH & Co. KG, Wentdorf). Magyarországon kevésbé ismert és még egyáltalán nem alkalmazták, ezért a többi alternatív megoldásnál részletesebben ismertetjük. A TRISOPLAST szigetelőanyag műszaki adatait a 6.4. táblázatban foglaltuk össze. 6.4. táblázat A TRISOPLAST szigetelő anyag jellemző paraméterei Összetétele: 89,1% ásványi alapanyag (pl. homok) 10,7 % bentonit 0,2 % polimer Az ásványi alapanyaggal szemben támasztott követelmény:
0,063 mm-nél kisebb szemcseméret 4,0 mm-nél nagyobb szemcseméret 5,6 mm-nél nagyobb szemcseméret Átlagos szemcseátmérő (D50) Szervesanyag tartalom Mésztartalom pH érték vezetőképesség
10,0 súly % 0,5 súly % : 0,0 súly % : 0,15 0,70 mm : 1,5 súly % : 5,0 súly % : 4,5-10,0 : 1000 S/cm
Beépítési térfogatsűrűség
1,62 – 1,76 g/cm³
Optimális tömörítési víztartalom
8 – 16 %
k- tényező (vízre)
8,9 × 10-11 - 1× 10-12 m/s
k- tényező (csurgalékvízre)
4,3 × 10-11 - 2,5 × 10-11 m/s
k- tényező többszöri fagyasztásfelengedési ciklus után k- tényező (10% deformáció mellett)
kf
: :
1,8 × 10-11 m/s
kf < 6 × 10-11 m/s
Megengedett lehajlási görbületi sugár
r 6,0 m wn 6% víztartalomnál r 2,5 m wn 20% víztartalomnál
Nyírószilárdsági paraméterek
Belső súrl. szög (Φ ≥ 30o ; kohézió: c ≥ 17 kPa )
Geomembrán (érdesített) és a TRISOPLAST réteg közötti súrlódási jellemzők Duzzadás
Súródási szög: Φ* ≥ 28o ; adhézió: a = 3 - 4 kPa ζ = 10 kPa – nál εmax = 8 % ζ = 130 kPa – nál εmax = 0 %
105
Németországi tapasztalatok a keverékkel rendkívül kedvezőek, amit kiterjedt laboratóriumi vizsgálatok támasztanak alá: Időállósága jelenleg nem tisztázott. A keverék kémiailag egyensúlyi állapotban van, várhatóan hosszú távon stabil marad, azonban a polimer adalék időállóságát még vizsgálni kell. Kevés tapasztalat van a szilárdsági tulajdonságoknak a beépített rétegben való változására. A Na-Ca kationcsere lényegesen lassúbb, mint a bentonitszőnyegeknél. Biológiai hatásokkal (pl. zárószigetelésnél) szemben ellenálló, azonban további tapasztalatokra van szükség. Szivárgási tényező értéke: nagyon kedvező, az eddigi vizsgálatok eredményei 6×10-11 m/s tartományban mozogtak.
10-12
Gázáteresztő-képesség: megegyezik a hagyományos ásványi anyagú szigetelőrétegekével. Deformációs tulajdonságok: kedvezőek, a vizsgálatok szerint a relatíve száraz állapotú réteg több százaléknyi deformációra is repedésmentesen reagált. Állékonyság: a viszonylag magas bentonittartalom a meredekebb rézsűkön az állékonyságot csökkenti, további helyszíni vizsgálatok szükségesek. Előállítás: a keveréket helyszínen keverő-berendezéssel kell előállítani, a recept szigorú betartásával. A beépítése hagyományos gépekkel lehetséges. A szivárgási tényező viszonylag érzéketlen a tömörítés minőségére, tapasztalat szerint 80 85% tömörségi fok elérése után a k-tényező jelentősen nem változik, Tr = 92% elérése egyenletes, kis szivárgási tényező értéket biztosít. A minimális beépítési rétegvastagság 7-10 cm. Mechanikai sérülésekre kevésbé érzékeny, mint a bentonitszőnyegek. Folyamatos helyszíni minőségellenőrzés szükséges. A megkívánt vízzárósági kritérium alapján a szükséges beépítési rétegvastagságot a 6.10. ábra alapján határozhatjuk meg. A Trispolast vastagsága az előírt rétegvastagsághoz viszonyítva [%] 0
10
20
30
40
Az előírás szerint megkívánt szivárgási tényező [m/s]
1E-008
1E-009
1E-010
6.10. ábra A TRISOPLAST szigetelőréteg beépítési vastagságának a meghatározása (EGLOFFSTEIN - BEHRENS, 2002.)
106
Bentonit és ásványi anyagú keverékek A lerakók helyén az esetek többségében nem áll rendelkezésre a helyszínen vagy gazdaságos távolságon belül jó minőségű agyag. Ebben az esetben kedvezően alkalmazhatók szemcsés talaj és bentonit megfelelő arányú keverékéből készített keverékek. A keverék szemcseeloszlása akkor a legjobb, ha megfelel a Fuller-görbe kívánalmainak. A keverési arányt előzetes vizsgálatokkal kell meghatározni, a szükséges bentonit mennyiség: 6-12% közötti, a bentonit minőségétől, agyagásványos összetételétől, őrlési finomságától függően. Előnyei: meredek rézsűhajlásnál is alkalmazható, max 1:1,5 zsugorodásra kevésbé hajlamos, így kisebb az esélye száradási repedések kialakulásának megfelelő tapasztalatok állnak rendelkezésre már kivitelezett zárószigeteléseknél. Hátrányok: kivitelezése fokozott technológiai fegyelmet, felkészültséget igényel a megkívánt vízzáróság csak szűk víztartalom intervallumban biztosítható, ezért a keverék előállítása speciális keverő-berendezést igényel a helyszínen kivitelezés közbeni erózióérzékenység. Kapilláris szigetelőrendszer A kapilláris szigetelőrendszer egy kétrétegű, eltérő szemcseméretű rétegekből álló rendszer. Alul helyezkedik a durvább szemcseméretű 0,2-0,3 m vastag, (általában kavics, homokos kavics) ún. kapilláris blokk, fölötte pedig a 0,4-0,6 m vastag, finom-, középfinom-szemcséjű homok anyagú kapilláris réteg. Telítetlen állapotban a finomszemcséjű kapilláris rétegnek lényegesen nagyobb a kapilláris szívása, mint a durvaszemcséjű kapilláris blokknak, s így a háromfázisú (talaj levegő víz) rendszerben a kapilláris réteg szivárgási tényezője lényegesen nagyobb, mint a kapilláris blokkban. Számos kedvező tapasztalat áll rendelkezésre a rendszer hatékonyságáról. 1:2,5 lejtőhajlásig problémamentesen kivitelezhető. A kapilláris réteg és kapilláris blokk közé célszerű egy geotextília szűrőréteg beépítése, a finomszemcsék bemosódásának elkerülése érdekében. A rendszer előnyei: viszonylag egyszerű kivitelezhetőség, alacsony építési költségek egyszerű minőségi ellenőrzés kiszáradással szemben érzéketlen nagyobb dőlésszögek melletti alkalmazhatóság. Alkalmazásánál figyelembe kell venni, hogy szemben a többi „hagyományos” természetes anyagú szigetelőrétegekkel, a kapilláris szigetelő rendszer gázokkal szemben nem szigetel. Evapotranspirációs szigetelőrendszer A hulladéklebomlási folyamat során az optimális lebomláshoz a hulladéktestben egy bizonyos mennyiségű, a hulladék fajtájától, összetételétől, szervesanyag tartalmától függő
107
vízmennyiségre is szükség van (lásd a gázképződéssel foglalkozó fejezetben). Ebből adódóan nem biztos, hogy minden esetben a hulladék teljes izolációja jelenti a legjobb megoldást. Az előzőekben leírtak és a kedvező gazdaságosságuk miatt kerülnek egyre inkább előtérbe az ún. evapotranspirációs (ET) zárószigetelések. Az ET szigetelések a vízháztartási mérlegen alapulnak, amit a talaj tározási tényezője, a csapadék, a felszíni lefolyás, az evapotranspiráció és az infiltráció határoz meg. Az ilyen típusú szigetelők kialakításánál lényeges kérdések: A nagy tározási tényezővel (szabadföldi vízkapacitás nagyobb, mint 200 mm) rendelkező finomszemcsés talajok, mint az iszap, agyagos iszap alkalmazása. Őshonos vegetációk telepítése az evapotranspiráció növelése érdekében. Helyben előforduló talajok alkalmazása a költséghatékony kialakítás érdekében. Valójában az előzőekben ismertetett kapilláris zárószigetelő rendszer is bizonyos mértékig az ET szigetelések közé sorolható, legalább is több szerző ide sorolja. Az egyrétegű ET szigetelőrendszerek koncepciós vázlatát és működésének elvét szemlélteti a 6.11. ábra. Az ET zárószigetelés szükséges vastagságának a meghatározása a lerakó vízháztartásának a vizsgálatát kívánja meg, amit a korábban ismertetett (6. fejezet) HELP modellel elvégezhetünk. A méretezés lépései: A tervezett éves beszivárgási arány meghatározása a kritikus meteorológiai évre, valamint a tározási tényező definiálása. A tervezett beszivárgási arány definiálása. Ezt az értéket általános esetekben 10 mm/év értékben határozzák meg természetes szigetelők (agyagszigetelők) esetében. Geomembrán és geokompozit szivárgóréteg esetében kb. 3 mm/év. A tervezett beszivárgási arányt meghatározhatjuk a hulladéklebomláshoz szükséges vízmennyiség alapján is. A zárószigetelő réteg vastagságának kiszámítása.
6.11. ábra Az evapotranspirációs lezárás
108
Geomembrán szigetelő fólia alkalmazása A geomembrán megkívánt vastagsága nem veszélyes hulladékok lerakójánál, alternatív megoldásként, az alkalmazott geomembrán típustól/anyagtól függően lehet 1,0 - 2,0 mm. Megfelelő anyagválasztás és beépítés esetén élettartamuk mai ismereteink szerint a 100 évet meghaladja. A kiválasztás szempontjai, követelmények: szigetelőképesség: vízzáróság, gázokkal szembeni szigetelőképesség. mechanikai ellenállóképesség: érdesített, struktúrált felszínű lemezek 1:2,5 rézsűhajlásig állékonyak, kedvező alakváltozási tulajdonságok, legalább 3 %-os nyúlás sérülésmentes felvétele. időállóság: a megfelelő tanúsítvánnyal rendelkező fóliának a releváns kémiai anyagokkal és a gázkondenzátummal szemben ellenállónak kell lennie, mikroorganizmusok, gombák elleni ellenállóképesség, növényi gyökérzettel szembeni ellenállóképesség. kivitelezés: átlyukadással szembeni ellenállóképesség (védőréteg alkalmazása szükséges), időjárás állékonyság (5 C alatt HDPE membránt tilos fektetni, napsugárzás hatásával szembeni az előírásoknak megfelelő kivitelezhetőség, külső terheléssel szembeni ellenállóképesség), ellenőrizhetőség (hegesztés, toldás), javíthatóság. A számos geomembrán típus közül a zárószigetelésnél elsősorban a HDPE, LDPE, VLDPE és az EPDM fóliák jöhetnek számításba. A HDPE fóliával szemben az LDPE, VLDPE ill. EPDM fóliák alkalmazása sok esetben előnyösebb választásnak tűnik, mivel a várhatóan nagy deformációk esetében lényegesen kedvezőbb többtengelyű alakváltozási tulajdonságokkal(6.12. – 6.13. ábrák), nagyobb súrlódási szög értékkel (v.ö. 3.21. ábra, 3.6. táblázat adatait) rendelkeznek, ami különösen nagyobb lejtőszögek esetében lényeges, ugyanakkor a szennyezőanyagokkal szembeni gyengébb ellenállóképeség zárószigetelésnél nem releváns paraméter.
109
400
HDPE (2,3 mm)
HDPE (2,0 mm)
Húzóerő [N/cm]
300
200
PVC (2,6 mm)
100
CPE (2,4 mm) EPDM (1,2 mm) 0 0
10
20
30
40
50
Elmozdulás [%]
60
70
80
6.12. ábra Néhány geomembrán többtengelyű húzási kísérlete során mért terhelés-alakváltozás görbéje (STEFFEN, 1984.) LDPE PVC CSPE-R EPDM HDPE 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Szakadási nyúlás - % Többtengelyű húzás
Egytengelyű húzás
6.13. ábra A szakadási nyúlás átlagos értéke egytengelyű és többtengelyű húzás esetén (SADLIER, M. 1999.)
110
Aszfalt szigetelés Az aszfalt szigetelés számításba jöhet a szigetelő fólia helyett kombinált szigetelőrendszer elemeként, vagy önmagában is a záró szigetelőrendszer kialakításakor. Hazánkban az alkalmazása nem terjedt el. A rendszer felépítése: német ajánlás alapján (HAUBRICH, 2002.) általában egy legalább 8 cm vastag, 5 %-nál kisebb hézagtényezőjű aszfalt hordozó réteg, amelyre 2×6 cm vastagságú, n 3 % hézagtényezőjű aszfalt tömítő/szigetelő réteg kerül. Amennyiben az aszfalt réteg alá ásványi anyagú szigetelőréteg kerül beépítésre, úgy teherbírási okból a beépítése az optimális tömörítési víztartalom (wopt) alatt, a Proctor-görbe ún. száraz oldali ágán történik. Az aszfaltszigetelés előnyei: kiváló gáz- és vízzáró képesség jó mechanikai terhelhetőség kedvező alakváltozási jellemzők kiszáradásra nem érzékeny gyökérzettel szembeni ellenálló-képesség kedvező állékonyság. Általában 1:2,5 lejtésig alkalmazható, esetenként nagyobb lejtőszög esetén is beépíthető, a beépítés kötélvontatással (csörlővel) mozgatott tömörítőgéppel történhet. Alternatív megoldások a szivárgó paplan esetében Geoműanyag szivárgók A geoműanyagokból felépített szivárgó réteg lehet speciálisan erre a célra előállított drénpaplan, vagy két geotextília közötti georács (geokompozit paplan). Az alkalmazásnál megkívánt funkciók: a finom szemcsék bemosódásának megakadályozása a beszivárgó csurgalékvíz elvezetése a műanyag fólia mechanikai védelme a növényi gyökérzettel szembeni ellenálló-képesség időállóság állékonyság. Homok szivárgópaplan A rekultivációs réteg-, az esésviszonyok-, a növényi telepítés jó megválasztásával, a zárószigetelés vízháztartásának optimalizálásával esetenként megfontolandó, hogy a felhasználás helyén nagyon sokszor hiányzó szűrőkavics (k 10-4 -103 m/s) helyett méretezett vastagságú homokréteg kerüljön beépítésre, esetleg akár dréncsövek beépítésével segítve a hatékony víztelenítést (SASSE, T. BIENER, E., 2002.) Általában elmondható, hogy műszakilag kedvezőbb és indokoltabb a zárószigetelés, és azon belül a szivárgó paplan méretezése, mint az előírások merev alkalmazása. A méretezés egyik
111
fontos eleme a zárószigetelés/alternatívák vízháztartásának a vizsgálata, amit a 6.4. fejezetben találunk összefoglalóan. Példák az alternatív szigetelőrendszerek felépítésére Az alternatív szigetelőrendszerek összehasonlításánál a két legfontosabb paraméter: a hatékonyság, a költségek. Az előzőekben tárgyalt alternatív megoldások alkalmazására mutatnak be példákat a 6.146.17. ábrák. Az ábrákon feltüntetett rétegkombinációk, méretek összhangban vannak a lerakó rendelet előírásaival, és közülük a helyi adottságok, a lerakó paraméterei alapján, figyelembe véve a gazdaságossági szempontokat, lehet az optimális megoldást megtalálni. A bentonitszőnyeg alkalmazásával kialakított rétegrend variánsokat a 6.14. ábra szemlélteti. A talajkeverékből (pl. bentonit és talaj) kialakított rétegrendet a 6.15. ábra szemlélteti. A kapilláris szigetelőrendszer kialakítására mutat be lehetőségeket a 6.16. ábra. A geomembrán szigetelő fólia alkalmazására mutat be lehetőségeket a 6.17. ábra. B1
B2
6.14. ábra Alternatív zárószigetelő rendszer felépítése bentonitszőnyeg felhasználásával 112
HB1
HB2
6.15. ábra Alternatív zárószigetelő rendszer felépítése talajkeverék felhasználásával
113
K1
K2
K3
6.16. ábra Alternatív zárószigetelő rendszer kialakítása: kapilláris zárószigetelés
114
G1
G2
G3
6.17. ábra Alternatív zárószigetelő rendszer felépítése geomembrán felhasználásával 6.4.A zárószigetelőrendszerek költségelemzése SZABÓ A. (2005) által végzett költségelemzések eredményeit foglalja össze a 6.5. táblázat, ill. a 6.18. ábra tünteti fel.
115
Zárószigetelő rendszer
Anyagár (Ft/m2)
Rendelet 1. variáns 1.790-1.980 Rendelet 2. variáns 1.590-1.780
9.5. táblázat Teljes költség (Ft/m2)
Szállítás (Ft/m2)
Beépítés (Ft/m2)
700-750
1.450
3.940-4.180
780-830
1.450
3.820-4.060
Bentonitszőnyeg 1.
2.090-2.830
580
1.120
3.790-4.530
Bentonitszőnyeg 2.
3.410-4.820
600
1.060
5.070-6.480
Homok-bentonit keverék 1.
9.440-9.580
700-750
1.450
11.590-11.780
Homok-bentonit keverék 2.
9.240-9.380
580
1.450
11.270-11.410
Kapilláris 1.
1.760-2.020
1.100
1.750
4.610-4.870
Kapilláris 2.
3.370-4.480
580
1.240
5.160-6.300
Geomembrán 1.
2.590-3.080
380
995-1.245
3.965-4.705
Geoembrán 2.
2.820-3.530
500
970-1.220
4.290-5.250
Geomembrán 3.
3.8204.9305
500
1.040-1.290
5.360-6.720
12 000 Ft 10 000 Ft 8 000 Ft 6 000 Ft 4 000 Ft 2 000 Ft - Ft Anyagköltség Szállítás
6.18. ábra A hazai lerakórendelet előírásainak megfelelelő alternatív zárószigetelő rendszerek költségelemzésének eredménye (SZABÓ A., 2005.) Az egyes lezárási technológiák költségelemzését elvégezve láthatjuk, hogy számos olyan alternatív megoldást találunk, amelynek a kivitelezési költsége versenyképes az agyagszigetelésekkel való összehasonlításban. Természetesen hibát követünk el akkor, ha egy
116
rendszert kizárólag a bekerülési költsége alapján vizsgálunk. A kivitelezés során számos olyan bizonytalansággal találkozhatunk, amely egy adott rendszer költségét jelentősen megnövelheti, illetve egyes esetekben lehetetlenné teszik az alkalmazását. Elég csupán ha arra gondolunk, hogy mekkora nehézségekbe ütközik egy meredek rézsűn 50 cm vastagságú agyagszigetelést a kívánt paramétereknek megfelelően elkészíteni. Nem szabad figyelmen kívül hagynunk azt sem, hogy az időjárás a legtöbb technológia esetén nagymértékben befolyásolhatja a kivitelezés időtartamát, minőségét, s ezáltal jelentős költségkihatása van. Az ábrából jól látszik a homok-bentonit keverékből épített szigetelőrétegeknek kiugróan magas a költségük. Ez, a többi szigetelő-rendszerhez képest bonyolult, nagy eszközigényű technológiának tudható be. Az eljárás alkalmazásának a magyarországi gyakorlata még nem teljesen kiforrott, a technológiához megfelelő minőségű bentonittal rendelkező bányák anyagelőkészítési rendszere nem kifejezetten szigetelőréteg építési célokra állítják elő a bentonitot. Elképzelhető, hogy külön ezen feladatoknak megfelelő célirányos rendszerek és technológia alkalmazásával ez az anyagköltség olyan szintre is csökkenhet, hogy a többi alternatívával árban versenyképes lehet. Ehhez azonban komoly befektetésre van szükség mind a bányavállalkozó, mind a kivitelező oldaláról, s ugyanakkor a befektetés megterülésére csak hosszú távon számíthatnak. A versenyképesség megítélésében elsődleges szerepet kell kapnia az egyes rendszerek időállóságának, amelyről az egyes technológiák esetében eddig kevés tapasztalattal rendelkezünk. Tekintettel arra, hogy a hulladéklerakók lezárása Magyarországon szinte csak most kezdődik el, így nem hagyhatjuk figyelmen kívül a nemzetközi tapasztalatokat sem. Az Amerikai Energiaügyi Hivatal átfogó vizsgálati eredményeit foglalja össze a 6.6. táblázat, amely 3 éves kísérletsorozat eredményét tartalmazza. A helyszíni kísérletek során vizsgálták az EPA kommunálishulladék-lerakókra (RCRA D típus), veszélyeshulladék-lerakókra (RCRA C típus) vonatkozó előírásoknak megfelelő és további négy alternatív megoldás hatékonyságát. A vizsgált záró szigetelőrendszerek felépítését a 6.7. táblázatban ill. a 6.19. ábrán találjuk. 6.6. táblázat Az Amerikai Energiaügyi Hivatal kísérletsorozatában vizsgált zárószigetelések hatékonysága Beszivárgás mértéke (mm/év) Év 1997. (05.01.-12.31.) 1998. 1999. 2000. (01.01.-06.25.) Átlag
Átlag
D típusú GCL C típusú Kapilláris lezárás lezárás lezárás szigetelés 10,62 1,51 0,12 1,62 4,96 0,38 0,30 0,82 3,12 4,31 0,04 0,85 0,00 0,00 0,00 0,00 4,82 1,81 0,13 0,87 Hatékonyság=(átszivárgás/csapadék)*100% D típusú GCL C típusú Kapilláris lezárás lezárás lezárás szigetelés 99,98615 99,99417 99,99964 99,99744
117
Anizotrópikus szigetelés 0,15 0,14 0,28 0,00 0,16
ET lezárás 0,22 0,44 0,01 0,00 0,19
Anizotrópikus Szigetelés 99,99950
ET lezárás 99,9949
6.7. táblázat Az Amerikai Energiaügyi Hivatal helyszíni kísérletei során vizsgált zárószigetelések felépítése (2000). Hulladéklerakó lezárási terve RCRA D típus
A rendszer teljes vastagsága [cm] 60
Rétegek száma 2
RCRA C típus
150
4
Geoszintetikus agyag szigetelő (GCL)
90
4
Kapilláris zárószigetelés
140
4
Anizotrópikus szigetelő lezárás
105
4
Evapotranspirációs talaj lezárás
90
2
A komponensek leírása/Vastagság Felső talajréteg 15 cm Tömörített eredeti talaj 45 cm Felső talajréteg – 60 cm Homok drénréteg 30 cm Geomembrán 1,0 mm Tömörített bentonit-keverék talaj 60 cm Felső talajréteg 60 cm Geotextília szűrőszövet Homok drénréteg 30 cm Geomembrán 1,0 mm Geoszintetikus agyag szigetelő Felső talajréteg 30 cm Felső homok drénréteg 15 cm Felső kavics drénréteg – 22 cm Tömörített agyag szigetelés 45 cm Alsó homok drénréteg 15 cm Felső talajréteg 15 cm Eredeti talajtakaró réteg 60 cm Finomhomok elválasztó réteg 15 cm Borsó nagyságú alsó kavicsréteg 15 cm Felső talajréteg 15 cm Tömörített talajréteg 75 cm
Mint a 9.7. táblázatban látható, az alternatív szigetelőrendszerekkel elérhető a lerakókra előírt zárószigetelés hatékonysága. A vizsgálatokat szemi-arid éghajlati viszonyok mellett végezték, az évi átlagos csapadék 1997-2000 között a területen 200 mm/év volt, ami magyarázza a viszonylag kisvastagságú rekultivációs réteget. A vizsgálatok rámutattak arra, hogy viszonylagosan száraz, csapadékszegény területen (pl. Magyarországon az Alföld egyes részein), a beszivárgás jelentősen csökkenthető a zárószigetelés evapotranspirációja révén. A 6.19. ábrán megtalálható az egyes zárószigetelő rendszerek kialakításának átlagos költsége is. A 6.8. táblázatban a Németországi előírásoknak megfelelő-, további lehetséges alternatív zárószigetelő rendszerek költség-összehasonlítását találjuk. A vizsgált szigetelőrendszereket a 6.20. ábra foglalja össze (HAUBRICH, 2002.)
118
6.19. ábra Az USA Energiaügyi Hivatala által vizsgált zárószigetelések
119
Aljzat kialakítás Építési terület kialakítás Profilírozás Felszín kialakítás Geotextilia Kiegyenlítő + gázmentesítő réteg Geotextília Szigetelőrétegek Ásványi szigetelés ** 50cm (30cm), TRISOPLAST 7cm Kapilláris rendszer + elválasztó geotextilia 40 cm + 30 cm Tükör kialakítás Geomembrán (2,5mm) Bentonitszőnyeg ( 2 rétegű ) Aszfalt hordozóréteg 8cm Aszfalt tömítőréteg 6cm Monitoring rendszer Szivárgó paplan Kavics/homokos kavics,szivárgó szőnyeg Védő geotextilia Ásványi anyagú szivárgó réteg (pl. kavics) Szűrő réteg Szivárgó paplan Rekultivációs réteg Talaj szállítás és beépítés 1,5 m Füvesítés Munkahelyi berendezés,munkavédelem Összes építési költség EUR/m2(nettó)
1,00 2,50 0,50 1,25 7,50 1,25
1,00 1,90 0,50 1,25 4,50 -
1,00 2,50 0,50 1,25 7,50 1,25
1,00 2,20 0,50 1,25 7,50 1,25
1,00 2,40 0,50 1,25 7,50 1,25
1,00 2,20 0,50 1,25 7,50 -
1,00 2,10 0,50 1,25 4,50 -
5,0020,0 -
-
-
-
-
-
-
3,0012,00 -
15,00 -
20,00
-
-
11,00 -
3,00 11,00 11,00 -
15,50 13,00 -
11,0 -
3,00 11,00 -
16,50 13,00 -
3,00 11,00 5,006,00
4,50 6,00
-
6,00
4,50 6,00
4,50 6,00
6,00
4,50 6,00
2,00 1,505,50 0,50 4,70
5,50 1,505,50 0,50 4,30
2,00 1,505,50 0,50 5,30
2,00 1,505,50 0,50 5,20
2,00 1,5-5,50 0,50 5,60
2,00 1,505,50 0,50 5,10
2,00 1,505,50 0,50 4,60
49,2068,20
45,9549,95
60,8073,80
59,4063,40
68,0072,00
57,0561,05
47,4551,45
Megjegyzés: a rekultivációs réteg vastagsága minden esetben 1,5 m; az aszfalt hordozó réteg 6 cm, az aszfalt tömítőréteg 8 cm; a kapilláris réteg 40 cm, a kapilláris blokk 30 cm; ** az ásványi szigetelés költségei regionálisan változhatnak.
120
2
7.tipus EUR/m
2
6.tipus EUR/m
2
5.tipus EUR/m
2
4.tipus EUR/m
2
3.tipus EUR/m
2
2.tipus EUR/m
2
1.tipus EUR/m
6.8. táblázat Németországban alkalmazott záró szigetelőrendszerek költségelemzése (HAUBRICH,2002.)
6.20. ábra A Németországban alkalmazott alternatív szigetelőrendszerek összehasonlítása (HAUBRICH, 2002.)
121
6.5. A hulladéklerakó felszámolása A rendeletet értelmezve a felszámolásra akkor kell, hogy sor kerüljön, ha tényleges környezetszennyezés vagy környezetkárosodás következett be és a kármentesítéssel kombinált rekultiváció a költség-haszon elemzés alapján gazdaságtalanabb vagy nagyobb környezeti kockázattal jár, mint a felszámolás. Ugyancsak meggondolandó a Ún. "kis lerakók" felszámolása. A LINSY adatbázisában szereplő adatok alapján megállapítható, hogy az Ún. kis mennyiségnek számító <3000 m3) lerakott hulladékhoz hány darab lerakó tartozik, az eredményeket a 6.9. táblázat tartalmazza. 6.9. táblázat
A táblázat adatai azt mutatják, hogy 1-2 ezer m3, tehát igen kis mennyiségÜ lerakott hulladékot tartalmazó kategóriába is közel 1000 db lerakó tartozik. Ezért, bizonyos feltételek fennállás esetén javasolható ezen lerakók esetében a hulladéklerakó megszÜntetésévei, felszámolásával történő rekultiválás. Tekintettel arra, hogy a vonatkozó jogszabály a felszámolással történő rekultiváció műszaki feltételeit nem szabályozza részletesen, az ún. „kis lerakók” felszámolással történő rekultiválásának ajánlott feltételei lehetnek a következők: − a lerakott hulladék mennyisége 2000 m3, vagy annál kevesebb legyen, − a lerakás felhagyásának időpont ja legalább 10 év, − a lerakás módja: terepszinten elhelyezett, 1-2 m vastag hulladék depónia (azaz nem gödörfeltöltés), − a hulladéklerakó felszámolásával a lerakó területének mezőgazdasági (erdősítés) vagy ipari (anyagtárolás-raktározás) célú hasznosítása lehetséges, − maximum 30 km-es távolságon belül a felszedett hulladék befogadására megfelelő adottságú lerakó álljon rendelkezésre (elsősorban üzemelési engedéllyel rendelkező lerakó, de szóba jöhetnek a már felhagyott vagy felhagyásra kötelezett hulladéklerakók közül a rekultiválandó lerakók is. A felszámolással történő rekultiválás során a következő műveletsort kell elvégezni: − a teljes lerakott hulladékmennyiség felszedése, − a felszedett hulladék osztályozása az erre alkalmas berendezésen történő átrostálással, − a felszedett, ártalmatlanítandó hulladék-összetevők - tulajdonságaiknak megfelelő kategóriájú hulladéklerakóban, égetőben történő ártalmatlanítása, illetve hasznosítása, − tereprendezés, tájba illesztés az inert és a lebomlott, stabilizálódott szerves összetevők felhasználásával. A lerakó felszámolását követően az engedélyes a Felügyelőség számára adatszolgáltatást készít, amelyben szerepel az összes felszedett és kezelt hulladék mennyisége, valamint az 122
ártalmatlanítás, esetleg hasznosítás érdekében hulladékkezelőnek átadott, elszállított mennyiség. 6.6. Tájbaillesztési szempontok Ezen fejezetet a GREENTECH Kft. (2002) tervezési segédletének felhasználásával dolgoztuk ki. A tájbaillesztés szükségessége Minden olyan beruházásnál, ahol a „mű” építése megváltoztatja a táj képét, arculatát, érdemes és szükséges az ökológiai, valamint vizuális-esztétikai szempontokat érvényesítő tájrendezésitájbaillesztési elveket figyelembe venni, alkalmazni. A táji adottságok a társadalom mindenkori fejlettségének és az egyének igényeinek megfelelően hasznosíthatók. A folyamatos tájhasználat, tájalakítás, tájfejlődés során az adottságok az emberi cselekedetek hatására megváltoznak. Az állandósult változások a következő időszakban már adottságnak számítanak. A tervezési fázisban a korszerű ökológiai, műszaki valamint esztétikai ismeretek érvényesítése, alkalmazása a tájbailleszthetőséget segíti elő. A természeti környezet – a táj – az ember (társadalom) egészségi állapotának kondicionálója, alkotó erejének forrása, megújulásának, rekreációjának közege. A tájbaillesztésnek gyakran nincs közvetlen anyagi haszna, de közvetlenül hozzátartozik az emberi léthez, és mindezeken túl, életünk minőségének mutatóihoz. Tájökológiai szempontok A tájökológiai szempontok értékelésénél meg kell vizsgálnunk a hulladéklerakó telep környezetének ökológiai adottságait. Értékelnünk kell az ökológiai potenciált, az ökoszisztémák, biotópok milyenségét, elhelyezkedésüket valamint lehetséges kapcsolatukat a területtel. A vizsgált területen – az emberi befolyásolás mértéke szerinti besorolás alapján – megkülönböztetünk: természetes vagy önszabályozó, degradált vagy szabályozott és urbán vagy települési ökoszisztémát. Javasolt felmérni a meglévő valamint kialakításra kerülő zöldfelületeket. Javasolt továbbá elvégezni értékelésüket zöldövezeti szempontból (L. Czinki szerint). Így az alábbiakat kell meghatározni: a zöldtömeget, a növényzet hatását a klímára, az oxigéntermelő képességet, a pormegkötő és -szűrő képességet, zajvédelem, 123
optikai szigetelést és az összhatást. Lehetőség szerint el kell készíteni a terület és környezete természetességi értéktérképét, mely a természetes állapot meglétét illetve minőségét vizsgálja. A vizsgálati kategóriák: természetes állapot; természetközeli állapot; természetes állapot közepesen leromlott; természetes állapot erősen leromlott; természetes állapot teljesen leromlott. Az elkészített térkép segíti meghatározni a biológiailag degradált felületek elhelyezkedését, valamint arányát. Támpontot ad a tervezési fázisban a tájbaillesztés szempontrendszerének helyes megválasztásához, illetve a növénytelepítés meghatározásához (fajmegoszlás, mennyiség és területi elhelyezés stb.). A lerakó és a környezet morfológiája Egy tervezés alatt álló hulladéklerakó mikro- illetve makrotáj környezetének is meg kell vizsgálni a morfológiáját. A környezet domborzatának adottságai befolyásolhatják a létesítmény tájbailleszthetőségét. Síkvidék Sík vidéken, ahol a lerakó valamint környezete tengerszint feletti magasságának különbsége az 5 métert, azaz a lejtőhajlás az 5 %-ot nem haladja meg, a létesítmények, objektumok eltakarása viszonylag egyszerűen megoldható, ugyanis a felszínről nincs „rálátási” lehetőség. A tervezés során a feltárási nyomvonal mentén történő térhatárolást meg kell oldani, valamint körültekintéssel kell a védőerdősávot megtervezni, mely az optikai takarást biztosítja. A tágabb környezetből markánsan a telepített faállomány változtatja meg a táj képét, mely állandósuló állapotváltozásnak, az idő múlásával adottságnak tekinthető. A síkvidéki tájbaillesztés szempontjai: a területre jellemző, honos növényanyag tervezése, hiszen a tájkép részévé a védőerdősáv fog válni (nincsenek „rálátási pontok”), előtérbe kell helyezni az egyszintes kiszolgáló-létesítmények tervezését, így elkerülhető az urbán elemek megjelenése a tájképben (a védőerdővel el lehet takarni az épületeket), a védőerdősávba – lehetőségek szerint – örökzöld elemeket is kell tervezni, ez megakadályozza a téli nyugalmi időszakban a telepre történő „belátást”. Dombvidék Abban az esetben, ha dombvidéken kerül elhelyezésre a tervezett létesítmény, akkor meg kell vizsgálni a környezetben a lerakó tengerszint feletti magasságnál jelentősen (8-10 m. – 5 %-ot meghaladó lejtőhajlás) magasabban lévő terepalakulatok elhelyezkedését. A környezetükből kiemelkedő domborzati alakulatok (pl. hegyek, tetők, bércek stb.) a szemlélő számára rálátást biztosíthatnak a lerakó területére, valamint a lejtőhajlás növekedtével a rálátás is növekszik. Minél magasabbról szemléljük a tájrészletet, az objektumokra annál nagyobb a rálátás. A
124
dombvidéki tervezés során a lerakó létesítményeinek (kiszolgáló épületek, kazetták stb.) a környezethez illeszkedését elő kell segíteni a terepre illesztés eszközrendszerével. A dombvidéki tájbaillesztés szempontjai: a létesítmények terepre illesztése a tervezés során, lehetőség szerint a felületek megtörése növénytelepítéssel, a környező területekhez kapcsolódó védőerdősáv telepítése a területre jellemző honos növényanyaggal, mérnökbiológiai építési mód előtérbe helyezése, alkalmazása. Összességében, már a tervezési illetve létesítési fázisban is törekedni kell a regenerációs, szukcessziós folyamatok elősegítésére és biztosítására, amely a természetes vagy az építkezést megelőző állapot helyreállításához vezetnek. A hulladéklerakó tájbaillesztésénél fel kell használni a természet megújulási képességét, csökkentve ezzel a környezetbe történő beavatkozás hatásait. Tájbailleszthetőség, a vizuális és esztétikai hatások A tájbaillesztésnek a létesítményeknek, építményeknek a táji adottságok messzemenő figyelembevételével történő, funkcionális és esztétikai szempontok szerinti, azaz tájértéknövelő célú elhelyezését és környezetalakítását értjük. A vizuális és esztétikai hatások koncepciójának kidolgozása a tájbaillesztés és a természetmegőrzés (látvány) célja, eszközrendszere. A tájbailleszthetőség fontos eleme a terepkiképzés, a mesterséges terepalakulatok, valamint az eredeti terep harmonikus kapcsolata. A maradó rézsűk javasolt hajlása 1:3, ezzel az erózió veszélye is számottevően csökkenthető. Amennyiben 1:3 hajlású rézsűk kialakítása nem lehetséges, akkor az erózióvédelmet is meg kell tervezni, pl. a rézsűk padkázásával vagy eróziómentesítő matracok (pl. GRÜNFIX®) alkalmazásával. Biztosítani kell az utógondozáshoz (kaszálás, gyep újratelepítése) szükséges megközelítési lehetőségeket. Javasolt elkészíteni a hulladéklerakó jellemző (hegy-völgy irányú) metszetének a tervezett valamint az eredeti terep alakulását, kapcsolatát, feltüntetve a leendő növényesítettségi fokozatokat is. A tájbailleszthetőség az optimális kazettaméretek választásával valamint a kialakításra kerülő rézsűk hajlásszögeinek csökkentésével is elősegíthető. A korona és körömvonalak – lehetőség szerinti – lekerekítése a földművek műszaki jellegét finomítja, tompítja. Hulladéklerakó telep tájbailleszthetőségét elősegíti a felhagyás után „szabadon maradó” felületek (pl.: humusz- és agyagdepónia helyei) beültetése, elsősorban honos növényekkel, fa és cserjecsoportok kialakításával. Az épületek környezetében alkalmazhatunk urbán jelenlétre utaló fajokat is (fenyők, díszcserjék stb.).
125
Az így kialakított zöldfelületek optikai kapcsolatot létesítenek a védőerdősáv és a karbantartott lezárt kazettafelületek között. Csökkentik az eltérő növényesítettségi fok közötti kontrasztot. Lehetőség szerint (rendelkezésre álló szabad terület) a kazetták gátrézsűinek megtörése, lépcsőzetes (min. 2 lépcső) kialakítása javasolt. Ez elősegíti a statikai állékonyságot, illetve a karbantartást (kaszálást), valamint lehetőség adódik az alsó lépcső talajtakaró növényekkel történő beültetésre. Az alsó szint növényesítése optikailag csökkenti a szintkülönbségekből adódó látványt és a nagyobb bekerülési költség mellett a fenntartási költségek is csökkenthetőek. A zöldfelületek javasolt növényanyaga A tájképi megjelenés fontos része a tereprendezésen túl az alkalmazott növényanyag helyes megválasztása. A környező tájjal alkotott egységet segíti elő a környezetre jellemző, honos növények telepítése, alkalmazása. A tájjelleget a látvány, ezen belül a térélmény és a szegélyek milyenségével határozhatjuk meg. Amennyiben a tájbailleszthetőség szempontjai közül a növény telepítését helyesen határozzuk meg, úgy nő a táj élettani, kondicionáló hatása. Fokozódik termőképessége, használati és vizuális értéke növekszik, és ezáltal a benne élő ember teljesítőképessége is fokozódik. A tájbaillesztés növényalkalmazásának szempontrendszere: esztétikusabb formát, megjelenést, látványt kölcsönöz a lerakónak, a tájbailleszthetőséget elősegíti, nő az ökológiai kiegyenlítő felületek értéke. A növényanyag tervezésének meghatározása: a területre jellemző, honos növények alkalmazása, a helyi adottságok figyelembevétele (pl.: domborzat, mikro- és makroklíma stb.), diverzitás (sokszínűség) megőrzése, elősegítése, a fokozatosság, szintezettség szem előtt tartása, klimax társulás, a szukcesszió folyamatának elősegítése, konvex formák kialakítása, a tervezett növényeket csoportosan, váltakozva telepítsük, lágy vonalvezetéssel. A védőerdősáv telepítésénél többszintes védőerdőt javasolt kialakítani. A fő fafajokat a nagytermetű, honos növények alkossák, kötésbe ültetve. A kisebb termetű fákat, bokorfákat egyaránt tervezhetjük a fő fafajok mellé, vagy a lezáró cserjecsoportba, szabálytalan, váltakozó kiültetéssel. Javasolt az erdősáv kialakításánál a lágy vonalvezetést és az azonos fajokból kialakított csoportok szabálytalan váltakozását követni. Így elősegíthető a természetközeli kép kialakítása.
126
A kazettaterek közvetlen felületein cserjék telepítése nem javasolt, a szigetelőréteg védelme érdekében (a gyökérzóna esetleges káros hatásai miatt). Az egyes számításba jövő növényfajok gyökérzónájának lehatolási mélységét a 4.3. táblázatban találjuk. A gátoldalakon a kertépítészetben alkalmazott talajtakaró növények, növénycsoportok ültetése javasolt a könnyebb fenntarthatóság, valamint az esztétikai elvek érvényesítése miatt (a növényanyag megválasztásánál ügyelni kell a terjedő tövű fajok kerülésére). A kazettaterek által szabadon hagyott felületeken, valamint a kiszolgáló létesítmények környezetében a kertépítészetben megszokott növények alkalmazása megengedhető. A növényanyag kiválasztásánál az alábbi szempontokat be kell tartani: a növény gyökérzete véletlenül sem érintkezhet a szigetelési rétegrenddel (pl.: terjedő tövű növények a kazettaterek közelében nem ültethetőek stb.), a növényfoltok ültetése változatos legyen – az alkalmazott növényanyag megjelenési formája (méret, habitus, szín) – esztétikai élményt szolgáljon, a növények átmenetet képezzenek környezetükben (konvex formavilág alkalmazása pl.: épületek mellett stb.), a kialakított zöldfelületek fenntartása egyszerű, költségkímélő legyen. A kialakítandó zöldfelületek növényanyagának pontos meghatározásához (fajnév, darabszám stb.) javasolt kertépítészeti (parkosítási) terv készítése. A biológiai rekultiváció célja a technikai rekultiváció során rendezett felszín növényzettel való betelepítése, a lerakóhely felszínét borító földréteg stabilizálása. A biológiai rekultiváció során törekedni kell a tartós zöldfelület gyors kialakítására, amely nagymértékben hozzájárul a roncsolt táj eltüntetéséhez, a tájsivárság érzetének megszüntetéséhez. A biológiai rekultiváció megvalósítása a fedéshez használt talaj fizikai és kémiai tulajdonságainak figyelembe vételével egy lépésben javasolt. A biológiai rekultiváció első lépéseként a hulladéklerakó felszínére gyeptelepítés javasolható. Ugyanakkor várható a szélsőséges viszonyokat jól tűrő, és a lerakó környezetére jellemző cserjék spontán betelepedése és elterjedése is. A technikai rekultiváció során alkalmazott rétegszerkezet szerint a depónia felszínét összesen 100 cm vastag, megfelelően tömörített réteggel látják el, melynek anyaga a döntően helyi anyag. A szállítási távolságok függvényében különböző típusú talaj beépítése is elképzelhető, de az esetek többségében ez sem lesz termőtalaj. A takaróföld terv szerinti elhelyezése után szükséges a közel egyenletes (rögmentes) felszín kialakítása. A talaj közepesen nedves állapotban (12-16-18 tömeg %) teríthető legjobban. Hatékony aprító eszközzel /pl. talajmaró/ a száraz agyagos talaj is jól porhanyítható. A telepítés idejétől függően P és K, vagy a P és K-val együtt osztott N adag kiszórása, sekély bekeverése /4-50 cm/ kétirányú tárcsázással vagy talajmaró alkalmazásával. A műtrágya bekeveréssel együtt megoldható a terített meddő anyag nagyobb méretű alkotóinak aprítása.
127
Eddigi tapasztalataink alapján telepítéskor megfelelő a 100 kg N, 40-40 kg P és K hatóanyag kiszórása hektáronként. A terület gondos előkészítése mellett legalább olyan fontos a kedvezőtlen termőhelyi körülményeket tűrő fűfajok megfontolt kiválasztása. E tekintetben a szakirodalom ajánlásai nyújtanak segítséget. a.) Tömöttbokrú fűfélék: A bokrosodási csomó a talajfelszín közelében található. Jellemzően ősgyepek fűféléi tartoznak ide. Az első telepítéskor a keverékben is választható közülük. b.) Lazabokrú fűfélék: A bokrosodási csomó a talajfelszín alatt helyezkedik el. Gyors fejlődésűek, könnyen telepíthetők, de élettartamuk rövid. Agresszívak, rosszul társíthatók. Előnyük a jó talajszerkezet kialakítása, a vastag gyepnemez létrehozása. Főként gyep-gabona váltógazdálkodás esetén ajánlatos a fajok közül választani. c.) Tarackos fűfélék. Egyenletes gyepet alkotnak; nehezen telepíthetők, lassú fejlődésűek. 810 évig jól kötik a talajt. Jól társíthatók. Mind az első telepítésbe, mind felújításkor alkalmazhatók.
Az első telepítésre javasolt fűfélék: Vörös csenkesz (Festuca rubra L.) tarackos aljfű 4-15 évig megél, szárazságtűrő. Vastag gyepnemezt fejleszt. Jól társítható. Erózióvédő. Francia perje (Arrhenatherum elatius) lazabokrú szálfű, szárazságtűrő, a külterjes viszonyokhoz jól alkalmazkodik, hatalmas gyökérzetet fejleszt a talajt jól megköti, eróziónak kitett nagyobb lejtésű talajokra is vörös csenkesszel telepíthető. Magyar rozsnok /Bromus inermis /- tarackos szálfű, 8-15 évig megél, 2 m mélyre hatoló gyökérzetű, szárazságkedvelő, gyors fejlődésű, a talajt jól borítja, erózióvédő. Sudár rozsnok /Bromus erectus /, lazabokrú szálfű, 15-20 évig megél, 1,5-2 m mélyre hatoló gyökérzetű. Sovány, száraz talajokon is megél. A talajt jól fedi, erózióvédő, jól társítható Réti csenkesz (Festuca pratensis L) laza bokrú szálfű, 5-10 évig megél. Dús gyökérzetet és gyepnemezt fejleszt. Erózióvédő. Igényesebb, mint a fentebb felsorolt fajok. Jól társítható vörös csenkesz-szel és taréjos búzafűvel. Csomós ebír (Dactylis glomerota L) laza ború szálfű, 4-6 évig megél. Agresszív. Jó erózióvédő. Jól társítható sudár rozsnokkal. A hulladéklerakó tájbaillesztését általában nagymértékben elősegíti a rekultivált lerakó körül takaró erdősáv telepítése, amelyet őshonos fajokból kell megoldani.
128
6.7. Lehetséges eltérések a rekultivációra előirt követelményektől! A vonatkozó rendelet szerint a B3 alkategóriájú hulladéklerakók esetében, amennyiben a hulladéklerakóban 10 000 m3-nél kevesebb a lerakott hulladék mennyisége, a rekultivációt a végleges záróréteg rendszer kialakításával, 1 ütemben is el lehet végezni. A Felügyelőség ebben az esetben az összes körülmény figyelembevételével (különösen környezetszennyezés vagy jelentős környezetvédelmi kockázat hiányában) mérlegelheti a rekultivációra vonatkozó 1.2. - 1.8. pontokban foglalt követelmények mérséklését vagy elengedését. A 2001. előtt létesült hulladéklerakóknál ugyancsak mérlegelhető az 1.2 - 1.8. pontok szerinti előírások mérséklése vagy elengedése, amennyiben az átmeneti lezárás (legfeljebb 10 év) letelte után az összegyűlt monitoring adatok ezt megalapozzák. A fentiek alapján bemutatunk néhány lehetséges megoldást mint esetleges lehetőséget az egyszerűsített rekultivációra, amely megoldások elsősorban a 2001 előtt létesített lerakóknál jöhetnek szóba, ha a törvényi lehetőségek azt megengedik. Természetesen ezek megoldások csak a veszélyeztető potenciál meghatározása után, a Felügyelőség külön engedélyével lehetségesek, tekintettel arra, hogy a még megengedhető rétegrendre a rendelet konkrétan nem tér ki. A következőkben, német tapasztalatokra támaszkodva, bemutatunk két lehetséges megoldást, amelyek alkalmazását megfontolandónak és gazdaságosnak is tartjuk. a. A talajtakarás A talajtakarás a legegyszerűbb lezárási forma, alkalmazhatóságának szigorú előfeltételei vannak: − A lerakott hulladéktérfogat kevesebb, mint 20-25.000 m3; − A hulladéktest döntően inert hulladékot tartalmaz, a bomlási folyamatok zömében már lezajlottak és a lerakó stabilitása megfelelő; − A hulladék döntő mennyiségének a kora legalább 15 év; − A talajban illetve a talajvízben mért szennyezőanyag koncentrációk nem haladják meg az érvényes rendelet szerinti B szennyezettségi határértéket ; − Kedvező földtani, vízföldtani adottságok: Az altalaj (földtani közeg) vastagsága a lerakó alatt legalább 1 méter, a jellemző átlagos szivárgási tényező éliéke: k≤10-8 m/s, a talajvíz max. szintje, illetve nyomásszintje legalább 1 méterre van a fenékszinttől. A lerakó hatásterülete nem érinti a meglévő, illetve potenciális vízbázis hidrogeológiai "A" és "B" védőterületét, Alacsony metántartalom: a depóniafelületen a metántartalom ≤100 ppm a levegőben. ≤5 % Vízbejutás a depóniába csak a csapadékvízen keresztül történhet; A talajtakarás műszaki követelményei: Rekultivált, tájba illesztett depóniafelület, a felületi esések meghaladják az 1 : 20 (5 %) értéket, a megcsúszott részek geotechnikailag ellenőrzötten helyreállításra kerülnek; 129
Legalább 1 méter vastag termőtalaj (vagy az utólagos hasznosítástói függő en azzal egyenértékű réteg) felhordása; Természetes (füvesítés) vagy mesterséges anyagól kialakított erózióvédelem; A felszíni vizek, csapadékvíz rendezett elvezetése. b. A tájba illesztés A tájba illesztés a lerakó takarása utáni (amikor a takarás feltételei nem teljesülnek) legegyszerűbb műszaki megoldás, alkalmazásának a feltételei a következők: A lerakott hulladéktérfogat 25.000 - 150.000 m3 között van; A hullaciéktest döntően inert hulladékot tartalmaz, vagy a települési hulladék lerakása legalább 15 éve befejeződött, a bomlási folyamatok zömében már lezajlottak és a lerakó stabilitása megfelelő, A talajban, illetve a talajvízben mért szennyezőanyag koncentrációk nem haladják meg a 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM egyÜttes rendelet szerinti B szennyezettségi határértéket; Kedvező földtani, vízföldtani adottságok: a földtani közeg vastagsága a lerakó alatt legalább 1 méter, a jellemző átlagos szivárgási tényező értéke: k≤10-9 m/s, a talajvíz max. szintje, illetve nyomásszintje legalább 1 méterre van a fenékszinttől. A lerakó hatásterülete nem érinti a meglévő, illetve potenciális vízbázis hidrogeológiai "A" és "B" védőterületét, Alacsony metántartalom: a depóniafelületen a metántartalom ≤100 ppm a levegőben.:≤5% vagy a 7.fejezetben ismertetett felülvizsgálati módszernél a környezeti kockázat alacsony (≤25%), és a lerakónál nincs egyetlen olyan kritérium sem, amely a lerakók létesítésénél, helykijelölésénél az ún. kizáró kritériumok közé esik. A tájba illesztés esetén javasolt lezárási rétegrend és a megvalósÉtandó mííszaki intézkedések a hulladéktest felső (max. 1-2 méteres) rétegének tömörítését követően a következők: Rekultiváit, tájba illesztett depóniafelület, a felületi esések meghaladják az 1 : 20 (5% ) értéket, a megcsúszott részek geotechnikailag ellenőrzötten helyreállításra kerülnek, legalább 0,4 méter vastag humusztakarás, legalább 0,25 méter vastag homokos kavics szivárgóréteg (k≤10-4m/s), geotextília szűrőréteg, legalább 0,25 méter vastag természetes anyagú szigetelő réteg (k≤10-9 mis), vagy ezzel egyenértékű egyéb természetes anyagú épített-, vagy mesterséges szigetelőréteg, legalább 0,5 méter vastag kiegyenlítő és gázmentesítő réteg (kőmentes földréteg és homokos kavics, max. 32 mm-es szemnagysággal). Természetes (füvesítés) vagy mesterséges anyagból kialakított erózióvédelem. A felszíni vizek, csapadékvíz rendezett elvezetése. Monitoring rendszer kiépítése.
130
6.8. A szennyezett terület környezettől való elszigetelése A környezettől való elszigetelés alapvető célja a szennyeződés továbbterjedésének a megakadályozása. Mind önálló módszerként, mind az in-situ módszerekkel kombinálva alkalmazhatók. A következőkben bemutatott módszerek alkalmasak arra, hogy ha egy lerakónál környezeti szennyezés (talaj, víz) következet be, akkor a szennyezést, ha azt a földtani körülmények megengedik, akkor a lerakó helybenhagyása mellett végezzük el a kármentesítést. Ezen módszerek alkalmazása mellett ismerünk olyan példát, amikor a lerakót a kármentesítés (a szennyezőanyag tovaterjedés megakadályozása) után tovább üzemeltették, de az esetek többségében a kármentesítés a rekultiváció része volt, és a lerakót véglegesen bezárták. Kétségtelen előnye lehet a további üzemeltetésnek, hogy nem kell új, szennyezetlen, "zöld" területet igénybe vennünk, de az a megoldás csak nagyon szigorú feltételek teljesülése esetében alkalmazható. Ilyen megoldások lehetnek: vízzáró falak alkalmazása, hidraulikus védelmi eljárások, a régi depónián vagy annak a területén történő új depónia kialakítás. A függőleges vízzáró falak építése a mélyépítési gyakorlatban évtizedek óta a hagyományos eljárások egyike. A depóniák, szennyezett területek körülzárása, környezetüktől való elszigetelése egy kipróbált technológia alkalmazási körének a kiszélesítése. A körülzárás alapgondolata, hogy a területet körbevevő vízzáró falat, vagy egy vízzáró altalajba (fekübe), vagy egy mesterségesen kialakított talplemezbe bekötve egy önálló vízháztartással rendelkező teret hoznak létre, ahonnan a szennyezőanyagok kijutása megakadályozható (6.21. ábra).
6.21. ábra Hulladékdepónia környezettől való elszigetelésének a vázlata A bécsi Rautenweg-i kommunálishulladék-lerakó függönyfalas-, és a Gerolsheim-i (RajnaPfalz, Németország) veszélyeshulladék-lerakó körülzárását szemlélteti a 6.22.-6.24. ábra. A bécsi Rautenweg kerületben lévő hulladékdepónia már mintegy 20 éve üzemelt, s további 20 évre tervezték az üzemelés meghosszabbítását. Az elszennyeződés megakadályozása érdekében közel 3300 m ún. fülkés-rendszerű résfallal zárták körbe a területet, ami a korábbi vízzáró falakkal szemben egy újszerű, ellenőrizhető vízzáró résfalrendszert jelentett
131
(GOSSOW, 1988.). A terület körülzárása egymástól 8 m távolságban párhuzamosan futó résfalakkal (max. 50 m mély, kb. 5000 m2), ill. ahol a vízzáró alapkőzet magasabban volt, keskeny-résfalakkal (max. 26 m mély, kb. 12700 m2) történt. A keskeny résfalak injektálása egy, a laboratóriumban előzetesen kikísérletezett összetételű Cabentonit+cement+kőzetőrlemény keverékkel történt, amelynek a sűrűsége 1,55 t/m3, szivárgási tényezője k=7×10-9 m/s volt. A résfalak kitöltése 1,2 t/m3 sűrűségű, 6×10-8 m/s szivárgási tényezőjű Ca-bentonit+cement szuszpenzióval történt. A rendszer újdonsága a 26 m mély függönyfalak mellett a fülkés rendszer, ami azt jelenti, hogy 50-70 m-es szakaszokon a párhuzamos résfüggönyöket keresztirányban is összekötötték, s így 50 70 8 m alapterületű önálló egységeket állítottak elő, s mindegyik fülkében egyegy kutat is elhelyeztek, amellyel a fülkén belüli vízszint ellenőrizhetó és szabályozható. A rendszert kiegészíti a depóniaterületen belüli, további 7 db kút, amellyel a depónia alatti vízszint szabályozható. A rendszer vázlatát a 6.22. ábra tünteti fel. Mint látható a felvízi oldalon a külső és belső tér között 1,0 m, az alvízi oldalon 0,5 m vízszintkülönbség (a fülkében a kettő közötti a vízszint) biztosításával elérhető, hogy a depónia alatti területről szennyezőanyag egyáltalán nem juthat ki.
6.22. ábra A Rautenweg-i (Bécs) hulladéklerakó alatti terület vízszintszabályozása A víznívószabályozást tekintve a bécsihez hasonló megoldás született a Gerolsheimi (RajnaPfalz) veszélyeshulladék-lerakó kármentesítésekor is (STROH-BIENER, 1988.). A réskitöltő vízzáró szuszpenzió itt is Ca-bentonit, kohósalak portlandcement és adalékanyag keverékéből állt, szivárgási tényezője kisebb volt mint 10-10 m/s. A résfal maximális mélysége elérte a 48 m-t, s 2-3 m hosszon kötötték be a harmadkori vízzáró alapkőzetbe (6.23. ábra). A munka újdonsága a HOCHTIEF cég által kifejlesztett szigetelőlemez süllyesztési eljárás volt, amikor is a résfalba egy HDPE műanyag szigetelőlemezt is beépítettek, amellyel szinte teljes vízzárást lehetett biztosítani. A jelenlegi technikai színvonal mellett kb. 30-50 m mélységig oldható meg a szigetelőlemez süllyesztése, az alkalmazott technológiától függően.
132
6.23. ábra A Gerolsheim-i (Rajna-Pfalz) veszélyeshulladék-lerakó metszete (STROH - BIENER, 1988.) Az elérhető, ill. helyesebben a műszakilag még hatékony vízzáró fal mélysége a következő tényezőktől függ (BRANDL, 1989.): a talajadottságok, a gépek teljesítménye, az altalajba való bekötés megkívánt értéke, a falvastagság, az alkalmazott módszer. A környezettől való elzárásnál számításba jöhető módszereket, azok jellemző adatait és alkalmazhatóságát a 6.24. ábra foglalja össze.
6.24. ábra A szigetelő/vízzáró falak típusai, jellemző adatai (d: a fal átlagos vastagsága; tmax: az alkalmazhatóság jelenlegi mélységhatára) (BRANDL, 1989.)
133
a.) Szádfalak A szádfalak csak ideiglenesen, rövid ideig tartó biztosításnál jöhetnek számításba. Előnyük: a szádpallók kihúzhatók, visszanyerhetők; gyors; gazdaságos. Hátrányuk: gyakran nincs tökéletes vízzárás az elemek kapcsolódásánál; korlátozott a verési mélység; korrózióveszély. b.) Fagyasztott falak Hasonlóan a szádfalakhoz csak ideiglenes, rövid ideig tartó beavatkozásnál jöhetnek szóba. c.) Injektált falak, jet grouting falak A konvencionális zárófalak csak kivételes esetekben jöhetnek számításba, mert: a cementinjektálás csak a jól áteresztő homokos-kavicsos talajokra alkalmas, a finomszemcsés talajok még kémiai adalékanyagok mellett is csak korlátozott mértékben injektálhatók (9.25. ábra); az injektálhatóságon kívül az anyag homogén eloszlása is kívánatos, ami az irányított (mandzsettás) injektálással is alig érhető el (CSOHÁNY et al., 1988.); az injektált falak szivárgási tényezője túl nagy (kb. 10-6 m/s homokos kavicsnál); a falvastagság növekedtével egyre gazdaságtalanabbakká válnak a függönyfalakhoz és a résfalakhoz képest. A fenti nehézségek kiküszöbölésére fejlesztették ki az ún. "jet grouting" eljárást, amely a talaj szerkezetének szétrombolásán és tömítő anyaggal történő átkeverésén alapul. A módszer lényege: a talajba fúrással lejuttatott csövön elhelyezett fúvókán keresztül nagynyomású folyadéksugárral szétrombolják a talaj szerkezetét, és ezzel egyidőben, vagy párhuzamosan a talajba juttatott injektáló folyadékkal átkeverik a talajt, miáltal egy szilárdított tömb keletkezik.
6.25. ábra A hagyományos talajinjektálási módszerek alkalmazhatóságának határai (BRANDL, 1989.) 134
A talajkezelés kivitelezése a fúró-injektáló rudazat lehajtásával kezdődik. A fúrás a talajadottságoktól függően történhet mind öblítéssel mind ütve-fúrással. A kivánt mélység elérése után az öblítőnyílást elzárják, majd a fúvókákon keresztül megkezdik a nagynyomású injektáló folyadék talajba préselését. Az egyenletesen forgó rudazatot folyamatosan visszahúzzák, miközben az oldalirányban kilövellt nagynyomású injektáló habarcs a talaj szerkezetét szétrombolja és egyidejűleg azzal össze is keveri. Ezáltal alakul ki a szilárdító vagy tömítő anyaggal tökéletesen telített, a betonkeverékekhez hasonló vázszerkezetű talajoszlop. Az eljárás vázlatát a 6.26. ábra szemlélteti. A módszer gyakorlatilag mindenfajta talaj esetén, sőt töltött (hulladékkal, építési törmelékkel stb.) területeken is alkalmazható. Az elérhető mélység a mai technikai színvonal mellett kb. 40-50 m. A falvastagság a talajadottság és a műszaki követelmény függvénye, általában 0,152,5 m között változik. Változatos alaprajzú és alapelemekből felépített fal állítható elő a módszerrel, melyre néhány példát és jellemző méretet a 6.27. ábra mutat be.
6.26. ábra A "jet-grouting" technológiával készülő vízzáró fal építésének menete: a.: a fúró-injektáló egység rudazatának a működése (CSOHÁNY et al., 1988.) b.: a vízzáró fal előállítása (BRANDL,1989.).
135
6.27. ábra "Jet-grouting"-eljárással készített vízzáró falak kialakítása, jellemző méretei: a.: egymásba metsző oszlopok (d=0.4-2.5m); b.: egymásba metsző lamellák, illetve rombusz-falak (átlagos furattávolság: 2.0 m); c.: egyszerű lamellák (d=10-20cm). d.) Injektált függönyfalak A függönyfal előállításához a kívánt helyen vibroverőkkel I profilú acélgerendát juttatnak a talajba. A gerendához egy, a végén fúvókával ellátott csővezeték van erősítve. A megkívánt mélységet elérve a gerenda visszahúzásával egyidejűleg nagy nyomással bepréselik a tömítőiszap szuszpenziót, ami a rendelkezésre álló teret kitölti (9.28. ábra).
6.28. ábra Injektált függönyfal vázlata (WEBER, 1990.) A tömítőiszap szuszpenzió bejuttatása történhet már a gerenda lejuttatása és kihúzása során is. A teljes kihúzás és térkitöltés után a tartó berendezés a következő helyre áll át, és megfelelő
136
átfedéssel ismételten lejuttatja a gerendát. Az előzőekben leírt műveletet ismételve összefüggő vízzáró fal alakítható ki (6.29. ábra). Az átfedés nagysága függ a talajadottságoktól. Átlagos viszonyok között ez a palló méretének 10 %-a, de nehéz vibrálhatóság esetén ez az érték elérheti az 50 %-ot is. A réskitöltő anyaggal szemben támasztott követelmények (BRANDL, 1989.): megfelelő tömítő-képesség, a szennyezőanyaggal szembeni ellenálló-képesség, bedolgozhatóság a kivitelezés során és időálló szilárdsági jellemzők.
6.29. ábra Vízzáró függönyfal kialakításának vázlata (HAJNAL - MÁRTON - REGELE, 1975.) A szokásos (standard) összetétel általában bentonit+cement+töltőanyag (pl. kőzetliszt, pernye) +víz keverékéből, és valamilyen, a szennyezőanyagokkal szembeni ellenállóképességet növelő, adalékanyagból áll. Előnye: flexibilis fal (pl. földrengés-állékony), gáznemű anyagokra nézve is szigetel, az altalajviszonyokhoz flexibilisen igazítható, gyors kivitelezhetőség (pl. 100 m2/óra teljesítményt értek el a Bécs-Rautenweg-i depónia lásd a 3.31. ábrán körülzárásánál), egyszerű javíthatóság, gazdaságosság. 137
Hátránya: a vibrálás határmélysége, nagyon lágy talajokban kivitelezéskor a keskeny fal sérülékeny, csak vibrálható talajokban alkalmazható. e.) Résfalak A résfalak (réselt falak) vízzárásra és/vagy függőleges ill. vízszintes terhek viselésére szánt falak, amelyeket a talajba mélyített, viszonylag keskeny (de többnyire hosszú és mély) rés betonozásával (teherbíró falak), vagy egyéb erre alkalmas tömítő anyag (vízzáró falak) beépítésével hoznak létre (HAJNAL, 1984.). A résfalakat a térszínről építik, a rést szakaszosan (lamellánként) emelik ki, amelyek egymást átfedik (kb. 30 cm), s ezáltal egy zárt, teherbíró vagy vízzáró (esetleg mindkettő) falat hoznak létre. A szakaszok hossza függ az alkalmazott technológiától, az altalajviszonyoktól és a rés állékonyságától, az értéke általában 2,5-7,0 m között változik. Az összefüggő fal kialakítható egymásba metsző furatok sorozatából is. A technológiától függően megkülönböztetünk: egyfázisú eljárást: amikor a kivitelezés során a rés állékonyságát biztosító résiszap maga a vízzáróságot is biztosító szuszpenzió, amit a résben hagynak, ahol az megszilárdul; kétfázisú eljárást: amikor a résiszapot a tömítőanyag szuszpenzióval a rés elkészülte után kicserélik. A szuszpenzióval való feltöltés egy ún. kontraktor-csővel történik. Előnye az egyfázisú eljárással szemben, hogy nagyobb mozgásteret biztosít a tömítőanyag megválasztásánál. A két eljárást vázlatosan a 6.30. ábra szemlélteti. Az elérhető mélység: 40-50 m, hagyományos köteles markoló, egy- és kétfázisú eljárás esetén; 160-170 m, marótárcsás hidrofézer, kétfázisú eljárás esetén. Előnye: kipróbált technológia; flexibilis vízzáró fal (földrengésállékony); kemény talajokban is alkalmazható; nagy elérhető mélység; javíthatóság; a széles vízzáró falban további tömítő elem (pl. műanyag fólia) helyezhető el. Hátránya: drágább a függönyfalnál (azonos felhasználási területen); a réskiemeléssel szennyezett anyagok kerülhetnek ki, amelyek ártalmatlanításáról gondoskodni kell. Értelemszerűen mind az injektált függönyfalaknál, mind a vízzáró résfalaknál a tömítőanyag összetételét és tulajdonságait egyedi vizsgálatokkal kell meghatározni és a helyszínen ellenőrizni. A tömítőanyag készítéséhez nem szabad agresszív vizet felhasználni.
138
6.30. ábra Vízzáró résfal készítésének vázlata (BRANDL, 1989.) Az egyfázisú eljárásnál használt réskitöltő anyag átlagos összetétele: 1 m3 agyagban 30-50 kg Na-bentonit, kb. 180-220 kg cement és kb. 900 l víz, az iszap sűrűsége 1,15 g/cm3 körüli. A megkívánt szivárgási tényező érték 10-9 m/s. A szilárd fázis térfogatarányának növelésével ill. a Na-bentonit helyett Ca-bentonit alkalmazásával a szivárgási tényező csökkenthető, s elérhető akár a 10-11 m/s érték is. Ilyen tömítőanyagot használtak például Németországban a Gerolsheim-i veszélyes hulladéklerakó körbezárásánál (lásd a 9.23. ábrán). A 6.31. ábra Na-, ill. Ca-bentonit adagolásával készült tömítőanyag egyirányú nyomószilárdságának és szívárgási tényezőjének változását szemlélteti az idő függvényében (MESECK, 1987.). A bentonit mennyisége, minősége és az időtényező mellett jelentős hatással van az elérhető vízzáróságra az adagolt cementmennyiség (6.32. ábra), és annak őrlési finomsága is. A kétfázisú eljárásnál a résiszapot lecserélő tömítőanyag szuszpenzió általában bentonit, agyagőrlemény, kőzetliszt és további adalékanyagok (homok, egyéb ásványi anyagok). A tömítőanyag szivárgási tényezője a 10-11-10-12 m/s értéket is elérheti, a megengedhető legnagyobb k érték 10-10 m/s. A kétfázisú eljárásnál alkalmazott tömítőanyagnál a felhasznált szilárd anyag aránya 3-4szerese is lehet az egyfázisú eljárásnál alkalmazotténak. A kétfázisú eljárás költségigénye két-háromszorosa is lehet az egyfázisú eljárásénak. Ezideig a szigetelő falak többségénél az egyfázisú eljárást alkalmazták, rendszerint nátrium-bentonitcement keverékekkel. 139
6.31. ábra A tömítőanyag szivárgási tényezőjének és egyirányú nyomószilárdságának változása az idő függvényében (MESECK,1987.)
6.32. ábra A cementadagolás hatása a tömítőanyag szivárgási tényezőjére különböző időpontokban mérve (MESECK, 1987.)
140
Néhány megvalósult, egy- ill. kétfázisú eljárással kivitelezett kármentesítés jellemző paramétereit foglalja össze a 6.9. táblázat. 6.9. táblázat Megvalósult egy- ill. kétfázisú eljárások jellemző adatai (NEUMAIER-WEBER, 1996.) Hely Eljárás Falvastagság Max. mélység Vízzáró felület A tömítőanyag [m] [m] [m2] összetétele [1 m3 szuszpenzióban] Dreieichhagyományos 0,6 29,0 60.000 40 kg Na-bentonit Buchschlag egyfázisú 200 kg cement (kommunális markoló (kohósalak) hulladék lerakó) 930 kg víz Heessheim hagyományos 0,6 23,5 20.000 40 kg Na-bentonit (kommunális200 kg cement egyfázisú hulladék-lerakó) markoló és kotró (kohósalak) 917 kg víz kanalas Gerolsheim szilárd adalékban 0,8 51,0 50.000 8 kg Na-bentonit (veszélyes206 kg Ca-bentonit gazdag egyfázisú hulladék-lerakó) a.) növelt súlyú 183 kg speciális kötőanyag markoló 3 kg tömítőanyag b.) növelt súlyú adalék hidraulikus 809 kg víz vezérlésű ill. markoló 153 kg agyagliszt 153 kg Ca-bentonit 183 kg speciális kötőanyag 2,5 kg tömítőanyag adalék 812 kg víz Spredlingen 0,6 13,5 7500 40 kg Na-bentonit kombinált résfal (veszélyes150 kg kőzetliszt egyfázisú eljáráshulladék-lerakó) 170 kg speciális sal markoló kötőanyag ill. 860 kg víz kétfázisú eljárás (földbeton) markoló
0,6
17,5
4000
40 kg Na-bentonit 250 kg kőzetliszt 1200 kg 0/8 mm adalékanyag 280 kg speciális kötőanyag 350 kg víz
A vízzáróság megítélésénél itt sem hagyhatjuk figyelmen kívül a szennyezőanyagoknak, a vízzáró fallal érintkező oldatoknak, azok összetételének, koncentrációjának és pH értékének, stb. a vízzáró fal anyagának szivárgási tényezőjére gyakorolt hatását. f.) Kombinált-résfalak A vízzáró falak hatékonyságát szükség esetén növelni lehet speciális függőleges elemek beépítésével. A még meg nem szilárdult szuszpenzióba műanyag szigetelőlemezeket, szádfalakat vagy előregyártott vasbeton elemeket süllyesztve ún. kombinált-résfal állítható elő. A 6.33. ábra a ZÜBLIN-eljárással épülő műanyaglemezzel kombinált résfal építésének
141
menetét mutatja be. A Spredlingeni iparihulladék depónia körbezárásánál a 11450 m2-nyi vízzáró résfalból 7465 m2-t HDPE (nagy tömörségű polietilén) lemezzel kombinálva építettek meg, a szivárgási tényező értéke, 1,25 g/cm3 tömítőanyag mellett 2×10-10 m/s volt. A rés szélessége 60 cm, legnagyobb mélysége 17,5 m volt.
6.33. ábra A ZÜBLIN-rendszerű kombinált vízzáró fal építési menete A kombinált aljzatszigetelőrendszerhez hasonlóan a leghatékonyabb megoldásnak itt is a műanyag lemeztábla (ZÜBLIN-eljárás), vagy a süllyesztett fólia (WAYSS and FREYTAG megoldás) beépítése tűnik. Az elemek közötti csatlakozást, és így a vízzárást, speciális profil kialakításával biztosítják (6.34. ábra), amelynél szükség esetén még a vízszintmegfigyelő kisátmérőjű cső, sőt két műanyag lemez közé előre beépített szivárgóréteg elhelyezésére is lehetőség van (6.35. ábra).
6.34. ábra A műanyag szigetelőlemezek vízzáró összekapcsolásához használt záróprofilok
142
(SCHMID, 1992.)
6.35. ábra Kombinált vízzáró résfal műanyag lemezeinek összekapcsolása a.: vízszintmegfigyelő-cső beépítésével; b.: szivárgó réteg beépítésével. (BRANDL, 1989.) g.) Reaktív falak A reaktív falak az előzőekben ismertetett passzív eljárásoktól annyiban különböznek, hogy nem gátként tartják vissza a szennyezést, hanem lehetővé teszik a víz átjutását, miközben a szennyeződések lebomlását és/vagy visszatartását idézik elő. Mint tudjuk a szennyezőanyag fluxus (F) általános formában a következőképpen írható fel: F = k·I·A·c ahol: k: a szivárgási tényező, I: a hidraulikus gradiens, A: az áramlási keresztmetszet, c: a koncentráció. Míg a passzív falaknál elsősorban a szivárgási tényező(k) kis értéke, addig a reaktív falaknál a koncentráció (c) csökkenése révén érjük el a szennyezőanyag-fluxus jelentős csökkenését. A falat a szennyezés terjedésének útjában kell elhelyezni. A szennyezések visszatartása speciális anyagok adagolásával érhető el (vegyérték nélküli fémek, kelátképzők, szorbensek, mikrobák, és egyebek). A szennyezés az alkalmazott adalék hatására vagy lebomlik, vagy koncentráltan megkötődik a fal anyagában. A fal segítségével vagy jelentősen csökkenthetjük a tisztítandó szennyezőanyag mennyiségét, vagy a viszonylag ártalmatlan szennyezések tovaterjedését gátolhatjuk meg. (CSÁKI F. et al., 2001.). A technológia még fejlesztés alatt van.
143
Alkalmazási korlátok: a reaktív falak regeneráló képessége kimerülhet, a reaktív anyag utánpótlása szükséges lehet fémsók kicsapódásának következtében a fal áteresztőképessége csökkenhet a fal szükséges mélysége és/vagy vastagsága biológiai aktivitás vagy kémiai csapadékok képződése ugyancsak csökkentheti a fal áteresztőképességét. 6.9.A hidraulikus védelmi eljárások A hidraulikus védelmi eljárások valójában a talajkitermelés nélküli (in-situ) módszerek közé tartoznak, azonban ezeknél a módszereknél nem minden esetben történik kármentesítés, azaz a szennyezett talajvíz koncentrációjának a megkívánt határérték alá csökkentése. Esetenként a kárelhárítás megoldható úgy is, hogy hidraulikai módszerekkel megakadályozzuk a szennyezőanyagok továbbterjedését. Ennek megfelelően megkülönböztetünk aktív és passzív hidraulikus védelmi eljárást. Az aktív védelmi eljárásoknál a talaj/rétegvízszint megfelelő süllyesztésével a szennyezett talaj/réteg/csurgalékvizet folyamatosan kitermelik, majd további tisztításnak vetik alá. A passzív védelmi eljárások célja a talaj/rétegvíz hidromechanikai viszonyainak a megváltoztatása és a kedvezőbb hidraulikai helyzettel a szennyezés tovaterjedésének a megakadályozása. A hidraulikai védelmi eljárások önmagukban ritkán adnak teljes értékű megoldást, vagy ideiglenes megoldásként, átmeneti, azonnali intézkedésként (passzív eljárás), vagy más módszerekkel kombinálva (pl. talajmosás, biológiai lebontás, a szennyezett víz utólagos kezelése, stb.) alkalmazhatók eredményesen. Aktív hidraulikus védelmi eljárások Amennyiben a szennyezett talajtömb a talajvízszint felett helyezkedik el az aktív hidraulikus védelmi eljárás önmagában nem hatékony, a szennyezőanyagot ugyanis először "le kell juttatni" a talajvízbe, majd onnan folyamatos vízszintsüllyesztéssel kell kitermelni. Ez tulajdonképpen a 6.1.2. pontban tárgyalt talajmosási eljárásnak felel meg. Hatékonyabban alkalmazható az aktív módszer, ha a szennyezőanyag a telített zónában helyezkedik el és az a vízben nem, vagy csak korlátozott mértékben oldódik. Két esetet különböztetünk meg: a szennyezőanyag a talajvízszint felszínén úszik (pl. olaj); a szennyezőanyag sűrűsége nagyobb, mint a vízé és így az a vízvezető réteg aljára süllyed (pl. a klórozott szénhidrogének). Az eltávolítás általában vízbányászati létesítményekkel történik. Gyakran alkalmaznak galériát, szivárgót, illetve különböző építésű kútcsoportot.
144
Kis szivárgási tényezőjű rétegben a szennyezett folyadék kúttal történő eltávolítása kevésbé, vagy egyáltalán nem hatásos. Ilyen esetben jól használható a szivárgó. A kármentesítés hatékonyságának alapvető feltétele a földtani felépítésnek, a vízföldtani viszonyoknak, a szennyezőanyag elhelyezkedésének (pl. esetleges csapdázódás) pontos ismerete, amelynek alapján az optimális kútelrendezést meg lehet határozni. Megfelelő adatrendszer esetén a kútelrendezés megválasztása célszerűen számítógépes modellezéssel történhet. Növelhetjük az aktív hidraulikus eljárás hatékonyságát, ha egyéb, célszerűen választott kárelhárítási módszerrel kombinálva alkalmazzuk azt. Jól szemlélteti ezt a 6.36. ábra, amelyen Németország egyik legnagyobb olajszennyezésének kárelhárítási vázlata látható, a Majna folyó melletti Hanauban. A kárelhárítás első fázisában az azonnali veszély elhárítása érdekében jelentős vízszintsüllyesztést hajtottak végre, megakadályozandó, hogy a szennyezőanyag a Majna felé áramoljon. A kiemelt olajos vizet elválasztórendszerbe vezették, ahol az olaj felúszott, majd leválasztották az illékony alkotórészeket (klórozott szénhidrogének, aromás vegyületek), amelyeket aktív szénen adszorbeáltak. Az oldószermentesített vizet kezeléssel ivóvízminőségűre tisztítva engedték a befogadóba. A tisztításból visszamaradt szilárd fázist szűrőprésen 50%-nál nagyobb szárazanyag-tartalomig víztelenítették, ami a települési hulladékkal együtt lerakhatóvá vált.
6.36. ábra Az aktív hidraulikus védelmi eljárás hatékonyságának növelése több módszer kombinációja révén (PREUSSAG GmbH, 1992.)
145
A kármentesítés második fázisában a veszély végleges elhárítása volt a cél, amihez az olajat el kellett távolítani a talajból. Több változat elemzése alapján választották a 9.36. ábra szerinti megoldást. Az első fázisban a már megtisztított területen vízzáró függönyfallal (l. előző fejezetben) zárták körül a területet, biztosítva annak önálló vízháztartását. A hatékonyabb kimosást mintegy 90 db nyelető kúttal, valamint permetezéssel fokozták. Az utolsó fázisban a szennyezett felső talajréteget kitermelték, prizmákban mikrobiológiai eljárással ártalmatlanították, a kavicsterasz tisztítását in-situ mosással végezték (PREUSSAG GmbH, 1992.). Passzív hidraulikus védelmi eljárások A passzív védelmi eljárások a talajvíz kezelésével nem foglalkoznak, elsődleges céljuk a kedvezőbb áramlási irány kialakításával a további területszennyeződés megakadályozása. A passzív eljárásnál elsősorban védőkutak, védőkútsor és védőgaléria alkalmazása jöhet szóba, amelyeket mind a szennyezett területen belülre, mind kívülre elhelyezhetnek. Végleges megoldást nem jelentenek, ugyanakkor gyors kivitelezhetőségük révén igen hatékony azonnali beavatkozást tesznek lehetővé. A 6.37. ábra a védőkutak elhelyezésére mutat be példákat, amikor a talajvízszennyezés nagy, illetve kis területet érint (a és b ábrák), illetve nyelető és termelő kút kombinációjának alkalmazására kerül sor (WEBER, 1990.).
146
9.37. ábra A védőkutak elhelyezési lehetőségei passzív védelmi eljárás során a. nagy területet érintő szennyezés, intenzív talajvízáramlás, védőkutak a szennyezett területen belül; b. kis területet érintő szennyezés, védőkutak a szennyezett területen kívül; c. intenzív talajvízáramlás, termelő- és nyeletőkút a szennyezett területen kívül. (WEBER, 1990.) A hidraulikus eljárások berendezéseinek az élettartama korlátozott, intenzív karbantartást és javítást igényelnek. Hátrányuk az emelendő nagy vízmennyiség, amelyet szennyezettség esetén tisztítani kell. Jelentős beavatkozást jelentenek a terület vízháztartásába, ami esetenként káros lehet. Előnye a módszernek a gyors kivitelezhetőség, az azonnali beavatkozási lehetőség, a viszonylag alacsony költség. Elsősorban ideiglenes megoldásként, többnyire más módszerekkel kombinálva célszerű alkalmazni.
147
