41 %
7%
31 %
5 %1 % 8 % 7 %
Mezőgazdasági nem veszélyes I pari nem veszélyes Kommunális szilárd Kommunális folyékony I szap Veszélyes Biomassza
3% 7% Recycling újrahasznosítás Égetés Lerakás
90 %
Jelmagyarázat Kockázati mérőszám
összesen 2667 db
FIGYELEMBE VETT VÉDELMI INTÉZKEDÉSEK (KOMBINÁCIÓI) A FELMÉRT LERAKÓKNÁL Védelmi intézkedések (kombinációi) leltári szintjei 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Lerakók Alsó szigetelés = száma Védelmi intézkedések Alsó szigetelés Alsó szigetelés = geomembrán/ nélküli kizárólag agyag gemembrán+agyag Alsó szigetelés: agyag X X X X X X 93 Alsó szigetelés: geomembrán X X X X X 15 Alsó szigetelés: X X X X X geomembrán+agyag Csapadékvíz elvezetés X X X X X X X X X X 175 Csapadékvíz elvezetés és X X X X X X X X X X kezelés Csurgalékvíz gyűjtés X X X X X X X X X 128 Csurgalékvíz gyűjtés és X X X X X X X X X kezelés Biogáz gyűjtő rendszer X X X X X 27 Lerakók száma s zintenként 2405 57 13 6 20 1 50 15 6 1 20 1 4 1 8 41 18 Lerakók száma fő 97 93 2667 kategóriánként
57
2405
72
A felmért lerakók kategorizálása műszaki védelmük alapján Kategória
Lerakók száma
A
2405
B
97
C
D
93
72
Megnevezés
Műszaki védelem nélküli lerakók. Lerakók valamilyen műszaki védelemmel, alsó szigetelés nélkül. Agyag alsó szigeteléssel és más műszaki védelemmel rendelkező lerakók. Ebből a kategóriából kerülnek ki az átmenetileg üzemeltethető hulladéklerakók, de csak ha a D. kategóriában szereplő lerakók kevésnek bizonyulnak. Geomembrán vagy geomembrán és agyag aljzatszigeteléssel és más műszaki védelemmel rendelkező lerakók. Ebből a kategóriából választják ki: - a 2009. júliusa után, folyamatos lerakásra alkalmas lerakókat (EU követelményeknek megfelelően korszerűsítve); - átmeneti hulladéklerakásra alkalmas, 2009. júliusáig üzemeltethető lerakókat (korszerűsítés nélkül, üzemelés 2009. júliusáig).
A FELMÉRT 2667 HULLADÉKLERAKÓ ESETÉN IRS TOTAL kategóriák 0 < IRS ≤ 0,5 0,5 < IRS ≤ 1,0 1,0 < IRS ≤ 1,5 1,5 < IRS ≤ 2,0 2,0 < IRS ≤ 2,5 2,5 < IRS ≤ 3,0 3,0 < IRS ≤ 3,5 3,5 < IRS ≤ 4,0 4,0 < IRS ≤ 4,5 4,5 < IRS ≤ 5,0 5,0 < IRS ≤ 5,5 5,5 < IRS ≤ 6,0 6,0 < IRS ≤ 6,5 6,5 < IRS ≤ 7,0 7,0 < IRS ≤ 7,5 7,5 < IRS ≤ 8,0 8,0 < IRS ≤ 8,5 8,5 < IRS ≤ 9,0 9,0 < IRS ≤ 9,5 9,5 < IRS ≤ 10,0
Összesen
A műszaki védelem szintjei 0
1*
6
7
8
9
10
11
12
13
alacsony szint ← 0 0 0 0 0 0 0 0 51 250 682 803 447 139 32 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 19 31 33 7 2 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 10 16 14 6 1 0 0 0 0 0
14
15
Összesen
16
→ magas szint 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 4 5 2 3 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0
2405 97 50 15
6
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 12 2 2 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 0 0 0
1 20
1
4
4
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 5 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 2 1 4 4 5 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 55 261 736 904 512 162 36 1 0 0 0 0
8 41 18
2667
4
68 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 11 23 5 1 0 0 0 0 0 0
•2002 -ig bezártak kb. 1300 2002-ig
lerakót •2005 -ig be kell zárni 1151 2005-ig
lerakót •2009 -ig üzemben marad 216 2009-ig
Jelmagyarázat 2005 előtt bezárandó lerakók 2009 előtt bezárandó lerakók
Jelmagyarázat Működő lerakók Maradék kapacitás < 0,1 millió m3 Maradék kapacitás > 0,1 millió m3 nincs aljzatszigetelés agyag aljzatszigetelés kombinált aljzatszigetelés geomembrán aljzatszigetelés
meglévő lerakó korszerűsítése 2005 -2020 2005-2020 új lerakó megépítése új átrakó állomás megépítése között: új / megnövelt lerakó építése az ISPA program keretében (folyamatban) 74 regionális •20 új / megnövelt átrakóállomás megépítése az ISPA program keretében lerakó (folyamatban)
•42 •10 •13 •22
33 BERUHÁZÁSI KÖLTSÉGEK: átrakóállomás Modernizálás-építés: 210 millió EUR 51,5 Mrd Ft Rekultiváció:
1070 millió EUR
2009-2020-ra kiválasztott lerakók
ISPA lerakók és átrakóállomások Tervezett lerakó (2001-2009) Tervezett átrakóállomás A lerakók által lefedett területek (25 km) Új lerakó Új átrakóállomás Folyók és tavak Városok Megyék
INERTHULLADÉK LERAKÓ
? ? ?
? VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ ?
NEM VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ
Agyag + SBS GCL
Talaj + bentonit
SBS GCL
Agyag
Consolid
Agyag + Bentofix GCL
Bentofix GCL
Agyag + bentonit
Bentofix GCL 6% Agyag + Bentofix GCL 6%
Consolid 20%
Agyag + bentonit 5%
Agyag + SBS GCL 4%
Talaj + bentonit 3% SBS GCL 1%
Agyag 55%
Adalékanyag hozzáadása
Altalaj és beépítendõ anyag
Laboratóriumi előzetes alkalmassági vizsgálatok
új terület, új anyagnyerõhely keresése
A terület altalaja, ill. a beépítendõ anyag szennyezõanyagvisszatartó -képessége nem megfelelõ
osztályozási jellemzõk, tömöríthetõség, szivárgási tényezõ, szilárdsági és kompresszibilitási jellemzõk, szervesanyag tartalom, mésztartalom, kationcsere kapacitás, vízfelvevõképesség
Alkalmassági vizsgálatok
IGEN
Megfelelõ?
NEM
Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely Alklamassági vizsgálatok alapján az anyag próbaterület építésére alkalmas Változtatás (pl. víztartalom növelés)
Próbaterület létrehozása
In situ előzetes alkalmassági vizsgálatok
Vizsgálatok a próbaterületen Természetes településû altalaj
szemcsenagyságeloszlás, beépítési víztartalom, adalékanyaggal való keverés (ha van), beépítési rétegvastagság, tömörödés/süllyedés (járatszám függvényében), tömörség, átereszõképesség (szivárgási tényezõ)
Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek?
IGEN
A próbaterületen végzett mérések alapján: az anyag beépítésre alkalmas. A depóniaépítés megkezdhetõ.
Építés közbeni minőségbiztosítás minőségellenőrzés
Ellenõrzõ vizsgálatok következõ földmunka-fázis elkészítése
Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek?
IGEN
IGEN
További földmunka?
NEM
szemeloszlás, víztartalom, Proctor-értékek (beépítési víztartalomra), tömörség, szivárgási tényezõ, terítési vastagság, lejtés, adalékanyaggal való keverés (ha van), izzítási veszteség
Depóniaépítés (rétegenként)
Nincs
VAN
Bizonyos elemek megváltoztatásával (pl. víztartalom növelés) vane lehetõség arra, hogy az eredmények megfelelõek legyenek?
NINCS
A beépítendõ anyagból a depóniát nem lehet megépíteni A felület újraépítése szükséges
NEM
A földmunkák befejezõdtek. A földmunkák mûszaki átadása megkezdõdhet.
(SZABÓ A.)
Adalékanyag hozzáadása
Altalaj és beépítendõ anyag
új terület, új anyagnyerõhely keresése
Alkalmassági vizsgálatok
A terület altalaja, ill. a beépítendõ anyag szennyezõanyagvisszatartó -képessége nem megfelelõ
osztályozási jellemzõk, tömöríthetõség, szivárgási tényezõ, szilárdsági és kompresszibilitási jellemzõk, szervesanyag tartalom, mésztartalom, kationcsere kapacitás, vízfelvevõképesség
IGEN
Megfelelõ?
NEM
Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely
(SZABÓ A.) Laboratóriumi előzetes alkalmassági vizsgálatok
IGEN
Megfelelõ?
NEM
Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely Alklamassági vizsgálatok alapján az anyag próbaterület építésére alkalmas Változtatás (pl. víztartalom növelés)
Próbaterület létrehozása
Vizsgálatok a próbaterületen Természetes településû altalaj
IGEN
A próbaterületen végzett mérések alapján: b é íté lk l
szemcsenagyságeloszlás, beépítési víztartalom, adalékanyaggal való keverés (ha van), beépítési rétegvastagság, tömörödés/süllyedés (járatszám függvényében), tömörség, átereszõképesség (szivárgási tényezõ)
Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek?
VAN
NEM
Bizonyos elemek megváltoztatásával (pl. víztartalom növelés) vane lehetõség arra, hogy az eredmények megfelelõek legyenek?
In situ előzetes alkalmassági vizsgálatok
(SZABÓ A.)
Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek?
IGEN
A próbaterületen végzett mérések alapján: az anyag beépítésre alkalmas. A depóniaépítés megkezdhetõ.
szemeloszlás, víztartalom, Proctor-értékek (beépítési víztartalomra), tömörség, szivárgási tényezõ, terítési vastagság, lejtés, adalékanyaggal való keverés (ha van), izzítási veszteség
Depóniaépítés (rétegenként) Ellenõrzõ vizsgálatok következõ földmunka-fázis elkészítése
Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek?
IGEN
IGEN
További földmunka?
NEM
Nincs
Bizonyos elemek megváltoztatásával (pl. víztartalom növelés) vane lehetõség arra, hogy az eredmények megfelelõek legyenek?
NINCS
A beépítendõ anyagból a depóniát nem lehet megépíteni A felület újraépítése szükséges
NEM
A földmunkák befejezõdtek. A földmunkák mûszaki átadása megkezdõdhet.
(SZABÓ A.) Építés közbeni minőségbiztosítás minőségellenőrzés
A meghatározandó Konzisztencia jellemzők paraméter (folyási határ, sodrási határ,
A vizsgálat MSZ 14043/4 módja
zsugorodási határ, plasztikus index, relatív konzisztencia index)
Alkalmassági, beépíthetőségi kiváló:kritérium I =45-60 % megfelelő: 15
kedvezőtlen:
P
IP<15 %
Szervesanyag-tartalom (izzítási veszteség, nedves oxidáció)
MSZ 14043/9
max. 5 %
Mésztartalom
Scheiblerkészülékkel
CaCO3% < 10%
Vízfelvevő-képesség
Enslin-Neff módszer
kiváló: 80 % < wmax megfelelő: 60 % < wmax < 80 % kedvezőtlen: wmax < 60 %
Ásvány-kőzettani vizsgálatok (agyagásvány-tartalom) (opcionálisan elvégzendő)
röntgen és termikus elemzések
Agyagásvány-tartalom >10%
Illesztés: 2. fokú polinom Egyenlet: T = 11.14 + 0.355 * (Ip) + 0.0034 * (Ip)2
Kationcserélõ kapacitás, T [mgeé/100 g]
Kationcserélõ kapacitás, T[mgeé/100 g]
50
r = 0,79
40
30
20
10
0
Maximális vízfelvevõ képesség, wmax [ %]
0
100
10
20
30
Plasztikus index, Ip [%]
40
50
50
Illesztés: logaritmikus Egyenlet: T = 29.03 * ln(wmax) - 96.31 r = 0,73
40
30
20
10
0 40
50
60
70
80
Maximális vízfelvevõ képesség, w max [%]
90
wmax = 51,95 − 0,326 ⋅ I p + 0,0229 ⋅ I p
Illesztés: 2. fokú polinom Egyenlet: wmax = 51.95 - 0.326 * (Ip) + 0.0229 * (Ip)2 r = 0,85
T = 11,14 + 0,355 ⋅ I p + 0,0034 ⋅ I p
80
T = 29,03 ⋅ ln wmax − 96,31 60
40 0
10
20
30
Plasztikus index, Ip [%]
100
40
50
2
2
-7
1x10
sötétbarna közepes agyag Iv-2 / 2,1-2,3 m
Szivárgási tényező, k [m/s]
k = 8,7 x 10-10 m/s
-8
1x10
-9
1x10
-10
1x10
0
1
2
3
4
Idő, t [nap]
5
6
7
8
A cink transzport mérési eredményei
1000
Zn koncentráció mg.dm-3
800
c(z,t)t=0 =0
z∈[0,∞)
c( z , t )z =0 = c0
t >0
∂c =0 ∂z z →∞
600
illesztett áttörési görbe
400
A ∂c ∂c ∂c transzportegyenl −v⋅ R⋅ = D⋅ ∂t ∂z ∂z et:
200
2
2
0
Peremfeltételek
t>0
c0 R⋅z − x c = ⋅ 1 − erf 2 x D⋅R⋅ v
mérési pontok
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
3
Azátfolyt vízmennyisége, cm v⋅ z + e D ⋅ 1 − erf R ⋅ z − x x D⋅R⋅ v
A transzport egyenlet megoldása (OGATA, (SZACSURI G.-KOVÁCS B.) 1961)
-8
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
kmin = 2,36×10-10 m/s
1x10-9
kmin ∆w = 3,77 % 1x10
-10
8
10
12
8
10
12
14
16
18
20
22
24
14
16
18
20
22
24
Víztartalom, w [%]
Száraz térfogatsűrűség, ρd [g/cm3]
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5 wopt
Víztartalom, w [%]
ρd A nyírószilárdság szempontjából megfelelő zóna Mindhárom kritériumnak megfelelő terület
A szivárgási tényező szempontjából megfelelő zóna
A zsugorodás szempontjából kedvező zóna
wopt
w%
2 k < 1×10-9 m/s k > 1×10-9 m/s 100
1.8
93 88
90
A k < 10 -9 m/s kritériumot kielégítõ mérések aránya [%]
Térfogatsûrûség, ρ d [g/cm 3 ]
1.9
1.7
1.6
1.5
1.4
Gyáli hulladéklerakó 1.3 10
12
wopt=15,5% 14 16
82
80
81
76
70 60 50 38
40 30
GYÁL
20 10 0
18
Víztartalom, w [%]
20
22
A gyáli lerakón mért szivárgási tényező értékek a víztartalom és térfogatsűrűség függvényében
24
-2
0
2
4
6
Az optimális víztartalomtól való eltérés [%]
8
10
A vízzárósági kritériumnak megfelelő k-tényező értékek százalékos megoszlása a wopt-tól való eltérés függvényében (Szabó A. – Szabó I )
belépés
kilépés
A k-tényező helyszíni mérése infiltrométerrel 1000
826
100
t=2500 667
600
k > 1E-09 m/s
80
3,8 %
60
428 96,2 %
400
255
40
242
GYÁL
200
82
20 0
0
0 2x10
-10
4x10
-10
6x10
-10
8x10
-10
1x10
-9
Szivárgási tényezõ, k [m/s]
2x10
-9
4x10
-9
Eloszlás [%]
Mérések száma [db]
k < 1E-09 m/s
800
ka
d ∑ = d ∑k
i i i
T
e=konst
DTA 1
DTA 2 Illit/ DTA 3 Montmorillonit DTA 4
DTA 5
Illit
TG 1 300
400
500
600
700
800 900 T, o C
A Skempton-féle TG 2 aktivitás, TG 3 a szivárgási tényező TG 4 és az ásványos összetétel TG 5 kapcsolata Az agyagásványtartalom változása aljzatszigetelésnél (ACAR - az SEALS, 1984.) 3 év alatt Illit (%) Mont.(%)Az agyagásványos összetétel megváltozása anyagnyerőhel 15-16 ≈15 a szigetelőrétegben a csurgalékvíz hatására y
szigetelés
27-35
≈8
(1-3. sz. görbe: az agyagnyerőhely mintái; 4-5. sz. görbe: szigetelőréteg mintái)
kaolinit
illi t
montmorillonit
INERTHULLADÉK LERAKÓ
? ? ?
VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ
NEM VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ
A vizsgált szelvények felépítése Nincs lezárás, Nem veszélyes hulladéklerakók rendezetlen állapot Nincs lezárás, füvesítve
Veszélyes hulladéklerakók Bentonitszőnyeg
A vizsgálandó szelvény felépítésénél figyelembe kell venni a terület földtani felépítését, a tárolt iszapmennyiséget és az egyes rétegek talajfizikai jellemzőit! (FAUR K.SZABÓ I )
5000
20365 Idõ (nap)
30365
365
Ev apotrans pirác ió
10365
Cs apadék
Fels z íni lef oly ás
20365 Idõ (nap)
30365
Ev apotrans pirác ió
0
Fels z íni lef oly ás
0
100 10365
0
Cs apadék
Menny is ég (m3) 100
Menny is ég (m3) 10000
400 Menny is ég (m3) 200 300
Menny iség (m3) 10000 5000 0 365
200
15000
EVAPOTRANSZSPIRÁCIÓ FELSZÍNI DRÉN AZ ISZAPRÉTEGEN ÁTSZIVÁRGÓ VÍZMENNYISÉGEK
500
15000
CSAPADÉK LEFOLYÁS
365
10365
20365 Idõ (nap)
30365
365
A z is z aprétegen áts z iv árgó v íz menny is ég
500 Menny is ég (m3) 200 300
400
Menny is ég (m3) 10000 5000 365
100
0
Veszélyes hulladéklerakók
20365 Idõ (nap)
30365
Nincs lezárás, füvesítve Nem veszélyes hulladéklerakók
15000
Nincs lezárás, rendezetlen állapot
10365
A z is z aprétegen áts z iv árgó v íz menny is ég
10365
20365 Idõ (nap)
30365
Fels z íni lef oly ás
Ev apotrans pirác ió
A s z iv árgó ré tegbõl kiv ez etett v íz menny is ég
Bentonitszőnyeg
0
Cs apadék
365
10365
20365 Idõ (nap)
30365
100 Menny is ég (m3)
0
50
5000
5000
Menny is ég (m3) 100
Menny is ég (m3) 10000
200
Menny is ég (m3) 10000
150
15000
15000
A z is z aprétegen áts z iv árgó v íz menny is ég
10365
20365 Idõ (nap)
30365
0
365
365
Fels z íni lef oly ás
Ev apotrans pirác ió
A s z iv árgó ré tegbõl kiv ez etett v íz menny is ég
10365
20365 Idõ (nap)
30365
Cs apadék
Fels z íni lef oly ás
Ev apotrans pirác ió
A s z iv árgó ré tegbõl kiv ez etett v íz menny is ég
0
0
Cs apadék
365
10365
A z is z aprétegen áts z iv árgó v íz menny is ég
20365 Idõ (nap)
30365
365
10365
A z is z aprétegen áts z iv árgó v íz menny is ég
20365 Idõ (nap)
30365
(FAUR K.)
Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség [mm/év]
150.00
Nincs lezárás, rendezetlen állapot
140.00 130.00
Nincs lezárás, füvesítve
120.00 110.00
Nem veszélyes hulladéklerakók
100.00 90.00
Veszélyes hulladéklerakók
80.00 70.00
Bentonitszőnyeg
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]
(FAUR K.)
Talaj + 5% Mád I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád I. bentonit keverék Talaj + 5% Mád II. bentonit keverék
1x10-8
1x10-9 m/s
1x10-9
Talaj + 4% Székvölgy I. bentonit keverék Talaj + 7% Székvölgy I. bentonit keverék Talaj + 10% Székvölgy I. bentonit keverék
Szivárgási tényező, k [m/s]
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10-8
1x10-10
1x10-11
1x10-11
10
20
30
Idő, t [óra]
40
50
1x10-9 m/s
1x10-9
1x10-10
0
Talaj + 7% Mád II. bentonit keverék
60
0
10
20
30
40
Idő, t [óra]
50
60
70
80
1x10-8
1x10-9 m/s
1x10-9
Talaj + 8% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék
1x10-10
Talaj + 9% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 10% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék
Szivárgási tényező, k [m/s]
Szivárgási tényezõ, k [m/s]
1x10
-8
Talaj + 7% Istenmezeje I. bentonit keverék Talaj + 7% Sóskút I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád II. bentonit keverék
1x10
Talaj + 7% Székvölgy I. bentonit keverék
-9
Talaj + 7% Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 7% Egyházaskesző I. bentonit keverék Talaj + 7% Egyházaskesző II. bentonit keverék
1x10
-10
1x10
-11
Talaj + 10% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék (ismételt mérés)
1x10-11 0
10
Idõ, t [óra]
20
30
0
10
20
30
40
Idő [t, óra]
50
60
70
80
A próbaterület A próbamező parcellái (10-10 db)
A bentonit terítése:
- műtrágya szórógéppel - finisherrel
8-12 % bentonit-homok keverési arány 60-112 t/parcella bentonit hozzáadás
(SZABÓ A.)
agyagszigetelés agyagszigetelés
egyszerű fektetés
NEM! meredek rézsü
hideg hideg időjárás időjárás
aljzatszigetelés aljzatszigetelés
Permeability [m/s]
Kedvező vízzáróság” beszivárgás
1,0E-09
Publikált mérési adatok
1,0E-10
(mm/év)
Agyagtalajok Agyag szigetelés GCL
1,0E-11 1,0E-12 0
20
50
100
200
Confining stress [kN/m²]
300
Idő (év)
„Öngyógyuló-képesség
Geotext ília tekercs
Na-bentonit granulátum
száltűzött
tűnemezelt
Sales [mio. m²]
35 30 25 20 15 10 5
01
20
00
20
99
19
98 19
97
19
96
95
19
19
94 19
93
19
92
91
19
19
19
90
0
Year stitched
needlepunched
glued
total
80000 72200
71500
Felhasznált bentonitszőnyeg 2 mennyisége [m ]
70000 60000 50000
45000
44500
40000 32000 30000 20000
18000
16000
A bentonitszőnyegek világpiaci felhasználásának az alakulása
10000 1000 0 1997
1998
1999
2000
2001
Év
2002
2003
2004. I. félév
A kommunálishulladék-lerakók szigetelésénél felhasznált bentonitszőnyeg mennyisége Magyarorsyágon
-9
1x10
A
A típusú GCL
Plagioklász 2%
Kaolinit 3%
Na-montmorillonit Illit
Amorf 4%
Kvarc 3% Krisztobalit 25%
Krisztobalit Kvarc
Szivárgási tényező, k [m/s]
A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet)
Plagioklász
1×10
σh = σn = 30 kPa
-
1x10 10 -10
A
σn = 80 kPa σh = 30 kPa -11
1x10
Kaolinit
B
B típusú GCL
Plagioklász 5% Kvarc 5%
Goethit 3%
Amorf
0
Gipsz Kvarc Plagioklász
Gipsz 1%
Goethit Amorf Na-montmorillonit 81%
2
3
4
Idő, t [nap]
5
6
1x10-9
Na-montmorillonit
Amorf 5%
1
A szivárgási tényező értéke az „A típusú” bentonit szőnyegnél normál terhelés mellett, illetve anélkül Szivárgási tényező, k [m/s]
Na-montmorillonit 59%
Illit 4%
A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL
σn = 30 kPa
A
1×10-
1x10-10 10
B 1x10
-11
0
1
2
3
4
5
6
7
Idő, t [nap]
8
9
10
11
12
13
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
-9
A 1x10
A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL
1×10-10
-10
m/s
B 1x10
-11
20
30
40
50
60
Normál terhelés, σn [kPa]
70
80
A szivárgási tényező változása a normál terhelés függvényében
90
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
-6
1x10-7
1x10
-8
1x10
-9
1x10-10
A A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL
1×10-10 m/s
B
1x10-11
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
1x10
-6
0
A
-7
1
2
3
Szárítás - nedvesítési ciklus száma
4
1x10-8
1x10
-9
1x10
-10
1x10
-11
A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL
1×10-10 m/s
B 0
1
2
3
4
5
6
7
Fagyasztás - felengedési ciklus száma
8
9
10
A szivárgási tényező változása többszöri szárításújranedvesítési, illetve fagyasztás-felengedési ciklus után két különböző bentonit
5
hajtogatás (5x)
Muster A
Kalcit Plagioklász 1%
Na-montmorillonit
Amorf 5%
5%
mintatest
Illit Kvarc
Kvarc 1%
Plagioklász Kalcit
Illit 4%
Amorf Na-montmorillonit 84%
-9
-10
1x10
1x10 1. minta 2. minta 3. minta
1×10-10 m/s
Szivárgási tényező, k [m/s]
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
a.
-11
1x10
-12
1. minta 2. minta 3. minta
1x10
0
1
2
3
4
5
Idő, t [nap]
6
7
8
9
10
-6
b. 1×10-7 m/s
1x10
1x10
-5
-7
0
1
2
3
4
!!!!! 5
Idő, t [nap]
6
7
A „Muster A” jelű minta (Naue Fasertechnik) vizsgálati eredményei ( á h á élk l á h á á
8
9
10
-9
a 1×10-10 m/s
-10
1x10
-5
1x10
Szivárgási tényező, k [m/s]
Szivárgási tényező, k [m/s]
1x10
-11
1x10
c
-6
1x10
1×10-6 m/s
-7
-12
1x10
1x10
0
1
2
3
4
5
6
7
Nedvesítés - szárítási ciklusok száma
8
9
0
10
-9
1
2
3
4
5
6
7
Nedvesítés - szárítási ciklusok száma
8
9
10
-5
1x10
1x10
b 1×10-10 m/s
-10
1x10
Szivárgási tényező, k [m/s]
Szivárgási tényező, k [m/s]
Fagyasztás-felengedésNedvesítés-zárítás
Áthajtogatás nélkül Többszöri áthajtogatás után
-11
1x10
-12
d
-6
1x10
1×10-6 m/s
-7
1x10
1x10
0
1
2
3
4
5
6
7
Fagyasztás - felengedési ciklusok száma
8
9
10
0
1
2
3
4
5
6
7
Fagyasztás - felengedési ciklusok száma
8
9
10
A „Muster A” jelű minta (Naue Fasertechnik) vizsgálati eredményei II. (a-b: áthajtogatás nélküli, c-d: többszöri áthajtogatás utáni területről á
700
600 Csapvíz Desztillált víz
500
0,1%-os NaCl oldat
Vízfelvétel, w [%]
1,0%-os NaCl oldat 5,0%-os NaCl oldat
400
0,1%-os CaCl2 oldat 1.0%-os CaCl2 oldat 5,0%-os CaCl2 oldat
300
0,1%-os ZnSO4 oldat 1,0%-os ZnSO4 oldat 5,0%-os ZnSO4 oldat 0,1%-os K2SO4 oldat
200
1,0%-os K2SO4 oldat 5,0%-os K2SO4 oldat
100
0 0
120
240
360
480
600
720
840
960
1080
1200
1320
1440
Idő, t [min]
A különböző ionértékű és koncentrációjú oldatokkal kapott vízfelvételi görbék
Maximális vízfelvevõ képesség, w max,24h [%]
Maximális vízfelvevõ képesség, wmax,24h [%]
800
Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%)
700
Desztillált víz Csapvíz NaCl CaCl2
600 500
K2SO4
400
ZnSO4 300 200 100 0 0
1
2
3
Koncentráció, c [%]
4
5
A maximális vízfelvevőképesség értékének a csökkenése az oldat k t á iójá k
6
800
Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%)
700 600
NaCl CaCl2
500
K2SO4 400
ZnSO4
300 200 100 0 0
10
20
Vezetõképesség, σ [mS/cm]
30
A maximális vízfelvevőképesség értékének csökkenése az oldat tőké é é k
40
NaCl CaCl2
24 22 20
20
18
4 2
9
8
11
0.1 m/m% 0.1 m/m% 1.0 m/m% 1.0 m/m% 5.0 m/m% 5.0 m/m%
6
15
14.5
0.1 m/m% 0.1 m/m% 1.0 m/m% 1.0 m/m% 5.0 m/m% 5.0 m/m%
8
Desztilláltvíz
10
17
16.5
16
12
20 19
18
14
ZnSO4
21
Csapvíz
duzzadás mértéke (ml/24 h)
22
K2SO4
9
0
bentonit minták
A bentonit töltet ASTM 5890 szerint mért szabad duzzadása különböző k nc nt ációjú és i né tékű ld t k s téb n
1x10-6
Szivárgási tényezõ, k [m/s]
Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%) 1x10-7
1x10-8
1x10
1x10
Desztillált víz NaCl CaCl2
-9
-10
1x10-11 0
1
2
3
Koncentráció, c [%]
4
5
6
A mért szivárgási tényező értékének a növekedése az oldat koncentrációjának, illetve az iontöltés értékének a növekedtével
A
A
C
B B
C A relatív koncentrációk alakulása az idő függvényében az adszorpció figyelembevételével az oszlopmodell esetén
(Tóth A. – Szabó I )
A
A C C+a B
B
B+a
C A mentett oldalon kilépő kumulatív szennyezőanyagmennyiség és a belépő szennyezőanyag-mennyiség arányának alakulása az idő függvényében(Tóth az A. – Szabó d p ió fi l mb ét lé l ill lh n lá á l I )
A B
B C
A
C
A kumulatív adszorbeált szennyezőanyagmennyiség és a belépő szennyezőanyagmennyiség arányának alakulása az idő(Tóth A. – Szabó I ) fü é éb
40-45%
6-9 %
1,2-1,5 %
É getési pern ye Vízü veg Szemcsés/szen n yezett talaj (D <16 mm)
45-50 %
Szen n yvíz iszap (Szárazan yag-tartalom>30 %)
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
rekultivációs réteg drénrét geomembrán eg 2 x 25-30 cm Hydrostab + geotextília er kiegyenlítő réteg
HULLADÉK
• Vízzáróság • Szennyezőanyag visszatartó képesség • Zsugorodási jellemzők • Deformációs tulajdonságok • Nyírószilárdsági jellemzők • Időállóság, stabilitás
A szivárgási tényező különböző időpontokban mért értékei (Twente lerakó, Hollandia) építési fázis 1994. 1995. 1996. 1994. július november március április I. < 1x10-11 6− −9x10-11 4− −5x10-11 próbamező II. 5x10-10 3− 1− −4x10-11 −2x10-11 -11 8,5x10 próbamező III. 1x10-9 5− 6− −7x10-11 −8x10-11 -10 7x10 próbamező IV. 5x10-11 4− 5− −6x10-11 −7x10-11 próbamező
(k;m/s) 1997. március 5,1x10-11 1,3x10-11
2,8x10-11
1,00E-08
desztillált víz esővíz
k [m/s]
csurgalékvíz
Kísérleti körülmények: 56 nap víznyomás nélkül 56 nap h=100 cm vízoszlop mellett Mintamagasság: 10 cm Mintaátmérő: 15 cm Hidr. gradiens: i=10
1,00E-09
1,00E-10 0. hónap h=0
2. hónap h=100
4. hónap h=0
6. hónap h=100 desztillált víz
8. hónap h=0 esővíz
10. hónap h=100
csurgalékvíz
stb.
96. hónap h=100
0
Koncentráció [mg/kg]
(Bromid)
(Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Ólom, Molibdén, Nikkel) 5 10 15 20 25
200
400
600
800
1000
0
1200
0
0
2
2
4
Br
6 8
10
10
12
12
14
14 Mélység [cm]
8
16 18 20
ANIONOK ANIONOK
22
16 18 20 22
24
24
26
26
28
28
30
SO4
-
Cl
32
2-
32 34
36
36
2000
4000
6000
Cr
30
34
0
Mo Zn As Cd Pb Ni
4
-
6
Mélység [cm]
Koncentráció [mg/kg]
8000 10000 12000
Koncentráció [mg/kg] (Klorid, Szulfát)
ÖSSZES ÖSSZES ELEMTARTALOM ELEMTARTALOM
Cu
TOXIKUS TOXIKUS ELEMEK ELEMEK
30
Lösz R=200 m ∆w=1,4 %
Agyag R=200 m ∆w=1,4 %
reped és
reped és
Lösz R=200 m ∆=3,2 %
Agyag R=200 m ∆=3,4 %
Talajerősítés i !!!
reped és
reped és
Talajerősítés nélkül
∆w=4,9 %
∆w=12,6 % ∆w=8,4 % ve t í ős r E
∆w=7,8 %
reped és
reped és
∆w=10,8 %
reped és
∆w=14,0 % R=200 m Szennyvíziszap + homok + recirkulált anyag
reped és
R=67 m
R=50 m
s é t í s rő ül e aj élk l Ta n
R=40 m
R=33 m
Szennyvíziszap + homok + i k lált
reped és
R=29 m Erősítve
reped és
R=25 m
R en de le t1 R en de le t2 Be nt on it 1 Be H nt om on ok it 2 +B H e nt om on ok it +B 1 en to ni t2 Ka pi ll á ris 1 Ka pi ll á G ris eo 2 m em br G án eo 1 m em br G án eo 2 m em br án 3
12 000 Ft
10 000 Ft
8 000 Ft
6 000 Ft
4 000 Ft
2 000 Ft
- Ft
Anyagköltség
Szállítás
(Szabó A.)
400
PVC
HDPE (2,3 mm)
LDPE
HDPE (2,0 mm)
Húzóerő [N/cm]
300
EPDM EPDM CSPE-R
200
HDPE HDPE
PVC (2,6 mm)
100
0
CPE (2,4 mm)
2
Elmozdulás [%]
LDPE PVC CSPE-R EPDM HDPE 200
400
600
800
Szakadási nyúlás - % Többtengelyű húzás
10
PVC (R) CSPE
10 20 30 40 50 60 70 80
0
8
16
Egytengelyű húzás
1000
Nyírófeszültség [kN/m2]
0
6
Kritikus kúp magasság [cm]
EPDM (1,2 mm)
0
4
12
EPDM 8
HDPE
4 0 0
20 40 Normálfeszültség [kN/m2]
60
(CZINKOTA (CZINKOTA I., I., FAUR FAUR K., K., KOVÁCS KOVÁCS B., B., MÁRK MÁRK E., E., TÖRÖK TÖRÖK I., I., SZABÓ SZABÓ II ))
ALGYŐ
Lerakott iszapmennyiség: 52.000 m 3
Iszapvastagság: 4,5-5,5 m
CSEREBÖKÉNY Támasztó töltés Lerakott iszapmennyiség: 63.000 m 3
Iszapvastagság:
ZALATÁRNOK Helyszínrajz
magfúrások ferde fúrások új monitoring kutak MTa a_ talajmintavétel 105 meglévő monitoring MM_ MM MF_ MF A,B,C..
Vizsgált paraméterek: • A fúrási iszap veszélyeztető potenciáljának
megismeréséhez
- Cu, Cd, Ni, Zn, Pb, Mn, As, Cr és F • Az iszap hidraulikai jellemzői • A talajvizek minőségének meghatározásához - pH, SZOE, UV (ásványolaj), összes oldott anyag, Zn, Cu, Pb, As, Cr, Cd, Ni
18
C2 határérték: 40 mg/kg száraz tömeg
C2=40 mg/kg
B
16
12 10
A
8
As [mg/kg]
6 4 2 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A határérték B határérték
Az átlagminta száma 220
B C2=1000 mg/kg C2 határérték: 1000 mg/kg száraz tömeg
200
Zn [mg/kg]
180 160
Zn [mg/kg száraz tömeg]
As [mg/kg száraz tömeg]
14
140
A
120 100 80 60 40 20 0 1
2
3
4
5
6
7
Az átlagminta száma
8
9
10
11
12
A határérték B határérték
As
1000
[µ µg/l] 100
As [µ g/l]
C2
vizes
acetát-puf f eres savas
B A
10
1 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Az átlagminta száma
A határérték B határérték C2 határérték
Zn [µµg/l]
10000
vizes kivonat Zn [ g/l]
acetát-pufferes
1000
C2 B A
vizes
100
acetát-pufferes savas
10
savas kivonat 1
*
* 1
2
3
4
5
6
7
Az átlagminta száma
8
9
10 * méréshatár alatti eredmények
11
12 A határérték B határérték C2 határérték
1124
1000 Mérési adatok száma: 37 db Számított ciklusszám: 2500 db 800
611 600
400
213 200
0
160
0 9,E-12
0
2 2,E-11
38 4,E-11
0
8 6,E-11
44
116
85
53
8,E-11
1,E-10
3,E-10
14 5,E-10
14
9
4 7,E-10
2
3
9,E-10
Szivárgási tényező [k; m/s]
100
0
0
2,E-09
k (m/s)
95%
90
95 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező 97.5 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező k=5.00E-10 szivárgási tényezőhöz tartozó gyakoriság = 99%
80 70
Gyakoriság [%]
A tartományba eső minták darabszáma [db]
1200
60 50 40 30 20 10 0 1,00E-11
1,10E-10
2,10E-10
3,10E-10
4,10E-10
5,10E-10
3.1×10-10 m/s
6,10E-10
7,10E-10
8,10E-10
Szivárgási tényező [k; m/s]
9,10E-10
1,01E-09
1,11E-09
1,21E-09
1,31E-09
k (m/s)
1,41E-
Zn
pH
Zalatárn ok (CZINKOTA (CZINKOTA I.) I.)
nagyátmérőjű függőleges fúrások
Zn r=0,57
(Zalatárnok)
nagyátmérőjű függőleges fúrások
pH
monitoring kutak mintái
Zn
r=0,71 r=0.79
Elvégzett vizsgálatok: • Adszorpciós és kioldási vizsgálatok
– a szennyezöanyag várható mozgási irányára
nézve – Szennyezőanyag – talaj – iszap kölcsönhatásának vizsgálata
• Extrakciós vizsgálatok
– A szennyezöanyag kijutásának
valószínüségére, esélyére, mértékére nézve
iszap
medence alatti talaj
(Zalatárnok)
iszap
medence alatti talaj
Zn
70 60
40 30
(Cserebökény)
iszap
20 10
0
200
400
600
Egyensúlyi koncentráció µg.l
Megállapítások:
800 -1
- A talaj kb. 1,5-szer több cinket képes megkötni, mint az iszap a nagyobb adszorpciós kapacitása következtében - Kis koncentráció t t á b i
iszap talaj
70 -1
0
Cr
80
talaj iszap Adszorbeált króm mg.g
Adszorbeált cink mg.g
-1
talaj
50
iszap
60
1000
50 40 30 20
talaj
10 0 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Egyensúlyi koncentráció mg.l
3.0
3.5
-1
(CZINKOTA (CZINKOTA I.) I.)
10 9
Cr
iszap talaj
Adszorbeált króm mg.g
-1
8 7
iszap
6 5 4
talaj
3 2 1 0 0.00
0.05
0.10
0.15
Egyensúlyi koncentráció mg.l
0.20
(Cserebökény)
-1
(CZINKOTA (CZINKOTA I.) I.)
0.8 0.7
Zn koncentráció mg.l
-1
0.6
talaj iszap
0.5 0.4 0.3 0.2
Zn
talaj
iszap
Megállapítások:
0.1 0.0 2
4
6
Frakciók száma
(Cserebökény)
8
10
- az alsó 1 méternyi iszap teljes kioldódásáig
~ 220 évre l
k é
Zn
(Cserebökény)
• A talaj- és iszapmintán átáramló víz oldott cink
koncentrációja kilogrammonként ~ 30 l víz átfolyásáig a talaj cinktartalmát csökkenti, ezután megfordul a folyamat és a talajban gyűlik fel a szennyeződés.
• Az így kicserélődött Zn mennyisége 20,1 mg/kg
a metszéspontig, vagyis az egyensúly beálltáig. Ez az érték jelentősen alatta marad a B szennyezettségi határértéknek
• A vízháztartási vizsgálatok alapján a teljes
kioldódáshoz legalább 200 évre lenne szükség
