Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)

1. szám - Szepessy József: A hulladéktárolók szigetelése – az agyagszigetelések egyes kérdései

SZEPESSY J.: A hulladéktárolók szigetelése . 53 3.1. Műanyag szigetelés A műanyag fóliák és lemezek, újabban terjedő gyűjtőnéven a geomembránok több előnyös tulajdonsággal rendelkeznek. Számos változatuk létezik, az anyagi összetétel, az alakváltozási tulajdonságok, vastagság, stb. szerint. Mindezek részletes vizsgálatára itt nem vállalkozhatunk csak néhány fő szempontot emelünk ki. Geomembránoklcal könnyen biztosítható a kellő vízzáróság (gyakorlatilag teljes zárás), de élettartamuk csak néhány évtizedre garantálható. Beton műtárgyak rugalmas dilatációjaként már rendszeresen építünk be műanyag szalagokat olyan helyre, ahol azok a beton szétbontása nélkül nem cserélhetők, tehát bízunk a szalagnak a betontól általában elvárt, 100 éves élettartamában. A műanyag öregedésének gyakori oka a bekevert lágyító szerek elbomlása vagy kipárolgása, miáltal az anyag szakadási nyúlása csökken, törékennyé válik. Az ilyen szigetelések fő igénybevételét azonban beépítés jelenti, és a tároló megtöltése után az esetleges talaj mozgások is minimumra csökkennek. Az igénybevétel így hamarabb csökken, mint a teherbíró képesség, ezért egy jól beépített fólia szigetelésnek hosszú, esetleg több száz éves élettartama is lehet. (Más területen éppen a fóliák túl hosszú élettartama a környezetvédelem egyik komoly gondja. (Tény azonban, hogy száz éves fóliadarabunk nincsen, és az úgynevezett gyorsított (fokozott igénybevétellel végzett) anyagvizsgálatok is jórészt csak a napfény káros hatásait vizsgálják, ami a beépített fóliákat nem is éri. így a fóliát garantált biztonsággal csak ott lehet használni, ahol a hosszú élettartam nem feltétlenül szükséges: időben ártalmatlanná váló hulladéknál vagy kettős szigetelés belső rétegeként. A műanyagok előnye az általában rendkívül jó vegyszerállóság. Minden vegyszernek ellenálló univerzális műanyag természetesen nincsen, mert valamelyik szerves oldószerrel mindegyik megtámadható. Adott esetben azonban könnyű megtalálni az ottani vegyhatásoknak biztonsággal ellenálló fóliát. A fóliákat ma már nagy biztonsággal lehet helyszínen is hegeszteni, és a varratok teljes hosszát ellenőrizni lehet. Az építésközbeni mechanikai sérülésektől megfelelően kialakított és gondosan végrehajtott technológiával lehet fóliát megóvni. Ahol a betárolt anyag nem folyékony, ott a tároló üzeme közben keletkező mechanikai sérüléseket védőréteg alkalmazásával lehet megelőzni. A védőréteg lehet szilárd burkolat, kavicsterítés, (egyben a belső drénrendszer), stb. 3.2. Agyagszigetelés Az agyagszigetelés lehet természetes településű, vagy hagyományos földmunkával beépített agyagréteg, esetleg egy megbízható agyag fekübe bekötő résfal is. Magyarországon mélytengeri eredetű, nagy tömböket alkotó finom agyag — legalábbis térszín közelében — nincsen. Agyagos területeinken általában vegyes rétegzésű, iszapot, esetleg nagyobb szemű, és nem csak agyagásványokból álló rétegekkel vegyes talajokat találunk. A kellő gonddal, géppel beépített agyagrétegeket ezért hazánkban megbízhatóbb szigetelésnek kell tekinteni a természetes településű agyagoknál. Az agyag sohasem teljesen vízzáró. A benne szivárgó víz mozgását jó közelítéssel Darcy közismert törvénye írja le H v — k-i ahol i = L és ebből Q — F- v ahol v = szivárgási sebesség, m/s, vagy cm/év k = vízáteresztő képességi együttható, m/s i = HjL= potenciálesés az áramvonal mentén (3. ábra) F = az áramvonalra merőlegesen mért felület, m

2 Q = az F felületen átszivárgó vízhozam, m

3/s 3. ábra. Szivárgás vízszintes agyag szigetelésen át A 3. ábrából látható, hogy ha a belső szivárgó ideálisan működik, akkor H = L, egyébként H>L. Eszerint i s? 1 és v > k A szivárgási sebesség fiktív érték, melyből a vízhozam úgy számítható, mintha a teljes keresztmetszetben víz mozogna. Valóságban azonban a víz csak a pórusokban mozog. A tényleges v

e{f sebesség ezért nagyobb. Ha pl. a talaj pórustérfogata n = 0,4, akkor v

e{[=vln= 2,5 •v Egy jól vízzárónak tartott anyagra pl. k= 107 cm/s = 3,15 cm /év és ha i = 1 akkor tf

eff=8 cm/év A 4. ábra egy 25x40 m alapterületű 4 m mély, ömlesztett hulladék tárolására szolgáló medencét mutat. Szigetelése a mai közfelfogásnak megfelelő &=107 cm/s vízáteresztésű, 1 m vastag agyagréréteg. Tételezzük fel, hogy a medencében víz van, pl. mert a már lefedett tároló felső szigetelése hibás. Az is lehet, hogy kétlépcsős szigetelésű volt a medence, de a belső szigetelés is meghibásodott, és az ellenőrzés is megszűnt a régóta megtelt, azóta magára hagyott medencében. .. A Darcy képleteivel számítható 118 m

3 évente kiszivárgó vízhozam első pillanatra meglepően sok, miként meglepően rövidnek tűnik a 2,5 év áthatolási időtartam, ami alatt egy szennyezett vízcsepp keresztüljut a szigetelés 1 m vastag rétegén. Igen, de ,,a jó agyag megköti a szennyezést" mond