A hulladékkezelés ásványtani vonatkozásai

Átírás

1 A hulladékkezelés ásványtani vonatkozásai

2 A hulladékkezeléssel kapcsolatos általános elvárások A hulladékelhelyezés legyen kompatibilis a környezettel. Többfunkciós tárolók: 1.sáv. lerakóhely; 2.sáv. technikai védősávrendszer; 3.sáv. a szemét. A védősávok tartalma: agyagok, agyagos talajok; tömörített agyagos zónák; reaktív falak; természetes anyakőzetek. A lerakóhellyel szembeni kritériumok: A lehetséges szennyező kibocsátás legyen minimális. Ez, ha elkerülhetetlen, legyen nagyon lassú. Az elkerülhetetlen szennyeződés kibocsátás gyors visszatartása, lehetőleg a lerakóhely közelében.

3 Geológiai védősávok Geológiai védősávok szerepe: szennyeződéskontroll, szennyeződések visszatartása Geológiai szempontok: rétegsor kondíciók (kiterjedés, vastagság, sztratigráfia), tektonikai jellegek, zavarok, oxidációs zóna jelenléte, a mállási zóna vastagsága Permeábilis impermeábilis rétegek (pozíció, vastagság, kiterjedés); geokémiai jellegek (CEC, szorpciós kapacitás) A talajvíz folyási iránya, sebessége (hidrogeológia) Alacsony permeabilitás, magas szennyeződési kapacitás agyagásványok. A talaj és anyakőzet fizikai tulajdonságai, különös tekintettel az adszorpciós képességekre, és stabilitásra.

4 Agyagásványok alkalmassága védősávokban Az agyagok (agyagásványok) jelentik az egyik kulcsot a védekezéshez. Megakadályozzák a szemét mobilitását (nehézfémek) szorpciós tulajdonságok. Az agyagok jellemzői: magas adszorpciós képesség, kationcserélő képesség, magas diffúziós jelleg (rezisztensek a diffúzióra), alacsony permeabilitás, magas specifikus felület, mindezek a tulajdonságok teszik alkalmassá a szeméttelepek védőanyagának. Ezeket pedig az agyagok ásványos összetétele szabja meg. CEC, BET stb.

5 Agyagásványok alkalmassága védősávokban A víz migrációját agyagokon keresztül az agyagásványok permeabilitási, diffúziós és szorpciós sajátságai szabják meg. Ezeket a paramétereket a kémiai összetétel, a kristályszerkezet, és többek között a vízkémia szabja meg. Kaolinit: alacsony adszorpciós képességek, és a magas vízvezetőképességek alapján nem ideális a védősávokba. Szmektit: kiváló duzzadóképesség (vízadszorpció révén), nagy adszorpciós képességek, és kis vízvezetőképességek alapján ideális a védősávokba. Vermikulit: kiváló adszorpciós képességek, kis vízvezetőképességek alapján ideális a védősávokba. Illit: alacsony vízvezetőképesség, kis CEC, rossz duzzadóképesség, együttesen csak kommunális hulladékelhelyezésre használandó.

6 Mállási hatások agyagásványokon 1. Rövid távú, általában reverzibilis átalakulások: rétegek között és felszínen lezajló reakciók. Ionabszorpció reverzibilis folyamatok. Eközben megváltozik az agyagásványok számos tulajdonsága (koaguláció, duzzadás, vízvezetőképesség). Szmektitek kationjait szerves kationokra cserélve organofil anyagot kapunk. A dehidratáció a víztartalmú agyagásványok esetén.

7 2. Hosszú távú, főként irreverzibilis átalakulások: elsősorban az oldódás és a fázisátalakulások. Ezek gyökeresen megváltoztatják az agyagásványok sajátságait. Savak és lúgok drasztikus hatása: a savak különösen az oktaéderes réteget, míg a lúgok a tetraéderes réteget támadják meg. Fontos típuspélda a fázisátalakulásra, a szmektitek illitté alakulása.

8

9 Szeméttípusok geotechnikai csoportosítása Talajszerű szemét (ezekre a talajmechanikai sajátságok jellemzőek): kiásott talaj, ipari salak, -iszap, -hamu, útépítési törmelék Nem talajszerű szemét (nem alkalmazhatók rájuk a talajmechanikai sajátságok): szilárd kommunális hulladék, ehhez hasonló ipari hulladék, mechanikai-biológiai kezelt hulladékok maradványai

10 Compost Production Sludge Compost Making Facilities Composting System Composting System Vertical Fermentation Equipment NKK Renaissa System Ecovision Rapid Stacked Composting System Medical Waste Treatment Medical Refuse Incinerator (Vertical Incinerator) Incineration Equipment for Medical Wastes Including Infectious Wastes Surplus Soils and Mud Treatment "Mobile Soil Recycler "Reterra" Mitsubishi Recycling Plant for Soil Excavated from Construction Sites Mitsubishi Mud soil recycling system Waste Acids, Waste Alkalis and Waste Oil Treatment Liquid Waste Furnace Water-Cooled Incinerator Hazardous Waste Treatment, such as PCB Hydrothermal Decomposition Process Miscellaneous Chiyoda Thoroughred Gypsum (CTG) Method-Vacuum Dredging System Low Temperature Heat Decomposition System for Dioxins

11

12

13

14

15 Az alsótelekesi veszélyes anyag hulladéklerakóhely

16

17

18 Radioaktív hulladékkezelés Urán és más radioaktív anyagok a természetben. Természetes reaktor Gabonban. Kárpát-pannon példák (permi üledékek), Mecsek, Erdély, Keleti-Kárpátok Antropogén radioaktív anyagok: Enyhébb és durvább hatású radioaktív anyagok (orvosi izotópok vagy kiégett fűtőelemek), ez utóbbiak ma UO2 vagy PnO2 vegyületek. Gond: sugárzásszint igen magas, éveken át az is marad. Cél: olyan sugárzásgátló elhelyezése, amely a háttérsugárzásnál is kevesebb terhelést ad a környezetnek.

19 A bátaapáti radioaktív anyag tároló

20 Radioaktív hulladékkezelés High-level waste: acél vagy cirkónium ötvözetből álló tartókban. Perovszkit-alapú kerámiák (SYNROC kerámiákban Zr-RFF-aktinida-tartalmú perovszkitszerkezetek) Intermediate level waste: titanit- vagy zirkonolit-alapú kerámiákban. Low-level and very low level waste. A mecseki high-level radioaktív hulladéklerakó problematikája

21 Kis, közepes és nagy aktivitású hulladékok A radioaktív hulladékok besorolása a 47/2003(VIII. 8.) ESzCsM rendelet 2. számú melléklete alapján történik (kis, közepes, nagy aktivitású, illetve a kiégett üzemanyag). Kis és közepes aktivitású az a radioaktív hulladék, amelyben a hőfejlődés az elhelyezés (és tárolás) során elhanyagolható. Ha a hulladék hőtermelése kevesebb, mint 2 kw/m3, akkor kis és közepes aktivitású hulladékként lehet elhelyezni. Nagy aktivitású az a radioaktív hulladék, amelynek hőtermelése a tárolás és az elhelyezés tervezése és üzemeltetés során figyelembe kell venni. Ha a hulladék hőtermelése több mint 2 kw/m3, akkor kis és közepes aktivitású hulladékként lehet elhelyezni. (A nagy aktivitású hulladékokat lásd részletesen cikkünk 3. oldalán.) Kis és közepes aktivitású radioaktív hulladék egyébként az atomerőműtől függetlenül is sok keletkezik, például az egészségügyben (a diagnosztikai és terápiás eljárások során egyaránt).