környezetvédelmi felülvizsgálatának tapasztalatai

Átírás

1 Fúrási iszaptárolók környezetvédelmi felülvizsgálatának tapasztalatai Dr Szabó Imre tanszékvezető egy. docens Közreműködők: Miskolci Egyetem, Hidrogeológiai Mérnökgeológiai Tanszék Szent István Egyetem, Talajtani és Agrokémiai Tanszék Márk Bt, Zalaegerszeg Zalatárnok, Zsana, Algyő, Cserebökény, Kiszombor

2 A környezetvédelmi felülvizsgálat célja Az átmeneti tárolást a 102/1996.(VII.12.) Korm.rendelet max. 3 évben engedélyezte a meglévő veszélyeshuladéktárolók esetében Környezetvédelmi felülvizsgálat készítése a véglegessé nyílvánításhoz vagy a rekultivációhoz!

3 Az előadás tartalma A visgált iszaptárolók A lerakott iszap jellemzői Elvégzett vizsgálatok Fizikai-kémiai vizsgálatok Hidrodinamiakai és transzportmodellezés Vízháztartási vizsgálatok Eredmények értékelése, összefoglalás

4 ALGYŐ Lerakott iszapmennyiség: m3 Iszapvastagság: m CSEREBÖKÉNY Támasztó töltés

5 CSEREBÖKÉNY részben üres medence Lerakott iszapmennyiség:63.000m3 Szabad kapacitás: m3 Iszapvastagság: 4,5-5,5m megtelt medence

6 KISZOMBOR (támasztótöltéssel védett lokális mélyedés feltöltése) Iszapvastagság:3,0-3,5 m

7 ZALATÁRNOK Helyszínrajz MM- magfúrások MF ferde fúrások A,B,C..új monitoring kutak Mta- talajmintavétel 105 Meglévő monitoring kút

8 ZALATÁRNOK, FÖLDTANI SZELVÉNY A MEDENCÉK HELYÉN

9 A LERAKOTT ISZAP JELLEMZŐI és A SZENNYEZETTSÉG VIZSGÁLATA 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)

10 A iszap-eluátum As és Zn tartalma (Cserebökény) 1000 As [µg/l] C B A vizes acetát-pufferes savas As (mg/l) Az átlagminta száma A határérték B határérték C 2 határérték Zn vizes kivonat 1000 C2 acetát-pufferes savas kivonat Zn [ g/l] * * B A vizes acetát-pufferes savas Az átlagminta száma * méréshatár alatti eredmények A határérték B határérték C2 határérték

11 As [mg/kg száraz tömeg] B A As C2:40 mg/kg C 2 határérték: 40 mg/kg száraz tömeg Az iszap As és Zn tartalma (Cserebökény) Az átlagminta száma Zn A határérték B határérték B C 2 határérték: 1000 mg/kg száraz tömeg C2:1000mg/kg Zn [mg/kg száraz tömeg] A Az átlagminta száma A határérték B határérték

12 A tartományba eső minták darabszáma [db] Mérési adatok száma: 37 db Számított ciklusszám: 2500 db E-12 2.E-11 4.E-11 6.E-11 8.E-11 1.E-10 3.E-10 5.E-10 7.E-10 9.E-10 2.E-09 Szivárgási tényező [k; m/s] 95% A lerakott fúrási iszap szivárgási tényezője k (m/s) 95 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező 97.5 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező k=5.00e-10 szivárgási tényezőhöz tartozó gyakoriság = 99% 70 Gyakoriság [%] E E E E E E E E E E E E E E E x10-10 Szivárgási tényező [k; m/s] k (m/s)

13 Zn Zn koncentráció értékek a talajvízben (Zalatárnok)

14 A monitoring rendszer kútjainak vízkémiai elemzési adatai (Zn) Zn [µg/l] C2 1. Kút 2. Kút 3. Kút 0. Főgyűjtő B A Dátum a főgyüjtő aknában mért Zn tartalom Cserebökény A határérték B határérték C2 határérték

15 Talaj-víz rendszerben a Zn Zn adszorpció alakulása a ph érték függvényében

16 A medencék alá fúrt ferde fúrások talajmintáinak Zn Zn elemzési adatai Zalatárnok

17 Zn A Zn-tartalom és és a ph ph érték eloszlási görbéi a magfúrások talajmintáiban ph (Zalatárnok)

18 nagyátmérőjű függ. fúrások A mért oldható Zn Zn koncentráció regresszióanalizise r=0,57 B;D;E;G;H fúrások Zn r=0.79 (Zalatárnok)

19 A ph érték változása a mélységgel MM jelű nagyátmérőjű fúrások ph (Zalatárnok)

20 A szennyezőanyag kijutásának fiziko-kémiai vizsgálatai Elvégzett vizsgálatok: Adszorpciós és kioldási vizsgálatok a szennyezőanyag várható mozgási irányára nézve Szennyezőanyag talaj iszap kölcsönhatásának vizsgálata Extrakciós vizsgálatok A szennyezőanyag kijutásának valószínűségére, esélyére, mértékére nézve

21 iszap Medence alatti talaj Adszorpciós vizsgálatok az az iszaptároló medencék alján (Zalatárnok)

22 Adszorbeált cink mg.g talaj Zn iszap talaj iszap Zn Zn és és Cr Cr adszorpciós vizsgálatok a medencék alján (Cserebökény) Egyensúlyi koncentráció µg.l iszap talaj Megállapítások: -A -A talaj talaj kb. kb. 1,5-szer 1,5-szer több több cinket cinket képes képes megkötni megkötni mint mint az az iszap iszap a a nagyobb nagyobb adszorpciós adszorpciós kapacitása kapacitása következtében következtében -Kis -Kis koncentráció koncentráció tartományban tartományban az az iszap iszap kb. kb. 2.5-szer 2.5-szer több több krómot krómot képes képes megkötni megkötni mint mint a a talaj talaj (l.köv.ábrán) (l.köv.ábrán) Adszorbeált króm mg.g talaj iszap Egyensúlyi koncentráció mg.l -1 Cr

23 Adszorpciós vizsgálatok eredménye (Cr (Cr kis kis koncentráció tartomány) Adszorbeált króm mg.g iszap talaj Cr iszap talaj Egyensúlyi koncentráció mg.l -1 (Cserebökény)

24 Forróvizes extrakciós vizsgálat eredménye (Zn (Znesetén) 0.8 Zn koncentráció mg.l talaj iszap talaj iszap Megállapítások: -az alsó 1 méternyi iszap teljes kioldódásáig kb 220 évre lenne szükség Frakciók száma (Cserebökény)

25 Forróvizes extrakciós vizsgálat eredménye (Zn (Znesetén) A talaj- és iszapmintán átáramló víz oldott cinkkoncentrációja kilogrammonként kb. 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 Vízháztartási vizsgálatok alapján a teljes kioldódáshoz legalább 200 évre lenne szükség (Cserebökény)

26 Transzportmodellezés vízbázis közelében lévő lévő iszaptároló medence esetében Az Az alkalmazott vízföldtani modell medencék Iszaptároó edence 1 2 (Zalatárnok)

27 + = v x R D x z R erf e v x R D x z R erf c c D z v ( ) ) [0, 0, 0 = = z zt c t ( ) 0, 0 0 > = = t c t z c z = 0 > 0 t z c z A peremfeltételek A transzport egyenlet megoldása (OGATA,1961) A retardációs állandó meghatározása A retardációs állandó meghatározása Zn koncentráció mg.dm -3 Az átfolyt víz mennyisége, cm 3 z c v z c D t c R = 2 2 A transzportegyenlet A cink transzport mérési eredményei mérési pontok Illesztett áttörési görbe

28 Transzportmodellezés eredménye a vízbázis közelében lévő lévő iszaptároló medence esetében

29 Transzportmodellezés az az alföldi iszaptározók esetében 1. A hidrodinamikai számítások eredményei a 10, 20, 30, 40, 50 és 100 év múlva kialakuló nyomásszintek 2. A víz mozgása sebességének érzékeltetése 75, 100, 300 és 1000 éves elérési időhöz tartozó áramvonalakkal 3. A transzportszámítások eredményei 100 éves időszakra 10 éves időközönként kialakuló koncentráció-eloszlások

30 Hidrodinamikai számítások eredményei F F 200 7F F3 100 F2 F4 F5 8F 11F 14F F 6F F F F 9F F F3 F2 6F 9F F1 F4 F5 8F 11F 14F -100 (Kiszombor) F

31 Hidrodinamikai számítások eredményei 700 Nyugalmi yomásszintek Fúrási iszaptároló Permanens állapotra jell. nyomásszintek a beszivárgás figyelembe vételével (Algyő)

32 A 300 és és 1000 éves elérési időkhöz tartozó, az az iszaptest aljáról induló áramvonalak képe (kedvező vízzáróságú altalaj) 300 év 1000 év (Algyő)

33 A és és 100 éves elérési időkhöz tartozó, az az iszaptestaljáról induló áramvonalak képe (átlagos vízzáróságú altalaj) 75 év 100év (Kiszombor)

34 Transzportszámítások eredményei Zn-transzportra µg/l µg/l koncentráció esetén esetén kedvező vízzáróságű altalajra év év (Algyő)

35 Az Az algyői veszélyeshulladék-lerakó lezárásának vizsgálata A vizsgálandó szelvény felépítésénél figyelembe kell venni a terület földtani felépítését, a tárolt iszapmennyiséget és az egyes rétegek talajfizikai jellemzőit. Nincs lezárás, Nem veszélyes hulladéklerakók rendezetlen állapot Nincs lezárás, füvesítve Veszélyes hulladéklerakók Bentonitszőnyeg A vizsgált szelvények felépítése

36 A VÍZHÁZTARTÁSI VIZSGÁLAT EREDMÉNYEI AZ ISZAP SZIVÁRGÁSI TÉNYEZŐJÉNEK FÜGGVÉNYÉBEN (Algyő) Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség [mm/év] Nincs lezárás, rendezetlen állapot Nincs lezárás, füvesítve "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 Nem veszélyes hulladéklerakók Veszélyes hulladéklerakók Bentonitszőnyeg Az iszap szivárgási tényezője k [m/s]

37 Köszönöm a figyelmet! Dr. Szabó Imre Miskolci Egyetem Hidrogeológiai Mérnökgeológiai Tanszék tel: (46) GSM: hgszabo@uni-miskolc.hu Letöltés: geoszabo.hu