A MISKOLCI EGYETEM KÖZLEMÉNYEI A Sorozat BÁNYÁSZAT 50. KÖTET A Miskolci Egyetem fennállásának 260. évfordulója alkalmából rendezett Jubileumi Tudományos Konferencia Bányászati és Műszaki földtudományi szekcióinak előadásai Miskolc, 1995. szeptember 7-8. MISKOLC, 1995
A MISKOLCI EGYETEM KÖZLEMÉNYEI A Sorozat BÁNYÁSZAT 50. KÖTET Á Miskolci Egyetem fennállásának 260. évfordulója alkalmából rendezett Jubileumi Tudományos Konferencia Bányászati és Műszaki földtudományi szekcióinak előadásai Miskolc, 1995. szeptember 7-8. MISKOLC, 1995
HU ISSN 0237-6016 SZERKESZTŐ BIZOTTSÁG: KOVÁCS FERENC felelős szerkesztő JAMBRIK R., MATING B., STEINER F., TARJÁN I. Kiadja a Miskolci Egyetem A kiadásért felelős: Dr. Palkó Gyula rektorhelyettes Miskolc-Egyetemváros, 1995 Megjelent a Miskolci Egyetemi Kiadó gondozásában Felelős vezető: Dr. Péter József Műszaki szerkesztő: Balsai Pálné A kiadóba érkezett 1995. július 17-én. A Sokszorosítóba leadva: augusztus 7-én Példányszám: 300 Készült Develop lemezről, az MSZ 5601-59 és 5602-55 szabványok szerint Miskolci Egyetem Sokszorosító Üzeme A sokszorosításért felelős: Kovács Tiborné üzemvezető BD - '95-860 - ME
A Miskolci Egyetem Közleményei A. sorozat Bányászai, 50. kötet. Jubileumi Konferencia 1995.237-244. old. HULLADÉKLERAKÓK KÖRNYEZETFÖLDTANI PROBLÉMÁI ( EGY IPARI HULLADÉKLERAKÓ KÖRNYEZETFÖLDTANI HATÁSVIZSGÁLATA ) DR.EGERER F. - KÓSIK G. - NAMESÁNSZKI K. 1 Összefoglalás Egy kerámiaipari hulladéktároló környezetének talaj- és talajvízvizsgálata alapján megállapítható volt, hogy a tároló által eddig okozott környezeti károk nem jelentősek. Maguk a kerámiahulladékok természetes alapanyaguk, a mázhulladékok pedig üvegfázisuk rossz oldhatósága miatt csekély toxikus nehézfémszennyezést okoznak. Jelentősebb a "hagyományos" ipari hulladékok ( maradék vegyszerek, festékek, fáradtolaj, kenőanyagok ) okozta szennyezések. A szigetelés nélkül deponált hulladék viszonylag kedvező geológiai Dr. EGERER Frigyes kandidátus tanszékvezető egyetemi docens KÓSIK Gábor egyetemi tanársegéd NAMESÁNSZKI Károly tanszéki mérnök Miskolci Egyetem, Ásvány- és Kőzettani Tanszék H-3515 Miskolc-Egyetemváros Kézirat beérkezett: 1995. június 22. 237
környezetbe került, így a jól vezető rétegeket és a talajvizet csak kis mértékű károsodás éne. Mindazonáltal indokolt és szükséges a szennyezés alakulásának figyelemmel kísérése és a lerakó rekultiválása. 1.BEVEZETÉS A romhányi RÉKERÁMIA RT kerámiaüzemének privatizációja során felmerült az az igény, hogy a gyár által okozott esetleges környezeti károkat felderítsék és felszámolják. Ennek keretében bízta meg az Eszakmagyarországi Környezetvédelmi Egyesülés tanszékünket azzal a feladattal, hogy a gyár ipari hulladéklerakóját vizsgáljuk meg. A kérdés a következő volt: okozott-e a hulladéklerakó eddigi megléte alatt környezetszennyezést, és ha igen, az mekkora mértékű? A kérdéses hulladéktároló Romhány község közvetlen közelében, a gyár mellett, annak mintegy a folytatásában található ( 1. ábra ). A tárolót a Lókos-patak árterében létesítették, északi peremének a pataktól való távolsága mintegy 15-20 méter. l.ábra: A RÉKERÁMIA RT. hulladéktárolójának helyszínrajza 238
A hulladékot gyakorlatilag mindennemű szigetelőréteg nélkül helyezték el a patak ártéri üledékeire. Külön problémát okoz az, hogy az elhelyezett anyagokról semmilyen nyilvántartást nem vezettek, így nem lehet pontosan tudni, hogy a hulladéktárolóba milyen anyagok kerültek. A gyártás során felhasznált anyagok: - kerámia- és máznyersanyagok: kaolin, egyéb agyagok, fémoxidok, vegyi anyagok - egyéb anyagok: kenőzsírok, olajok, csomagolóanyagok, stb. A RÉKERÁMIA RT. által a rendelkezésünkre bocsátott dokumentumok - a valaha is felhasznált vegyületek listája - alapján a következő elemek koncentrációját vizsgáltuk a mintákban : Cu, Zn, Pb, Cr, Co, Hg, Cd, Ni, valamint olaj és fenol. 2. FELTÁRÁS ÉS VIZSGÁLATI MÓDSZEREK A hulladéktároló körül nyolc, magán a tárolón keresztül pedig két talajfúrást mélyítettünk le. A fúrások a talajvízszint alatt 1 méterrel álltak meg. ( 2. ábra ) A fúrásokból rétegenként, illetve méterenként vettünk összesen 30 db talajmintát. Vízmintákat a fúrásokból vettünk, a talajvízszint beállása után. A mintákat a tanszék laboratóriumában, megfelelő előkészítés után atomabszorpciós spektrométerrel elemeztük meg a kérdéses elemekre, az 1. táblázatban látható kimutatási határokkal. A talajmintákon ezenfelül szemcseeloszlási vizsgálatokat, röntgendiffrakciós elemzéseket, továbbá talajmechanikai vizsgálatokat is végeztünk (plasztikus és konzisztencia index, szivárgási tényező, stb.) talajminták vízminták talajminták vízminták Cd 1 0.001 Cr 50 0.05 Ni 10 0.01 Co 25 0.025 Zn 5 0.005 Hg 0.25 0.001 Cu 10 0.01 olaj 50 0.15 Pb 25 0.025 fenol 6 0.01 1.táblázat: A vizsgált elemek kimutatási határai (ppm) 239
2.ábra: A talajfúrások elhelyezkedése és talajvízszint-térkép 3. EREDMÉNYEK 3.1 A hulladéktároló anyaga és az altalaj felépítése A helyszíni terepbejárás, valamint a 9. és 10. számú fúrások adatai alapján a lerakó anyaga túlnyomó mértékben kerámiatörmelékből áll, amely gyakran agyaggal kevert, illetve fedett. A felszínen ezenkívül samott-törmelék, máziszaphulladék, nyersanyagdepó-maradványok, papírgöngyölegek, csomagolóanyagok, és egyéb ipari hulladékok találhatók, részint szabadon, részint dobozokban és hordókban. A hulladéktároló a Lókos-patak árterében foglal helyet. Az alatta fekvő negyedidőszaki üledékek az ártéri jellegből adódóan eléggé változatosak, a kavicsos homoktól az agyagig szinte minden átmenet megtalálható. A patakmedertől dél felé távolodva a rétegsor enyhén lejt. ( 3. ábra ) A felszínen, a lerakó alatt egy 20-40 cm vastag humuszos agyagréteg húzódik, amely részben már kerámiatörmelékkel kevert. Ez alatt egy 1-2 m-es, finom szemnagyságú iszapos-agyagos réteg, majd egy 1-1.5 m-es, durvább frakciókat is tartalmazó homokos-iszapos agyagréteg következik. A patak felé haladva az üledékek némileg durvábbá válnak. ( 3. ábra ) Ugyanez tapasztalható NY - K-i irányban, a folyásiránnyal párhuzamosan haladva. ( 4. ábra ) 240
A röntgendiffraktométeres elemzések szerint a mintákban általában agyagásványok, kvarc és röntgenamorf, tehát bontott ásványok fordulnak elő nagyobb mennyiségben - ami megfelel az ánéri üledékektől várhatónak. Rtl.mog. Rtl.mog. 4.ábra: Földtani szelvény II. ( 200-szoros túlmagasítás ) 241
3.2 A talajminták elemzési eredményei A vizsgálatok során talajmintákban nem volt kimutatható szennyezés az alábbi elemek esetében: Cd, Cr, Co, Hg. A réztartalom a 30 mintából 14 esetben haladta meg a kimutatási hátán, de mindig jóval a talajokban megengedhető maximális határérték alatt maradt. Ni- és Zn-tanalmat majdnem minden mintánál mértünk. A Ni mennyisége a határérték felét sem éri el, míg a Zn néhol megközelíti azt. Ólomszennyezés nem kimutatható, vagy minimális. Egyedül a 9. számú fúrás 1.0 m- ből származó mintában tapasztaltunk extrém magas Zn- és Pb-koncentrációt. ( 5. ábra ) soo-r <50-400- 330- E a a. 300- :2 a sso- - hr+ti Ni-koncentráció HJJJ Zn-koncentrAció T77?l Pb-koncentráció MB Cu-koncontréció 5.ábra: Nehézfémtartalom 1.0 m-es mélységben A kérdéses minta a hulladéktároló anyagából származik, így valószínű, hogy a szennyezés csak kis területű, valamilyen kiömlött vegyi anyag, pl. festék hatására jött létre. Ezt megerősíteni látszik az a tény, hogy a fúrásban 2.0 m-ről vett minták Zn-tartalma már jóval a megengedhető érték alatt van, az Pb-tartalom pedig már a kimutatási határt sem éri el. 5 méter mélyen pedig már Znszennyeződést sem tudtunk kimutatni. (6. ábra) A minták olajtartalma általában a megengedhető határérték alatt van, habár gyakran megközelíti azt, elsősorban a felszínközeli részeken. Egyedül a 9. sz. fúrásban, a 3.0 és 4.0 m-ről. 242
Mélység (m) mi NMionc»nuici6 H Zn-kone«ntr*ei6 V/A Pb-kon»nirició 1MB Cu-konc*ntráci6 P353 Oiajurtalom I i F*nolun*lom 6.ábra: A 9-es fúrás szennyezőanyag-tartalma a mélység függvényében a homoklisztes agyagrétegből vett mintákban lépi túl az olaj mennyisége a megengedhető 100 mg/kgot. (6. ábra ) A 10" 8 m/s nagyságrendű szivárgási tényezőjű réteg viszonylag jól szigetel, men az 5.0 m-en lévő kavicsos-homoklisztes homokban az olajtartalom már a kimutatási határnál kisebb. Általánosan elmondható, hogy a rétegsor alján lévő homokos rétegek olajtartalma kicsi, gyakran ki sem mutatható.ez a felettűk lévő, nagyobb mértékben vízzáró (k= 10" 8.. 10* 9 m/s) agyagos képződmények szigetelő hatásának tulajdonítható, illetve a bennük végbemenő, nagyobb mértékű vízmozgás a bekerült szennyeződést, vagy annak egy részét eltávolíthatta. A mintákban fenol jórészt nem mutatható ki. Mérhető fenoltartalma némely fúrás felső 1 m- éből származó mintáknak van, illetve a 6. és 7. sz. fúrások esetében a fenoltartalom még a 2.0 m-es mintában is mérhető volt. A fenolt tartalmazó fúrások a vízfolyások mentén helyezkednek el. 3.3 A vízminták elemzési eredményei A fúrásokban mért nyugalmi talajvízszintek a patak folyásirányában, illetve a patak felé enyhe vízáramlást jeleznek. A hulladéktároló alatt ( valószínűleg a kerámiatörmelék kapilláris hatására ) a víznívó kismértékű emelkedését tapasztaltuk. ( 2.ábra ) 243
A talajvíz az elemzések szerint minimális toxikus nehézfémtartalommal rendelkezik. A Cd, Cr, Co, Hg a kimutatási határok alatt vannak. A Ni, Cu, Pb mennyisége mérhető ugyan, de a megengedhető határokon belül marad. A Zn koncentrációja a 2. és 8. sz. fúrásokban eléri az 1 ppmet. Az olajszennyezés három fúrásban meghaladta a megengedhető 0.3 mg/l értéket. Fenolszennyezést sehol nem mutattunk ki. A vízminták ph-ja 7.65 és 8.7 értékek között változik. 4. A HULLADÉKTÁROLÓ HATÁSA A KÖRNYEZETRE - ÖSSZEFOGLALÁS A lerakó környezetében a talajban toxikus fémek veszélyes mértékű felhalmozódása nem észlelhető. Magán a hulladéktárolón helyenként pontszerű szennyezések lehetségesek (maradék vegyszerek, festékek stb.). Olaj- és fenoltartalom vonatkozásában a helyzet hasonló. A lerakó belsejében lehetséges kisebb mértékű olajszennyezés. A talajvíz jelentős mértékben nem szennyezett, bár két esetben a Zn-tartalom meghaladja az ivóvízre megállapított határértéket, de még jóval az itatóvíz megengedhető értékein belül marad. A határértéket kismértékben meghaladó olajszennyezés figyelhető meg a patak és a hulladéktároló között. A toxikus nehézfém-szennyezés hiánya, illetve alacsony szintje valószínűleg a kerámiahulladékok és az üvegfázisban lévő mázhulladékok fent említett, enyhén lúgos ph-viszonyok közötti rossz oldhatóságának köszönhető, ráadásul a kiégetett nyers kerámia anyaga ( agyag ) természetesnek tekinthető. A felsőbb, agyagos rétegek kielégítően szigetelnek, és ennek köszönhetően a talajvíz, illetve a jó vízvezető alsó, homokos réteg jelenleg csak nagyon kis mértékben szennyeződött. Mivel a hulladék pontos összetételét nem lehet megállapítani, nem teljesen kizárható, hogy a szennyezés mértéke a jövőben esetleg növekedhet. Erre, valamint a talajvíz kis mértékű szennyezésére való tekintettel indokolt lenne néhány talajvízfigyelő kutat kialakítani és a vízminőséget rendszeresen ellenőrizni. Az ártéri elhelyezkedés miatt a patakmeder állapotát ( feliszapolódás ) célszerű figyelemmel kísérni, és szükség esetén kotrással karbantartani, mivel egy esetleges árvíz nagyobb mértékű károkat okozhat. A hulladéktároló jelentős mértékben rontja a tájképet, ezért ajánlatos lenne egy takaróréteg alkalmazása, amivel a szél által elfújt por, papír- és műanyaghulladékok problémáját is meg lehetne szüntetni. 244
TARTALOMJEGYZÉK Dr. Takács, G., Udvardi, G., Turzó, Z.: A segédgázos termelés korszerűsítésének lehetőségei az algyői mezőben 3 Heinemann, Z., E., Ganzer, L.,J.: Adaptive grid and dual-time stepping for multi-purpose reservoir simulation models 11 Lakatos, 1., Lakatos-Szabó, J.,Munkácsi, I., Trömbőczky, S.: Profile correction in hydrocarbon reservoirs state-of-art and experiences at the Algyő field 27 Gesztesi, Gy., Dr. Mating, B Dr. Török, J., Dr. Tóth, J.: Flow of mobilized oil in surfactant enhances oil recovery 37 Ősz, Á.: Vízszintes fúrások kitörésvédelme, 47 Keresztes, T., ősz, Á., Pugner, S.: Korszerű fúrásellenőrző és -irányító műszerkabinok a szénhidrogén-bányászatban 59 Bódi, T.: Gyűjtőrendszer optimális telepítési helyének meghatározása számítógéppel 69 Dr. Bobok, E., Dr. Navratil, L., Tőrök, A., Udvardi, G.: Nehézolajok vízágyas szállításának egyszerű matematikai modellje 79 Csete, J.: Gázelosztó rendszerek szimulációja a 90-es években 85 Tihanyi, L.: Az Olaj- és Gázmérnöki szak képzési tapasztalatai és perspektívái 95 Dr. Szilágyi, Zs.: Az új gázipari műszaki-biztonsági szabályozás szakmai, tudományos alapjai 105 Komornoki, L P.: Increasing fh<» rapacity of 0.6 MPa working pressure gas distribution net, constucted from 1.6 MPa nominal pressure elements 109 Sztermen, A.: Subjective and objective risk assessment 117 Eperjesi, L.: Vezetékszakadások esetén kiáramló gáz mennyiségének becslése a végtelen nagy tartály modelljével 125 Debreczeni, E.: Pneumatikus szállítással kombinált marófej kifejlesztése a Geotechnikai Berendezések tanszéken 133 Dr. Debreczeni, E., Sümegi, L: Vízsugaras vágási kísérletek a Geotechnikai Berendezések tanszéken 145 Patvaros,J.: Möglichkeiten zur vielsteigen Nutzung von flözen mit grossem MethangehalL 155 Dr. Vőneky, G.: Textilbetétes gumiheveder rugalmas deformációja 165 Jambrik, R.: Environmental effects of closing the non-ferrous ore mine of Gyöngyösoroszi 177 293
Lénán, L.: A Bükk-térség fenntartható vízkészlet-gazdálkodása 191 Mádai, F.: A bükki mészkövek szöveti fejlődése a nyomási ikeresedés vizsgálata alapján 201 Dr. Bán, M.: Hévizek karbonátos vízkőkiválásainak termikus vizsgálata 213 Kovács, Zs.: Miskolci felhagyott kőfejtők környezetföldtani értékelése 221 Dr. Egerer, F., Namesánszki, K.: Ércpörkölés technológiai folyamatának optimalizálása röntgendiffrakcióval 231 Dr. Egerer, F., Kósik, G., Namesánszki, K.: Hulladéklerakók környezetföldtani problémái (Egy ipari hulladéklerakó környezetföldtani hatásvizsgálata) 237 Sándor, Cs., Kovács, B Szabó, /.; Süllyedés-számítás depóniatestek alatt 245 Dr. Somfai, A., Dr. Szalay Á., Dr. Bérczy, I.: Kőolajföldtani szempontú medenceanalízis 255 Szűcs P., Robonyi, A.: An applicable formation damage model in sandstone petroleum reservoirs 267 Turai, E.: Felszínközeli környezetszennyezések elektromágneses módszerekkel történő kimutathatóságának a vizsgálata 275 Némedi Varga, Z.: A mecseki kőszénkutatás eredményessége 283 294