7 % 41 % 31 % 5 %1 % 8 % 7 % Mezőgazdasági nem veszélyes I pari nem veszélyes Kommunális szilárd Kommunális folyékony Iszap Veszélyes Biomassza
3 % 7 % Recycling újrahasznosítás Éget és 90 % Lerakás
Jelmagyarázat Kockázati mérőszám összesen 2667 db
Védelmi intézkedések 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 Alsó szigetelés = Alsó szigetelés Alsó szigetelés = geomembrán/ nélküli kizárólag agyag gemembrán+agyag Lerakók száma Alsó szigetelés: agyag X X X X X X 93 Alsó szigetelés: geomembrán X X X X X 15 Alsó szigetelés: geomembrán+agyag X X X X X 57 Csapadékvíz elvezetés X X X X X X X X X X Csapadékvíz elvezetés és 175 X X X X X X X X X X kezelés Csurgalékvíz gyűjtés X X X X X X X X X Csurgalékvíz gyűjtés és 128 X X X X X X X X X kezelés Biogáz gyűjtő rendszer X X X X X 27 Lerakók száma szintenként 2405 57 13 6 20 1 50 15 6 1 20 1 4 1 8 41 18 Lerakók száma fő kategóriánként 2405 97 93 72 2667
A felmért lerakók kategorizálása műszaki védelmük alapján Kategória Lerakók száma Megnevezés A B C D 2405 97 93 72 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).
IRS TOTAL kategóriák A FELMÉRT 2667 HULLADÉKLERAKÓ ESETÉN A műszaki védelem szintjei 0 1* 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 alacsony szint magas szint Összesen 0 < IRS 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 < IRS 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,0 < IRS 1,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 < IRS 2,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 4 2,0 < IRS 2,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,5 < IRS 3,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3,0 < IRS 3,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 3,5 < IRS 4,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,0 < IRS 4,5 51 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 2 55 4,5 < IRS 5,0 250 5 3 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 261 5,0 < IRS 5,5 682 19 10 4 2 0 3 0 0 1 0 11 4 736 5,5 < IRS 6,0 803 31 16 5 2 0 12 0 3 0 5 23 4 904 6,0 < IRS 6,5 447 33 14 2 2 0 2 0 1 0 1 5 5 512 6,5 < IRS 7,0 139 7 6 3 0 1 2 1 0 0 0 1 1 162 7,0 < IRS 7,5 32 2 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 36 7,5 < IRS 8,0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 68 8,0 < IRS 8,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8,5 < IRS 9,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9,0 < IRS 9,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9,5 < IRS 10,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Összesen 2405 97 50 15 6 1 20 1 4 1 8 41 18 2667
2002-ig bezártak kb. 1300 lerakót 2005-ig be kell zárni 1151 lerakót 2009-ig üzemben marad 216
Jelmagyarázat 2005 előtt bezárandó lerakók 2009 előtt bezárandó lerakók
Jelmagyarázat Működő lerakók Maradék kapacitás < 0,1 millió m 3 Maradék kapacitás > 0,1 millió m 3 nincs aljzatszigetelés agyag aljzatszigetelés kombinált aljzatszigetelés geomembrán aljzatszigetelés
2005-2020 2020 42 meglévő lerakó korszerűsítése 2005 10 új lerakó megépítése között: 13 új átrakó állomás megépítése 22 új / megnövelt lerakó építése az ISPA program keretében (folyamatban) 20 új / megnövelt átrakóállomás megépítése az ISPA program keretében (folyamatban) 74 regionális lerakó BERUHÁZÁSI KÖLTSÉGEK: 33 átrakóállomás Modernizálás-építés: 210 millió EUR - 51,5 Mrd Ft
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 + bentonit 5% Agyag + SBS GCL 4% Talaj + bentonit 3% Agyag + Bentofix GCL 6% SBS GCL 1% Consolid 20% Agyag 55%
Laboratóriumi előzetes alkalmassági vizsgálatok In situ előzetes alkalmassági vizsgálatok Építés közbeni minőségbiztosítás minőségellenőrzés Altalaj és beépítendõ anyag Természetes településû altalaj Alkalmassági vizsgálatok IGEN Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely Alklamassági vizsgálatok alapján az anyag próbaterület építésére alkalmas Próbaterület létrehozása Vizsgálatok a próbaterületen IGEN A próbaterületen végzett mérések alapján: az anyag beépítésre alkalmas. A depóniaépítés megkezdhetõ. Depóniaépítés (rétegenként) Ellenõrzõ vizsgálatok következõ földmunka-fázis elkészítése IGEN IGEN További földmunka? új terület, új anyagnyerõhely keresése osztályozási jellemzõk, tömöríthetõség, szivárgási tényezõ, szilárdsági és kompresszibilitási jellemzõk, szervesanyag tartalom, mésztartalom, kationcsere kapacitás, vízfelvevõképesség Nincs Megfelelõ? szemcsenagyságeloszlás, beépítési víztartalom, adalékanyaggal való keverés (ha van), beépítési rétegvastagság, tömörödés/süllyedés (járatszám függvényében), tömörség, átereszõképesség (szivárgási tényezõ) Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek? szemeloszlás, víztartalom, Proctor-értékek (beépítési víztartalomra), tömörség, szivárgási tényezõ, terítési vastagság, lejtés, adalékanyaggal való keverés (ha van), izzítási veszteség Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek? NEM Adalékanyag hozzáadása A terület altalaja, ill. a beépítendõ anyag szennyezõanyagvisszatartó -képessége nem megfelelõ NEM Változtatás (pl. víztartalom növelés) 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.)
Altalaj és beépítendõ anyag Alkalmassági vizsgálatok új terület, új anyagnyerõhely keresése osztályozási jellemzõk, tömöríthetõség, szivárgási tényezõ, szilárdsági és kompresszibilitási jellemzõk, szervesanyag tartalom, mésztartalom, kationcsere kapacitás, vízfelvevõképesség Adalékanyag hozzáadása A terület altalaja, ill. a beépítendõ anyag szennyezõanyagvisszatartó -képessége nem megfelelõ IGEN Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely Megfelelõ? NEM Laboratóriumi előzetes alkalmassági vizsgálatok (SZABÓ A.)
Természetes településû altalaj IGEN Anyagnyerõhely Anyagnyerõhely Alklamassági vizsgálatok alapján az anyag próbaterület építésére alkalmas Próbaterület létrehozása Vizsgálatok a próbaterületen Megfelelõ? szemcsenagyságeloszlás, beépítési víztartalom, adalékanyaggal való keverés (ha van), beépítési rétegvastagság, tömörödés/süllyedés (járatszám függvényében), tömörség, átereszõképesség (szivárgási tényezõ) NEM Változtatás (pl. víztartalom növelés) VAN IGEN A próbaterületen végzett mérések alapján: b é íté lk l Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek? NEM In situ előzetes alkalmassági vizsgálatok Bizonyos elemek megváltoztatásával (pl. víztartalom növelés) vane lehetõség arra, hogy az eredmények megfelelõek legyenek? (SZABÓ A.)
IGEN A próbaterületen végzett mérések alapján: az anyag beépítésre alkalmas. A depóniaépítés megkezdhetõ. Depóniaépítés (rétegenként) Ellenõrzõ vizsgálatok következõ földmunka-fázis elkészítése Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek? szemeloszlás, víztartalom, Proctor-értékek (beépítési víztartalomra), tömörség, szivárgási tényezõ, terítési vastagság, lejtés, adalékanyaggal való keverés (ha van), izzítási veszteség NEM 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 IGEN Mérési eredmények a kritériumoknak megfelelnek? NEM IGEN További földmunka? Nincs A földmunkák befejezõdtek. A földmunkák mûszaki átadása megkezdõdhet. Építés közbeni minőségbiztosítás minőségellenőrzés (SZABÓ A.)
A meghatározandó paraméter Konzisztencia jellemzők (folyási határ, sodrási határ, zsugorodási határ, plasztikus index, relatív konzisztencia index) Szervesanyag-tartalom (izzítási veszteség, nedves oxidáció) Mésztartalom Vízfelvevő-képesség Ásvány-kőzettani vizsgálatok (agyagásvány-tartalom) (opcionálisan elvégzendő) A vizsgálat módja MSZ 14043/4 MSZ 14043/9 Scheiblerkészülékkel Enslin-Neff módszer röntgen és termikus elemzések Alkalmassági, beépíthetőségi kritérium kiváló: I P =45-60 % megfelelő: 15<I P < 25 % kedvezőtlen: I P <15 % max. 5 % CaCO 3 % < 10% kiváló: 80 % < w max megfelelő: 60 % < w max < 80 % kedvezőtlen: w max < 60 % Agyagásvány-tartalom >10%
Kationcserélõ kapacitás, T[mgeé/100 g] 50 40 30 20 10 0 Illesztés: 2. fokú polinom Egyenlet: T = 11.14 + 0.355 * (I p ) + 0.0034 * (I p ) 2 r = 0,79 Kationcserélõ kapacitás, T [mgeé/100 g] 50 40 30 20 10 0 Illesztés: logaritmikus Egyenlet: T = 29.03 * ln(w max ) - 96.31 r = 0,73 0 10 20 30 40 50 Plasztikus index, I p [%] 40 50 60 70 80 90 100 Maximális vízfelvevõ képesség, w max [%] Maximális vízfelvevõ képesség, w max [ %] 100 80 60 40 Illesztés: 2. fokú polinom Egyenlet: w max = 51.95-0.326 * (I p ) + 0.0229 * (I p ) 2 r = 0,85 0 10 20 30 40 50 Plasztikus index, I p [%] w max = 51,95 0,326 I T = 11,14 + 0,355 I T = 29,03 ln w max p p + 0,0034 I 96,31 + 0,0229 I 2 p 2 p
1x10-7 k = 8,7 x 10-10 m/s sötétbarna közepes agyag Iv-2 / 2,1-2,3 m Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-8 1x10-9 1x10-10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Idő, t [nap]
A cink transzport mérési eredményei + = v x R D x z R erf e v x R D x z R erf c c D z v 1 1 2 0 ( ) ) [0, 0, 0 = = z zt c t ( ) 0, 0 0 > = = t c t z c z = 0 > 0 t z c z Peremfeltételek A transzport egyenlet megoldása (OGATA, (SZACSURI G.-KOVÁCS B.) -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 200 400 600 800 1000 Zn koncentráció mg.dm -3 Az átfolyt víz mennyisége, cm 3 z c v z c D t c R = 2 2 A transzportegyenl et: mérési pontok illesztett áttörési görbe
1x10-8 Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-9 k min w = 3,77 % k min = 2,36 10-10 m/s 1x10-10 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Víztartalom, w [%] 2 Száraz térfogatsűrűség, ρ d [g/cm 3 ] 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 w opt 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Víztartalom, w [%]
ρ d A nyírószilárdság szempontjából megfelelő zóna Mindhárom kritériumnak megfelelő terület A szivárgási tényező szempontjából megfelelő zóna A zsugorodás szempontjából kedvező zóna w opt w %
2 1.9 k < 1 10-9 m/s k > 1 10-9 m/s Térfogatsûrûség, ρ d [g/cm 3 ] 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 w opt =15,5% Gyáli hulladéklerakó 10 12 14 16 18 20 22 24 Víztartalom, w [%] A gyáli lerakón mért szivárgási tényező értékek a víztartalom és térfogatsűrűség függvényében A k < 10-9 m/s kritériumot kielégítõ mérések aránya [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 38 76 82-2 0 2 4 6 8 10 Az optimális víztartalomtól való eltérés [%] A vízzárósági kritériumnak megfelelő k-tényező értékek százalékos megoszlása a wopt-tól való eltérés függvényében 93 81 88 GYÁL (Szabó A.
belépés kilépés A k-tényező helyszíni mérése infiltrométerrel 1000 826 t=2500 100 Mérések száma [db] 800 600 400 200 0 255 667 GYÁL 428 3,8 % k < 1E-09 m/s 2x10-10 4x10-10 6x10-10 8x10-10 1x10-9 2x10-9 4x10-9 Szivárgási tényezõ, k [m/s] 242 82 k > 1E-09 m/s 96,2 % 0 80 60 40 20 0 Eloszlás [%] k a = d d k i i i
e=konst DTA 1 T DTA 2 DTA 3 Illit/ Montmorillonit DTA 4 DTA 5 Illit TG 1 300 400 500 600 700 800 900 T, o C A Skempton-féle aktivitás, TG 2 TG 3 a szivárgási tényező TG 4 és az ásványos összetétel TG 5 kapcsolata Az agyagásványtartalom (ACAR változása - az SEALS, aljzatszigetelésnél 1984.) 3 év Illit alatt (%) Mont.(%) Az agyagásványos összetétel megváltozása anyagnyerőhel 15-16 15a szigetelőrétegben a csurgalékvíz hatására y (1-3. sz. görbe: az agyagnyerőhely mintái; 4-5. sz. görbe: szigetelés 27-35 8
kaolinit illi t montmorillonit
INERTHULLADÉK LERAKÓ? NEM VESZÉLYES HULLADÉK LERAKÓ?? 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.-
Idõ (nap) CSAPADÉK EVAPOTRANSZSPIRÁCIÓ FELSZÍNI LEFOLYÁS DRÉN AZ ISZAPRÉTEGEN ÁTSZIVÁRGÓ VÍZMENNYISÉGEK Mennyiség (m3) 0 5000 10000 15000 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Csapadék Felszíni lefolyás Evapotranspiráció Mennyiség (m3) 0 100 200 300 400 500 Mennyiség (m3) 0 5000 10000 15000 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Csapadék Felszíni lefolyás Evapotranspiráció Mennyiség (m3) 0 100 200 365 10365 20365 30365 Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség Nincs lezárás, rendezetlen állapot Veszélyes hulladéklerakók Mennyiség (m3) 0 5000 10000 15000 Idõ (nap) 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Csapadék Felszíni lefolyás Evapotranspiráció A szivárgó rétegbõl vízmennyiség kivezetett Mennyiség (m3) 0 100 200 300 400 500 365 10365 20365 30365 Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség Idõ (nap) 365 10365 20365 30365 Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség Idõ (nap) Nincs lezárás, füvesítve Nem veszélyes hulladéklerakók Bentonitszőnyeg Mennyiség (m3) 0 5000 10000 15000 Mennyiség (m3) 0 100 200 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Csapadék Felszíni lefolyás Evapotranspiráció A szivárgó rétegbõl vízmennyiség kivezetett 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Mennyiség (m3) 0 5000 10000 15000 Mennyiség (m3) 0 50 100 150 365 10365 20365 30365 Idõ (nap) Csapadék Felszíni lefolyás Evapotranspiráció A szivárgó rétegbõl vízmennyiség kivezetett 365 10365 20365 30365 (FAUR K.) Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség
Az iszaprétegen átszivárgó vízmennyiség [mm/év] 150.00 140.00 130.00 120.00 110.00 100.00 90.00 80.00 70.00 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 5 10-10 1 10-10 5 10-11 1 10-11 "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 Nincs lezárás, rendezetlen állapot Nincs lezárás, füvesítve Nem veszélyes hulladéklerakók Veszélyes hulladéklerakók Bentonitszőnyeg Az iszap szivárgási tényezője k [m/s] (FAUR K.)
1x10-8 1x10-8 Talaj + 5% Mád I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád I. bentonit keverék Talaj + 5% Mád II. bentonit keverék Talaj + 7% Mád II. bentonit keverék Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-9 1x10-10 Talaj + 4% Székvölgy I. bentonit keverék Talaj + 7% Székvölgy I. bentonit keverék Talaj + 10% Székvölgy I. bentonit keverék Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-9 m/s 1x10-9 m/s 1x10-9 1x10-10 1x10-11 1x10-11 0 10 20 30 40 50 60 Idő, t [óra] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Idő, t [óra] 1x10-8 1x10-8 Szivárgási tényezõ, k [m/s] 1x10-9 1x10-10 1x10-9 Talaj + 8% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 9% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 10% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 10% Mátraszele - Székvölgy II. bentonit keverék (ismételt mérés) m/s Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-9 1x10-10 Talaj + 7% Istenmezeje I. bentonit keverék Talaj + 7% Sóskút I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád I. bentonit keverék Talaj + 7% Mád II. bentonit keverék Talaj + 7% Székvölgy I. bentonit keverék Talaj + 7% Székvölgy II. bentonit keverék Talaj + 7% Egyházaskesző I. bentonit keverék Talaj + 7% Egyházaskesző II. bentonit keverék 1x10-11 1x10-11 0 10 20 30 Idõ, t [óra] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Idő [t, óra]
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 egyszerű fektetés NEM! meredek rézsü hideg időjárás aljzatszigetelés
edvező vízzáróság Permeability [m/s] 1,0E-09 1,0E-10 1,0E-11 1,0E-12 Publikált mérési adatok 0 20 50 100 200 300 Confining stress [kn/m²] beszivárgás (mm/év) Agyagtalajok Agyag szigetelés GCL Idő (év) Öngyógyuló-képessé
Geotext ília tekercs Na-bentonit granulátum
tűnemezelt száltűzött
Felhasznált bentonitszőnyeg mennyisége [m 2 ] 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 18000 45000 16000 1000 44500 72200 71500 A kommunálishulladék-lerakók szigetelésénél felhasznált bentonitszőnyeg mennyisége 32000 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004. I. félév Év Sales [mio. m²] 35 30 25 20 15 10 5 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Year 1997 1998 1999 2000 2001 stitched needlepunched glued total A bentonitszőnyegek világpiaci felhasználásának az alakulása
1x10-9 A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) Plagioklász 2% Kaolinit Kvarc 3% Krisztobalit 25% Illit 4% A típusú GCL 3% Amorf 4% Plagioklász 5% Goethit 3% Amorf Kvarc 5% 5% Gipsz 1% A B B típusú GCL Na-montmorillonit 59% Na-montmorillonit 81% Na-montmorillonit Illit Krisztobalit Kvarc Plagioklász Kaolinit Amorf Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-10 1x10-11 σh = σn = 30 kpa σn = 80 kpa σh = 30 kpa 0 1 2 3 4 5 6 Idő, t [nap] A szivárgási tényező értéke az A típusú bentonit szőnyegnél 1x10 normál terhelés -9 mellett, illetve anélkül Na-montmorillonit Gipsz Kvarc Plagioklász Goethit Amorf Szivárgási tényező, k [m/s] 1 10-1x10-10 10 1 10-10 σ n = 30 kpa A A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL A B 1x10-11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Idő, t [nap]
1x10-9 Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-10 A B A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL 1 10-10 m/s 1x10-11 20 30 40 50 60 70 80 90 Normál terhelés, σ n [kpa] A szivárgási tényező változása a normál terhelés függvényében
1x10-6 Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-7 1x10-8 1x10-9 1x10-10 1x10-11 1 10-10 m/s A A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL B Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-6 1x10-7 1x10-8 1x10-9 1x10-10 1x10-11 1 10-10 m/s A A típusú GCL (por töltet) A típusú GCL (granulátum töltet) B típusú GCL B 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fagyasztás - felengedési ciklus száma 0 1 2 3 4 5 Szárítás - nedvesítési ciklus száma A szivárgási tényező változása többszöri szárításújranedvesítési, illetve fagyasztás-felengedési ciklus
A Muster A jelű minta (Naue Fasertechnik) vizsgálati eredményei Kvarc 1% Kalcit 1% Plagioklász 5% Illit 4% Amorf 5% Muster A Na-montmorillonit Illit Kvarc Plagioklász Kalcit Amorf hajtogatás (5x) mintatest Na-montmorillonit 84% Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-9 1x10-10 1x10-11 1 10-10 m/s a. 1. minta 2. minta 3. minta Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-5 1x10-6 b. 1. minta 2. minta 3. minta 1 10-7 m/s 1x10-12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Idő, t [nap] 1x10-7!!!!! 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Idő, t [nap]
Fagyasztás-felengedés Nedvesítés-zárítás Áthajtogatás nélkül 1x10 Többszöri áthajtogatás után -9 Szivárgási tényező, k [m/s] Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-10 1x10-11 1x10-12 1x10-9 1x10-10 1x10-11 1x10-12 a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nedvesítés - szárítási ciklusok száma b 1 10-10 m/s 1 10-10 m/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fagyasztás - felengedési ciklusok száma A Muster A jelű minta (Naue Fasertechnik) vizsgálati eredményei II. (a-b: áthajtogatás nélküli, c-d: többszöri áthajtogatás utáni területről Szivárgási tényező, k [m/s] Szivárgási tényező, k [m/s] 1x10-5 1x10-6 1x10-7 1x10-5 1x10-6 1x10-7 c 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nedvesítés - szárítási ciklusok száma d 1 10-6 m/s 1 10-6 m/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fagyasztás - felengedési ciklusok száma
700 600 Vízfelvétel, w [%] 500 400 300 200 Csapvíz Desztillált víz 0,1%-os NaCl oldat 1,0%-os NaCl oldat 5,0%-os NaCl oldat 0,1%-os CaCl2 oldat 1.0%-os CaCl2 oldat 5,0%-os CaCl2 oldat 0,1%-os ZnSO4 oldat 1,0%-os ZnSO4 oldat 5,0%-os ZnSO4 oldat 0,1%-os K2SO4 oldat 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
Maximális vízfelvevõ képesség, w max,24h [%] 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%) Desztillált víz Csapvíz NaCl CaCl 2 K 2 SO 4 ZnSO 4 Maximális vízfelvevõ képesség, w max,24h [%] 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%) NaCl CaCl 2 K 2 SO 4 ZnSO 4 0 1 2 3 4 5 6 Koncentráció, c [%] A maximális vízfelvevőképesség értékének a csökkenése az oldat 0 10 20 30 40 Vezetõképesség, σ [ms/cm] A maximális vízfelvevőképesség értékének csökkenése az oldat
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 NaCl CaCl2 22 21 20 20 19 18 17 16.5 15 14.5 K 2 SO 4 ZnSO 4 9 8 11 9 bentonit minták A bentonit töltet ASTM 5890 szerint mért szabad duzzadása duzzadás mértéke (ml/24 h) 5.0 m/m% 5.0 m/m% Csapvíz Desztilláltvíz 0.1 m/m% 0.1 m/m% 1.0 m/m% 1.0 m/m% 5.0 m/m% 5.0 m/m% 0.1 m/m% 0.1 m/m% 1.0 m/m% 1.0 m/m%
Szivárgási tényezõ, k [m/s] 1x10-6 1x10-7 1x10-8 1x10-9 1x10-10 Muster A bentonit töltet (Na-montmorillonit: 84%) Desztillált víz NaCl CaCl 2 1x10-11 0 1 2 3 4 5 6 Koncentráció, c [%] A mért szivárgási tényező értékének a növekedése az oldat koncentrációjának, illetve az iontöltés értékének a növekedtével
A C B A B C A relatív koncentrációk alakulása az idő függvényében az adszorpció figyelembevételével az (Tóth A. Szabó
A C C+a B B+a A B C A mentett oldalon kilépő kumulatív szennyezőanyagmennyiség és a belépő szennyezőanyag-mennyiség arányának alakulása az idő függvényében (Tóth az A. Szabó
A B B C A C A kumulatív adszorbeált szennyezőanyagmennyiség és a belépő szennyezőanyagmennyiség arányának alakulása az idő (Tóth A. Szabó
40-45% 6-9 % É getési pern ye 1,2-1,5 % Vízüveg 45-50 % Szem csés/szen n yezett talaj (D <16 mm) Szen n yví z i szap (Szárazanyag-tartalom>30 %)
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx rekultivációs réteg drénrét eg geomembrán 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) (k;m/s) építési fázis 1994. július 1994. november 1995. március 1996. április 1997. március I. próbamező 6 9x10-11 4 5x10-11 < 1x10-11 5,1x10-11 II. 5x10-10 próbamező 8,5x10-11 3 4x10-11 1 2x10-11 1,3x10-11 III. próbamező IV. próbamező 1x10-9 7x10-10 6 8x10-11 5 7x10-11 5 7x10-11 4 6x10-11 5x10-11 2,8x10-11
1,00E-08 desztillált víz esővíz csurgalékvíz Kísérleti körülmények: 56 nap víznyomás nélkül 56 nap h=100 cm vízoszlop mellett Mintamagasság: 10 cm Mintaátmérő: 15 cm Hidr. gradiens: i=10 k [m/s] 1,00E-09 1,00E-10 0. hónap h=0 2. hónap h=100 4. hónap h=0 6. hónap h=100 8. hónap h=0 10. hónap h=100 stb. 96. hónap h=100 desztillált víz esővíz csurgalékvíz
Mélység [cm] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 0 200 400 600 800 1000 1200 Br - Koncentráció [mg/kg] (Bromid) ANIONOK Cl - SO 4 2-0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Koncentráció [mg/kg] (Klorid, Szulfát) Mélység [cm] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 Ólom, Molibdén, Nikkel) 0 5 10 15 20 25 30 Cr ÖSSZES ELEMTARTALOM Koncentráció [mg/kg] (Arzén, Kadmium, Króm, Réz, Mo Zn As Pb Ni Cd TOXIKUS ELEMEK Cu
Lösz R=200 m w=1,4 % reped és Lösz R=200 m =3,2 % reped és Agyag R=200 m w=1,4 % reped és Agyag R=200 m =3,4 % reped és Talajerősítés
Talajerősítés nélkül w=4,9 % w=8,4 % w=12,6 % Erősítve reped és w=7,8 % reped és w=10,8 % reped és R=200 m Szennyvíziszap + homok + recirkulált anyag w=14,0 % reped és
R=67 m Talajerősítés nélkül R=40 m reped és R=29 m Erősítve R=50 m R=33 m reped és R=25 m Szennyvíziszap + homok +
Anyagköltség Szállítás Geomembrán 3 Geomembrán 2 Geomembrán 1 Kapilláris 2 Kapilláris 1 Homok+Bentonit 2 Homok+Bentonit 1 Bentonit 2 Rendelet 2 Bentonit 1 Rendelet 1 12 000 Ft 10 000 Ft 8 000 Ft 6 000 Ft 4 000 Ft 2 000 Ft - Ft (Szabó A.)
Húzóerő [N/cm] 400 300 200 100 HDPE (2,3 mm) HDPE (2,0 mm) PVC (2,6 mm) CPE (2,4 mm) PVC LDPE EPDM CSPE-R HDPE 0 2 4 6 8 10 Kritikus kúp magasság [cm] 0 LDPE PVC CSPE-R EPDM HDPE EPDM (1,2 mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Elmozdulás [%] 0 200 400 600 800 1000 Nyírófeszültség [kn/m 2 ] 16 12 8 4 0 PVC (R) CSPE EPDM HDPE Szakadási nyúlás - % Többtengelyű húzás Egytengelyű húzás 0 20 40 60 Normálfeszültség [kn/m 2 ]
(CZINKOTA I., FAUR K., KOVÁCS B., MÁRK E., TÖRÖK I.,
Iszapvastagság: ALGYŐ Lerakott iszapmennyiség: 52.000 m 3 Iszapvastagság: 4,5-5,5 m CSEREBÖKÉNY Lerakott iszapmennyiség: 63.000 m 3 Támasztó töltés
ZALATÁRNOK Helyszínrajz MM_ MF_ A,B,C.. magfúrások ferde fúrások új monitoring kutak MTa_ 105 meglévő talajmintavétel monitoring
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 16 B C2=40 mg/kg C 2 határérték: 40 mg/kg száraz tömeg 14 As [mg/kg száraz tömeg] 12 10 8 6 A As [mg/kg] 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Az átlagminta száma 220 200 A határérték B határérték B határérték: mg/kg száraz tömeg C 2 =1000 mg/kg Zn [mg/kg száraz tömeg] 180 160 140 120 100 80 60 A Zn [mg/kg] 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Az átlagminta száma A határérték B határérték
1000 As [µg/l] As [µg/l] 100 10 vizes C 2 acetát-pufferes savas B A 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Az átlagminta száma A határérték B határérték C 2 határérték Zn [µg/l] 10000 vizes kivonat 1000 C 2 acetát-pufferes Zn [ g/l] 100 BA vizes acetát-pufferes savas savas kivonat 10 1 * * 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Az átlagminta száma * méréshatár alatti eredmények A határérték B határérték C2 határérték
1200 1124 A tartományba eső minták darabszáma [db] 1000 800 600 400 200 0 0 0 2 160 38 0 8 44 85 116 611 213 53 Mérési adatok száma: 37 db Számított ciklusszám: 2500 db 14 14 4 9 2 3 0 0 9,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] k (m/s) 100 90 80 95% 95 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező 97.5 %-os gyakorisághoz tartozó szivárgási tényező k=5.00e-10 szivárgási tényezőhöz tartozó gyakoriság = 99% 70 Gyakoriság [%] 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 6,10E-10 7,10E-10 8,10E-10 9,10E-10 1,01E-09 1,11E-09 1,21E-09 1,31E-09 1,41E- 3.1 10 10-10 m/s Szivárgási tényező [k; m/s] k (m/s)
Zn ph
Zalatárn ok (CZINKOTA I.)
nagyátmérőjű függőleges fúrások (Zalatárnok) Zn r=0,57 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
Adszorbeált cink mg.g -1 70 60 50 40 30 20 10 talaj iszap 0 0 200 400 600 800 1000 Egyensúlyi koncentráció µg.l -1 Megállapítások: - A talaj kb. 1,5-szer több cinket képes megkötni, mint az iszap a nagyobb adszorpciós kapacitása következtében - Kis koncentráció Zn talaj iszap Adszorbeált króm mg.g -1 80 70 60 50 40 30 20 10 (Cserebökény) iszap 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Egyensúlyi koncentráció mg.l -1 talaj Cr iszap talaj (CZINKOTA I.)
Adszorbeált króm mg.g -1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 iszap talaj iszap talaj Cr 1 0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 Egyensúlyi koncentráció mg.l -1 (Cserebökény) (CZINKOTA I.)
0.8 (Cserebökény) 0.7 0.6 Zn Zn koncentráció mg.l -1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 iszap 2 4 6 8 10 Frakciók száma talaj iszap talaj Megállapítások: -az alsó 1 méternyi iszap teljes kioldódásáig ~ 220 évre
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