DE4223752A1

DE4223752A1 - Device for determining the impermeability condition of an insulation substructure in landfills

Info

Publication number: DE4223752A1
Application number: DE19924223752
Authority: DE
Inventors: Tomas Andrezal; Vladimir Nosko
Original assignee: SENSOR DRUZSTVO PRE VYROBU OBC
Current assignee: SENSOR DRUZSTVO PRE VYROBU OBC
Priority date: 1992-07-18
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1994-01-20
Also published as: WO1994002822A1; AU3079892A

Abstract

The device and method are used for inspection of the status of the integrity of the insulating layer separating the insulated object from the environment. There is placed at least one active electrode (2) on the outer and/or inner side of the insulating layer (1) and at least one sensing electrode (3) is placed close to the insulating layer (1). At least one active electrode (2) or at least one sensing electrode (3) can be respectively placed directly into the body of the insulating layer (1). The device is equipped with a source of electric power (4) that is accommodated for connecting of active electrodes (2). The active and sensing electrodes (2, 3) are connected with the recording and evaluating unit (5). The sensing electrodes measure and consequently record the values of an electric field artificially generated close to the insulating layer by connecting of active electrodes to the source of electric power and by measuring values of spontaneously arising electric power close to the insulating layer. The changes of the status regarding to the integrity of the insulating layer and location of its incidental rupture are consequently indicated or excluded through the evaluation of changes of mentioned physical parameters in relationship to the positions of single electrodes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen des Undurchlässigkeitszustandes eines Isolierunterbaus bei Abfalldeponien sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for determining the Impermeability condition of an insulating substructure Landfills and a device for carrying them out this procedure.

In letzten Jahren gewinnt der Umweltschutz immer mehr an Bedeutung, hierbei insbesondere in bezug auf die Entwertung des Trink- und Verbrauchswassers. Durch die Entwicklung der chemischen Industrie und Anwachsen der Menge von Chemieabfällen, Erhöhung des Volumens von Kommunalabfällen, Haldenbildung aus Begleitsteinen bei der Gewinnung von mineralischen Stoffen, Bildung von Silogruben mit Großkapazität und Sedimentationsbehältern in Industrieunternehmungen kommt es zur Bildung von Quellen, die die Umwelt sowie das Grundwasser entwerten und kontaminieren.In recent years, environmental protection has been gaining more and more of importance, particularly in relation to the Devaluation of drinking and consumption water. Through the Development of the chemical industry and growth of the Amount of chemical waste, increasing the volume of Municipal waste, stockpiling from accompanying stones the extraction of mineral substances, formation of Large capacity silo pits with sedimentation tanks industrial companies lead to the formation of Sources that devalue the environment and groundwater and contaminate.

Um ein Durchsickern von Schadstoffen in die Umgebung zu verhindern, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die herkömmliche und unübliche Werkstoffe sowie technologische Verfahren nutzen. Trotz dieser Tatsache kommt es aus unterschiedlichen Gründen zum Entweichen und Eindringen dieser unerwünschten Stoffe in den Erdbereich. Dieses Entweichen wird regelmäßig erst bei zufälliger Feststellung, bei Wasserprobenentnahmen aus überwachten oder anderen Brunnen oder erst bei Eintreten einer ökologischen Katastrophe registriert.To allow pollutants to leak into the environment prevent there are a variety of ways that conventional and unusual materials as well as technological Use procedures. Despite this fact, it comes out different reasons for escape and penetration of these unwanted substances in the earth's area. This Escape will only happen at random Finding when monitoring water sampling from monitored or other wells or only when one enters ecological disaster registered.

Zur Feststellung der Stelle des wahrscheinlichen Entweichens werden geophysikalische Methoden angewandt, die jedoch erst nach der Registrierung der Entweichung unerwünschter Stoffe in die Umgebung eingesetzt werden. Hoher Arbeitsaufwand und problematische Glaubwürdigkeit der Meßergebnisse, die durch konkrete Bedingungen einer solchen Untersuchung vorgegeben und zudem manchmal auch nicht anwendbar sind, gehören zu den größten praktischen Nachteilen des Standes der Technik.To determine the location of the probable Escaping geophysical methods are used which, however, only after the escape has been registered unwanted substances are used in the environment. High workload and problematic credibility of the measurement results, which are determined by specific conditions given such an investigation and sometimes also not applicable are among the greatest practical Disadvantages of the state of the art.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.Based on the above prior art, the Invention based on the object to remedy this.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. Anspruches 2 gelöst.The object is achieved by the Features of claim 1 and claim 2 solved.

Die metallischen Abtastelektroden werden in einer vorgefertigten Terrainformation in erforderlicher Menge untergebracht, nach Möglichkeit im regelmäßigen Gitter, das den Deponieboden wiedergibt (kopiert). Das Gitter der Abtastelektroden wird sodann mit einem Distanzbett abgedeckt, das z. B. aus Sand, Kies und verschiedenen Arten von Folien bestehen kann. Nach Bildung des Isolierunterbaus und des endgültigen Deponieraumes wird im Raum seiner Achse und auf den Isolierunterbau mindestens eine innere aktive metallische Abtastelektrode gelegt. Die Anzahl der inneren aktiven Elektroden sowie deren Abstand zueinander sind auf die gegebene Größe der Deponie abgestimmt. Außerhalb des Deponieraumes wird gleichzeitig mindestens eine äußere aktive metallische Abtastelektrode positioniert. Die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung ist unter anderem von sorgfältiger Isolierung der Verbindungsleitung, die diese Elektroden mit einem Auswertezentrum verbindet, abhängig. Der Betriebszustand (Undurchlässigkeitszustand) des Isolierunterbaus bei Deponien wird so festgestellt, daß durch die metallischen Abtastelektroden kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet werden Werte des Obergangswiderstandes, des elektrischen Feldes, das unter dem Isolierbett spontan, z. B. durch Einfluß der Strömung des Grundwassers oder beim Durchdringen der Kontamination durch den Isolierunterbau in beiden Richtungen entsteht, und gegebenenfalls Werte des elektrischen Feldes, das unter diesem Isolierunterbau nach Einschalten mindestens einer inneren aktiven Abtastelektrode und mindestens einer äußeren Abtastelektrode entsteht, und zwar durch Einführung eines genau definierten Wertes des elektrischen Stromes in den Deponieraum und Überwachung des potentiellen Unterschiedes zwischen zwei metallischen Abtastelektroden im Unterbau. Die Änderung des Undurchlässigkeitszustandes des Isolierunterbaus und die Lokalisation seiner eventuellen Beschädigung wird daraufhin indiziert oder ausgeschlossen, nämlich auf Grund von Änderungen von Werten gemessener physikalischer Größen mit Bezug auf die räumliche Anordnung einzelner metallischer Abtastelektroden im Gitter.The metallic scanning electrodes are in one Prefabricated terra information in the required amount housed, if possible in a regular grid, that reproduces (copies) the landfill floor. The grid the scanning electrodes are then fitted with a spacer bed covered, the z. B. from sand, gravel and various Types of foils can exist. After formation of the Insulation substructure and the final landfill room in the area of its axis and on the insulating substructure at least an inner active metallic scanning electrode. The number of internal active electrodes and their number The distance to each other is given by the size of the landfill Voted. Outside of the landfill area is simultaneously at least one outer active metallic scanning electrode positioned. The functionality of the device is including careful isolation of the Connecting line connecting these electrodes to one Evaluation center connects, depending. The operating status (Impermeability condition) of the insulating substructure Landfills are determined so that by the metallic Scanning electrodes continuously measured and recorded values of the transition resistance, the electrical Field that spontaneously under the insulating bed, e.g. B. by Influence of the flow of the groundwater or at Penetration of contamination through the insulating substructure arises in both directions, and if necessary values of the electrical field under this insulating substructure after switching on at least one inner active Scanning electrode and at least one outer Scanning electrode is created by introducing a precisely defined value of the electrical current in the Landfill room and monitoring of the potential difference between two metallic scanning electrodes in the substructure. The change in the impermeability of the Insulation substructure and the location of its eventual Damage is then indicated or excluded, namely measured due to changes in values physical quantities with reference to the spatial arrangement individual metallic scanning electrodes in the grid.

Die Vorrichtung und das Verfahren zur Feststellung des Undurchlässigkeitszustandes eines Isolierunterbaus bei Deponien sind bei beliebigen Ablagen von chemischen Abfällen, Silagen und Sedimentationsbehältern anwendbar.The device and the method for determining the Impermeability condition of an insulating substructure Landfills are at any storage of chemical Waste, silage and sedimentation containers applicable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing is shown schematically and is described in more detail below explained. Show it

Fig. 1 einen Aufriß einer Deponie mit einem Gitter mit metallischen Abtastelektroden und aktiven metallischen Elektroden, Fig. 1 is an elevational view of a landfill site with a grid with metallic scanning electrodes and active metallic electrode,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 und 4 zeigen Meßergebnisse des Übergangswiderstandes sowie des elektrischen Feldes, das spontan unter dem Isolierunterbau entsteht bzw. computerverarbeitete Meßergebnisse darauffolgender Messungen nach Einschalten aktiver Elektroden. FIGS. 3 and 4 show measurement results of the contact resistance and the electric field which arises spontaneously or under the Isolierunterbau computer processed measurement results of subsequent measurements after switching active electrodes.

Auf ein Gitter von metallischen Abtastelektroden 3, die in einem Netz von 10×10 m und einer Gesamtzahl von 120 Stück in einer vorgefertigen Terrainformation untergebracht und mittels eines Kabels mit einem Auswertezentrum 5 verbunden sind, ist eine Sandschicht von 10 cm Höhe aufgetragen, die ein Distanzbett 2 bildet. Nach Fertigstellung des Isolierunterbaus 1 der Deponie, der aus PVC-Werkstoff besteht, werden in der Achse des Raumes stabil und in Reihen drei innere aktive metallische Elektroden 4 mit Abstand von 50 m zueinander angeordnet. Außerhalb des Deponieraumes wird eine äußere metallische Elektrode 4′ angeordnet. Alle aktiven metallischen Elektroden werden mittels eines isolierten Kabels mit dem Auswertezentrum 5 verbunden. Nach Einbau der Vorrichtung in der Deponie sowie Auffüllen der Deponie mit chemischem Abfall wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt. Mit den metallischen Abtastelektroden 3 hatte man im Laufe mehrerer Monate Werte des Übergangswiderstandes sowie Werte des elektrischen Feldes, das unter der Deponie spontan entstanden ist, kontinuierlich gemessen und im Aufzeichnungszentrum 5 aufgezeichnet. Aus der Auswertung der Veränderungen gemessener Werte, die den Zustand unter dem Isolierunterbau spontan entstandenen elektrischen Feldes (computermäßige Verarbeitung in Fig. 3) illustriert, und auf Grund vorausgegangener Störung der Undurchlässigkeit wurden die äußere aktive metallische Elektrode 4′ und schrittweise auch alle drei inneren aktiven metallischen Elektroden 4 eingeschaltet, wobei Werte eines so künstlich entstandenen elektrischen Feldes gemessen wurden. Nach Auswertung der Änderungen gemessener Werte mittels eines Computers wurde festgestellt, daß auf der Deponie des chemischen Abfalls die Undurchlässigkeit des Isolierunterbaus beschädigt war, was durch eine Vertiefung des Koordinatenbereichs 130 dokumentiert ist.On a grid of metallic scanning electrodes 3 , which are housed in a network of 10 × 10 m and a total number of 120 pieces in a prefabricated Terrainformation and connected by means of a cable to an evaluation center 5 , a layer of sand of 10 cm in height is applied, which a Spacer bed 2 forms. After completion of the insulating substructure 1 of the landfill, which consists of PVC material, three inner active metallic electrodes 4 are arranged in the axis of the room in a stable manner and in rows at a distance of 50 m from one another. Outside the landfill space, an outer metallic electrode 4 'is arranged. All active metallic electrodes are connected to the evaluation center 5 by means of an insulated cable. After installing the device in the landfill and filling the landfill with chemical waste, the device is put into operation. With the metallic scanning electrodes 3 , values of the contact resistance and values of the electric field that spontaneously developed under the landfill were continuously measured and recorded in the recording center 5 over the course of several months. From the evaluation of the changes in measured values, which illustrates the state under the insulating substructure of the spontaneously generated electrical field (computer processing in Fig. 3), and due to the previous disturbance of the impermeability, the outer active metallic electrode 4 'and gradually all three inner active ones Metallic electrodes 4 turned on, values of an artificially created electric field were measured. After evaluating the changes in measured values by means of a computer, it was found that the impermeability of the insulating substructure at the chemical waste landfill was damaged, which is documented by a deepening of the coordinate area 130 .

Die Vorrichtung und das Verfahren zur Feststellung des Undurchlässigkeitszustandes von Isolierunterbau bei Deponien sind besonders im Bereich des Umweltschutzes einsetzbar, dabei insbesondere zur Überwachung des Grundwassers und Erdbereichs in bezug auf deren Kontamination durch Depotabfälle.The device and the method for determining the Impermeability condition of the insulating substructure Landfills are particularly in the area of environmental protection can be used, in particular for monitoring the Groundwater and earth areas in relation to their Contamination from depot waste.

Claims

1. A device for determining the impermeability of an insulating substructure at landfills, characterized in that under the insulating substructure ( 1 ) of the landfill and a spacer bed ( 2 ) metallic scanning electrodes ( 3 ) are arranged in a regular grid that in the spatial axis of the landfill and above Insulating substructure ( 1 ) at least one inner active metal electrode ( 4 ) is arranged and that at least one outer active metal electrode ( 4 ') is arranged outside the landfill space, the scanning electrodes ( 3 ) and the inner and outer active metal electrodes ( 4 , 4 ') ) are connected to an evaluation center ( 5 ) via insulated electrical lines.

2. Procedure for determining the Impermeability condition of an insulating substructure at landfills, characterized, that continuously through metallic scanning electrodes Values of the are measured and recorded Contact resistance, the electric field, the spontaneously under the insulation base of the landfill arises, and possibly values of electrical Field that is artificially under this insulating substructure after switching on at least one inner active metallic scanning electrode and at least one outer active metallic scanning electrode, whereupon the changes to the Impermeability condition of the insulating substructure as well as localization of its possible damage in the Landfill by evaluating changes above physical values in relation to the situation arrangement individual metallic scanning electrodes indexed or be excluded.