GR1008913B - Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους - Google Patents
Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους Download PDFInfo
- Publication number
- GR1008913B GR1008913B GR20150100372A GR20150100372A GR1008913B GR 1008913 B GR1008913 B GR 1008913B GR 20150100372 A GR20150100372 A GR 20150100372A GR 20150100372 A GR20150100372 A GR 20150100372A GR 1008913 B GR1008913 B GR 1008913B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- clay
- attapulgite
- woven
- geosynthetic
- grc
- Prior art date
Links
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 2
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/022—Non-woven fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B1/00—Dumping solid waste
- B09B1/004—Covering of dumping sites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
- B32B19/06—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/024—Woven fabric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
- E02D17/202—Securing of slopes or inclines with flexible securing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/03—3 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
- B32B2264/10—Inorganic particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
- B32B2264/12—Mixture of at least two particles made of different materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/732—Dimensional properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2571/00—Protective equipment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/30—Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Γεωσύνθετο Ενεργής Αργίλου (Geosynthetic Reactive Clay - GRC) με τη χρήση πυρήνα ατταπουλγιτικής αργίλου για την κάλυψη ή τον εγκιβωτισμό ρυπασμένου εδάφους. Το νέο Γεωσύνθετο Ενεργής Αργίλου έχει πάχος 8-12 mm και αποτελείται από κοκκώδη, υδραυλικά διαπερατή, ατταπουλγιτική άργιλο, ατταπουλγιτική / σαπωνιτική άργιλο, θερμικά τροποποιημένη ή μη, εγκιβωτισμένη μεταξύ δύο υφασμένων - μη υφασμένων γεωυφασμάτων. Το νέο γεωσύνθετο παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία "ενεργού" φίλτρου, επιτρέπει τη διέλευση του νερού, ενώ λειτουργεί ως γεωχημικός φραγμός μέσω προσρόφησης για μεγάλο εύρος ρυπαντών. Τοπεδίο εφαρμογής του γεωσυνθέτου αφορά έργα κάλυψης ή/και εγκιβωτισμού ρυπασμένου εδάφους. Η μεθοδολογία παραγωγής του νέου γεωσύνθετου περιλαμβάνει την επίστρωση της ατταπουλγιτικής αργίλου επί του πρώτου μη υφαντού γεωυφάσματος (βάση), ενώ δημιουργείται εκνέφωμα νερού για την καλύτερη προσκόλληση της αργίλου σε αυτό και τον ευκολότερο βελονισμό του γεωσυνθετικού. Πριν τον βελονισμό τοποθετείται το δεύτερο μη υφαντό γεωύφασμα, το οποίο περιέχει ίνες πολυπροπυλενίου μήκους μεγαλύτερου των 9 mm. Οι ίνες διαπερνούν την ατταπουλγιτική άργιλο και το πρώτο μη υφαντό γεωύφασμα, και παραμένουν στο κατώτερο υπόστρωμά του, ώστε να συγκρατείται τελικά η άργιλος μέσα στο γεωσύνθετο.
Description
α. Τίτλος Εφεύρεσης
Γεωσύνθετο Ενεργής Αργίλου (Geosynthetic Reactive Clay - GRC) με τη χρήση πυρήνα ατταπουλγιτική c αργίλου για την κάλυψη ή τον εγκιβωτισμό ρυπασμένου εδάφους.
β. Καθορισμός του τεχνικού πεδίου της εφεύρεσης
Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ένα νέου τύπου γεωσύνθετο ως εμπορικό προϊόν για περιβαλλοντικές εφαρμογές. Το νέο γεωσύνθετο περιλαμβάνει ένα πυρήνα από κοκκώδη, διαπερατή, ατταπουλγιτική άργιλο, θερμικά τροποποιημένη ή μη ή συνδυασμός αυτών, ως ενεργό υλικό προσρόφησης ρύπων, εγκιβωτισμένη μεταξύ δύο υφασμένων ή μη υφασμένων γεωυφασμάτων ή συνδυασμός αυτών. Το νέο γεωσύνθετο παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία «ενεργού» φίλτρου, επιτρέπει δηλαδή τη διέλευση του νερού ενώ λειτουργεί ως γεωχημικός φραγμός μέσω προσρόφησης για μεγάλο εύρος ρυπαντών. Το πεδίο εφαρμογής του γεωσυνθέτου αφορά έργα κάλυψης ή/και εγκιβωτισμού ρυπασμένου εδάφους. Η μεθοδολογία εφαρμογής του προβλέπει την τοποθέτηση του νέου γεωσύνθετου επί ή/και πέριξ του ρυπασμένου εδάφους. Στα έργα κάλυψης τοποθετείται επί του νέου γεωσύνθετου επίστρωση φυτικής γης σε πάχος ανάλογο των απαιτήσεων της αρχιτεκτονικής - φυτοτεχνικής μελέτης ανάπλασης του χώρου.
γ. Αναφορά της στάθμης της προηγούμενης τεχνικής με επισήμανση και ανάδειξη των μειονεκτημάτων τα οποία η εφεύρεση πρόκειται να διορθώσει:
Η διαχείριση του ρυπασμένου εδάφους το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα συγκέντρωσης ρύπων και τεχνικοοικονομικά δεν είναι εφικτή η εφαρμογή άλλων τεχνικών αποκατάστασης (in situ ή ex situ), υλοποιείται με την εφαρμογή τεχνικών, που αναφέρονται είτε σε κάλυψη (capping) είτε σε απομάκρυνση με εκσκαφή και κατάλληλη διάθεση (ex-situ excavation).
Η κάλυψη ως τεχνική αποκατάστασης μπορεί να περιλαμβάνει μερική ή καθόλου εξυγίανση του ρυπασμένου εδάφους και κάλυψη με φυσικά υλικά (γαιώδη ή σκυρόδεμα), γεωσυνθετικά υλικά (π.χ. γεωμεμβράνη, γεωσυνθετικός φραγμός τύπου GCL) ή συνδυασμούς μεταξύ τους.
Στα πλαίσια αυτής της συγκεκριμένης εφαρμογής με κάλυψη ή εγκιβωτισμό ρυπασμένης γης, ενδεικτικά παραδείγματα αντίστοιχων γεωσύνθετων τύπου Reactive Mats περιγράφονται σε υφιστάμενα Δ.Ε. {(π.χ. U.S. Patent No 6, 284, 681 B1 ('681), U S2002/0 15124 1 A1 ('241), U.S. Pat. No. 2007/0227981 A1 (‘981), U.S. Pat. No. 7,575,682 B2 (’682), U.S. Pat. No. 7,854,330 B2 (’330), U.S. Pat. No. 8,042,696 B2 (’696)}.
Τα συγκεκριμένα γεωσύνθετα αποτελούνται από ένα ή περισσότερα στρώματα ενεργού υλικού (ενεργός άνθρακας, ζεόλιθοι, ρητίνες, απατίτης, μπεντονίτης οργανόφυλλο ή μη, Fe°, κλπ ή μίγματα αυτών) εγκιβωτισμένα σε γεωυφάσματα, τα οποία επιτρέπουν υδραυλικά τη διέλευση των υγρών διαμέσου αυτών ενώ οι ρύποι προσροφούνται ή αντιδρούν με το εγκιβωτισμένο ενεργό υλικό μεταξύ των γεωυφασμάτων. Τα παραπάνω γεωσύνθετα χρησιμοποιούνται αντίστοιχα ως ενεργά φίλτρα ρύπων σε εδάφη και νερά.
Η αποτελεσματικότητα των γεωσυνθέτων τύπου reactive mats σχετίζεται με τη μακροχρόνια διατήρηση της υδραυλικής και γεωχημικής τους λειτουργίας ως «ενεργά φίλτρα». Ως εκ τούτου, το εγγενές πρόβλημα που εμφανίζουν τα διαθέσιμα υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα στις διάφορες εφαρμογές κάλυψης είναι ότι μετά από κάποιο χρόνο εμφανίζουν σημάδια «κόπωσης» στην προσροφητική τους ικανότητα, οπότε απαιτείται αντικατάστασή τους (συνθήκες «κορεσμού» και έντονης μείωσης της προσροφητικής τους ικανότητας).
Στο νέο γεωσύνθετο υλικό του παρόντος Δ.Ε., η επιθυμητή μακροχρόνια υδραυλική συμπεριφορά φίλτρου επιτυγχάνεται, τόσο από τη χρήση της συγκεκριμένης κοκκομετρικής διαβάθμισης ατταπουλγιτικής αργίλου, θερμικά τροποποιημένης ή μη ή συνδυασμούς αυτών, όσο και από τα γεωυφάσματα τα οποία την εγκιβωτίζουν. Τα πλεονεκτήματα του νέου γεωσύνθετου σε σχέση με τα αντίστοιχα εμπορικά προϊόντα τύπου Reactive Mats σχετίζεται με την προσθήκη της ατταπουλγιτικής αργίλου ως ενεργό υλικό. Ο ατταπουλγίτης (ή παλιγορσκίτης) ανήκει στην κατηγορία των ειδικών αργίλων και αποτελεί φυλλοπυριτικό ορυκτό (2:1), που παρουσιάζει ενδιάμεση διοκταεδρική και τριοκταεδρική δομή με γενικό χημικό τύπο: Mg5Si8O2o(OH)2(OH2)4.4H20 (Galan, Ε. and Singer, A., 2011). Η δομή του χαρακτηρίζεται από την παρουσία μικρο-πορώδους και ελεύθερων καναλιών, που του προσδίδουν μεγάλη ειδική επιφάνεια και εξαιρετικές προσροφητικές ικανότητες, που υπερκαλύπτουν λειτουργικά το χρονικό όριο σχεδιασμού αντίστοιχων προϊόντων. Επίσης, η ατταπουλγιτική άργιλος ως πυρήνας στο νέο γεωσύνθετο, είναι ελαφροβαρής, προσδίδοντάς του το συγκριτικό πλεονέκτημα ως τελικό προϊόν να παρουσιάζει συγκριτικά με άλλα Reactive Mats των ίδιων διαστάσεων, σημαντικά χαμηλότερο βάρος.
Σχετικά με τα εφαρμοζόμενα σήμερα γεωσύνθετα αργιλικού φραγμού (Geosynthetic Clay Liners - GCL) τα οποία περιγράφονται στα Δ.Ε. U.S. Patent No 5,237,945 (‘945) και U.S. Patent No 5,389,166 (‘166), σημειώνεται ότι η εφαρμογή τους σε έργα κάλυψης δημιουργεί πλήρη αδιαπερατότητα (εμποδίζοντας τόσο την κατείσδυση των όμβριων, όσο και την εξάτμιση της υποκείμενης υγρασίας) και μη επιτρέποντας την επιθυμητή λειτουργία φίλτρου, που απαιτείται για την προσρόφηση των ανερχόμενων εν διαλύσει υποκείμενων ρύπων κατά την εξάτμιση της φυσικής υγρασίας. Αντιθέτως, η χρήση της διαπερατής ατταπουλγιτικής αργίλου στον πυρήνα του νέου γεωσύνθετου (έναντι του αδιαπέρατου μπεντονίτη του πυρήνα ενός γεωσύνθετου αργιλικού φραγμού) εξασφαλίζει την απρόσκοπτη ροή (λειτουργία φίλτρου) και την ως εκ τούτου απαιτούμενη προσρόφηση - κατακράτηση των υποκείμενων ρύπων εντός της δομής της ατταπουλγιτικής αργίλου κατά τη φάση της εξάτμισης. Συμπερασματικά τα υπάρχοντα Δ.Ε., που περιγράφουν υδραυλικούς φραγμούς, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο πεδίο εφαρμογής του νέου γεωσύνθετου, όπου είναι απαραίτητη η αποστράγγιση του νερού (μετεωρικό ή πότισμα) της φυτικής γης μέσω κατείσδυσης διαμέσου του γεωσύνθετου προς το υποκείμενο έδαφος.
Το κύριο πεδίο εφαρμογής του νέου γεωσύνθετου αφορά έργα κάλυψης ρυπασμένου εδάφους, όπου ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός ανάπλασης του χώρου προβλέπει παρτέρια ή ελεύθερους χώρους φύτευσης με την τοποθέτηση καθαρής φυτικής γης σε κατάλληλο πάχος. Το νέο γεωσύνθετο το οποίο δομείται από κοκκώδη, υδραυλικά διαπερατή, ατταπουλγιτική άργιλο ως ενεργό υλικό προσρόφησης ρύπων, εγκιβωτισμένη μεταξύ δύο υφασμένων ή μη υφασμένων γεωυφασμάτων ή συνδυασμό αυτών, παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία «ενεργού» φίλτρου, επιτρέπει δηλαδή τη διέλευση του νερού ενώ λειτουργεί ως γεωχημικός φραγμός για μεγάλο εύρος ανόργανων και οργανικών ρύπων. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμογής του νέου γεωσύνθετου σε έργα κάλυψης, περιλαμβάνει μερική ή καθόλου εξυγίανση του ρυπασμένου εδάφους, διάστρωση του νέου γεωσύνθετου επί του ρυπασμένου εδάφους και τοποθέτηση επ’ αυτού καθαρής φυτικής γης. Αντίστοιχα σε εφαρμογές σε έργα εγκιβωτισμού - περιορισμού της ζώνης ρυπασμένου εδάφους, που το περικλείει περιμετρικά, το πλεονέκτημα του νέου γεωσυνθέτου είναι ότι διατηρεί τη λειτουργία του «ενεργού φίλτρου» στο χρονικό ορίζοντα σχεδιασμού του έργου, οπότε δεν απαιτείται η αντικατάστασή του, η οποία είναι εξαιρετικά δαπανηρή.
Συμπερασματικά, αναφέρεται ότι το νέο προτεινόμενο προϊόν «Γεωσύνθετο Ενεργό Αργίλου (Geosynthetic Reactive Clay -GRC) διορθώνει τα μειονεκτήματα που εμφανίζουν τα γνωστά ως σήμερα αντίστοιχα γεωσυνθετικά ενεργού φίλτρου λόγω των ιδιοτήτων της ατταπουλγιτικής αργίλου. Πρόκειται για ελαφοβαρή άργιλο με μεγάλη ειδική επιφάνεια και υψηλή προσροφητική ικανότητα ρύπων, η οποία αν και άργιλος επιτυγχάνει σε συγκεκριμένη κοκκομετρική διαβάθμιση, υδραυλική λειτουργία ενεργού φίλτρου. Ο ατταπουλγίτης πλεονεκτεί έναντι άλλων φυσικών ορυκτών (π.χ. ζεόλιθος) ή άλλων αργιλικών Να-μπεντονίτη / Να-σμεκτίτη, που χρησιμοποιούνται έως σήμερα στο συνδυασμό όλων των επιθυμητών παραμέτρων για τη λειτουργία του ενεργού φίλτρου στο νέο γεωσύνθετο, όπως μικρό φαινόμενο βάρος, μεγάλη ειδική επιφάνεια (>220 m<2>/g), μεγάλη ροφητική ικανότητα και επιθυμητή υδραυλική συμπεριφορά.
δ. Σύντομη παρουσίαση της εφεύρεσης, έτσι όπως αυτή προσδιορίζεται από τις αξιώσεις : Στο ακόλουθο Σχήμα 1 παρουσιάζεται εποπτικά η εικόνα του νέου Γεωσύνθετου Ενεργής Αργίλου. Σύμφωνα με αυτή το νέο γεωσύνθετο έχει πάχος 8 - 12 mm και αποτελείται από πυρήνα ατταπουλγιτικής αργίλου (Σχήμα 1, σημείωση 1) ως ενεργό υλικό, εγκιβωτισμένη μεταξύ δύο υφασμένων / μη υφασμένων γεωυφασμάτων (Σχήμα 1, σημείωση 2) ή συνδυασμούς αυτών και παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία «ενεργού» φίλτρου, επιτρέπει δηλαδή την απρόσκοπτη διέλευση του νερού ενώ γεωχημικά λειτουργεί ως φραγμός για μεγάλο εύρος διαλυτών ρυπαντών.
Τα ιδιαίτερα δομικά συστατικά του νέου γεωσύνθετου περιλαμβάνουν :
1) Τον πυρήνα του γεωσύνθετου, ο οποίος αποτελείται από τα αργιλικά ορυκτά ατταπουλγίτης, ατταπουλγίτης / σαπωνίτης, θερμικά τροποποιημένα (Regular Volatile Matter, Low Volatile Matter) ή μη (High Volatile Matter) ή συνδυασμούς αυτών.
2) To ενεργό υλικό του πυρήνα αποτελείται από κοκκώδη ατταπουλγιτική άργιλο με μεγέθη κόκκων μεταξύ 1.19 mm - 0.250 mm, η οποία παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία «ενεργού» φίλτρου, επιτρέπει δηλαδή την απρόσκοπτη διέλευση του νερού ενώ γεωχημικά λειτουργεί ως φραγμός για μεγάλο εύρος διαλυτών ρυπαντών.
3) Τα περιβάλλλοντα υφασμένα / μη υφασμένα γεωυφάσματα ή συνδυασμούς αυτών από: • Μη υφασμένο γεωυφασμα - Με μηχανικές ιδιότητες που προβλέπουν αντοχή σε εφελκυσμό από 6 ως 43 kN/m, αντοχή σε διάτρηση (CBR) από 0,86 ως 7,4 kN και υδραυλικές ιδιότητες με ρυθμό ροής νερού σε επίπεδη επιφάνεια από 35 σε 144 λίτρα ανά δευτερόλεπτο, και μέγεθος ανοιγμάτων της διάτρητης επιφάνειας από 90 μέχρι 128 μμ.
• Υφασμένο γεωύφασμα - Υψηλής αντοχής, υφαντό γεωύφασμα από 100% ταινίες πολυπροπυλενίου, ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία (UV). Με μηχανικές ιδιότητες που προβλέπουν αντοχή σε εφελκυσμό από 14 ως 105kN/μ . και αντοχή σε διάτρηση (CBR) από 2 ως 12kN.
Η υδραυλική συμπεριφορά φίλτρου του γεωσύνθετου (Σχήμα 2) εξασφαλίζεται από τον συνδυασμό της χρήσης της συγκεκριμένης κοκκομετρίας ατταπουλγιτικής αργίλου (Σχήμα 2, σημείωση 1) με τα γεωυφάσματα (Σχήμα 2, σημείωση 2) εγκιβωτισμού της στο νέο γεωσύνθετο προϊόν. Η ατταπουλγιτική άργιλος ως ενεργό υλικό στο νέο γεωσύνθετο επιτρέπει την απρόσκοπτη διέλευση του νερού (Σχήμα 2, σημείωση 3) ενώ λόγω των εξαιρετικών προσροφητικών ιδιοτήτων της, δεσμεύει υδατοδιαλυτούς ρύπους (π.χ. βαρέα μέταλλα), οι οποίοι κατά την εξάτμιση της φυσικής υγρασίας ενδέχεται να κινηθούν τριχοειδώς ανοδικά (Σχήμα 2, σημείωση 4) από το υποκείμενο ρυπασμένο έδαφος (Σχήμα 2, σημείωση 5) προς την υπερκείμενη φυτική γη (Σχήμα 2, σημείωση 6) κατά τη φάση της εξάτμισης, αποτρέποντας την ρύπανση της φυτικής γης κάλυψης (Σχήμα 2, σημείωση 7). Παράλληλα, τα δύο γεωυφάσματα εγκιβωτισμού της ατταπουλγιτικής αργίλου συμβάλλουν στο μηχανικό διαχωρισμό του ρυπασμένου εδάφους από τη φυτική γη κάλυψης και εξασφαλίζουν τη σταθερότητα / ομοιογένεια της κατανομής της ατταπουλγιτικής αργίλου κατά την διαδικασία παραγωγής του νέου προϊόντος.
Το ορυκτό ατταπουλγίτης (παλιγορσκίτης) αν και χαρακτηρίζεται από χαμηλή ιοντοανταλλακτική ικανότητα (CEC), παρουσιάζει υψηλή προσροφητική / ροφητική ικανότητα σε βαρέα μέταλλα λόγω της ιδιαίτερης δομής του σύμφωνα με την παγκόσμια βιβλιογραφία (Fan, Q. et al. 2009, Shirvani et al. 2006). Σε σχέση με τους οργανικούς ρύπους η προσροφητική ικανότητα του ορυκτού προς τις οργανικές ενώσεις μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με τη θερμική επεξεργασία του ορυκτού (μειώνοντας την υδροφιλία του και αυξάνοντας την ελαιοφιλία του) ενώ συμπληρωματικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ενεργός άνθρακας σε αναλογία έως 5% για τη δέσμευση ρύπων, όπως οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs).
Η μεθοδολογία παραγωγής του νέου γεωσύνθετου προϊόντος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια, όπως παρουσιάζεται εποπτικά στο Σχήμα 3. Η ατταπουλγιτική άργιλος τοποθετείται ανάμεσα σε δύο στρώματα μη υφαντών γεωσυνθετικών. Ως βάση χρησιμοποιείται το πρώτο μη υφαντό γεωύφασμα (Σχήμα 3, σημείωση 1) πάνω στο (Σχήμα 3, σημείωση 2). Στη συνέχεια δημιουργεί την καλύτερη προσκόλληση της αργίλου και τ Πριν τον βελονισμό τοποθετείται το δεύτερο περιέχει ίνες πολυπροπυλενίου μήκους μεγαλ ατταπουλγιτική άργιλο (Σχήμα 3, σημείωση 5) κατώτερο υπόστρωμα του. Έτσι συγκροτείται η προϊόν τυλίγεται σε ρολά (Σχήμα 3, σημείωση κάλυμμα (Σχήμα 3, σημείωση 7).
οποίο επιστρώνεται η ατταπουλγιτική άργιλος ται εκνέφωμα νερού (Σχήμα 3, σημείωση 3) για ον ευκολότερο βελονισμό του γεωσυνθετικού. μη υφαντό (Σχήμα 3, σημείωση 4) το οποίο ύτερου των 9 mm. Οι ίνες διαπερνούν την και το πρώτο μη υφαντό και παραμένουν στο άργιλος μέσα στο γεωσύνθετο. Το παραγόμενο 6), ζυγίζεται και τοποθετείται προστατευτικό
Claims (2)
1. Γεωσύνθετο Ενεργής Αργίλου (Geosynthetic Reactive Clay - GRC), χρησιμεύον για κάλυψη ή εγκιβωτισμό ρυπασμένου εδάφους , με πάχος 8 -12 mm, χαρακτηριζόμενο εκ του ότι δομείται από αργιλικό πυρήνα ατταπουλγίτη, που αποτελείται από κοκκώδη, υδραυλικά διαπερατή, ατταπουλγιτική άργιλο, ατταπουλγιτική / σαπωνιτική άργιλο, θερμικά τροποποιημένη ή μη, ως κύριο ενεργό υλικό, που περιλαμβάνει μεγέθη κόκκων μεταξύ 1.19 mm - 0.250 mm, εγκιβωτισμένη μεταξύ δύο υφασμένων - η μη υφασμένων - γεωυφασμάτων και παρουσιάζει υδραυλική λειτουργία «ενεργού» φίλτρου, επιτρέπει δηλαδή την απρόσκοπτη διέλευση του νερού ενώ γεωχημικά λειτουργεί ως φραγμός για μεγάλο εύρος διαλυτών ρυπαντών.
2. Γεωσύνθετο Ενεργής Αργίλου (Geosynthetic Reactive Clay - GRC), χρησιμεύον για κάλυψη ή εγκιβωτισμό ρυπασμένου εδάφους, όπως αναφέρεται στην αξίωση ένα (1), χαρακτηριζόμενο εκ του ότι ο πυρήνας του γεωσύνθετου αποτελείται από τα αργιλικά ορυκτά ατταπουλγίτης, ατταπουλγίτης / σαπωνίτης, θερμικά τροποποιημένα (Regular Volatile Matter, Low Volatile Matter) ή μη (High Volatile Matter) ή συνδυασμούς αυτών.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20150100372A GR1008913B (el) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους |
EP16386014.1A EP3321081B1 (en) | 2015-08-25 | 2016-08-01 | Geosynthetic reactive clay (grc) having an attapulgite clay core for the capping or containment of contaminated soil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20150100372A GR1008913B (el) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
GR1008913B true GR1008913B (el) | 2016-12-20 |
Family
ID=56990399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
GR20150100372A GR1008913B (el) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3321081B1 (el) |
GR (1) | GR1008913B (el) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5237945A (en) | 1990-12-17 | 1993-08-24 | American Colloid Company | Water barrier formed from a clay-fiber mat |
US5389166A (en) | 1990-12-17 | 1995-02-14 | American Colloid Company | Water barrier formed from a clay-fiber mat |
US6284681B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-09-04 | Westinghouse Savannah River Company | Reactive composite compositions and mat barriers |
US20020151241A1 (en) | 2001-04-11 | 2002-10-17 | Sheahan Thomas Clair | Reactive geocomposite for remediating contaminated sediments |
US20050103707A1 (en) | 2003-11-19 | 2005-05-19 | Amcol International Corporation | Contaminant-reactive geocomposite mat and method of manufacture and use |
US7575682B2 (en) * | 2003-11-19 | 2009-08-18 | Amcol International Corporation | Contaminant-reactive geocomposite mat and method of manufacture and use |
-
2015
- 2015-08-25 GR GR20150100372A patent/GR1008913B/el active IP Right Grant
-
2016
- 2016-08-01 EP EP16386014.1A patent/EP3321081B1/en not_active Revoked
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3321081A1 (en) | 2018-05-16 |
EP3321081B1 (en) | 2020-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rowe | Performance of GCLs in liners for landfill and mining applications | |
Kalkan | Influence of silica fume on the desiccation cracks of compacted clayey soils | |
Simon et al. | Standard and alternative landfill capping design in Germany | |
US7128498B2 (en) | Method of containing and at least partially remediating contaminants in soils, including sediments | |
EP2550117B1 (en) | Cover system for waste sites | |
DE3435983A1 (de) | Vorrichtung zur basisabdichtung von speicherbecken und deponien | |
Rowe et al. | Laboratory investigation of GCL performance for covering arsenic contaminated mine wastes | |
Rowe | Environmental geotechnics: looking back, looking forward | |
Wagner | Clay liners and waste disposal | |
Bouazza et al. | Geosynthetic clay liners for waste containment facilities | |
Maqsoud et al. | Low saturated hydraulic conductivity covers | |
Benson | Waste containment: Strategies and performance | |
GR1008913B (el) | Γεωσυνθετο ενεργης αργιλου (geosynthetic reactive clay-grc) με τη χρηση πυρηνα ατταπουλγιτικης αργιλου για την καλυψη ή τον εγκιβωτισμο ρυπασμενου εδαφους | |
Akgün et al. | The use of Ankara Clay as a compacted clay liner for landfill sites | |
JP5704742B2 (ja) | 汚染成分拡散防止構造 | |
WO2018075524A1 (en) | Reactive geocomposite mat | |
DE3717884C3 (de) | Anordnung zum Zurückhalten der Schadstoffe aus schadstoffhaltigen Deponie-Sickerwässern und Ausbildung einer Deponie mit dieser Anordnung | |
Wagner et al. | Test field study of different cover sealing systems for industrial dumps and polluted sites | |
JP3708017B2 (ja) | 地盤構造およびその造成方法並びに雨水利用システム | |
DE69212318T2 (de) | Unterirdische verseuchungsverhuetende barriere | |
Gorai | Geosynthetics-state engineering applications tool the role and use of geo synthetics in state engineering and extensive projects in India | |
JP4105680B2 (ja) | 水質浄化装置 | |
Higgs | Long-Term Performance of Geosynthetic Clay Liners (GCLs) as Barriers in Landfill Applications | |
Agbenyeku et al. | Zeolitic mineral liner as hydraulic and buffering material | |
Olsen | Dimensional stability of geosynthetic clay liners in landfill applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PG | Patent granted |
Effective date: 20170130 |