HUT74243A

HUT74243A - Process for sealing soil formations

Info

Publication number: HUT74243A
Application number: HU9503260A
Authority: HU
Inventors: Jost-Ulrich Kuegler
Original assignee: Kuegler
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-11-28
Also published as: EP0667420A1; ATE154961T1; EP0667420B1; WO1995021966A1; DK0667420T3; PL311118A1; CZ285044B6; AU1707495A; DE4404644A1; DE4404644C2; US5624208A; HU9503260D0; CZ297295A3; DE59500337D1; PL176635B1

Description

A találmány talajformációk szigetelésére szolgáló eljárásra vonatkozik, amelynek során kötő talajból por alakú vízüveg hozzáadásával ásványi szigetelőréteget hordunk fel és mechanikailag tömörítjük.

Természetes talajokból álló ásványi szigetelőrétegeket alkalmazó ilyen eljárás már ismert (DE-C-2 702 787). Por alakú vízüveg alkalmazása révén az ásványi szigetelőréteg kf áteresztési együtthatója a 3,6-1,3-10'¹⁰ m/s tartományba eső értékre javítható.

Az EP-B 338 039 alapján megismerhető továbbá talajformációk szigetelésére szolgáló olyan eljárás, amelynek során derítöiszapot vagy felszíni vizekből származó iszapot az iszap száraz tömegére számított 30-70 tömeg%, víz felvételére képes, stabil szemcséjű adalékanyaggal kevernek, a kapott mesterséges talajkeveréket felhordják a talajformációra, majd mechanikailag tömörítik. Az egyik sajátos kiviteli alakban lágy gélt képező anyagként nátrium-aluminát, továbbá por alakú vízüveg adalékot használnak. Először a vízüveget keverik be száraz alakban, majd a vízüveg feloldódása után a lágy gélt képező anyagot egy további műveletben keverik be. Erre a mesterséges tanrendszerre vonatkozóan a kf áteresztési együttható értékére az 5·10'^1ο-3·10’¹¹ m/s tartományt adják meg.

Az EP-B 338 039 szerinti eljárás azonban bizonyos korlátozásokkal alkalmazható, minthogy a derítöiszapban és adalékanyagaiban (így az erőműi hamuban és hulladékégetőkből származó hamuban) lévő káros anyagok környezetvédelmi szempontból aggályokat vetnek fel. így az ilyen derítö-iszap-keverékek a káros anyagok nagy koncentrációja miatt hulladéklerakó telepeken nem alkalmazhatók alapszigetelésként, csak fedőszigeteléshez. Bizonyos mesterséges talajokra vonatkozó ezen korlátozásoktól eltekintve természetes talajok, • ·

így agyagtartalmú talajok — amelyek ilyen szigetelésekhez a legalkalmasabbak, és alapszigetelés céljára is engedélyezve vannak — viszont hosszú távon nem rendelkeznek kellő mértékben káros anyagot visszatartó képességgel, ezenkívül fizikokémiai változást szenvednek, ami időben az átbocsátóképesség növekedéséhez vezet. Ez az oka a kombinált szigetelésnek is, amelynél az agyag szigetelőréteg fölött műanyag szigetelősávot helyeznek el.

Megállapítottuk, hogy természetes előfordulású kötő talajokkal a káros anyagok jó visszatartási képessége mellett az áteresztési együttható kitűnő értékeit érhetjük el, ha

a) a Proctor-görbe nedves tartományába eső víztartalmú kötő talajból por alakú, aluminátmentes, lágy gélt képező adalék hozzáadásával homogén elegyet képezünk,

b) a lágy gélt képező adalék talajvízben való feloldódása után a por alakú vízüveget homogén módon bedolgozzuk, majd

c) a réteget mechanikailag tömörítjük.

Ezen eljárás sikere azért meglepő, mert az előzőekben tárgyalt EP-B 338 039 szerint kifejezetten a vízüveget kell először beadagolni, és a lágy gélt képező folyékony adalékot csak a vízüveg feloldódása után lehet bekeverni (5. oszlop, 45-50. sorok, valamint a 11. igénypont).

A fentiek alapján a találmány eljárás talajformációk szigetelésére, amelynek során kötő talajból por alakú vízüveg hozzáadásával ásványi szigetelőréteget hordunk fel és mechanikailag tömörítjük. Az eljárás lefolytatása során

c) a réteget mechanikailag tömörítjük.

A találmány szerinti eljárással — a kiválasztott talaj típusától függően — a kf = tartományba eső áteresztési együttható érhető el. Ezenkívül lényeges előny, hogy a kész szigetelőréteg káros anyagokat visszatartó képessége valamennyi kiválasztott (a homokos iszaptól az agyagig terjedő) finomszemcsés kötő talajtípus esetében — mind szervetlen, mind szerves eredetű káros anyagok vonatkozásában — kitűnő. Az általánosan elismert agyagszigetelésekre jellemző értékeket a találmány révén jelentősen meg lehet haladni, amint ezt a mellékelt 2-6. ábrák mutatják. A káros anyagokat visszatartó képességnek ez a nagy mértéke igen nagy jelentőségű a talajvíz szemétlerakó helyekről elszivárgó vizekkel szembeni hosszú távú védelme szempontjából. Minthogy a találmány szerinti eljárással készített szigetelőrétegek, illetve azok káros anyagokat visszatartó képessége a műanyag szigetelösávból és ásványi, agyagtartalmú szigetelőrétegből álló, költségesebb kombinált szigetelésekkel egyenértékűek, ezeket a kombinált szigeteléseket helyettesíthetjük a találmány szerinti eljárással készített rétegekkel. Ez jelentős költségmegtakarításhoz és az előállítás során építészeti előnyökhöz vezet.

A találmány szerinti eljáráshoz alkalmas lágy gélt képező adalékok a nátrium-hidrogén-karbonát, a nátrium-acetát és a nátrium-hidrogén-foszfát. Előnyős a nátrium-hidrogén-karbonát, minthogy foszfátokkal és acetátokkal szemben

környezetvédelmi aggályok merülhetnek fel. Bizonyos esetekben azonban lágy gélt képező anyagok elegyét használjuk.

A lágy gélt képező anyagokat por alakban, a szabad talajvíz mennyiségére vonatkozóan általában 1-10 tömeg%, előnyösen 2-8 tömeg%, különösen előnyösen 3-6 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk. A por alakú kifejezésen a leírásban finom részecskékből álló száraz anyagot értünk, az tehát pelyhes és hasonló anyagokat is magában foglal. Ugyanez érvényes a por alakú vízüvegre is.

A por alakú vízüveget a szabad talajvíz mennyiségére vonatkozóan általában 1-10 tömeg%, előnyösen 2-8 tömeg%, különösen előnyösen 3-6 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk. Nátron- és kálivízüveg egyaránt alkalmas. Olcsósága miatt előnyös a nátronvízüveg. Ennél a SiO₂-koncentrációra és a jó oldhatóságra kell ügyelni.

Különösen alkalmas a Deposil N néven kapható kereskedelmi tennék.

A vízüveget és a lágy gélt képező adalékokat általában 2:1 — 1:2 tömegarányban alkalmazzuk. Különösen előnyös az 1:1 névleges tömegarány. A vízüveg és a lágy gélt képező adalékok vizsgálataink szerint befolyásolják egymást, mert egyedül vízüveget vagy lágy gélt képező adalékokat — akár nagyobb mennyiségben is — alkalmazva a találmány értelmében az áteresztési együttható és a káros anyag visszatartó képesség terén megfigyelt kedvező értékek nem érhetők el.

A találmány értelmében alkalmas kötő talajok a DIN 18196 szabvány szerinti finomszemcsés és vegyes szemcsés talajok. Definíció szerint agyag, iszap, homok-agyag elegyek, homok-iszap elegyek, folyami kavics-agyag és

folyami kavics-iszap elegyek, valamint azok keverékei tartoznak ide. A talajok lehetnek természetes vagy mesterséges eredetűek.

A találmány értelmében alkalmazott kötő talajokat a Proctor-görbe nedves tartományába eső víztartalommal kell megmunkálni és tömöríteni. Ennek során a Proctor-érték általában a 100-85 %, előnyösen a 91-97 %, különösen előnyösen a 92-95 % tartományban van. Ezeket a Proctor-értékeket DIN 18127 szabvány szerint határozzuk meg. Ennek során adott talajt egy hengerbe töltünk, és szabványosított nagyságú energiával tömörítünk. A talaj víztartalmától függően ekkor a talaj bizonyos mértékű tömörítését érjük el. A talaj meghatározott sűrűségéből és a különböző víztartalomhoz hozzárendelt sűrűség-értékekből kapjuk az ún. Proctor-görbét, amelynek bizonyos víztartalomnál sűrűségmaximuma van, és ezen maximum mindkét oldalán csökken a sűrűség, mind a kisebb víztartalom (száraz tartomány), mind a nagyobb víztartalom (nedves tartomány) esetén. A találmány értelmében kizárólag a Proctor-görbe nedves tartományába eső víztartalmú talajokat alkalmazunk. Amennyiben a kötő talaj víztartalma nem kielégítő, permetezéssel alkalmas értékre hozzuk. Túl nagy víztartalom esetén viszont előnyös lehet előzetes szárítás ahhoz, hogy a víztartalmat a Proctor-görbe előnyös tartományába eső értékre állítsuk be. Ezt többek között finomszemcsés száraz adalékanyagok, így por vagy agyagliszt hozzákeverésével is elérhetjük.

A szigetelés minősége a talaj szemcseméret-eloszlásától is függ. A réti agyag szemcseméret-eloszlása kedvezőbb, mint a löszös agyagé, ezért — egyébként azonos körülmények között — réti agyaggal alapvetően jobb szigetelési érték érhető el, mint löszös agyaggal (lásd a leírásban közölt kiviteli példákat is). Az alkalmazandó kiindulási talajhoz képest ezért előnyös «· · ·· · · • Λ ·· • · · · « « • ·«····«·· ···· · ··4 lehet viszonylag homogén szemcseméretü talajok feljavítása a szemcseméret-eloszlás tekintetében száraz adalékanyagok, így inaktív kaolinos agyaglisztek hozzáadása útján.

A talaj pH-értéke lényegében nem játszik fontos szerepet. Természetes talajok pH-értéke általában a 4 és 9 közötti tartományban, sőt rendszerint az 5,5 és 8 közötti tartományban van, így különleges intézkedésre nincs szükség. Mesterséges talajoknál azonban az alkalmazott adalékanyagoktól függően előfordulhat, hogy a 4 és 9 közötti tartományon kívül eső pH-érték adódik. Ilyen esetekben szükségessé válik a pH-érték megfelelő korrigálása megfelelően megválasztott savanyú vagy bázikus adalékanyagok vagy reagensek hozzáadásával.

A találmány szerinti eljárás lefolytatása során az a) lépésben először a kötő talajból por alakú, lágy gélt képező adalék hozzáadásával homogén elegyet képezünk. A homogén kifejezésen azt értjük, hogy a keverés után az egész elegy szemcseméret-eloszlása egyenletes, és hogy ebben az elegyben a por alakú gélképző is egyenletesen van eloszlatva. Ez akkor áll fenn, ha a víztartalom, valamint az egyes — agyag, iszap és homok — szemcseméret-tartományokban a szemcseméret összetétele 10 %-os változási együtthatón belül van.

A lágy gélt képező adalék a szabad talajvízben oldódik fel. A feloldódás órákig tart, olykor egy egész napot is igénybe vesz. A biztonság kedvéért ezért az építkezés színhelyén [az eljárás b) lépése értelmében] a vízüveget csak a következő napon adják az elegyhez, ezáltal a lágy gélt képező adalék jó eloszlásával lehet a talajelegyben számolni. A lágy gélt képező adalék feloldódása azonban meggyorsítható azáltal, hogy a kötő talajból és a lágy gélt ···· ··· ·«· ···· képező adalékból álló elegyet egyidejű vibráció mellett mechanikailag tömörítjük. Ehhez előnyösen vibrációs hengert vagy vibrációs lapot használunk. Ebben az eljárásváltozatban a lágy gélt képező adalék szabad talajvízben való feloldódását 4-6 óra időtartamra rövidíthetjük. Az időmegtakarítás révén nyerhető előny általában kiegyenlíti a további eljárási lépés miatt fellépő hátrányt, így a gyakorlatban ezt a módszert részesítik előnyben. Az időjárás előre nem látható változásaival szemben érvényesülő nagyobb függetlenség további előnyt jelent.

Az eljárás a) lépésében a homogén elegy elérésére eljárhatunk úgy, hogy először a kötő talajt homogenizáljuk, és ezt követően keverjük be homogén módon a lágy gélt képező adalékot. Jól homogenizálható talajok esetén azonban egyetlen munkamenetben is előállíthatjuk a homogén elegyet.

A talaj homogenizálása, illetve a lágy gélt képező adalékkal történő elkeverése történhet többek között közvetlenül a meglévő talajrétegben földgyalu segítségével. Különösen rosszul elkeverhető talajok, így nagyon nagy kötődésű (kohéziójú) talajok esetében ajánlható kényszerkeverö alkalmazása.

A lágy gélt képező adalék talajvízben való feloldódása után történik a por alakú vízüveg homogén bekeverése. Ezzel kapcsolatban ugyanazon körülmények érvényesek, mint amelyeket a lágy gélt képező adalék bekeverésére vonatkozóan az előzőekben ismertettünk.

A vízüveg homogén bekeverése után a b) lépésben kapott elegyet a c) lépésben közvetlenül mechanikailag tömöríthetjük. A b) és c) lépések között azonban az elegyet előnyösen bizonyos időtartamig, így 1-4 órán át pihentetjük, ami a vízüveg reakciókészségének kedvez. Ezt követően az elegyet beépítjük és tömörítjük.

« ·

Az ismertetett találmány, amellyel káros anyagokat visszatartó szigetelötalaj állítható elő, a szigeteléstechnika alkalmazási területén túl megoldásokat kínál régi hulladékok kezelése terén is. így többek között káros anyagokkal terhelt talajokat az ismertetett módon előkészített szigetelőeleggyel 3:1, illetve 1:1 arányban homogén módon elkeverhetünk és tömöríthetünk. A fenti elegy a kimosási viselkedést illetően a káros anyagok nagy visszatartási képességét mutatja.

Ha ilyen szigetelőelegyek építészetileg utak vagy ipari létesítmények alatt a kimosással szembeni kettős biztonság céljából nyernek alkalmazást, akkor cementtel történő pótlólagos adalékolás javíthatja a teherviselési viselkedést anélkül, hogy a kimosási tulajdonságok romlanának. A fenti módon javított elegyek építőanyagként, így utak és épületek alatti teherviselő rétegek előállítására használhatók. A kimosási viselkedés ilyen szempontjai mellett a környezetet veszélyeztető hulladékok is biztonságosan tárolhatók inért anyagok lerakóhelyén, illetve az ismertetett kezelés folytán az építkezés színhelyén maradhatnak.

A találmányt a következőkben példákkal szemléltetjük.

A technika állása szerint ismeretes, hogy agyagtartalmú iszaptalajokból készíthetők szigetelőrétegek. A szemcseösszetétel tekintetében az iszaptalajok három csoportra oszthatók:

1) Löszös talajok (löszös agyag)

A szemcseeloszlás tekintetében ez közepestől durváig terjedő iszap, viszonylag homogén szemcsenagyságú talaj, amelyben 10-20 % finom homok és 3-9 % agyag van.

2) Homokos — erősen homokos iszap (réti agyag)

25-60 % mennyiségű homokot tartalmazó talaj, az iszaptartományban a finomtól a durváig terjedő iszap mindegyik tartománya viszonylag állandó szemcseméret-eloszlásban van, az agyag részaránya 12 és 20 % között változik.

3) Áradási agyagok

A homokos — finom homokos tartományba eső iszapok, amelyek 16-25 % agyagot és 5-20 % homokot tartalmaznak. Az iszap tartományában a szemcseméret-eloszlás folyamatos.

Alap-szigetelőrétegek tekintetében a földmunka és szigeteléstechnika szempontjából a löszös agyagok kezelése a legnehezebb, minthogy szemcsenagyságuk nagy mértékben homogén, ezáltal a víztartalom csekély ingadozásai nagy mértékben befolyásolják a képlékenységet. Ezenkívül a homogén szemcsenagyság alapján azonos nagyságú talajpórusok fordulnak bennük elő, amelyeket nem töltenek ki azonos talajtípusú finomabb talajrészecskék. Ezért ha ilyen talajrétegek áteresztési együtthatóját javítani kell, adalékanyagokkal, így agyagliszttel, bentonittal vagy vízüveggel lefolytatott kezelésre van szükség. A megnevezett intézkedésekkel ilyen típusú talajoknál elérhető áteresztési együttható k_f ~ 1W¹⁰m/s.

A kísérleteket az előzőekben megnevezett három agyagtípussal folytattuk le, amelyek jellemző szemcseméret-eloszlása az 1. ábrán látható. Az 1. ábrán az agyagtalajok természetes víztartalma is meg van adva. Ezzel a víztartalommal a megnevezett talajok a Proctor-görbe nedves tartományában vannak, így ilyen szempontból nincs szükség különleges intézkedésre.

A talajmintákat a következő módon kezeltük. A megnevezett víztartalmú földnedves talajt először kényszerkeveröben mindaddig kevertük, amíg a talajelegy vizuális értékelése a víztartalom és a szemcseszerkezet tekintetében homogénnek tűnt. Ehhez a homogén talajelegyhez adtuk az I. táblázatban megnevezett gélképzőt a szabad talajvízre vonatkoztatva 5 tömeg% mennyiségben. A gélképzőt ezután a kényszerkeverőben a homogén talajelegyben egyenletesen eloszlattuk.

A lágy gélt képező adalék feloldódása (a laboratóriumi kísérletben 5-6 óra időtartam) után a talajelegybe 60 tömeg% névleges SiCMartalmú száraz vízüvegport (porlasztóit vízüveget; Deposil N kereskedelmi nevű nátronvízüveg, gyártó cég: Henkel) adtunk olyan mennyiségben, hogy a talajvízben 5 %-os vízüveg-oldat képződött. A vízüveget — a gélképzöhöz hasonlóan — intenzív keverés útján egyenletesen eloszlattuk a talajban, majd egy óra múlva Proctor-edényben a szabványosított Proctor-energiával a vonatkozó DIN szabvány szerint tömörítettük.

Az elegy víztartalma alapján a Proctor-energia bevitele után 93 %-os Proctor-súrűség alakult ki.

Tömörített talajpróbákkal lefolytatott elökísérletekben igazolható volt, hogy a fentiekben ismertetett eljárás mind a talajvíz egyenletes eloszlását, mind pedig a gélképző és vízüveg talajvízben történő egyenletes eloszlását biztosítja.

A kísérleteknél megfigyeltük továbbá, hogy a gélképzővel átkevert talajpróba bedöngölése és vibrációs asztalon lefolytatott utólagos vibráltatása útján a talajvízben gyorsabban érhető el az egyenletes eloszlás. Ugyanez érvényes a vízüveg bedolgozására is.

Az eredmények az I. táblázatban vannak összefoglalva.

• ·

I. táblázat

Vízüveggel kezelt finom homokszem közepes — durva iszap áteresztési együtthatójának értékei [8 tömeg% agyagtartalom (löszös agyag), a (19,5 tömeg%) talajvízre vonatkoztatva 5 tömeg% vízüvegpor és 5 tömeg% gélképzö mellett] különböző gélképzök, valamint a vízüveg és gélképző hozzáadásának sorrendje függvényében

gélt képező adalék	kísérlet száma	először vízüveg, azután gélképző k_f [m/s]	kísérlet száma	először gélképzö, azután vízüveg kf [m/s]
Na-aluminát	1a	3-1O'¹⁰ - 4,5-10’¹⁰	1b	7-1O^-10 - 9-1O^-10
Na-hidrogén-karbonát	2a	9-10’¹⁰ -1,5-10^-10	2b	3,5-10^-11 -8-10^-12
Na-hidrogén-foszfát	3a	1,3-10^-10 - 2,3-10^-10	3b	4-10^-11-9,5-10^-12
Na-acetát	4a	1,1-10‘¹°- 1,9-10^-10	4b	3,5-10¹¹ -9,5-10^-12
90 % Na-hidrogén-karbonát/ /10 % Na-hidrogén-foszfát	5a	1,2-10^-10 - 1,8-10^-10	5b	4,5-10^-11 -9,0-10^-12
95 % Na-hidrogén-karbonát/ 5 % Na-acetát	6a	1.1-1O^-10- 1,7-10^-10	6b	5,8-10^-11 - 9,8-10^-12

Az I. táblázatban feltüntetett 2b-6b kísérletek találmány szerinti kísérletek, míg az 1b kísérlet ellenőrző kísérlet. Az 1a kísérlet a technika állásának megfelelő kísérlet (EP-B 338 039), a 2a-6a kísérletek szintén ellenőrző kísérletek.

Látható, hogy a találmány szerinti 2b-6b kísérletekben elért kpértékek a

6-10‘¹¹-8-10'¹² tartományba esnek. Az 1b ellenőrző kísérletben az eredmény legalább 1 nagyságrenddel rosszabb, és a technika állása szerinti 1a össze• · • · · « · · • · · · · · « • ···· ···· · 9 · · ···· · « 99 99 hasonlító kísérlet sem szolgáltat jobb eredményeket. Végül megállapítható, hogy a 2a-6a ellenőrző kísérletek sem adnak jobb eredményt, mint 1-10'¹⁰(az azonos számjegyhez tartozó a és b kísérletek hasonlítandók össze, tehát 2a 2b-vel). Ez az eredmény meglepő és azt mutatja, hogy csak az aluminátmentes lágy gélt képező anyag kombinációja a találmány szerinti sajátos eljárásmóddal együttesen (azaz előbb a lágy gélt képező anyag és azután a vízüveg hozzáadása) teszi lehetővé a 10'¹¹-10‘¹² tartományban lévő kitűnő krértékeket.

Minthogy a löszös agyag viszonylag azonos szemcsézetű talaj, és réti agyaghoz, valamint áradási iszaphoz képest szélesebb szemcseméreteloszlást mutat (lásd az 1. ábrát), réti agyaggal és áradási iszappal egyébként azonos viszonyok között az áteresztési együttható (k,) jobb értékei várhatók. Amint a II. táblázat eredményeiből látható, ténylegesen jobb eredményeket kaptunk. A kísérleti körülmények pontosan megegyeztek a löszös agyaggal lefolytatott kísérletek körülményeivel (lásd az I. táblázatban).

II. táblázat

Erősen homokos iszap (réti agyag), víztartalom: 17 tömeg%

gélt képező adalék	kísérlet száma	először gélképzö, azután vízüveg kf [m/s]
Na-aluminát	1c	4,3-10^-10-9,5-10^-11
Na-hidrogén-karbonát	2c	2,1-10^-11-6,2-10^-12
Na-hidrogén-foszfát	3c	3,5-10^-11-7,4-10^-12
Na-acetát	4c	2,9-10^-11-8,8-10^-12
90 % Na-hidrogén-karbonát/ 10 % Na-hidrogén-foszfát	5c	1,2-10^-11 - 6,5-10’¹²
95 % Na-hidrogén-karbonát/ 5 % Na-acetát	6c	—

·♦·· ···· • · • · · · · · « * ········ ·· · ··*· · · ··

Áradási iszap, víztartalom: 23 tömeg%

gélt képező adalék	kísérlet száma	először gélképzö, azután vízüveg ki [m/s]
Na-aluminát	1d	1,8-10‘¹⁰ - 8,8 10‘¹¹
Na-hidrogén-karbonát	2d	9,5-10^-12 - 4,3-10^-12
Na-hidrogén-foszfát	3d	9,8-10^-12 - 6,7-10^-12
Na-acetát	4d	9,2-10^-12-7,4-10^-12
90 % Na-hidrogén-karbonát/ 10 % Na-hidrogén-foszfát	5d	1,1-10^-11-6,4-10^-12
95 % Na-hidrogén-karbonát/ 5 % Na-acetát	6d	8,3-10^-11-4,4-10^-12

A II. táblázat adatait tekintve az 1c és 1d kísérletek ellenőrző kísérletek, amelyek az I. táblázatban tárgyalt 1b ellenőrző kísérletnek felelnek meg. A 2c-5c és 2d-5d kísérletek az I. táblázatban feltüntetett 2b-5b kísérletekkel hasonlítandók össze; a 6d kísérlet pedig az I. táblázatban tárgyalt 6b kísérlettel (a 6c kísérletben a berendezés meghibásodása miatt nem lehetett mérést lefolytatni).

A II. táblázatból látható, hogy a réti agyaggal és áradási iszappal kapott krértékek általában jobbak, mint a löszös agyag alkalmazása esetén kapott eredmények (I. táblázat).

Az I. táblázat szerint előállított szigetelőrétegek káros anyagokat visszatartó képességének vizsgálatára 6 éven át vizsgáltuk hulladéklerakó hely szivárgó vizét szimuláló oldat behatolási képességét. E célból a találmány értelmében lágy gélt képező adalékkal és vízüveggel javított, 7-3 10’¹¹ m/s ···· ···· • · · · · · • · · · · « 4 • ···· ···· · · · · ·*·· · · ·· ·· k_rértékü löszös agyagot az átbocsátóképességet vizsgáló (Triax típusú) berendezésbe építettük be, és a szakirodalomban közölt módon vizsgálati folyadékként hulladéklerakó hely szivárgó vizét szimuláló oldattal i = 20 paraméter értéknél tanulmányoztuk [G. Friesicke; LWA-Jahresbericht '85],

Hulladéklerakó helyek szivárgó vizét szimuláló oldat összetétele a

III. táblázatban található. Ezzel kapcsolatban ügyeltünk azokra az ingadozásokra, amelyek hulladéklerakó helyek valóságos szivárgó vizénél ténylegesen előfordulnak; tíz különböző szivárgó vizet használtunk, amelyek a III. táblázatban megadott teljes tartományokat lefedik.

Ili, táblázat

A hulladéklerakó helyek szimulált szivárgó vizének összetétele pH vezetőképesség

Na*

Ca**

Cl·

Cu²⁺ szulfát kémiai oxigénigény

4-9

000-30 000 μβ/ΠΊ

4,0 g/l - 8,0 g/l

2,0 g/l - 6,0 g/l

2,0 g/l-10 g/l

0,5 mg/l - 20,0 mg/l

1,0 - 3,0 g/l g/l-9,0 g/l

A kapott eredmények a 2-6. ábrákon vannak feltüntetve.

Az 1. ábra agyag, iszap, homok és folyami kavics szemcseméreteloszlását mutatja.

A 2. ábra a behatolási mélység függvényében a koncentrációt tünteti fel a kémiai oxigénigényre vonatkozóan. Az ábra bal oldalán a téglalapokba •••· ···· • · · · · · 9 • ···· ···· · · « a »··· · · ·· ·· írt 1-5 számok a káros anyagok különböző mélységekbe behatolásának megállapítására vett rétegmintákat (h = 0,12 m) jelzik. Az ábrán használt jelek magyarázata a következő:

- ásványi szigetelőanyag: agyag · (Geldem-Pont település hulladéklerakó helye, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szivárgó vizével elárasztva

- gélképzőként nátrium-hidrogén-karbonáttal, továbbá vízüveggel kezelt löszös agyag (kf = 2,5-10'¹¹ m/s, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szimulált szivárgó vizével elárasztva)

1. próbatest a

2. próbatest

A 3. ábra a behatolási mélység függvényében a koncentrációt tünteti fel a nátriumra vonatkozóan. Az ábra bal oldalán a téglalapokba írt 1-5 számok a káros anyagok különböző mélységekbe behatolásának megállapítására vett rétegmintákat (h = 0,12 m) jelzik. Az ábrán használt jelek magyarázata a következő:

- ásványi szigetelőanyag: agyag · (Geldem-Pont település hulladéklerakóhelye, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szivárgó vizével elárasztva

- gélképzőként nátrium-hidrogén-karbonáttal, továbbá vízüveggel kezelt löszös agyag (kf = 2,5 10’¹¹ m/s, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szimulált szivárgó vizével elárasztva)

1. próbatest a

2. próbatest ·· · · ···* ···· • · · · · · • · · · · · · • ···· ···· · · « · ···· · · ·· ··

A 4. ábra a behatolási mélység függvényében a koncentrációt tünteti fel a kloridionra vonatkozóan. Az ábra bal oldalán a téglalapokba írt 1-5 számok a káros anyagok különböző mélységekbe behatolásának megállapítására vett rétegmintákat (h = 0,12 m) jelzik. Az ábrán használt jelek magyarázata a következő:

- gélképzőként nátrium-hidrogén-karbonáttal, továbbá vízüveggel kezelt löszös agyag (kf - 2,5-10'¹¹ m/s, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szimulált szivárgó vizével elárasztva)

1. próbatest χ

2. próbatest

Az 5. ábra a behatolási mélység függvényében a koncentrációt tünteti fel a szulfátionra vonatkozóan. Az ábra bal oldalán a téglalapokba írt 1-5 számok a káros anyagok különböző mélységekbe behatolásának megállapítására vett rétegmintákat (h = 0,12 m) jelzik. Az ábrán használt jelek magyarázata a következő:

- gélképzőként nátrium-hidrogén-karbonáttal, továbbá vízüveggel kezelt löszös agyag (kf = 2,5-W¹¹ m/s, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szimulált szivárgó vizével elárasztva) • ·

1. próbatest ▲

2. próbatest

A 6. ábra a behatolási mélység függvényében a koncentrációt tünteti fel a rézre vonatkozóan. Az ábra bal oldalán a téglalapokba írt 1-5 számok a káros anyagok különböző mélységekbe behatolásának megállapítására vett rétegmintákat (h = 0,12 m) jelzik. Az ábrán használt jelek magyarázata a következő:

- gélképzőként nátrium-hidrogén-karbonáttal, továbbá vízüveggel kezelt löszös agyag (k_f = 2,5-10’¹¹ m/s, 6 év időtartamon keresztül hulladéklerakó hely szimulált szivárgó vizével elárasztva)

1. próbatest ▲

2. próbatest

Az ábrákon összehasonlításul fel vannak tüntetve a káros anyagok behatolására vonatkozó adatok agyagból készített olyan szigetelőréteg esetén, amelynek krértéke az érvényes engedélyezési előírásoknak megfelelően < 1-10'¹⁰ m/s (tartózkodási idő: 6 év). A kérdéses szigetelőréteg egy település (Geldem-Pont) hulladéklerakó helyének alapszigetelése a szivárgó víz közvetlen duzzasztásával.

A 2-6. ábrákból az alábbi következtetések vonhatók le: egyértelműen felismerhető, hogy az agyagtestek esetében a káros anyagok jelentős mértékben behatolnak. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárás esetén azonos • · · · · · időtartamra vonatkozóan a káros anyagok behatolása kimutatható, ami fontos körülmény. A mért behatolási mélység — lásd a 2-6. ábrákat — a találmány szerinti megoldásnál mintegy 2,0 cm-ig terjed, míg agyagszigetelés esetén azonos idő alatt 30 cm és azt meghaladó érték állapítható meg. Ezzel összefüggésben utalunk arra, hogy a 2,0 cm behatolási mélység az alapvonal sávszélességét jelenti, minthogy ez a zóna a szivárgó víz duzzasztása következtében enyhén felázik, és így nagyobb mértékben vesz fel hulladéklerakó helyről származó szivárgó vizet. Meggondolva, hogy az ásványi szigetelésnek tartósan el kell zárnia a káros anyagokat, úgy a káros anyagokat visszatartó ásványi szigetelésre vonatkozó találmánynak nagyon nagy a jelentősége.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás talajformációk szigetelésére, amelynek során kötő talajból por alakú vízüveg hozzáadásával ásványi szigetelőréteget hordunk fel és mechanikailag tömörítjük, azzal jellemezve, hogy

a) a Proctor-görbe nedves tartományába eső víztartalmú kötő talajból por alakú, aluminátmentes, lágy gélt képező adalék hozzáadásával homogén elegyet képezünk,

b) a lágy gélt képező adalék talajvízben való feloldódása után a por alakú vízüveget homogén módon bedolgozzuk, majd

c) a réteget mechanikailag tömörítjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy lágy gélt képező adalékként nátrium-hidrogén-karbonátot használunk.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szabad talajvízre vonatkoztatva 3-6 tömeg% lágy gélt képező adalékot használunk.
4. Az 1 -3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szabad talajvízre vonatkoztatva 3-6 tömeg% por alakú vízüveget használunk.
5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lágy gélt képező adalékot és a vízüveget 1:1 névleges tömegarányban használjuk.
6. Az 1 -5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lágy gélt képező adalék feloldódását egyidejű vibráció mellett lefolytatott mechanikai tömörítéssel gyorsítjuk.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy vibrációs hengert vagy vibrációs lapot használunk.

···· ····
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elegyet a por alakú vízüveg b) lépés szerinti bedolgozása és a c) lépés szerinti mechanikai tömörítés lefolytatása között 1-4 órán át pihentetjük.
9. Az 1 -8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a Proctor-görbe nedves tartományának 95-92 %-os tartományába eső víztartalmú kötő talajt használunk.
10. Az 1 -9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nátronvízüveget használunk.