Curs IDEDS - Partea 2

8/10/2019 Curs IDEDS - Partea 2

1/19

Curs Ingineria depozitarii ecologice a deseurilor solide Prof.univ.dr.ing.Gheorghe Voicu

36

2.1. Calculul debitului de scurgere prin defectele geomembranei sistemului de etan are

Rolul sistemului de etanare de baz al depozitelor de deeuri este de a reducei chiarelimina nivelul poluanilor n terenul de fundare, respectiv n acvifer, n condiiile n care un sistemde etanare perfect nu poate fi realizat. n practic, sistemele de etanare sunt de tip multistrat,

materialele utilizate fiind argila natural, argila compactat, geocompozitele bentonitice igeomembranele.Chiar dac se realizeaz o etanare corespunztoare, n special cu folie din PEID, aceasta se

poate deteriora att n timpul depunerilor de deeuri, cti dup aceea, datorit muchiilor ascuiteale unor obiecte care pot rmne sub geomembran sau a proeminenelor materialului de drenaj.

Pentru aceasta, n calculele de proiectare trebuie s se estimeze rata de scurgere prindefectele geomembranei n substratul cu permea bilitate mai ridicat de sub ea pn la acvifer.

Rata de scurgere prin geomembran datorit permeabilitii acesteia este neglijabil ncomparaie cu rata de scurgere prin defectele din geomembran. Prin urmare, numai scurgerile prindefecte sunt luate n considerare.

Pentru curgerea liber printr-un orificiu se poate utiliza ecuaia lui Bernoulli pentru a evaluadebitul de lichid printr-un defect al geomembranei n stratul de dedesubt, considerat foarte permeabil.

Aceast condiie de curgere liber apare atunci cnd mediul poros inferior are o deschideremedie, mai mare dect diametrul defectului geomembraneii este valabil dac conductivitateahidraulic a mediului de dedesubt (ex. pietri, georeea) n contact cu geomembrana este mai marede 10-1 1 m/s, pentru o arie a orificiului de curgere a=0,1 cm2 (10-5 m2) i mai mare de 1 10 m/s, ncazul n care a=1 cm2 (10-4 m2).

Pentru o georeea obinuit / geocompozit cu o conductivitate hidraulic de 10-1 m/s (i omrime a defectului geomembranei mai mic sau egal cu 0,1 cm2), relaia de calcul este:

wh g aQ 26,0

unde: Q debitul de scurgere, n m3/s; A aria suprafeei geomembranei considerate, n m2; n numrul defectelor n suprafaa geomembranei; a aria unui defect (orificiu), n m2; g acceleraiagravitaional, n m/s2; hw nlimea lichidului la partea de sus a geomembranei, n m.

Aceast relaie se poate utiliza pentru o suprafa oarecare A a geomembranei i pentru unnumr n de defecte cu dimensiuni diferite ale orificiilor.

Este de reinut c ecuaia lui Bernoulli supraevalueaz adesea debitul de scurgere, n specialn depozitele de deeuri, de exemplu, debitul calculat printr-un defect al geomembranei poate fi maimare dect debitul de curgere ntrziat de deasupra geomembranei.

Giroud (1997) a extins aceast ecuaie pentru a include debitul ntrziat. Ecuaiile de proiectare, n acest caz, sunt mult mai complexei necesit o repetare pentru calcularea debitului descurgere.Studiile efectuate de Giroudi Bonaparte (1989) au artat c geomembranele instalate ladepozitele de deeuri, cu asigurarea strict a calitii construciei, ar putea avea 1-3 defecte defabricaie la hectar , cu un diametru de circa 2 mm (adic, o zon de defect de 3,1410-6 m2).

Pentru un sistem de etan are din bentonit (ncapsulat) pierderile prin orificii pot fideterminate cu relaia:

aik Q s unde: k s conductivitatea hidraulic a bentonitei; i gradientul hidraulic (=hw/t nivelul apeideasupra orificiului / grosimea bentonitei); a aria defectelor coincidente prin sistemul de etanare.

Pierderile pe unitatea de lungime datorate infiltra iilor de-a lungul unui sistem de

etan are din geocompozit bentonitic pot fi estimate din relaia: t Bhk Q w s / n care: B estelimea considerat, iar t grosimea stratului bentonitic.


2/19


3/19


4/19


39

74,09,02,095,0/1,01 s sqo k hbt hC n AQ

c. Defect cu lungime infinit de lime b:

87,045,01,095,0* /2,01 s sq k hbt hC n AQ

d. Defect rectangular cu limea bi lungimea B:

87,045,01,095,074,09,02,095,0 /2,01n/1,01 s sq s sqo k hbb Bt hC k hbt hC n AQ

unde: Q debitul de scurgere prin defectul considerat al geomembranei, n m3/s;Q* debitul de scurgere pe unitatea de lungime a defectului considerat, n m3/s;A aria suprafeei geomembranei considerate, n m2;n numrul defectelor n suprafaa geomembranei;Cqo, Cq factorul de calitate a contactului (vezi tabelul 1);h nlimea lichidului la partea de sus a geomembranei, n m.ts grosimea stratului de permeabilitate mic din componena compozitului, n m;d diametrul defectului circular, n m; b limea defectului, n m;B lungimea defectului rectangular, n m.

Limitrile ecua iilor prezentate (Giroud, 1997): Dac defectul este circular, diametrul defectului nu poate fi mai mic de 0,5 mmi mai

mare de 25 mm. n cazul defectelor necirculare, se propune s utilizeze aceste limitri pentrulimea defectului.

nlimea lichidului deasupra geomembranei trebuie s fie egal sau mai mic de 3 m.

2.3. Gradul de poluare a apelor subterane n zona depozitelor de de euri

Procesele fizicei chimice principale de transport al poluanilor sunt: advecia, difuzia,dispersiai sorbia (Ernest Olinic). Advecia (transportul unor poluani sau aluviuni n suspensie dectre un curs de ap) este semnificativ n cazul curgerii prin medii poroase permeabile, n timp cedifuzia(proces de amestecare iniiat spontan) poate avea un rol semnificativ n cazul materialelor cu permeabilitate foarte mic (cazul materialelor geosintetice). Aportul dispersiei (mprtierea)esteredusi poate fi chiar neglijat atunci cnd curgereaare loc prin medii cu permeabilitate mic, ceeace conduce la viteze de transport reduse. Sorbia (ncorporarea) poate juca un rol foarte important nregim nesaturat, dar este inexistent n regim saturat.

2.3.1. Poluarea acviferului n regim permanent saturat

Pentru dimensionarea, respectiv, verificarea sistemelor de etanare ale depozitelor de deeuri,estimarea concentraiei poluanilor n acvifer, n aval de depozit, se face pe lungimea maxim adepozitului, paralela cu direcia de curgere a apei subterane. Prin compararea concentraiei de poluant cu concentraia admisibil n acvifer se verific dac sistemul de etanare propus esteeficient din punct de vedere al limitrii polurii apelor subterane.

Procesele fizice i chimice principale de transport al poluanilor sunt: advecia, difuzia,dispersia i sorbia.

Advecia (transportul unor poluani sau aluviuni n suspensie de ctre un curs de ap) este

semnificativ n cazul curgerii prin medii poroase permeabile; Difuzia (proces de amestecare iniiat spontan) poate avea un rol semnificativ n cazulmaterialelor cu permeabilitate foarte mic (cum sunt materialele geosintetice).


5/19


40

Dispersia (mprtierea) este redus i poate fi chiar neglijat atunci cnd curgerea are loc prin medii cu permeabilitate mic, ceea ce conduce la viteze de transport reduse.

Sorbia (ncorporarea) poate juca un rol foarte important n regim nesaturat, dar esteinexistent n regim saturat.

Schem pentru calculul concentraieirelative de poluant n acvifer

Scriind ecuaia de bilan n aval dedepozit se poate determina concentraia de poluant n acvifer:

l J l qQc v1

l qel qQel q

R P

P

c1

unde: Q = k aiataq(eq)- debitul de ap din acvifer determinat pe un metru liniar n amonteledepozitului de deeuri; R c=c1/co concentraia relativ; l lungimea maxim a depozitului dedeeuri paralel cu direcia de curgere a apei subterane; J

v - debitul de poluant care trece prin

unitatea de suprafa a sistemului de etanare i a terenului de fundare,q = k i viteza de infiltraiedup legea lui Darcy; co concentraia de poluant n levigat; c1 concentraia de poluant n acviferaval de depozit; i gradientul hidraulic; L grosimea sistemului de etanare i a terenului defundare deasupra nivelului apei subterane.

ie L L - grosimea echivalent;

i

i

ie

k L L

k - coeficient de peremeabilitate echivalent;

ee

e

Dn

hk P

- numarul lui Peclet;

Grosimea de calcul a acviferului nu poate depi grosimea real a acestuia i se refer lazona din acvifer n care se propag unda de poluare:

aqaa t ik

l q

aq z eqaq et l t 12)(

unde: k a coeficientul de permeabilitate orizontal al acviferului; ia gradientul hidraulic n acvifer;z dispersivitatea acviferului; taq(eq) grosimea de calcul a acviferului; taq grosimea real a

acviferului.


6/19


41

2.4. Calculul rampei de acces la depozitele de deeuri

Proiectarea i construirea porii i a drumului principal de acces n depozit se realizeaz nfuncie de o serie de factori, cum ar fi: numrul vehiculelor de transport deeuri i frecvena cu careacestea intr n depozit, mrimea i tipul vehiculelor, caracteristicile drumului public din care seface accesul la depozit.

n figurile de mai josse prezint seciunea transversal (tipic) a rampei de acces n celuleischema structurii drumului de acces n depozit.

Rampa de acces a vehiculelor n celulele de depozitare

Seciune transversal tipic a drumului de acces n depozit


7/19


42

Ancorarea drumului de acces n depozit

Soluii constructive pentru drumul de acces n depozitele de deeuri

Pentru depozitele de deeuri solide, rampele de acces n depozit trebuie construite deasuprantregului sistem de etanare. Calculele de proiectare sunt necesare pentru a asigura stabilitateadrumului de acces, un drenaj adecvat i protecia stratului de dedesubtul geomembranei.

Stabilitatea rampei de acces la depozitele de deeuri evalueaz alunecarea rampei, astfelc se verific stabilitatea sub sarcini statice i dinamice.

Proiectarea hidraulic a rampei presupune calculul de verificare a asigurrii unui drenajeficient al apelor din precipitaii de ctre aceasta.

o Calculul scurgerii n cazul unei presupuse furtuni (precipitaii). o Evaluarea capacitii de drenare a seciunii rampei. o Creterea grosimii i transmisivitii sau proiectarea unui canal de scurgere dac este

necesar.

Protecia geomembranei se efectueaz n vederea verificrii deteriorrii acesteia subncrcarea roilor vehiculelor.


8/19


43

2.4. 1. Stabilitatea rampei de acces la depozitele de deeuri

Acest calcul evalueaz nclinarea rampei de acces sau verific dac structura rampei estestabil la ncrcare (sarcin). Seciunea transversal obinuit a unei rampe de acces arat ca nfigura de mai jos:

Schema de calcul pentru stabilitatea rampei

Se verific dac fundaia rampei este stabil sub ncrcarea dat de vehicule. Rampa deacces poate fi construit deasupra solului compactat peste care se aeaz un strat de colectare ievacuare a apelor din precipitaii, deasupra unei folii de geomembran. Este necesar a fi cunoscutecaracteristicile materialelor de construcie (unghiul de frecare ntre sol i stratul de colectare ievacuare a lichidului, respectiv unghiul de fr ecare dintre sol i geomembran, sau ntre stratuldrenant i folie).

Forele care acioneaz asupra drumului de acces sunt: Gv greutatea vehiculului(autogunoier, buldozer sau compactor); Gs greutatea drumului (stratului de material depusdeasupra geomembranei); Fdecel fora de frnare a vehiculului. Forele rezistente date legturilecomponentelor drumului sunt: FA fora de adeziune la interfaa fundaie geomembran; Ff fora de frecare la interfaa geomembran fundaie.

Greutatea stratului depus peste geomembran GS se determin cu relaia: h LwG s , (N)

unde: L, w, h sunt lungimea, limea, respectiv grosimea stratului de material, m; greutateaspecific a stratului de baz, N/m3.

Fora de frecare la baza drumului este dat de relaia: mintgcos sv f GG F , (N)

n care: este unghiul de nclinare a pantei, grade;min unghiul de frecare minim la interfeeleelementelor de construcie a rampei de acces, grade. Pentru o ramp construit din mai multestraturi,inclusiv geomembran se ia n calcul cea mai mic valoare a unghiului de frecare. Putemavea solul de baz n contact cu stratul de colectare i evacuare a apei, geomembrana n contact cusolul sau cu stratul de colectare a lichidului etc.

Fora de adeziune FA dintre geomembran i partea carosabil se determin cu relaia: mincw L F A , (N)

unde: cmin este fora specific de adeziune a stratului de baz, N/m2.n calcule de proiectare aceast for poate lipsi (cmin = 0).Fora de frnare a vehiculului Fdecel se ia, n general, 30% din greutatea acestuia, adic:

vdecel G F 3,0 , (N)Se definete factorul de siguran sau raportul de proiectare (FS) ca fiind raportul dintre

forele rezistente i forele active la accesul pe ramp:


9/19


44

active Forte

rezistente Forte F s

cu recomandarea ca Fs minim s fie dat de tipul de ncrcare:

Factor de siguran Tip de ncrcare

3,0 Static 2,0 Dinamic

sin. v s frecare

static s GG

F F

decel v s frecare

dinamic s F GG

F F

sin.

Acolo unde cea mai mic for de forfecare (frecare) va fi utilizat n calcule, aceasta estecea mai sczut fora rezultat de la diferite unghiuri de frecare de la interfee diferite.

Exemplu de calcul: Date de intr are: Masa vehiculului Mv = 55 tone; densitatea stratului de baz = 2100 kg/m3;

unghiu r i le de f recare ( ): unghiul de frecare strat de colectare / lichid = 31o; unghiul de frecare lainterfaa sol / geomembran = 22o; unghiul de frecare geomembran / strat colectare lichid = 12o (cazul cel mai defavorabil); u nghiul de frecare intern al materialului de baz = 36o; Geometriarampei: l ime w = 6 m; lungime L = 50 m; grosime t = 0,61 m; unghiul pantei = 8o.

Cat este factorul de siguran la ncrcarea static? Dar cel la ncrcare dinamic?

2.4.2. Proiectarea hidraulic a rampei de acces Calculul evalueaz dac rampa de acces poate drena n mod adecvat apa provenit din

precipitaii. Apa care se adun n apropierea bazinului receptor i se scurge n apropierea rampei trebuie

drenat mai departe.

accesderampainDebitulaccesderampeiacurgeredeaCapacitate s

F s

QQQ

F drum strat s

Recomandarea care se face este ca factorul de siguran minim s fie cuprins ntre 2 3.Dac debitul de scurgere de-a lungul drumului de acces este insuficient, atunci se poate alege un


10/19


45

geocompozit de drenaj cu transmisivitate mai mare sau un canal de scurgere de suprafa care potrealiza o capacitate suplimentar de drenare.

Debitul de scurgere de-a lungul structurii rampei:)/or m( 3.cb A I C Q

C = 1; I cantitatea de ap din precipitaii (m/or); Ab.c suprafaa ariei receptoare(m2)

wiQ st rat unde: transmisivitatea stratului de baz (m3/s.m); i gradientul (nclinarea) pantei (tan);w limea pantei (m).Capacitatea de scurgere a lichidului prin materialul de baz al drumului:

T wik Qdrum k coeficient de permeabilitate a drumului (m/s); w limea pantei (m); i gradientul (nclinarea) pantei (tan ); T grosimea rampei (m).

2.5. Sistemul de colectare si tratare a gazului

2.5.1. Descompuneri n cadrul depozitului

1. Descompunere ae robic

Deeuri degradabile + O2 CO2 + H2O + biomas + cldur

3222c ba NHcOH3ca21

COO3c2b4a41

NOCH

2. Descompunere anaerobic (nemetanogen) faza acid

Deeuri degradabile CO2 + H2O + biomas + acizi organici

3. Descompunere anaerobic (metanogen) faza aci d

OH2CHOC4H 2422

243 OCCHCOOHHC

Descompunerea deeurilor este, n general,modelat ca un proces de ordinul I:t k

o eV V

unde: V este rata de producere a gazului (o funcie de timp); Vo rata iniial de producere agazului; t timpul; k rata de degradare de ordin I (k=0,69t1/2); t1/2 timpul de njumtire(pentru alimente i deeuri de grdin 0,5 1,5 ani; pentru hrtie i lemn 5 25 ani).

Depozitele de deeuri genereaz, de obicei, gazo perioadde 5 20 ani.n mod obinuit, stratul de aerisire (ventilaie) de deasupra deeurilor are grosimea de 12

30 cm.Conducta de aerisire (de obicei, seciunea scurt de sub geomembran este perforat)

conduce gazul ctre sistemul cu flacr sau ctre sistemul de colectare.Proiectarea se face prin ncercri i este supus erorilor. Regula este de o conduct de

aerisire la 7500 m3 de deeuri.


11/19


46

2.5. Sistemul de colectare si tratare a gazului2.5.2. Componena s istemului de colectare i tratare a gazului

Sistemul de colectare si transport al gazului trebuie amplasat astfel inct sa nuobstrucioneze operarea depozitului. O instalaie activa de extractie, colectare si tratare a gazuluieste alctuita din urmtoarele componente:

- put de extractie a gazului, cuprinzand conducte de drenaj;- conducte de captare a gazului;- statii de colectare a gazului;- conducte de eliminare si conducta principala de eliminare a gazului;- separator de condensat;- instalatie de ardere controlata a gazului / instalatie pentru valorificarea gazului;- instalatie de siguranta pentru arderea controlata -componente de siguran

Schema sistemului de colectare a gazului de depozit,(dupa Ghid Petrescu - Sibiu)

Puturile pentru extractia gazului trebuie sa fie pozitionate in mod uniform in masa de deseuricare genereaza gaz. Puturile de gaz se amplaseaza pe cat posibil simetric si la distanta egala intre ele(de circa 50 m). Puturile se amplaseaza cat mai aproape de berme si de caile de circulatie, iardistanta de la puturi pana la limita exterioara a corpului depozitului trebuie sa fie >40 m, pentru acuprinde in zona de aspirare si marginea depozitului. Puturile de gaz trebuie sa fie etanse, pentru anu permite patrunderea aerului in interior; ele trebuie sa fie rezistente, pentru a suporta tasareacorpului depozitului si, de asemenea, sa poata fi usor reparate si controlate.

Putul de gaz este alcatuit dintr-un filtru vertical cu diametrul >80 cm, pozitionat in interiorulcorpului depozitului, realizat din pietris sau criblura, si in care este inglobata conducta de drenaj cudiametrul interior de minimum 200 mm. Aceasta dispunere a elementelor asigura o extractieuniforma a gazului generat in corpul depozitului cu o suprapresiune de aproximativ 4 kPa. Pentru aacoperi un volum suficient din corpul depozitului si pentru a putea dirija gazul captat in directiadorita este necesara generarea unei subpresiuni efective de 3 kPa la capatul superior al putului de

gaz (figura 3.5.2 a). Pentru calcularea numarului de puturi de gaz se tine seama de faptul ca 1 metrude conducta filtranta cu o sectiune minima de >250 cm2 capteaza aprox. 2 m3 de gaz pe ora. Peretiiconductelor filtrante trebuie sa fie perforati, diametrul perforatiilor depinde de dimensiunile


12/19


47

granulelor din filtrul cu pietris sau criblura. Deoarece permeabilitatea materialului filtrant trebuie safie de cel putin 110-3 m/s, se foloseste un material cu d = 16-32 mm. Diametrul perforatiilor trebuiesa fie mai mic de 0,5d, adica 8-12 mm. Se utilizeaza conducte cu perforatii rotunde, deoarece aurezistenta mai mare la deformare, sunt mai stabile fata de fortele rezultate din procesele de tasare incorpul depozitului si rezista mai bine la fortele de forfecare. Conductele trebuie sa fie prevazute cusisteme de infiletare, pentru a asigura prelungirea putului de gaz pe perioada de operare a

depozitului.

Stratul de barier are dou scopuri. n primul rnd, reduce semnificativ cantitatea de precipitaii infiltrat n deeuri, n vederea minimizrii cantitii de levigat generate. n al doilearnd, el previne evacuare a gazelor de depozit prin acoperirea final a acestuia cu excepia punctelorcontrolate de ventilaie.


13/19


48

Principalele caracteristici ale materialelor pentru stratul de barier sunt permeabilitate redusi coeficient ridicat de reinere a umiditii. Normativele cer o permeabilitate maxim de 10-6 cm/s pentru regiunile non-aride i 10-5 cm/s pentru regiunile uscate. Grosimea minim necesar este de50 cm.

Stratul de drenaj mbuntete eficiena sistemului prin reducerea infiltraiilor apei din precipitaii n masa de deeuri. Acesta ofer o cale preferenial pentru dirijarea micrii apei

infiltrate n lateral dincolo de limita depozitului de deeuri nainte de a ptrunde n stratul de barier.Funcioneaz asemntor cu stratul de colectare din sistemul de colectare a levigatului. Funcia stratului de filtrare este de a preveni ptrunderea particulelor fine din stratul de

barier sau din stratul superficial n subsolul stratului de drenaj. Stratur ile de filtrare previn blocarea porilor i menin permeabilitatea straturilor urmtoare.

Dac se utilizeaz reele de drenaj sau de filtrare sintetice organizarea structural n seciunevertical a acoperirii finale a depozitului poate fi alta.

2.5.3. Viteza de emisie a gazului dintr-un depozit, n kg/an - Q T

n

it k ioT ie M Lk Q

12

unde: k constanta de emisie a gazului de depozit, an-1 (k 0,05 ani-1);Lo potenialul de generare a metanului, m3/tona de deeuri (Lo 170 m3/ton); ti anul de exploatare a celulei i de deeuri, ani; Mi masa deeurilor umede, depozitat n anul i, tone; n perioada total de exploatare estimat, n ani.

Q cantitatea de metan generat n anul curent, m 3/an;t k ck

o ee R LQ

R media anual a vitezei acceptate de depunere a deeurilor, tone/an; k constanta de generare a gazului de depozit, an-1;c timpul estimat pentru nchiderea depozitului, ani;t timpul scurs de la deschiderea depozitului, ani;

Valoarea k 0.09 - 0.32 an -1 , valoarea L o a fost 110 m3 /tona de deeuri

k = 0,003 0,21 ani -1 (dupa Komsilp Wang-Yao)

jit k

n

i j

ioCH e

M Lk Q ,

41

1

1.0 10

QCH4 volumul de gaz metan generat n anul de calcul, m3

/an;n diferena dintre anul de calcul i anul de deschidere a depozitului, ani; Lo potenialul de generar e a metanului, m3/tona de deeuri (Lo 170 m3/ton); Mi masa deeurilor umede, depozitat n anul i, tone; ti,j vrsta n seciunea j, a masei de deeuri Mi, acceptat n anul i, n zecimi de ani.

2.5.4. Calculul cantitilor de gaze degajate (produs e) n interiorul depozitului

a. Dac rata de depozitare a deeurilor este necunoscut de la an la an:

ni

nemoct k

ionemoc C e M Lk M i

1

9.... 106,32

unde: Mc.o.nem masa de compui organici nemetanici, tone/an; k constanta de emisie a gazului de depozit, an-1 (k 0,05 ani-1);


14/19


49

ti anul de exploatare a celulei i de deeuri, ani; n perioada total de exploatare estimat, n ani. Cc.o.nem concentraia compusului organic nemetanic, pri pe milion n volume ca n-hexan;3,610-9 factor de conversie.

b. Dac rata de depozitare a deeurilor de la an la an este cunoscut:

9.... 106,32 nemoct k ck onemoc C ee R L M unde: t anul de exploatare a depozitului de deeuri, ani; R media anual a vitezei acceptate de depunere a deeurilor, tone/an; c timpul de la nchidere, ani; pentru depozite active c= 0 i e-k.c = 1.

n cazul n care un deeu conine carbon, hidrogen, oxigen, azot i sulf (reprezentat prinCaH bOc NdSe), descompunerea sa n gaze este prezentat ca:

CaH bOc NdSe ---> vCH4 + wCO2 + xN2 + yNH3 + zH2S + humus

Convertirea deeului n metan recuperat poate fi reprezentat de relaia:

deseuCH M Q 52.44 (m3/min)

unde: QCH4 este debitul de metan produs; Mdeseu masa deeurilor, tone. De obicei, rata de generare este de aproximativ 0,08 m3 de gaz metan pe un kilogram de

deeuri pe an. Pent ru prognoze se recomand s se calculeze volumul de gaze care se produce pe o

perioad de 20 ani cu o valoare medie de 120 m3 N/t deeuri sau folosind relaia: t

t eG 07,01157 (m3 N/t deeuri)

Gt - cantitatea specific de gaz ce se dezvolt n timpul t, (m3/t deeu); t - timpul, (ani).

Sistem de colectare a gazului la depozitele de deeuri


15/19


50

Construcia puului de colectare a gazului


16/19


51

2.6. Acoperirea final a depozitelor ecologice de deeuri 2.6.1. Sistemul exterior de colectare a apelor pluviale

Apa din precipitaii care ajunge n contact direct cu deeul poate fi contaminat de acesta.Precipitaiile cad fie direct asupra depozitului fie se scurg din zonele nvecinate. Din sectoarele dedepozitacoperite definitiv, apa de suprafa poate fi captat fr a avea contact cu deeul.

Pentru aceasta, depozitultrebuie nconjurat cu un sistem de anuri, care s capteze numaiapa de suprafa nepoluat scurs de la depozit. Aceasta apa trebuieanalizat pentru a depistasubstanele toxice, nainte de a fi condus ntr -un rezervor i s fie acumulat ntr -un bazin deretenie. In caz de nevoie, apa de suprafa poluat trebuie transportat n vederea tratrii la staiacomunal de epurare a apelor reziduale. Avnd n vedere procedeele utilizate uzual, in aceasta staienu este posibilns o epurare complet.

Prin realizarea unei izolri de suprafa, peste corpul deeurilor, dup terminarea funcionrii depozitului poate fi evitat continuarea transportului de substane duntoare.

Printr-o izolare de suprafa dup ncetarea funcionrii se ajunge la o diminuare puternic aapelor de infiltraii de la depozit. n izolarea de suprafa poate fi integrat i un sistem de colectare agazului de la depozit.

Pentru izolarea de suprafa este necesar un stratde drenaj pentru apa de suprafacu ogrosime de 25 cm prin utilizarea de pietri cu o granulaie de 16-32 mm. Drenajul trebuie acoperitcu un strat devegetaie, gros de cca. 80 cm. Pentru izolareatehnic primar a acoperirii finale adepozitului, se utilizeaz un strat izolant mineral (argil)cu grosimea D > 2 x 25 = 50 cmi benziizolante din material plastic (structurate pe suprafaa de la baza depozitului) cu D > 1,5 mm.

Pentru drenarea gazului de depozit se prevede un strat de drenaj cu o grosime de 35 cm.Conform SR, trebuieutilizat pietri (sau piatr spart) cu granulaia de 16-32 mm. Drenajul trebuiefixat deun geotextil, ca strat despritor (izolant) de corpul de deeu.

Alegerea sistemului de impermeabilizare se face innd seama de natura deeurilor ceurmeaz a fi depozitate, condiiile hidrogeologice i natura suprafeei amplasamentului, solicitrilece pot aprea n timpul exploatrii natura i caracteristicile materialului utilizat.

Sistemul de impermeabilizare trebuie s asigure etaneitatea ntregului depozit i s ofere:stabilitate chimic i termic fa de deeurile depozitate i n raport cu solul de dedesubt, rezistenmecanic la eforturile care apar n timpul construciei i exploatrii; rezisten la fenomenelemeteorologice;stabilitate dimensional la variaiile de temperatur; rezistent la mbtrnire,elasticitate i rezisten la rupere.

Pentru ndeplinirea acestor cerine, stratul natural de impermeabilizare al sistemului unuidepozit ecologic se completeaz cu un str at de polimeri realizat cu materiale geosintetice.

nchiderea unui depozit ecologic pentru deeuri periculoase (clasa C) este diferit fa de ceaa unui depozit din clasa A sau B. Astfel, n figura de mai jos se pot observaurmtoarele diferene lastraturile de acoperire:


17/19


52

Acoperirea finala a unui depozit ecologic de deeuri a. pentru depozit ecologic normal (clasele A,B); b. pentru depozit ecologic de deeuri

periculoase (clasa C),conform Directivei 1993/31/CE

n cazul impermeabilizrii artificiale a depozitelorcontrolate pentru deeuri periculoase, pesuprafaa nivelat a corpului de deeuri se aplic un strat de susinere cu o grosime minim de 50cm. Stratul de susinere preia sarcinile statice i dinamice care apar n timpul i dup aplicareastraturilor de nchidere. Drept material pentru stratul de susinere se poate utiliza molozul,excavrile de pmnt, cenu rezidual, deeurile minerale adecvate sau materialele naturale.Deeurile minerale nu trebuie s conin componente de lemn, plastic, hrtie, materie organic,sticl i fier. Mrimea maxim a granulelor materialului nu trebuie s depeasc 0,10 m. Nu se poate utiliza nmol, nisip i materiale coezive. Stratul de susinere trebuie s fie omogen i cucapacitate por tant constant; suprafaa rezultat trebuie s fie neted i nivelat. Coninutul dedeeuri periculoase din deeurile utilizate pentru realizarea stratului de susinere nu poate fi maimare dect cel din deeurile admise la depozitare.

Se poate renuna la stratul de susinere, dac stratul de deeuri nivelat respect cerineleminime.

Stratul de impermeabilizare mineral a suprafeei trebuie s aib o grosime minim de 0,50m i un coeficient de permeabilitate < 510-9 m/s. Coninutul de carbonat de calciu trebuie s fie maimic de 10% (mas), coninutul de argil cu diametrul granulelor < 0,005 mm trebuie s fie deminim 20% (mas). Mrimea maxim a granulelor din materialul de impermeabilizare mineral estelimitat la 63 mm. Cota de componente organice din materialul argilos este limitat la maxim 5%(mas), iar componentele lemnoase (rdcini, crengi etc.) nu sunt permise.

Impermeabilizarea cu material argilos se aplic n dou straturi i se compacteaz cucompactor cu role. Stratul de etanare mineral trebuie s aib tolerana la planeitate de maximum 2cm/4,0 m. Densitatea Proctor trebuie s fie 92%.

Deasupra stratului de impermeabilizare mineral se aplic o impermeabilizare artificial,constnd dintr-o folie PEHD de 2,0 mm.Stratul de drenaj serealizeaz cu o grosime minim de 0,30 m. Valoarea permeabilitii

trebuie s fie > 110-3 m/s. Coninutul de carbonat de calciu nu trebuie s depeasc 10% (mas).Mrimea granulelor trebuie s fie cuprins ntre 4 mm i 32 mm. Procentul de granule superioare iinferioare nu poate depi 3% (mas). Lemnele, metalele, materialele plastice sau alte componentestrine nu trebuie s fie coninute n materialul de drenare. Stratul de drenare trebuie s aibtolerana la planeitate de maximum 2 cm/4,0 m. Pentru taluzuri trebuie efectuat un calcul desiguran a stabilitii. Pentru taluzurile abrupte (1:3) se utilizeaz agregate concasate.

La utilizarea straturilor artificiale de drenaj trebuie s se dovedeasc funcionalitateahidraulic i rezistena pe termen lung a materialului.

Stratul de recultivare se realizeaz peste stratul de drenaj i trebuie s aib o grosime(nlime total) de minim >= 1,00 m.


18/19


19/19


54

s R Ank

Q 667,0 (3)

Ecuatia tensiunii de forfecare a solului la curgerea apei pe pant: sd (4)

unde: este tensiunea de forfecare; - greutatea specifica a apei; d - adancimea ipotetica (admisa) ascurgerii; s panta medie a stratului sau panta deenergie (for)

Cerina pentrugeoreeaua (stratul) pentru controlul eroziuniieste dat de relai:

proiectareviteza s v

v F max. (5)

Factorul de siguranta pentru rezistenta la tensiunea de forfecare

proiectare forfecare s F

max. (6) , unde

unde: vmax viteza maxim admis stabilit din canalul de testare; v proiectare viteza din proiectarecalculata din ecuatiile 1 si 2;max tensiunea de forfecare maxim admisibila determinata din canalulde testare; proiectare tensiunea de forfecare din proiectare calculata dinecuaia (4).

Documents

Curs IDEDS - Partea 2