Curs

Depozite ecologice de deşeuri. Note de curs Ernest OLINIC

3

Cuprins

Cuprins ..............................................................................................................................................3

Capitolul 1. Depozitele ecologice de deşeuri: aspecte generale, alcătuire, legislaţie .5

1.1. Introducere. Aspecte generale ..................................................................................................... 5

1.2. Legislația în domeniul gestionării deşeurilor ........................................................................... 7

Capitolul 2. Probleme geotehnice la proiectarea şi execuţia depozitelor ecologice de deşeuri .............................................................................................................................................11

2.1. Calculul terenului de fundare la starea limită de exploatare normală ............................. 12

2.2. Calculul terenului de fundare la starea limită ultimă ............................................................ 13

2.3. Stabilitatea depozitelor ecologice de deşeuri ........................................................................ 13 2.3.1. Stabilitatea generală a amplasamentului .............................................................................................. 13 2.3.2. Stabilitatea internă a depozitului ............................................................................................................ 13

2.4. Cerinţe pentru instalaţiile din dotare ........................................................................................ 14

2.5. Acceptarea şi depunerea deşeurilor ......................................................................................... 19

Capitolul 3. Sistemul de etanşare de bază .............................................................................22

3.1. Introducere....................................................................................................................................... 22

3.2. Sisteme de etanşare de bază recomandate ............................................................................ 23

3.3. Materialele argiloase ..................................................................................................................... 27 3.3.1. Materiale argiloase naturale.................................................................................................................... 27 3.3.2. Argila compactată ..................................................................................................................................... 30 3.3.3. Amestecuri de pământ (mixturi).............................................................................................................. 37

3.4. Materiale geosintetice cu rol de etanşare................................................................................ 40 3.4.1. Geocompozitele bentonitice.................................................................................................................... 41 3.4.2. Geomembranele ....................................................................................................................................... 54

3.5. Sisteme de etanşare din asfalt ................................................................................................... 67 3.5.1. Asfaltul – barieră hidraulică..................................................................................................................... 67 3.5.2. Geotextile impregnate în asfalt ............................................................................................................... 68

Capitolul 4. Sistemul de drenare şi colectare a levigatului ...............................................70

4.1. Introducere. Necesitatea drenării, colectării şi epurării levigatului din depozitele de deşeuri ...................................................................................................................................................... 70

4.2. Soluţii tehnice de realizare a sistemului de drenare şi colectare a levigatului ............. 71

Ernest OLINIC Depozite ecologice de deşeuri. Note de curs

4

4.2.1. Geocompozitele de drenaj ...................................................................................................................... 74 4.2.2. Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului .............................................................. 76

4.3. Compoziţia chimică a levigatului ............................................................................................... 83

4.4. Cerinţe constructive pentru barieră, impermeabilizare şi sistemul de drenaj pentru levigat........................................................................................................................................................ 84

Capitolul 5. Sistemul de colectare a gazului..........................................................................90

5.1. Cerinţe legislative privind sistemul de colectare a gazului ................................................ 92

Capitolul 6. Ȋnchiderea depozitelor ecologice de deşeuri ..................................................99

6.1. Cerinţe impuse privind sistemul de impermeabilizare a suprafeţei ............................... 100

6.2. Colectarea apelor de pe suprafeţele acoperite .................................................................... 108

Capitolul 7. Stabilitatea pe pantă a materialelor componente ale depozitelor ecologice de deşeuri ..................................................................................................................110

7.1. Stabilitatea pe pantă materialelor minerale dispuse peste materiale geosintetice .... 110 7.1.1. Metoda pantei infinite ............................................................................................................................. 110 7.1.2. Metoda penei........................................................................................................................................... 111 7.1.3. Luarea în considerare a acţiunii seismice........................................................................................... 112

7.2. Stabilitatea pe pantă a sistemelor de etanşare – drenaj multistrat ................................ 117

7.3. Ancorarea materialelor geosintetice....................................................................................... 119

Capitolul 8. Tehnologii şi materiale utilizate la remedierea depozitelor necontrolate..........................................................................................................................................................121

8.1. Drenarea şi colectarea levigatului din depozitele necontrolate de deşeuri ................. 124

8.2. Cerinţe specifice pentru depozitele de deşeuri municipale care sistează activitatea124

Capitolul 9. Monitorizarea depozitelor de deşeuri .............................................................132

9.1. Cerinţe legislative privind monitorizarea depozitelor de deşeuri ................................... 132

Bibliografie....................................................................................................................................134


5

Capitolul 1. Depozitele ecologice de deşeuri: aspecte generale, alcătuire, legislaţie

1.1. Introducere. Aspecte generale

Depozitele ecologice de deşeuri reprezintă la ora actuală singura modalitate de eliminare a deşeurilor, indiferent de forma de (pre)tratare a acestora. În scopul limitării efectelor nocive asupra mediului înconjurător, depozitele ecologice de deşeuri trebuie proiectate şi executate astfel încât să răspundă unor cerinţe care au ca obiectiv principal limitarea poluării aerului, pământului (solului) şi apei subterane.

Deşeurile sunt resturi din materiale (substanţe, materiale, produse, obiecte) rezultate ȋn urma unui proces tehnologic sau casnic de realizare a unui anumit produs, care nu mai pot fi valorificate direct în realizarea produsului respectiv.

După sursa de provenienţă deşeurile pot fi ȋmpărţite ȋn următoarele categorii:

- deşeuri menajere - provenite din activitatea umană;

- deşeuri animaliere - provenite ȋn urma creşterii animalelor;

- deşeuri industriale

o din industria producătoare – rezultate ȋn urma proceselor tehnologice de producţie;

o din industria extractivă – rezultate ȋn urma activităţii de minerit;

- deşeuri medicale – deşeuri spitaliceşti;

- deşeuri radioactive (nu fac obiectul prezentului curs).

Ȋn funcţie de impactul avut asupra mediului ȋnconjurător, deşeurile se clasifică ȋn:

- deşeuri inerte;

- deşeuri nepericuloase;

- deşeuri periculoase.

Depozitele ecologice de deşeuri au în alcătuirea lor următoarele elemente componente principale (Figura 1):

- sistemul de etanşare-drenaj de bază:


6

o sistemul de etanşare de bază;

o sistemul de drenare şi colectare a levigatului;

- sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă:

o sistemul de drenare a gazelor (dacă e cazul);

o sistemul de etanşare de suprafaţă;

o sistemul de drenare a apelor din precipitaţii;

o stratul de acoperire / de redare a amplasamentului către terenul înconjurător.

Figura 1. Elemente componente principale ale unui depozit ecologic de deşeuri

Din punct de vedere al soluţiilor constructive depozitele de deşeuri se pot clasifica în: supraterane (Figura 2.a), subterane (Figura 2.b), mixte (Figura 2.c) şi ca umplutură (ȋn taluz existent) (Figura 2.d):

Figura 2. Soluţii constructive pentru depozitele de deşeuri


7

1.2. Legislația în domeniul gestionării deşeurilor

(www.mmediu.ro, 2014)

Politica naţională în domeniul gestionării deşeurilor trebuie să se subscrie obiectivelor politicii europene în materie de prevenire a generării deşeurilor şi să urmărească reducerea consumului de resurse şi aplicarea practică a ierarhiei deşeurilor. Principiul acţiunii preventive este unul din principiile care stau la baza Ordonanţei de urgenţă a Guvernului nr.195/2005 privind protecţia mediului, cu modificările şi completările ulterioare, iar Directiva 2008/98/CE privind deşeurile, transpusă în legislaţia naţională prin Legea nr.211/2011 privind regimul deşeurilor, prezintă ierarhia deşeurilor care “se aplică în calitate de ordine a priorităţilor în cadrul legislaţiei şi al politicii în materie de prevenire a generării şi de gestionare a deşeurilor, astfel: prevenirea, pregătirea pentru reutilizare, reciclarea, alte operaţiuni de valorificare, de exemplu valorificarea energetică şi eliminarea”.

Figura 3. Ierarhia deşeurilor (HG 870/2013)

Abordarea UE în domeniul gestionării deşeurilor se bazează pe trei principii majore:

Prevenirea generării deşeurilor – factor considerat a fi extrem de important în cadrul oricărei strategii de gestionare a deşeurilor, direct legat atât de îmbunătăţirea metodelor de producţie cât şi de determinarea consumatorilor să îşi modifice cererea privind produsele (orientarea către produse verzi) şi să abordeze un stil de viaţă care să genereze cantităţi reduse de deşeuri;

Reciclare şi reutilizare – în cazul în care sunt generate deşeuri, încurajarea


8

unui nivel ridicat de recuperare a materialelor componente, preferabil prin reciclare materială. În acest sens sunt identificate câteva fluxuri de deşeuri pentru care reciclarea materială este prioritară: deşeurile de ambalaje, vehicule scoase din uz, deșeuri de baterii, deşeuri din echipamente electrice şi electronice;

Îmbunătăţirea eliminării finale a deşeurilor şi a monitorizării – în cazul în care deşeurile nu pot fi recuperate, acestea trebuie eliminate în condiţii sigure pentru mediu şi sănătatea umană, cu un program strict de monitorizare.

Legislaţia europeană ȋn domeniul gestionării deşeurilor a fost transpusă ȋn legislaţia românească prin mai multe acte normative, după cum urmează (extras):

Legislație europeană Transpunerea în legislația românească

LEGISLAȚIE CADRU

Directiva 2008/98/EC privind deşeurile şi de abrogare a anumitor directive

LEGE nr. 211 din 15 noiembrie 2011 privind regimul deşeurilor

HOTĂRÂRE nr. 1470 din 9 septembrie 2004 privind aprobarea Strategiei naţionale de gestionare a deşeurilor şi a Planului naţional de gestionare a deşeurilor

HG 856/2002 privind evidenţa gestiunii deşeurilor şi pentru aprobarea listei cuprinzând deşeurile, inclusiv deşeurile periculoase (modificată şi completată de HG 210/2007)

ORDIN nr. 1364/1499 din 14 decembrie 2006 de aprobare a planurilor regionale de gestionare a deşeurilor

ORDIN nr. 1385 din 29 decembrie 2006 privind aprobarea Procedurii de participare a publicului la elaborarea, modificarea sau revizuirea planurilor de gestionare a deşeurilor, adoptate sau aprobate la nivel naţional, regional şi judeţean

ORDIN nr. 951 din 6 iunie 2007 privind aprobarea Metodologiei de elaborare a planurilor regionale şi judeţene de gestionare a deşeurilor

TRANSPORT DEȘEURI

Regulamentul (CE) nr. 1013/2006 al Parlamentului European şi al Consiliului din 14 iunie 2006 privind transferurile de deşeuri

HOTĂRÂRE nr. 788 din 17 iulie 2007privind stabilirea unor măsuri pentru aplicarea Regulamentului Parlamentului European şi al Consiliului (CE) nr. 1.013/2006 privind transferul de deşeuri

HOTĂRÂRE nr. 1453 din 12 noiembrie 2008 pentru modificarea şi completarea Hotărârii Guvernului nr. 788/2007 privind stabilirea unor măsuri pentru aplicarea Regulamentului


9

Parlamentului European şi al Consiliului (CE) nr. 1.013/2006 privind transferul de deşeuri

HOTĂRÂRE nr. 1061 din 10 septembrie 2008 privind transportul deşeurilor periculoase şi nepericuloase pe teritoriul României

ORDIN nr. 1119 din 8 noiembrie 2005 privind delegarea către Agenţia Naţională pentru Protecţia Mediului a atribuţiilor ce revin Ministerului Mediului şi Gospodăririi Apelor în domeniul exportului deşeurilor periculoase şi al transportului deşeurilor nepericuloase în vederea importului, perfecţionării active şi a tranzitului

DEPOZITAREA DEȘEURILOR

Directiva 1999/31/CE privind depozitarea deşeurilor, cu modificările şi completările ulterioare

HOTĂRÂRE nr. 349 din 21 aprilie 2005 privind depozitarea deşeurilor

HOTĂRÂRE nr. 210 din 28 februarie 2007 pentru modificarea şi completarea unor acte normative care transpun aquis-ul comunitar în domeniul protecţiei mediului

HOTĂRÂRE nr. 1292 din 15 decembrie 2010 pentru modificarea şi completarea Hotărârii Guvernului nr. 349/2005 privind depozitarea deşeurilor

ORDIN nr. 757 din 26 noiembrie 2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deşeurilor

ORDIN nr. 1230 din 30 noiembrie 2005 privind modificarea anexei la Ordinul ministrului mediului şi gospodăririi apelor nr. 757/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deşeurilor

ORDIN nr. 95 din 12 februarie 2005 privind stabilirea criteriilor de acceptare şi procedurilor preliminare de acceptare a deşeurilor la depozitare şi lista naţională de deşeuri acceptate în fiecare clasă de depozit de deşeuri

ORDIN nr. 775 din 28 iulie 2006 pentru aprobarea Listei localităţilor izolate care pot depozita deşeurile municipale în depozitele existente ce sunt exceptate de la respectarea unor prevederi ale Hotărârii Guvernului nr. 349/2005 privind depozitarea deşeurilor

INCINEREAREA DEȘEURILOR

Directiva 2000/76/CE privind incinerarea deşeurilor cu modificările şi completările ulterioare

HOTĂRÂRE nr. 128 din 14 februarie 2002 privind incinerarea deşeurilor

HOTĂRÂRE nr. 268 din 31 martie 2005 pentru modificarea şi completarea Hotărârii Guvernului nr. 128/2002 privind


10

incinerarea deşeurilor

HOTĂRÂRE nr. 427 din 28 aprilie 2010 pentru modificarea şi completarea Hotărârii Guvernului nr. 128/2002 privind incinerarea deşeurilor

ORDIN nr. 756 din 26 noiembrie 2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind incinerarea deşeurilor

ORDIN nr. 1274 din 14 decembrie 2005 privind emiterea avizului de mediu la încetarea activităţilor de eliminare a deşeurilor, respectiv depozitare şi incinerare

ORDIN nr. 636 din 28 mai 2008 pentru completarea Ordinului ministrului mediului şi gospodăririi apelor nr. 1.274/2005 privind emiterea avizului de mediu la încetarea activităţilor de eliminare a deşeurilor, respectiv depozitare şi incinerare

NĂMOLURI LA STAȚIILE DE EPURARE

Directiva Consiliului nr. 86/278/CEE privind protecţia mediului şi în special a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură, cu modificările şi completările ulterioare

ORDIN nr. 344/708 din 16 august 2004 pentru aprobarea Normelor tehnice privind protecţia mediului şi în special a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură

ORDIN nr. 27 din 10 ianuarie 2007 pentru modificarea şi completarea unor ordine care transpun acquis-ul comunitar de mediu


11

Capitolul 2. Probleme geotehnice la proiectarea şi execuţia depozitelor ecologice de deşeuri

Depozitul ecologic de deşeuri este o structură geotehnică a cărui proiectare trebuie să asigure izolarea depozitului faţă de mediul înconjurător dar şi stabilitatea structurală a acestuia. În Figura 4 sunt prezentate schematic etapele proiectării unui depozit ecologic de deşeuri, în care cerinţele privind etanşarea depozitului reprezintă problema esenţială.

Figura 4. Etapele realizării unui depozit ecologic de deşeuri


12

Datorită rolului său, depozitul de deşeuri este privit ca o structură pentru care principalul aspect de proiectare îl constituie limitarea/eliminarea poluării mediului înconjurător. Pentru funcţionalitatea corectă şi eficientă a sistemelor de etanşare-drenaj de bază şi de suprafaţă, elemente care rezolvă acest aspect, dar şi pentru asigurarea integrităţii depozitului, acesta trebuie tratat ca orice altă structură geotehnică.

Proiectarea depozitelor ecologice de deşeuri implică următoarele aspecte:

- transportul poluanţilor

- stabilitatea generală şi locală a amplasamentului

- re-utilizarea amplasamentului şi monitorizarea depozitului

Figura 5. Principalele aspecte legate de proiectarea unui depozit ecologic de deşeuri

2.1. Calculul terenului de fundare la starea limită de exploatare normală

Calculul tasării terenului de fundare este unul din primele aspecte care trebuiesc analizate în etapa de proiectare a depozitului. Datorită dimensiunilor mari ale amprizei depozitului, pentru condiţii identice de fundare, întotdeauna se vor înregistra tasări mari în centrul amprizei si reduse pe contur. Aceste tasări diferenţiate trebuie preluate în condiţii de siguranţă de materialele geosintetice din baza depozitului (care pot ajunge să fie supuse la eforturi de întindere mai mari decât rezistenţa lor la rupere), dar şi de drenurile pentru levigat (pentru care, tasări semnificative în centrul depozitului pot conduce la contrapantă în lungul drenului şi implicit o proastă funcţionalitate a acestuia).


13

Calculul tasării terenului de fundare trebuie să urmărească etapele de umplere ale celulelor depozitului, acest aspect reprezentând un alt factor generator de tasări diferenţiate.

În funcţie de condiţiile de fundare ale amplasamentului, calculul de tasare se extinde de la calculul clasic de tasare iniţială, la detalierea în timp a acestuia pe perioada de consolidare primară, la calculul tasării din consolidare secundară sau calculul pământurilor sub/supra-consolidate.

În afară de calculul tasării terenului de fundare, trebuie emisă o prognoză privind tasarea deşeurilor din corpul depozitului astfel încât să fie asigurată funcţionalitatea pe termen lung a sistemului de etanşare-drenaj de suprafaţă

2.2. Calculul terenului de fundare la starea limită ultimă

Starea limită de capacitate portantă în general nu poate reprezenta decât o problemă locală în cazul unui depozit ecologic de deşeuri. Încărcările transmise de un depozit la terenul de fundare sunt departe de a atinge capacitatea portantă a terenului tocmai datorită amprizei mari a acestuia.

2.3. Stabilitatea depozitelor ecologice de deşeuri

2.3.1. Stabilitatea generală a amplasamentului

Atunci când amplasamentul depozitului este unul în pantă este obligatoriu să se evalueze stabilitatea generală a amplasamentului. Aceasta trebuie analizată atât în condiţiile iniţiale cât şi urmărind fiecare etapă de dezvoltare a depozitului.

În configuraţia sa finală un depozit de deşeuri poate asigura stabilizarea unei pante dar, pe perioada de exploatare a acestuia pot apărea situaţii în care să nu mai fie asigurată stabilitatea (ex: umplerea depozitului din amonte în aval).

Analizele de stabilitate trebuie efectuate atât în gruparea fundamentală de acţiuni, cât şi în gruparea specială (cu luarea în considerarea a acţiunii seismice). Un alt factor deloc de neglijat în analiza de stabilitate îl constituie prezenţa apei subterane şi influenţa construcţiei depozitului asupra regimului de curgere al apelor subterane.

2.3.2. Stabilitatea internă a depozitului

În afară de stabilitatea generală cu considerarea unor suprafeţe de cedare prin terenul de fundare, este obligatorie verificarea stabilităţii considerând următoarele suprafeţe potenţiale de cedare:


14

- la interfaţa teren de fundare – sistem de etanşare de bază;

- la interfaţa dintre toate materialele geosintetice utilizate;

- la interfaţa strat drenant – deşeu;

- în corpul depozitului

- la interfaţa materiale geosintetice – strat de acoperire.

2.4. Cerinţe pentru instalaţiile din dotare

(OM 757/2004)

În vederea unei funcţionari corespunzătoare a unui depozit, sunt necesare următoarele instalaţii şi echipamente principale:

- zonă de acces, zonă de staţionare, gard;

- cântar şi echipament de înregistrare a cantităţii de deşeuri, birou de intrare, zonă de livrare a cantităţilor mici de deşeuri;

- echipamente de verificare şi prelevare a probelor de deşeuri, laborator;

- drumuri ale depozitului;

- garaje, ateliere şi locuri de parcare pentru utilaje;

- echipament de curăţare a roţilor utilajelor de transport;

- birouri administrative, vestiare şi grupuri sanitare.

Toate echipamentele şi facilităţile trebuie să fie calculate şi amenajate în funcţie de clasa de depozit, mărimea, durata de funcţionare stabilită, cantitatea de deşeuri/zi, frecvenţa de transport şi de alte cerinţe legale, astfel încât să asigure o funcţionare corespunzătoare.

Zona de acces, zona de staţionare, gardul

Proiectarea şi construirea căii principale de acces către depozit dinspre drumul public, precum şi a întregii zone de acces, se realizează în funcţie de:

- numărul de utilaje care transportă deşeuri;

- frecvenţa cu care acestea intră în depozit;

- mărimea şi tipul utilajelor.

Trebuie să fie respectate cerinţele şi normele specifice pentru proiectarea şi construirea drumurilor.

Accesul pe depozit se marchează printr-un panou amplasat la intrarea dinspre


15

drumul public. Dacă intrarea pe depozit este în imediata vecinătate a unui drum public, atunci pe terenul depozitului se amenajează o zonă de staţionare pentru utilaje, pentru a preveni blocarea circulaţiei pe drumul public.

Pentru a corela estetic impresia completă a unui depozit cu peisajul, pe toate suprafeţele din interiorul amplasamentului depozitului, acolo unde nu există instalaţii de funcţionare, se recomandă plantarea spaţiilor verzi (gazon sau arbuşti şi arbori), precum şi a arborilor de-o parte şi de alta a căii principale de acces către depozit.

Sistemul de supraveghere trebuie să fie compus din următoarele componente:

- îngrădirea completă a amplasamentului depozitului, îngrădirea trebuie să se realizeze din: gard din plasă de oţel (mărimea ochiurilor plasei < 40 x 40 mm) sau o execuţie similară, înălţimea gardului trebuie să fie de cel puţin 2 m. Atât timp cât condiţiile terenului permit, gardurile se înfig 20 cm în pământ, pentru ca animalele sălbatice să nu poată trece pe sub gard;

- porţi de aceeaşi înălţime cu gardul, prevăzute cu sisteme de închidere şi asigurare;

- instalaţii de alarmă în caz de acces neautorizat (numai pentru depozitele pentru deşeuri periculoase - clasa a).

Cântarul şi echipamentul de înregistrare a cantităţii de deşeuri, biroul de intrare

Depozitul trebuie dotat cu un echipament de cântărire atât pentru utilajele încărcate, care intră pe depozit, cât şi pentru cele descărcate, care părăsesc depozitul.

Toate utilajele care transportă deşeuri trebuie să poată fi cântărite în totalitate (să aibă destul loc pe cântarul de intrare şi ieşire). Cântarul trebuie să fie accesibil, în siguranţă, indiferent de condiţiile meteorologice. Cântarele trebuie să dispună de destulă rezistenţă şi capacitate de cântărire. Utilajele trebuie să fie dirijate obligatoriu către cântare (prin marcarea traseului, garduri, panouri, bariere). Cântarele trebuie conectate la un sistem de înregistrare a cantităţii de deşeuri care intră în depozit.

Calibrarea cântarului trebuie realizată în conformitate cu normele metrologice în vigoare.

Imediat lângă cântar se amenajează cabina operatorului responsabil cu preluarea deşeurilor.

Acesta trebuie să îndeplinească următoarele sarcini:


16

- direcţionarea utilajelor către cântarul de intrare şi ieşire (acţionarea barierelor sau a semaforului),

- controlul cântăririi complete a utilajelor (cu ajutorul unei camere video sau al unei oglinzi),

- primirea documentelor de însoţire a transportului şi verificarea acestora,

- verificarea organoleptică a deşeurilor (control vizual şi al mirosului),

- dirijarea transportului de deşeuri către zona de descărcare (zona de livrare a cantităţilor mici sau zona de depozitare),

- controlul utilajelor care părăsesc depozitul (descărcare completă; aprobarea de la locul de descărcare în vederea părăsirii depozitului),

- contactul prin staţie de emisie-recepţie cu operatorul din zona de depozitare a deşeurilor.

Drumurile în incinta depozitului/Drumurile pentru funcţionare

Drumurile din incinta depozitului se realizează conform cerinţelor specifice şi trebuie menţinute permanent în stare de funcţionare.

La o distanţă suficientă de limita zonei de depozitare se amenajează un drum perimetral. Distanţa necesară se stabileşte în funcţie de panta taluzurilor, lăţimea rigolelor pentru colectarea apei din precipitaţii, situarea staţiilor de colectare a gazului etc.

Drumul perimetral asigură:

- accesul către celulele care se construiesc, pe timpul amenajării depozitului

- accesul pe timpul funcţionarii către celulele de depozitare

- controlul gardului

- controlul şi întreţinerea rigolei perimetrale de colectare a apei din precipitaţii

- controlul taluzului final al depozitului

- controlul şi întreţinerea staţiilor de colectare a gazului

- controlul şi întreţinerea puţurilor pentru gaz de pe taluzurile inferioare

- controlul şi întreţinerea conductelor pentru levigat.

Drumul perimetral poate fi cu sens unic sau cu dublu sens. Lăţimea minimă a drumului este de 3 m pentru funcţionarea cu o bandă şi de 5,75 m pentru dublu sens.


17

Drumul perimetral se realizează conform cu cerinţele specifice pentru construcţia de drumuri, astfel încât să fie rezistent la toate tipurile de eforturi care pot apărea. De asemenea, pe părţile laterale ale drumului perimetral se prevăd rigole pentru colectarea apelor din precipitaţii.

Drumul de acces între poartă şi zona de acces se construieşte cu dublu sens, cu respectarea cerinţelor specifice pentru drumurile cu trafic greu.

Zonele de circulaţie între cântar, zona de control şi zona de livrare a cantităţilor mici de deşeuri se stabilizează cu beton sau bitum.

Apa de precipitaţii colectată de pe suprafaţa drumurilor este gestionată conform cu cerinţele autorizaţiei de gospodărire a apelor emisă de autoritatea competentă.

Accesul către zona de depozitare se realizează prin drumuri cu dublu sens, cu o lăţime minimă de 5,5 m. Se poate utiliza moloz, pietriş sau plăci de beton în vederea stabilizării. La realizarea căilor de acces se pot utiliza numai deşeuri necontaminate din construcţii şi demolări.

Drumul pentru compactor şi alte utilaje cu şenile se realizează separat, din pietriş sau deşeuri necontaminate din construcţii şi demolări. Acest drum trebuie să aibă o lăţime de minimum 5 m, iar stabilitatea sa este controlată cu regularitate.

Zona atelierelor de întreţinere şi reparaţii, depozitul de combustibil, locul de parcare pentru utilaje se amenajează conform cu normele legale în vigoare, ţinând seama de cerinţele specifice determinate de tipul utilajelor care lucrează pe un depozit de deşeuri.

Pentru perioada construirii depozitului se asigură o distanţă minimă de rulare (150 m) pe drumul de acces, în vedere curăţării anvelopelor utilajelor înainte de intrarea pe drumurile publice.

Pe timpul funcţionării depozitului sunt necesare amenajări care să împiedice murdărirea cu deşeuri a spaţiilor din afara zonei de depozitare. Aceasta se poate realiza prin:

- asigurarea unei distanţe de rulare de minimum 150 m realizată din pietriş dur sau deşeuri din construcţii şi demolări, între zona de depozitare şi drumul de ieşire din depozit;

- dotarea cu un echipament pentru spălarea anvelopelor, amplasat între zona de depozitare şi drumul de ieşire din depozit; instalaţia de spălare poate fi fixă sau mobilă.


18

Depozitele pentru deşeuri periculoase (clasa a) trebuie să fie dotate, obligatoriu, cu instalaţii pentru spălarea roţilor utilajelor.

Apele uzate de la instalaţia de spălare se gestionează conform cerinţelor autorizaţiei de gospodărire a apelor.

Pentru funcţionarea corespunzătoare a unui depozit sunt necesare următoarele utilaje pentru tratarea şi depozitarea deşeurilor şi pentru funcţionarea depozitului:

- buldozer: distribuirea deşeurilor, aplicarea straturilor de acoperire, nivelarea suprafeţei depozitului, realizarea drumurilor

- încărcător: distribuirea deşeurilor, preluarea deşeurilor neacceptate, lucrări mici de nivelare, curăţarea drumurilor, realizarea drumurilor

- compactor picior de oaie: compactarea deşeurilor menajere şi a celor voluminoase, mărunţirea deşeurilor

- compactor cu role: compactarea deşeurilor minerale, mărunţirea deşeurilor

- scraper: distribuirea deşeurilor minerale în cantităţi mari, realizarea drumurilor, realizarea straturilor minerale ale sistemelor de impermeabilizare la bază şi la suprafaţă

- excavator hidraulic: realizarea bazei depozitului, realizarea drumurilor şi instalaţiilor de drenaj, realizarea impermeabilizării suprafeţei

- tocător: tocarea deşeurilor voluminoase, cum ar fi lemn şi plastic dur, deşeuri provenite din grădini (ramuri, tufişuri etc.).

Trebuie să se asigure un număr suficient din fiecare tip de utilaj, ţinând cont şi de riscurile de defectare a acestora.

Depozitele de deşeuri trebuie să fie echipate cu birouri administrative şi spaţii sociale, cum ar fi:

- vestiare,

- cabinet de prim ajutor,

- cameră de odihnă,

- grupuri sanitare (inclusiv duşuri).

Spaţiile sociale şi birourile se amenajează şi se întreţin în conformitate cu cerinţele specifice privind protecţia muncii.


19

2.5. Acceptarea şi depunerea deşeurilor

(OM 757/2014)

Procedura de acceptare a deşeurilor la depozitare

Procedura de acceptare a deşeurilor în vederea depozitării constă ȋn mai multe faze.

Deşeurile care pot fi depozitate pe un anumit amplasament trebuie să se regăsească în autorizaţia de mediu a depozitului, în conformitate cu prevederile legale în vigoare

Deşeurile periculoase stabilizate sunt acceptate pe depozitele pentru deşeurile nepericuloase, dacă îndeplinesc criteriil specifice corespunzătoare prevederilor legale şi dacă pot fi depozitate în celule separate faţă de deşeurile biodegradabile

Operatorul depozitului trebuie să asigure toate măsurile necesare pentru ca deşeurile pe care le preia în vederea depozitării să respecte condiţiile prevăzute în autorizaţia de mediu

Deşeurile acceptate la depozitare trebuie să îndeplinească următoarele criterii:

- să se regăsească în lista deşeurilor acceptate pe depozitul respectiv, conform autorizaţiei de mediu,

- să fie livrate numai de transportatori autorizaţi, cu excepţia transportatorilor particulari, care aduc deşeuri în cantităţi mici,

- să fie însoţite de documentele necesare, conform prezentului normativ tehnic şi criteriilor de recepţie prevăzute de operatorul depozitului.

Depunerea deşeurilor

Deşeurile se depun astfel încât pe timpul întregii perioade de funcţionare să aibă numai influenţe reduse asupra omului şi a mediului înconjuător. Modul de depunere depinde de fiecare tip de deşeu în parte (nămol, deşeuri minerale sau biologice, deşeuri voluminoase etc.), precum şi de condiţiile meteorologice şi de forma şi dimensiunile depozitului.

Cerinţe de depozitare/Metode de depozitare

Celulele de depozitare trebuie umplute repede, pentru a se putea aplica impermeabilizarea suprafeţei, evitând astfel formarea levigatului.

Deşeurile se depun şi se distribuie în straturi cât se poate de subţiri: clasa b - max. 1 m, clasa c - max. 50 cm, apoi se compactează. Densitatea de compactare pentru


20

deşeurile menajere trebuie să fie de minim 0,8 tone/m3.

Deşeurile care pot ridica probleme din punct de vedere al stabilităţii se depun în amestec cu deşeuri stabile.

Deşeurile nepericuloase care nu provin din gospodării (nămol, deşeuri prăfoase, deşeuri industriale, deşeuri voluminoase) se depun pe depozitele de clasa b numai amestecate cu deşeuri menajere.

Nămolul se depozitează amestecat cu deşeuri menajere în proporţie de 1:10.

La viteze mai mari ale vântului, când gardurile de protecţie nu sunt suficiente (clasa b), iar deşeurile pot fi împrăştiate, precum şi în cazul deşeurilor prăfoase (clasele a şi c), se construiesc pe marginile zonei de depozitare supraînălţări din pământ cu o înălţime > 2 m peste nivelul deşeurilor, pentru a construi celula de depozitare.

Deşeurile pot fi descărcate numai după indicaţiile operatorului de la locul de descărcare.

Pot fi dirijate către zona de depozitare numai atâtea utilaje care transportă deşeuri, încât acestea să nu reprezinte un pericol pentru personal, iar toate deşeurile descărcate să poată fi distribuite, controlate şi compactate imediat.

În zona de depozitare trebuie să existe suficiente compactoare şi utilaje cu şenilă (clasa b) respectiv încărcătoare sau utilaje cu şenilă care să realizeze compactarea (clasele a şi c).

La descărcarea deşeurilor prăfoase, acestea se umezesc şi se acoperă imediat cu alte deşeuri sau cu materiale minerale (este valabil numai pentru clasele b şi c).

Toate deşeurile se controlează vizual şi la descărcare.

Deşeurile periculoase prăfoase pot fi livrate şi descărcate numai în formă ambalată.

Descărcarea unui transport de deşeuri este supravegheată şi controlată de o persoană instruită în acest scop. Dacă apar dubii în ce priveşte caracteristicile deşeurilor şi acceptarea lor pe depozit, atunci conducerea depozitului trebuie să fie imediat informată asupra acestui fapt, astfel încât ea să poată lua măsurile necesare (reţinere în zona de securitate sau o nouă verificare).

Operatorii din zona de descărcare trebuie să poarte echipament de protecţie colorat, uşor de recunoscut. În zona de descărcare se montează panouri pentru interzicerea fumatului.

Acoperirea deşeurilor/a celulelor de depozitare

Deşeurile descărcate şi compactate pe depozitele de clasă b se acoperă periodic,


21

în funcţie de condiţiile de operare şi de prevederile autorizaţiei de mediu, pentru a evita mirosurile, împrăştierea de vânt a deşeurilor uşoare şi apariţia insectelor şi a păsărilor. Acoperirea are ca scop şi îmbunătăţirea aspectului depozitului. Drept material pentru acoperire se pot utiliza deşeuri solide minerale, cum ar fi pământ, deşeuri din construcţii şi demolări, cenuşă, compost. Deşeurile prăfoase nu pot fi utilizate.

Utilizarea altor tipuri de materiale de acoperire, cum ar fi foliile plastice şi ţesăturile fibroase, trebuie aprobată în fiecare caz de către autoritatea competentă pentru protecţia mediului. Aceste tipuri de acoperiri se îndepărtează înainte de continuarea depozitării, ele putând fi reutilizate.

Autorizaţia de mediu trebuie să conţină date despre tipul şi grosimea stratului de acoperire. Tipul şi grosimea stratului de acoperire se stabilesc în funcţie de:

- criterii referitoare la permeabilitatea pentru gazul de depozit şi apa din precipitaţii,

- criterii referitoare la volumul pe care îl ocupă stratul de acoperire.

O acoperire a deşeurilor menajere nu este necesară, dacă în ziua următoare se continuă depozitarea. Acest lucru este valabil numai pentru acele celule de depozitare care au fost proiectate la dimensiuni cât se poate de mici. Proiectarea dimensiunilor celulei în operare ţine cont de cantităţile de deşeuri livrate zilnic.

După umplerea completă şi nivelarea unei celule de depozit, stratul de impermeabilizare a suprafeţei se aplică imediat. Depozitele de deşeuri menajere sunt prevăzute mai întâi cu o acoperire provizorie, din pământ, în perioada în care au loc cele mai mari tasări (3-5 ani). Stratul de pământ pentru acoperire trebuie să aibă o grosime de 30-50 cm; pe el se plantează gazon.


22

Capitolul 3. Sistemul de etanşare de bază

3.1. Introducere

În categoria materialelor utilizate la etanşarea depozitelor de deşeuri, o poziţie importantă o deţin materialele geosintetice; capitolul de faţă tratează în special aceste materiale şi în mod exclusiv cele utilizate pentru funcţia de etanşare.

Imposibilitatea eliminării totale a transportului de poluanţi din interiorul depozitelor de deşeuri către exteriorul acestora, a condus la dezvoltarea mai multor soluţii tehnice – inginereşti de realizare a sistemelor de etanşare-drenaj de bază şi de suprafaţă, soluţii care au redus pe cât posibil impactul nefavorabil al realizării depozitelor de deşeuri asupra mediului înconjurător.

Sistemul de etanşare de bază are rolul de a reduce transportul de poluanţi din depozit, prin sistemul propriu-zis şi terenul de fundare, către apa subterană. Din punct de vedere al gradului de poluare a apei subterane, sistemul de etanşare de bază trebuie dimensionat astfel încât concentraţia oricărui poluant care ajunge în acvifer să fie mai mică decât o concentraţie maximă admisibilă. Fiind în contact direct cu poluanţii lichizi, materialul din care este alcătuit sistemul de etanşare de bază trebuie să posede foarte bune proprietăţi de durabilitate, în special la degradare chimică, el trebuind să asigure o funcţionare la parametrii pentru care a fost proiectat pentru o perioadă foarte mare de timp (>200 ani).

Pentru a putea îndeplini funcţiile pentru care sunt proiectate, sistemele de etanşare-drenaj de bază şi utilităţile necesare unei funcţionări corecte a depozitului sunt realizate din materiale minerale, amestecuri de materiale minerale, dar şi de materiale geosintetice.

Utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcţii a cunoscut o dezvoltare puternică, în special în domeniul lucrărilor de Geotehnica Mediului Înconjurător, ele fiind practic implementate prin norme şi standarde ca materiale ce trebuie utilizate în mod obligatoriu la etanşarea depozitelor de deşeuri. Principala funcţie pentru care sunt utilizate la astfel de lucrări şi care practic le oferă un avantaj incontestabil în raport cu alte materiale este cea de etanşare, dar acestea sunt utilizate în mod curent în cadrul depozitelor de deşeuri şi pentru alte proprietăţi, asigurând funcţiile de protecţie, separaţie, drenare şi chiar armare.


23

3.2. Sisteme de etanşare de bază recomandate

(OM 757/2004)

CERINŢE CONSTRUCTIVE

Cerinţe impuse terenului de fundare şi impermeabilizării bazei depozitului

Cerinţele impuse terenului de fundare şi impermeabilizării bazei depozitului se pot împărţi în trei categorii:

cerinţe privind proprietăţile fizice,

cerinţe privind proprietăţile chimice,

cerinţe de ordin biologic.

Cerinţe privind proprietăţile fizice

Omogenitatea terenului de fundare

Materialul din care este constituit terenul de fundare trebuie să fie omogen. Terenul de fundare este investigat în prealabil prin studii de teren şi determinări geotehnice de laborator, în conformitate cu reglementările tehnice în vigoare.

Capacitatea portantă şi stabilitatea terenului de fundare

Terenul de fundare trebuie să fie stabil. Calculul terenului de fundare se face ţinând cont de reglementările tehnice în vigoare şi în concordanţă cu:

- STAS 3300/1-85 Principii generale de calcul;

- STAS 3300/2-85 Calculul terenului de fundare în cazul fundării directe.

Stabilitatea terenului de fundare şi a taluzelor se calculează de către proiectanţi luând în considerare încărcările date de grosimea finală a stratului de deşeuri depozitate şi sarcina provenită din acoperirea finală a depozitului.

Poziţia pânzei freatice în amplasamentul depozitului

Distanţa dintre nivelul hidrostatic cel mai ridicat al apei subterane şi cel mai de jos punct al suprafeţei inferioare a stratului de izolare a bazei depozitului, nu trebuie să fie mai mică de 1.00 m.

Tasările rezultate din încărcarea dată de corpul deşeurilor precum şi capilaritatea pământurilor ce constituie terenul de fundare, trebuie să fie luate în considerare.

Cerinţe privind chimismul terenului de fundare

Conţinutul de carbonaţi pentru materialul argilos care constituie barierele geologice, (naturală şi construită), a depozitului trebuie să fie mai mic de 10% (masa).


24

Conţinutul de materii organice pentru materialul argilos care constituie bariera geologică, (naturală şi construită), a depozitului trebuie să fie mai mic de 5% (masa).

Cerinţe de ordin biologic

Este necesar a se lua măsuri de protecţie a barierelor construite, împotriva eventualelor degradări produse de acţiunea rădăcinilor plantelor, animalelor şi a microorganismelor. Protecţia împotriva animalelor rozătoare se face prin acoperirea barierelor cu un strat de pietriş grosier.

Mineralogia terenului de fundare

Bariera naturală geologică, precum şi cea construită prin compactarea în straturi succesive a materialelor, trebuie să fie constituită din pământuri cu conţinut de argilă, după cum urmează:

- bariera naturală: conţinut de minimum 15% (masa) minerale argiloase cu d < 0,002 mm;

- bariera construită: conţinut de minimum 20% (masa) minerale argiloase cu d < 0,002 mm.

Atât bariera naturală, cât şi cea construită, trebuie să aibă un conţinut de maximum 40% (masa) nisip şi pietriş cu diametrul particulelor cuprins între 0,06 şi 63 mm.

Argila trebuie să conţină, în proporţie mai mare de 10%, minerale cu potenţial ridicat de reţinere a particulelor poluante din levigat şi cu capacitate mare de umflare (cum sunt mineralele smectitice - illit, montmorilonit etc.).

Cerinţe privind impermeabilizarea bazei depozitului

Bariera geologică naturală

Bariera geologică naturală trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:

Categoria

Cerinţa

Depozite pentru deşeuri inerte

Depozite pentru deşeuri nepericuloase


Permeabilitatea (m/s) ≤ 10-7 ≤ 10-9 ≤ 10-9

Grosimea (m) ≥ 1.00 ≥ 1.00 ≥ 5.00

Dacă locaţia depozitului de deşeuri nu îndeplineşte aceste cerinţe, se realizează calcule de hidraulică subterană care să stea la baza proiectării soluţiilor alternative;


25

în consecinţă, în amplasament trebuie să se execute o barieră geologică construită.

Bariera construită

Bariera construită trebuie să îndeplinească cel puţin cerinţele de mai jos:

Depozite pentru deşeuri inerte

Depozite pentru deşeuri

nepericuloase

Depozite pentru deşeuri

nepericuloase

Grosime geomembrană PEHD - 2.0 mm 2.5 mm

Permeabilitate strat (m/s) ≤ 10-8 ≤ 10-9 ≤ 10-10

Grosime strat (m) ≥ 0.5 ≥ 0.5 ≥ 1.5

Straturi de etanşare din materiale sintetice şi drenajele aferente

Cerinţe de ordin general

Straturile de etanşare executate din materiale sintetice prefabricate sunt construite în concordanţă cu tabelul următor:

Categoria Depozite pentru deşeuri inerte



Etanşarea sintetică Nu se cere Se cere Se cere

Strat de drenaj Nu se cere Se cere Se cere

Etanşările din materiale sintetice trebuie să fie construite cu geomembrane din polietilenă de înaltă densitate (PEHD), de grosime mai mare sau egală cu 2.5 mm pentru depozitele de clasa a, respectiv 2.0 mm pentru depozitele de clasa b.

Se acceptă soluţii tehnice alternative de etanşare cu ajutorul altor materiale, numai dacă acestea respectă condiţiile necesare privind protecţia subsolului şi apei subterane, în mod echivalent cu etanşările cu geomembrane.

Caracteristicile fizice, mecanice, hidraulice şi de durabilitate a geomembranelor se determină în conformitate cu prevederil "Normativului pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcţii" indicativ, NP 075-02.

Caracteristicile impuse pentru utilizarea geomembranelor la depozitele de deşeuri trebuie să fie în conformitate cu SR EN 13257:2001.


26

Figura 6. Sisteme de etanşare - drenaj de bază pentru depozitele de deşeuri inerte (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)

Figura 7. Sisteme de etanşare - drenaj de bază pentru depozitele de deşeuri nepericuloase (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)

Figura 8. Sisteme de etanşare - drenaj de bază pentru depozitele de deşeuri periculoase (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)


27

3.3. Materialele argiloase

Acest capitol se referă la materialele argiloase care îndeplinesc condiţiile de permeabilitate cerute de normele naţionale şi majoritatea normelor internaţionale pentru terenul de fundare al unui depozit de deşeuri ( smk /10 9 ). În Anexa 2 din

STAS 1913/6-76 sunt prezentate valori orientative ale coeficientului de permeabilitate în funcţie de natura pământului, valori mai mici de 10-9 m/s putând înregistra, în anumite condiţii, argila grasă, argila, argila nisipoasă, argila prăfoasă, praful argilos sau chiar loessul sau praful nisipos.

3.3.1. Materiale argiloase naturale

Mineralele argiloase sunt alcătuite din combinarea a două elemente fundamentale: tetraedri de siliciu şi octaedri de aluminiu, fier sau magneziu asociate în straturi. Astfel, la caolinit fiecare lamelă este alcătuită dintr-un strat de tetraedri şi unul de octaedri, în timp ce la montmorillonit, lamelele sunt de tip sandvici (Andrei, Antonescu, 1980).

Porozitatea şi complexul de adsorbţie al argilelor conferă acestora valori ale coeficientului de permeabilitate foarte reduse, în general, în jurul valorii de 10-8 ÷ 10-11 m/s.

Ca urmare a fenomenelor de alterare, o parte din ionii constituenţi ai reţelei cristaline sunt hidrataţi şi trec în apa din pori, particulele rămânând cu sarcini electrice necompensate. Astfel, particula de argilă are un exces de sarcini negative, cu excepţia capetelor, care au sarcini pozitive. Anumiţi ioni sunt atraşi şi reţinuţi în apropierea imediată a particulei, prin jocul forţelor de atracţie şi respingere alţi ioni hidrataţi fiind menţinuţi la anumite distanţe faţă de particulă, formând complexul de adsorbţie.

Grosimea stratului de apă adsorbită depinde în largă măsură de natura şi sarcinile electrice ale ionilor (sarcini mari implică un număr mic de ioni, deci grosimi reduse ale complexului).

În argile foarte active având porozităţi reduse nu există decât apă reţinută, aşa că migraţia poate începe numai după ce gradientul hidraulic depăşeşte o anumită valoare – gradientul iniţial i0 – suficientă pentru a debloca legăturile de apă adsorbită care obturează porii (Andrei, Antonescu, 1980).

Fiecare pământ are o anumită capacitate de a adsorbi ionii dintr-o soluţie. Această capacitate de schimb se exprimă în miliechivalenţi şi are un caracter reversibil şi colectiv, în sensul că intensitatea adsorbţiei este cu atât mai mare cu cât raza ionului hidratat este mai mică:


28

H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > Li+

Din cele arătate rezultă că există posibilitatea de a modifica complexul de adsorbţie al pământurilor argiloase, posibilitate care trebuie avută în vedere în cazul unui sistem de etanşare, prin care migraţia poluantului poate conduce la un schimb cationic cu implicaţii directe asupra permeabilităţii stratului respectiv.

Argilele sau materialele argiloase reprezintă şi la ora actuală o cerinţă pentru realizarea unui sistem de etanşare, stratul de argilă având un rol foarte important în limitarea şi atenuarea poluării apelor subterane, un avantaj major al prezenţei unui astfel de strat reprezentându-l posibilitatea intervenirii în timp util în cazul unei defecţiuni la sistemul de etanşare. În Figura 9 sunt prezentate modele de curgere a poluanţilor prin diferite tipuri de etanşări. În primul caz (a) are loc o curgere rapidă printr-un defect în geomembrană, în cazul b) curgerea are loc prin tot stratul, în timp ce în cazul unui sistem compozit (c) alcătuit dintr-o geomembrană dispusă pe un suport mineral cu permeabilitate redusă, curgerea are loc printr-un volum restrâns în jurul unui potenţial defect în geosintetic.

Figura 9. Modele de curgere a poluanţilor prin etanşări alcătuite din: a) geomembrană; b) strat mineral; c) sistem compozit (Daniel, 1993a)

În cazul prezenţei unui strat de material argilos în terenul de fundare al unui depozit, principalele caracteristici care trebuie determinate sunt continuitatea şi omogenitatea stratului. Teste de determinare a coeficientului de permeabilitate trebuie efectuate atât în laborator cât şi pe teren. În laborator, permeabilitatea se determină în (edo) permeametrul cu gradient variabil sau cu gradient constant (conform STAS 1913/6-76), în edometru (indirect, în urma încercării de consolidare) sau în permeametru cu pereţi flexibili (aparat triaxial).

Legea lui Darcy, care guvernează curgerea fluidelor prin medii poroase saturate este valabilă în cazul argilelor doar pentru un anumit interval de variaţie a gradientului hidraulic (Figura 10), fiind necesară caracterizarea pe domenii a permeabilităţii acestor pământuri, şi anume (STAS 1913/6-76):


29

- Domeniul impermeabil, în care 0k pentru 0ii ;

- Domeniul intermediar, în care se poate aplica legea lui Darcy modificată: 0iikv în limitele iiii ...0 ;

- Domeniul permeabil, în care se aplică legea lui Darcy ( ikv ) în limitele si iii ... .

Figura 10. Relaţia între viteza aparentă de filtraţie şi gradientul hidraulic pentru pământuri argiloase

Avantajul determinării în laborator constă în principal în acurateţea rezultatelor, dar dezavantajul este că defecte gen crăpături, fisuri este posibil să nu se afle în proba prelevată, rezultatul experimentului conducând la valori ale coeficientului de permeabilitate mai mici decât în teren. Acest dezavantaj poate fi redus prin încercări in situ de pompare din puţuri forate sau prin măsurători efectuate cu infiltrometrul.

Coeficientul de permeabilitate al unui mediu poros este dependent de proprietăţile lichidului. Încercările de determinare a permeabilităţii au ca finalitate determinarea debitului de poluant care străbate terenul de fundare şi a concentraţiei acestuia în acvifer, datorită transportului advectiv, motiv pentru care, în anumite condiţii, este necesar să se determine coeficientul de permeabilitate la diverşi poluanţi nu numai la apă. În plus, trebuie avute în vedere şi alte procese fizice, chimice sau biologice de transport care pot avea un rol semnificativ.


30

3.3.2. Argila compactată

Prin compactare se urmăreşte îmbunătăţirea caracteristicilor mecanice şi hidraulice ale pământului, în cazul depozitelor de deşeuri principala proprietate care se doreşte a fi îmbunătăţită fiind permeabilitatea. În numeroase lucrări de specialitate s-au raportat reduceri ale coeficientului de permeabilitate, cu unul sau chiar două ordine de mărime, obţinându-se valori de ordinul a 10-9÷10-11 m/s.

3.3.2.1. Determinarea caracteristicilor de compactare

Eficienţa compactării este condiţionată de mai multe aspecte dintre care cele mai importante sunt: utilajul de compactare folosit şi caracteristicile fizice ale pământului. Umiditatea la care se realizează compactarea, respectiv diferenţa faţă de umiditatea optimă de compactare, poate conduce la o plajă de valori foarte variată în ceea ce priveşte îmbunătăţirea proprietăţilor pământului.

Umiditatea optimă de compactare se determină în laborator prin încercarea Proctor, (descrisă în STAS 1913/13-83) care constă în compactarea cu acelaşi lucru mecanic specific a unor probe aduse la diferite umidităţi şi stabilirea, pentru fiecare umiditate, a gradului de îndesare obţinut, respectiv a greutăţii specifice în stare uscată. Lucrul mecanic specific are valoarea de 6 dJ/cm3 (la încercarea Proctor normală) şi de 27 dJ/cm3 (la încercarea Proctor modificată). Umiditatea optimă de compactare corespunde gradului de îndesare maxim obţinut în laborator, respectiv a densităţii (sau greutăţii volumice) maxime în stare uscată.

Pentru îmbunătăţirea terenurilor de fundare şi pentru diguri şi baraje de pământ, în STAS 1913/13-83, se recomandă a se efectua încercarea Proctor normală, dar se pot utiliza şi alte valori ale lucrului mecanic specific de compactare, cu acordul factorilor interesaţi. Acelaşi standard prezintă valori orientative pentru umiditatea optimă de compactare (Tabelul 1) şi o relaţie ce poate fi utilizată pentru verificarea valorii obţinute a densităţii maxime în stare uscată:

100

2,01

max

PPs

sd Iw

( 1 )

Importanţa parametrilor de compactare a condus la elaborarea mai multor studii pentru determinarea empirică a acestora pe baza caracteristicilor fizice ale pământurilor. Cele mai multe corelaţii folosesc ca date de intrare limitele de plasticitate ale pământurilor argiloase. În Tabelul 2 se găsesc o serie de astfel de relaţii (Lareal, Didier, Kastner, 1990).


31

Tabelul 1: Valori orientative ale umidităţii optime de compactare

wOC (%) pentru încercarea Proctor

wOC (%) pentru încercarea Proctor Denumirea pământului

normală modificată

Denumirea pământului

normală modificată

Argilă grasă 20 ÷ 25 15 ÷ 20 Praf nisipos

argilos 12 ÷ 16 9 ÷ 12

Argilă 16 ÷ 23 12 ÷ 18 Praf 12 ÷ 16 10 ÷ 12

Argilă prăfoasă 16 ÷ 22 12 ÷ 17 Praf nisipos 11 ÷ 16 8 ÷ 12

Argilă nisipoasă 14 ÷ 20 10 ÷ 16 Nisip argilos 13 ÷ 16 10 ÷ 13

Argilă prăfoasă nisipoasă

16 ÷ 18 12 ÷ 14 Nisip prăfos 11 ÷ 14 8 ÷ 11

Praf argilos 14 ÷ 18 10 ÷ 14

Tabelul 2: Relaţii de determinare empirică a umidităţii optime de compactare (wopt) şi a densităţii

maxime în stare uscată (dmax) (Lareal, Didier, Kastner, 1990)

Aut

orul

Relaţiile propuse Natura

pământurilor Aut

orul

Relaţiile propuse Natura

pământurilor

Kum

basa

r &

Tog

rol

Ld

Popt

Lopt

w

ww

ww

01.013.2

8.0

36.03

max

Pământuri

prăfoase – argiloase

4020

10035

P

L

w

w

Bol

le

Ld

Lopt

Popt

w

ww

ww

0084.012.2

724.0

5.0

max

Prafuri şi argile cu plasticitate redusă din zona barajului Cheffia (Algeria)

2510

5025

P

L

w

w

Woo

ds &

Lite

hise

r

Ld

Popt

Lopt

w

ww

ww

0186.0427.2

18.16.7

51.08.1

max

1367 de pământuri din zona Ohio de

natură neprecizată

2612

5020

P

L

w

w

Sch

on

4.238.0 Lopt ww

Diverse pământuri plastice

8020 Lw

Cru

z

Ld

Popt

Lopt

w

ww

ww

0125.025.2

72.03.0

425.05.1

max

Pământuri din Brazilia

5515

8020

P

L

w

w


32

Transpuse grafic în Figura 11, se observă că cele cinci seturi de corelaţii dau rezultate foarte apropiate, în special cele care folosesc ca date de intrare limita superioară de plasticitate.

Figura 11. Relaţii de determinare empirică a umidităţii optime de compactare (wopt) şi a densităţii

maxime în stare uscată (dmax)

Teste care au pus în evidenţă gradul de compactare obţinut (greutatea specifică în stare uscată) în urma aplicării unui lucru mecanic de compactare la diferite umidităţi, au arătat că se poate defini un domeniu pentru care sunt îndeplinite simultan toate caracteristicile fizice, hidraulice şi mecanice necesare unei perne compactate cu rol de etanşare (Daniel & Benson, 1990; Benson, 2000). Permeabilitatea va înregistra valori minime în urma unui proces de compactare realizat la umidităţi egale sau cu câteva procente mai mari decât umiditatea optimă de compactare.


33

3.3.2.2. Utilaje de compactare

Metodele de compactare folosite pe plan naţional şi internaţional se împart în două categorii: de suprafaţă şi de adâncime. În cazul particular al realizării pernelor de argilă compactată din cadrul sistemelor de etanşare ale depozitelor de deşeuri, este utilizată exclusiv metoda de compactare de suprafaţă, cea de adâncime fiind utilizată în special în scopul îmbunătăţirii caracteristicilor mecanice ale pământului, fără a aduce obligatoriu îmbunătăţiri şi în sensul reducerii permeabilităţii.

Există o diversitate foarte mare de utilaje de compactare de suprafaţă dar, din punct de vedere tehnologic se folosesc trei metode de compactare, care uneori pot fi chiar combinate: vibrare, cilindrare şi batere.

Pentru un volum relativ redus de lucrări sau în spaţiile în care nu pot fi utilizate mijloace mecanizate cu gabarit mare, se utilizează maiuri de mână sau plăci vibrante tip „broască” având efect pe o adâncime de 20 ÷ 50 cm. Greutatea acestor mecanisme variază de la 40 kg în cazul maiurilor de mână până la 750 kg în cazul plăcilor vibrante reversibile, iar placa inferioară are o lăţime de 20 ÷ 80 cm.

Utilajele care folosesc tehnologia de compactare prin cilindrare au dimensiuni mai mari şi sunt: cu un cilindru compactor, cu doi cilindri compactori sau pe pneuri (Figura 12). În mod frecvent, pentru creşterea eficienţei compactării, cilindrarea este combinată cu vibrarea, care contribuie la distrugerea legăturilor dintre particulele argiloase. Aceste utilaje au o greutate între 150 kg şi 27 t, lăţimea cilindrului compactor variind între 50 şi 200 cm.

Din punct de vedere al suprafeţei cilindrului compactor, acesta este neted sau cu came, cel din urmă fiind recomandat în special la pământurile argiloase. Aceşti cilindri se sprijină pe teren prin intermediul camelor, transmiţând la teren o presiune foarte mare şi local, realizând un grad de compactare foarte ridicat.

Utilajele de compactare pe pneuri, frecvent utilizate la compactarea îmbrăcăminţilor asfaltice dar cu aplicabilitate şi la lucrările de terasamente, beneficiază de un sistem care permite reglarea presiunii în pneuri, deci a presiunii exercitate pe teren, tehnologia de compactare constând în creşterea presiunii pe măsură ce creşte gradul de compactare.

O compactare mecanică foarte eficientă se efectuează cu ajutorul maiurilor sau plăcilor grele. Masa unei astfel de plăci este de 2 ÷ 4 t; ea este lăsată să cadă liber de la înălţimi de 3 ÷ 5 m. Această tehnologie este rar utilizată la realizarea sistemelor de etanşare ale depozitelor de deşeuri.


34

Figura 12. Utilaje de compactare

3.3.2.3. Tehnologia de realizare a pernelor de material compactat

În majoritatea cazurilor, compactarea prin cilindrare serveşte la realizarea pernelor de pământ compactat. Astfel, se realizează o săpătură sub cota de fundare a construcţiei, în cazul de faţă până la cota inferioară a sistemului de etanşare de bază. Materialul din amplasament sau de aport, în cazul în care cel din amplasament nu posedă proprietăţi hidraulice (de etanşare) suficiente, este dispus în straturi cu grosimea de cca. 30 cm, umezit în cazul în care umiditatea din teren este mai mică decât umiditatea optimă de compactare şi este compactat, respectiv uscat atunci când umiditatea naturală este mai mare decât cea optimă.

Materialul pus în lucrare este caracterizat prin următorii parametri tehnici: umiditate (de preferinţă umiditatea optimă de compactare), grosimea straturilor şi numărul de treceri ale utilajelor de compactare (GE-026-97). În vederea stabilirii acestor parametri, realizarea terasamentelor va fi precedată de executarea unei piste experimentale care se recomandă a se executa în ampriza construcţiei pentru a putea fi înglobată în volumul de terasamente care se pun în operă. În Tabelul 3 sunt prezentate valori orientative ale parametrilor tehnici de compactare şi utilajele recomandate.


35

Tabelul 3: Parametrii tehnici de compactare şi utilaje recomandate (GE-026-97)

Tipul pământului

Utilajul de compactare Grosimea stratului

(m)

Numărul de treceri

Viteza de

lucru (km/h)

Productivi-tatea (m3/h)

Rulouri vibratoare (4÷5 t) 0.4÷0.6 5÷6 1.5÷2 200÷280

Plăci vibratoare 0.5 5÷6 0.4 50

Compactoare pe pneuri uşoare 0.2 8÷10 5 100÷150

Compactoare pe pneuri grele 0.3÷0.4 8÷10 2÷3 150÷200

Nisipuri prăfoase şi nisipuri argiloase

Maiuri mecanice (“broască”) 0.4 3÷4 0.5 25

Rulouri picior de oaie (6 t) 0.2 10÷16 2.5÷5 30÷40

Rulouri picior de oaie (16 t) 0.2 8÷12 1.5÷2.5 25÷30


Prafuri, nisip prăfos sau argilos cu plasticitate redusă Maiuri mecanice (“broască”) 0.3 3÷5 0.4 25÷30


Rulouri picior de oaie (16 t) 0.2 8÷12 1.5 25÷30

Rulouri picior de oaie (6 t) 0.2 10÷14 4.5 30÷40

Argile cu plasticitate redusă sau medie, argile nisipoase sau prăfoase Maiuri mecanice (“broască”) 0.3 4÷5 0.4 20


Rulouri picior de oaie (16 t) 0.2 8÷14 1.5÷2.5 20÷30

Argile cu plasticitate ridicată

Maiuri mecanice (“broască”) 0.2 4÷6 0.4 15÷20

Compactarea se realizează prin mai multe treceri ale utilajului pe acelaşi loc. La primele treceri, efectul îndesării este mai accentuat, apoi scade, până când eficienţa devine practic nulă. Numărul optim de treceri se stabileşte în poligoane experimentale realizate chiar pe amplasament. Eficienţa compactării este condiţionată, pe lângă numărul de treceri, şi de viteza de deplasare a utilajului, la viteze mai mici efectul de îndesare fiind mai accentuat.

Pentru a obţine o bună înfrăţire între două straturi succesive se realizează scarificarea materialului compactat, operaţiune care nu este necesară în cazul utilizării unui compactor cu came.

Pe taluz, compactarea se poate realiza în straturi fie paralele cu panta, fie orizontale. Pentru pante mai abrupte de 1:2.5, 1:3 nu mai este recomandată compactarea în straturi paralele cu panta (Daniel, 1993b). În Figura 13 este


36

prezentat comparativ efectul prezenţei unui strat impropriu în cazul compactării în straturi paralele cu panta, respectiv orizontale. Prin material impropriu se înţelege acel material care, fie nu îndeplineşte proprietăţi fizice conforme cu proiectul (în special proprietăţi hidraulice), fie nu a fost obţinut un grad de compactare suficient. În cazul compactării în straturi paralele cu panta, materialul impropriu este izolat în corpul sistemului de etanşare de bază, în timp ce, în cel de-al doilea caz, curgerea este facilitată.

3.3.2.4. Controlul calităţii compactării

Controlul calităţii compactării se face prin prelevarea de probe pentru care se determină umiditatea şi greutatea volumică în stare uscată. Se calculează gradul de compactare (D), definit ca raportul între greutatea volumică în stare uscată

obţinută pe teren în urma compactării (d) şi greutatea volumică maximă obţinută în

urma încercării Proctor (dmax). Gradul de compactare se exprimă în procente şi

trebuie să înregistreze valori cel puţin egale cu cele stabilite de către beneficiar înainte de începerea lucrărilor. Valorile minime şi medii ale gradului de compactare D şi abaterea faţă de umiditatea optimă de compactare sunt prezentate în Tabelul 1 din STAS 9850-89, în care se fac referiri la baraje şi diguri cu înălţimea până la 15 m, cu retenţie permanentă. Asimilând taluzurile unui depozit cu astfel de lucrări, gradul de compactare minim este de 95%, iar valoarea medie ce trebuie înregistrată este de 98%. Abaterea faţă de umiditatea optimă de compactare este de ±3%.

Figura 13: Tehnici de compactare pe taluz

Numărul punctelor în care se efectuează verificarea calităţii compactării nu va fi mai mic de (STAS 9850-89):


37

- Un punct la 500 ÷ 2000 m3 pentru terasamente cu volume peste 100 000 m3, exclusiv baraje şi diguri;

- Un punct la 200 ÷ 500 m3, pentru baraje şi diguri cu înălţime până la 15 m, cu retenţie nepermanentă, ramblee-canal, platforme;

- Un punct la 150 ÷ 200 m3, la baraje şi diguri cu înălţimea până la 15 m, cu retenţie permanentă;

- Un punct la 50 ÷ 200 m3, pentru perne din pământuri coezive cu volume mai mari de 1000 m3;

- Un punct la 20 ÷ 50 m3, pentru perne din pământuri coezive cu volume până la 1000 m3;

- Un punct la 500 ÷ 5000 m3, pentru pământuri necoezive, macrogranulare.

Pentru fiecare tip de pământ şi pentru fiecare strat compactat, numărul minim de puncte este trei, repartizate uniform în corpul lucrării.

În cazul în care gradul de compactare şi abaterea faţă de umiditatea optimă de compactare determinate pe probe dintr-un strat compactat, nu sunt conforme cu proiectul, se procedează la scarificarea, după caz uscarea sau umezirea stratului respectiv, şi la recompactarea acestuia; dacă nici după recompactare nu se obţin parametrii impuşi, stratul respectiv se îndepărtează din lucrare.

În acelaşi scop, de verificare a calităţii compactării, se pot folosi şi metode nedistructive de control (determinări radiometrice) sau penetrări statice sau dinamice, prin încercări cu placa etc., dar indiferent de metoda utilizată, calitatea compactării este exprimată tot de gradul de compactare. În cazul realizării pernelor de material compactat în scopul realizării unei bariere hidraulice se efectuează şi încercări de determinare a coeficientului de permeabilitate.

Grosimea unui strat mineral de argilă compactată, din cadrul unui sistem de etanşare de bază variază în general între 0.5 şi 2 m. Dacă din punct de vedere al costurilor, această soluţie nu implică eforturi financiare mari (în cazul în care argila se află în amplasament), timpul de lucru necesar nu contribuie favorabil la alegerea acestei soluţii. La ora actuală există o serie de soluţii alternative care implică avantaje dar şi dezavantaje ce trebuiesc puse în balanţă.

3.3.3. Amestecuri de pământ (mixturi)

Pentru îmbunătăţirea caracteristicilor hidraulice, în sensul scăderii coeficientului de permeabilitate, ale unui strat mineral se poate apela la o tehnologie de amestecare


38

a acestuia cu un material cu permeabilitate redusă.

Prin amestecare cu ciment, tehnologie utilizată în special pentru îmbunătăţirea calităţilor terenului de fundare al construcţiilor rutiere, se obţine o stabilizare a pământului (reducere a activităţii), o creştere a rezistenţei la compresiune şi o reducere a permeabilităţii. În Figura 14 este prezentată tehnologia de realizare a amestecului pământ – ciment; un utilaj pulverizează ciment pe suprafaţa terenului, acesta este amestecat cu apă şi ulterior compactat. Privită ca o soluţie alternativă la bariera minerală naturală a sistemului de etanşare de bază, se apelează la realizarea mixturilor pe bază de ciment atunci când terenul natural nu are o permeabilitate conformă cu cea din proiect şi în plus posedă caracteristici mecanice care nu îl definesc drept un teren bun de fundare (pământuri foarte compresibile). În general se urmăreşte obţinerea unei permeabilităţi sub valoarea de 10-9 m/s, impusă atât de legislaţia naţională cât şi de majoritatea legislaţiilor internaţionale pentru bariera minerală.

Figura 14. Tehnologia de realizare a amestecului pământ – ciment (imagine preluată –

www.bomag.com)

Prin efectuarea de încercări de laborator, o serie de specialişti au emis diverse corelaţii între permeabilitate şi caracteristicile fizice ale pământului. Daniel (1993b) descrie caracteristicile minime ale unui material cu un coeficient de permeabilitate mai mic decât 10-9 m/s (Tabelul 4).

Tabelul 4: Caracteristici minime ale unui material cu k ≤ 10-9 m/s (Daniel, 1993b)

Procentajul de particule cu

diametrul, d ≤ 75 m ≥ 20 ÷ 30 %

Indicele de plasticitate,

Ip (%) ≥ 7 ÷ 10 %

Procentajul de particule cu

diametrul, 75 m ≤ d ≤ 4.76 mm

≤ 30 %

Dimensiunea maximă a particulelor solide

25 ÷ 50 mm


39

Prin amestecare cu ciment, pământul poate ajunge la permeabilităţi foarte mici (în funcţie de dozajul folosit şi de natura pământului) dar, datorită reducerii plasticităţii acestuia, este facilitată apariţia de fisuri. Acest impediment este eliminat în cazul realizării de amestecuri cu bentonită, mult mai frecvent utilizate în cazul lucrărilor care au ca scop reducerea coeficientului de permeabilitate.

În literatura de specialitate sunt raportate foarte multe teste efectuate pe amestecuri pământ – bentonită, care au avut ca scop obţinerea unui dozaj optim din punct de vedere al caracteristicilor hidraulice şi mecanice. Este definit ca punct de optim, dozajul minim de bentonită suficient pentru a reduce semnificativ coeficientul de permeabilitate, acesta conferind totodată pământului şi o deformabilitate redusă.

Au fost efectuate încercări de determinare a permeabilităţii unui amestec de pietriş (cu diametrul maxim al particulelor solide de 20 mm) cu caolinit sau steril de mină (Shelley, 1991), compactat conform încercării Proctor normală, la o umiditate cu două procente mai mică decât umiditatea optimă de compactare. Pe baza rezultatelor obţinute (Figura 15) s-a observat că pentru un procentaj maxim de pietriş de 50 ÷ 60 % nu se înregistrează creşteri semnificative ale coeficientului de permeabilitate. Trebuie avut în vedere faptul că amestecul s-a realizat în condiţii de laborator, iar pe teren, amestecul va fi mai puţin uniform, aspect care va avea implicaţii negative asupra umplerii golurilor dintre particulele solide şi implicit asupra coeficientului de permeabilitate. Este recomandat ca în lucrările propriu zise să se considere un procentaj maxim de pietriş de 30%.

Figura 15. Variaţia coeficientului de permeabilitate al unui amestec de pietriş cu caolinit sau steril de mină (Shelley, 1991)


40

În urma realizării de amestecuri cu bentonită, permeabilitatea va înregistra valori cu câteva ordine de mărime mai mici decât permeabilitatea în stare naturală. În Figura 16 este arătat efectul bentonitei dintr-un amestec asupra coeficientului de permeabilitate, care scade de la valoarea de 2·10-6 m/s înregistrată în stare naturală până la 3·10-10 m/s în urma adăugării a numai 5 procente de bentonită (Daniel, 1993b).

Figura 16. Efectul bentonitei asupra coeficientului de permeabilitate (Daniel, 1993b)

3.4. Materiale geosintetice cu rol de etanşare

Dintre materialele geosintetice cu rol de etanşare la ora actuală sunt utilizate trei tipuri: geomembranele, geocompozitele bentonitice şi geotextilele impregnate cu asfalt lichid.

Geomembranele au fost primele materiale geosintetice cu rol de etanşare care au apărut şi înregistrează cea mai largă dezvoltare şi utilizare, norme naţionale şi internaţionale indicând prezenţa obligatorie a unei geomembrane în componenţa sistemelor de etanşare de bază şi de suprafaţă a depozitelor de deşeuri.

Geocompozitele bentonitice au o dezvoltare relativ recentă şi sunt de obicei utilizate ca o alternativă la bariera minerală naturală, acolo unde terenul de fundare nu este alcătuit dintr-un material care să îndeplinească condiţiile impuse de normele naţionale sau internaţionale privind proprietăţile hidraulice şi grosimea acestuia. Rolul de etanşare este în general asigurat de bentonita aplicată pe un geosintetic cu rol de suport, de regulă, un geotextil.

Tot un geotextil este utilizat şi în cazul în care funcţia de etanşare este îndeplinită de asfalt cu un ridicat procent de bitum, geocompozitul obţinut purtând titulatura de geotextil impregnat cu asfalt lichid. Rolul geotextilului este unul de strat suport, în acelaşi timp asigurând şi o continuitate a materialului obţinut dar şi


41

rezistenţă la solicitări mecanice. Această soluţie tehnică are o destul de largă dezvoltare în zonele cu climat rece unde se comportă foarte bine în raport cu un material argilos, fie el şi un geocompozit bentonitic.

3.4.1. Geocompozitele bentonitice

3.4.1.1. Definiţie. Tipuri de geocompozite bentonitice

Geocompozitele bentonitice sunt definite în „Normativul pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcţii” (NP 075-02) ca produse prefabricate care asociază un material natural, bentonita, cu materialele geosintetice, formând o barieră etanşă şi eficace, printr-un material uşor de pus în operă, omogen şi rezistent la poansonare.

Funcţia de etanşare a geocompozitelor bentonitice este, în cele mai multe cazuri, îndeplinită de bentonită, materialul geosintetic cu care este asociată îndeplinind practic rolul de suport şi protecţie.

Dezvoltarea relativ recentă a geocompozitelor bentonitice s-a făcut sub semnul aplicării dreptului de producător, aceste produse purtând titulatura de mărci înregistrate. Printre consecinţele unei astfel de dezvoltări se află şi numărul incomparabil mai mic al acestor produse prezente pe piaţă în raport cu cel al geotextilelor sau al geomembranelor.

Primul produs de etanşare pe bază de bentonită a fost realizat din panouri de carton ondulat în pliurile cărora era introdusă bentonita, în timp ce predecesorul geocompozitelor de azi a fost obţinut prin aşternerea unui geotextil, presărarea bentonitei şi acoperirea cu un al doilea geotextil (Batali, 1999).

La ora actuală se disting o serie de geocompozite bentonitice, cele mai răspândite având o configuraţie generală prezentată în Figura 17. Acestea se împart în două categorii după modul de asociere al bentonitei cu materialele geosintetice:


42

Figura 17. Tipuri de geocompozite bentonitice

1. bentonita este dispusă între două geotextile, dintre acestea cele mai cunoscute fiind Bentofix®, Claymax® şi Bentomat®, pe piaţă existând şi alte prodse similare mai puţin cunoscute ca, Bentoproof®, GBL (Geofelt Bentonite Liner), etc. Tot în asociere cu două geotextile este obţinut şi geocompozitul Na-Bento®.

2. bentonita este asociată cu o geomembrană; acest tip de geocompozit este cunoscut ca produs al GSE sub numele de Gundseal®, unul asemănător fiind produs de I-CORP International.

În cazul geocompozitului bentonitic cu configuraţia geotextil-bentonită-geotextil, funcţia de etanşare este îndeplinită de bentonită, rolul geotextilelor fiind de protecţie împotriva solicitărilor mecanice, uniformizare şi uneori de container pentru bentonită. Atât geotextilul superior cât şi cel inferior pot fi ţesute sau neţesute, acestea fiind asamblate prin lipire (Figura 17,a), interţesere (b) sau coasere (c).

Geocompozitele bentonitice obţinute prin asocierea cu o geomembrană (Figura 17,d) au stratul de bentonită lipit prin intermediul unui adeziv solubil în apă. În acest mod este păstrată integritatea geomembranei, care perforată şi-ar fi


43

pierdut funcţia de etanşare. În cazul acestui geocompozit bentonita are rol de barieră hidraulică doar în cazul unei eventuale defecţiuni a geomembranei. Aceasta este din polietilenă de joasă densitate sau înaltă densitate, ultima fiind disponibilă atât în variantă lisă cât şi texturată.

Există şi alte tipuri de geocompozite bentonitice (de apariţie recentă) cu o răspândire mai redusă, care sunt obţinute prin procese tehnologice de asamblare similare cu cele enumerate anterior. Bentonita presărată în ochiurile unei georeţele sudată termic între două geotextile sau în golurile unei geomembrane cu crampoane peste care este dispus un geotextil, sunt exemple de geocompozite care asigură o mai bună uniformizare a bentonitei şi sub acţiunea unor solicitări normale locale.

Bentonita se află sub formă de pudră sau granule, în stare nehidratată sau parţial hidratată şi este în general sodică (cationul existent între foiţe este sodiu), dar poate fi şi calcică (cu cationi de calciu).

3.4.1.2. Caracterizarea geocompozitelor bentonitice

Datorită structurii complexe a unui geocompozit bentonitic, pentru a-i defini proprietăţile trebuie efectuate încercări de laborator şi măsurători care să pună în evidenţă proprietăţile semnificative atât ale componentelor, cât şi ale ansamblului.

3.4.1.3. Proprietăţi fizice

Tipul bentonitei – se stabileşte prin difracţie de raze X, analiză la microscop, etc. Pentru a fi de calitate, o bentonită trebuie să conţină între 65 şi 95% montmorillonit (Batali, 1999). În funcţie de cationul existent între foiţele de argilă bentonita poate fi sodică sau calcică, tipul acesteia având implicaţii foarte mari în ceea ce priveşte posibilul schimb cationic cu compuşii chimici prezenţi în lixiviat.

Grosimea – este o proprietate foarte importantă în calculul infiltraţiilor prin sistemul de etanşare şi trebuie stabilită atât în condiţii iniţiale privind starea de umiditate, cât şi simulând cât mai bine condiţiile din amplasament. În general variază în jurul valorii de 5 ÷ 10 mm în stare nehidratată şi poate atinge 15 ÷ 20 mm în stare hidratată sub un efort normal redus.

Masa specifică - este o proprietate care se referă la cantitatea de bentonită dispusă pe unitatea de suprafaţă, această valoare oferind o imagine calitativă asupra proprietăţilor de etanşare ale geocompozitului. Producătorii livrează materiale care au o cantitate de cca. 2,5 ÷ 6 kg/m2 de bentonită, dar la cererea beneficiarului această valoare poate fi modificată.


44

Umiditatea – valoarea iniţială a umidităţii bentonitei este de 12 ÷ 15 %.

Proprietăţile adezivului – sunt studiate prin diferite teste care pun în evidenţă faptul că acesta nu influenţează negativ permeabilitatea sau capacitatea de adsorbţie a bentonitei

Materialele geosintetice utilizate – îndeplinesc în principal rolul de strat suport cu efect semnificativ asupra uniformităţii bentonitei, dar au un rol foarte important asupra rezistenţei la forfecare, rezistenţei la poansonare, a transmisivităţii sau a permeabilităţii suprapunerilor. Practic, exceptând permeabilitatea care se datorează aproape exclusiv bentonitei, toate celelalte proprietăţi ale unui geocompozit bentonitic sunt într-o mare măsură influenţate de tipul şi modul în care sunt utilizate materialele geosintetice. Geomembranele utilizate la alcătuirea geocompozitelor bentonitice îndeplinesc toate funcţiile proprii materialului dar şi suport pentru bentonită.

3.4.1.4. Proprietăţi hidraulice

Hidratarea bentonitei – are loc în mod diferit în funcţie atât de lichidul de hidratare cât şi în funcţie de efortul normal aplicat. Încercări efectuate pe geocompozite bentonitice au pus în evidenţă comportamentul acestora în contact cu apă distilată, lixiviat sintetic sau motorină (Leisher, 1992). Deformaţia, în sensul creşterii grosimii materialului geosintetic, a rezultat maximă în urma hidratării cu apă distilată în timp ce, prin hidratarea cu motorină, aceasta este nulă. Valori medii, între cele două limite, au fost înregistrate în urma hidratării cu lixiviat sintetic. A rezultat astfel că, utilizate la depozitele de deşeuri care conţin hidrocarburi, geocompozitele bentonitice trebuiesc pre-hidratate cu apă.

Umflarea liberă (STAS 1912/12-88) – se determină prin măsurarea volumului ocupat de 2 g de bentonită lăsată să sedimenteze în apă (sau oricare alt fluid de interes). Producătorii geocompozitelor bentonitice ale căror fişe tehnice au fost obţinute şi analizate, raportează valori între 24 şi 27 ml/2g pentru bentonita sodică.

Capacitatea de adsorbţie – se determină prin încercarea Enslin şi pune în evidenţă cantitatea de apă adsorbită de un gram de bentonită pudră. Această valoare variază între 2 şi 7 cm3.

Permeabilitatea – este principala proprietate pentru care bentonita este utilizată sub formă de geocompozit bentonitic în cadrul unui sistem de etanşare de bază sau de suprafaţă. Permeabilitatea geocompozitelor bentonitice se determină în laborator, de cele mai multe ori fiind vorba de permeabilitate la apă, dar se fac astfel de încercări şi cu lixiviat sau lixiviat sintetic cu proprietăţi cât mai apropiate de


45

lichidul cu care geocompozitul se va afla în contact şi care poate conduce la un schimb cationic în urma căruia proprietăţile bentonitei sunt modificate semnificativ. Producătorii de geocompozite bentonitice raportează valori pentru această proprietate de 5·10-11 ÷ 1·10-12 m/s.

Permeabilitatea după deformare – Încercări de laborator au arătat că, în stare nehidratată, bentonita are o permeabilitate de 10-8 m/s, în timp ce, în stare saturată, poate atinge valori mai mici de 10-11 m/s. Permeabilitatea scăzută este strâns legată de procesul de hidratare care are loc simultan cu o creştere de volum, datorită atragerii moleculelor de apă şi al cationilor dintr-o soluţie, în complexul de adsorbţie al mineralelor argiloase.

Pentru a avea o imagine reală asupra barierei hidraulice oferită de un geocompozit bentonitic nu este suficientă determinarea permeabilităţii bentonitei, această proprietate trebuind stabilită pentru întregul ansamblu geosintetic-bentonită. Încercările de determinare a permeabilităţii trebuie să simuleze cât mai bine condiţiile din amplasament. În acest sens se urmăreşte hidratarea sub un efort normal apropiat ca valoare de cel estimat din amplasament şi chiar a variaţiei coeficientului de permeabilitate în funcţie de efortul normal aplicat, respectiv, a deformaţiei geocompozitului.

În plus, trebuie urmărit aportul geocompozitului în structura sistemului de etanşare. În Figura 18 sunt prezentate o serie de sisteme de etanşare de bază care au în componenţa lor un geocompozit bentonitic. În Figura 18.a este prezentat un sistem de etanşare simplu, alcătuit dintr-un geocompozit dispus peste un strat de argilă naturală sau argilă compactată. Chiar dacă acest sistem nu mai este acceptabil nici măcar la depozitele pentru deşeuri inerte, cazul este prezentat pentru a arăta cum curgerea are loc pe toată suprafaţa sistemului. În cazul dispunerii şi a unei geomembrane peste sistemul prezentat anterior, (Figura 18.b) curgerea, ca rezultat al diferenţei de gradient hidraulic, va avea loc doar prin posibilele defecte ale geomembranei. Prin utilizarea unui geocompozit bentonitic de tip geotextil-bentonită-geotextil curgerea va fi amplificată de transmisivitatea materialelor geotextile şi implicit debitul va fi mai mare faţă de cazul în care se utilizează un geocompozit de tipul bentonită lipită de o geomembrană (Figura 18.c). Din punct de vedere al calculului, această problemă este rezolvată prin definirea calităţii contactului, bun sau slab, dintre geomembrană şi materialul dispus sub aceasta, respectiv a determinării transmisivităţii (vezi Rowe, 1998; Giroud, 1997; Giroud et al, 1997). Ultimul caz prezentat (Figura 18.d) alcătuit dintr-o geomembrană aşezată peste un geocompozit bentonitic tip geomembrană-bentonită dispus cu bentonita la partea superioară este cel mai eficient din punct de


46

vedere al minimizării transportului de poluanţi prin sistemul de etanşare.

Figura 18. Tipuri de sisteme de etanşare care au în componenţa lor geocompozite bentonitice

Prin definirea caracteristicilor mecanice ale geocompozitelor bentonitice (vezi 3.4.1.5. ) se va observa că aplicarea unuia din aceste sisteme propuse nu este întotdeauna posibilă, în special în cazul utilizării lor pe taluz.

Difuzia prin goecompozitele bentonitice – Principalele procese fizice şi chimice de transport al poluanţilor sunt: advecţia, difuzia, dispersia şi sorbţia (Shackelford & Rowe, 1998). Advecţia este semnificativă în cazul curgerii prin medii poroase permeabile, în timp ce difuzia poate avea un rol semnificativ în cazul materialelor cu permeabilitate foarte redusă (cazul materialelor geosintetice). Aportul dispersiei este redus şi poate fi chiar neglijat (Mitchell, 1993) atunci când curgerea are loc prin medii cu permeabilitate mică, ceea ce conduce la viteze de transport reduse. Difuzia, definită ca mişcarea moleculelor sau ionilor din zone cu concentraţii ridicate în zone cu concentraţii mai reduse (Rowe, 1998), este condiţionată de mediul străbătut, dar şi de natura soluţiei.

Coeficientul de difuzie se determină în laborator prin încercarea numită testul de difuzie simplă (vezi Rowe, Lake, Petrov, 2000; Manassero, Shackelford, 1994) prin care proba, în prealabil saturată, este pusă în contact la o interfaţă cu lixiviatul (sursa) iar la cealaltă cu o soluţie necontaminată (receptor), astfel încât ionii din soluţie vor migra prin probă sub acţiunea gradientului de concentraţie.

În Tabelul 5 sunt indicate valori ale coeficientului de difuzie efectiv pentru ionii de Cl- pentru trei tipuri de geocompozite bentonitice aflate în contact cu o soluţie de clorură sodică.


47

Tabelul 5: Coeficientul de difuzie al ionilor de Cl- pentru diferite geocompozite bentonitice (Rowe, 1998)

GCL Efortul normal aplicat (kPa)

Grosimea GCL (mm)

Coef. de difuzie efectiv, De (m

2/s) Porozitatea

(%)

BF3 20

65

100

350

11.1

9.1

7.1

5.6

3x10-10

2x10-10

1.5x10-10

0.4x10-10

80

77

71

51

BF2 25

140

280

9.1

7.1

5.6

2.5x10-10

1.6x10-10

0.7x10-10

77

68

64

BF4 29

100

11.1

7.1

2.9x10-10

1.3x10-10

83

74

Exprimată grafic, atât variaţia coeficientului de difuzie, cât şi a celui de permeabilitate în funcţie de indicele porilor, s-a observat o corelaţie liniară, care cumulată cu relaţia efort-deformaţie este utilizată în aprecierea corectă a acestor parametri în funcţie efortul normal la care este supusă proba în amplasament.

Autocicatrizarea geocompozitelor bentonitice (Self-healing) – are ca efect păstrarea aproape intactă a proprietăţilor hidraulice în urma apariţiei unui defect (vezi rezistenţa la poansonare). Datorită proprietăţii de umflare a bentonitei, defectele (până la anumite dimensiuni) sunt acoperite, astfel încât se realizează o continuitate a stratului de bentonită chiar şi în dreptul acestora. Încercări efectuate de un număr mare de autori au arătat că un defect circular cu diametrul de 3 cm este acoperit în totalitate de bentonita hidratată, în timp ce geocompozitul bentonitic îşi menţine coeficientul de permeabilitate foarte redus dacă diametrul defectului este mai mic de 2.5 cm (Shan & Daniel, 1991 citaţi de Batali, 1999; Mazzieri & Pasqualini, 2003).

3.4.1.5. Proprietăţi mecanice

Studiul proprietăţilor mecanice ale geocompozitelor bentonitice se referă în special la materialele geosintetice, acestea îndeplinind rolul de strat suport cu rol de uniformizare cu rezistenţă mecanică.

Rezistenţa la tracţiune – se determină de cele mai multe ori, datorită materialelor geosintetice utilizate, atât pe aceeaşi direcţie, cât şi pe direcţie transversală celei de fabricaţie. Acest lucru este valabil în cazul geocompozitelor


48

care au în structura lor geotextile.

Prin acest test se urmăreşte determinarea încărcării maxime la rupere, alungirea la rupere şi modulul de elasticitate.

Rezistenţa maximă la rupere este de cca. 5÷25 kN/m şi variază pe cele două direcţii de confecţionare cu până la 70 de procente. Alungirea la rupere este de cca. 10 % pentru geocompozitele care au în componenţa lor geotextile ţesute şi poate ajunge la 60 % în cazul utilizării geotextilelor neţesute.

Rezistenţa la poansonare – simulează comportamentul geocompozitelor bentonitice în contact cu corpuri colţuroase, gen concreţii sau material grosier din sistemul de drenaj (pietriş, bolovăniş). Încercarea foloseşte echipamentul utilizat pentru determinarea indicelui de capacitate portantă californian (CBR – Californian Bearing Ratio) cu o sondă cu diametrul de 50 mm pe o probă cu diametrul de 150 mm. Forţa la care produsul este penetrat, este în principal dictată de materialele geosintetice care alcătuiesc geocompozitul benotinitc şi modul de asamblare (lipire, coasere, interţesere).

Rezistenţa la exfoliere – caracterizează rezistenţa ansamblului bentonită – material geosintetic. Încercarea este proprie geocompozitelor bentonitice tip „sandwich” (geotextil – bentonită – geotextil sau geotextil –bentonită – geomembrană) şi constă în supunerea acestuia la un efort de tracţiune prin prinderea materialelor geosintetice în câte o clemă a aparatului şi măsurarea forţei de cojire (jupuire). În mod evident, geocompozitele asamblate prin coasere sau interţesere au o rezistenţă mult mai mare decât cele obţinute prin lipire.

Rezistenţa la forfecare. Rezistenţa la forfecare internă – este dependentă de metoda de asamblare a bentonitei de materialul geosintetic cu care este asociată, geocompozitele obţinute prin interţesere fiind cele mai eficiente din acest punct de vedere, urmate de cele cusute (US EPA, 2001). Atât cele cusute cât şi cele interţesute au preţuri mai ridicate, în cazul celor din urmă costul de producţie fiind mai mare datorită faptului că utilizează obligatoriu un geotextil neţesut, în general mai scump decât unul ţesut.

Rezistenţa la forfecare pentru diferite interfeţe cu alte materiale geosintetice sau minerale, sau rezistenţa la forfecare internă se determină în aparatul de forfecare directă modificat aşa cum este prezentat schematic în Figura 19. Valori

ale parametrilor rezistenţei la forfecare, unghiul de frecare () şi adeziunea (a), sunt oferite de producători în fişele tehnice ale materialului, dar se specifică obligativitatea determinării lor simulând pe cât posibil condiţiile din amplasament.


49

Figura 19. Încercări ale geocompozitelor bentonitice la forfecare internă (a), la interfaţa cu pământ (b) sau cu alt material geosintetic (c)

Rezistenţa la forfecare internă presupune ruperea după o suprafaţă de cedare în planul bentonitei. Această proprietate este puternic influenţată de condiţiile de hidratare ale bentonitei, (valoarea efortului normal sau proprietăţile fluidului) aşa cum se poate vedea şi din Tabelul 6 (Koerner, 1994) în care sunt prezentate rezultatele unor încercări efectuate în urma hidratării cu apă sau lixiviat, sub efort normal aplicat iniţial sau după hidratare. Rezultatele obţinute arată că rezistenţa la forfecare internă este minimă în cazul hidratării geocompozitului bentonitic sub efort normal redus.

Tabelul 6. Valori orientative ale parametrilor rezistenţei la forfecare internă (după Koerner, 1994)

Tip încercare Lichidul de hidratare

Param. În stare uscată Hidratare sub efort Umflare liberă

(º) 26÷42 16÷37 0÷23 - apă distilată

a (kPa) 7÷69 3÷7 3÷9

(º) 26÷42 18÷43 0÷26 - apă

a (kPa) 7÷69 3÷7 3÷10

(º) 26÷42 13÷45 0÷32 - lixiviat

a (kPa) 7÷69 4÷9 3÷14

(º) 26÷42 24÷51 29÷46 -motorină

a (kPa) 7÷69 4÷6 5÷6

Încercările au fost efectuate pe 4 tipuri de geocompozite bentonitice


50

Un alt posibil plan de cedare se află la interfaţa cu alt material geosintetic sau cu un strat mineral pentru care sunt prezentate valori orientative în Tabelul 7 (după Sharma & Lewis, 1994 şi Manassero et al., 1998).

Tabelul 7. Valori orientative ale unghiului de frecare () şi adeziunii (a) pe interfaţa dintre diferite

materiale minerale şi geosintetice (după Sharma & Lewis, 1994 şi Manassero et al., 1998)

Pământ Geomembrană

[º], (a [kPa]) Nisip Argilă PVC

HDPE

lisă

HDPE texturată

Geocompozit bentonitic

Ţesut 23÷42 16÷26 10÷28 7÷11 9÷17

Neţesut, interţesut

25÷44 15÷28 16÷26 8÷12 15÷33

Geo

text

il

Neţesut consolidat

termic 22÷40 17÷33 18÷21 9÷11 15÷16

PVC 21÷33 6÷39

HDPE

lisă 17÷28 5÷29 8÷16

Geo

mem

brană

HDPE

texturată 30÷45

7÷35

(20÷30)

-

15÷24

8÷33

(8÷30) Geocompozit bentonitic

20÷25 14÷16 8÷16 15÷25 0÷45*

(2÷69)*

* Valori ale parametrilor rezistenţei la forfecare internă prezentaţi detaliat în Tabelul 6

Rezistenţa la forfecare (internă sau la interfaţă) are o mare importanţă în proiectarea pantelor taluzurilor care pot ceda atât printr-o rupere în masiv (pierdere de stabilitate a pantei), cât şi printr-o alunecare a materialelor geosintetice pe taluz. În general, cea de-a doua variantă este definitorie în proiectarea pantelor, în special în cazul utilizării geocompozitelor bentonitice, care, datorită rezistenţei la forfecare redusă a bentonitei (în stare saturată), impun o pantă mai lină (1:3...1:5). Ca soluţie la rezolvarea acestei deficienţe, este propusă ţintuirea geocompozitului bentonitic şi utilizarea acestuia pe pante mai abrupte (metodă rar practicată), fapt


51

permis datorită proprietăţii de autocicatrizare a acestuia (Darbyshire, 1996).

3.4.1.6. Proprietăţi de durabilitate

Prin efectuarea încercărilor de durabilitate, pentru geocompozitele bentonitice, se urmăreşte determinarea numărului de cicluri de încărcare care nu influenţează în mod semnificativ proprietăţile hidrice, în special, coeficientul de permeabilitate.

Rezistenţa la cicluri îngheţ-dezgheţ – Supunerea la cicluri îngheţ-dezgheţ modifică proprietăţile mineralelor argiloase, deci şi ale bentonitei, având ca efect principal creşterea permeabilităţii. Încercări efectuate au arătat că, supuse la un număr de 4÷6 cicluri îngheţ-dezgheţ, proprietăţile geocompozitelor bentonitice sunt modificate în mod nesemnificativ.

Rezistenţa la cicluri umezire-uscare – În urma scăderii umidităţii sub anumite valori, bentonita îşi micşorează volumul şi apar crăpături care reprezintă căi preferenţiale de infiltraţie în cazul umezirii instantanee a geocompozitelor bentonitice, fapt care are implicaţii majore asupra permeabilităţii. Într-un timp stabilit experimental la câteva zile, în urma umflării bentonitei permeabilitatea geocompozitului bentonitic scade din nou la valorile iniţiale. Supusă la mai multe cicluri umezire-uscare bentonita îşi pierde capacitatea de umflare şi implicit proprietăţile de etanşare. În acest sens, scăderea umidităţii bentonitei la sfârşitul fazei de uscare până sub 4 - 5 % conduce la pierderea capacităţii de umflare a acesteia. Producătorii de geocompozite bentonitice asigură un comportament bun al produselor dacă sunt supuse la mai puţin de 10 cicluri umezire-uscare.

3.4.1.7. Punerea în operă a geocompozitelor bentonitice

Punerea în operă a geocompozitelor bentonitice se realizează manual şi/sau mecanizat prin desfăşurarea pe amplasament a rulourilor în care sunt livrate. În etapa premergătoare punerii propriu-zise în operă, se realizează un plan de dispunere al fâşiilor, ţinând cont de faptul că acestea trebuie dispuse pe cât posibil pe linia de cea mai mare pantă a terenului amenajat şi în scopul acoperirii eficiente a întregului amplasament limitând circulaţia utilajelor şi a personalului pe materialul neprotejat.

Pe perioada în care geocompozitul este neprotejat este obligatorie lestarea acestuia cu saci de nisip, cauciucuri uzate sau alte materiale care să îi asigure stabilitatea sub acţiunea vântului. Totodată, trebuie evitată umflarea liberă a geocompozitelor bentonitice care ar putea avea loc în urma unor căderi de precipitaţii, prin aplicarea unui efort normal (dispunerea imediată a stratului de material granular) sau evitarea umezirii bentonitei (punerea imediată în operă a


52

geomembranei, în cazul utilizării ei).

Figura 20. Suprapunerea geocompozitelor bentonitice

Continuitatea funcţiei de etanşare între fâşii este asigurată printr-o simplă suprapunere a geocompozitelor bentonitice pe o distanţă (d) de cca. 15÷30 cm (Figura 20). Această lăţime este stabilită ţinând cont de natura terenului şi de tasarea ulterioară a acestuia, respectiv, de distanţa finală de suprapunere. Producătorii recomandă o distanţă minimă pentru care este garantată şi asigurată o etanşare a suprapunerilor similară cu cea din câmp. Pentru unele produse este necesară presărarea în zona suprapunerilor a unei cantităţi de bentonită pudră sau pastă. În Figura 20.a şi .b este prezentată o suprapunere simplă, cu sau fără adaos de bentonită, utilizată atât pentru geocompozitele care folosesc ca strat suport materiale geotextile (a) cât şi cele asociate cu geomembrane (b). Cu referire la cele din urmă, în Figura 20.c este prezentat un detaliu de suprapunere care asigură continuitatea funcţiei de etanşare a geocompozitelor bentonitice, dar şi o sudură extrudată cu rol de a asigura continuitatea geomembranei. Pentru a putea realiza o sudură de calitate, bentonita este îndepărtată de pe geomembrană pe o lăţime de cca. 7÷10 cm. Sudura termică cu canal central pentru verificarea calităţii sudurii


53

(Figura 20.d) este însoţită de dispunerea unei benzi de geocompozit cu lăţimea de cca. 60 cm care va avea acelaşi rol de a asigura o suprapunere suficientă a bentonitei. În Figura 20.e este prezentat un sistem de etanşare alcătuit dintr-un geocompozit bentonitic dispus cu bentonita la partea superioară şi o geomembrană. Acest sistem asigură o bună comportare în timp datorită păstrării uscate a bentonitei cuprinsă între două geomembrane. Continuitatea funcţiilor de etanşare este asigurată printr-o simplă suprapunere în cazul geocompozitului bentonitic şi o sudură pentru geomembrană care trebuiesc obligatoriu dispuse în secţiuni diferite. Acest aspect trebuie urmărit încă din faza de întocmire a planului de dispunere a fâşiilor de materiale geosintetice.

Asigurarea continuităţii materialului în zone de trecere a conductelor sau în alte puncte de discontinuitate locală se face pe baza aceluiaşi principiu al suprapunerii pe o lăţime predeterminată, suficientă şi, eventual, a adaosului de bentonită pudră sau pastă (Figura 21).

Figura 21. Racordarea în puncte singulare

3.4.1.8. Avantaje şi dezavantaje ale utilizării geocompozitelor bentonitice ca alternativă la bariera minerală naturală

Utilizarea geocompozitelor bentonitice ca o alternativă la stratul natural de argilă este actualmente pe deplin acceptată la nivel internaţional. Prin compararea proprietăţilor fizice şi mecanice ale celor două materiale sunt scoase în evidenţă avantajele şi dezavantajele utilizării lor. În Tabelul 8 este prezentată o comparaţie calitativă între cele două produse, fără a concluziona care dintre ele are o eficienţă


54

mai mare, alegerea sau stabilirea soluţiei făcându-se pentru fiecare studiu de caz în parte, de cele mai multe ori printr-o balanţă economică.

Tabelul 8. Comparaţie între argila compactată şi geocompozitele bentonitice (după Daniel,1993b şi von Maubeuge, Johanssen, 2003)

Argila compactată Geocompozit bentonitic

Grosime mare (0.6÷1.5 m) Subţire (<10 mm)

Realizat pe teren Produs în fabrică

Materialul este neomogen Materialul este uniform şi omogen datorită producţiei industriale

Imposibil de poansonat Mai sensibil la poansonare şi distrugere

Construit cu echipament greu Punerea în operă necesită echipament uşor

Este necesar un grad mare de compactare pentru obţinerea unei permeabilităţi reduse

Nu necesită compactare

Necesită poligoane de încercare Nu sunt necesare încercări pe amplasament

Necesită teste frecvente de laborator Calitatea este asigurată prin teste de control al calităţii

Punerea în operă este meteo dependentă Punerea în operă nu depinde aproape deloc de condiţiile meteo

Capacitate mare de atenuare a lixiviatului Capacitate mică de atenuare a lixiviatului

Durată de viaţă relativ mare Durată de viaţă relativ redusă

Ocupă un volum mare Ocupă un volum mic

Costul este foarte variabil Costuri cunoscute iniţial

Pot apărea fisuri în urma reducerii umidităţii Nu se poate fisura până nu este umezit

Are rezistenţă mică la întindere Are rezistenţă mare la întindere

Dificil de reparat Simplu de reparat

Vulnerabil la cicluri îngheţ-dezgheţ Puţin vulnerabil la cicluri îngheţ-dezgheţ

Proprietăţile sunt foarte dependente de calitatea construcţiei

Proprietăţile sunt mai puţin sensibile la procesul de punere în operă

Timp ridicat de realizare Timp redus de punere în operă

Costuri mari de punere în operă Costuri reduse de punere în operă

3.4.2. Geomembranele

Geomembranele sunt materiale geosintetice produse sub formă de folii subţiri din polimeri organici sintetici şi sunt utilizate exclusiv pentru funcţia de etanşare la


55

depozite de deşeuri, rezervoare, lacuri artificiale, canale de irigaţii, etc. Sunt folosite de peste 60 de ani şi, la ora actuală, reprezintă un element obligatoriu în sistemele de etanşare ale depozitelor de deşeuri.

3.4.2.1. Tipuri de geomembrane

În funcţie de materialul din care sunt alcătuite, cele mai utilizate geomembrane sunt descrise succint în paragrafele următoare.

Geomembrane din polietilenă de înaltă (HDPE), medie (MDPE), joasă (LDPE) şi foarte joasă densitate (VLDPE) – Geomembranele din polietilenă de înaltă densitate sunt cele mai utilizate datorită proprietăţilor mecanice, dar şi a rezistenţei la acţiunea agenţilor chimici foarte bune, singurul dezavantaj constituindu-l rigiditatea ridicată care implică o instalare dificilă. Realizate din polietilenă de joasă densitate, geomembranele au o flexibilitate mai ridicată şi pot reprezenta o alternativă la cele realizate din HDPE la aplicaţiile unde rezistenţa chimică nu este esenţială.

Geomembrane din polietilenă clorurată (CPE) – Sunt produse prin calandrare în 3-5 straturi, nearmate sau armate cu fibre de poliester sau nylon. Au o rezistenţă mecanică bună dar prezintă pericolul exfolierii straturilor componente şi, în varianta nearmate, prezintă o rezistenţă mecanică redusă.

Geomembrane din polietilenă sulfoclorurată (CSPE) – Polimerul utilizat la producerea acestor geomembrane poartă şi denumirea de Hypalon® care este marcă înregistrată a DuPont Dow Elastomers. Datorită rezistenţei mecanice reduse a polimerului utilizat sunt în general armate.

Geomembrane din policlorură de vinil (PVC) – Au fost primele geomembrane utilizate la etanşarea unor bazine de înot. Au o comportare bună la solicitări mecanice dar proastă la factori climatici. Sunt produse într-o gamă foarte variată de grosimi şi culori având o largă utilizare la lucrări de natură ornamentală care nu necesită o comportare bună pe termen foarte lung.

Geomembrane din polipropilenă (PP) şi polpropilenă flexibilă (FPP sau Astryn) – Sunt produse în ambele variante, nearmate sau armate. Cele produse din polipropilenă flexibilă au o comportare mecanică bună şi flexibilitate superioară polietilenei.

Geomembrane din copolimer etilenă-acetat de vinil armată (EVA) – au cea mai mare flexibilitate dintre geomembranele din poliolefine, fiind preferate ca înlocuitor al celor din PVC. Se obţin din etilenă şi acetat de vinil în proporţie de 9 ÷ 18%, dar pot fi produse şi în combinaţii cu LDPE şi VLDPE, pentru a prelua


56

elasticitatea, respectiv, rezistenţa chimică a ambelor materiale.

Geomembrane din aliaj de interpolimer etilenă (EIA) – Sunt mult mai cunoscute prin mărcile înregistrate CoolguardTM şiXR-5®. EIA este un aliaj de PVC şi KEE (Ketone Ethylene Ester, cunoscut şi sub denumirea de Elvaloy®), care este un plastifiant polimeric.

XR-5® este o geomembrană de ultimă oră a cărei compoziţie şi tratament chimic au fost elaborate de DuPont Dacron Polyester, compatibilă cu o gamă largă de poluanţi.

CoolgaurdTM este marcă înregistrată a companiei Cooley Group şi are ca element de bază tot terpolimerul Elvaloy®. Producătorii de astfel de materiale geosintetice specifică faptul că nu toate tehnologiile Elvaloy® oferă acelaşi produs finit şi nu toate aliajele de interpolimer etilenă (EIA) sunt obţinute în mod similar.

Toate geomembranele din EIA sunt produse armate.

Geomembrane din etilenă-propilenă-dienă terpolimer (EPDM) – Au o comportare bună la factori climatici, flexibilitate ridicată, dar rezistenţe chimice modeste. Sunt frecvent utilizate la etanşarea de suprafaţă a depozitelor de deşeuri datorită posibilităţii de preluare a tasărilor diferenţiate.

Figura 22. Tipuri de geomembrane cu suprafaţă rugoasă

Având în vedere comportarea geomembranelor la interfaţa cu alte materiale geosintetice sau cu un strat natural, acestea se produc cu suprafaţă netedă (sau lisă) şi texturată (sau rugoasă) pe o faţă sau pe ambele feţe (Figura 22). Acest


57

aspect are implicaţii majore în stabilitatea materialelor geosintetice pe taluz, rugozitatea geomembranelor asigurând o stabilitate prin aderenţa care poate înregistra valori de până la 80-90 kPa.

Geomembranele din HDPE, MDPE, LDPE, VLDPE şi PP sunt produse prin extruderea masei plastice printr-o filieră plană sau circulară în timp ce restul celor prezentate mai sus, se realizează prin calandrare în mai multe straturi.

Pentru a avea o bună comportare în timp, la realizarea geomembranelor, pe lângă polimerul utilizat, care reprezintă elementul de bază, se adaugă diverşi aditivi printre care se numără, negru de fum, a cărui proporţie s-a determinat ca fiind suficientă în jurul valorii de 2÷3 %, sau stabilizator împotriva razelor ultraviolete.

La ora actuală există pe piaţă şi geomembrane care intră în categoria celor speciale datorită unor structuri diferite fată de cele convenţionale. Geomembranele sunt produse într-o gamă variată de grosimi şi culori, dar în general, sunt de culoare neagră fapt care nu le conferă rezistenţă foarte mare la raze ultraviolete. Geomembranele GSE White (produse atât în varianta HDPE cât şi LDPE, cu suprafaţă lisă sau rugoasă) au un strat alb coextrudat stabil la ultraviolete. Acest strat reflectant este complet integrat în materia de bază fără să reducă proprietăţile mecanice ale celor convenţionale. Oferă avantajul reducerii absorbţiei de căldură radiantă, a dilatării termice, a ondulărilor produse de dilatare şi uşurează detectarea unor eventuale defecte. Acelaşi principiu al prezenţei unui strat de semnalizare vizuală a defectelor şi creştere a rezistenţei la raze ultraviolete, este folosit şi de către AGRU GmbH la geomembrane produse din VLDPE şi PP.

Compania GSE a brevetat o geomembrană denumită Conductor® care oferă avantajul unei determinări rapide a defectelor apărute în timpul punerii în operă printr-un test cu baleiaj electric (subiectul este detaliat la punctul 3.4.2.6. ).

Pentru a îmbunătăţi comportarea la acţiunea agenţilor chimici (în special a hidrocarburilor), AGRU GmbH produce geomembrane (denumite CKW) care au în componenţa lor o lamelă de aluminiu făcută sandviş între două straturi de HDPE.


Grosimea – geomembranelor variază între 0,5 şi 5 mm, la depozitele de deşeuri fiind folosite frecvent cele cu grosimi de 1 – 2 mm.

Densitatea (STAS 5886-68) – polimerului utilizat dar şi a aditivilor adăugaţi dictează masa pe unitatea de suprafaţă a geomembranelor. Polietilena are o densitate cuprinsă între 0,9 şi 0,97 g/cm3 şi se împarte în patru tipuri (Tabelul 9).


58

Tabelul 9. Clasificarea polietilenei după densitate

Tip de polietilenă Densitatea

(g/cm3)

- polietilenă de înaltă densitate (HDPE) 0,941 ÷ 0,965

- polietilenă de medie densitate (MDPE) 0,926 ÷ 0,940

- polietilenă de joasă densitate (LDPE) 0,910 ÷ 0,925

- polietilenă de foarte joasă densitate (VLDPE)

0,900 ÷ 0,909

În Tabelul 10 sunt prezentate valori orientative ale densităţilor altor polimeri utilizaţi ca materie primă la obţinerea geomembranelor.

Tabelul 10. Densităţi ale polimerilor

Polimerul Densitatea,

(g/cm3)

Polibutilenă 0,60

Polipropilenă 0,90 ÷ 0,92

Etilenă-propilenă 0,86

Cauciuc natural 0,91

Cauciuc butil 0,92

Polistiren 1,05

Policlorura de vinil (PVC) 1,37 ÷ 1,39

Copolimer etilenă-acetat de vinil (EVA) 0,925 ÷ 0,95


Modelele de calcul al concentraţiei şi al debitului de poluant care străbate sistemul de etanşare de bază al unui depozit de deşeuri, au în vedere, în funcţie de complexitatea modelului, procese fizice, chimice şi biologice de transport. La baza evaluării termenului advectiv se află determinarea coeficientului de permeabilitate, k (m/s), definit de legea lui Darcy. Trebuie menţionat faptul că o geomembrană perfectă (fără defecte rezultate în urma penetrării acesteia) este practic impermeabilă din acest punct de vedere. Totuşi, un coeficient de permeabilitate, numit echivalent, se determină prin evaluarea un număr de defecte pe unitatea de suprafaţă, calculul debitul printr-un orificiu şi a debitului pe suprafaţă, respectiv, a vitezei de infiltraţie. Astfel de metode au fost elaborate de Rowe (1998) sau Giroud (1997) şi conduc la valori ale coeficientului de permeabilitate de ordinul a 10-12 ÷


59

10-15 m/s.

Principalul proces de transport al poluanţilor prin geomembrane este difuzia. Un număr însemnat de cercetători au studiat difuzia prin geomembrane şi au raportat valori ale coeficientului de difuzie de 10-11 ÷ 10-15 m2/s.


Rezistenţa la întindere – este o caracteristică foarte importantă a geomembranelor, care intervine în cazul dispunerii acestora pe taluz, în amplasamente în care se estimează tasări semnificative (ex: acoperire de suprafaţă), etc. Este determinată pe mostre de forma literei I sau în dublu T, conform ASTM 638. Se determină următoarele caracteristici (Figura 23):

Figura 23. Definirea punctelor de rupere şi a celor la limita de curgere (ASTM 638)

- rezistenţa la rupere;

- elongaţia la rupere;

- rezistenţa la limita de curgere;

- elongaţia la limita de curgere;

- modulul de deformaţie (definit ca panta dreptei iniţiale din curba efort-deformaţie).

Modul de efectuare al încercărilor de determinare a caracteristicilor geomembranelor este descris pe larg în Găzdaru et. al (1999).

Rezisenţa la sfâşiere (STAS 6127-87) – este importantă în special în faza de construcţie în care pot să apară solicitări (ex: din vânt) care să supună


60

geomembrana la astfel de eforturi.

Rezistenţa la poansonare – simulează comportamentul geomembranelor în contact cu materiale granulare şi dă indicaţii asupra sistemului de protecţie alcătuit în general dintr-un geotextil. Se măsoară în N şi este forţa de compresiune din momentul ruperii unei probe circulare fixată într-un suport inelar.

Rezistenţa la forfecare la interfaţă – Valorile parametrilor rezistenţei la

forfecare pe interfaţă, unghiul de frecare () şi adeziunea (a), sunt obţinute prin încercări de laborator, în condiţiile specifice amplasamentului, în aparatul de forfecare directă (Figura 19).

În Tabelul 7 sunt prezentate valori ale unghiului de frecare () la interfaţa dintre diferite materiale minerale sau geosintetice. Adeziunea variază în jurul a 10 ÷ 30 kPa şi înregistrează valori maxime în varianta geomembrană texturată – nisip ajungând până la valori de 80 ÷ 90 kPa. În general, adeziunea este neglijată în calcule, fiind o ipoteză defavorabilă. Pentru a utiliza o valoare a adeziunii trebuie avută o justificare fizică clară, ca de exemplu în cazul geomembranelor rugoase.

3.4.2.5. Caracteristici de durabilitate

Prin determinarea caracteristicilor de durabilitate ale geomembranelor se urmăreşte comportamentul acestora sub acţiunea diverşilor agenţi care pot modifica semnificativ în special proprietăţile de etanşare. Caracteristicile de durabilitate sunt: degradarea chimică, fisurarea sub acţiunea factorilor de mediu, degradarea sub acţiunea razelor ultraviolete, datorită radioactivităţii, biologică, termică sau prin oxidare.

Prin utilizarea geomembranelor în cadrul unui sistem de etanşare primar de bază acestea se vor afla în contact direct cu levigatul pentru o perioadă foarte ridicată de timp, în care proprietăţile de etanşare ar trebui să rămână intacte sau să se deprecieze într-un domeniu admisibil. Sunt determinate în acelaşi timp şi alte caracteristici care ar pune în pericol integritatea ansamblului, cum ar fi rezistenţa la întindere sau parametrii rezistenţei la forfecare la interfaţă.

Degradarea sub acţiunea razelor ultraviolete are loc în perioada de punere în operă a geomembranelor. O soluţii alternativă, în cazul în care se descoperă că o geomembrană „clasică” nu are un comportament bun din acest punct de vedere, o constituie utilizarea geomembranelor cu strat stabil la ultraviolete.

Degradarea termică sau comportamentul geomembranelor la diferite temperaturi trebuie avut în vedere prin prisma faptului că, în funcţie de deşeul depozitat, în corpul depozitului de pot atinge temperaturi care depăşesc 50ºC. Pe


61

de altă parte, temperaturile climatice foarte scăzute pot influenţa proprietăţile geomembranelor. Studii pentru determinarea variaţiei rezistenţei la întindere pentru diferite tipuri de geomembrane au arătat că rezistenţa creşte cu cât temperatura scade. Încercări efectuate pe geomembrane lise din HDPE, EPDM şi PVC, în domeniul de temperatură -20 ÷ 60ºC, au arătat că (Tsuboi et al., 1998) există o variaţie liniară între temperatură şi rezistenţa la întindere, valoarea obţinută la o temperatură de 60ºC fiind cu 25 ÷ 40% mai mică decât cea înregistrată în condiţii standard la 20ºC.

3.4.2.6. Punerea în operă a geomembranelor, îmbinarea lor şi controlul calităţii

Punerea în operă a geomembranelor presupune execuţia a două tipuri de lucrări la care se adaugă o etapă premergătoare, de pregătire a stratului suport, şi una post-construcţie, de realizare a stratului de protecţie împotriva acţiunilor mecanice. Stratul suport trebuie să fie pregătit astfel încât să nu conţină agregate cu muchii vi sau alte corpuri care să provoace poansonarea sau sfâşierea geomembranei. De cele mai multe ori acest obiectiv este îndeplinit prin simpla compactare cu cilindrul lis. Este de evitat utilizarea geotextilelor ca material de protecţie a geomembranelor la partea inferioară a acestora, datorită creşterii transmisivităţii ansamblului şi înlesnirii curgerii poluanţilor prin potenţialele defecte. Singurul material geosintetic care poate îndeplinii suplimentar şi această funcţie, pe lângă cea de etanşare, este geocompozitul bentonitic (vezi Figura 18).

Figura 24. Aparate pentru îmbinarea termică (a, b, c) şi cu extrudere (d) a geomembranelor


62

Punerea în operă a geomembranelor constă în desfăşurarea pe amplasament a rulourilor în care sunt livrate, după care urmează îmbinarea acestora. Dispunerea fâşiilor se face în mod identic cu cea a geocompozitelor bentonitice, după un plan, ţinând cont în principal de linia de cea mai mare pantă a terenului amenajat.

Îmbinarea geomembranelor se realizează prin trei metode: extrudere, termic sau cu solvent sau adeziv (Koerner, 1993).

Îmbinarea prin extrudere utilizează material de adaos de aceeaşi compoziţie cu geomembrana, aplicat la temperaturi de cca. 270ºC. Materialul topit se aplică cu un extruder (Figura 24.d) sub forma unei benzi cu lăţimea de 5 ÷ 10 mm care, prin presare, asigură îmbinarea foliilor. Pot fi realizate îmbinări plate sau de colţ (Figura 25).

Figura 25. Tipuri de îmbinări ale geomembranelor

Prin îmbinarea termică, cele două geomembrane, suprapuse pe o distanţă de 10 ÷ 25 cm, sunt încălzite la temperaturi de maxim 450ºC şi presate. În cazul îmbinării termice nu se aplică material de adaos cum este în cazul îmbinării cu extrudere sau cu adezivi. Temperatura la care sunt încălzite geomembranele este un parametru foarte important, deoarece temperaturi ridicate pot distruge geomembrana, iar la temperaturi reduse se obţine o îmbinare cu rezistenţă redusă. Încălzirea geomembranelor se face cu aparate care folosesc două tehnologii: cu aer cald sau cu tălpi încălzitoare. Există aparate care combină cele două tehnologii. Aceste aparate au lucrabilitate foarte mare, viteza de realizarea a îmbinărilor variind între 0,2 şi 5 m/min. Se obţin îmbinări plate sau duble.

Tot în categoria îmbinărilor termice, Koerner (1993) menţionează metoda ultrasonică în care topirea în suprafaţă a geomembranelor se produce în urma eliberării unei energii vibraţionale de 40000 Hz.


63

Îmbinarea cu solvent sau cu adeziv foloseşte material de adaos care, fie topeşte în suprafaţă geomembranele (solvent), fie realizează un strat intermediar de contact între cele două geomembrane (adeziv). Se poate aplica şi solvent de structură în care, în faza premergătoare aplicării, se dizolvă 5 ÷ 15% din materialul din care este alcătuit geomembrana. In toate situaţiile îmbinarea se obţine prin presare.

Metodele enumerate anterior au domenii de aplicabilitate, în funcţie de poziţia îmbinării dar în special în funcţie de polimerul din care sunt alcătuite geomembranele (Tabelul 11).

Tabelul 11. Metodele de îmbinare a geomembranelor (Koerner, 1993)

Tipul geomembranelor

Tipul îmbinării

HD

PE

VLD

P

E

CP

E

CP

E

CS

PE

EIA

PV

C

- de colţ prin extrudere P P X X X X X

- plată prin extrudere P X X X X X X

- termică cu aer cald S P S S S P S

- termică cu tălpi încălzitoare

P P S S S P S

- cu solvent X X S S S X P

- cu solvent de structură X X P P P X P

- cu adeziv X X S S S X S

Notă: P – metodă utilizată în principal; S – metodă aplicată secundar; X – metodă neaplicabilă

Pe perioada în care geomembrana este neprotejată este obligatorie lestarea acesteia cu saci de nisip, cauciucuri uzate sau alte materiale care să îi asigure stabilitatea sub acţiunea vântului. Protecţia geomembranelor împotriva acţiunilor mecanice se realizează prin acoperirea cu geotextile de protecţie (cu masa specifică de cca. 800 g/m2).

Controlul calităţii îmbinărilor se realizează prin încercări distructive, care pun în evidenţă caracteristicile mecanice ale îmbinării şi nedistructive care identifică prezenţa defectelor (orificiilor) datorită unei îmbinări defectuoase.

Determinarea calităţii îmbinării din punct de vedere al caracteristicilor mecanice se face prin supunerea la întindere şi exfoliere a mostrei obţinută dintr-o îmbinare de probă sau prelevată din amplasament. Îmbinarea se consideră


64

corespunzătoare dacă ruperea are loc într-una din geomembrane sau în corpul îmbinării, dar rezistenţele mecanice obţinute au valori cel puţin egale cu ale geomembranei.

Verificarea funcţiei de barieră hidraulică se efectuează prin încercări de presiune, nedistructive. Toate tipurile de îmbinări pot fi verificate cu celula de vacuum, o cavitate semi-sferică din plexiglas. Principiul metodei constă în turnarea peste geomembrană a unei soluţii, de regulă de apă cu săpun, amplasarea celulei de vacuum peste îmbinare şi crearea în celulă a unei sub-presiuni. Eventualele defecte vor fi identificate în zonele de formare a bulelor de săpun.

O altă metodă, aplicabilă doar în cazul îmbinărilor duble, constă în introducerea de aer sub presiune în canalul format între cele două suduri. Pierderile de aer vor fi observate vizual sau prin intermediul unui manometru amplasat la un capăt al sudurii, celălalt capăt trebuind astupat.

O tehnologie de identificare a defectelor în geomembrane, datorate atât a îmbinării defectuoase dar şi a procesului de punere în operă, este bazată pe senzori electrici care detectează creşterea umidităţii. Senzorii sunt plasaţi peste stratul suport al geomembranei şi conectaţi prin intermediul unor fire electrice la un computer care va analiza informaţiile primite. Verificarea etanşării se va face după etapa de dispunere a stratului de material granular de drenaj şi poate fi efectuată oricând pe durata funcţionării depozitului sau în etapa post-închidere. O sursă de curent electric este plasată peste geomembrană iar senzorii aflaţi sub ea vor măsura intensitatea curentului electric. Valori anormale, în sensul prezenţei unor valori ridicate în diagrama tridimensională de variaţie a intensităţii, vor indica prezenţa defectelor.

Un studiu efectuat prin utilizarea unei astfel de tehnologii asupra a peste 100 de amplasamente din 11 ţări (citat de Găzdaru, 1997) a arătat că 79% din defecţiuni se localizează în îmbinări în timp ce 21% sunt produse de perforarea de către particule minerale din teren sau de tăieturi în geomembrană. Repartizate în timpul lucrărilor efectuate, 24% din defecte s-au produs cu ocazia montării geomembranei, 73% în perioada acoperirii acesteia, 2% după terminarea lucrărilor, iar 1% cu ocazia efectuării studiului.

Geomembrana GSE Conductor® este un material geosintetic care intră în categoria celor speciale dată fiind alcătuirea ei dintr-un strat, pe faţa inferioară, conductor electric, cu o grosimea de 0,1 mm. Materia primă este polietilena de înaltă sau joasă densitate iar faţa superioară poate fi netedă, rugoasă sau acoperită cu un strat alb, protector împotriva razelor ultraviolete. Stratul conductor permite


65

controlul pe toată suprafaţa geomembranei după un principiu de inducţie electrică. La începutul testului de baleiaj electric, stratul conductor este încărcat prin inducţie cu ajutorul unei baze conductoare conectată la o sursă de tensiune. Apoi, faţa superioară neconductoare este testată prin baleiaj electric, cu ajutorul unei perii din alamă sau neopren, orice defect în geomembrană fiind semnalat printr-o scânteie.

Geomembranele, indiferent de materia primă folosită la realizarea lor, reprezintă la ora actuală cea mai eficace barieră hidraulică cu condiţia unei dispuneri corespunzătoare în operă şi realizării unor îmbinări corecte. Mai mult decât orice alt material cu rol de etanşare, funcţia de barieră hidraulică a geomembranelor este puternic influenţată de punerea în operă, numeroase studii publicate în literatura de specialitate demonstrând acest lucru.

3.4.2.7. Calculul infiltraţiilor prin geomembrane

Transportul de poluanţi printr-o geomembrană perfectă este guvernat de o serie de procese de transport, în funcţie de natura poluantului, dar exclusiv de advecţie. Din acest punct de vedere geomembrana este impermeabilă, deci are un coeficient de permeabilitate care tinde spre zero. Totuşi, dată fiind posibilitatea perforării geomembranei în timpul punerii în operă sau a realizării unei lipituri imperfecte a acesteia, s-au dezvoltat o serie de modele de calcul care studiază debitul de poluant care curge printr-un orificiu. Prin estimarea numărului de orificii pe unitatea de suprafaţă, se calculează un coeficient de permeabilitate echivalent care substituie geomembrana cu un material permeabil. Un astfel de model este cel prezentat mai jos (Rowe, 1998), care ia în calcul posibilitatea apariţiei unui defect în zona unui pliu al geomembranei urmărind două aspecte: 1) estimează volumul infiltraţiilor în cazul în care acesta este condiţionat de dimensiunile defectului şi al cantităţii de poluant disponibile situată deasupra sistemului de etanşare de bază; 2) cantitatea de poluant care trece printr-un defect în geomembrană este limitată de proprietăţile hidraulice ale sistemului mineral de etanşare (de regulă multistrat).

În ecuaţia de mai jos este exprimat debitul de poluant care trece printr-un defect al geomembranei în condiţiile în care acesta este limitat de permeabilitatea redusă a straturilor minerale care alcătuiesc sistemul de etanşare de bază.

f

awfbxswGM HL

hhHLebkLQ

1

12 ……..( 1 )


66

Figura 26. Schema de calcul a infiltraţiilor printr-un defect al geomembranei (după Rowe, 1998)

în care (vezi Figura 26):

5.0 fs HLk ( 2 )

5.0

ln

s

f

awf

af

k

HL

hhHL

hHLbx

( 3 )

QGM – debitul care trece printr-un defect al geomembranei;

Lw – lungimea pliului;

ks - coeficientul de permeabilitate echivalent al barierei minerale şi al stratului de atenuare;

b – jumătate din lăţimea pliului;

Hf – grosimea stratului de atenuare;

L – grosimea barierei minerale (stratului de argilă compactată sau a geocompozitului benotnitic);


67

hw – înălţimea lixiviatului deasupra geomembranei;

ha – înălţimea piezometrică a apei subterane în stratul de atenuare;

– transmisivitatea hidraulică la interfaţa dintre geomembrană şi bariera minerală, stabilită astfel (valorile sunt exprimate în m2/s iar kL trebuie exprimat în m/s):

Stratul suport Argila compactată Geocompozit bentonitic

Contact bun la interfaţă

2lg018.0lg036.107.0lg LL kk 1012 102106

Contact slab la interfaţă

2lg018.0lg036.107.0lg LL kk 12103

În cazul în care startul suport are o permeabilitate suficient de mare încât să nu limiteze debitul care se scurge printr-un orificiu, se utilizează următoarea formulă:

5.04

20

20

20

02

0

88.14

11ln

22

r

Q

gqr

Q

k

Q

k

qrh GMGM

om

GM

omw

( 4 )

în care, în mod iterativ se dau valori lui Q până când hw înregistrează valoarea egală cu cea a modelului considerat. Debitul de poluant care trece printr-un defect circular dispus în zona unui pliu al geomembranei este debitul minim stabilit de ecuaţiile (1) şi (4), unde:

r0 – raza defectului în geomembrană;

q0 – rata de percolare a lixiviatului prin corpul depozitului;

kom – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant;

g – acceleraţia gravitaţională.

3.5. Sisteme de etanşare din asfalt

3.5.1. Asfaltul – barieră hidraulică

Majoritatea standardelor naţionale sau internaţionale referitoare la proiectarea şi execuţia depozitelor de deşeuri impun utilizarea unui sistem de etanşare alcătuit atât din materiale minerale dar şi din materiale artificiale. O alternativă a geocompozitelor bentonitice sau a geomembranelor o reprezintă asfaltul, folosit ca material de etanşare, cu o largă utilizare în ţări ca USA, Elveţia, Germania sau Finlanda. În Tabelul 12 este prezentată compoziţia asfaltului utilizat pentru etanşare în raport cu cel clasic, folosit pentru drumuri (Bowders et al., 2000).


68

Pe lângă experienţa utilizării asfaltului în lucrări de construcţii, acest material prezintă o serie de proprietăţi pentru care este utilizat la etanşarea depozitelor de deşeuri: are o permeabilitate foarte mică, rezistă la variaţii de temperatură, respectiv, umflări – contracţii, prezintă proprietatea de „auto-cicatrizare” a fisurilor apărute în timpul punerii în operă (Kim et al., 1994) şi prezintă o foarte bună comportare în timp.

Permeabilitatea redusă este principala proprietate a asfaltului, pentru care poate înlocui un strat geosintetic din cadrul sistemului de etanşare a depozitului de deşeuri. Încercări de permeabilitate au demonstrat că se obţin rezultate ale coeficientului de permeabilitate foarte mici pentru gradienţi hidraulici de 100 ÷ 400, în timp ce pentru valori de ordinul 30 ÷ 40, asfaltul este practic impermeabil (Leppanen, 2001).

Tabelul 12. Comparaţie între asfaltul utilizat ca barieră hidraulică şi cel utilizat în lucrările de drumuri (Bowders et al., 2000)

Element Asfalt pentru

etanşare Asfalt rutier

% d

in m

asă

% d

in v

olum

% d

in m

asă

% d

in v

olum

Bitum 6.5÷9.5 14 5 13

Agregate d > 4.76 mm 20 ÷ 30 33 50 44

Agregate d < 4.76 mm 70 ÷ 80 44 39 34

Agregate d < 75 m 8 ÷ 15 5 6 5

Aer * < 4 * > 4

Din punct de vedere al punerii în operă trebuie acordată o atenţie sporită rosturilor, peste care se adaugă bitum; este recomandat ca asfaltul să fie pus în operă în minim două straturi, iar rosturile să fie dispuse în secţiuni diferite. Grosimea minimă a unui strat este în funcţie de dimensiunea maximă a agregatelor şi este de ordinul a 5 ÷ 6 cm.

3.5.2. Geotextile impregnate în asfalt

Geotextilele impregnate în asfalt (FAA-GT = fluid applied asphalt geotextile) sunt utilizate ca parte componentă a unui sistem de etanşare alcătuit din asfalt similar cu cel prezentat anterior. Din punct de vedere al punerii în operă există mai multe opţiuni; o variantă este ca geotextilul este aşternut pe amplasament să fie ulterior


69

impregnat cu asfalt lichid, dar există producători de materiale geosintetice care livrează geotextile pre-impregnate cu asfalt încă din fabrică.

În Tabelul 13 sunt prezentate rezultatele încercărilor de permeabilitate efectuate de Bowders et al., 2002 pe diferite tipuri de geotextile impregnate în asfalt lichid. Toate geotextilele utilizate în cadrul încercărilor de laborator au avut o masă fără asfalt în jurul valorii de 130 g/m2.

Rezultatele indică o foarte bună comportare a acestor materiale, atât în contact cu apa, cât şi în contact cu un lixiviat sintetic.

Tabelul 13. Coeficientul de permeabilitate determinat pe diferite geotextile impregnate în asfalt

Tip A B C1 C2

Masa (g/m2) 1674

3013

1061

1724 750 1600

Apă (cm/s) 1.4x10-11

5.6x10-12

5.6x10-11

2.9x10-11

2.5x10-11

1.0x10-11

1.2x10-11

7.0x10-12

Lixiviat (cm/s) N/A N/A 2.6x10-11

1.5x10-11

1.2x10-11

6.3x10-12

A – Geotextil impregnat în asfalt în laborator

B – Geotextil impregnat în asfalt pe amplasament

C1, C2 – Geotextil pre-impregnat în asfalt de către producător


70

Capitolul 4. Sistemul de drenare şi colectare a levigatului

4.1. Introducere. Necesitatea drenării, colectării şi epurării levigatului din depozitele de deşeuri

Depozitarea controlată a deşeurilor, precedată în anumite cazuri de o etapă de sortare, tratare, neutralizare, constituie (încă) singura soluţie de eliminare a reziduurilor de orice natură. În scopul protejării mediului înconjurător, izolarea deşeurilor prin intermediul unui strat de material argilos natural, a fost înlocuită cu sisteme de etanşare complexe care reduc semnificativ poluarea apei, aerului şi pământului în vecinătatea depozitului. Ca măsură de minimizare a transportului advectiv de poluanţi lichizi din corpul depozitului în terenul de fundare, respectiv, apa subterană, a apărut necesitatea reducerii sarcinii hidraulice deasupra sistemului de etanşare. Soluţia constructivă constă în realizarea unui sistem de drenare a levigatului şi a apelor din precipitaţii care „spală” deşeurile pe perioada umplerii depozitului.

În Figura 27 sunt prezentate rezultatele unui calcul parametric efectuat pe baza unei metodologii de estimare a concentraţiei de poluanţi în apa subterană, în secţiunea aval a depozitului de deşeuri (Manassero, Benson, Bouazza, 2000). Transportul de poluanţi prin sistemul de etanşare şi terenul de fundare este evaluat în regim permanent saturat prin luarea în considerare a proceselor advectiv şi difuziv de transport. Calculul a fost efectuat pentru sistemul de etanşare minim recomandat pentru depozitele de deşeuri periculoase alcătuit dintr-un strat de argilă cu grosimea de 5 m cu un coeficient de permeabilitate de 10-9 m/s şi o geomembrană cu grosimea de 2 mm, în care s-au considerat 10 defecte/hectar cu diametrul de 1 mm. Metoda de estimare a debitului de levigat printr-un defect în geomembrană este cea propusă de Rowe (1998).

Pentru o înălţime a coloanei de levigat (h) de 30 cm deasupra sistemului de etanşare (valoare considerată normală în cazul funcţionării corecte a sistemului de drenare şi colectare a levigatului), a fost obţinută o concentraţie relativă (Rc - raportul dintre concentraţia de poluant în depozit şi cea din apa subterană) egală cu 0,0003 (Figura 27). În exemplul de calcul prezentat, concentraţia se dublează

pentru o valoare a lui h = 3 m. Aceeaşi creştere a concentraţiei relative, dar prin considerarea a 20 de defecte/hectar, se înregistrează pentru o înălţime a coloanei


71

de levigat deasupra sistemului de etanşare de doar 1,4 m.

Figura 27. Influenţa sarcinii hidraulice deasupra sistemului de etanşare asupra concentraţiei relative. Exemplu de calcul

Sistemul complementar celui de drenaj este sistemul de colectare a levigatului, alcătuit dintr-o reţea de drenuri şi colectoare, urmat de o treaptă de epurare, eliminare a acestuia.

Cantitatea şi chimismul levigatului produs în corpul unui depozit de deşeuri depinde atât de natura deşeurilor depozitate cât şi de condiţiile de drenaj şi mai ales de perioada de umplere a depozitului, respectiv, durata dintre începutul depozitării deşeurilor şi dispunerea sistemului de etanşare-drenaj de suprafaţă.

Lucrarea de faţă tratează aspecte legate de alcătuirea, proiectarea şi punerea în operă a sistemelor de drenare şi colectare a levigatului.

4.2. Soluţii tehnice de realizare a sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Soluţiile tehnice, utilizate la ora actuală şi recomandate de agenţiile de mediu, aplicate în scopul drenării, colectării şi epurării levigatului produs în corpul depozitelor de deşeuri sunt (Figura 28): strat drenant, reţea de drenuri şi


72

colectoare, rezervor tampon şi staţie de epurare a levigatului.

Sistemul de drenare a levigatului este dispus deasupra sistemului de etanşare de bază şi, de cele mai multe ori, a celui de pe taluz. Este alcătuit în general dintr-un strat de material granular cu permeabilitate ridicată, o alternativă la această soluţie constituind-o utilizarea geocompozitelor de drenaj.

Figura 28. Alcătuirea sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Sistemul de drenaj alcătuit din material granular (pietriş) are un coeficient de permeabilitate recomandat de 10-4 ÷ 10-2 m/s (Manassero et.al., 1998) şi o grosime de cca. 50 cm. Prin dispunerea materialului granular peste sistemul de etanşare, trebuie avută în vedere posibilitatea perforării geomembranei, respectiv, trebuie luate măsuri în scopul păstrării integrităţii acesteia. Astfel, la interfaţa strat drenant - geomembrană este obligatorie dispunerea unui geotextil cu rol de protecţie a geomembranei (Figura 29).

Deasupra stratului drenant este dispus în general un geotextil cu rol atât de filtrare a levigatului cât şi de separare a stratului drenant de corpul depozitului.

Sistemul de colectare a levigatului este dispus în stratul drenant şi este alcătuit


73

dintr-o reţea de drenuri (conducte perforate) şi colectoare (conducte neperforate) dispuse astfel încât să preia levigatul astfel încât sarcina hidraulică deasupra sistemului de etanşare de bază să fie minimă, iar curgerea spre staţia de epurare (sau rezervorul tampon) să aibă loc gravitaţional.

Figura 29. Strat drenant

În cazul depozitelor de deşeuri periculoase şi în condiţiile unei hidrogeologii care impun o urmărire atentă a posibilităţii poluării apei subterane, sistemul de etanşare de bază poate fi dublu. Sistemul drenant situat între cele două sisteme de etanşare propriu-zise poartă denumirea de sistem de detectare a scurgerilor şi are rolul de a prelua levigatul care trece prin prima barieră hidraulică. Prin preluarea acestor ape, sarcina hidraulică deasupra celui de-al doilea sistem de etanşare este foarte redusă fapt care conduce la valori foarte mici ale debitului exfiltrat din corpul depozitului. Scurgerile locale printr-un sistem de etanşare care are în componenţa sa o geomembrană se datorează prezenţei unui defect în corpul materialului geosintetic, defect care poate fi pus în evidenţă şi prin alte metode de detectare a scurgerilor. Diferenţa constă în faptul că sistemul de etanşare dublu, prin prezenţa sistemului de detectare a scurgerilor rămâne funcţional în cazul detectării unei cantităţi de levigat, acesta urmând traseul dren – colector - rezervor tampon-staţie de epurare. Celelalte sisteme de detectare a defectelor au ca scop identificarea


74

poziţiei acestora pentru luarea de măsuri care constau în eliminarea defectului.

4.2.1. Geocompozitele de drenaj

Geocompozitele de drenaj sunt de două tipuri: drenuri fitil şi drenuri plane. Au o utilizare foarte largă atât la lucrările de construcţii civile, căi de comunicaţii, etc., cât şi la depozitele de deşeuri. Cele din urmă sunt utilizate în special pe taluzurile abrupte ale depozitelor de deşeuri, acolo unde aplicarea soluţiei prezentată anterior este imposibilă datorită problemelor de pierdere a stabilităţii.

Figura 30. Tipuri de geocompozite de drenaj

Geocompozitele de drenaj sunt materiale geosintetice alcătuite din geotextile (de regulă neţesute) cu rol de filtrare şi un miez drenant constituit dintr-o georeţea, la rândul ei disponibilă într-o serie de variante constructive de tipul unui aglomerat de fibre polimerice, a unei reţele regulate, sau a unei membrane ondulate.


Grosimea – geocompozitelor de drenaj variază în funcţie de efortul normal aplicat, fapt care influenţează capacitatea de transport a acestora. Este prezentată în fisă tehnică a produsului pentru eforturi normale de 2 kPa (convenţional stabilită ca fiind grosimea iniţială) dar şi sub alte eforturi (ex. 20, 100, 200 kPa).

Masa unitară – (masa pe unitatea de suprafaţă) variază în funcţie de materialele utilizate şi de înălţimea corpului drenant al geocompozitului şi variază între 400 ÷ 1500 g/m2.


Curgerea levigatului printr-un geocompozit de drenaj comportă două faze: curgere


75

în plan transversal (prin geotextilul superior) şi curgere în plan longitudinal prin corpul drenant al geocompozitului. Cele două procese de transport sunt influenţate de parametrii hidraulici ai geocompozitului, definiţi în continuare.

Transmisivitatea – este proprietatea unui mediu poros de a fi străbătut de un fluid în condiţiile unei curgeri în planul materialului. Este principala proprietate a geocompozitelor de drenaj, utilizată în proiectarea sistemelor de drenaj care înglobează astfel de materiale. Variază semnificativ în funcţie de efortul normal aplicat şi de valoarea gradientului hidraulic în jurul unor valori de 10-1 ÷ 10-3 m/s. Este obţinută din încercări de laborator efectuate în (edo)transmisivimetru longitudinal sau radial.

Capacitatea de transport – este debit pe unitatea de lăţime a geocompozitului de drenaj (se măsoară în l/s,m) şi exprimă capacitatea acestuia de a transporta lichidele în lungul materialului. Este o proprietate mult mai des prezentată de producători în fişa tehnică de produs, sub forma unor grafice care au pe abscisă efortul normal aplicat şi pe ordonată capacitatea de transport, variaţii exprimate pentru diferiţi gradienţi hidraulici (ex. 0.05, 0.1, 1).

Permeabilitatea – se referă la capacitatea geotextilului superior (cu rol de filtru) de a permite levigatului să ajungă în corpul propriu-zis al geocompozitului şi exprimă viteza de curgere a unui fluid printr-un material poros în condiţiile unui gradient hidraulic unitar.


Rezistenţa la tracţiune – se determină de cele mai multe ori, datorită materialelor geosintetice utilizate, atât pe aceeaşi direcţie, cât şi pe direcţie transversală celei de fabricaţie. Acest lucru este valabil în cazul geocompozitelor care au în structura lor geotextile.

Prin acest test se urmăreşte determinarea încărcării maxime la rupere, alungirea la rupere şi modulul de elasticitate.

Rezistenţa maximă la rupere este de cca. 5÷25 kN/m şi variază pe cele două direcţii de confecţionare cu până la 70 de procente.

Rezistenţa la poansonare – simulează comportamentul geocompozitelor de drenaj în contact cu corpuri colţuroase, gen concreţii sau material grosier din sistemul de drenaj (pietriş, bolovăniş). Încercarea foloseşte echipamentul utilizat pentru determinarea indicelui de capacitate portantă californian (CBR – Californian Bearing Ratio) cu o sondă cu diametrul de 50 mm pe o probă cu diametrul de 150 mm.


76

Utilizat deasupra unui sistem de etanşare care are în componenţa lui o geomembrană, geocompozitul de drenaj va îndeplini (de cele mai multe ori) şi funcţia de protecţie, motiv pentru care, rezistenţa la poansonare este o caracteristică mecanică foarte importantă.

Rezistenţa la sfâşiere (STAS 6127-87) – este importantă în special în faza de construcţie în care pot să apară solicitări (ex: din vânt) care să supună geomembrana la astfel de eforturi.

Rezistenţa la forfecare la interfaţă – este o proprietate necesară în proiectare în cazul în care geocompozitul de drenaj este dispus pe taluz, situaţie în care trebuie analizată stabilitatea acestuia prin considerarea unei suprafeţe de cedare la interfeţele cu materialele geosintetice sau naturale cu care se află în contact. Parametrii rezistenţei la forfecare la interfaţă se determină în aparatul de

forfecare directă, aceştia fiind – unghiul de frecare la interfaţă şi a - adeziunea.

Geocompozitele de drenaj mai comportă şi o analiză a rezistenţei la forfecare internă la interfaţa miez drenant – strat suport sau geotextil dar unghiul de frecare şi adeziunea au, datorită tehnologiei de realizare, valori mult mai mari decât parametrii la interfaţă.

4.2.2. Proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului

Aspectele de proiectare a sistemului de drenaj constau în: estimarea debitului de levigat,

4.2.2.1. Estimarea cantităţii de levigat

Cantitatea şi debitul de levigat produs în corpul depozitului de deşeuri este influenţată de o mulţime de factori, motiv pentru care nu se poate elabora o metodă unică de estimare a acestor parametrii.

Un rol important îl au natura şi caracteristicile fizice şi chimice ale deşeurilor depozitate. Spre exemplu, deşeurile menajere vor genera o cantitate suplimentară de levigat ca urmare a descompunerii lor.

Alegerea sistemului de drenare şi colectare a levigatului poate modifica în mod semnificativ, nu cantitatea de levigat, dar debitul acestuia. Un sistem de drenaj cu drenuri verticale suplimentar faţă de cel de bază va contribui la drenarea rapidă a apelor din precipitaţii fapt care va conduce la debite foarte mari pe perioada precipitaţiilor (sau în perioade imediat următoare). Lipsa acestui sistem suplimentar poate avea ca efect uniformizarea debitului şi chiar a concentraţiilor de levigat, dar poate influenţa în mod negativ creşterea sarcinii hidraulice deasupra sistemului de


77

etanşare de bază.

Precipitaţiile au cu siguranţă cel mai mare rol în producerea levigatului, motiv pentru care metodele de estimare a cantităţii de levigat diferă semnificativ în funcţie de amplasamentul depozitului de deşeuri. Alegerea ca valoare de calcul a unei precipitaţii de o anumită intensitate, durată şi frecvenţă trebuie făcută după o atentă analiză a tuturor factorilor care contribuie la generarea levigatului.

În paralel cu precipitaţiile, perioada de închidere a depozitului (sau a unei celule a depozitului) poate reduce cantitatea de levigat produs, dar în detrimentul unui chimism ridicat al deşeurilor depozitate. Închiderea unei celule după o perioadă mare de timp conduce la drenarea unei cantităţi mari de levigat pe perioada de exploatare a depozitului.

Măsurători in situ efectuate la depozite ecologice de deşeuri au arătat că debitul de levigat este maxim în momentul începerii depozitării deşeurilor şi scade pe perioada exploatării depozitului, debitele înregistrate în momentul instalării sistemului de etanşare de suprafaţă fiind de cca. 2 ÷ 5 % din debitul maxim înregistrat. Aceleaşi măsurători au arătat că, după închiderea depozitului, debitul de levigat colectat rămâne aproximativ constant pentru o perioadă de timp semnificativă (în exemplul citat, măsurătorile au fost efectuate pentru o perioadă post-închidere de 3 ani) (Bonaparte, 1995).

Valoarea de calcul a debitului de levigat pentru care se vor dimensiona sistemul de drenare şi colectare, bazinele tampon sau staţiile de epurare, este exprimată pe unitatea de suprafaţă de depozit [L3T-1L-2] şi se mai numeşte şi rată de percolare [LT-1].

4.2.2.2. Proiectarea sistemului de drenaj

Prin proiectarea sistemului de drenare şi colectare a levigatului se urmăreşte stabilirea grosimii stratului drenant (în cazul utilizării pietrişului-balastului), dispunerea drenurilor şi a colectoarelor, determinarea distanţei dintre drenuri şi a înclinării acestora, precum şi proiectarea lor, respectiv stabilirea diametrului nominal şi alegerea materialelor, la ora actuală prezente pe piaţă într-o diversitate foarte mare.

Prin utilizarea relaţiei (29) (Giroud & Houlihan, 1995) se determină înălţimea maximă a levigatului în lungul drenurilor (Tmax), relaţie în care (Figura 31):

cos

tan

2

141max

jL

T

dren

( 2 )


78

Ldren – lungimea drenurilor, determinată din planul iniţial de dispunere. Pentru cazul în care drenurile au lungimi diferite, în mod acoperitor se foloseşte lungimea maximă a acestora;

- panta drenului;

2tan

kqi ( 3 )

qi – rata de percolare;

k – coeficientul de permeabilitate al stratului drenant;

2

8

5

5

8lg

12,01

ej ( 4 )

Figura 31. Calculul Tmax

Pentru calculul debitului de poluant care se exfiltrează din depozitul de deşeuri, prin sistemul de etanşare şi terenul de fundare, în apa subterană, este necesară determinarea înălţimi medii a coloanei de levigat, pe baza valorilor prezentate în Tabelul 14. O serie de acte normative şi ghiduri tehnice elaborate de agenţii de mediu din diverse ţări recomandă înălţimea medie a coloanei de levigat (sarcina hidraulică deasupra sistemului de etanşare de bază) de 30 cm, iar grosimea stratului drenant de 50 cm.


79

Tabelul 14. Valori ale raportului Tmed/Tmax (Giroud & Houlihan, 1995)

Tmed/Tmax Tmed/Tmax Tmed/Tmax Tmed/Tmax 0,00

0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10

0,5 0,5

0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,6

0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,23 0,25 0,35 0,40 0,45

0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72

0,50 0,53 0,57 0,62 0,67 0,73 0,80 0,87 0,95 1,05 1,16 1,32

0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84

1,58 2,0 3,2 5,5 8,5 13 19 30 55

135 1000

0,85 0,86 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81 0,80 0,79

0,785

Pe baza relaţiilor prezenta anterior a fost obţinut graficul prezentat în Figura 32, pe baza căruia se pot estima rapid rapoartele Tmax/L şi Tmed/Tmax.

Figura 32. Determinarea valorilor Tmax şi Tmed

Prin echivalenţa unui geocompozit de drenaj cu un sistem de drenaj alcătuit din material granular trebuie luate în considerare atât transmisivitatea materialelor cât şi capacitatea de transport a materialului geosintetic. Giroud et al. (2000) au demonstrat că, pentru a fi echivalent cu un strat de material granular, un


80

geocompozit de drenaj trebuie să îndeplinească următoarea condiţie:

granGCD tt min ( 5 )

în care:

tGCDmin – transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj;

tgran – transmisivitatea materialului granular.

Transmisivitatea minimă a geocompozitului de drenaj se obţine prin multiplicare transmisivităţii materialului granular cu un factor de echivalenţă.

Ett granGCD min ( 6 )

Pentru o înălţime a coloane de levigat de maximum 30 cm, factorul de echivalenţă poate fi aproximat cu relaţia:

tan

cos

88,01

88,0

1

L

TE adm ( 7 )

în care L şi au fost definite anterior iar Tadm este înălţimea maximă a coloanei de levigat admisă de normele tehnice în vigoare.

Distanţa dintre drenuri (vezi Figura 33) se recomandă a fi de maximum 30 m şi poate fi redusă în cazul în care înălţimea maximă a coloanei de levigat (hmax) depăşeşte grosimea stratului drenant stabilit în funcţie de Tmax.

Figura 33. Stabilirea distanţei dintre drenuri

Metoda de estimare a distanţei dintre drenuri (l) sau a înălţimii maxime a coloanei de levigat (hmax) constă calculul debitului care trebuie preluat de drenuri, ca produs între rata de percolare şi zona de influenţă a acestuia (după Cedergren,


81

1989 citat de Sharma & Lewis, 1994).

lqQ i ( 8 )

Pe baza legii lui Darcy şi în cazul în care suprafaţa dintre drenuri este orizontală, debitul poate fi exprimat şi de relaţia:

maxmax

2h

l

hkAikAvQ ( 9 )

Egalitatea dintre relaţiile (8) şi (9) conduce la determinarea, fie a distanţei dintre drenuri pentru o valoare impusă a lui hmax (recomandabil hmax = 30 cm) sau la determinarea înălţimii maxime a coloanei de levigat deasupra sistemului de etanşare pentru o valoare cunoscută a distanţei dintre drenuri (lmax = 30 m).

i

i

i

q

khl

sauk

qlh

lql

hk

2

22

max

max2

max ( 10 )

Pentru cazul mult mai des întâlnit al suprafeţei dintre două drenuri înclinată (cu o pantă recomandată de 2 ÷ 3 %) în scopul îmbunătăţirii condiţiilor de drenare a levigatului, distanţa dintre drenuri se obţine pe baza unei metodologii apropiate de cea prezentată anterior şi este dată de relaţia (după Moore, 1980 citat de Sharma & Lewis, 1994):

cccc

hl

22

max

tan/tan1/tan

2 unde kqc i ( 11 )

Figura 34. Calculul distanţei dintre drenuri


82

4.2.2.3. Dimensionarea conductelor de drenaj

Conductele de drenaj utilizate la depozitele de deşeuri sunt realizate din PVC sau HDPE, cele din urmă fiind preferate pentru rezistenţa superioară la agenţi chimici. Pentru creşterea rezistenţei la sarcini verticale, tuburile de drenaj sunt riflate, unele dinte ele având pereţi dubli, la interior netezi şi la exterior riflaţi. Au prevăzute fante pentru preluarea levigatului, dispuse parţial (la partea superioară) sau pe toată circumferinţa. Pentru a se evita colmatarea conductelor acestea sunt protejate cu un material geotextil. Sunt produse într-o gamă foarte variată de dimensiuni, diametrele nominale cu utilizarea cea mai largă fiind de 100, 150, 200, 250, 300 mm.

Din punct de vedere hidraulic alegerea conductelor de drenaj se face pe baza relaţiei lui Manning, alegând un grad de umplere conform cu geometria orificiilor.

iRCAQ h ( 12 )

în care:

A – aria secţiunii de curgere;

Rh= A/P – raza hidraulică, definită ca raportul dintre aria secţiunii de curgere şi perimetrul udat;

i – panta hidraulică;

C – coeficientul lui Chezy dat de relaţia:

611hR

nC ( 13 )

n – coeficientul de rugozitate.

Figura 35. Definirea perimetrului udat şi a secţiunii de curgere


83

4.3. Compoziţia chimică a levigatului

Problema epurării levigatului din depozitele de deşeuri este tratată prin două soluţii: în staţii de epurare situate în amplasamentul depozitului sau în staţii de epurare orăşeneşti sau industriale, care nu aparţin de depozit.

Prima soluţie este în general agreată atunci când depozitul are o perioadă de exploatare foarte lungă (peste 20 de ani) iar posibilitatea epurării levigatului în alte staţii de epurare este inexistentă. Soluţia presupune investiţii foarte mari dar, în funcţie de chimismul levigatului poate reprezenta singura soluţie viabilă.

Epurarea levigatului în staţii de epurare care nu aparţin de depozit implică realizarea unui colector între depozit şi staţie, dar poate fi însoţită de o staţie de pre-epurare care să aducă levigatul la parametrii acceptabili într-o staţie de epurare orăşenească sau industrială. Levigatul va trebui să îndeplinească prin concentraţiile de constituenţi chimici prezenţi condiţiile asimilării cu apa uzată orăşenească sau industrială.

Compoziţia chimică a levigatului variază foarte mult în funcţie de natura şi chimismul deşeurilor depozitate dar şi de o serie de alţi factori care ţin de condiţiile de drenaj ale depozitului.

În Tabelul 15 sunt prezentate domeniile de variaţie pentru principalii constituenţi chimici prezenţi în levigatul din depozitele de deşeuri menajere.

Tabelul 15. Principalii constituenţi chimici ai levigatului din depozitele de deşeuri municipale (Sharma & Lewis, 1994)

Constituent Concentraţia

[mg/l] Fier Zinc Fosfor Sulf Clor Natriu Nitrogen Duritate (CaCO3) Consum chimic de oxigen Reziduu total Nichel Cupru pH

200-1700 1-135 5-130 25-500

100-2400 100-3800 20-500

200-5250 100-51000

1000-45000 0.01-0.8

0.1-9 1-8.5

Se observă faptul că foarte mulţi constituenţi înregistrează valori care-i fac inacceptabili într-un sistem de canalizare orăşenesc şi în staţia de epurare.


84

4.4. Cerinţe constructive pentru barieră, impermeabilizare şi sistemul de drenaj pentru levigat

(OM 757/2004)

Terenul de pozare al etanşării sintetice

Stratul de bază pe care se aşează stratul sintetic de etanşare trebuie să aibă toleranţa la planeitate de maximum 2 cm/4.0 m.

Pantele bazei depozitului

Baza depozitului se proiectează şi se construieşte astfel încât, după consumarea tasărilor în terenul de fundare şi în corpul deşeurilor, aceasta să aibă o înclinaţie finală de cel puţin 3% transversal pe reţeaua de conducte de drenaj şi cel puţin 1% longitudinal pe această. Punctele cu adâncimea cea mai mare trebuie să fie amplasate în afara zonei impermeabilizate.

Protecţia mecanică a etanşării sintetice

Geomembranele PEHD din stratul de etanşare de la baza depozitului se protejează împotriva penetrării mecanice provenite din încărcarea dată de corpul deşeurilor. Stratul de protecţie poate fi constituit din geotextile şi/sau dintr-un strat de nisip mediu-fin (conform STAS 1913/5-85).

Geotextilele trebuie să fie fabricate din fibre noi de polietilenă sau polipropilenă. Caracteristicile fizice, mecanice, hidraulice şi de durabilitate a geotextilelor se determină în conformitate cu prevederile "Normativului pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcţii", NP 075-02.

Stratul de drenaj aferent etanşării sintetice

Stratul de drenaj este constituit din pietriş spălat cu conţinut de carbonat de calciu ≤ 10%. Dispunerea acestuia trebuie să fie proiectată pe baza principiului filtrelor inverse în aşa fel încât să nu fie posibilă colmatarea acestuia cu particule provenite din corpul deşeurilor. Grosimea stratului mineral de drenaj nu trebuie să fie mai mică de 50 cm, iar permeabilitatea acestuia ≥ 10-3 m/s. Grosimea stratului de drenaj deasupra generatoarei superioare a conductelor de drenaj, trebuie să fie cel puţin egală cu două diametre nominale a conductei, (g ≥ 2 DN), dar nu mai mică de 50 cm.

Conducte de drenaj pentru levigat

Reţeaua de conducte de drenaj se construieşte deasupra sistemului de etanşare a bazei depozitului. Diametrul nominal al conductelor de drenaj (DN) nu trebuie să fie mai mic de 250 mm, materialul pentru fabricarea acestora fiind polietilena de înaltă


85

densitate (PEHD). Dimensiunile fantelor conductelor de drenaj se proiectează în funcţie de diametrul particulelor materialului de filtru în care acestea sunt înglobate. Conductele trebuie să aibă perforaţii numai pe 2/3 din secţiunea transversală, rămânând la partea inferioară 1/3 din secţiunea transversală neperforată, pentru a fi asigurată astfel şi funcţia de transport a levigatului. Lungimea maximă a unei conducte ce constituie o ramură a reţelei de drenaj este de 200 m.

Pantele finale, ţinând cont de greutatea corpului depozitului şi de tasarea subsolului, trebuie să fie de minimum 1% de-a lungul conductelor de drenaj şi de minimum 3% în secţiune transversală, de-o parte şi de alta a conductelor.

Cerinţe privind primul strat de deşeuri depozitate

Primul strat de deşeuri de deasupra stratului de drenaj, în grosime de 1 m, se depune cu atenţie, fără compactare şi cu evitarea circulaţiei excesive a mijloacelor de transport pe acesta. Compactarea deşeurilor depozitate începe numai după ce stratul de deşeuri depăşeşte 1 m grosime. Primul metru de deşeuri depozitate trebuie să fie constituit din deşeuri menajere cu granulozitate medie. Deşeurile masive, voluminoase, cele sub formă semilichidă, mâloasă, nisipurile fine şi alte tipuri de deşeuri care pot penetra în sistemul de drenaj colmatându-l sunt interzise a se depune în primul metru de deşeuri deasupra drenajului.

Cerinţe privind construcţia barierelor

Construcţia barierelor din material argilos necesită următoarele condiţii şi etape de lucru:

- condiţii climatice corespunzătoare, fără soare puternic, ploaie şi temperaturi mai mici de 5°C, respectiv mai mari de 28°C;

- materialul necesită un conţinut de apă conform cu ecuaţia wDPR ≤ w ≤ w95%DPR; acest conţinut de apă se corectează prin uscare, respectiv udare, în urma testelor efectuate cu echipamente speciale;

- compactarea materialului argilos se face cu un compactor picior de oaie; la sfârşitul unei zile de lucru, găurile rămase în urma trecerii cu compactorul picior de oaie se acoperă cu ajutorul unui compactor obişnuit utilizat în construcţii.

Numărul de treceri ale compactorului, conţinutul de apă, grosimea necesară pentru stratul necompactat se testează in-situ.

Colectarea levigatului

Cerinţe generale

Sistemul de colectare a levigatului cuprinde: stratul de drenaj pentru levigat,


86

conductele de drenaj pentru levigat, conductele de colectare pentru levigat, căminele, staţia de pompare, rezervorul de stocare, conducta de eliminare pentru levigat, instalaţia de transvazare - în cazul tratării pe un alt amplasament.

Conductele de colectare pentru levigat trebuie să fie confecţionate din PEHD şi să aibă un diametru nominal DN ≥ 200 mm.

Căminele pentru levigat se amplasează în afara suprafeţei impermeabilizate de depozitare şi se construiesc din PEHD sau beton căptuşit la interior cu un strat de protecţie împotriva acţiunii corozive a levigatului. Diametrul interior al căminelor pentru levigat trebuie să fie de minimum 1 m, iar instalaţiile se amplasează astfel încât să permită controlarea şi curăţarea conductelor de colectare şi a celor de eliminare.

Staţiile de pompare pentru levigat trebuie să îndeplinească aceleaşi cerinţe ca şi căminele pentru levigat. Pompele pentru levigat trebuie să fie confecţionate din materiale rezistente la acţiunea corozivă a levigatului.

Rezervoarele subterane se confecţionează din PEHD sau beton, cele de beton se căptuşesc la interior cu un strat de protecţie rezistent la acţiunea corozivă a levigatului. Rezervoarele supraterane se confecţionează din beton sau oţel şi se căptuşesc la interior cu un strat de protecţie rezistent la acţiunea corozivă a levigatului. Rezervoarele supraterane se izolează la exterior împotriva îngheţului. Rezervoarele pentru levigat se dimensionează astfel încât să aibă capacitate suficientă pentru stocarea unui volum de levigat egal cu diferenţa dintre volumul maxim de levigat generat şi capacitatea instalaţiei de tratare/transvazare.

Conductele de eliminare pentru levigat trebuie să fie confecţionate din PEHD şi să aibă un diametru nominal DN ≥ 200 mm.

Instalaţia de transvazare pentru levigat se realizează din beton căptuşit la interior cu un strat de protecţie rezistent la acţiunea corozivă a levigatului.

Pompa de transvazare se confecţionează dintr-un material rezistent la acţiunea corozivă a levigatului.

Sistemele de control pentru detectarea scurgerilor de levigat sunt necesare, în cazul depozitelor de deşeuri periculoase şi nepericuloase (clasa a, respectiv b), pentru a preveni scurgerea levigatului din instalaţiile aflate în afara zonei impermeabilizate. Ele trebuie amplasate în zonele în care, din cauza sarcinilor statice, există riscul cel mai mare de rupere a conductelor.

Cerinţe privind dimensionarea sistemului de colectare a levigatului


87

Sistemul de colectare a levigatului are rolul de a asigura menţinerea levigatului în corpul depozitului la un nivel minim.

Sistemul de colectare a levigatului se proiectează şi se dimensionează conform cu:

- prognoza de generare a levigatului;

- tehnica de gestionare a acestuia: tratare într-o instalaţie proprie sau evacuare către o altă instalaţie de tratare.

Dimensionarea elementelor componente ale sistemului de colectare a levigatului se realizează pornind de la o valoare medie a volumului de levigat generat, recomandat de 6 l/s.ha. Această valoare este acoperitoare pentru dimensionarea conductelor de drenaj atât din punct de vedere hidraulic, cât şi static. Celelalte componente (pompele, conductele de colectare, rezervorul de stocare etc.) se dimensionează ţinând cont de valoarea menţionată anterior şi de dimensiunile depozitului.

Cantitatea de levigat se calculează pentru toate fazele de operare, astfel încât să se determine valorile critice necesare pentru dimensionare.

Tratarea levigatului

Scop

Pentru deversarea în influentul unei staţii de epurare orăşeneşti, respectiv într-un receptor natural, valorile indicatorilor caracteristici levigatului trebuie să se încadreze în limitele stabilite de legislaţia în vigoare privind protecţia calităţii apelor.

În funcţie de condiţiile locale specifice, caracteristicile levigatului şi de receptorul în care se evacuează acesta, epurarea levigatului se realizează în două tipuri de instalaţii, şi anume:

- instalaţie de epurare proprie depozitului care să permită evacuarea levigatului direct în receptorul natural, cu respectarea legislaţiei în domeniu privind valoarea indicatorilor de calitate a efluentului;

- instalaţie de preepurare a levigatului pentru a fi evacuat într-o staţie de epurare a apelor uzate orăşeneşti, cu respectarea prevederilor actelor de reglementare emise de autoritatea competentă de gospodărirea apelor şi de operatorul de servicii publice.

Autoritatea competentă pentru protecţia mediului poate aproba recircularea levigatului, cu condiţia respectării stricte a cerinţelor cantitative (volum maxim de levigat care se poate recircula), calitative (concentraţiile maxime admise ale indicatorilor caracteristici levigatului recirculat) şi de monitorizare stabilite prin studii


88

tehnice prealabile şi numai pentru o perioadă determinată de timp, care nu poate depăşi 6 luni de la punerea ȋn funcţiune a depozitului.

Procedee de tratare a levigatului

Dimensionarea instalaţiei de tratare se realizează în funcţie de caracteristicile sistemului de colectare (volumul rezervorului de stocare).

Instalaţia de tratare trebuie să asigure desfăşurarea proceselor corespunzătoare pentru reducerea valorilor concentraţiilor la următorii indicatori:

- materii solide în suspensie

- consum chimic de oxigen

- consum biochimic de oxigen

- amoniu

- nitraţi

- sulfuri

- cloruri

- metale grele.

Principalele procedee utilizate pentru tratarea levigatului, precum şi aplicabilitatea acestora, sunt sintetizate ȋn tabelul de mai jos.

Procedee de tratare a levigatului

Procedeu de tratare Aplicabilitate (compuşi care sunt ȋndepărtaţi)

Procedee biologice aerobe Substanţe organice biodegradabile

Oxidare chimică Substanţe organice greu degradabile

Adsorbţie AOX şi substanţe organice nepolare

Precipitare Metale grele

Coagulare-floculare Suspensii coloidale

Procedee de membrană Substanţe organice şi anorganice dizolvate

Evaporare şi uscare Săruri minerale şi compuşi greu volatili

Stripare Substanţe volatile

Procedeele de tratare prezentate anterior sunt alese şi combinate în funcţie de specificul fiecărui caz în parte, astfel încât să se realizeze o tratare optimă a levigatului, din punct de vedere tehnic şi economic.

Combinaţia de procedee de tratare aplicată trebuie să asigure îndepărtarea


89

următorilor poluanţi:

- azot amoniacal

- substanţe organice biodegradabile şi nebiodegradabile

- substanţe organice clorurate

- săruri minerale.

Procedeele de tratare trebuie alese astfel încât să se asigure şi eliminarea corespunzătoare a reziduurilor de la tratarea levigatului.

Tratarea levigatului se realizează cu ajutorul echipamentelor speciale, modulare, care se aleg în funcţie de specificul fiecărui caz în parte.


90 Bibliografie

Capitolul 5. Sistemul de colectare a gazului

Ȋn depozitele ȋn care se acceptă deşeuri biodegradabile, ca urmare a descompunerii acestora, se produc gaze de depozit cu efect nociv asupra mediului ȋnconjurător. Daca nu sunt captate, aceste gaze pot migra, cel mai frecvent ȋn aer, pe perioada exploatării depozitului şi ȋn cazul realizării unei etanşări de suprafaţă precare sau pot migra chiar prin pământ ȋn cazul realizării unui sistem de etanşare de bază cu defecte.

De regulă, captarea gazelor se face prin intermediul unor puţuri verticale de extracţie a gazului ȋn care se generează o subpresiune pentru dirijarea gazelor spre acestea.

Figura 36. Secţiune transveraslă şi vedere ȋn plan cu indicarea sistemului de colactare a gazului cu puţuri verticale


Bibliografie 91

Puţurile pentru extracţia gazului se execută ȋn corpul depozitului, de deasupra sistemului de etanşare-drenaj de bază şi sunt alcătuite din tronsoane, astfel ȋncât să se ȋnalţe odată cu creşterea grosimii stratului de deşeuri.

Puţurile pentru extracţia gazului sunt alcătuite dintr-o conductă de drenaj ȋnconjurată de un strat filtrant/drenant din pietriş.

Există soluţii constructive de captare a gazului şi prin intermediul unor drenuri orizontale.

Figura 37. Secţiune transveraslă şi vedere ȋn plan cu indicarea sistemului de colactare a gazului cu drenuri orizontale

Ȋn acest caz, drenurile se execută etapizat la diferite grade de umplere a depozitului de deşeuri, respectiv, la atingerea cu nivelul deşeurilor a unor cote stabilite prin proiect.

Gazul de depozit colectat de puţuri/drenuri este transportat printr-o conductă de eliminare ȋntr-un exhaustor unde este tratat / valorificat prin ardere controlată sau generare de căldură / energie electrică.


92 Bibliografie

5.1. Cerinţe legislative privind sistemul de colectare a gazului

(OM 757/2004)

Cerinţe generale

Principalul scop al degazării la depozitele care acceptă deşeuri biodegradabile este de a preveni emisia de gaz în atmosferă datorită consecinţelor ei negative asupra mediului (gaz cu efect de seră).

Dimensionarea instalaţiei de degazare se face pe baza prognozei producerii gazului de depozit. Pentru depozitele existente este necesară efectuarea testelor de aspirare, iar rezultatele acestora se corelează cu prognoza teoretică, în măsura în care aceasta poate fi realizată.

Sistemul de degazare trebuie să fie construit astfel încât să se garanteze siguranţa construcţiei şi sănătatea personalului de operare. Întregul sistem de colectare a gazului trebuie construit perfect etanş faţă de mediul exterior şi trebuie să fie amplasat izolat faţă de sistemele de drenaj şi evacuare a levigatului, respectiv a apelor din precipitaţii.

Poziţionarea elementelor componente ale sistemului de colectare a gazului nu trebuie să afecteze funcţionarea celorlalte echipamente, a stratului de bază ori a sistemului de acoperire al depozitului.

Materialele din care sunt construite instalaţiile trebuie să fie rezistente împotriva acţiunilor agresive generate de:

- temperatura ridicată din corpul depozitului (până la 70▫C)

- încărcarea provenită din greutatea corpului deşeurilor, a acoperirii de suprafaţă a depozitului, şi cea provenită din traficul utilajelor (compactor, camioane etc.)

- levigat şi condensat

- microorganisme, animale sau ciuperci.

Sistemul de colectare şi transport al gazului trebuie amplasat astfel încât să nu obstrucţioneze operarea depozitului.

O instalaţie activă de extracţie, colectare şi tratare a gazului este alcătuită din următoarele:

- puţ de extracţie a gazului, cuprinzând conducte de drenaj

- conducte de captare a gazului

- staţii de colectare a gazului


Bibliografie 93

- conducte de eliminare şi conducta principală de eliminare a gazului

- separator de condensat

- instalaţie de ardere controlată a gazului/instalaţie pentru valorificarea gazului - instalaţie de siguranţă pentru arderea controlată

- componente de siguranţă.

Cerinţe tehnice pentru o instalaţie activă de colectare şi tratare a gazului

La proiectarea, construcţia şi operarea instalaţiei trebuie respectate următoarele cerinţe tehnice:

Puţuri pentru extracţia gazului

Puţurile pentru extracţia gazului trebuie să fie poziţionate în mod uniform în masa de deşuri care generează gaz. Puţurile de gaz se amplasează pe cât posibil simetric şi la distanţă egală între ele (recomandat, de circa 50 m). Puţurile se amplasează cât mai aproape de berme şi de căile de circulaţie, iar distanţa de la puţuri până la limita exterioară a corpului depozitului trebuie să fie > 40 m, pentru a cuprinde în zona de aspirare şi marginea depozitului.

Puţurile de gaz trebuie să fie etanşe, pentru a nu permite pătrunderea aerului în interior; ele trebuie să fie rezistente, pentru a suporta tasarea corpului depozitului şi, de asemenea, să poată fi uşor reparate şi controlate.

Puţul de gaz este alcătuit dintr-un filtru vertical cu diametrul > 80 cm, poziţionat în interiorul corpului depozitului, realizat din pietriş sau criblură, şi în care este înglobată conducta de drenaj cu diametrul interior de minimum 200 mm. Această dispunere a elementelor asigură o extracţie uniformă a gazului generat în corpul depozitului cu o suprapresiune de aproximativ 40 hPa. Pentru a acoperi un volum suficient din corpul depozitului şi pentru a putea dirija gazul captat în direcţia dorită este necesară generarea unei subpresiuni efective de 30 hPa la capătul superior al puţului de gaz.

Pentru calcularea numărului de puţuri de gaz se ţine seama de faptul ca 1 metru de conductă filtrantă cu o secţiune minimă de > 250 cm2 captează aprox. 2 m3 de gaz pe oră.

Pereţii conductelor filtrante trebuie să fie perforaţi, diametrul perforaţiilor depinde de dimensiunile granulelor din filtrul cu pietriş sau criblură. Deoarece permeabilitatea materialului filtrant trebuie să fie de cel puţin 1 x 10-3 m/s, se foloseşte un material cu d = 16-32 mm. Diametrul perforaţiilor trebuie să fie mai mic de 0.5xd, adică 8-12 mm. Se utilizează conducte cu perforaţii rotunde, deoarece au rezistenţa mai mare


94 Bibliografie

la deformare, sunt mai stabile faţă de forţele rezultate din procesele de tasare în corpul depozitului şi rezistă mai bine la forţele de forfecare. Conductele trebuie să fie prevăzute cu sisteme de înfiletare, pentru a asigura prelungirea puţului de gaz pe perioada de operare a depozitului.

În timpul operării, la suprafaţa depozitului, construcţia puţului constă dintr-o instalaţie specială. Acest sistem de construcţie este necesar pentru a putea suporta tasările din corpul depozitului fără deteriorarea puţului de gaz şi a sistemului de impermeabilizare la suprafaţa depozitului.

După închidere, trebuie să se evite atât pătrunderea aerului şi a apei din precipitaţii în corpul depozitului în jurul puţurilor de extracţie a gazului, cât şi emisiile de gaz în stratul de recultivare. La extremitatea superioară a puţului de gaz se aplică o conductă etanşă peste conducta filtrantă. Conducta etanşă trebuie să aibă un capac cu sistem de înfiletare, pentru a se asigura controlul conductei filtrante, care se scurtează periodic, corespunzător tasărilor din corpul depozitului. Capacul este prevăzut cu o instalaţie pentru prelevarea probelor de gaz şi măsurarea temperaturii.

În forma sa finală puţul de gaz este prevăzut cu un dispozitiv de acoperire şi închidere, pentru evitarea influenţelor climatice şi a manipulărilor nepermise ale instalaţiilor de siguranţă.

În cazul depozitelor nou construite se începe instalarea puţurilor de gaz după ce stratul de deşeuri a atins înălţimea de aproximativ 4 m. Baza puţului trebuie să fie amplasată la cel puţin 2-3 m deasupra stratului de drenaj pentru levigat, pentru a se evita apariţia unor forţe de presiune peste limita admisă pe stratul de drenaj pentru levigat şi pe stratul de impermeabilizare a bazei depozitului. Cu ajutorul unor dispozitive de tragere în formă de cupolă puţurile de gaz sunt înălţate o dată cu creşterea în înălţime a corpului depozitului până la nivelul maxim de umplere a acestuia.

Conducte de captare a gazului

Fiecare puţ de extracţie a gazului trebuie să fie conectat la una dintre staţiile de colectare a gazului prin intermediul unei conducte de captare.

În cazul în care o conductă de captare a gazului nu mai funcţionează, ea se înlocuieşte cu o nouă conductă, pentru a se asigura o extracţie continuă şi a se evita efectele negative ale gazului de depozit asupra sănătăţii personalului de operare a depozitului.

Conductele de captare a gazului se instalează cu o pantă de cel puţin 5% faţă de


Bibliografie 95

staţia de colectare a gazului, pentru a se evacua apa provenită din condens în interiorul conductei. Se recomandă pantele mai mari, pentru a suporta eventualele tasări şi surpări din corpul depozitului, fără a provoca deteriorări ale conductelor.

Trebuie să se evite acumulările de apă în conductele de captare a gazului. Aceste conducte trebuie să fie prevăzute cu sisteme flexibile de conectare la puţurile de extracţie, la capătul superior definitiv al puţului şi la staţiile de colectare a gazului, pentru a se minimiza deteriorările prin tasări, forţe de presiune, forţe transversale şi forţe de torsiune. Conductele şi conexiunile flexibile trebuie să fie asigurate împotriva încărcării cu electricitate statică sau să fie executate din material cu conductibilitate electrică (de ex. PE cu conductibilitate electrică). Calitatea materialului din care sunt făcute conductele trebuie să asigure o rezistenţă la presiune ≥ PN 6.

Diametrul conductei de captare trebuie să fie ≥ 90 mm. Conductele de colectare a gazului trebuie să poată fi închise ermetic cu ajutorul unor sisteme de închidere prin culisare, pentru a se putea efectua reparaţii la conducte fără riscul emanaţiilor necontrolate de gaz.

Conductele trebuie să fie acoperite şi protejate de îngheţ la suprafaţa depozitului, printr-un strat de pământ sau deşeuri cu o grosime > 80 cm, pentru a evita îngheţarea apei provenite din condensat care poate duce la deteriorarea armăturilor şi a echipamentelor, şi la deformarea sau obturarea secţiunii conductei.

Staţii de colectare a gazului

În staţiile de colectare a gazului conductele individuale de colectare sunt conectate la conducta de eliminare a gazului.

Numărul staţiilor de colectare se stabileşte în funcţie de dimensiunea depozitului, numărul puţurilor de colectare şi distribuţia lor.

În incinta staţiilor de colectare a gazului, fiecare conductă de colectare trebuie să fie prevăzută cu o porţiune specială pentru prelevarea probelor. Această porţiune se realizează din ţeava cu diametrul de DN 50, pentru a asigura o viteză constantă de circulaţie a gazului > 2 m/s; viteza optimă a gazului este de aprox. 6-8 m/s. Lungimea acestei ţevi trebuie să fie 10 x DN înainte de ştuţul de măsurare, respectiv 5 x DN după ştuţul de măsurare. Între zona de măsurare şi cilindrul de colectare (în care se termină conductele de captare individuale) se amplasează un dispozitiv culisant pentru închidere şi reglare, cu poziţionare verticală pe secţiunea conductei, pentru a se evita depunerile pe lagărele sistemului de rotaţie. Între cilindrul de colectare şi conducta principală de eliminare se montează un dispozitiv


96 Bibliografie

culisant de închidere.

Construcţiile care constituie staţiile de colectare a gazului trebuie să fie complet închise, prevăzute cu spaţii de aerisire (în pereţi se montează cel puţin 2 grătare de aerisire cu dimensiunile 50 x 50 cm) şi asigurate împotriva accesului persoanelor neautorizate.

În zona staţiilor de colectare a gazului se montează panouri de avertizare asupra pericolelor legate de prezenţa gazului de depozit, pe care se menţionează şi interdicţiile legate de fumat şi de foc.

La proiectarea şi construcţia staţiilor de colectare a gazului trebuie să se ţină seama de faptul că acestea trebuie să fie întotdeauna în afara zonei impermeabilizate a bazei, respectiv suprafeţei depozitului şi trebuie să fie accesibile direct de pe drumul perimetral. Rigolele pentru colectarea apei din precipitaţii se amplasează între corpul depozitului şi staţiile de colectare.

Conducta principală de eliminare a gazului (conducta perimetrală de gaz)

Staţiile de colectare a gazului sunt conectate între el printr-o conductă principală de eliminare a gazului (conductă perimetrală).

Conducta principală de eliminare trebuie să aibă posibilitatea de a fi reglată de la căminele în care sunt amplasate separatoarele de condensat, pentru a putea interveni în cazul în care apar defecţiuni. Panta conductei principale de eliminare trebuie să fie de cel puţin 0.5%, pentru a putea evacua particulele minerale din condensat. Diametrul nominal al conductei (DN) trebuie să fie de cel puţin 200 mm. La cantităţi mai mari de gaz (> 750 m3/h) şi conducte mai lungi (> 1000 m) diametrul minim trebuie să fie > 250 mm, deoarece se formează mai mult condensat.

Toate conductele se instalează la adâncimi mai mari decât adâncimea de îngheţ specifică zonei, dar nu la mai puţin de 80 cm. La proiectare trebuie să se ţină seama de poziţionarea sistemelor de impermeabilizare, a drumurilor de acces şi a instalaţiilor de drenaj. Conducta principală de eliminare a gazului trebuie să fie amplasată în afara zonei de impermeabilizare a suprafeţei, şi în nici un caz pe sub instalaţii de colectare a apei din precipitaţii (rigole) şi pe sub drumurile de acces (din cauza sarcinilor dinamice şi statice care apar în aceste zone).

Separatorul de condensat/colectarea condensatului

Gazul de depozit saturat cu vapori de apă duce la formarea de condensat în sistemul de conducte. Ca bază de calcul pentru cantitatea de condensat se consideră cantitatea de apă care se formează la răcirea de la 55°C la 20°C.


Bibliografie 97

Aceasta înseamnă aprox. 100 ml de condensat la fiecare m3 de gaz de depozit. De aceea în conducta principală de eliminare a gazului se instalează, în punctele cele mai joase, în cămine subterane cu acces, separatoare de condensat. Căminele de separare a condensatului, precum şi toate instalaţiile din interior care pot veni în contact cu condensatul, se confecţionează din materiale rezistente la coroziune. Căminele trebuie să fie impermeabile faţă de apa freatică şi să fie calculate static pentru a fi rezistente la forţele care le-ar putea deplasa.

Condensatul se evacuează printr-un dispozitiv tip sifon, într-un recipient care trebuie să fie întotdeauna plin cu condensat, pentru evitarea pătrunderii aerului în conducta principală de gaz, atunci când se pompează condensatul. Distanţa între separatorul de condensat şi rezervorul de condensat trebuie calculată astfel încât să se asigure ca vacuumul din conducta principală de eliminarea a gazului nu determină absorbţia condensatului înapoi în sistemul de conducte. Căminele trebuie să poată fi controlate în orice moment, pentru a supraveghea nivelul condensatului.

Condensatul se evacuează într-un rezervor la care sunt conectate toate separatoarele de condensat, sau direct în staţia de tratare a levigatului. Este interzisă recircularea condensatului în corpul depozitului.

Dacă topografia depozitului permite, condensatul poate fi evacuat şi prin cădere liberă direct într-un separator de condensat amplasat la capătul conductei principale de eliminare a gazului.

Rezervorul pentru condensat trebuie să fie calculat pentru a cuprinde cel puţin cantitatea de condensat care se adună în 14 zile, să fie impermeabil şi rezistent pe termen lung, astfel încât să se evite pătrunderea condensatului în pământ sau în apa subterană. Rezervorul trebuie să fie prevăzut cu un indicator de preaplin.

Degazarea pasivă/oxidarea metanului

Depozitele la care s-a finalizat faza activă de formare a gazului, acesta nemaiputând fi valorificat, tratat sau ars controlat, trebuie degazate pasiv, pentru a împiedica acumularea gazului în depozit. La un conţinut de metan mai mic de 20% sau la o cantitate de gaz captat < 100 m3/h, gazul de depozit se poate devia prin stratul de recultivare. Gazul de depozit trebuie să se poată împrăştia în stratul de drenare a apei din precipitaţii, prin conducte perforate sau direct în salteaua drenantă.

Puţurile de gaz existente se pot utiliza la degazarea pasivă. Trebuie să existe posibilitatea măsurării gazului în locurile în care acesta este evacuat.


98 Bibliografie

Distribuţia gazului trebuie să fie proiectată astfel încât să nu se depăşească o valoare de 2 litri de gaz/oră x m2. Apa din stratul drenant nu trebuie să pătrundă în ţevile perforate sau în puţurile de gaz.

Evacuarea gazului se face în stratul de recultivare, care trebuie să aibă o permeabilitate corespunzătoare şi o vegetaţie bogată.


Bibliografie 99

Capitolul 6. Ȋnchiderea depozitelor ecologice de deşeuri

Sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă trebuie proiectat astfel încât să îndeplinească simultan mai multe funcţii: de a reduce poluarea atmosferică, deci de a reduce emisiile de poluanţi gazoşi din depozit în atmosferă, de a bloca infiltrarea apelor din precipitaţii în corpul depozitului şi de a-l izola faţă de mediul înconjurător, în acelaşi timp având şi rolul de strat suport pentru ansamblul lucrărilor de redare a terenului către mediul înconjurător.

Sistemul de etanşare-drenaj de suprafaţă este alcătuit din (de jos ȋn sus):

Strat suport sau strat de susţinere - care are rolul de a asigura atât o nivelare a deşeurilor şi o planeitate a suprafeţei obţinute (necesară materialelor geosintetice care se dispun deasupra), cât şi a oferi o capacitate portantă suficientă desfăşurării activităţilor ulterioare de ȋnchidere a depozitului. Acest strat se execută dintr-un material suficient de peremabil pentru a permite drenarea gazelor.

Strat pentru drenarea gazelor de depozit – care este alcătuit dintr-un material cu permeabilitate mare (pietriş). Evacuarea gazelor de depozit care ajung ȋn stratul de drenare a gazelor se face prin intermediul puţurilor de colectare a gazelor ale căror coloane filtrante sunt ȋn legătură cu acest strat.

Sistemul de etanşare – care are dublu rol: ȋmpiedică evacuarea gazelor ȋn atmosferă şi infiltrarea apelor din precipitaţii ȋn depozit. Sistemul de etanşare se realizează din materiale minerale cu peremabilitate mică (pământuri argiloase compactate) sau materiale geosintetice (geomembrane, geocompozite bentonitice). De regulă, sunt preferate etanşările elastice care acceptă tasări diferenţiate generate de rearanjarea deşeurilor ȋn timp şi descompunerea substanţelor organice.

Sistemul de drenare a apelor din precipitaţii – este necesar pentru a reduce sarcina hidraulică deasupra sistemului de etanşare şi de a spori stabilitatea sistemului de ȋnchidere pe pantă. Se realizează din pietriş sau geocompozite de drenaj.

Sistemul de redare a terenului către mediul ȋnconjurător – este alcătuit dintr-un strat de pământ, ultimul strat chiar de pământ vegetal, care să asigure ȋnierbarea suprafeţei finale a depozitului.


100 Bibliografie

6.1. Cerinţe impuse privind sistemul de impermeabilizare a suprafeţei

(OM 757/2004)

Scopul unui sistem de impermeabilizare a suprafeţei este protecţie de durată şi constantă împotriva:

- formării de mirosuri şi praf,

- împrăştierii de către vânt a deşeurilor uşoare (hârtie, plastic),

- pătrunderii apei din precipitaţii în corpul depozitului,

- scurgerii poluanţilor în apa subterană,

- migrării gazului în atmosferă,

- apariţiei incendiilor pe depozite,

- deteriorării stratului de vegetaţie de la suprafaţă din cauza gazului de depozit,

- înmulţirii păsărilor şi a altor animale.

În plus trebuie să se realizeze integrarea zonei depozitului în peisajul înconjurător.

Întregul sistem de impermeabilizare trebuie să prezinte o construcţie adecvată fiecărei clase de depozit şi să prezinte anumite caracteristici.

De asemenea, trebuie să se asigure posibilitatea de a executa controale, reparaţii şi o întreţinere ulterioară a unui depozit sau a unei celule timp de 30 de ani după recepţia finală a lucrărilor de închidere.

Cerinţe pentru închiderea depozitelor de deşeuri periculoase (clasa a)

După umplerea unei celule, se aplică un sistem de impermeabilizare pe suprafaţa nivelată, conform alternativelor prezentate în Figura 38.a.

Sistemul de impermeabilizare trebuie să asigure o protecţie de durată a masei de deşeuri împotriva pătrunderii apei provenite din precipitaţii. Sistemul trebuie să fie rezistent pe termen lung împotriva eroziunii, inundării, influenţelor gerului, deteriorărilor de către animale şi plante (înrădăcinare). Trebuie să se asigure posibilitatea de circulaţie pe depozit şi posibilitatea controlului şi reparaţiei suprafeţei.

La planificarea şi realizarea sistemului trebuie respectate cel puţin următoarele cerinţe:

Stratul de susţinere

Pe suprafaţa nivelată a corpului de deşeuri se aplică un strat de susţinere cu o


Bibliografie 101

grosime minimă de 50 cm.

Stratul de susţinere preia sarcinile statice şi dinamice care apar în timpul şi după aplicarea straturilor de închidere. Modulul de elasticitate la suprafaţa stratului de susţinere trebuie să fie de minim 40 MN/m2.

Stratul de susţinere trebuie compactat astfel ȋncât să se asigure grade de compactare raportate la ȋncercarea Proctor normal, mai mari de 95%

Drept material pentru stratul de susţinere se poate utiliza molozul, excavările de pământ, cenuşa reziduală, deşeurile minerale adecvate sau materialele naturale. Deşeurile minerale nu trebuie să conţină componente de lemn, plastic, hârtie, materie organică, sticlă şi fier. Mărimea maximă a granulelor materialului nu trebuie să depăşească 0,10 m. Nu se poate utiliza nămol, nisip şi materiale coezive.

Stratul de susţinere trebuie să fie omogen şi cu capacitate portantă constantă; suprafaţa rezultată trebuie să fie netedă şi nivelată. Conţinutul de deşeuri periculoase din deşeurile utilizate pentru realizarea stratului de susţinere nu poate fi mai mare decât cel din deşeurile admise la depozitare.

Se poate renunţa la stratul de susţinere, dacă stratul de deşeuri nivelat respectă cerinţele minime.

Stratul de impermeabilizare mineral

Stratul de impermeabilizare minerală a suprafeţei trebuie să aibă o grosime minimă de 0,50 m şi un coeficient de permeabilitate < 5 x 10-9 m/s. Conţinutul de carbonat de calciu trebuie să fie mai mic de 10% (masa), conţinutul de argilă cu diametrul granulelor < 0,005 mm trebuie să fie de minim 20% (masa). Mărimea maximă a granulelor din materialul de impermeabilizare minerală este limitată la 63 mm. Cota de componente organice din materialul argilos este limitată la maxim 5% (masa), iar componentele lemnoase (rădăcini, ramuri etc.) nu sunt permise.

Impermeabilizarea cu material argilos se aplică în straturi şi se compactează. Stratul de etanşare mineral trebuie să aibă toleranţa la planeitate de maximum 2 cm/4,0 m. Trebuie asigurate grade de compactare ≥ 92%.

Alternativ se poate realiza o impermeabilizare echivalentă (Figura 38.b). Caracteristicile materialelor, rezistenţa lor pe termen lung şi gradul în care sunt echivalente trebuie dovedite autorităţii competente înainte de realizarea etanşării.

Stratul de impermeabilizare artificial

Deasupra stratului de impermeabilizare mineral se aplică o impermeabilizare artificială, constând dintr-o folie PEHD de 2,0 mm.


102 Bibliografie

Geotextile ca strat protector pentru geomembrană

Geotextilele utilizate sunt din materiale rezistente pe termen lung, cum ar fi polipropilenă (PP) sau polietilenă de înaltă densitate (PEHD), cu masa pe unitatea de suprafaţă > 600 g/m2. Geotextilele trebuie să respecte cerinţele de calitate prevăzute de standardele în vigoare. Nu este permisă utilizarea materialelor reciclate.

Stratul de drenaj pentru apa din precipitaţii

Stratul de drenaj se realizează cu o grosime minimă de 0,30 m. Valoarea permeabilităţii trebuie să fie ≥ 1 x 10-3 m/s. Conţinutul de carbonat de calciu nu trebuie să depăşească 10% (masa). Mărimea granulelor trebuie să fie cuprinsă între 4 mm şi 32 mm. Procentul de granule superioare şi inferioare nu poate depăşi 3% (masa). Lemnele, metalele, materialele plastice sau alte componente străine nu trebuie să fie conţinute în materialul de drenare. Stratul de drenare trebuie să aibă toleranţa la planeitate de maximum 2 cm/4,0 m.

Pentru taluzuri trebuie efectuat un calcul de verificare a stabilităţii. Pentru taluzurile abrupte (1:3) se utilizează agregate concasate.

La utilizarea straturilor artificiale de drenaj trebuie să se dovedească funcţionalitatea hidraulică şi rezistenţa pe termen lung a materialului.

Geotextilele ca strat separator

Pentru a evita colmatarea stratului de drenaj prin pătrunderea particulelor solide din stratul de recultivare, se aplică geotextile deasupra stratului de drenaj.

Geotextilele utilizate trebuie să fie confecţionate din materiale rezistente pe termen lung, cum ar fi polipropilenă (PP) sau polietilenă (PE), cu masa pe unitatea de suprafaţă de minim 400 g/m2.

Geotextilele trebuie să fie permeabile şi să respecte cerinţele de calitate conform standardelor în vigoare.

Nu este permisă utilizarea materialelor reciclate.

Stratul de recultivare

Stratul de recultivare se realizează peste stratul de drenaj şi trebuie să aibă o grosime (înălţime totală) de minim ≥ 1,00 m.

Stratul de recultivare constă din: strat de pământ cu caracteristici de reţinere a apei (d ≥ 0,85 m), strat de pământ vegetal (d ≥ 0,15 m), vegetaţia plantată.

Materialul pentru stratul de reţinere a apei constă din material uşor coeziv care


Bibliografie 103

împiedică uscarea stratului, asigurând astfel umiditatea necesară pentru rădăcinile plantelor (pătrunderea rădăcinilor în stratul de drenaj este astfel împiedicată).

Peste stratul de reţinere a apei se aplică stratul de pământ vegetal, care este plantat complet şi uniform cu gazon.

Nu se plantează arbuşti şi arbori, deoarece rădăcinile acestora pot afecta stratul de drenaj.

Circulaţia pe suprafaţa depozitului, în vederea realizării straturilor, poate avea loc numai cu utilaje cu transmisie pe lanţuri şi numai pe căile de circulaţie construite în acest scop, din moloz sau pietriş.

Drumurile utilizate în timpul construcţiei pot fi utilizate în final drept drumuri de circulaţie, dacă în proiect este prevăzut astfel.

Figura 38. Sisteme de etanşare - drenaj de suprafaţă pentru depozitele de deşeuri periculoase (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)

Cerinţe pentru închiderea depozitelor pentru deşeuri nepericuloase/municipale (clasa b)

Imediat după umplerea completă şi nivelarea unei celule de depozit, se aplică un sistem de impermeabilizare conform alternativelor prezentate în Figura 39.

Sistemul de impermeabilizare trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:

- să fie rezistent pe termen lung şi etanş faţă de gazul de depozit,

- să reţină şi să asigure scurgerea apei din precipitaţii,

- să formeze o bază stabilă şi rezistentă pentru vegetaţie,

- să prezinte siguranţă împotriva deteriorărilor provocate de eroziuni,

- să fie rezistent la variaţii mari de temperatură (îngheţ, temperaturi ridicate),

- să împiedice înmulţirea animalelor (şoareci, cârtiţe),


104 Bibliografie

- să fie circulabil,

- să fie uşor de întreţinut.

Aşezarea ultimului strat al sistemului de impermeabilizare la suprafaţă se realizează numai atunci când tasările corpului depozitului sunt într-un stadiu la care nu mai pot determina deteriorarea acestui sistem. În perioada principală de tasare se poate realiza o acoperire temporară. Conductele de gaz trebuie să fie confecţionate dintr-un material rezistent la îngheţ şi să fie poziţionate sub un strat de pământ cu grosime cel puţin egală cu adâncimea maximă de îngheţ, dar nu mai mică de 80 cm.

La proiectarea şi realizarea sistemului trebuie să se respecte cerinţele minime prevăzute în cele ce urmează:

Stratul de susţinere

Pe suprafaţa nivelată a deşeurilor se aplică un strat de susţinere cu o grosime minimă de 50 cm şi o grosime maximă de 1,00 m, care se nivelează. Stratul de susţinere trebuie să permită pătrunderea gazului, iar valoarea coeficientului de permeabilitate trebuie să fie ≥ 1 x 10-4 m/s. Stratul trebuie să asigure preluarea sarcinilor statice şi dinamice, care apar odată cu realizarea sistemului de impermeabilizare. Modulul de elasticitate la suprafaţă trebuie să fie de minim 40 MN/m2. Ca material pentru stratul de susţinere se pot utiliza deşeurile din construcţii şi demolări, pământul excavat, cenuşa, deşeurile minerale adecvate sau materiale naturale. Conţinutul de carbonat de calciu nu poate depăşi 10% (masa). Stratul de susţinere nu are voie să conţină componente organice (lemn), materiale plastice, asfalt cu conţinut de gudron, fier/oţel şi alte metale. Mărimea maximă a granulelor materialului nu poate depăşi 10 cm. Stratul de susţinere trebuie să fie omogen şi rezistent la eforturi în mod uniform, suprafaţa trebuie să fie plană şi nivelată. Nu se poate utiliza material coeziv.

Colectarea gazului de depozit

Pe stratul de susţinere se aplică un strat de drenare a gazului cu o grosime ≥ 0,30 m. Suprafaţa trebuie să fie nivelată.

Materialul de drenare trebuie să aibă un coeficient de permeabilitate de minim 1 x 10-4 m/s. Mărimea granulelor nu trebuie să fie mai mare de 32 mm, domeniul optim al diametrului granulelor este între 8 şi 32 mm. Procentul de granule superioare şi inferioare nu poate depăşi 5%. Conţinutul de carbonat de calciu trebuie să fie mai mic de 10% (masa).

La utilizarea materialelor de drenare artificiale trebuie dovedită atât rezistenţa


Bibliografie 105

acestora faţă de apa din condens şi gazul de depozit, precum şi rezistenţa pe termen lung la eforturile pe care le preia stratul de drenaj.

Stratul de impermeabilizare mineral

Stratul de impermeabilizare minerală a suprafeţei trebuie să aibă o grosime minimă de 0,50 m şi un coeficient de permeabilitate < 5 x 10-9 m/s. Conţinutul de carbonat de calciu trebuie să fie mai mic de 10% (masa), conţinutul de argilă cu diametrul granulelor < 0,005 mm să fie minim 20% (masa). Mărimea maximă a granulelor este limitată la 63 mm. Conţinutul de componente organice din argilă este limitat la maxim 5% (masa), iar componentele din lemn (rădăcini, crengi etc.) nu sunt permise. Impermeabilizarea cu material argilos se aplică în 2 straturi compactate cu compactorul cu role. Stratul de impermeabilizare trebuie să aibă toleranţa la planeitate de maximum 2 cm/4,0 m. Trebuie asigurate grade de compactare Proctor normal ≥ 92%.

Alternativ se poate utiliza o impermeabilizare echivalentă. Caracteristicile materialului, rezistenţa acestora pe termen lung şi gradul de echivalenţă trebuie dovedite autorităţii competente înainte de aplicare.

Stratul de drenaj pentru apa din precipitaţii

Stratul de drenaj se realizează cu o grosime minimă de 0,30 m. Coeficientul de permeabilitate trebuie să fie > 1 x 10-3 m/s, proporţia de carbonat de calciu nu poate depăşi 10% (masa). Materialul de drenare trebuie să fie stabil pe taluzuri şi să se aplice uniform pe întreaga suprafaţă a depozitului.

Mărimea granulelor materialului de drenare trebuie să fie cuprinsă între 4 mm şi 32 mm.

La utilizarea materialelor de drenare artificiale trebuie să se probeze funcţionalitatea hidraulică şi rezistenţa pe termen lung a materialului.

Geotextilele ca strat separator

Pe stratul de drenaj pentru apa din precipitaţii se aplică un strat separator, pentru a împiedica pătrunderea componentelor din stratul de recultivare în stratul de drenaj. Geotextilele utilizate sunt din materiale rezistente pe termen lung, cum ar fi polipropilenă (PP) sau polietilenă de înaltă densitate (PEHD), cu masa pe unitatea de suprafaţă ≥ 400 gr/m2.

Geotextilele trebuie să permită pătrunderea apei şi să respecte cerinţele de calitate conform prevederilor standardelor în vigoare. Nu este permisă utilizarea materialelor reciclate.


106 Bibliografie

Se poate renunţa la utilizarea stratului de separare, dacă este probată siguranţa la sufoziune.

Stratul de recultivare

Stratul de recultivare se realizează cu o grosime totală ≥ 1,00 m. La realizarea stratului de recultivare, utilajele pot circula numai pe căile de circulaţie amenajate în acest scop. Stratul de recultivare nu se compactează.

Stratul de recultivare constă dintr-un strat de reţinere a apei (d ≥ 85 cm), din stratul de sol vegetal (d ≥ 15 cm), precum şi din vegetaţie (gazon).

Plantarea tufişurilor este permisă numai după 2 ani de la plantarea gazonului. Pot fi plantate numai specii de tufişuri cu rădăcini scurte.

Materialul pentru stratul de reţinere a apei constă din nisip uşor coeziv şi din pietriş.

Figura 39. Sisteme de etanşare - drenaj de suprafaţă pentru depozitele de deşeuri nepericuloase (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)

Cerinţe pentru depozitele de deşeuri inerte (clasa c)

Imediat după umplerea şi nivelarea unei celule de depozit, se aplică o acoperire cu un strat de pământ cu o grosime de minimum 0,50 m, conform celor prezentate în Figura 40 Stratul de acoperire constă din pământ uşor coeziv.

Peste stratul de acoperire se aplică un strat de cca. 15 cm sol fertil, pe care se plantează imediat gazon. Deteriorările produse de eroziune trebuie reparate imediat.


Bibliografie 107

Figura 40. Sisteme de etanşare - drenaj de suprafaţă pentru depozitele de deşeuri inerte (soluţie impusă / soluţie alternativă, conform OM 757/2004)

Nivelarea depozitelor

Nivelarea ultimului strat de deşeuri, înainte de aplicarea sistemului de impermeabilizare a suprafeţei, trebuie să se realizeze în conformitate cu proiectul aprobat.

Pentru a evita apariţia deteriorărilor stratului de impermeabilizare, pe o adâncime de 1 m sub stratul de susţinere nu se depun deşeuri de nămol, deşeuri voluminoase sau de materiale dure (lemn, fier, pietre dure cu dimensiuni mai mari de 10 cm).

Panta minimă a suprafeţei deşeurilor nivelate trebuie să fie calculată în funcţie de mărimea prognozată a tasărilor, astfel încât panta finală, după consumarea tasărilor, să fie minimum 5%.

Pe suprafeţele realizate cu pantă minimă se prevăd numai şanţuri scurte de scurgere pentru apa din precipitaţii, de circa 50-80 m. Dacă se realizează şanţuri mai lungi pentru scurgerea apei din precipitaţii, atunci trebuie prevăzută o rigolă din masă plastică, pentru a proteja stratul de impermeabilizare împotriva eroziunii.

Panta maximă a suprafeţelor de depozit este 1:3 (33%). Impermeabilizarea, stratul de drenaj pentru apa din precipitaţii şi stratul de recultivare se realizează asigurând posibilitatea de circulare pe suprafaţă în vederea controlului şi posibilitatea de reparare a taluzurilor şi ţinând cont de aspectele specifice protecţiei muncii (alunecări, utilaje care lucrează pe pante etc.).

Depozitele cu înclinări ale taluzului între 1:3 şi 1:5 trebuie să prezinte berme speciale în vederea realizării drumurilor de acces. Bermele se proiectează şi se construiesc la fiecare 10 metri înălţime şi executate cu o pantă de 2,5 - 3% înspre


108 Bibliografie

interiorul corpului depozitului, pentru a preîntâmpina posibile accidente.

Înspre partea exterioară a bermelor se aplică o delimitare din pietre sau o bandă de limitare şi atenţionare vizibilă (în roşu/alb). Lăţimea minimă a bermelor este de 5 m; pe berme se circulă numai într-o singura direcţie (sens unic), deoarece întâlnirea utilajelor unele cu altele este permisă numai la o lăţime mai mare a căii de circulaţie. Drumurile bermelor trebuie să prezinte pante în direcţia de mers de maxim 8%, iar panta minimă nu poate fi mai mică de 1,5% (pentru a asigura scurgerea apei din precipitaţii).

6.2. Colectarea apelor de pe suprafeţele acoperite

(OM 757/2004)

Drenajul pe stratul de impermeabilizare de suprafaţă

Pentru colectarea şi evacuarea rapidă a apei din precipitaţii, infiltrată prin stratul de recultivare, este absolut necesară amenajarea unui strat de drenaj. Stratul mineral de drenaj trebuie să aibă o grosime uniformă minimă de 30 cm, pe toată suprafaţa corpului depozitului. Acest strat de drenaj se aplică direct peste geotextilul de protecţie de deasupra stratului de impermeabilizare minerală sau de deasupra stratului sintetic de impermeabilizare (PEHD).

Pe durata construcţiei trebuie să se ţină seama ca straturile de impermeabilizare să nu fie deteriorate prin trecerea cu maşini peste ele. Amenajarea se face prin intermediul unor drumuri de acces special amenajate şi cu utilaje uşoare, cu şenile.

Permeabilitatea stratului mineral de drenaj trebuie să aibă valoarea de cel puţin 1 x 10-3 m/s. Materialul pentru stratul de drenaj este alcătuit din pietriş 8-32 mm sau criblură. Conţinutul de granule < 8 mm este limitat la 5% (masa). Conţinutul de carbonat de calciu nu trebuie să fie mai mare de 10% (masa). Panta stratului de drenaj trebuie să fie de cel puţin 5%, panta maximă admisă este de 33%. La o pantă mai mare de 10% trebuie să fie prezentată dovada stabilităţii stratului în funcţie de caracteristicile efective ale materialelor din care este alcătuit.

Nu este permisă instalarea de conducte de colectare a gazului în interiorul stratului de drenaj pentru apa din precipitaţii. Acoperişurile puţurilor de gaz trebuie să fie instalate deasupra stratului de drenaj. Stratul de drenaj se amenajează până la marginea rigolei perimetrale a sistemului de colectare a apei de la baza depozitului. În cazul depozitelor cu suprafaţă mare, pantă mică şi timp lung de scurgere a apei din precipitaţii, se amenajează conducte de scurgere în stratul de drenaj, pentru ca apa să poată fi evacuată direct în rigola perimetrală. Panta conductelor de scurgere trebuie să fie > 1,5%, după consumarea tasărilor. Între stratul de recultivare şi


Bibliografie 109

stratul de drenaj trebuie să nu existe pericolul de sufoziune, astfel încât în stratul de drenaj să nu ajungă granule sau particule foarte fine, care să modifice valoarea permeabilităţii. După caz se aplică un geotextil de filtrare pe stratul de drenaj

Rigole perimetrale

Pentru o evacuare rapidă şi fără efecte negative a apei provenite din precipitaţii din stratul de drenaj şi de pe suprafaţa depozitului se amenajează în jurul întregului depozit o rigolă perimetrală. Profilul şi dimensiunile rigolei se calculează în funcţie de indicele de ploaie maximă într-un interval de 5 ani. Rigola poate fi amenajată din criblură sau pietriş rezistent la eroziune, sau sub forma unei rigole dalate sau pereate. Trebuie să fie evitate pe termen lung eventualele antrenări ale materialului de construcţie a rigolei prin acţiunea apei. Zona de acţiune a apei de deasupra rigolei trebuie să fie de asemenea rezistentă la eroziune. În acest scop se pot folosi criblură sau dale de piatră fixate în gazon. Pe rigolele perimetrale nu este permisă recultivarea; acestea trebuie să fie permanent în stare de operare. De asemenea trebuie să fie rezistente la îngheţ.

Rigolele perimetrale trebuie să fie prevăzute cu o izolaţie la bază. Izolaţia poate fi alcătuită dintr-o folie de polietilenă cu grosimea > 1,0 mm, acoperită cu un strat de criblură sau pietriş rezistent la eroziune. Panta rigolelor perimetrale trebuie să fie de cel puţin 1,5%, luând în considerare şi tasarea corpului depozitului. Trebuie să se evite pante > 8%, pentru a nu permite apariţia unor forţe de eroziune prea mari.

Spaţiile prevăzute pentru conducte pe sub drumurile de acces pe corpul depozitului se dimensionează luând în considerare cantităţile de apă calculate, şi trebuie să fie destul de rezistente pentru a evita antrenarea materialului de construcţie prin acţiunea apei. La amenajarea conductelor se realizează calcule statice.


110 Bibliografie

Capitolul 7. Stabilitatea pe pantă a materialelor componente ale depozitelor ecologice de deşeuri

7.1. Stabilitatea pe pantă materialelor minerale dispuse peste materiale geosintetice

Influenţa lungimii taluzului, a pantei, a grosimii sistemului de drenaj (sau a materialului de acoperire în cazul etanşării de suprafaţă) au condus la dezvoltarea a două metode de analiză a stabilităţii: metoda pantei infinite şi metoda penei (sau a pantei finite).

Metodele de analiză a stabilităţii sunt descrise pe larg de Batali (1999).

Este detaliată pe larg situaţia particulară (foarte des întâlnită) în care grosimea sistemului de drenaj este constantă în lungul pantei, adeziunea la interfaţa între diferitele materiale implicate este nulă şi coeziunea materialului de acoperire este egală cu zero; prin aceste simplificări, studiul prezentat în această lucrare se referă la stabilitatea sistemului de drenaj alcătuit exclusiv din materiale necoezive (nisip, pietriş sau amestec) situat deasupra unui sistem de etanşare care nu înglobează materiale geosintetice cu adeziune mare, gen geomembrane rugoase.

7.1.1. Metoda pantei infinite

Această metodă se aplică în cazul în care lungimea pantei este foarte mare în raport cu grosimea sistemului de drenaj. Stabilitatea este evaluată cu ajutorul factorului de stabilitate la alunecare, definit ca raportul dintre forţele care se opun alunecării şi forţele ce provoacă alunecarea (Figura 41):

tan

tan

sin

tancos

W

WFS ( 14 )

în care:

W – greutatea materialului drenant;

- unghiul pe care-l face panta taluzului cu orizontala;

– unghiul de frecare geosintetic - pământ.


Bibliografie 111

Figura 41. Analiza stabilităţii sistemului de drenaj prin metoda pantei infinite (Koerner, 1994)

7.1.2. Metoda penei

Metoda penei se aplică în cazul în care lungimea pantei înregistrează valori mai mici, această metodă fiind una mai precisă datorită faptului că ia în calcul creşterea de stabilitate oferită de pana pasivă ce apare la baza pantei (Figura 42). Calculul factorului de stabilitate se efectuează evaluând greutăţile penelor activă şi pasivă şi scriind ecuaţia de echilibru (Koerner, 1994):

Figura 42. Analiza stabilităţii prin metoda penei (Koerner, 1994)


112 Bibliografie

tansincos

tan

sin

sintancos

S

P

S

AAAS

Pa

F

W

F

NNWF

EE

( 15 )

în care:

Ea, Ep – forţele de împingere dintre penele activă şi pasivă;

Wa, Wp – greutăţile penelor activă şi pasivă.

Rezolvarea acestei ecuaţii se face pornind de la:

02 cFSbFSa ( 16 )

în care:

tansintan

tansincossintan

tansincos

coscos

2A

PA

AA

AA

Nc

WN

NWb

NWa

( 17 )

Prin calcule parametrice, dar şi pe cale analitică se poate demonstra faptul că greutatea specifică a materialului ce compune sistemul de drenaj nu influenţează valoarea factorului de stabilitate la alunecare. Un alt aspect foarte important cu privire la stabilitatea sistemului de drenaj pe pante îl constă observaţia că stabilitatea este cu atât mai bună cu cât grosimea sistemului de drenaj creşte.

7.1.3. Luarea în considerare a acţiunii seismice

Analiza stabilităţii în gruparea specială de acţiuni (seism) presupune calcularea valorii factorului de stabilitate Fs de regulă cu ajutorul unei metode pseudostatice, prin adăugarea unei forţe orizontale în centrul de greutate al masei de materiale implicate (Figura 43).

Dacă se consideră nulă componenta verticală a acceleraţiei seismice, se poate utiliza următoarea relaţie simplificată pentru evaluarea factorului de stabilitate în gruparea specială de acţiuni (Normativul P100-92):

mkF

F

hs

S

1

1

0

( 18 )

în care:

Fs – factor de stabilitate în gruparea specială de acţiuni;


Bibliografie 113

Fs0 – factor de stabilitate în gruparea fundamentală de acţiuni;

m – panta taluzului.

Figura 43. Analiza stabilităţii prin metoda paneti infinite în gruparea specială de acţiuni (Koerner, 1994)

sh kk ;

ks – coeficient de intensitate seismică;

kh - componenta orizontală a acceleraţiei seismice;

În cazul versanţilor şi taluzelor, pentru valoarea se admite o variaţie liniară pe înălţime astfel:

la bază: = 0,5

la partea superioară (pe coronament):

= 0,5 – pentru ≤ 15°

= 0,6 – pentru 15°≤ ≤ 30°

= 0,7 – pentru ≥ 30°

unde este unghiul mediu de înclinare a taluzului faţă de orizontală.

Pentru a evalua implicaţiile luării în considerare a efectului seismului asupra pantei taluzelor, s-au realizat o serie de calcule folosind relaţia (14). S-a considerat un factor de stabilitate minim admis în gruparea specială Fs = 1,3 şi s-a calculat cât trebuie să fie factorul seismic în regim static (gruparea fundamentală de acţiuni), Fs0 pentru a fi îndeplinită această condiţie. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 16 în funcţie de coeficientul de intensitate seismică, ks şi panta taluzului (Figura 44).


114 Bibliografie

Tabelul 16. Valori ale Fs în gruparea specială pentru Fsstatic = 1,3

m 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 ks FS0 FS0 minim pentru FS=1,3

0,32 1.529 1.643 1.758 1.872 1.986 2.101 2.215 0,25 1.479 1.568 1.658 1.747 1.836 1.926 2.015 0,2 1.443 1.515 1.586 1.658 1.729 1.801 1.872

0,16 1.414 1.472 1.529 1.586 1.643 1.700 1.758 0,12 1.386 1.429 1.472 1.515 1.557 1.600 1.643 0,08

1.357 1.386 1.414 1.443 1.472 1.500 1.529

Figura 44. Grafic de determinare a factorului de stabilitate minim la alunecare în gruparea fundamentală de acţiuni pentru a obţine Fs0 = 1,3 (Olinic, Batali, 2002)

Rezultă că, de exemplu, pentru zona seismică A (ks = 0,32), pentru ca stabilitatea depozitului să fie asigurată cu un factor de 1,3, trebuie ca în regim static factorul de stabilitate să fie de 1,87 pentru o pantă de 1:2,5.

Pentru a putea obţine aceste valori ale factorului de stabilitate calculat prin metoda pantei infinite trebuie asigurate anumite valori ale unghiului de frecare pe

interfaţă (), care sunt prezentate în Figura 45.


Bibliografie 115

Figura 45. Valoarea unghiului necesar pentru a obţine Fs0min = 1,3 (Olinic, Batali, 2002)

Se observă că pentru o pantă de 1:2,5 şi zona seismică A, trebuie ca cel mai

mic unghi pe oricare interfaţă să fie 37°, ceea ce este aproape imposibil de

obţinut. În aceleaşi condiţii, pentru o pantă de 1:3 rezultă min = 33,5°, care poate fi obţinut prin utilizarea unei geomembrane texturate, de exemplu.

Datorită faptului că metoda pantei infinite nu poate fi aplicată în toate cazurile întâlnite în practică, au fost efectuate o serie de calcule parametrice cu scopul de a identifica domeniul de aplicabilitate al celor două metode avute la dispoziţie. Prin

calculele efectuate s-a urmărit determinarea aceluiaşi unghi de frecare , de data aceasta calculat prin metoda penei (Figura 46, Figura 47, Figura 48); s-a considerat grosimea sistemului de drenaj egală cu 50 cm, iar ceilalţi parametri implicaţi au variat astfel: înălţimea pantei între 3 şi 20 m şi unghiul de frecare internă al materialului drenant între 25 şi 35°.

Din analiza acestor valori rezultă că pentru înălţimi mai mari de 10 m rezultatele obţinute cu cele două metode sunt foarte apropriate. Pentru înălţimi sub această valoare este de preferat utilizarea metodei penei.


116 Bibliografie

Figura 46. Valoarea unghiului necesar pentru a obţine Fs0min = 1,3 în zona seismică E (ks = 0,12)

(Olinic, 2002)

Figura 47. Valoarea unghiului necesar pentru a obţine Fs0min = 1,3 în zona seismică C (ks = 0,2)


Bibliografie 117

Figura 48. Valoarea unghiului necesar pentru a obţine Fs0min = 1,3 în zona seismică A (ks = 0,32)

7.2. Stabilitatea pe pantă a sistemelor de etanşare – drenaj multistrat

O altă etapă a analizei de stabilitate pe pante a sistemului de etanşare – drenaj multistrat este cea a evaluării fiecărei interfeţe în parte. Se are în vedere evaluarea forţelor care trebuie preluate de fiecare material geosintetic şi care trebuie comparate cu rezistenţa la tracţiune.

Factorul de stabilitate la alunecare este definit similar cu cel din metoda pantei infinite, respectiv:

T

F

atoaredestabilizforfelor

alunecariiopunsecarefortelorFs f

Ȋn Figura 49 este prezentată schema de calcul pentru evaluarea stabilităţii la alunecare a materialelor geosintetice şi a stării de eforturi din aceste materiale.


118 Bibliografie

Figura 49. Stabilitatea materialelor geosintetice pe taluz

Factorul de stabilitate la alunecare al “geosinteticului 1” considerând o suprafaţă de alunecare la interfaţa cu “geosinteticul 2” este dat de relaţia:

1

11 T

FF f

s ȋn care:

2111 cos tgWFf - forţa de frecare la interfaţa dintre “geosintetic 1” si “geosintetic

2” (componenta normală a greutătii “stratului de acoperire” şi a “geosinteticului 1” ȋnmulţită cu coeficinetul de frecare la interfaţă)

sin01 WT - forţa tangenţială dată de greutatea “stratului de acoperire”.

Ȋn cazul ȋn care 11 sF rezultă că stabilitatea materialului “geosintetic 1” este

asigurată, ceea ce ȋnseamnă că “geosinteticul 1 este” aşezat stabil peste “geosinteticul 2” datorită forţei de frecare dintre cele două materiale. Ȋn acest caz, nu este necesară ancorarea materialului ȋn tranşee de ancorare.

Pentru evaluarea stabilităţii la alunecare a “geosinteticului 2” forţa care contribuie la apariţia fenomenului de alunecare este chiar forţa tangenţială dată de greutatea materialelor situate deasupra “geosinteticului 1” (“stratului de acoperire” şi “geosinteticul 1”)

Ȋn cazul ȋn care 11 sF rezultă că stabilitatea materialului “geosintetic 1” nu este

asigurată şi el trebuie ancorat la partea superioară. Forţa care trebuie preluată de tranşeea de ancorare este chiar forţa de ȋntindere din material, dată de relaţia:

111 fAT FTT . Această forţă trebuie să fie mai mică decât rezistenţa la ȋntindere a

materialului.

Pentru evaluarea stabilităţii “geosinteticului 2”, forţa care contribuie la apariţia


Bibliografie 119

fenomenului de alunecare este forţa de frecare care se mobilizează la interfaţa dintre “geosinteic 1” şi “geosintetic 2”.

Ȋn concluzie, indiferent de valoarea factorului de stabilitate la alunecare, forţa care care contribuie la apariţia fenomenului de alunecare este valoarea minimă dintre forţa de frecare şi forţa tangenţială ( 122 ,min' fFTT ).

Pentru evaluarea stabilităţii materialelor “geosintetice 2 şi 3” se aplică relaţia:

1

1

,min'

fii

fi

i

fsi FT

F

T

FF

Pentru evaluarea forţei de ȋntindere ȋn “geosintetice 2 şi 3” (egală cu forţa care trebuie preluată de tranşeea de ancorare) se aplică relaţia:

fifiifiiATi FFTFTT 1,min'

7.3. Ancorarea materialelor geosintetice

Stabilitatea materialelor geosintetice pe taluz este asigurată prin ancorarea acestora în tranşee de ancorare de diferite forme, varianta optimă alegându-se în funcţie de natura terenului, a forţei de smulgere din geosintetic, etc. În Figura 50 sunt prezentate principalele tipuri de ancoraje:

a) Sistemul de ancorare prin acoperire simplă pate fi utilizat în cazul în care forţa de smulgere în ancoraj înregistrează valori reduse. Capacitatea ancorajului (forţa de smulgere maximă ce poate fi preluată de ancoraj) este dată de frecarea ce apare la interfaţa dintre geosintetic şi terenul de fundare; frecarea dintre geosintetic şi material drenant este egală cu zero datorită faptului că în cazul unei alunecări a materialului geosintetic, concomitent cu el se va deplasa şi volumul de pământ aflat deasupra acestuia.

b) Tranşeea de ancorare în formă de V este utilizabilă în pământuri necoezive în care nu se pot executa săpături cu taluz vertical. Capacitatea ancorajului este dată de frecarea la partea inferioară a geosinteticului plus frecarea la partea superioară pe lungimea formei în V a acestuia.

c) Tranşeea de ancorare rectangulară este cea mai utilizată în practica curentă; capacitatea ancorajului este dată de suma forţelor de frecare ce apar în diferite secţiuni ale tranşeei.


120 Bibliografie

Figura 50. Tipuri de tranşee de ancorare

terenAT

ATsoilsoilAT

ATATAT

terenATATAT

ATATAT

AT

ATATATATATAT

dddT

dddT

ddLT

ddLT

dLT

TTTTTT

tan2

2sin1

tan2

2sin1

tan

tan

tan

5

4

3

2

1

54321

( 5 )

TAT1, TAT2,TAT3 sunt forţe de frecare date de greutatea volumului de pământ de acoperire, în timp ce TAT4 şi TAT5 au normala dată de presiunea în stare de repaus a pământului. În literatura de specialitate există mai multe metode de evaluare a capacităţii tranşeei diferenţiate în special prin considerarea mobilizarea rezistenţei pasive, respectiv, a împingerii active a pământului pe înălţimea tranşeei.


Bibliografie 121

Capitolul 8. Tehnologii şi materiale utilizate la remedierea depozitelor necontrolate

Între tehnologiile de remediere a depozitelor necontrolate de deşeuri se disting două tipuri de lucrări: de izolare a sursei de poluare şi de decontaminare a masivelor de pământ poluate.

Din punct de vedere al tehnologiilor de eliminare a sursei de poluare există două abordări distincte, care pot sau nu să fie aplicate în funcţie de specificul lucrării. O abordare este aceea a inertizării sursei de poluare, de regulă, printr-un tratament chimic, metodă care se aplică în special în cazul deşeurilor industriale şi cu volum relativ redus. A doua soluţie, mult mai practicată, se referă la izolarea deşeurilor prin lucrări care urmăresc limitarea transportului de poluanţi în mediul înconjurător, aer/apă/pământ.

Pornind de la faptul că apele din precipitaţii, infiltrate în corpul depozitului, reprezintă principalul agent de formare şi transport al levigatului, lucrările de remediere vor urmări în primul rând realizarea sistemului de etanşare-drenaj de suprafaţă. Sistemul trebuie să conţină, de jos în sus, strat de drenare şi colectare a gazelor (necesar dacă natura deşeurilor impune acest sistem), sistem de etanşare împotriva evacuării gazelor şi a infiltrării apelor din precipitaţii, sistem de drenare a apelor din precipitaţii şi strat vegetal cu rol de redare a terenului mediului înconjurător.

În combinaţie cu soluţia prezentată anterior se pot executa lucrări de realizare a unui ecran perimetral de etanşare, încastrat în roca de bază, care va avea rolul de a limita transportul lixiviatului din zona contaminată a acviferului în zone adiacente. Ecranele de etanşare se realizează din bentonită, amestecuri de bentonită sau ciment, beton, palplanşe metalice sau geomembrane.

Există trei tehnologii de realizare a ecranelor de etanşare: excavarea pământului şi instalarea unui material de etanşare, dislocuirea sau îndesarea lui şi instalarea materialelor de etanşare sau reducerea permeabilităţii pământului din amplasament (Manassero et al., 2000).


122 Bibliografie

Figura 51. Lucrări de remediere a depozitelor de deşeuri necontrolate

Tehnologia de execuţie a ecranelor de etanşare prin excavarea pământului este similară cu cea de realizarea a pereţilor mulaţi în cazul ecranelor din bentonită sau amestecuri specifice. Tranşeea în care va fi introdus materialul de etanşare se execută sub noroi bentonitic pentru a menţine verticali pereţii săpăturii. În acelaşi timp, infiltraţiile de bentonită în masivul de pământ vor forma o zonă, la rândul ei, cu permeabilitate foarte redusă. Pe măsură ce executarea tranşeei avansează, materialul de umplutură, de consistenţa betonului, este adăugat gravitaţional. În cazul utilizării betonului ca materie primă, tehnologia de punere în operă este aceea a pereţilor mulaţi, în panouri executate alternativ. Dat fiind faptul că rolul acestor pereţi nu este unul de rezistenţă, nu este necesară dispunerea armăturii. Folosind tot betonul ca materie primă cu rol de etanşare, se pot executa şi piloţi secanţi după tehnologia aplicată în domeniul lucrărilor de susţinere.

Lucrări mai complexe, necesare a fi executate atunci când deşeurile depozitate intră în categoria celor periculoase, înglobează în ecranul de etanşare o geomembrană specifică, cu o lăţime de 2 ÷ 4 m care dispune de un sistem de îmbinare între fâşii (Figura 52).

Dislocuirea sau îndesarea pământului şi instalarea materialelor de etanşare (geomembrane sau palplanşe metalice) sunt două operaţii care se realizează simultan prin subspălare, presare şi/sau vibrare. Geomembrana este dispusă pe un cadru metalic şi introdusă simultan cu acesta în teren, în faza premergătoare extragerii cadrului, ea fiind desprinsă pentru a rămâne în amplasament.

Reducerea permeabilităţii terenului în scopul realizării unui ecran perimetral de


Bibliografie 123

etanşare se bazează în special pe tehnologia de execuţie a coloanelor, materia primă reprezentând-o amestecurile de bentonită sau ciment.

Figura 52. Sisteme de îmbinare a geomembranelor utilizate la ecranele verticale de etanşare (Manassero, 1999)

Posibila creştere a nivelului apei subterane în incinta ecranelor de etanşare, datorită scurgerii lixiviatului din deşeuri, va conduce la apariţia unui gradient hidraulic faţă de nivelul apei în exteriorul depozitului. Presupunând că bariera hidraulică realizată nu este impermeabilă, va fi facilitat transportul de poluanţi din interiorul depozitului către exteriorul acestuia. Pentru a limita acest proces se pot executa puţuri prin intermediul cărora se va coborî nivelul apei subterane în incinta barierei perimetrale. În acest fel va avea loc o curgere, din punct de vedere al transportului advectiv, a apei nepoluate din acvifer în incintă.

Puse în balanţă, materialele utilizate la etanşarea depozitelor de deşeuri posedă proprietăţi care le conferă avantaje şi dezavantaje ale unora în raport cu celelalte. Nu se poate afirma că există un material care poate îndeplini funcţia de etanşare la modul cel mai eficient în toate aplicaţiile posibile. Prin natura lor, materialele geosintetice au proprietăţi hidraulice, în general, mai bune decât cele naturale dar implicaţiile economice sunt de multe ori în favoarea celor din urmă. Singurul material care se poate afirma cu certitudine că nu trebuie să lipsească din componenţa unui sistem de etanşare de bază sau de suprafaţă este geomembrana, dar şi aceasta este produsă într-o multitudine de variante care trebuie analizate.


124 Bibliografie

8.1. Drenarea şi colectarea levigatului din depozitele necontrolate de deşeuri

Colectarea levigatului din corpul depozitelor necontrolate de deşeuri constituie de cele mai multe ori singura soluţie de reducere a poluării apei subterane. Prin colectarea levigatului sarcina hidraulică deasupra etanşării naturale din amplasament este redusă, fapt care conduce la reducerea debitului de levigat care ajunge în apa subterană. Această operaţie este obligatoriu asociată cu dispunerea sistemului de etanşare de suprafaţă (vezi Figura 51).

Colectarea levigatului se face prin intermediul unei reţele de puţuri care străbat întregul corp al depozitului şi care sunt prevăzute la bază cu o pompă submersibilă. Există posibilitatea colectării levigatului şi prin intermediul unei reţele de drenuri orizontale dar aplicarea acestei metode necesită cunoaşterea geometriei bazei depozitului şi investiţii iniţiale mari (amortizate în timp datorită colectării gravitaţionale a levigatului).

În ceea ce priveşte componenţa unui sistem de drenare aferent unui depozit de deşeuri acesta este alcătuit din cel de drenare – colectare a levigatului şi este completat de un sistem de colectare a apelor de suprafaţă şi, în anumite condiţii, de un sistem de drenare a apei subterane de sub sistemul de etanşare. Acestea sunt ape convenţional curate şi nu necesită vreun tratament în scopul îmbunătăţirii calităţii lor. În cazul amplasamentelor în pantă un aspect important în ceea ce priveşte stabilitatea depozitului îl constituie posibilitatea creşterii locale a nivelului apei subterane datorată construcţiei sistemului de etanşare.

Drenarea şi colectarea în mod corect a levigatului din corpul depozitelor de deşeuri este o componentă foarte importantă a modului de exploatare a depozitului, cu consecinţe importante asupra protecţiei mediului înconjurător. Eficienţa unui sistem de etanşare de bază este direct influenţată de modul de funcţionare a sistemului de drenare – colectare a levigatului.

8.2. Cerinţe specifice pentru depozitele de deşeuri municipale care sistează activitatea

(OM 1274/2005) Ȋndrumar pentru închiderea simplificata a depozitelor de deseuri nepericuloase care sisteaza depozitarea pâna la 31.12.2006

1. Depozite de deșeuri nepericuloase - clasa (b)

11. Depozite mici de deșeuri nepericuloase în zone rurale - categoria b.

a) Definiție:


Bibliografie 125

Volum mai mic de 20.000 mc.

Suprafața mai mică de 1 ha (10.000 mp).

Există numai deșeuri menajere sau deșeuri similare acestora de la agenți economici și deșeuri inerte (sticlă, pietre, cenușă, ceramică etc.), fără deșeuri periculoase.

b) Măsuri de închidere simplificată cu respectarea prevederilor Ordonanței de Urgență a Guvernului nr. 78/2000 aprobată cu modificări și completări prin Legea nr. 426/2001 privind regimul deșeurilor:

Deșeurile trebuie compactate cu buldozerul prin treceri succesive de 3-5 ori peste masa de deșeuri; în cazul în care panta terenului natural nu permite realizarea compactării deșeurilor și realizarea profilului, agenția județeană pentru protecția mediului prevede măsuri special.

Depozitele de deșeuri se vor profila sub formă de calotă cu pante ale taluzurilor de minim 1:10 și maxim 1:3 (Figura 53 ÷ Figura 57).

Figura 53. Depozit de deseuri sub forma de groapa

Figura 54. Depozit de deseuri

Figura 55. Depozit de deseuri pe versant


126 Bibliografie

Figura 56. Depozit de deseuri sub forma de groapa (vedere de sus)

Figura 57. Depozit mic de deseuri (vedere laterala)

Deșeurile voluminoase precum: deșeurile de echipamente electrice și electronice, bateriile, acumulatorii, anvelopele uzate, deșeurile feroase, deșeurile de mobilier sau din construcții și demolări se vor extrage din masa deșeurilor și se vor elimina separat. Informații despre modul de eliminare a acestor tipuri de deșeuri se pot obține de la agenția județeană pentru protecția mediului.

În măsura în care este posibil se îndepărtează din zonă și deșeurile zburătoare (ex. folii plastic) pentru a reduce contaminarea cu plastic a terenului.

Nu trebuie să existe gropi sau denivelări în corpul depozitului; acestea se umplu cu pământ și se tasează Figura 53.

Suprafața profilată trebuie acoperită și etanșată cu un strat de pământ de cca. 30 cm repartizat uniform Figura 58.

Figura 58. Stratul de acoperire

Pe întreaga suprafață se însămânțează uniform iarbă care se întreține (tunde) timp de 2 ani; în acest timp, pe suprafața acoperită nu vor pătrunde alte utilaje, în afara celor destinate întreținerii stratului vegetal, deservite de personal corespunzător (se


Bibliografie 127

montează panouri avertizoare în acest sens):

Locul acestor amplasamente trebuie identificat și marcat corespunzător pentru evidențele cadastrale.

Iarna nu se permite săniușul pe depozitul de deșeuri închis.

12. Depozite mijlocii de deșeuri nepericuioase (în orașe mici) - categoria b.21 1NOTĂ: În cazul depozitelor cu suprafața între 1 și 5 h, dar cu volumul de deșeuri depozitat mai mare de 150.000 mc, agenția județeană pentru protecția mediului stabilește dacă este necesară aplicarea măsurilor stricte de siguranță, în conformitate cu prevederile HO 349/2005 privind depozitarea deșeurilor.

a) Definiție

Volum cuprins între 10.000 și 150.000 mc;

Suprafața cuprinsă între 1 ha (10.000 mp) și maxim 5 ha (50.000 mp);

Există numai deșeuri menajere, deșeuri similare celor menajere de la agenți economici și deșeuri inerte (fără deșeuri periculoase).

b) Măsuri de pregătire a închiderii simplificate cu respectarea prevederilor OUG 78/2000 aprobată cu modificări și completări prin Legea 426/2001 privind regimul deșeurilor:

Gropile și denivelările existente în corpul depozitului se umplu complet sau parțial ca în cazul depozitelor pe versant (Figura 60 - Figura 62);

Figura 59. Modelarea formei pentru închidere functie de amplasament

Figura 60. Modelarea formei pentru închidere functie de amplasament


128 Bibliografie

Figura 61. Vedere laterala a depozitului

Figura 62. Vedere de sus a depozitului

Figura 63. Depozite de deseuri amplasate pe malul apei

Deșeurile se redepozitează, iar baza depozitului se micșorează pe cât posibil (Figura 63), formându-se o figură geometrică sub formă de calotă; panta minimă nu poate fi mai mică de 1:20 iar panta maximă de 1:3 nu poate fi depășită (Figura 59 - Figura 62); în cazul în care panta terenului natural nu permite realizarea compactării deșeurilor și realizarea profilului, agenția județeană pentru protecția mediului prevede măsuri speciale;

Deșeurile voluminoase precum: deșeurile de echipamente electrice și electronice, bateriile, acumulatorii, anvelopele uzate, deșeurile feroase, deșeurile de mobilier sau din construcții și demolări se separă din masa deșeurilor și se vor elimina separat. Informații despre modul de eliminare a acestor tipuri de deșeuri se pot obține de la agenția județeană pentru protecția mediului;

În măsura în care este posibil se îndepărtează din zonă și deșeurile zburătoare (ex.


Bibliografie 129

folii plastic) pentru a reduce contaminarea cu plastic a terenului;

Nu se permite apariția gropilor sau denivelărilor în corpul depozitului de deșeuri;

Se realizează o sistematizare a zonei astfel încât apa din precipitații să se scurgă către marginea depozitului;

Deșeurile depozitate pe malul apelor de suprafață (izvoare, râuri, lacuri, iazuri) se extrag complet și se depun pe depozit (Figura 64 - Figura 67).

Figura 64. Exemplu de depozit de deseuri lânga/ în apa de suprafaţă

Figura 65. Exemplu de depozit de deseuri lânga/ în apa de suprafaţă


130 Bibliografie

Figura 66. Depozit de deseuri cu berme 1 - 5 ha - Vedere A – A

Figura 67. Depozit de deseuri cu berme 1 - 5 ha (vedere de sus)

Distanța marginii depozitului față de izvoare, râuri, iazuri, lacuri trebuie să fie de minimum 5-10 m (Figura 64 - Figura 67).

c) Măsuri de închidere simplificată a suprafeței depozitului cu respectarea prevederilor OUG 78/2000 aprobată cu modificări și completări prin Legea 426/2001 privind regimul deșeurilor:

După ce depozitul este profilat, prin compactarea deșeurilor prin trecerea succesivă a buldozerului peste masa de deșeuri de 3-5 ori, se acoperă cu un strat de minimum 30 cm de pământ argilos repartizat uniform peste întregul depozit de


Bibliografie 131

deșeuri depășind marginea acestuia;

Lucrările de acoperire a corpului depozitului cu stratul argilos nu se execută pe timp de ploaie, iarna (pe timp geros) sau vara la temperaturi prea ridicate;

Nu este permisă apariția gropilor și denivelărilor, în corpul depozitului;

Se realizează o sistematizare a zonei astfel încât apa din precipitații să se scurgă către marginea depozitului, unde poate fi captată și condusă prin șanțuri spre sistemul de canalizare sau spre un curs de apă;

Peste stratul argilos compactat se aplică un strat de pământ vegetal de minimum 10 cm;

Stratul de pământ vegetal trebuie să fie aplicat uniform peste întregul strat argilos până peste marginile depozitului.

Se evită distrugerea stratului argilos compactat. Dacă acest lucru se întâmplă acesta trebuie reparat, înainte de a se aplica stratul de pământ vegetal.

După uniformizarea stratului de pământ se însămânțează iarba.

În primii 2 ani, peste suprafața cu iarbă nu se poate trece cu alte vehicule, în afara celor destinate întreținerii stratului vegetal (se prevăd panouri avertizoare);

Locul acestor amplasamente trebuie identificat și marcat corespunzător pentru evidențele cadastrale.

13. Depozite mari de deșeuri nepericuloase - categoria b.3

a) Definiție

Volum mai mare de 150.000 mc.

Suprafața mai mare de 5 ha (50.000 mp).

Există numai deșeuri menajere, deșeuri nepericuloase de la agenții economici și deșeuri inerte - tară deșeuri periculoase sau cu deșeuri periculoase numai într-o cantitate neglijabilă.

b) Măsuri de pregătire și de închidere - Se aplică prevederile pentru închiderea depozitelor de deșeuri nepericuloase conform HG nr. 349/2005 privind depozitarea deșeurilor și Ordinului ministrului mediului și gospodăririi apelor nr. 757 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deșeurilor.


132 Bibliografie

Capitolul 9. Monitorizarea depozitelor de deşeuri

9.1. Cerinţe legislative privind monitorizarea depozitelor de deşeuri

Instalaţii pentru monitorizare

Operatorul depozitului este obligat ca înainte de punerea în funcţiune a depozitului să asigure o minimă dotare cu instrumente şi aparatură de măsură şi control, care la intervale regulate să determine starea de funcţionare a depozitului prin:

1. Sistem de monitorizare a apei freatice, care să conţină cel puţin un foraj (puţ) în amonte şi minimum 2 foraje în aval, amplasat în perimetrul aferent depozitului;

2. Instalaţii de monitorizare a tasărilor şi deformărilor sistemului de izolare a bazei depozitului, precum şi a corpului depozitului. Se pot obţine informaţii şi prin observaţii realizate din avion sau satelit;

3. Instalaţii de monitorizare a levigatului, a apelor acumulate la suprafaţa depozitului şi a precipitaţiilor;

4. Instalaţii de monitorizare a datelor meteorologice:

a. Instalaţii de monitorizare a precipitaţiilor,

b. Instalaţii de măsurare a temperaturii,

c. Instalaţii de măsurare a vântului,

d. Instalaţii de măsurare a evaporării apei.

Dacă la un depozit de deşeuri se constată emisii de gaze, trebuie prevăzute instalaţii de captare a acestuia şi sisteme de monitorizare în acest sens.

Monitorizarea depozitelor de deşeuri în timpul exploatării

Operatorul are obligaţia să monitorizeze depozitul pe întreaga sa perioadă de exploatare. Auto-monitorizarea emisiilor în faza de exploatare a unui depozit de deşeuri are ca scop verificarea conformării cu condiţiile impuse de autorităţile competente (autorizaţia de mediu, autorizaţia de gospodărire a apelor etc.).

În anumite cazuri pot fi necesare verificări suplimentare. Acest lucru este recomandat mai ales în caz de accidente sau utilizare necorespunzătoare a instalaţiilor. Controalele suplimentare care se impun (exemplu: sol, mirosuri grele) trebuie stabilite de autorităţile competente.


Bibliografie 133

Este necesară obţinerea autorizaţiei de gospodărirea apelor de la autoritatea competentă pentru gospodărirea apelor, în scopul asigurării respectării cerinţelor legale în vigoare privind protecţia calităţii apelor.

Valorile obţinute pentru fiecare factor de mediu se compară cu cele prevăzute de normele legislative în vigoare.

Analizele şi determinările necesare pentru auto-monitorizarea emisiilor şi controlul calităţii factorilor de mediu se realizează conform cu cerinţele legale în vigoare, iar rezultatele se înregistrează/păstrează pe toată perioada de monitorizare.

Operatorul depozitului de deşeuri este obligat să raporteze către autoritatea de mediu competentă rezultatele activităţii de auto-monitoring, după cum urmează:

- anual pentru depozitele construite conform prevederilor H.G. 349/2005 privind depozitarea deşeurilor;

- semestrial pentru depozitele supuse unui program de conformare.

Orice efect negativ înregistrat prin programul de auto-monitoring se raportează către autoritatea de mediu competentă în maximum 12 ore.

Monitorizarea post-închidere

Conform prevederilor legale, operatorul depozitului este obligat să efectueze monitorizarea post-închidere, pe o perioadă stabilită de către autoritatea de mediu competentă (minimum 30 ani). Această perioadă poate fi prelungită dacă în cursul derulării programului de monitorizare se constată că depozitul nu este încă stabil şi poate prezenta riscuri pentru factorii de mediu şi sănătatea umană.

Este necesară obţinerea autorizaţiei de gospodărire a apelor de la autoritatea competentă pentru gospodărirea apelor, în scopul asigurării respectării cerinţelor legale în vigoare privind protecţia calităţii apelor.

În cazul în care se constată efecte negative asupra mediului, operatorul depozitului de deşeuri este obligat să informeze autoritatea de mediu competentă în mod operativ.

Valorile obţinute pentru fiecare factor de mediu se compară cu cele prevăzute de normele legislative în vigoare.

Analizele şi determinările necesare pentru auto-monitorizarea emisiilor şi controlul calităţii factorilor de mediu se realizează conform cu cerinţele legale în vigoare, iar rezultatele se înregistrează/păstrează pe toată perioada de monitorizare.

Operatorul depozitului de deşeuri este obligat să raporteze rezultatele activităţii de auto-monitoring către autoritatea de mediu competentă, la cererea acesteia.


134 Bibliografie

Bibliografie

*** ASTM D 638-98 „Standard test method for tensile properties of plastic”.

*** OM 757-2004 Normativ tehnic privind depozitarea deşeurilor

*** GE-026-97 „Ghid pentru execuţia compactării în plan orizontal şi înclinat a terasamentelor”, Normative privind proiectarea şi executarea lucrărilor de fundaţii, Bucureşti, Matrix Rom.

*** GP 107-2004 Ghid privind proiectarea depozitelor de deşeuri cu materiale geosintetice

*** HG 349/2005 privind depozitarea deseurilor, modificata si completata prin HG 210/2007

*** Legea 211/2011 privind regimul deşeurilor

*** NP 075-2002 Normativ pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcţii

*** OM 1274/2005 privind emiterea avizului de mediu la încetarea activităţilor de eliminare a deşeurilor, respectiv depozitare şi incinerare

*** STAS 1913/12-88 „Teren de fundare. Încercarea de umflare liberă”

*** STAS 1913/6-76 „Teren de fundare. Determinarea permeabilităţii în laborator”

*** STAS 1913/13-83 „Teren de fundare. Determinarea caracteristicilor de compactare. Încercarea Proctor”

*** STAS 5886-68 „Materiale plastice. Determinarea densităţii (masei volumice) şi a densităţii relative”

*** STAS 6127-87 „Materiale plastice. Determinarea rezistenţei la sfâşiere a foilor flexibile din materiale plastice”

*** STAS 9850-89 „Lucrări de îmbunătăţiri funciare. Verificarea compactării terasamentelor”

Andrei S., Antonescu I. (1980) „Geotehnică şi Fundaţii”, Institutul de Construcţii Bucureşti.

Batali, L. (1999) “Geocompozite bentonitice”, Editura Conspress, Bucureşti.


Bibliografie 135

Benson C. (2000) „Linersand covers for waste containment”, Proceedings of the Fourth Kansai International Geotechnical Forum, Creation of a new Geo-Environment, Kyoto, Japan.

Bonaparte R. (1995) „Long-term performance of landfills”, Proceedings of the Geoenvironment 2000, ASCE Geotechnical Special Publication.

Bowders J.J., Loehr J.E., Mooney D.T., Bouazza A. (2000) „Asphalt barriers for waste isolation”, Proceedings of GeoEng2000, Melbourne, Australia, A.A. Balkema.

Bowders J.J., Neupane D., Loehr J.E., Bouazza A. (2002) „Asphalt-geotextile barriers for waste containment”, Proceedings of 7th International Conference on Geosynthetics, Nice, Franţa, A.A. Balkema.

Daniel D.E. (1993a) „Landfills and impoundments”, Geotehnical practice for waste disposal, Edited by D.E. Daniel, London, Marea Britanie, Chapman & Hall.

Daniel D.E. (1993b) „Clay liners”, Geotehnical practice for waste disposal, Edited by D.E. Daniel, London, Marea Britanie, Chapman & Hall.

Daniel D.E., Benson (1990) „Water content-denisty criteria for compacted soil liners”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 124 (7).

Darbyshire B. (1996) „Lining pockets”, Ground Engineering, Iulie/August, Londra, Anglia.

Găzdaru A. (1997) „Depozitele de deşeuri menajere urbane solide după Maastricht”, Buletin ARGG, Nr. 3/1997.

Găzdaru A., Manea S., Feodorov V., Batali L. (1999) „Geosinteticele în construcţii – Proprietăţi, utilizări, elemente de calcul”, Bucureşti, Editura Academiei Române.

Giroud J.P. (1997) „Equations for calculating the rate of liquid migration through composite liners due to geomembrane defects”, Geosynthetics International, Vol. 4, No. 3-4.

Giroud J.P., Houlihan M.F. (1995) „Design of leachate collection layers” Proceedings of the 5th International Landfill Symposium, Sardinia ’95, Santa Margherita, Cagliari, Italia.

Giroud J.P., King T.D., Sanglerat T.R., Hadj-Hamou, Khire M.V. (1997) „Rate of liquid migration through defects in a geomembrane placed on a semi-permeable medium”, Geosynthetics International, Vol. 4, No. 3-4.


136 Bibliografie

Giroud J.P., Zhao A., Bonaparte R. (2000) „The myth of hydraulic transmissivity equivalency between geosynthetic and granular liquid collection layers”, Geosynthetics International, Special Issue on Liquid Systems.

Kellner L., Găzdaru A., Feodorov V. (1997) Geosinteticele în construcții, Editura SEMNE'94 SRL, București.

Kim Y.R., Whitmoyer S.L., Little D.N. (1994) „Healing in asphaltic concrete pavements: Is it real?”, Transportation Research Record 1454, Washington.

Koerner R.M. (1993) „Geomembrane liners”, Geotehnical practice for waste disposal, Edited by D.E. Daniel, London, Marea Britanie, Chapman & Hall.

Koerner R.M. (1994) „Designing with geosynthetics” – 3rd edition, New Jersey, U.S.A., Prentice Hall.

Lareal P., Didier G., Kastner R. (1990) „Mecanique des sols. Proprietes physiques des sols. Le compactage des sols”, I.N.S.A. de Lyon. Department Genie Civil et Urbanisme.

Leisher P.J. (1992) „Hydration and shear strength behaviour of geosynthetic clay liners”, M.S. Thesis, Drexel University, Philadelphia.

Leppanen M.M. (2001) „Use of dense asphalt concrete in landfill liners in Finland”, Proceedings of XIV European Young Geotechnical Engineer’s Conference, Plovdiv, Bulgaria, Publishing House.

Manassero M., Parker R., Pasqualini E., Szabo I., Almeida M.S.S., Bouazza A., Daniel D.E., Rowe R.K. (1998) „Controlled landfill design (Geotechnical aspects)”, Proceedings ot the 3rd International Congress on Environmental Geotechnics, Lisabona, Portugalia, A.A. Balkema.

Manassero M., Parker R., Pasqualini E., Szabo I., Almeida M.S.S., Bouazza A., Daniel D.E., Rowe R.K. (1998) „Controlled landfill design (Geotechnical aspects)”, Proceedings ot the 3rd International Congress on Environmental Geotechnics,Lisabona, Portugalia, A.A. Balkema.

Manassero M., Shackelford C.D. (1998) „The role of diffusion in contaminant migration through soil barriers”, Rivista Italiana di Geotecnica, Nr. 1/1998.

Manassero M., Benson C.H., Bouazza A. (2000) „Solid waste containment systems”, Proceedings of GeoENG2000, Melbourne, Australia, A.A. Balkema.

Manea S., Jianu L. (1998) „Geotehnica mediului Înconjurător. Protecţia terenurilor de fundare şi depoluarea lor. Soluţii de depozitare a deşeurilor”, Editura Conspress, Bucureşti.


Bibliografie 137

Mazzieri F., Pasqualini E. (2003) „Selected factors that influence the hydraulic behaviour of GCLs”, TC 5 Workshop “Use of GLCs in waste containment”, 13th European Conference on Soils Mechanics and Foundation Engineering, Prague, Czech Republic.

Mitchell J.K. (1993) „Fundamentals of Soil Behaviour” – 2nd Edition, New York, John Wiley and Sons Inc.

Olinic E., (2009) “Eficienţa sistemelor de etanşare de bază ale depozitelor ecologice de deşeuri”, Editura Conspress, Bucureşti.

Olinic E. (2002) „A study on soil and liner stability on the landfill embankment”, Proceedings of the 15th European Young Geotechnical Engineers Conference, Dublin, Irlanda.

Olinic E., Batali L. (2002) „Stabilitatea pe pante a sistemelor de etanşare – drenaj cu materiale geosintetice în cadrul depozitelor de deşeuri”, Al II-lea Simpozion Naţional de Geosintetice - GeoSINT 2002, Conspress, Bucureşti.

Rowe R.K. (1998) „Geosynthetics and the minimization of contaminant migration through barrier systems beneath solid waste”, Proceedings of the 6th International Conference on Geosynthetics, Atlanta, USA.

Rowe R.K., Lake C.B., Petrov R.J. (2000) „Apparatus and procedures for assessing inorganic diffusion coefficients for geosynthetic clay liners”, Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 23, No. 2.

Shackelford C.D. & Rowe R.K. (1998) „Contaminant transport modeling”, Proceedings of the 3rd International Congress on Environmental Geotechnics, A.A. Balkema.

Sharma H.D., Lewis S.P. (1994) „Waste containment systems, waste stabilization and landfills. Design and evaluation”, John Wiley & Sons Inc., New York.

Shan, H. Y. and Daniel, D. E. (1991) “Results of laboratory tests on a geotextile/bentonite liner material”, Proceedings of Geosynthetics ’91, Industrial Fabrics Association International, St. Paul, MN.

Sharma H.D., Lewis S.P. (1994) „Waste containment systems, waste stabilization and landfills. Design and evaluation”, John Wiley & Sons Inc., New York.

Shelley T.L., (1991) „Effect of gravel on hydraulic conductivity of compacted soil liners”, M.S. Thesis, University of Texas, Austin, Texas.

Tsuboi M., Imaizumi S., Miyaji H. (1998) „Effect of the temperature on tensile behavior of geomembranes”, Proceedings of the 6th International Conference


138 Bibliografie

on Geosynthetics, Atlanta, USA.

US EPA, (2001) „Geosynthetic Clay Liners used in municipal solid waste landfills”, Washington, U.S.A.

von Maubeuge K.P., Johanssen K. (2003) „Folosirea saltelelor bentonitice pentru lucrări de etanşare la depozitele de deşeuri”, Buletin ARG, Nr. 9/2003.

Date post:	12-Jul-2016
Category:	Documents
Upload:	tyzzzu
View:	19 times
Download:	5 times

Curs

Documents