Geomembrany PEHD montowane na podłożach składowisk odpadów

Budowane obecnie składowiska odpadów na uszczelnionych podłożach powinny zapewniać czystość wód gruntowych pod składowiskiem – w czasie wieloletniej eksploatacji składowiska i po jego zamknięciu, po rekultywacji hałdy odpadów. Na podstawie szczegółowych badań wykonanych w Niemczech stwierdza się, że trwałość uszczelnień naziemnych z użyciem geomembran wynosi ok. 100 lat. Należy jednak pamiętać, że określenie trwałości geomembran bez elektroizolacyjnych badań uszczelnień podłoży nie jest możliwe, a rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń wód gruntowych pod składowiskami nieuszczelnionymi następuje zwykle w ciągu kilku tygodni.

Roboty związane z uszczelnianiem podłoża nowoczesnego składowiska odpadów obejmują:

• montaż geomembran na całym podłożu walcem drogowym,
• szczelne spoinowanie geomembran z użyciem specjalnych zgrzewarek spawalniczych,
• ułożenie worków dociskających geomembrany do podłoża ziemnego.

Geomembrany te dopiero po zakończeniu montażu będą poddawane elektroizolacyjnej próbie szczelności.

System kontroli szczelności geomembran

Argumentami przemawiającymi za koniecznością stosowania systemów bazujących na elektrycznym pomiarze oporności izolacyjnej geomembran uszczelniających z PEHD są potrzeby:

• zapewnienia bezpieczeństwa uszczelnień składowiska,
• zwiększenia wiedzy dotyczącej skuteczności i trwałości zastosowanych geomembran,
• zmniejszenia obaw dotyczących konieczności spełnienia warunków hydrogeologicznych.

Całkowita kontrola uszczelnienia podłoża i skarp składowiska wymaga:

• długotrwałości systemu kontrolnego, który powinien być taki sam, jak wszystkich geomembran ochronnych użytych do budowy składowiska,
• spełnienia wymagań eksploatacji elektroizolacyjnej systemu kontrolującego,
• rozległości systemu opomiarowania instalacji elektroizolacyjnej i jej elementów,
• bezpośredniego nadzoru uszczelnień spoinowanych geomebran.

Pomiary oporności izolacyjnej geomembran na zagęszczonym podłożu ziemnym składowiska

Jednym ze sposobów pomiaru geomembran montowanych na podłożach składowisk jest system instalacji z elektrodami pomiarowymi zasilanymi prądem elektrycznym o napięciu 10 V. System ten umożliwia wykonanie pomiaru oporności elektroizolacyjnej geomembran, podzielonych w czasie pomiarów na kwadratowe poletka o powierzchni 5 m x 5 m = 25 m² na całej powierzchni uszczelnienia podłoża składowiska.

Poletka te znajdują się pomiędzy elektrodami instalacji, pod napięciem 10 V. Szyny pomiarowe zasilane prądem z elektrod górnych i dolnych, tzn. nad i pod geomembraną, krzyżują się pod kątem prostym. Elektrody nad geomembranami nakładane są w kierunku wspłrzędnych X, a elektrody pod geomembranami układane są na wspłrzędne Y. Odstęp między elektrodami wynosi 5 m. Elektrody połączone są szynami zbiorczymi, które z kolei zasilane są napięciem 10 V.

Gdy między górną i dolną elektrodą powstaje napięcie elektryczne, następuje wywołanie sygnału do pomiaru izolacji w badanym kwadracie (25 m²) geomembrany. Doprowadzenie napięcia elektrycznego do elektrod pomiarowych jest całkowicie bezpieczne przy obsłudze instalacji elektrycznej. Elektrody górne i dolne połączone z szynami zbiorczymi zasilane są napięciem, tak jak cała instalacja. Wytwarzane napięcie między szynami oznacza, że uzyskuje się sygnał odpowiedni do szczegłowego pomiaru szczelności membrany. Gdy nie ma przepływu prądu przez grubość geomembrany, opór elektryczny jest tak duży, że nie może się przebić przez badany kwadrat. Oznacza to, że membrana w badanym polu jest szczelna. Odwrotnie: gdy przez badany kwadrat następuje przepływ prądu, oznacza to, że jest nieszczelna. W ten sposób ustala się miejsce geomembran wymagające naprawy.

Dane te wykorzystywane są także do wczesnego ostrzegania o możliwych zagrożeniach przeciekania odcieków wodnych do podłoża ziemnego i wód gruntowych.

Jak sprawdzać szczelność montowanych geomembran?

Robocze usytuowanie systemu instalacji elektroizolacyjnej powinno być szczegłowo uzgodnione z inwestorem budującym składowisko i wykonawcą montażu geomembran na całej powierzchni podłoża składowiska. Szczególnej dokładności wymaga układanie i spoinowanie kolejnych arkuszy geomembran z uwzględnieniem wymagań procesu elektroizolacyjnej kontroli szczelności. Wiązki elektrod pod geomembraną układa się geometrycznie i równolegle na powierzchni uszczelnianego podłoża ziemnego. W ten sposób zapobiega się rozsuwaniu elektrod pomiarowych podczas układania na nich arkuszy geomembran, przy czym stosuje się do tego celu specjalny klej odpowiednio mocujący elektrody.

Położenie elektrod nad i pod geomembraną powinno być udokumentowane inwestorskim projektem odbiorczym. Podstawowy system instalacji pomiarowej składa się głównie z: źródła zasalania napięciem 10 V (systemu pomiarowego), montażu zespołu instalacji elektrod górnych i dolnych, odpowiedniej geometrii szyn zbiorczych instalacji elektrycznej, komputera ze specjalnym urządzeniem do zapisu danych z pomiaru szczelności geomembran.

Wykrywanie i lokalizowanie uszkodzeń geomembran umożliwia szybkie dokonanie napraw, a tym samym zapobiega przeciekaniu i rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń do ziemi i wód gruntowych.

Literatura

1. G. Heerten, „Geokunstoffe – Kollaguin. Espelkamp Naue fasertechnik”, Lemforde 1999.
2. A. Rödel „Kontrolirtbeikeit von Deponieabdichtungen”, „Wasser, Luft und Boden”, nr 11–12/1993.
3. S. Stępniak, „Rozwiązania techniczne chroniące wody gruntowe pod wysypiskami”, „Gospodarka Wodna”, nr 12/1994.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!