Importanța etanșării de bază a sistemului de colectare [303715]

Cuprins:

Capitolul 1

Importanța etanșării de bază a sistemului de colectare

Cadru legislativ privind amplasarea depozitelor deșeurilor ………….……… 3

Amplasarea Centrul de management integrat al deșeurilor Frătești ………… 4

Capitolul 2

Descrierea structurii a etanșării de bază

2.1. Generalități ale impermeabilizării de bază ………………………………………………….. 7

2.2. Impermeabilizarea cu argilă …….…………………..………………………….…… 8

2.3. Impermeabilizarea cu geomembrană …….……………………………….………… 9

2.4. Bariera pentru impermeabilizarea combinată ………………………………………. 9

2.5. Alegerea sistem de etanșare și drenaj la depozitul ecologic Fratești ……………. 17

Capitolul 3

Sistemul de colectare și evacuare a levigatului

3.1. Componența levigatului ………………………………………………………………………….. 19

3.2. Sisteme de control și gestiune a levigatului ……………………………………..… 20

3.3. Colectarea levigatului ……………………………………………………………..… 20

3.4. Cerințe privind dimensionarea sistemului de colectare a levigatului ………..…. 22

3.5. Tratarea levigatului …………………………………………………………………..… 24

3.6 Sistemul de colectare și evacuare a levigatului la depozitul Frătești ………..…… 26

Concluzii

Bibliografie

Importanța etanșării de bază a sistemului de colectare și evacuare a levigatului

1.1 Cadru legislativ privind amplasarea depozitelor deșeurilor

Depozitele de deșeuri trebuiesc construite respectând prevederile HG nr. 349 din 21 aprilie 2005, privind depozitarea deșeurilor și Ordinului nr. 757/2004 pentru așprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deșeurilor. Pentru aceasta este necesar a se efectua studii de evaluare a impactului asupra mediului și sãnãtãții și a se îndeplini următoarele cerințe generale la amplasarea și proiectarea unui depozit:[10]

[anonimizat].

Se interzice amplasarea depozitelor de deșeuri în urmãtoarele zone:

[anonimizat]; excepțiile sunt posibile doar pentru depozite de tip c, dacã din verificãrile în fiecare caz rezulta ca amplasamentul este corespunzãtor;

zone inundabile sau zone supuse viiturilor;

zone ce se constituie în arii naturale protejate și zone de protecție a elementelor patrimoniului natural și cultural;

zone de protecție a surselor de apa potabilã [anonimizat]ãzute în acest scop de autoritã[anonimizat];

în excavații din care nu este posibilă evacuarea levigatului prin cadere liberă în conductele de evacuare plasate în afarã zonei de depozitare;

[anonimizat].

Terenul de fundare trebuie să aibã stabilitatea necesarã pentru a [anonimizat]ãri ale sistemului de impermeabilizare la baza și să nu fie periclitată stabilitatea corpului depozitului.

[anonimizat] a impactului asupra mediului și sãnãtãții.

Criteriile pentru analiza amplasamentelor sunt, [10]:

● [anonimizat]:

a) caracteristicile și dispunerea în adancime a straturilor geologice;

b) folosințele actuale ale terenurilor și clasa de fertilitate, evaluarea lor economicã, financiarã și socialã pentru populația din zonă;

c) structura (caracteristici fizico-chimice și bacteriologice), adâncimea și direcția de curgere a apei subterane;

d) distanta față de cursurile de apă, față de albiile minore și majore ale acestora, față de apele stãtãtoare, față de apele cu regim special și față de sursele de alimentare cu apă;

e) starea de inundabilitate a zonei;

f) aportul de apa de pe versanți la precipitatii.

● Criterii climatice:

a) direcția dominantă a vanturilor în raport cu asezările umane sau cu alte obiective ce pot fi afectate de emisii de poluanți în atmosferă;

b) regimul precipitațiilor.

● Criterii economice:

a) capacitatea depozitului și durata de exploatare;

b) distanta pe care se efectueazã transportul deșeurilor de la sursa de producere/ colectare la locul de depozitare;

c) necesitatea unor amenajãri secundare pentru depozit (drumuri de acces, utilitãți).

● Criterii suplimentare:

a) vizibilitatea amplasamentului;

b) accesul la amplasament;

c) topografia terenului.

Depozitul poate fi autorizat numai în cazul în care caracteristicile amplasamentului din punct de vedere al condițiilor menționate anterior sau al mãsurilor de remediere care trebuie luate respectă legislația de mediu în vigoare.

Cerințe generale la proiectarea și realizarea unui depozit:

a) dimensiunile depozitului trebuie să fie corelate cu volumul total de deșeuri ce urmeazã a fi acceptat la depozitare din zonă sau zonele deservite, pe baza prognozelor de dezvoltare municipală ori zonală;

b) perioada de exploatare să fie de minimum 20 de ani.[2]

Amplasarea Centrul de management integrat al deșeurilor Frătești

Astfel la proiectarea Centrului de management al deșeurilor Frătești, s-a avut în vedere respectarea acestor cerințe.

Centrul de management integrat al deșeurilor (CMID) Frătești este amplasat pe teritoriul administrativ al comunei Frătești, la cca. 14 km nord de municipiul Giurgiu, la cca. 4,4 km de localitatea Frătești, în vecinătatea estică a DN 5B Giurgiu – Ghimpați, la 1 km nord de fostul IAS Frătești. CMID Frătești se află la cca. 13 km S față de fluviul Dunărea. În fig.1. este prezentată localizarea CMID Frătești în raport cu cele mai apropiate localități și cursuri de apă de suprafață, [13].

Fig.1. Localizarea amplasamentului în raport cu zonele locuite și cursurile de apă, [13]

Distanța de la limita amplasamentului la cele mai apropiate localități este următoarea:

limita NE – aproximativ 4,9 km față de localitatea Plopșoru;

limita SE – aproximativ 4,4 km față de localitatea Frătești;

limita S – aproximativ 5 km față d elocalitatea Cetatea.

Cele mai apropiate cursuri de apă de suprafață sunt:

pârâul Oncești (cod cadastral XIV-1.33), situat la o distanță de cca. 4,5 km S față de limita amplasamentului;

pârâul Iordana (cod cadastral X-1.23.11.10), situat la cca. 5,3 km N față de limita amplasamentului.

Din punct de vedere geologic, zona face parte din marea unitate structurală cunoscută sub numele de Platforma Moesică. La suprafață se găsesc depozite de vârstă cuarternară, cu grosimi de până la 20 m, depuse peste formațiuni cretacice (Barremian-Aptian) cu grosimi de peste 700 m, care formează roca de bază (fundamentul) a regiunii.

Depozitele cuaternare, din punct de vedere litologic, sunt reprezentate prin aluviuni recente, în cadrul cărora se pot distinge, în general, două complexe:

la partea superioară un complex argilos – uneori prăfos, puțin permeabil, cu o grosime cuprinsă între 8 – 10 m, având o culoare cenușie sau cenușiu-gălbuie;

la partea inferioară un complex de pietrișuri cu bolovăniș și nisipuri gălbui, cu o grosime cuprinsă între 5 – 7 m.

Depozitele cretacice, care urmează în continuare, se dezvoltă într-un facies recifal, din punct de vedere litologic identificându-se următoarele tipuri de roci: calcare alb-gălbui, fosilifere, cu frecvente recristalizări și goluri carstice de diferite dimensiuni și calcare albe cretoase, poroase, cu frecvente elemente de cuarț, șisturi cristaline.

Din punct de vedere geomorfologic, terenul luat în considerare este situat pe platforma Burnaș, cu altitudine de cca. 90 m, [13].

Fig.2. Planșa geologică pentru localitatea Frătești, [13]

Din punct de vedere tectonic amplasamentul studiat face parte dintr-o zonă cu grad de seismicitate 7, conform STAS 11100/1-93. Conform prevederilor din ,,Normativul cu indicativ P 100-1/2006”, amplasamentul studiat este situat din punct de vedere al valorilor de vârf ale accelerației terenului, ag= 0,24g, iar al perioadei de colț, în zona Tc= 1,6 s. În conformitate cu STAS 6054/77, adâncimea de îngheț – dezgheț în zonă este de 80 – 90 cm.

Fig.3. Încadrarea amplasamentului studiat din punct de vedere al zonării seismice și al perioadei de colț[13]

Din punct de vedere hidrologic amplasamentul analizat sunt reprezentate de: pârâul Oncești situat la o distanță de cca. 4,5 km S și pârâul situat la cca. 5,3 km N față de limita amplasamentului.

Tabelul nr 1. Caracteristicile cursurilor de apă din zona obiectivului:[13]

Conform hărții de hazard și de risc la inundații, elaborată de Apele Române, amplasamentul analizat nu se află într-o zonă de risc, ținând cont și de distanța mare față de cursurile de apă de suprafață.

Construcția unui depozit ecologic și implicit a etanșării de bază nu poate fi realizată fără a se avea în vedere studiile geologice și hidrologice din zonă, pentru a se utiliza în mod eficient elementele naturale. Datorită faptului că majoritatea depozitelor de deșeuri municipale nu au un fundament perfect impermeabilizat, pot avea loc infiltrații de levigat în sol, subsol și ape subterane producând poluarea acestor factori de mediu.

2. Descrierea structurii a etanșării de bază

2.1 Generalități ale impermeabilizării de bază

Un depozit ecologic ca depozit definitiv pentru deșeuri trebuie să fie dotat cu toate sistemele de reținere a eventualilor poluanți pentru a răspunde cerințelor. În vederea minimizării emisiilor rezultate de la depozite, este utilizat conceptul de «bariere multiple», care presupun bariere la locul de amplasare al depozitului, în corpul de depozitare, sisteme de izolare la bază, sisteme de izolare la suprafață. Tot aici sunt incluse și întreținerea ulterioară, posibilitatea de control și de reparare.[11]

Cea mai importantă bariera o reprezintă însuși corpul de depozit, ceea ce arată că, pentru reducerea emisiilor, trebuie să aibă loc neutralizarea deșeurilor depozitate, prin metode de tratare stabilite în prealabil.

De-a lungul perioadei de funcționare trebuie să existe bariere eficiente între corpul de deșeu și apa freatică, sol și aer. Pe lângă barierele pasive, trebuie să se utilizeze, dacă este necesar, și sisteme active de protecție (de ex. evacuarea obligatorie a gazelor).

Emisiile de substanțe toxice dintr-un corp de depozit pe calea apei se face în special pe baza a două mecanisme specifice de transport:

– apa rezultată din precipitații trece prin corpul de deșeuri, dizolvă sau antrenează substanțele toxice în suspensie și, în cazul cel mai rău, le transportă până la următorul strat permeabil pentru apele subterane;

– apa subterană trece direct prin corpul de deșeu și preia astfel substanțe toxice.

În faza de funcționare, apa de infiltrații trebuie colectată și îndepărtată printr-un sistem de drenaj practicat la baza depozitului, în scopul evacuării apei.

La depozitarea corpului de deșeu, pentru apa subterană este necesară o decuplare hidraulică de cele mai multe ori (de ex. prin pereți hidroizolanți), pentru a stopa schimbul de substanțe.

Izolarea tehnică a bazei depozitului trebuie să fie funcțională în principal în faza de funcționare și până la 50 de ani după închiderea acestuia. Prin izolarea tehnică, împreună cu sistemul de drenaj de la bază pentru evacuarea apei, apa de infiltrație este colectată în intervalul de timp în care se produce.

Cea mai importantă etanșare pe termen lung este reprezentată de bariera geologică sau tehnică. Aceasta evaluează capacitățile subsolului depozitului de a reține și stoca substanțele toxice.

Criteriile de evaluare a unei bariere sunt:

– gradul de permeabilitate (transport prin convecție al substanțelor);

– capacitatea reactivă a substanțelor poluante (capacitatea de inter-schimbare de cationi sau de levigare).

Eficiența acestei bariere devine importantă abia după deteriorarea izolărilor tehnice (ex. după 100 de ani de la construcție).

Soluția de impermeabilizare trebuie să ia în considerare caracteristicile naturale ale amplasamentului ales, îndeosebi de condițiile geologice și hidrogeologice care alcătuiesc bariera geologică. Se consideră că bariera geologică îndeplinește condițiile necesare pentru etanșare dacă prezintă următoarele caracteristici pentru etanșsare: [10]

Tabelul 2. Condițiile geologice și hidrogeologice care alcătuiesc bariera geologică[10]

Fig. 4 Schemă a sistemului de impermeabilizare pentru un depozit de deșeuri[10]

Dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite în mod natural, bariera geologică va fi completată cu un strat de argilă sau alt material natural cu proprietăți echivalente. Alegerea sistemului optim de impermeabilizare se face, pentru fiecare caz în parte, ținând seama de o serie de factori, printre care cei mai importanți sunt:

– natura deșeurilor ce urmează a fi depozitate;

– condițiile hidrogeologice și natura suprafeței amplasamentului;

– solicitările ce pot apărea în timpul exploatării;

– natura și caracteristicile materialului utilizat.

Sistemul de impermeabilizare trebuie să asigure atât etanșeitatea întregului depozit, cât și:

– stabilitate chimică și termică față de deșeurile depozitate și față de solul dededesubt (inclusiv față de umezeala și activitatea microorganismelor);

– rezistența mecanică la eforturile care apar în timpul construcției și în timpulexploatării;

– rezistența la fenomenele meteorologice (inclusiv la îngheț, la temperaturiridicate și la raze ultraviolete);

– stabilitate dimensională la variațiile de temperatură;

– rezistența la îmbătrânire, elasticitate suficientă și rezistență la rupere.

Se pot analiza următoarele variante:

impermeabilizare cu argilă;

impermeabilizare cu geosintetice, geomembrane, geocompozite;

combinată (a+b) [8, 11]

2.2. Impermeabilizarea cu argilă

Impermeabilizarea cu argilă se recomandă pentru depozite mici, depozite aflate pe terenuri impermeabile în care se face o compactare a stratului de argilă și depozite situate în cariere când depozitul de argilă este în apropierea amplasamentului. Argila se așează în 4-5 straturi compactate, asfel încât grosimea finală să fie de minim 1 m.

Constucția barierelor din material argilos necesită următoarele condiții și etape:

– condiții climatice corespunzătoare, fără soare puternic, ploaie si temperaturi mai mici de 50oC, respectiv mai mari de 28oC;

– materialul necesita un conținut de apa conform cu ecuația wDPR ≤ w ≤ w95%DPr; acest conținut de apă se corectează prin uscare, respectiv udare, în urma testelor efectuate cu echipamente speciale; [8,10, 11]

– compactarea materialului argilos se face cu un compactor picior de oaie; la sfârșitul unei zile de lucru, găurile ramase în urma trecerii cu compactorul picior de oaie se acoperă cu ajutorul unui compactor obișnuit utilizat în construcții (compactor cu role).

– condiții climaterice corespunzătoare, fără soare puternic, poaie și temperaturi mai mici de 50oC, respectiv mai mari de 28oC;

– materialul necesită un conținut de apă conform cu ecuația WDPR ≤ W ≤ W95%DPr; acest conținut de apă se corectează prin uscare, respectiv udare, în urma testelor effectuate cu echipamente speciale;

– compactarea materialului argilos se face cu un compactor “picior de oaie”, la sfârșitul unei zile de lucru, găurile rămase în urma trecerii cu compactorul “picior de oaie”, se acoperă cu ajutorul unui compactor obișnuit utilizat în constucții (compactor cu role).[8, 11]

2.3. Impermeabilizarea cu geosintetice

Impermeabilizarea cu geosintetice se face cu membrane din polietilena de înalta densitate. Pentru impermeabilizare se nivelează ampriza conform planurilor de nivelare, se îndepărtează toate corpurile străine care ar putea să zgârie sau sa înțepe geomembrana. Pentru siguranță se pune (așterne) un strat de pământ de 5-10 cm care se compactează bine. Se așterne geomembrana conform planurilor de așezare a geomembranei. Se suprapune rola a 2-a peste prima rolă pe o lățime de 20 cm, după care se face sudarea geomembranei, [5, 6, 11].

După așternerea geomembranei aceasta se protejează cu un strat de geotextil. Grosimea geomembranei se alege în funcție de înălțimea finală a depozitelor. La depozitele care depășesc 20 m, grosimea este de 3 mm. Geomembrana poate avea suprafața netedă sau rugoasa, cea cu suprafața rugoasă alegându-se pentru taluzuri ca să limiteze tendința de alunecare a geotextilului peste geomembrană.

Geocompozitele reprezintă combinații de materiale care au în componenta lor cel puțin un produs geosintetic. Geocompozitele sunt alcătuite din straturi de protecție și straturi de impermeabilizare. Straturile de protecție sunt, de regulă, din geotextil subțire acoperit cu un material mineral (bentonita). Geocompozitele bentonitice sunt produse prefabricate care asociază materialele geosintetice și bentonita, formând o barieră etanșă și eficace, printr-un material ușor de pus în aplicare, omogen și rezistent la înțepare. Aceste produse aliază un material natural, bentonita, care prezintă o permeabilitate foarte scăzută datorată capacității ei de umflare, cu materialele geosintetice care au rol de protecție și eventual de etanșare.

Geocompozitele bentonitice sunt formate din trei straturi: un strat suport din geotextil țesut din polipropilena sau o geomembrană de înaltă densitate, un strat de bentonită sub formă de pulbere sau granule, un strat de acoperire din geotextil nețesut din polipropilenă.

Funcția de etanșare este asigurată în general de bentonită, care este supusă unui efort normal de compresiune în timpul hidratării permițând controlul variației de volum.[11]

2.4. Bariera pentru impermeabilizarea combinată

Impermeabilizarea combinată este alcătuită dintr-un strat de argilă mai subțire și o geomembrană sau un geocompozit.

După impermeabilizarea cu argilă se poate adăuga un strat de geotextil pentru protejarea geomembranei, apoi peste geotextil se pune un strat de cca. 40 cm piatră selectată (15–30 mm) în care se amplasează sistemul de drenaj (care colectează levigatul ce trebuie să meargă la stația de epurare trecând inițial printr-un bazin colector).

Impermeabilizarea poate să fie realizată și printr-o membrană subțire protejată cu geotextil sau un geocompozit așezate deasupra unui strat de argilă de 40-50 cm. Uneori se protejează stratul drenant din piatră selectată tot cu geotextil pentru ca pământul de deasupra sa nu afecteze stratul drenant. [3]

Standardul Român SR 13399 stabilește cerințele pentru izolarea de la suprafață și de la bază a depozitelor pentru deșeuri din localități. Este prevăzut un sistem comun pentru toate depozitele, indiferent de deșeul propriu-zis depozitat și nu se face diferența în funcție de condițiile specifice locului de amplasare. [8]

În unele cazuri, stratul natural de impermeabilizare se completează cu un strat polimeric format din geomembrană, geotextile și straturi de drenare, astfel încât impermeabilizarea va fi ca în figura următoare:[11]

Fig 5. Schemă a sistemului de impermeabilizare combinată pentru un depozit de deșeuri[11]

În funcție de natura deșeurilor ce urmează a fi depozitate, implicit de gradul de etanșare dorit, impermeabilizarea se poate realiza prin: [11, 14]

etanșare simplă prin geomembrană;

etanșare simplă prin geocompozit cu strat mineral etanș;

etanșare combinată cu geomembrană și material argilos;

etanșare dublă cu geomembrană;

etanșare combinată, dublă sau triplă, cu geomembrană și material argilos.

Materialele geosintetice (geomembrane și geotextile) utilizate pentru amenajarea depozitelor de deșeuri trebuie să aibă anumite caracteristici de bază prin care să se asigure îndeplinirea anumitor cerințe specifice:

cerințe funcționale – legate de îndeplinirea funcțiilor pentru care sunt utilizate;

cerințe constructive – legate de operațiile de construcție și de amplasare în teren, care trebuie să nu afecteze caracteristicile funcționale;

cerințe de durabilitate – legate de faptul că materialul trebuie să-și păstreze caracteristicile funcționale pe toată durata de exploatare a depozitului.

Pentru izolarea tehnică primară de la baza depozitului se utilizează un strat izolant mineral (argilă) cu D > 3 x 25 = 75 cm și benzi izolante din material plastic (suprafață plană) cu D > 1,5 mm.

Impermeabilizarea depozitelor de deșeuri constituie ansamblul de amenajări destinate împiedicării pătrunderii în sol a apelor ce drenează prin stratul de deșeuri (levigatului) și/sau în scopul drenării gazelor rezultate din descompunerea deșeurilor. La proiectarea lucrărilor de impermeabilizare cu geomembrane și protecție cu geotextil trebuie să se țină seama că, geomembranele sunt foarte subțiri și flexibile, ele putând fi ridicate și deplasate de vânt, precum și de efectul de subpresiune al eventualelor ape ascendente sau gaze din teren. Ele pot fi ușor degradate de acțiunile mecanice prin perforare, agățare, erodare de pietrele ascuțite, obiecte ce cad, corpuri plutitoare, sloiuri, de vegetația care crește sub ele și le străpunge, sau chiar acte de vandalism. La etanșarea depozitelor se verifică, printre altele, absența agregatelor mari și colțuroase în contact cu geomembrana, calitatea acesteia la aplicare, instalarea, în unele cazuri, a membranei cu o anumită relaxare (joc) pentru compensarea unor posibile tensiuni ulterioare. Se verifică operația de înnădire și calitatea acesteia. La pregătirea saltelei pentru așternerea membranei se îndepărtează stratul de material moale, cu conținut organic, precum și fragmentele mari de pietre. Suprafața astfel pregătită nu trebuie să prezinte denivelări sau neregularități locale mai mari de 15 mm.[7, 11]

Fig 6. Soluții de impermeabilizare (etanșare) a depozitelor de deșeuri solide municipal[11]

Fig 7. posibile structuri verticale la baza unui depozit de deșeuri[12]

Studiile effectuate de-a lungul timpului au arătat că geomembranele folosite ca atare la căptușirea depozitelor nu pot asigura o etanșare totală, este obligatorie prevederea unui sistem de drenaj. Capacitatea de drenaj se stabilește în funcție de cantitatea pierderilor a căror evaluare este dificilă datorită neomogenității deșeurilor depozitate. Pe de altă parte debitul exfiltrat este limitat de permeabilitatea pământului din jurul depozitului, prin urmare, capacitatea sistemului de drenaj trebuie să fie mai mare decât cantitatea de lichid ce se poate infiltra în teren.

Fig. 8.Varianta de etanșare a bazei unui depozit de deșeuri nepericuloase

– clasa b [8, 11]

Fig 9.Varianta de etanșare a bazei unui depozit de deșeuri nepericuloase

– clasa b [8, 11]

Etanșările din materiale sintetice trebuie sa fie construite cu geomembrane din polietilena 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 accepta soluții tehnice alternative de etanșare cu ajutorul altor materiale , numai dacă acestea respectă condițiile necesare privind protecția subsolului și apei subterane, în mod echivalent cu etanșările cu geomembrane. Caracteristicile fizice, mecanice, hidraulice și de durabilitate a geomembranelor se determină în conformitate cu prevederile “Normativului pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcții”[11]

Fig. 10. Elementele componente ale unui depozit ecologic pentru

deșeuri solide [11]

Bariera naturală geologică și cea construită prin compactarea mai multor straturi succesive de material trebuie să fie alcătuită din pământ cu conținut ridicat de argilă, astfel:

– barieră naturală: minim 15% minerale argiloase cu d < 0,002 mm;

– barieră construită: minim 20% minerale argiloase cu d < 0,002 mm.

Ambele tipuri de barieră trebuie să aibă maxim 40% nisip și pietriș cu dimensiunile particulelor între 0,06 – 63 mm.

Argila trebuie să conțină mai mult de 10% minerale cu potențial ridicat de reținere a particulelor poluante din levigat și cu capacitatea mare de umflare.

Înainte de începerea construirii impermeabilizării bazei, trebuie să se demonstreze că materialele care urmează a fi utilizate sunt conforme cu cerințele legale în vigoare. Acest lucru se realizează prin testarea comportării materialelor utilizate în câmpuri de testare în care sunt simulate condițiile specifice dintr-un depozit.

Bariera construită trebuie să îndeplinească cel puțin cerințele de mai jos: [8]

Tabelul 3. Condițiile geologice și hidrogeologice care alcătuiesc bariera geologică

Fig. 11. Modul de realizare a câmpului de testare [8, 12]

Baza depozitului se proiectează și se construiește astfel încât, după stingerea tasărilor în terenul de fundare și în corpul deșeurilor, aceasta să aibă o înclinație finală de cel puțin 3% transversal pe rețeaua de conducte de drenaj și cel puțin 1% longitudinal pe aceasta. Punctele cu adâncimea cea mai mare trebuie să fie amplasate în afara zonei impermeabilizate. [8, 11]

Geomembranele PEHD din stratul de etanșare de la baza depozitului se protejează împotriva penetrării mecanice provenite din încărcarea dată de corpul deșeurilor.

Materialele care concură la realizarea geomembranelor sunt caracterizate printr-o permeabilitate scăzută de 10-11–10-13 m/s. Aceste materiale pe bază de bitum sau polimeri, s-au impus datorită siguranței cu care îndeplinesc funcția hidraulică de impermeabilizare, a duratei de serviciu ridicate, cât și datorită ușurinței tehnologiilor de aplicare. [11]

Geomembranele sunt, de obicei, de culoare închisă, datorită aditivilor pe bază de negru de fum, care le protejează contra efectelor nocive ale razelor UV. Produsele se prezintă sub formă de rulou, cu lățimi de cel mult 10,5 m și lungimi de maximum 150–200 m. Instalarea geomembranelor se face prin derularea produsului, manual sau mecanizat, îmbinările dintre rulouri sau de la colțuri realizându-se prin suprapunere și sudare. Îmbinarea foliilor constituie principala zonă sensibilă a unei etanșări, de aceea se va acorda o atenție deosebită acestui aspect.

Procedeul de îmbinare a geomembranelor depinde de natura produsului, de disponibilitatea aparaturii aferente, de fiabilitatea necesara și de condițiile din șantier, fiind, în general, de două categorii: îmbinare termică prin extrudare sau cu aer cald ori sudură chimică, cu solvent sau adeziv. Întrucât de calitatea îmbinărilor depinde eficacitatea impermeabilizării, sudurile se vor testa în șantier. Cel mai important aspect în alegerea geomembranei este modul de reacție al acesteia cu levigatul rezultat din depozitul de deșeuri. Alegerea este cu atât mai dificilă cu cât compoziția levigatului variază foarte mult, de aceea, este necesară testarea geomembranei la contactul cu levigatul.[11]

Se utilizează, de regulă geomembrane din PEHD, cu rezistență ridicată din punct de vedere chimic (rezistă la acid sulfuric concentrație 80%). Trebuie amintite, totuși, caracteristicile mai puțin deziderabile ale geomembranei cum ar fi: sensibilitatea la fisurare datorită cristalinității ridicate; coeficient de frecare scăzut, care poate determina probleme de stabilitate; din cauza coeficientului de expansiune termică ridicat și a densității foarte mari, este puțin recomandabilă ca material de fundație. Geomembranele din PEHD texturate îmbunătățesc frecarea la suprafață.

Geomembranele sunt sensibile la variațiile mari de temperatură, precum si la acțiunea radicalilor de tip hidroperoxid, care trec în structura moleculară a polietilenei. Pentru combaterea acestor efecte se recomandă acoperirea cât mai rapidă a geomembranei aplicate.

Geomembranele PEHD se testează prin imersare în diverse substanțe chimice pe o perioadă cuprinsă între 30 și 120 de zile. După aceasta perioadă se repetă testele pentru determinarea caracteristicilor fizice și de rezistență ale geomembranei.

Degradarea biologică se datorează, în principal, acțiunii bacteriilor, ciupercilor și animalelor. Geomembranele trebuie protejate împotriva acțiunii factorilor biologici atât în perioada de execuție, cât și în perioada de exploatare a depozitului de deșeuri. Stratul de bază pe care se așează stratul sintetic de etanșare trebuie sa aibă toleranță la planeitate de maximum 2 cm / 4,0 m.[8,11]

Tabelul 4. Cerințe privind proprietățile fizice ale geomembranelor [8]

În alegerea grosimii geomembranei trebuie luate în considerare o serie de elemente, cum ar fi:

– componența sistemului și a straturilor de protecție;

– natura stratului suport pe care se așază;

– modalități de întreținere a suprafeței;

– dacă este sau nu expusă direct acțiunii razelor solare și pe ce perioadă de timp; – agresivitatea chimică a lichidelor care se găsesc deasupra ei;

– modul de punere în operă, utilajele folosite;

– eforturile mecanice, de obicei de întindere, la care va fi supusă în perioada de instalare și după aceea;

– tehnologiile de îmbinare disponibile;

– posibilități de cedare sau de alungire în exploatare a sistemului de etanșare sau a geomembranei propriu-zise;

– coloana de lichid pe care o va suporta.[7]

Cerințe privind rezistențele mecanice ale geomembranelor:

Rezistența la întindere

Rezistența la întindere a geomembranelor se determina prin:

solicitare la întindere monoaxială pe eșantioane de formă în dublu T de lățime constantă;

în condiții de solicitare tridimensională.

Tabelul 5. Valori ale rezistenței la întindere a geomembranelor din PEHD. [8]

Rezistența la impact (șoc)

Geomembranele sunt foarte sensibile la degradare ca urmare a acțiunilor mecanice cum ar fi căderea unor obiecte grele.

Rezistența la impact se determină prin metoda Spencer, care constă prin căderea pe o mostră de geomembrană a unui pendul prevăzut la un capăt cu un con, măsurându-se energia la care se produce penetrarea.

Tabelul 6. Rezistențele la impact ale unei geomembrane PEHD de grosime g = 1 mm[8]

Rezistența la poansonare statică

Pentru determinarea rezistenței la poansonare a geomembranelor se utilizează o mostră circulară fixată pe un inel, care este solicitată static la compresiune înregistrându-se forța la care se produce ruperea.

Pentru geomembrane groase, forța la care se produce ruperea este de cca. 2.200 N.

Unghiul de frecare la interfața dintre geomembranele netede PEHD și alte materiale Rezistența la forfecare exprimată prin unghiul de frecare la interfața dintre geomembranele PEHD și diverse materiale este exemplificată în tabelul următor:

Tabelul 7. Rezistența la forfecare exprimată prin unghiul de frecare la interfața dintre geomembranele PEHD [8]

O singură căptușeală compozită

Dublă căptușeală cu geosintetic de colectare levigat, geomembrană primară, geosintetic de detecție levigat și căptușeală compozită secundară

Fig 12. Etanșare de bază pentru un depozit de deșeuri [8, 11]

2.5. Alegerea sistem de etanșare și drenaj la depozitul ecologic Fratești

La Centrul de management al deșeurilor Fratești este instalat următorul sistem de etanșare și drenaj (de jos în sus):

teren natural alcătuit din argilă, compactat de 0,5 m;

argilă compactată cu grosime 0,5 m, cu coeficient de permeabilitate k<10-9 m/s, compactată în douăstraturi de 0,25 m grosime;

geosintetic compus din geomembrană netedă din HDPE cu grosime de 2,00 mm;

geotextil de protecție nețesut cu masa de 1.200 g/m2, pentru protecția la perforare a geomembranei;

sistem de drenaj pentru levigat realizat din strat gros de 0,50 m de pietriș de 16/32 mm așternut pe baza fiecărei celule în care sunt pozate conductele de drenare perforatedin HDPE;

geotextil de separație între stratul de drenaj și deșeuri pentru evitarea colmatării sistemului de drenaj de 400 g/m2.

geocompozit de drenaj alcătuit din geotextil nețesut + miez drenant + geotextil țesut.[13]

Fig 13. Celula de depozitare C1 la depozitul Frătești, [13]

Sistemul de etanșare de pe pante (de jos în sus ) este:

strat de etanșare, cu grosimea de 0,5 m, cu argilă compactată, k < 10-9 m/s;

geomembrană HDPE, cu grosime 2,0 mm, rugoasă pe ambele fețe;

geocompozit de drenaj realizat din geotextil nețesut de 1.200 g/m2 pentru protecția geomembranei împotriva perforării accidentale;

geocompozit de drenaj alcătuit din geotextil nețesut + miez drenant + geotextil țesut. Acesta are rolul de a colecta și transporta levigatului către sistemul de drenaj de la baza depozitului și cu rol suplimentar de separație și de protecție contra perforării geomembranei.[13]

Geocompozitul de drenaj a fost preferat soluției clasice, cu material granular, datorită economiei de spațiu pe care o oferă și mai bunei stabilități pe pante. Toate materialele geosintetice care sunt instalate pe pante sunt fixate în tranșee de ancorare și amplasate pe bermele și crestele digurilor.[9]

3. Sistemul de colectare și evacuare a levigatului

3.1 Componența levigatului

Levigatul se formează atunci când apa învechită este acumulată în deșeurile din celula de depozitare. Precipitațiile pot proveni de la ploaie, de la topirea zăpezii sau de la deșeul propriu-zis. Levigatul poate transporta, prin depozitul de deșeuri, mulți compuși organici sau anorganici, elemente metalice cu greutatea moleculară mare. Acesta este colectat la baza depozitului.

Levigatul conține particule solide suspendate, componente solubile ale deșeurilor, produse solubile descompuse și microbi. Majoritatea componentelor levigatului pot fi toxice și pot cauza degradarea apelor, în mod direct (prin toxine și CBO5) sau indirect (prin eutrofizare – creșterea abundentă a algelor). Apa potabilă poate fi și ea contaminata, ceea ce impune ca levigatul să nu fie descărcat, în nici un caz, în apele de suprafață sau în apele subterane fără epurarea acestuia.[11]

Levigatul este considerat o apă reziduală foarte încărcată fizic și biologic, care trebuie epurată corespunzător. Gradul de epurare necesar urmărește, în funcție de soluția finală dată efluentului, atingerea unor valori ale indicatorilor pH, CBO5, CCO, NH4-N, metale grele (Cd, Cu, Hg, Ni, Cr, Zn) care să se încadreze în limitele stabilite de HG nr. 352/2005 privind conditiile de descarcare in mediul acvatic a apelor uzate.

Un procent ridicat în compoziția levigatului rezultat din depozitele de deșeuri îl reprezintă azotul. Datorită condițiilor anaerobe din depozitele de deșeuri, concentrația de nitrați este tipic redusă.[11]

În timpul fazei de descompunere pH-ul este acid. Acesta se mai ajustează de la precipitații. După stabilizare, levigatul trece de la un pH acid la unul bazic. Partea negativă o constituie eliminarea anumitor ioni metalici, cum ar fi Pb, Zn, Fe si Mn, care se precipită în nămoluri. Aceste nămoluri tind să se concentreze în metale grele, de la de două până la de trei ori mai mult decât în mod normal, dar ele pot fi tratate prin metode chimice sau biologice.

Cantitatea de levigat și gradul de impurificare al acestuia depind de:

• tipul deșeurilor depozitate,

• vârsta și înălțimea depozitului,

• caracteristicile meteorologice ale zonei de amplasare,

• calitatea izolației de la suprafața depozitului.[12]

Izolarea bazei, fără colectarea și îndepărtarea levigatului, pot cauza mai mult rău decât bine, astfel că un sistem de colectare și drenaj este esențial, fiind una dintre cele mai importante faze în construcția unui depozit de deșeuri, deoarece durata de viață a barierei de impermeabilizare depinde în mare măsura de acesta.

Debitul de apă pluvială evacuat dintr-o celulă goală a depozitului de deșeuri (fără soluri depuse) este maxim în absența fenomenului de retenție și evaporare și datorită permeabilității mărite a stratului drenant.[11]

Un sistem de drenaj orizontal obișnuit cuprinde:

• drenuri absorbante (conducte cu orificii) care captează levigatul (apa) și îl evacuează în drenurile colectoare;

• drenuri colectoare (pot avea și ele orificii) care primesc apa captată de drenurile absorbante și o transportă la canalele de evacuare;

• drenuri de intercepție care captează apa subterană provenită de la surse învecinate perimetrului drenat;

• canale de evacuare – colectează apa de la drenurile colectoare sau din precipitații.[3, 11]

3.2. Sisteme de control și gestiune a levigatului

În corelație cu caracteristicile depozitului și condițiile meteorologice, sunt necesare măsuri corespunzătoare referitoare la: controlul cantității de apă din precipitațiile care pătrund în corpul depozitului; prevenirea pătrunderii apei de suprafață și/sau subterane în deșeurile depozitate, colectarea apei contaminate și a levigatului, printr-un sistem de drenaj adecvat, ca și epurarea levigatului contaminat.

Fig. 14. Sisteme de gestiune a levigatului generat de depozitele de deșeuri[12]

Sistemul de control al scurgerilor de levigat este necesar în cazul depozitelor de deșeuri periculoase și nepericuloase (clasa a, respectiv b), pentru a preveni scurgerea levigatului din instalațiile 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. Sistemul drenant situat între cele două sisteme de etanșare propriu-zise poartă denumirea de sistem de detectare a scurgerilor și 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 etanșare este foarte redusă fapt care conduce la valori foarte mici ale debitului exfiltrat din corpul depozitului.[11]

3.3. Colectarea levigatului

Sistemul de colectare a levigatului cuprinde: stratul de drenaj pentru levigat, conductele de drenaj pentru levigat, conductele de colectare pentru levigat, căminele, stația de pompare, rezervorul de stocare, conducta de eliminare pentru levigat, instalația de transvazare – în cazul tratării pe un alt amplasament

Fig. 15. Schema sistemului de colectare a levigatului[8,11]

Stratul de drenaj de bază pentru levigat este constituit din pietriș spălat (16-32 mm) cu conținut de carbonat de calciu de maxim 10% (din masa). Dispunerea acestuia trebuie să fie proiectată pe baza principiului filtrelor inverse în așa fel încât să nu fie posibilă colmatarea acestuia cu particule provenite din corpul deșeurilor. Grosimea stratului mineral de drenaj nu trebuie să fie mai mică de 50 cm, iar permeabilitatea acestuia trebuie să fie mai mare sau egală cu 1·10-3. Grosimea stratului de drenaj (d) deasupra generatoarei superioare a conductelor de drenaj, trebuie să fie cel puțin egală cu de două ori diametrul exterior (De) al conductei, (d ≥ 2·De),dar nu mai mică de 50 cm.

Rețeaua de conducte de drenaj se construiește deasupra sistemului de etanșare a bazei depozitului. Diametrul interior al conductelor de drenaj (Di) nu trebuie să fie mai mic de 250 mm, materialul pentru fabricarea acestora fiind polietilenă de înalta densitate (PEID). Dimensiunile orificiilor conductelor de drenaj se aleg în funcție de mărimea particulelor materialului filtrant din jurul conductei. Conductele trebuie să aibă orificii dispuse pe maximum 2/3 din secțiunea transversală, la partea inferioară rămânând 1/3 din secțiunea transversală neperforată, pentru a fi asigurată astfel și funcția de transport a levigatului. Lungimea maximă a unei conducte ce constituie o ramură a rețelei de drenaj este de 200 m.[11]

• ținând cont de greutatea deșeurilor depozitate și de tasarea terenului de fundare, pantele finale trebuie să fie de minim 1% de-a lungul conductelor de drenaj și de minim 3% în secțiune transversală, de-o parte și de alta a conductelor.

• primul strat de deșeuri de deasupra stratului de drenaj, în grosime de 1 m, se depune cu atenție, fără compactare și cu evitarea circulației excesive a mijloacelor

de transport pe acesta.

Fig. 16. Straturi geosintetice de impermeabilizare și poziționarea conductelor de levigat [8,11]

Fig. 17. Modul de asamblare și montare a suportului conductelor de drenaj[11]

Conductele de colectare pentru levigat trebuie să fie confecționate din PEID, iar diametrul interior se calculează, dar nu trebuie să fie mai mic de 200 mm.

Căminele pentru levigat se amplasează în afara suprafeței impermeabilizate de depozitare și se construiesc din PEID sau beton căptușit la interior cu un strat de protecție împotriva acțiunii corozive a levigatului. Diametrul interior al căminelor pentru levigat trebuie să fie de minimum 1 m, iar instalațiile se amplasează astfel încât să permită controlarea și curățarea conductelor de colectare și transport.

Rezervoarele subterane se confecționează din PEID sau beton. Rezervoarele supraterane se confecționează din beton, oțel sau PEID; cele din beton și oțel se căptușesc la interior cu un strat de protecție din PEID sau alte materiale cu proprietăți echivalente de rezistență la acțiunea corozivă a levigatului. Rezervoarele supraterane se izolează la exterior împotriva înghețului. Rezervoarele pentru levigat se dimensionează astfel încât să aibă capacitate suficientă pentru stocarea unui volum de levigat egal cu diferența dintre volumul maxim de levigat generat și capacitatea instalației de tratare/transfer.

Conductele de transport al levigatului trebuie să fie confecționate din PEID și se calculează în funcție de debitul necesar a fi drenat și colectat.

La depozitele de deșeuri drenajul se execută pe suprafețe mici (maxim câteva zeci de ha) și la adâncimi mari (respectiv înălțimea depozitului).[8,11]

3.4. Cerințe privind dimensionarea sistemului de colectare a levigatului

Cantitatea si debitul de levigat produs în corpul depozitului de deșeuri este influențată de o mulțime de factori, motiv pentru care nu se poate elabora o metodă unică de estimare a acestor parametri.

Sistemul de colectare a levigatului are rolul de a asigura menținerea levigatului în corpul depozitului la un nivel minim. El se proiectează și se dimensionează conform cu:

– prognoza de generare a levigatului;

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

Dimensionarea componentelor sistemului se realizează în funcție de:

• caracteristicile climatice ale zonei,

• sistemul de etanșare – drenaj proiectat,

• tipul de deșeu depozitat și gradul de compactare a acestuia,

Se ia ca valoare minimă a ratei de percolare – q = 6 l/(s·ha), acoperitoare pentru dimensionarea conductelor de drenaj, atât din punct de vedere hidraulic, cât și static.[8,11]

Celelalte componente (pompele, conductele de captare, rezervorul de stocare etc.) se dimensionează ținând cont de această valoarea și de dimensiunile depozitului.

Cantitatea de levigat se calculează pentru toate fazele de operare pe timpul de funcționare a depozitului, astfel încât să se determine valorile critice necesare pentru dimensionare.

Sistemul de drenare a levigatului este dispus deasupra sistemului de etanșare de bază și, 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 soluție este utilizarea geocompozitelor de drenaj.

Sistemul de drenaj alcătuit din material granular (pietriș) are un coeficient de permeabilitate recomandat de 10-4 – 10-2 m/s și o grosime de cca. 50 cm.

Sistemul de colectare a levigatului este dispus în stratul drenant și este alcătuit dintr-o rețea de drenuri (conducte perforate) și colectoare (conducte neperforate) dispuse astfel încât să preia levigatul, sarcina hidraulică deasupra etanșării de bază să fie minimă, iar curgerea spre stația de epurare să aibă loc gravitațional.[11]

Fig. 18. Sistemul de colectare a levigatului[11]

Drenajul depozitului este foarte complex, și trebuie să rezolve:

evacuarea levigatului;

colectarea și evacuarea apei din precipitații căzute pe taluzurile exterioare ale digurilor, apă ce rămâne convențional curată;

colectarea și evacuarea apei de pe platforma tehnologică;

colectarea și evacuarea apei din pânza freatică, dacă este prea aproape de baza depozitului.

Viteza apei în drenuri se stabilește în funcție de tipul drenului, materialul filtrant utilizat și de textura deșeurilor. și în cazul drenurilor se va urmări prevenirea depunerilor în dren, precum și a antrenării particulelor de sol pe la îmbinări.

Viteza admisibilă a apei pentru straturi de material cu textura mixtă este cuprinsă între 0,2 – 1,0 m/s, pentru cele argiloase 0,15 – 1,30 m/s, iar pentru cele nisipoase între 0,35 – 0,80 m/s.

Adâncimea și distanța dintre drenuri reprezintă elementele principale de care depind atât eficiența drenajului, cât și valoarea investiției specifice.

Pentru stabilirea acestor elemente tehnice ale drenajului trebuie să se cunoască:

– mișcarea apei din masa de deșeuri spre dren, inclusiv tipul de regim de curgere: permanent sau nepermanent;

– adâncimea optimă la care trebuie coborât și menținut nivelul levigatului;

– proprietățile deșeurilor, pe straturi, până la stratul impermeabil de bază și anume: succesiunea, grosimea, alcătuirea granulometrică, conductivitatea hidraulică, porozitatea drenabilă, stabilitatea la presiunea hidrodinamică a apei;

– debitul care trebuie evacuat.[8,11]

Fig 19. Exemplu sistem de colectare a levigatului [11]

3.5. Tratarea levigatului

Pentru evacuarea în influentul unei stații de epurare orășenești, respectiv într-un receptor natural, valorile indicatorilor caracteristici levigatului trebuie să se încadreze în limitele stabilite de legislația în vigoare privind protecția calității apelor.

În funcție de condițiile locale specifice, caracteristicile levigatului și de receptorul în care se evacuează acesta, epurarea levigatului se realizează în două tipuri de instalații, și anume:

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

– instalație de preepurare a levigatului pentru a fi evacuat într-o stație de epurare a apelor uzate orășenești, cu respectarea prevederilor actelor de reglementare emise de autoritatea competentă de gospodărirea apelor și de operatorul de servicii publice.

Autoritatea competentă pentru protecția mediului poate aproba recircularea levigatului, cu condiția respectării stricte a cerințelor cantitative (volumul maxim de levigat care se poate recircula), calitative (concentrațiile maxime admise ale indicatorilor caracteristici levigatului recirculat) și de monitorizare stabilite prin studii tehnice prealabile și numai pentru o perioadă determinată de timp, care nu poate depăși 6 luni de la punerea în funcțiune a depozitului. [15]

Procedee de tratare a levigatului

Dimensionarea instalației de tratare se realizează conform cerințelor privind dimensionarea sistemului de colectare a levigatului și în funcție de caracteristicile sistemului de colectare (volumul rezervorului de stocare).

Instalația de tratare trebuie să asigure desfășurarea proceselor corespunzătoare pentru reducerea valorilor concentrațiilor la următorii indicatori:

– materii solide în suspensie,

– consum chimic de oxygen,

– consum biochimic de oxygen,

– amoniu,

– nitrati,

– sulfuri,

– cloruri,

– metale grele.

Principalele procedee utilizate pentru tratarea levigatului, precum și aplicabilitatea acestora, sunt:[8]

Tabelul 8 Procedee de tratare a levigatului

Combinația de procedee de tratare aplicată trebuie să asigure îndepărtarea următorilor poluanți:

– azot amoniacal

– substanțe organice biodegradabile și nebiodegradabile

– substanțe organice clorurate

– săruri minerale

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

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

Materialele din care sunt confecționate echipamentele și instalațiile, precum și caracteristicile acestora trebuie alese astfel încât ele să facă fața la tipurile de solicitări la care sunt supuse, și anume:

– solicitări chimice

– solicitări mecanice

– solicitări termice

Proiectarea trebuie să țină cont atât de solicitările maxime, cat și de efectele sinergice care pot apărea.

În general, echipamentele și instalațiile se confecționează din:

– beton și beton armat căptușit cu strat de protecție împotriva acțiunii corozive a levigatului și a produsilor rezultați din procesele de tratare;

– oțeluri inoxidabile și oțeluri înalt aliate, rezistente la coroziune;

– materiale plastice.[8]

Tabel 9 Materiale recomandate pentru confecționarea echipamentelor[8]

Pompele care intră în componența instalațiilor de tratare se confecționează din oțel inox sau materiale plastice (polipropilenă, polietilenă).

Desfășurarea proceselor de tratare a levigatului se controlează prin măsurători fizico-chimice și biologice specifice, în scopul stabilirii următoarelor aspecte:

– crearea și menținerea condițiilor de reacție corespunzătoare;

– dozarea reactivilor;

– consumul de energie electrică;

– calitatea levigatului tratat după fiecare treaptă de tratare și la punctul de evacuare din instalația de tratare.

Fig. 20. Conducte de drenaj levigat, [12]

3.6 Sistemul de colectare și evacuare a levigatului la depozitul Frătești

La Centrul de management al deșeurilor Fratești este instalat următorul sistem de drenare și colectare a levigatului:

strat de drenaj din pietriș de 16/32 mm, în grosime de 0,5 m, așternut pe baza celulei, în care sunt pozate 3 conducte de drenare perforate, având Ø = 250 mm, din HDPE. Conductele drenate, perforate au fost pozate cu pante longitudinale de 1% către colectorul principal de levigat, între ele terenul fiind amenajat cu pante de 3% către drenuri. Distanța dintre conductele de drenaj este de 30 cm. Conductele de drenaj sunt dispuse aproximativ paralel cu latura nordică a amplasamentului. Tuburile drenante sunt conectate la un colector care subtraverseaza digul de contur și debușează într-un colector general al depozitului din conductă HDPE de Ø = 250 mm, prin intermediu unui cămin;

geocompozit de drenaj pe pante alcătuit din geotextil + miez drenant + geotextil;

colector din conductă HDPE cu secțiune plină, Ø = 250 mm, care colectează levigatul drenat prin tuburile perforate de drenaj de pe fiecare celulă. Colectorul este dispus în exteriorul celulelor și este prevăzut cu cămine la fiecare racordare cu colectorul general. Panta longitudinală a colectorului este de 1%. [13]

Stratul drenant este amplasat peste geotextilul de protecție a geomembranei având pantele la partea inferioră de 3% către conducta de drenaj.

Levigatul rezultat de pe platforma de compostare se colectează gravitațional, prin pante, spre o rigolă laterală, preluat printr-un sistem de canalizare realizat din cămine și tuburi din PEHD De 355 mm și 450 mm (L = 17 m), și evacuat într-un bazin de stocare cu volumul de 750 m3, acest bazin fiind prevăzut cu o conductă de preaplin cu De 450 mm, care evacuează levigatul în exces în bazinul de omogenizare V = 200 m3 (bazin aferent stației de epurare).[13]

Fig. 21. Bazin de omogenizare[13]

Levigatul din depozitul de deșeuri (apele provenite din precipitații care spală suprafața depozitului și percolează deșeurile) este colectat prin intermediul stratului drenant din pietriș de 0,50 cm grosime și de pe taluzurile interioare ale digurilor prin geocompozitul de drenaj, în stratul de pietriș de la baza depozitului, prin 3 conducte perforate din PEHD Ø 250 mm, cu o lungime de circa 215 m fiecare, dispuse paralel cu latura est, la distanță de 30 m între ele. Levigatul provenit din celulă este direcționat către trei cămine colectoare amplasate în partea nordică a celulei de depozitare și din acestea, sunt evacuate în colectorul general de ape uzate și levigat (Dn = 500 mm, L = 477 m), situat pe latura nordică și vestică a depozitului.

Colectarea apelor provenite din precipitațiile care spală versanții depozitului și a celor receptate pe suprafața impermeabilă a celulelor de depozitare a deșeurilor, ulterior închiderii acestora, sunt colectate într-un sistem de colectare extern sub forma unor canale și deversate în decantorul de ape, poziționat pe latura sudică, în imediata vecinătate a stației de epurare.[3]

Sistemul de colectare este compus din:

canale deschise perimetrale cu secțiune trapezoidală (b/B = 0,5 m/2.00 m și hu = 0,75 m) pe toată lungimea platformei de depozitare, Lt = 1.040 ml;

două camere de încărcare dispuse în secțiunea finală, care realizează trecerea de la o secțiune deschisă la o secțiune circulară, realizată cu tuburi din PEID PE100 PN10 SDR17, având diametrul De 560 mm și o lungime totală Lt = 40 ml;

decantor longitudinal, având două compartimente cuplate în paralel, având o capacitate totală de stocare de cca. 1.000 m3;

canale casetate îngropate, având secțiunea transversală de formă dreptunghiulară, cu dimensiunile de 2,40 x 1,20 m;

rigola deversoare de formă rectangulară cu înălțime variabilă (de la 0,50 m/2,00 m cu hu = 0,75 m, la 2,00 m/2,00 m cu hu = 0,35 m).

Apa colectată prin rigole este dirijată în camera de admisie (din beton armat) a bazinului de decantare, prevăzută cu două compartimente, având rolul de a distribui în mod uniform debitul colectat în cele două compartimente. [13]

Apa decantată este colectată în camera de evacuare (construcție din beton armat) și dirijată gravitațional printr-un canal casetat în bazinul de retenție. Cele două compartimente ale decantorului cu dimensiunile 55,00 m x 12,00 m și hu = 2,60 m, asigură o reducere a suspensiilor din apa colectată (cca. 35%), după care efluentul este trimis gravitațional prin 2 conducte PVC Dn 300 mm în bazinul de retenție.

Fig. 22. Decantor ape pluviale[13]

Sistem de colectare a apei pluviale Pentru colectarea apei pluviale căzute pe suprafața depozitului s-au efectuat următoarele lucrări:

rigole pe latura interioară a bermelor;

rigole pe latura interioară a crestei digurilor perimetrale;

rigole la baza digurilor perimetrale;

canalizare pluvială interioară.

Apele pluviale se descarcă într-un bazin de colectare a pluvialului (un decantor) și sunt evacuate în bazinul de retenție ape pluviale cu volumul de 12.000 m3. Decantorul este construit din beton, de formă paralelipipedică cu lungime de 46 m, lățime de 6 m și înălțime utilă de 4,70 m.[13]

Fig. 23. Stația de epurare levigat[13]

Tratarea levigatului se realizează în două trepte:

treapta mecanică, în care are loc o reducere a valorii pH și prefiltrare;

treapta de tratare prin osmoză inversă și nanofiltrare.

Stația de epurare cu osmoză inversă are o capacitate de 110 m3/zi, fiind proiectată astfel încât pe măsură ce rampa ecologică se dezvoltă și se vor genera cantități suplimentare de levigat la încărcări bio-chimice mai mari, să poată fi up-gradată prin instalarea suplimentară a modulelor PALL de osmoză inversă tip DTG.

Fig. 24. Schema stației de epurare cu osmoză inversă[13]

În procesul de epurare a levigatului, se folosește acid sulfuric, care se aprovizionează sub formă de soluție cu concentrație de 96-98 %, în cubitainere originale din plastic. Transportul acestor recipienți se realizează cu vehiculul furnizorului. Acestea sunt descărcate din mijloacele de transport și manevrate pe o suprafață betonată. Transvazarea acidului din cubitainere în rezervorul instalației de epurare PALL se realizează prin intermediul unor pompe speciale antiacide, rezervorul instalației fiind amplasat pe o platformă betonată prevăzută cu o cuvă de retenție.

Concluzii

Societatea umană se confruntă cu o seamă de probleme majore, dintre care se evidențiază din ce în ce mai mult, consecințele nefaste ale poluării mediului. Ritmul intens de utilizare a resurselor naturale și cantitatea mare de deșeuri generate tind să transforme cadrul natural din mediu intr-un mediu mai putin curat.

Deșeurile reprezintă unul din cei mai buni indicatori care măsoară vitalitatea economică și modul de viață a unei societăți. Creșterea și dezvoltarea economică generează, de cele mai multe ori, o creștere cantitativă și o diversificare a naturii deșeurilor, care se obțin în urma proceselor de realizare a utilităților comunitare.

Gestiunea și tratamentul deșeurilor au devenit probleme cruciale și complexe pentru asigurarea unei dezvoltări durabile

În acest scop problema construirii depozitelor ecologice și de a acorda o atenție deosebită etansșării sistemului de colectare și evacuare și tartare a levigatului prin metode și tegnologii modern și prin respectarea legislației în vigoare.

Etanșarea trebuie efectuată atât la bază cât și la suprfată asfel încât dacă învelișul nu este menținut, poluanții pot intra în depozitul de deșeuri și pot forma levigatul unde se revarsă deșeurile.

Învelișul este ca o pătură pentru depozit, pentru a impiedica formarea levigatului, acest înveliș prin straturi compactate sau membrane care impiedică ploaia să pătrundă în depozitul de deșeuri și pot forma levigatul unde se revarsă deșeurile.

Levigatul format este principalul pericol al depozitelor de deșeuri, iar netratat in mod corespunzător in stații de epurare, poate afecta solul și pânza freatică. Pentru a fi tratat levigatul trebuie colectat printr-un sistem de drenuri de pe intreaga suprafață a depozitului în bazine special amenajate, unde va fi tratat fizic, chimic și biologic.

Bibliografie

[1] (O.U.G. 195/2005, aprobata de legea 265/2006).

[2] Legea nr. 211/2011 privind regimul deșeurilor.

[3] Ghid privind Managementul deșeurilor – APM Sibiu

[4] OUG nr. 16 din 26.01.2001

[5] Plan Regional de Gestionare a Deseurilor – ANPM

[6] Raport Deseuri – ANPM

[7] Ghid privind depozitarea deșeurilor menajere – APM Sibiu

[8] Normativ Tehnic 10 decembrie 2002 privind depozitarea deșeurilor – construirea, exploatarea, monitorizarea și închiderea depozitelor de deșeuri

[9] Raport de mediu 2015 – APM Giurgiu

[10] ORDIN nr. 757 din 26 noiembrie 2004

pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deseurilor

[11] Ingineria depozitării ecologice a deșeurilor solide, Ghe. Voicu, Editura Politehnica Press, 2016

[12] http://www.revistaconstructiilor.eu

[13] Raport de amplasament Centru Integrat de Management al Deșeurilor Frătești, SC Ecosud SRL

[14] Metode și tehnologii de gestionare a deșeurilor. Colectare și transportul deșeurilor și a materialelor reciclabile, Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor, ICIM București

[15] ORDIN nr.1.230 din 30 noiembrie 2005