ژئوممبران در تاسیسات باطله

4 مزیت برتر ژئوممبران در تاسیسات باطله

یک رویکرد استفاده از ژئوممبران های تخصصی است که تمام مزایای یک لاینر ژئوسنتتیک معمولی را فراهم می کند و در عین حال ساخت شیب های تندتر را برای تأسیسات ذخیره سازی باطله (TSF) مقرون به صرفه تر می دهد.

چرا ژئوممبران برای تاسیسات ذخیره باطله مهم هستند؟

از لحاظ تاریخی، صنعت معدن باطله ها را ازطریق توقیف،پر کردن معادن زیرزمینی،شمع های مستقل و درچاله های روبازدفع می کرد.

مقررات منجر به معرفیTSFsبرای رسیدگی به نگرانی های زیست محیطی شدمتأسفانه همهTSFهایکسان ساخته نمیشوند. تعداد ثابتی از شکست TSF در چند دهه گذشته و حداقل سه حادثه مهم در طول پنج سال گذشته وجود داشته است

ذکر این نکته حائز اهمیت است که خرابی در تاسیسات ذخیره سازی باطله در مناطقی با سالها تجربه در معدن و سیستم های نظارتی پیشرفته مانند ایالات متحده، کانادا، استرالیا و اروپا رخ می دهد برای مثال در ایالات متحده، شکست کارخانه نیو ولز در مولبری منجر به انتشار 840000 متر مکعب آلودگی مایع در زیر زمین شد و تا آبخوان فلوریدا رسید

TSF

خرابی‌هایTSFاغلب به سربالایی،خرابی‌های پایداری توقف وزلزله نسبت داده می‌شوند. سربالایی و پایداری شیب از طریق اقدامات طراحی دقیق تر و عوامل ایمنی بالاتر قابل کنترل است. در مقابل، حفاظت در برابر زلزله نیاز به مدل‌سازی عمیق‌تری برای پیش‌بینی دقیق شدت زلزله در طول عمر مورد انتظار تأسیسات دارد – گاهی اوقات در ابد. ژئوممبران ها راهی برای پشتیبانی از طرح های TSF بهتر ارائه می دهند.

رزین های پلیمری

ژئوممبران ها ازرزین های پلیمری ترکیب شده با مواد افزودنی مانندپرکننده ها،کربن سیاه،روان کننده ها،آنتی اکسیدان هاونرم کننده هاساخته میشوند.

این ورق های ترموپلاستیک انعطاف پذیر هستند، نفوذپذیری کمی دارند و در صورت نصب صحیح بادوام هستند. استفاده از ژئوممبران به عنوان یک لاینر در TSFها به حمایت از یکپارچگی ساختار با کنترل مهاجرت سیال و اطمینان از مهار کمک می کند

ژئوممبران ها همچنین می توانند با برجستگی ها، ناودانی ها یا سایر مشخصات فیزیکی برای پشتیبانی از طرح های شیب تندتر تولید شوند.

کاربردهای ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران هادرکاربردهای زیست محیطی،ژئوتکنیکی،هیدرولیک،حمل ونقل وتوسعه خصوصی زیراستفاده شده اند:به عنوان آستربرای آب آشامیدنی.

به عنوان آستر برای آب ذخیره(به عنوان مثال، تعطیلی ایمن تاسیسات هسته ای)به عنوان آستر برای مایعات زباله (به عنوان مثال، لجن فاضلاب)

مهمترین جنبه ساخت و ساز با ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران ها بسیار نفوذناپذیر هستند که از حرکت مایعات و گازها جلوگیری می کند. این یک ویژگی حیاتی برای کاربردهایی است که در آنها نگهداری مایعات، مانند محل دفن زباله، ضروری است.

ضخامت ژئوممبران چقدر است؟

یک ژئوممبران معمولی قوام یک کیسه زباله ضخیم تری دارد و ضخامت آن 60 میلی متر است. این ماده که به عنوان 60 mil HDPE شناخته می شود، استاندارد صنعتی است.

تفاوت بین GCL و ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران ها می توانند سطح صاف یا بافتی داشته باشند. سطح بافت دارویژگی های اصطکاک پیشرفته ای راارائه می دهد که می تواند درکاربردهای خاص مهم باشد.

آسترهای خاک رس ژئوسنتتیک(GCLs)ازیک خاک رس بنتونیتی لایه نازک بین دولایه ژئوتکستایل های نبافته ساخته شده اند.

ژئوممبران برای کنترل فرسایش چیست؟

لاینرهای ژئوممبران می توانند از فرسایش جلوگیری کرده و از کیفیت آب محافظت کنند.

کنترل فرسایش شامل محافظت ازسطح زمین ازقطرات باران وآب جاری است.انرژی وارد شده ازروان آب می تواند باعث ریزش زمین شودکه درهنگام حرکت به سمت پایین شیب باعث ایجادخندق می شود.

کاربرد ژئوممبران در سیستم های حمل و نقل چیست؟

برای حذف رطوبت ازحرکت روبه پایین درسطح مقطع راه،ازیک ژئوممبران استفاده شده است.

سازه‌های مدرن TSF می‌توانند از گنجاندن ژئوممبران در طرح‌های خود سود ببرند.

تثبیت شیب و محافظت در برابر فرسایش

ایمنی ژئوتکنیکی ساختار ذخیره باطله یک نگرانی اصلی است. اولین گام، درک پارامترهای مکانیکی و الاستیسیته برای ایجاد جابجایی بالقوه، توجه ویژه به موقعیت هایی است که تجمع زباله می تواند منجر به شکست شیب شود

شیب های تند

ژئوممبران های ساختاریافته می توانند شامل پیش بینی های فیزیکی باشند که به پایداری شیب کمک می کند.ژئوممبران ها به طورگسترده به عنوان مکانیسم های تثبیت کننده درشیب های تند مورد بررسی وارزیابی قرارگرفته اند.

آزمایشات دقیق آزمایشگاهی ومزرعه ای بااستفاده ازخاک بسته بندی شده درجعبه هایی بازاویه شیب50٪.نمونه های آزمایشگاهی به صورت جداگانه در معرض طوفان های باران شبیه سازی شده 122میلی متری قرارگرفتند.

ژئوممبران های آزمایش شده به طورقابل توجهی رواناب راکاهش دادندوتاثیرقطرات باران راازبین بردند.آزمایشات صحرایی روی شیب های 33 تا 60 درصد طی دو سال نتایج قابل مقایسه ای را ارائه کردند.

استفاده از این ژئوممبران های ساختاری بر روی خاکریزها یا دیواره های سد می تواند به کاهش فرسایش و افزایش مقاومت برشی کمک کند. ژئوممبران ها حتی برای خط کشی شیب های سنگی شیب داربرای گسترشTSFهااستفاده شده اند.

سیستم تخلیه موثر در تاسیسات باطله

زهکشی کافی برای تمام سازه های ژئوتکنیکی، به ویژه برای TSF ضروری است. ژئوممبران ها می توانند با حمایت از سیستم های زهکشی موثر، خطر تجمع سیال و مایع شدن مواد اشباع را به حداقل برسانند.

یک سیستم زهکشی معمولیTSF شامل یک گودال جمع آوری برای جمع آوری رواناب، پمپ هاویک سیستم جمع آوری وتصفیه است.

سیستم ایده آل مقدارآب ذخیره شده رابه صفرمی رساند،زیرااغلب مسائل مربوط بهTSFاغلب ازمایع سازی ناشی میشود.

با سیستم دیواره سدتراوش،یک ژئوممبران ساختاریافته با ناودانی و یک ژئوتکستایل فیلتر کننده می تواند به طور موثر آب را ازباطله تخلیه کند تا تجمع رطوبت را کاهش دهد

ماندگاری طولانی و بادوام

عمرموردانتظاریکTSFمی تواند با توسعه فناوری تغییر کندوزمانی که باطله های بی فایده هدف جدیدی پیدا کردند.به همین دلیل،TSFها برای چندین دهه طراحی شده اند.

این یک چالش مهندسی منحصربه فردراارائه می دهدزیرا سوابق آب وهواولرزه ای درمناطق خاص از نظردامنه محدودهستند.

با این حال، یکی از زمینه هایی که مهندسان می توانند با اطمینان طول عمر را پیش بینی کنند، پوشش ژئوممبران است. آسترهای ژئوممبران پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) در صورت محافظت و نصب صحیح بیش از 100 سال عمر مفید دارند  مهندسان می‌توانند با فاکتورهای ایمنی بالا با استفاده از اجزای قوی، مانند پوشش ژئوممبران HDPE، در TSF بسازند.