Przejdź do treści
Pracownicy i ciężkie maszyny podczas wbudowania dużych czarnych geomembran Carbofol® na skarpie składowiska odpadów.

Pośrednie systemy uszczelniania składowisk odpadów

Separacja komórek, pionowa rozbudowa i wydajność wykorzystania przestrzeni składowej

Pośredni system uszczelniania w składowisku odpadów to zaprojektowany system uszczelniający, wbudowany pomiędzy dwoma nakładającymi się (piętrowymi) korpusami składowiska. Jednocześnie pełni on funkcję uszczelnienia powierzchniowego (rekultywacyjnego) zakończonej poniżej kwatery oraz uszczelnienia dna nowej kwatery powyżej, umożliwiając podwyższenie składowiska lub jego boczne rozszerzenie – tzw. rozbudowę piggyback lub landfill-on-landfill. Ponieważ musi spełniać wymagania zarówno uszczelnienia powierzchniowego, jak i uszczelnienia dna, obejmuje warstwę uszczelniającą z mineralną warstwą drenażową powyżej oraz, tam gdzie stare odpady generują gaz składowiskowy, warstwą odgazowującą poniżej.Bentofix® geosyntetyczne bariery iłowe (GCL) oraz Carbofol® geomembrany HDPE tworzą barierę; Secugrid® geosiatki zbroją osiadający stary korpus składowiska tam, gdzie jego nośność jest niewystarczająca; a Secutex® geowłókniny zapewniają ochronę i filtrację systemu.

W skrócie

  • Zastosowanie: Zaprojektowane uszczelnienie wbudowane pomiędzy dwa zachodzące na siebie (piętrowo ułożone) korpusy odpadów; jednocześnie pełni funkcję uszczelnienia powierzchniowego (zamykającego) dolnej kwatery oraz uszczelnienia dna górnej kwatery podczas pionowej (piggyback) lub poziomej rozbudowy.
  • Produkty: Bentofix® (GCL), Carbofol® (geomembrana HDPE), Secugrid® (zbrojenie geosiatkowe), Secutex® (geowłóknina ochronno-filtracyjna); w połączeniu z mineralną warstwą drenażową oraz, w razie potrzeby, warstwą odgazowującą.
  • Warunki lokalne: Ściśliwy, osiadający stary korpus składowiska o niskiej nośności; zróżnicowane klasy składowiska między kwaterami; generacja gazu składowiskowego; skarpy nachylone (środki specjalne od 1:3, warstwowe wbudowywanie materiału mineralnego od 1:2).
  • Potencjał kubatury/ oszczędności: Cienka bariera geosyntetyczna zastępuje grubą barierę mineralną, odzyskując kubaturę składowiska generującą przychód; mniej kursów ciężarówek i mniejszy zakres robót ziemnych niż w przypadku zagęszczonej gliny.
  • Standardy: GDA E 2-37 (uszczelnienia pośrednie); DepV; LAGA-BQS; wytyczne zatwierdzania BAM (geomembrany i warstwy ochronne); Eurokod 7 (DIN EN 1997-1) / DIN 4084; EBGEO. Uwaga: uszczelnienia pośrednie nie są jednoznacznie ujęte w przepisach – muszą spełniać ZARÓWNO wymagania dla uszczelnienia powierzchniowego, jak i podstawowego, przy czym obowiązuje wariant bardziej rygorystyczny.
  • Typowe projekty: Pionowe (nakładkowe) rozbudowy składowisk odpadów, boczne powiększenia kwater, separacja różnych klas odpadów, etapowa rozbudowa składowisk odpadów komunalnych.

Pośrednie uszczelnianie składowisk odpadów: wyzwania, rozwiązania z geosyntetyków i wymierne efekty

Wyzwania

  • Gotowy korpus składowiska ulega osiadaniu i zagęszczeniu, obciążając każdą sztywną barierę uszczelniającą
  • Różne klasy składowiska odpadów w dwóch kwaterach wymagają zgodnej z przepisami separacji
  • Nowa kwatera musi być posadowiona na starej powierzchni odpadów o niskiej nośności
  • Powstawanie gazu w zalegających niżej starych odpadach może prowadzić do jego gromadzenia się pod barierą uszczelniającą
  • Grube mineralne uszczelnienia pośrednie zajmują cenną, dochodową przestrzeń składowiska
  • Uszczelnienia pośrednie nie są jednoznacznie ujęte w przepisach dotyczących składowisk odpadów

Rozwiązanie

  • Bentofix® GCL i geomembrana Carbofol® jako elastyczna bariera tolerująca osiadanie
  • Kompozytowy GCL i geomembrana tworzące uszczelnienie rozdzielające klasy odpadów
  • Zbrojenie geosiatką Secugrid® w celu ustabilizowania powierzchni starego odpadu i przeniesienia nowej kwatery
  • Warstwa odgazowująca (odprowadzająca gaz składowiskowy) ułożona pod barierą zgodnie z GDA E 2-37
  • Cienka bariera geosyntetyczna zastępuje grubą barierę mineralną, odzyskując przestrzeń składową
  • Projektowane tak, aby spełniały wymagania zarówno uszczelnienia wierzchniego, jak i podstawy (obowiązują wymagania bardziej rygorystyczne)

Wynik

  • Integralność bariery zachowana przy nierównomiernych osiadaniach i dużych odkształceniach
  • Zgodna z wymaganiami separacja sąsiadujących kwater i klas odpadów
  • Stabilne podłoże pod pionową (piggyback) lub poziomą rozbudowę
  • Kontrolowane przechwytywanie gazu; brak narastania ciśnienia pod barierą
  • Większa przestrzeń powietrzna generująca przychody i niższy całkowity koszt w cyklu życia
  • Projekt gotowy do uzyskania pozwolenia, zgodny z DepV, LAGA-BQS i GDA E 2-37

Uszczelnianie pośrednie składowiska odpadów: typowe obszary zastosowania

Pośrednie systemy z geosyntetyków Naue stosuje się wszędzie tam, gdzie komory składowiska odpadów muszą być rozdzielane, piętrowane lub rozbudowywane przy zachowaniu zgodnego z wymaganiami ograniczania migracji substancji oraz stateczności konstrukcyjnej.

  • Landfills

    Rozbudowa składowiska odpadów

    Zwiększenie pojemności składowiska odpadów poprzez pionową rozbudowę (piggyback) lub poziome powiększenie przez dobudowanie nowej kwatery.

  • Intermediate sealing

    Separacja klas odpadów

    Zgodna z wymaganiami bariera między sąsiadującymi kwaterami o różnej klasie składowiska odpadów.

  • Capping sealing system - municipal solid waste landfills

    Etapowa rozbudowa składowiska odpadów komunalnych

    Etapowa budowa składowiska odpadów z uszczelnieniami pośrednimi między kolejnymi warstwami eksploatacyjnymi.

  • Base course stabilisation

    Zbrojenie na miękkich odpadach

    Geosiatka Secugrid® do stabilizacji słabonośnych starych odpadów przed budową nowej kwatery.

Duża skarpa składowiska odpadów w budowie, z ciężkim sprzętem układającym uszczelnienie Carbofol® i warstwę gruntu przykrywającą.
Duża skarpa składowiska odpadów w budowie, z ciężkim sprzętem układającym uszczelnienie Carbofol® i warstwę gruntu przykrywającą.

Zapewnienie pracy na osiadających korpusach składowisk i w wymagających warunkach terenowych

Uszczelnienia pośrednie wykonuje się na miękkich, nierównych i osiadających powierzchniach starego odpadu, często na skarpach i przy napiętych harmonogramach robót, gdy składowisko odpadów pozostaje w eksploatacji. GCL Bentofix® i geomembrany Carbofol® są projektowane z myślą o takich warunkach, a tam, gdzie stary odpad nie ma wystarczającej nośności, geosiatki Secugrid® zapewniają wzmocnienie potrzebne do przeniesienia nowej kwatery.

Praktyczne zalety:

  • Igłowane GCL Bentofix® są samouszczelniające w przypadku uszkodzenia podczas wbudowania oraz odporne na wysychanie i nierównomierne osiadania.
  • Geomembrana HDPE Carbofol® stanowi skuteczną barierę przeciwko odciekowi, infiltracji wód opadowych i metanowi; gładka dla skarp o nachyleniu do ok. 1:9, teksturowana dla bardziej stromych skarp.
  • Geosiatki Secugrid® zbroją i stabilizują powierzchnię starego odpadu, umożliwiając bardziej wydajny, oszczędzający miejsce projekt rozbudowy.
  • Cienkie warstwy geosyntetyków zastępują grube mineralne uszczelnienia, odzyskując przestrzeń powietrzną generującą przychody i ograniczając liczbę kursów ciężarówek.
  • Kompleksowe dostawy systemu z jednego źródła (bariera, zbrojenie, ochrona, filtracja) ograniczają ryzyko na styku rozwiązań i upraszczają proces zamówień.

Systemy pośredniego uszczelniania składowisk odpadów: najczęściej zadawane pytania

Pośredni system uszczelniania w składowisku odpadów to zaprojektowany system uszczelniający, instalowany pomiędzy dwoma nakładającymi się (piętrowymi) korpusami składowiska. Jednocześnie pełni on funkcję powierzchniowego (zamykającego) uszczelnienia zakończonej poniżej kwatery oraz uszczelnienia dna nowej kwatery powyżej. Umożliwia to pionowe podwyższenie składowiska (rozbudowa typu piggyback, czyli składowisko na składowisku) lub jego boczne rozszerzenie przy jednoczesnej separacji obu korpusów składowiska.

Uszczelnienie pośrednie jest wymagane, gdy istniejący korpus składowiska odpadów jest rozbudowywany i przynajmniej częściowo nadbudowywany, a uszczelnienie dna starego korpusu jest nieobecne lub niewystarczające – na przykład brak warstwy drenażowej dna lub sąsiadujące kwatery różnych klas składowiska. Uszczelnienie pośrednie zamyka wówczas dolną kwaterę i stanowi uszczelnienie dna dla kolejnej.

Bentofix® GCL i geomembrana Carbofol® HDPE tworzą komponent uszczelniania (bariera) – jako uszczelnienie kombinowane dla wyższych klas składowisk odpadów. Geosiatki Secugrid® zbroją i stabilizują stary odpad, gdy jego nośność jest niewystarczająca. Geowłókniny Secutex® chronią geomembranę i filtrują warstwę drenażową, a mineralna warstwa drenażowa powyżej uszczelnienia zbiera odciek z górnej kwatery.

Uszczelnienia pośrednie nie są wprost uregulowane w przepisach dotyczących składowisk odpadów. Zgodnie z zaleceniem GDA E 2-37 muszą one spełniać zarówno wymagania dotyczące uszczelnienia powierzchniowego dla starego korpusu, jak i wymagania dotyczące uszczelnienia dna dla nowej kwatery (DepV, LAGA-BQS); w przypadku rozbieżności obowiązuje wymóg bardziej rygorystyczny. Geomembrany i warstwy ochronne podlegają odpowiednim wytycznym zatwierdzania BAM. Naue wspiera zapewnienie zgodności z wymaganiami specyficznymi dla projektu i jurysdykcji.

Bariera geosyntetyczna jest znacznie łatwiejsza i szybsza we wbudowaniu oraz zajmuje dużo mniej miejsca w składowisku odpadów niż konwencjonalne uszczelnienie mineralne. Jej elastyczność pozwala dostosować się do warunków lokalnych i przenosić znacznie większe odkształcenia podczas osiadania podatnych starych odpadów. Dzięki małej grubości warstw uzyskuje się dodatkową przestrzeń powietrzną generującą przychód i potrzebnych jest znacznie mniej kursów samochodów ciężarowych niż w przypadku ciężkich kruszyw.

Stare odpady stanowią podatne podłoże, dlatego należy się spodziewać długotrwałych odkształceń. Bentofix® GCLs samouszczelniają drobne uszkodzenia, a geomembrany Carbofol® zachowują elastyczność, dzięki czemu bariera dostosowuje się do nierównomiernych osiadań. Osiadanie jest prognozowane i monitorowane (Eurokod 7, kategoria geotechniczna 2), system skarp jest nadbudowywany, aby zachować minimalne spadki dla drenażu, a zbrojenie Secugrid® jest stosowane tam, gdzie wymaga tego stateczność.

Jeżeli znajdujące się poniżej stare odpady wytwarzają gaz w wyniku procesów biologicznych lub chemicznych, zgodnie z GDA E 2-37 pod uszczelnieniem wykonuje się warstwę odgazowującą (warstwę drenażu gazu). Przejmuje ona gaz i zapobiega narastaniu ciśnienia pod barierą, które mogłoby w przeciwnym razie naruszyć uszczelnienie.

Tak. Uszczelnienie kombinowane z geomembrany Carbofol® ułożonej na Bentofix® GCL / komponencie mineralnym, zaprojektowane zgodnie z bardziej rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi uszczelnienia powierzchniowego lub podstawowego, zapewnia wymaganą przepisami separację między kwaterami o różnej klasie składowiska odpadów.

Nie. Zbrojenie geosiatką Secugrid® stosuje się wyłącznie tam, gdzie istniejący korpus odpadów nie zapewnia wystarczającej nośności ani stateczności do wykonania nowej kwatery. Tam, gdzie jest stosowane, umożliwia także bardziej wydajny, oszczędzający przestrzeń projekt rozbudowy (GDA E 2-37).

Ponieważ uszczelnienie pośrednie pełni jednocześnie funkcję uszczelnienia podstawowego dla komórki górnej, odciek jest zbierany w mineralnej warstwie drenażowej (zwykle 0,3–0,5 m) powyżej uszczelnienia. Na warstwie drenażowej układa się filtracyjno-separacyjną Secutex®geowłókninęw celu utrzymania jej funkcjonalności przez cały okres użytkowania.

Tak. Geomembrany Carbofol® HDPE są dopuszczone przez BAM do stosowania na składowiskach odpadów. GCL Bentofix® posiadają certyfikaty przydatności LAGA dla niemieckich składowisk odpadów klas I i II. Produkty spełniają odpowiednie europejskie normy, w tym EN 13257 i EN 13493.

Projektowanie uszczelnienia pośredniego: ramy normatywne i projektowa inżynieria

Uszczelnienia pośrednie nie są jednoznacznie uregulowane w przepisach dotyczących składowisk odpadów. Zgodnie z GDA E 2-37 muszą one spełniać zarówno wymagania dotyczące uszczelnienia powierzchniowego starego korpusu, jak i wymagania dotyczące uszczelnienia dna nowej kwatery (DepV, LAGA-BQS); w przypadku rozbieżności obowiązuje wymaganie bardziej rygorystyczne. Ponieważ stary odpad stanowi podatne, ulegające osiadaniu podłoże, niezbędne są obliczenia stateczności według Eurokodu 7 – poślizg w stykach warstw, ogólna stateczność (skarpy) oraz bezpieczeństwo przed rozpłynięciem (kategoria geotechniczna 2, DIN 4084) – wraz z prognozą osiadania oraz, w razie potrzeby, projekt zbrojenia z wykorzystaniem Secugrid® zgodnie z EBGEO. Naue opracowuje specyfikacje barier, analizy stateczności skarp i osiadań oraz projekty zbrojenia.

  • GDA E 2-37 (DGGT, 2020): Zalecenia dotyczące uszczelnień pośrednich (składowisko na składowisku) – budowa, stateczność, wykonanie
  • DepV (German Landfill Ordinance): Wymagania dotyczące uszczelniania składowisk odpadów; uszczelnienie pośrednie musi spełniać zarówno wymagania dla uszczelnienia rekultywacyjnego, jak i uszczelnienia dna
  • LAGA-BQS: Niemieckie federalne standardy jakości – wymagania dla mineralnej bariery / GCL i materiału warstwy drenażowej
  • Wytyczne zatwierdzania BAM: Dopuszczenie geomembran i warstw ochronnych do systemów uszczelniania składowisk odpadów – Carbofol®, Secutex®
  • Eurokod 7 (DIN EN 1997-1) / DIN 4084: Projektowanie geotechniczne; stateczność na przesuw, stateczność ogólna i bezpieczeństwo przed rozpełznięciem; kategoria geotechniczna 2
  • EBGEO: Projektowanie zbrojenia z geosyntetyków – Secugrid® na podłożu ze słabo nośnych starych odpadów
  • EN 13257 / EN 13493: Zgodność wyrobu: geowłókniny (Secutex®) i bariery geosyntetyczne (Carbofol®, Bentofix®) do odpadów stałych
  • GM-13: Właściwości badawcze geomembran HDPE - Carbofol® HDPE

Pliki do pobrania i usługi

  • The safe landfill - Naue sealing systems for landfill engineeringYouTubeObejrzyj

Oprogramowanie geotechniczne

Naue Portal - the free digital platform for geotechnical engineers.

Naue Portal: bezpłatne, kompleksowe oprogramowanie geotechniczne do planowania i szacowania kosztów

  • Jedna platforma – wiele rozwiązań: dostęp do szerokiego zakresu narzędzi do projektowania geotechnicznego w jednym portalu.
  • Przyjazna dla użytkownika i łatwo dostępna: dostępna o każdej porze i w każdym miejscu, na komputerze stacjonarnym lub urządzeniu mobilnym.
  • Zoptymalizowane koszty i zużycie materiałów: ograniczenie kosztów budowy przy zachowaniu długoterminowej stabilności projektu.
  • Zgodne ze standardami branżowymi: zgodne z AASHTO i innymi wytycznymi inżynierskimi.