Uudistunut jakeluasemastandardi Pohjavesi- ja maa-ainesneuvottelupäivät 1.-2.10.2015 Minna Leppänen Tampereen teknillinen yliopisto Rakennustekniikan laitos, Maa- ja pohjarakenteet 12.10.2015 1
Jakeluasemastandardi SFS 3352 Kaksoispidätyksen periaate: varsinaista perusrakennetta täydentää toinen pidätysrakenne, joka estää palavan nesteen vuodot siinäkin tapauksessa, että ensisijainen rakenne on jostakin syystä pettänyt. Esimerkiksi säiliöissä, viemäriputkissa ja öljynerottimissa on kaksoisvaipparakenne. Lisäksi säiliöt varustetaan automaattisilla valvontajärjestelmillä. Ensisijainen suojausrakenne Toissijainen suojausrakenne 12.10.2015 2
Ensisijainen suojausrakenne SFS 3352 12.10.2015 3
Ensisijainen suojausrakenne Jakelualue ja täyttöpaikka SFS 3352 PARANNUSEHDOTUS: Yhdistelmärakenne Sähköinen vuodontarkkailu 12.10.2015 4
Yhdistelmärakenne on ylivoimainen Tiivistysrakenteiden läpi suotautuva vesimäärä. (Rowe, 2014) GMB on geomembraani, oletus 5 reikää / ha (r o = 6,64 mm); GCL (geosynthetic clay liner) on bentoniittimatto, h = 0,01 m, k = 2 10-10 m/s, θ = 1 10-10 m/s; CCL (compacted clay liner) on rakennettu mineraalinen tiivistyskerros, h = 0,6 m, k = 1 10-9 m/s, θ = 2 10-8 m/s. ) Vedenpainekorkeus h w [m] Läpäisevä vesimäärä [lphd] GMB & GCL GMB & CCL GMB kaatopaikka 0,3 0,18 2,6 63 000 allas 5,0 1,7 36 260 000 NESTE MINERAALINEN KERROS NESTE MINERAALINEN KERROS NESTE MINERAALINEN KERROS TIIVIS KONTAKTI ON TÄRKEÄ! 12.10.2015 5
Toissijainen suojakerros SFS 3352 Suojausrakenteiden välissä hiekkaa ja soraa 12.10.2015 6
Advektio ja diffuusio Kun läpäisevyys on pieni, diffuusio on tärkein kulkeutumismekanismi. Diffuusiossa ajava voima on kemiallinen pitoisuus. Diffuusiota tapahtuu myös kalvon läpi. 12.10.2015 7
HDPE-kalvon diffuusio Adsorptio (Henryn laki) h Desorptio (Henryn laki) HDPE on non-polaarinen ja läpäisee non-polaarisia yhdisteitä kuten polttoaineita Diffusio Fickin laki Läpi kulkeva aine voi vaikuttaa kalvon ominaisuuksiin 12.10.2015 8
HDPE ei ole ainoa vaihtoehto Geomembraanien diffuusiokertoimien D g ( 10 13 m 2 s 1 ) vertailu (Rowe 2014) Diffuusiokerroin D g 10-14 m 2 /s PVC LLDPE HDPE EVOH thin film tolueeni 90 30 18 1,5 Polyeteeni tai muu polyolefiini EVOH Sideaine (adhesive) Monikerroksisessa kalvossa on keskellä kaasujen kulkeutumisen estävä EVOH-kalvo ja päällä mekaanisesti kestävä esim. LLDPE-kalvo 12.10.2015 9
Materiaalivaihtoehtoja Bentoniittimaton ominaisuuksia voi parantaa monella tavalla Bentoniittimatto + kalvo laminating / coating Esihydratoitu bentoniittimatto Polymeeriparannettu bentoniittimatto www.cetco.com 12.10.2015 10
Pinnoitettu bentoniittimatto http://www.wmaa.asn.au/event-documents/2013cdlf/eposter/shahkolahi,a.pdf 12.10.2015 11
EIA Ethylene Interpolymer Alloy XR-5 1. Pohjakangas kudottu PE -> vetolujuus, puhkaisulujuus, mittojen pysyvyys 2. Praimerit kiinnittävät kalvon ja pohjakankaan yhtenäiseksi 3. DuPon Elvaloy pinnoite 4. DuPon Elvaloy pinnoite A = Excellent B = Moderate C = Poor NF = Not Found in Published Chart http://xr-technology.com 12.10.2015 12
EIA geomembraani vs. HDPE Parempi lujuus Joustava Esisaumattavissa Pienempi lämpölaajeneminen Ei altis jännityssäröilylle http://xr-technology.com https://xrtechnology.wordpress.com/ 12.10.2015 13
EIA-geomembraanin asennus http://xr-technology.com 12.10.2015 14
Sähköinen ehjyydentarkistus Rakentamisen aikana www.geosyntheticstesting.com www.linersurvey.net 12.10.2015 15
Reiän havaitseminen http://www.llsi.com/ 12.10.2015 16
Sähköinen vuodon tarkkailu http://www.llsi.com/leakmonitoring http://www.epa.gov/tio/download/char/epa542r04013.pdf 12.10.2015 17
Monitorointimenetelmiä http://www.epa.gov/tio/download/char/epa542r04013.pdf 12.10.2015 18
Kaksoisyhdistelmärakenne EPA Farzad M. Azad a, Abbas El-Zein a,*, R. Kerry Rowe b,**, David W. Airey www.naue.com 12.10.2015 19
Tuotestandardit SFS-EN 13361 Geoeristeet. Altaiden ja patojen rakentamisessa käytettäviltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of reservoirs and dams SFS-EN 13362 Geoeristeet. Kanavien rakentamisessa käytettäviltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of canals SFS-EN 13491 Geoeristeet. Tunneleiden ja maanalaisten tilojen rakentamisessa käytettäviltä nestetiiviiltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use as a fluid barrier in the construction of tunnels and associated underground structures SFS-EN 13492 Geoeristeet. Jätealtaiden, vastaanottoasemien ja vuotoa keräävien järjestelmien rakentamisessa käytettäviltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of liquid waste disposal sites, transfer stations or secondary containment SFS-EN 13493 Geoeristeet. Kiinteän jätteen varastojen ja kaatopaikkojen rakentamisessa käytettäviltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in the construction of solid waste storage and disposal sites SFS-EN 15382 Geoeristeet. Liikenneinfrastruktuurin rakenteissa käytettäviltä geoeristeiltä vaadittavat ominaisuudet (2013) Geosynthetic barriers. Characteristics required for use in transportation infrastructure 12.10.2015 20
Yhteenveto Ensisijaisen ja toissijaisen suojausrakenteen perusajatus on hyvä Yhdistelmärakenne on paljon tehokkaampi kuin kalvo yksinään Jakeluasema on pinta-alaltaan pieni ja haitta-aineet tunnetaan mahdollista valita sopivin materiaali ja lisätä sähköistä ehjyyden monitorointia HDPE on kemialliselta kestävyydeltään laajaalainen, mutta jäykkä, työmaalla saumattava, altis jännityssäröilylle, läpäisee hiilivetyjä diffuusion kautta EIA- tai EVOH-kalvo 12.10.2015 21