การออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล | คู่มือ

สำหรับวิศวกรโยธา ที่ปรึกษาด้านสิ่งแวดล้อม และผู้รับเหมา EPC การทำความเข้าใจ การออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลมีความจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของ US EPA Subtitle D เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของน้ำใต้ดิน และรับประกันการปกป้องสิ่งแวดล้อมในระยะยาว หลุมฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชน (MSW) ต้องใช้ระบบซับในแบบประกอบที่ประกอบด้วยเยื่อสังเคราะห์หลัก (HDPE) ทับบนชั้นดินอัดแน่นรอง (CCL) หรือชั้นดินสังเคราะห์ (GCL) พร้อมชั้นตรวจจับการรั่วซึมระหว่างชั้นทั้งสอง การกักเก็บรองจะให้ความสามารถในการกั้นซ้ำในกรณีที่ซับในหลักเสียหาย องค์ประกอบการออกแบบที่สำคัญ ได้แก่: ซับในหลัก (HDPE 1.5 มม.), ซับในรอง (ดินอัดแน่น 0.6 ม. หรือ GCL), ชั้นตรวจจับการรั่วซึม (กรวดหรือ Geonet), และระบบรวบรวมน้ำชะขยะ คู่มือนี้ครอบคลุมข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ (40 CFR 258.40), การเลือกวัสดุ (HDPE เรซินบริสุทธิ์, HP-OIT ≥400 นาที), ความหนา (1.5 มม. ถึง 2.0 มม.), และการประกันคุณภาพการก่อสร้าง (CQA) ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อจะได้เรียนรู้การระบุระบบกักเก็บรองที่ให้ค่าการนำไฟฟ้าของไฮดรอลิก ≤1×10⁻⁷ ซม. ต่อวินาทีสำหรับซับในดิน และ ≤1×10⁻¹⁴ ม. ต่อวินาทีสำหรับเยื่อสังเคราะห์ ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40, ASTM D7466, GRI-GM13

การออกแบบซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล

การออกแบบซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลหมายถึงระบบซับไลเนอร์หลายชั้นที่ออกแบบทางวิศวกรรมซึ่งติดตั้งใต้และรอบหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชน (MSW) เพื่อป้องกันน้ำชะขยะ (น้ำที่ปนเปื้อนจากขยะที่ย่อยสลาย) ไม่ให้ซึมลงสู่น้ำใต้ดิน ข้อกำหนด US EPA Subtitle D (40 CFR 258.40) กำหนดให้หลุมฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชนต้องมีซับไลเนอร์แบบผสมประกอบด้วยจีโอเมมเบรนชั้นหลัก (HDPE) ทับบนซับไลเนอร์ดินอัดแน่นชั้นรอง (ความหนาขั้นต่ำ 0.6 เมตร ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำ ≤1×10⁻⁷ เซนติเมตรต่อวินาที) หรือวัสดุทดแทนที่ได้รับการอนุมัติ (GCL) ชั้นตรวจจับการรั่วซึม (กรวดหนา 30 เซนติเมตรหรือจีโอเน็ต) ถูกวางระหว่างซับไลเนอร์ชั้นหลักและชั้นรองเพื่อเก็บรวบรวมการรั่วซึมใดๆ ที่ผ่านซับไลเนอร์ชั้นหลัก การกักเก็บรองให้ความสามารถในการกั้นซ้ำซ้อน เพื่อให้แน่ใจว่าแม้ซับไลเนอร์ชั้นหลักจะล้มเหลว น้ำชะขยะก็จะถูกกักเก็บโดยซับไลเนอร์ชั้นรอง สำหรับงานวิศวกรรมและการจัดซื้อ ส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ จีโอเมมเบรนชั้นหลัก (HDPE หนา 1.5 มม. ถึง 2.0 มม. เรซินบริสุทธิ์ HP-OIT ≥400 นาที) ซับไลเนอร์ชั้นรอง (ดินอัดแน่นหรือ GCL) ชั้นตรวจจับการรั่วซึม (กรวดระบายน้ำพร้อมบ่อตรวจสอบ) และระบบรวบรวมน้ำชะขยะ (เครือข่ายท่อ) อายุการออกแบบ: 50 ถึง 100 ปี ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40, ASTM D7466, GRI-GM13

ข้อกำหนดทางเทคนิคของซับรองกักเก็บรอง

เมื่อออกแบบการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล, พารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อไปนี้มีความสำคัญ

โครงสร้างวัสดุและองค์ประกอบของระบบกักเก็บรอง

ครบถ้วนทุกประการการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลประกอบด้วยหลายชั้น ตารางด้านล่างแสดงส่วนประกอบทั่วไป

กระบวนการผลิตส่วนประกอบของระบบกักเก็บรอง

กระบวนการผลิตสำหรับการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลรับประกันคุณภาพของจีโอเมมเบรนและซับดินเหนียวสังเคราะห์

1. การผลิตจีโอเมมเบรน HDPE:เม็ด HDPE บริสุทธิ์ (ความหนาแน่น ≥0.940 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) ผสมกับคาร์บอนแบล็ก (2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์) และสารต้านอนุมูลอิสระ (HP-OIT ≥400 นาที) อัดรีดผ่านแม่พิมพ์แบนที่อุณหภูมิ 200 ถึง 230 องศาเซลเซียส ความคลาดเคลื่อนความหนา ±5 เปอร์เซ็นต์ แหล่งที่มา: ASTM D7466, ASTM D3895

2. การผลิตซับดินเหนียวสังเคราะห์ (GCL):ดินเบนโทไนต์ (โซเดียมมอนต์มอริลโลไนต์ 4 ถึง 5 กิโลกรัมต่อตารางเมตร) ถูกประกบระหว่างจีโอเท็กซ์ไทล์สองชั้น (แบบทอและไม่ทอ) หรือยึดติดกับจีโอเมมเบรน ยึดด้วยเข็มหรือกาว การนำน้ำ ≤5×10⁻¹¹ เมตรต่อวินาที (หลังการดูดซับน้ำ) แหล่งที่มา: ASTM D5887

3. การผลิต Geonet (ชั้นตรวจจับการรั่วไหล):HDPE หรือโพลีโพรพิลีนถูกอัดรีดเป็นตาข่ายสองแกน (ความหนาซี่โครง 1 ถึง 2 มม. ช่องเปิด 10 ถึง 20 มม.) ความแข็งแรงรับแรงอัด ≥200 kPa ที่ความเครียด 10 เปอร์เซ็นต์ตาม ASTM D1621

4. การทดสอบคุณภาพเพื่อการปฏิบัติตามข้อกำหนดของหลุมฝังกลบเยื่อกันซึม: การเจาะทะลุ (ASTM D4833) ≥480 N สำหรับ 1.5 มม.; การดึง (ASTM D6693) ≥29 kN ต่อเมตร; HP-OIT (ASTM D3895) ≥400 นาที GCL: ดัชนีการพองตัว (ASTM D5890) ≥24 มล. ต่อ 2 กรัม; การนำน้ำ (ASTM D5887) ≤5×10⁻¹¹ เมตรต่อวินาที กรวด: ล้างแล้ว ไม่มีฝุ่นละเอียด ค่า pH เป็นกลาง

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของตัวเลือกการกักเก็บรอง

เมื่อทำการประเมินการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล, เปรียบเทียบ CCL, GCL และตัวเลือกเยื่อกันซึมสองชั้น

การประยุกต์ใช้การกักเก็บรองในอุตสาหกรรมในหลุมฝังกลบ

การออกแบบซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลถูกนำไปใช้ในสถานที่กำจัดขยะ:

• เซลล์หลุมฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชน (MSW) ใหม่:แผ่นซับประกอบ: ชั้นหลัก HDPE 1.5 มม. เหนือชั้นรอง CCL 0.6 ม. (หรือ GCL) ชั้นตรวจจับการรั่วไหล (กรวด 30 ซม.) ระหว่างแผ่นซับ ชั้นเก็บน้ำชะขยะเหนือแผ่นซับหลัก (กรวด 30 ซม.) แหล่งที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

• การขยายพื้นที่ฝังกลบ (แนวนอนหรือแนวตั้ง):ระบบกักเก็บรองต้องตรงกับระบบแผ่นซับที่มีอยู่ มักใช้ GCL เป็นชั้นรอง (ติดตั้งง่ายกว่าบนพื้นที่ลาดเอียงที่มีอยู่) ใช้ Geonet ตรวจจับการรั่วไหล (แทนกรวด) เพื่อลดน้ำหนัก

• หลุมฝังกลบขยะอุตสาหกรรม (ไม่เป็นอันตราย):อาจอนุญาตให้ใช้แผ่นซับประกอบชั้นเดียว (HDPE ชั้นหลักเหนือ CCL ชั้นรอง) โดยไม่ต้องมีชั้นตรวจจับการรั่วไหล หากกฎระเบียบไม่เข้มงวดมาก ยังคงแนะนำเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม

• หลุมฝังกลบกากถ่านหิน (CCR) จากโรงไฟฟ้า:ต้องใช้แผ่นซับประกอบ (HDPE ชั้นหลักเหนือ CCL ชั้นรอง) พร้อมชั้นตรวจจับการรั่วไหล (CCR Rule 40 CFR 257) คล้ายกับหลุมฝังกลบขยะชุมชน

• หลุมฝังกลบแบบไบโอรีแอคเตอร์ (หมุนเวียนน้ำชะขยะ):ระบบกักเก็บรองต้องทนต่อแรงดันน้ำชะขยะที่สูงขึ้น (สูงถึง 5 เมตร) ใช้แผ่นซับหลักหนาขึ้น (2.0 มม.) และแผ่นซับรองที่แข็งแรง (CCL หรือแผ่นซับสองชั้น)

ปัญหาทั่วไปทางอุตสาหกรรมและแนวทางแก้ไขทางวิศวกรรม

ข้อมูลภาคสนามเผยให้เห็นปัญหาทั่วไปสี่ประการเกี่ยวกับการติดตั้งการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล.

• ปัญหา: ชั้นดินอัดแน่น (CCL) เกิดรอยแตกระหว่างการก่อสร้าง (การแห้งตัว)
  สาเหตุหลัก: ดินที่ใช้แห้งเกินไป (ความชื้นต่ำกว่าค่าที่เหมาะสม) หรือถูกแสงแดด/ลมก่อนการปิดคลุม รอยแตกกว้างถึง 10 มม. ทำให้ค่าการนำน้ำเพิ่มขึ้นจาก 1×10⁻⁷ เป็น 1×10⁻⁵ ซม./วินาที ที่มา: ASTM D5084
  แนวทางแก้ไข: รักษาความชื้นให้อยู่ในช่วง ±2 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่เหมาะสม (ASTM D698) คลุมดินด้วยแผ่นโพลีเอทิลีนภายใน 4 ชั่วโมงหลังการวาง หากเกิดรอยแตก ให้ขูดและอัดใหม่ ใช้ GCL แทน CCL ในสภาพอากาศแห้ง

• ปัญหา: ชั้นตรวจจับการรั่วซึมอุดตันด้วยอนุภาคละเอียดจาก CCL หรือ GCL ที่อยู่ด้านบน
  สาเหตุหลัก: ไม่มีแผ่นกรองธรณีหรือขนาดช่องเปิดที่ปรากฏ (AOS) ใหญ่เกินไป (>0.3 มม.) อนุภาคละเอียดจากชั้นซับรองเคลื่อนย้ายเข้าสู่กรวดหรือธรณีเน็ต ลดความสามารถในการซึมผ่าน ที่มา: ASTM D4751
  แนวทางแก้ไข: วางแผ่นกรองธรณี (200 gsm, AOS ≤0.2 มม.) เหนือชั้นซับรองและใต้กรวดตรวจจับการรั่วซึม สำหรับระบบตรวจจับการรั่วซึมแบบธรณีเน็ต ให้ใช้แผ่นกรองธรณีทั้งสองด้าน (200 gsm)

• ปัญหา: รอยต่อของเยื่อกันซึมหลักรั่ว (การรั่วซึม) ตรวจพบโดยบ่อตรวจจับการรั่วซึม
  สาเหตุหลัก: รอยต่อเชื่อมไม่สมบูรณ์ (รอยต่อเย็น) เนื่องจากอุณหภูมิการอัดรีดไม่เหมาะสม (ต่ำกว่า 200 องศาเซลเซียส) ไม่ถูกตรวจพบระหว่างการควบคุมคุณภาพการก่อสร้าง เนื่องจากไม่ได้ทดสอบสุญญากาศบนรอยต่อนั้น ที่มา: ASTM D4437
  แนวทางแก้ไข: กำหนดให้มีการทดสอบแบบไม่ทำลาย 100 เปอร์เซ็นต์ (กล่องสุญญากาศหรือประกายไฟ) สำหรับรอยต่อเยื่อกันซึมหลักทั้งหมด การทดสอบการลอกแบบทำลาย (ASTM D6392) ทุก 500 ม. ของรอยต่อ (อย่างน้อย 3 ครั้งต่อโครงการ) ผ่าน: ความแข็งแรงในการลอก ≥80 เปอร์เซ็นต์ของวัสดุหลัก

• ปัญหา: ชั้นซับรอง GCL เสียหาย (เบนโทไนต์ถูกกัดเซาะ) ในน้ำชะขยะที่เป็นกรด (pH<5)
  สาเหตุหลัก: GCL ที่ระบุสำหรับหลุมฝังกลบขยะชุมชนโดยไม่มีการทดสอบความเข้ากันได้ทางเคมี น้ำชะขยะอุตสาหกรรมบางชนิดหรือน้ำชะจากระบบบำบัดแบบไบโอรีแอคเตอร์มีค่า pH 4 ถึง 5 ซึ่งโจมตีเบนโทไนต์ (โซเดียมมอนต์มอริลโลไนต์) ที่มา: ASTM D5322
  แนวทางแก้ไข: สำหรับขยะชุมชน (pH 5-9) GCL เป็นที่ยอมรับ สำหรับน้ำชะที่มีฤทธิ์รุนแรง (pH

  <5 หรือ="">10) ให้ใช้ CCL หรือเยื่อสังเคราะห์สองชั้นแทน GCL ดำเนินการทดสอบการแช่ตาม ASTM D5322 (120 วัน ด้วยน้ำชะจริง) – เกณฑ์ผ่าน: ดัชนีการพองตัว ≥20 มล. ต่อ 2 กรัมหลังการแช่ ที่มา: ASTM D5890

ปัจจัยเสี่ยงและกลยุทธ์การป้องกัน

การลดความเสี่ยงสำหรับการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาลต้องใช้วิศวกรรมเชิงรุก

• ความหนาของชั้นดินเหนียวหรือค่าการนำไฮดรอลิกไม่เพียงพอ:การป้องกัน: ทดสอบแหล่งดินเหนียวเพื่อหาค่าการนำน้ำ (ASTM D5084) ก่อนการก่อสร้าง กำหนดความหนาขั้นต่ำ 0.6 เมตรหลังการบดอัด ทำการทดสอบค่าการนำน้ำในพื้นที่ (เครื่องวัดการซึมน้ำแบบวงแหวนคู่ปิดผนึก) บนดินเหนียวที่บดอัดแล้ว ปฏิเสธพื้นที่ใดๆ ที่มีค่าการนำน้ำมากกว่า 1×10⁻⁷ เซนติเมตรต่อวินาที

• การเจาะทะลุของเยื่อกันซึมจากกรวดในชั้นตรวจจับการรั่วซึม:การป้องกัน: วางแผ่นรองผ้าใยสังเคราะห์ (300 ถึง 500 กรัมต่อตารางเมตร) บนกรวดโดยตรงก่อนติดตั้งเยื่อกันซึม ใช้กรวดที่มีลักษณะกลม (ล้างแล้ว ไม่มีขอบคม) สำหรับพื้นที่ลาดชัน ให้ใช้ตาข่ายระบายน้ำแทนกรวด (ลดความเสี่ยงการเจาะทะลุ) แหล่งที่มา: ASTM D4833

• การสะสมของหัวน้ำชะขยะบนชั้นซับหลัก (เกินค่าหัวน้ำที่ออกแบบไว้):การป้องกัน: ออกแบบระบบรวบรวมน้ำชะขยะให้มีความสามารถในการระบายน้ำเพียงพอ (ความลาดชันขั้นต่ำร้อยละ 2) ทำความสะอาดท่อน้ำชะขยะทุกปี ตรวจสอบระดับน้ำชะขยะในบ่อรวบรวม รักษาหัวน้ำให้ต่ำกว่า 0.3 เมตรตามข้อกำหนด Subtitle D แหล่งที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

• การทดสอบรอยต่อที่ไม่เพียงพอ (ตรวจไม่พบรูเข็ม):การป้องกัน: ต้องมีผู้ตรวจสอบ CQA จากบุคคลที่สามระหว่างการติดตั้งแผ่นกันซึม การทดสอบด้วยสุญญากาศ 100 เปอร์เซ็นต์ (ASTM D4437) สำหรับรอยต่อทั้งหมดในพื้นที่ การสำรวจตำแหน่งรั่วไหลทางไฟฟ้า (ELL) ตามมาตรฐาน ASTM D7703 สำหรับพื้นที่แผ่นกันซึมหลักทั้งหมดหลังการติดตั้ง ที่มา: ASTM D4437, ASTM D7703

คู่มือการจัดซื้อ: วิธีการระบุข้อกำหนดสำหรับแผ่นบุรองระบบกักเก็บรอง

สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อและวิศวกรโยธา ใช้รายการตรวจสอบนี้สำหรับการออกแบบแผ่นซับรองรับการกักเก็บรองสำหรับโครงการฝังกลบขยะเทศบาล: :

1. ยืนยันข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ (US EPA Subtitle D หรือมาตรฐานท้องถิ่นที่เทียบเท่า):40 CFR 258.40 กำหนด: (ก) แผ่นบุรองแบบผสม (แผ่นกันซึมหลักเหนือชั้นดินเหนียวหรือ GCL รอง); (ข) ระบบรวบรวมและกำจัดน้ำชะขยะ; (ค) ชั้นตรวจจับการรั่วไหลระหว่างแผ่นบุรองหลักและรอง ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

2. ระบุแผ่นกันซึมหลัก (HDPE):ความหนา 1.5 มม. (ขั้นต่ำ) เรซินบริสุทธิ์ ความหนาแน่น ≥0.940 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร HP-OIT ≥400 นาที (ASTM D3895) คาร์บอนแบล็ก 2.0 ถึง 3.0 เปอร์เซ็นต์ (ASTM D1603) ความต้านทานการเจาะ ≥480 นิวตัน (ASTM D4833) เป็นไปตามมาตรฐาน GRI-GM13 แหล่งที่มา: GRI-GM13

3. ระบุวัสดุบุรองชั้นที่สอง: ตัวเลือก A: ชั้นดินอัดแน่น (CCL) – ความหนาขั้นต่ำ 0.6 ม. ค่าการนำไฮดรอลิก ≤1×10⁻⁷ ซม.ต่อวินาที (ASTM D5084) การอัดแน่น 95 เปอร์เซ็นต์ตามมาตรฐาน Proctor (ASTM D698) ตัวเลือก B: ชั้นดินเหนียวสังเคราะห์ (GCL) – ความหนาปกติ 6 มม. มวลเบนโทไนต์ 4 ถึง 5 กก.ต่อตร.ม. ค่าการนำไฮดรอลิก ≤5×10⁻¹¹ ม.ต่อวินาที (ASTM D5887) GCL ต้องเป็นแบบเจาะเข็มหรือติดด้วยกาว แหล่งที่มา: ASTM D5084, ASTM D5887

4. ระบุชั้นตรวจจับการรั่วซึม: กรวดล้าง 30 ซม. (2 ถึง 5 ซม. กลม) หรือตาข่ายธรณีสังเคราะห์แบบสองระนาบขนาด 5 ถึง 7 มม. พร้อมตัวกรองธรณีสิ่งทอ (200 gsm, AOS ≤0.2 มม.) ความลาดชัน ≥2 เปอร์เซ็นต์ไปยังบ่อพัก บ่อพักพร้อมท่อตั้งและระบบตรวจสอบการไหล แหล่งที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

5. ระบุชั้นรวบรวมน้ำชะขยะ (เหนือวัสดุบุรองชั้นหลัก):กรวดล้างขนาด 30 ซม. (2 ถึง 5 ซม.) หรือจีโอเน็ต (7 มม.) พร้อมท่อรวบรวมที่มีรูพรุน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 150 ถึง 300 มม.) ช่องทำความสะอาดทุก 100 ม. ความลาดชัน ≥2 เปอร์เซ็นต์ไปยังบ่อพัก แหล่งที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

6. ระบุการทดสอบรอยต่อและการควบคุมคุณภาพการก่อสร้าง (CQA):การทดสอบด้วยสุญญากาศ 100 เปอร์เซ็นต์ (ASTM D4437) สำหรับรอยต่อของเยื่อกันซึมหลักทั้งหมด การทดสอบการลอกแบบทำลาย (ASTM D6392) ทุก 500 ม. ของรอยต่อ (อย่างน้อย 3 ครั้งต่อโครงการ) การสำรวจตำแหน่งรอยรั่วด้วยไฟฟ้าหลังการติดตั้ง (ELL) ตาม ASTM D7703 ผู้ตรวจสอบ CQA จากบุคคลที่สามประจำสถานที่ตลอดเวลา แหล่งที่มา: ASTM D4437, ASTM D6392, ASTM D7703

7. การทดสอบตัวอย่างก่อนสั่งซื้อจำนวนมาก:สั่งซื้อ geomembrane ชั้นหลัก 10 ตร.ม., GCL ชั้นรอง (ถ้าใช้), geotextile และ geonet ประกอบแผ่นทดสอบ (2 ม. × 2 ม.) ในพื้นที่ (สภาพจำลอง) ทดสอบการนำน้ำของชั้นรอง (ASTM D5084 สำหรับดินเหนียว, ASTM D5887 สำหรับ GCL) ทดสอบการเจาะ (ASTM D4833) บน geomembrane หลังจากวางบนกรวด เกณฑ์ยอมรับ: การนำน้ำ ≤ ข้อกำหนด, ไม่มีการเจาะ แหล่งที่มา: ASTM D5084, ASTM D5887, ASTM D4833

8. การรับประกันและเอกสาร:ขอการรับประกัน 50 ปีสำหรับ geomembrane ชั้นหลัก (ครอบคลุมความทนทานต่อสารเคมี, ความสมบูรณ์ของรอยต่อ, การคงสภาพ HP-OIT) สำหรับ GCL ขอการรับประกัน 25 ปี (ครอบคลุมความสามารถในการบวม, การนำน้ำ) ขอรายงานการทดสอบจากโรงงาน (MTRs) ต่อม้วนสำหรับ geomembrane, GCL, geotextile และ geonet แหล่งที่มา: ASTM D3895, ASTM D5890

กรณีศึกษาทางวิศวกรรม

ประเภทโครงการ:การขยายเซลล์ฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชน (MSW) แห่งใหม่ (15 เฮกตาร์)
ที่ตั้ง:มิดเวสต์, สหรัฐอเมริกา (มีดินเหนียวในพื้นที่, ภูมิอากาศอบอุ่น, การควบคุมโดยหน่วยงาน EPA ของรัฐ)
ข้อกำหนดการออกแบบการกักเก็บรอง:ระบบซับประกอบตามมาตรฐาน US EPA Subtitle D: ซับหลักเป็น geomembrane: HDPE 1.5 มม. (บริสุทธิ์, HP-OIT 460 นาที, GRI-GM13) ซับรอง: ดินอัดแน่น 0.6 ม. (ดินในพื้นที่, ค่าการนำไฮดรอลิก 5×10⁻⁸ ซม./วินาที หลังการอัดแน่น) การตรวจจับการรั่วไหล: กรวดล้าง 30 ซม. (2 ถึง 5 ซม.) พร้อมผ้ากรอง geotextile (200 gsm) ด้านบนและด้านล่าง การเก็บน้ำชะขยะ: กรวด 30 ซม. พร้อมท่อ HDPE เจาะรู 150 มม. CQA: ผู้ตรวจสอบจากบุคคลที่สาม; การทดสอบรอยต่อด้วยสุญญากาศ 100 เปอร์เซ็นต์; การทดสอบดึงแบบทำลายทุก 500 ม. (ผ่าน 98 เปอร์เซ็นต์ของรอยต่อ); การสำรวจ ELL (ASTM D7703) หลังการติดตั้ง (ตรวจไม่พบรูเข็ม)
ผลลัพธ์และคุณประโยชน์:การทดสอบการซึมผ่านของน้ำหลังการก่อสร้างของชั้นดินเหนียว (sealed double ring infiltrometer) ยืนยันค่า 6×10⁻⁸ เซนติเมตรต่อวินาที (อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด) บ่อตรวจสอบการรั่วไหลบันทึกปริมาณน้ำเป็นศูนย์ตลอดระยะเวลา 8 ปีของการดำเนินงาน บ่อตรวจสอบน้ำใต้ดินไม่พบการเกินมาตรฐานน้ำดื่มหลัก หลุมฝังกลบได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบสำหรับระยะเวลาการดูแลหลังปิด 50 ปี ค่าก่อสร้างรวมของระบบชั้นป้องกัน: 1.8 ล้านเหรียญสหรัฐ (เยื่อสังเคราะห์หลัก 400,000 เหรียญสหรัฐ; การเตรียมดินเหนียว 600,000 เหรียญสหรัฐ; กรวดและระบบระบายน้ำ 500,000 เหรียญสหรัฐ; การควบคุมคุณภาพการก่อสร้าง 300,000 เหรียญสหรัฐ) การประหยัดโดยประมาณจากการหลีกเลี่ยงการบำบัดน้ำใต้ดิน (15 ล้านเหรียญสหรัฐ) สูงกว่าค่าใช้จ่ายมาก ที่มา: การประเมินหลังการใช้งานโครงการ, US EPA 40 CFR 258.40, ASTM D5084, ASTM D4437, ASTM D6392, ASTM D7703.

ส่วนคำถามที่พบบ่อย

1. ถาม: ข้อกำหนดตามกฎระเบียบสำหรับการกักเก็บรองในหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยชุมชนคืออะไร?
   ก: EPA สหรัฐอเมริกา หมวด D (40 CFR 258.40) กำหนดให้ใช้แผ่นซับรวม (เยื่อสังเคราะห์หลักเหนือชั้นดินเหนียวรองหรือ GCL) พร้อมระบบรวบรวมและกำจัดน้ำชะขยะ (LCRS) และชั้นตรวจจับการรั่วซึมระหว่างแผ่นซับหลักและรอง ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

2. ถาม: ความหนาขั้นต่ำของเยื่อสังเคราะห์หลักในหลุมฝังกลบคือเท่าใด
   ก: 1.5 มม. (60 มิล) ตาม GRI-GM13 สำหรับหลุมฝังกลบลึก (ความสูงของขยะมากกว่า 30 เมตร) หรือหลุมฝังกลบแบบชีวภาพ แนะนำให้ใช้ 2.0 มม. เพื่อความต้านทานการเจาะทะลุที่สูงขึ้น ที่มา: GRI-GM13

3. ถาม: ค่าสภาพนำไฮดรอลิกที่จำเป็นสำหรับชั้นซับดินเหนียวบดอัดรองคือเท่าใด
   ก: ≤1×10⁻⁷ ซม. ต่อวินาที (1×10⁻⁹ ม. ต่อวินาที) ตาม US EPA 40 CFR 258.40 ความหนาขั้นต่ำ 0.6 ม. หลังการบดอัด ที่มา: ASTM D5084

4. ถาม: แผ่นซับดินเหนียวสังเคราะห์ (GCL) สามารถแทนที่ชั้นซับดินเหนียวบดอัดได้หรือไม่
   ตอบ: ใช่ GCL ได้รับการอนุมัติให้ใช้ทดแทน CCL ภายใต้ US EPA Subtitle D โดยต้องมีค่าการนำไฮดรอลิก ≤5×10⁻¹¹ เมตรต่อวินาที (ASTM D5887) และติดตั้งด้วยชั้นดินปกคลุมหนา 0.3 เมตร หรือแผ่น geomembrane ด้านบน ที่มา: ASTM D5887

5. ถาม: ทำไมจึงต้องมีชั้นตรวจจับการรั่วซึมระหว่างวัสดุบุรองชั้นแรกและชั้นที่สอง?
   ตอบ: เพื่อตรวจจับและเก็บรวบรวมการรั่วซึมที่ผ่านวัสดุบุรองชั้นแรก ก่อนที่จะถึงวัสดุบุรองชั้นที่สอง ชั้นตรวจจับการรั่วซึมมีความลาดเอียงไปยังบ่อรวบรวมที่มีบ่อตรวจวัด การไหลบ่งชี้ถึงการรั่วซึม ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

6. ถาม: ความลาดเอียงขั้นต่ำสำหรับชั้นรวบรวมน้ำชะขยะและชั้นตรวจจับการรั่วซึมคือเท่าใด?
   ตอบ: ขั้นต่ำร้อยละ 2 (1V:50H) ตาม US EPA 40 CFR 258.40 ความลาดเอียงที่มากขึ้น (ร้อยละ 3 ถึง 5) ช่วยปรับปรุงการระบายน้ำและลดระดับน้ำชะขยะบนวัสดุบุรอง

7. ถาม: วัสดุบุรองดินอัดแน่นได้รับการทดสอบค่าการนำไฮดรอลิกอย่างไร?
   ก: ในห้องปฏิบัติการโดยใช้ ASTM D5084 กับตัวอย่างที่อัดแน่น (95 เปอร์เซ็นต์ Proctor) ในสนามโดยใช้เครื่องวัดการซึมน้ำแบบวงแหวนคู่ปิดผนึกหรือเครื่องวัดการซึมน้ำแบบหลุมเจาะ (ASTM D6391) ความถี่: 1 การทดสอบต่อพื้นที่ 2,500 ตร.ม. ของชั้นดินเหนียว ที่มา: ASTM D5084, ASTM D6391

8. ถาม: ต้องมีการทดสอบรอยต่ออะไรสำหรับเยื่อกันซึมหลัก?
   ก: การทดสอบแบบไม่ทำลาย 100 เปอร์เซ็นต์ (กล่องสุญญากาศตาม ASTM D4437 หรือการทดสอบประกายไฟตาม ASTM D7240) บนรอยต่อสนามทั้งหมด การทดสอบแบบทำลายด้วยการลอกและแรงเฉือน (ASTM D6392) ทุก 500 ม. ของรอยต่อ (อย่างน้อย 3 ครั้งต่อโครงการ) ที่มา: ASTM D4437, ASTM D6392

9. ถาม: อายุการใช้งานที่คาดหวังของระบบกักเก็บรองของหลุมฝังกลบคือเท่าไร?
   ก: สำหรับเยื่อกันซึม HDPE หลักที่มี HP-OIT ≥400 นาที มากกว่า 100 ปี (ตามแบบจำลองการลดลงของสารต้านอนุมูลอิสระ) สำหรับชั้นดินเหนียวรอง ไม่มีกำหนดถ้าคงความชื้นไว้ อายุการใช้งาน GCL มากกว่า 50 ปีหากไม่สัมผัสกับสารเคมีรุนแรง ที่มา: ASTM D3895

10. ถาม: สามารถใช้ระบบเยื่อกันซึมสองชั้น (HDPE + HDPE) เป็นระบบกักเก็บรองได้หรือไม่?
    A: ใช่ ระบบจีโอเมมเบรนสองชั้น (ชั้นหลัก 1.5 มม. HDPE, ชั้นรอง 1.5 มม. HDPE) พร้อมระบบตรวจจับการรั่วซึมด้วยจีโอเน็ต ได้รับการอนุมัติภายใต้ US EPA Subtitle D เป็นทางเลือกแทน CCL หรือ GCL ต้นทุนสูงกว่าแต่ให้ความซ้ำซ้อนที่ดีเยี่ยม ที่มา: US EPA 40 CFR 258.40

ขอรับการสนับสนุนทางเทคนิคหรือใบเสนอราคา

สำหรับวิศวกรโยธาและผู้รับเหมา EPC มีการสนับสนุนทางเทคนิคเพื่อตรวจสอบการออกแบบหลุมฝังกลบ ความพร้อมของดินเหนียว และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ขอใบเสนอราคาสำหรับจีโอเมมเบรน HDPE ชั้นหลัก (1.5 มม. ถึง 2.0 มม., GRI-GM13, HP-OIT ≥400 นาที), วัสดุ GCL หรือ CCL ชั้นรอง, จีโอเน็ต/กรวดสำหรับเก็บน้ำชะขยะ, และจีโอคอมโพสิตตรวจจับการรั่วซึม พร้อมรายงานการทดสอบ ASTM ฉบับสมบูรณ์และเอกสาร CQA (ASTM D4437, ASTM D6392, ASTM D7703)

เกี่ยวกับผู้เขียน

คู่มือนี้เขียนโดยวิศวกรธรณีสังเคราะห์และวิศวกรโยธาที่มีประสบการณ์มากกว่า 15 ปีในการออกแบบและกำหนดระบบซับรองสำหรับการกักเก็บขยะมูลฝอยชุมชน สถานที่กำจัดขยะอุตสาหกรรม และสถานที่กำจัดขยะจากการเผาไหม้ถ่านหินในอเมริกาเหนือ ยุโรป และออสเตรเลีย คำแนะนำทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน US EPA 40 CFR 258.40, ASTM D3895, ASTM D5084, ASTM D5887, ASTM D4437, ASTM D6392, ASTM D7703 และ GRI-GM13