Kaatopaikan pohjaeristys

Ympäristöoppaan 36 /40/ mukainen kaatopaikan pohjaeristyksen (yhdistelmärakenne) periaatekuva eri kerroksineen on esitetty alla olevassa kuvassa 4.2 (kerrosten paksuudet eivät ole mittakaavassa).

Jätepenger

….Suodatinkerros (hiekka tai geotekstiili)

….Salaojakerros > 0.5 m

Suojarakenne (hiekka tai suojageotekstiili) Keinotekoinen eriste (esim. geomembraani)

….. Mineraalinen tiivistekerros > 0.5 m Alusrakenne (pohjamaa) / Geologinen este

Kuva 4.2. Kaatopaikan pohjaeristyksen (yhdistelmärakenne) periaatekuva /40/. Tiivis-tyskerrokset rakennetaan, jos geologinen este ei ole riittävä haitta-aineiden kulkeutumi-sen estämiseksi

Pohjaeristyksen yleiset, eri kerroksille yhteiset toimivuusvaatimukset

− Pohjaeristyksen tehtävänä on tehostaa kaatopaikan suotovesien keräilyä ja vähentää haitta-aineiden kulkeutumista kaatopaikan ympäristöön kaatopaikan aktiivivaihees-sa ja jälkihoitovaiheesaktiivivaihees-sa (pitkäaikaisesti). Pohjaeristys tehdään, jos geologinen este ei ole riittävä haitta-aineiden kulkeutumisen estämiseksi.

− Kestävyys fysikaalisia kuormituksia vastaan

− Kestävyys kemiallisia rasituksia vastaan

− Ominaisuuksien pysyvyys

Pohjaeristyksen kerroskohtaiset toimivuusvaatimukset, rasitukset sekä materiaali- tai ra-kennevaatimuksia ja -suosituksia

Suodatinkerros

Suodatinkerroksen tehtävänä on

− estää jätetäytöstä irtoavan (suotoveden mukana kulkeutuvan) kiintoaineksen kul-keutuminen salaojakerrokseen

− estää salaojakerroksen tukkeutuminen

− salaojakerroksen ja jätetäytön toistaan erottaminen

Suodatinkerrokseen kohdistuvat rasitukset

− jätetäytöstä irtoava hienoaines

− jätepenkereestä suotautuva vesi ja sen virtaus (eroosio, suffoosio)

− suotoveden kemiallinen koostumus (kerroksen rakeisuuden / huokoisuuden muut-tumisriski)

− suotoveden biologinen koostumus (kerroksen läpäisevyyden haitallinen muuttumi-nen)

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− suodatinkriteerit täyttävä mineraalimaa

− suodatinkriteerin tulee täyttyä salaojakerrosta vastaan

− suodatinkangas (luokka ≥ III / NordGeoSpec N3, paino ≥200 g/m²)

− mineraalimaakerroksen paksuus vähintään 0,1 m /40/

Salaojakerros

Salaojakerroksen (kuivatuskerroksen) tehtävänä on

− kerätä ja poistaa (putkiston kautta) jätetäytöstä kertyvät suotovedet

− vähentää (poistaa) tiivistysrakenteen päälle muodostuvaa vesipainetta

− mahdollistaa kerrokseen sijoitettavan suotovesien keräilyputkiston rakentaminen Rakennekerrokseen kohdistuvat rasitukset

− suotoveden määrä

− suotoveden kemiallinen koostumus (kerroksen rakeisuuden / vedenjohtavuuden muuttumisriski)

− suotoveden biologinen koostumus (kerroksen läpäisevyyden haitallinen pienenemi-nen)

− suotoveden mukana kulkeutuva hienoaines (tukkii kerroksen, jos suodatinkerros ei toimi)

− asennustyö (yläpuolisten kerrosten rakentaminen)

− jätepenkereen rakentaminen

− jätepenkereen paino

− suotoveden / jätepenkereen lämpötila

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− pitkäaikainen kemiallinen kestävyys (mineraalimaan kokonais-CaCO-pitoisuus < 20 p-%) /40/

− pitkäaikainen mekaaninen kuormituskestävyys (kokoonpuristuvuus)

− hydraulisten ominaisuuksien (vedenläpäisevyys, vedenjohtavuus) pysyvyys

− rakeisuus (16- 32 mm), huokostila (vedenläpäisevyys k>10^-3 m/s ), raemuoto (pyö-reärakeista) /40/

− teollisuuden sivutuotteilla lisäksi ympäristökelpoisuus (PIPO-ohjearvot /100/)

− geomatto (geosynteettinen matto, soveltuvuus on aina osoitettava tapauskohtaisesti)

− mineraalimaakerroksen paksuus vähintään 0,5 m /40/

Salaojitusputkisto

Salaojakerroksen putkiston tehtävänä on

− kerätä ja poistaa jätetäytöstä kertyvät suotovedet käsiteltäväksi Salaojitusputkistoon kohdistuvat rasitukset

− suotoveden määrä (putkisto mitoitettava)

− suotoveden kemiallinen koostumus

− suotoveden biologinen koostumus

− suotoveden mukana kulkeutuva hienoaines

− suotoveden / jätepenkereen lämpötila

− asennustyö (ympäröivä materiaali ja sen tiiveys)

− jätepenkereen mekaaninen rasitus (staattinen kuormitus)

− alustan painuminen

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− pitkäaikainen kemiallinen kestävyys (materiaali yleensä HDPE)

− pitkäaikainen mekaaninen kuormituskestävyys (rengasjäykkyys) Suojakerros

Keinotekoisen eristeen yläpuolisen suojakerroksen / -rakenteen tehtävänä on

− suojata keinotekoista eristettä vaurioitumista vastaan sekä rakennusuaikana että sen jälkeenkin

Suojakerrokseen kohdistuvat rasitukset

− suotoveden määrä ja koostumus (kemiallinen, biologinen)

− yläpuolisten kerrosten asennustyö, mekaaniset rasitukset

− jätepenkereen staattinen kuormitus

− suotoveden / jätepenkereen lämpötila

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− yhteensopivuus (kemiallinen, mekaaninen) keinotekoisen eristeen kanssa

− riittävä kitka keinotekoisen eristeen rajapinnassa

− sopiva rakeisuus (kivennäismaa # 0…2 mm) /40/

− suojageotekstiili / kuitukangas, paino vähintään 1200 g/m² /40/

− teollisuuden sivutuotteilla lisäksi kaatopaikkakelpoisuus (PIPO-ohjearvot /100/)

− mineraalimaakerroksen paksuus vähintään 0,1 m; geomembraanin päällä olevan suojakerroksen pasuuden on oltava vähintään 30 cm, ennenkuin membraanin päällä

Keinotekoinen eriste

Keinotekoinen eriste täydentää mineraalista tiivistyskerrosta ja sen tehtävänä on

− estää kaatopaikkapenkereestä suotautuvan veden pääsy tiivistyskerrokseen ja sen lä-pi pohjamaahan

− tehostaa suotovesien keräilyä

Keinotekoiseen eristykseen kohdistuvat rasitukset

− suotoveden määrä (sen sisältämien kalvolle haitallisten aineiden määrä)

− suotoveden / jätepenkereen lämpötila

− suotoveden kemiallinen koostumus

− suotoveden biologinen koostumus

− vesipaine (hydraulinen gradientti)

− kaasunpaine alta (jos suotovesi reagoi mineraalitiivisteen kanssa kaasua synnyttä-västi)

− jännitykset (asennuksen aikana syntyneet, myöhemmin syntyvät)

− yläpuolelta tulevat mekaaniset rasitukset työnaikana

− jätepenkereen staattinen kuormitus

− alla olevan pohjan muodonmuutokset (painuminen, epätasaiset painumat)

− jätepenkereen siirtymät (luiskissa)

− UV-rasitus (työnaikana, suojaamattomana, työmaalla varastoituna)

− lämpötila rakennusaikana ennen peittämistä (kalvon lämpölaajeneminen, venyminen / kutistuminen)

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− pitkäaikainen muodonmuutoskestävyys (painumansieto)

− pitkäaikainen kemiallinen kestävyys

− pitkäaikainen biologinen kestävyys

− kestävyys UV-säteilyä vastaan (rakennusvaiheessa)

− roudankestävyys, pakkasen kestävyys (työaikana, ennen riittävän suojauksen raken-tamista)

− yhteensopivuus mineraalisen tiivistyskerroksen kanssa (mm. kemiallinen yhteenso-pivuus, rajapinnan kitka > stabiliteetti, tiivis kontakti)

− yleensä käytetään geomembraania (HDPE), paksuus ≥ 2 mm /40/

− saumojen tiiviys, tiiviiden läpimenojen toteutusmahdollisuus

Tiivistyskerros

Tiivistyskerroksen tehtävänä on

− kaatopaikasta irtoavien haitta-aineiden suotautumisen minimointi / rajoittaminen sallittuun arvoon

− kaatopaikasta irtoavien haitta-aineiden diffuusion minimointi / rajoittaminen sallit-tuun arvoon

− kaatopaikasta irtoavien haitta-aineiden, esim. raskasmetallien sitominen (adsorptio)

− toimia keinotekoisen eristeen tukikerroksena ja suojakerroksena (alaspäin) Tiivistyskerrokseen kohdistuvat rasitukset

− suotoveden määrä

− suotoveden kemiallinen koostumus (kerroksen rakeisuuden /vedenjohtavuuden muuttumisriski)

− suotoveden biologinen koostumus (kerroksen läpäisevyyden haitallinen suurenemi-nen)

− hydraulinen gradientti (vesipaine)

− lämpötila jätepenkereen alapinnassa

− jätepenkereen staattinen kuormitus

− alla olevan pohjan muodonmuutokset (painumat, epätasaiset painumat)

− jätepenkereen siirtymät (luiskien stabiliteetti) Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− vedenläpäisevyys /92/

− vaarallisen jätteen kaatopaikka: k ≤ 1.0 x 10^-9 m/s (paksuus ≥ 5 m)

− tavanomaisen jätteen kaatopaikka: k≤ 1.0 x 10^-9 m/s (paksuus ≥ 1 m)

− pysyvän jätteen kaatopaikka: k ≤ 1.0 x 10^-7 m/s (paksuus ≥ 1 m)

− mineraalimateriaalin leikkauslujuus vähintään 50 kN/m² /40/

− muodonmuutoskestävyys (vedenläpäisevyyden pysyvyys muodonmuutostilanteessa)

− itsekorjautuvuus (arvioidaan esim. materiaalikoostumuksen, vedenpidättymisen ja plastisuuden perusteella)

− savipitoisuus (<0.002 mm) vähintään 14 %, >10 % savimineraaleja /40/

− plastisuusindeksi (savi) > 10 %, juoksuraja < 90 % /40/

− kuivumisen sieto halkeilematta (vedenpidätyskyky), tilavuuskuivumiskutistuma <

5% /40/

− pitkäaikainen kemiallinen kestävyys (vedenläpäisevyyden suurenematta) (karbo-naattimineraalien määrä enintään 15 p-%) /40/

− pitkäaikainen biologinen kestävyys (vedenläpäisevyyden suurenematta) (orgaanisen aineksen määrä enintään 2 p-%) /40/

− jäätymisen sieto /routimattomuus (vedenläpäisevyyden suurenematta)

− yhteensopivuus keinotekoisen eristeen kanssa (tiivis kontaktipinta, kemiallinen

yh-− teollisuuden sivutuotteilla lisäksi ympäristökelpoisuus (PIPO-ohjearvot /100/)

− materiaalin rakennettavuus (etenkin tiivistettävyys)

− mineraalimaasta rakennetun tiivistyskerroksen paksuuden on oltava tavanomaisen jätteen ja pysyvän jätteen kaatopaikoilla vähintään 0.5 m ja ongelmajätteen kaato-paikalla vähintään 1.0 m /92/

− tiivistetyn rakenteen homogeenisuus ja materiaalin tasalaatuisuus

− säänkestävyys (lämpötila, sade), (arvioidaan yleensä materiaalikoostumuksen ja ra-keisuuden perusteella)

Tiivistemateriaalin/-kerroksen "diffuusio / adsorptio-ominaisuudet" sekä haitta-aineiden diffuusio tiivistekerroksen läpi ja niiden pidättäytyminen tiivistekerrokseen on osoitetta-va laskelmin. Laskelmien tiivistemateriaalia koskeosoitetta-vat lähtötiedot on tutkittaosoitetta-va tai ne on muulla tavalla osoitettava tapauskohtaisesti luotettaviksi.

Alusrakenne

Kaatopaikan alusrakenteen tehtävänä on

− muodostaa riittävän tukeva ja stabiili alusta pohjaeristysrakenteille sekä rakenteiden rakentamisen aikana että pitkäaikaisesti päälle tulevan kaatopaikkapenkereen rasi-tukset huomioonottaen

Alusrakenteeseen kohdistuvat rasitukset

− kaatopaikan suotovedet

− kaatopaikkapenkereen staattinen kuormitus

Materiaalilta edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

− riittävä kantavuus /40/

− kantavuusvaatimus karkearakeiselle pohjalle E2 ≥45 MN/m²

− kantavuusvaatimus hieno- ja sekarakeiselle pohjalle E2≥20 45 MN/m²

− kantavuussuhde E2/E1 ≤ 2,2

− riittävä painumattomuus

− tiivistysrakenteen materiaalin kulkeutumisen estäminen alaspäin (suodatinkriteeri) Geologinen este (perusmaa)

Geologisella esteellä (perusmaalla) tulee olla riittävä suojavaikutus estämään pohjave-den ja maapohjan haitallinen pilaantumisriski. Mikäli geologinen este ei täytä vaatimuk-sia, tehdään rakennetut tiivistyskerrokset perusmaan / alusrakenteen päälle.

Geologiselta esteeltä edellytettävä ominaisuus / rakennesuositus

Kaatopaikan maaperälle (kivennäismaa tai kallio) silloin, kun se voidaan käsittää geolo-giseksi esteeksi, asetetaan seuraavat vaatimukset (jolloin ei tarvita keinotekoista tiivis-tyskerrosta):

− kaatopaikan maaperän on oltava kantava (kts. alusrakenne)

− kaatopaikan maaperän (geologisena esteenä) on täytettävä sellaiset veden kyllästä-män maan vedenläpäisevyys- (k) ja paksuusvaatimukset, että niiden yhdistetty vai-kutus vastaa seuraavilla kaatopaikoilla vähintään seuraavia vaatimuksia

− vaarallisen jätteen kaatopaikka: k ≤ 1.0 x 10^-9 m/s; paksuus ≥ 5 m

− tavanomaisen jätteen kaatopaikka: k ≤ 1.0 x 10^-9 m/s; paksuus ≥ 1 m

− pysyvän jätteen kaatopaikka: k ≤ 1.0 x 10^-7 m/s; paksuus ≥ 1 m

In document Markku Tammirinne (sivua 74-80)