يکی از بارزترين برتری‌های استفاده از ژئوممبرين HDPE، طول عمر مفيد اين محصول مي باشد که برابر با عمر اکسيداسيون پليمر آن می‌باشد که به علت وجود ترکیبات آنتی اکسیدان در محصول عمری طولانی برای آن متصور است و در اين مدت نياز به تعمير و نگهداری ندارد. اين امر باعث می‌گردد این محصول به عنوان یک محصول با دوام که خواص خویش را در دراز مدت حفظ می‌نماید محسوب شده و مورد استفاده قرار گیرد. مطالعات نشان می‌دهند که در صورت وجود شرایط ایده آل از لحاظ محیطی، ژئوممبرین می تواند تا 600 سال طول عمر داشته باشد.

يکی ديگر از مزايای استفاده از ژئوممبرین(Carbofol) ، امکان نصب دقيق و در عين حال سريع اين محصول است. در هنگام نصب ژئوممبرین، جوشکاري درزها و تعميرات توسط دستگاه‌هاي جوشکاري صورت مي‌گيرد. استفاده ازتکنولوژي جوشکاري، عمليات نصب را سريع و اقتصادي مي‌سازد.

امروزه بسیاری از آیین نامه های طراحی، استفاده از ژئوممبرین را در ترکیب با لاینر رسی متراکم (CCL) یا GCL اجباری می‌دانند. بر همین اساس، ضخامت مورد استفاده بین 5/2-5/1 میلیمتر متغیر است. ژئوممبرینی در لندفیل باید استفاده شود که ویژگی‌های اساسی آن از قبیل چگالی، مقاومت کششی، مقاومت در مقابل پارگی، مقاومت در مقابل سوراخ شدگی، مقاومت در برابر اشعه ماورابنفش و مقاومت شیمیایی آن در برابر ترکیبات شیرابه قابل قبول باشد. مقادیر حداقلی این مقادیر در استاندارد BAM ارائه شده است.

بر اساس شواهد موجود و تجربه ی سه دهه استفاده از ژئوممبرین در مکان های دفن پسماند، استفاده ازGM بر روی CCL یا GCL میزان نرخ نشت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. شایان ذکر است که به دلیل ایجاد پارگی های احتمالی در ژئوممبرین (معمولا 10-5 سوراخ در هکتار)، استفاده از آن به عنوان لاینر تک توصیه نمی شود. نکته ی مهم در رابطه با استفاده از لاینرهای مرکب، اطمینان از وجود تماس کافی و تنگاتنگ ژئوممبرین با CCL/GCL می باشد. Bentofix ها از جمله GCL ها هستند.

نصب ژئوممبرین بر روی لایه رسی

در غیاب سوراخ و پارگی در ژئوممبرین، تنها مکانیزم انتقال آلاینده از درون ژئوممبرین، مکانیزم دیفیوژن می‌باشد. با این وجود، در صورت اجرای نامناسب، همیشه شاهد وقوع سوراخ در ژئوممبرین HDPE خواهیم بود. لذا انتقال آلاینده از درون سوراخ‌ها و پارگی‌ها اصلی ترین مکانیزم انتقال از درون ژئوممبرین می‌باشند.

بر اساس استاندارد بسیاری از کشورها، ژئوممبرین‌ها به خصوص نوع HDPE آن یکی از اجزای اصلی و ضروری سیستم لاینر می باشد که می‌بایست بر روی CCL یا GCL قرار گیرد. با این وجود مشکلاتی در رابطه با استفاده از ژئوممبرین وجود دارد که مهمترین آنها پدیده شکست ترد (Stress Cracking) می‌باشد. وقوع این پدیده منجر به کاهش کارایی لاینر مرکب CCL/GM و یا GCL/GM خواهد شد. در ادامه به بررسی عوامل ایجاد این مشکل پرداخته خواهد شد.

شکست ترد در حال حاضر به غير از آسيب‌هاي حين ساخت، 90% خرابي‌هاي مشاهده شده در ژئوممبرين‌ها را باعث شده است. اين پديده شامل ترک خوردگي در بدنه ژئوممبرين است که در اثر توأمان سه پديده تنش، دما و خورندگي محيط به وجود مي‌آيد. عامل اصلي ترک خوردگي‌ها تنش ثابت و طولاني مدت در ژئوممبرين است، دو پديده دما و خورندگي محيط تنها باعث تسريع و کند شدن اين روند مي‌شوند.

تاثیر پدیده شکست طرد بر روی ژئوممبرین

عوامل ايجاد کننده شکست ترد در لندفیل ها به شرح زير هستند:

1. کشش ايجاد شده در اثر drag down روي ژئوممبرين در شيب‌ها در زمان اجرای لایه زهکش

2. تمرکز تنش در نقاطي از ژئوممبرين در اثر فشار سنگدانه‌هاي لایه زهکش و لاینر رسی

3. لهيدگي چروک‌هاي حرارتي در ژئوممبرين تجت اثر بار لایه زهکش

4. خالي ماندن زير ژئوممبرين در اثر وجود نشست‌هاي بعدي در بستر

از ميان موارد فوق تنش ناشي از لهيدگي چروک‌هاي حرارتي جدي‌ترين مکانيزم ايجاد شکست ترد است. لازمه اجراي ژئوممبرين بدون چروک (آنگونه که در کشورهاي توسعه يافته مرسوم است) اين است که بلافاصله پس از پهن شدن ژئوممبرين، پوشش روي آن اجرا گردد. توصیه می‌شود محصول ژئوممبرین HDPE مورد استفاده علاوه بر تطابق با استاندارد حداقلی GM13 با استاندارد BAM که استانداردی کامل و بسیار مطمئن‌تر می‌باشد نیز مطابقت دشته باشد.

ژئوتکستایل

یکی دیگر از مصالح ژئوسینتتیک که کاربرد گسترده‌ای در محل دفن دارد، ژئوتکستایل یا Secutex می‌باشد که در ادامه توضیحاتی در مورد آن داده خواهد شد.

ژئوتکستایل ها محصولات بافته شده یا بافته نشده‌ای هستند که از منسوجات پلیمری، پلی استری یا پلی پروپیلنی تولید می‌شوند. در بحث دفن پسماند، از ژئوتکستایل جهت کاربردهای زیر استفاده می‌شود:

– ژئوتکستایل بافته شده غالباً جهت تسلیح و بالا بردن مقاومت کششی سیستم بکار می‌رود.

– ژئوتکستایل بافته نشده غالباً جهت:

1- جداسازی بین دو مصالح ناهمسان (مثلا مصالح درشت دانه و ریزدانه)؛

2- فیلتراسیون هنگامی که مایع بین دو قشر مصالح که دارای اندازه ذرات کاملا متفاوتی هستند در جریان است (مثلا بین لایه جمع آوری شیرابه که متشکل از مصالح درشت دانه است و لایه روی آن که یک خاک مخلوط است)؛

3- زهکشی؛

4- محافظت از غشاهای سینتتیکی در مقابل مصالح درشت دانه روی آن‌ها (مثلا بین ژئوممبرین HDPE و مصالح درشت دانه لایه زهکش). استفاده می‌شوند.

خواص ژئوتکستایل را می‌توان به پنج دسته 1) خواص فیزیکی؛ 2) خواص مکانیکی؛ 3) خواص هیدرولیکی؛ 4) خواص دیرپایی (دوام)؛ و 5) خواص فرسودگی تقسیم نمود.

استفاده از ژئوتکستایل برای جلوگیری از سوراخ شدگی ژئوممبرین

مهمترین خواص فیزیکی ژئوتکستایل‌ها عبارتند از ضخامت و جرم واحد سطح، مقاومت کششی تک محوره و چندمحوره. مقاومت پارگی و مقاومت شکستگی نیز جزء مهمترین خواص مکانیکی ژئوتکستایل می‌باشند. خواص هیدرولیکی هنگامی حایز اهمیت هستند که از ژئوتکستایل جهت زهکشی استفاده شود. خواصی از جمله اندازه بازشدگی آشکار (AOS)، نفوذپذیری صفحه عرضی (گذردهی)، و نفوذپذیری در صفحه (انتقال دهی) نیز مورد توجه می‌باشند.

پوشش نهایی (کاور)

سیستم های کاور یکی از مولفه های اصلی در فرایند کلی مدیریت حرکت مایع و گاز، درون و خارج از مواد مدفون شده ی زیرین هستند. اهداف اصلی در طراحی یک سیستم کاور عبارت است از:

1) جداسازی پسماندهای مدفون و مواد آلوده از محیط سطحی

2) محدود کردن نفوذ آب به درون توده پسماند

3) کنترل انتشار گاز از درون پسماند

طراحی سیستم پوشش نهایی بایستی به گونه ای باشد که میزان آب نفوذی به درون لندفیل کم تر از میزان نفوذ شیرابه از لاینر کف باشد. لذا، مصالح مورد استفاده در کاور بایستی مشابه یا بهتر از مصالح مورد استفاده در لاینر باشند. دیاگرام یک نمونه لایه ی کاور در شکل زیر نمایش داده شده است.

اولین لایه که مستقیماً بر روی پسماند قرار میگیرد به لایه ی تسطیح موسوم است و هدف آن، فراهم کردن بستری مناسب جهت قرارگیری لایه ی نفوذناپذیر می‌باشد. احداث این لایه هم چنین باعث تسهیل در تهویهی لندفیل می شود.

لایه ی مانع (نفوذناپذیر) که دومین لایه می باشد، جهت جلوگیری از نفوذ مایعات به درون پسماند طراحی می شود و می تواند یک CCL، GCL و یا GM باشد. نکته ی مهم این است که GM را به تنهایی نمی توان به عنوان لایه ی نفوذناپذیر بکار برد و حتماً بایستی در ترکیب با CCL یا GCL استفاده شود که در این صورت، یک سیستم مرکب خواهیم داشت.

نمایی از پروفیل معمول در پوشش نهایی محل‌های دفن

هدف از ایجاد لایه ی زهکش بر روی لایه ی نفوذناپذیر و زیر لایه ی پوششی، زهکشی مناسب خاک پوششی و جلوگیری از اشباع سطح مشترک خاک پوششی و لایه‌ی نفوذناپذیر می باشد. وجود این لایه به خصوص اگر از GCL یا ژئوممبرین در لایه ی مانع (آب بند) استفاده شده باشد بسیار دارای اهمیت است. چرا که اشباع شدن سطح مشترک خاک پوششی و پوشش ژئوسینتتیکی باعث کاهش اصطکاک بین آن ها شده و می تواند منجر به ناپایداری لایه ی پوشش شود. لایه ی زهکش غالبا از شن یا ماسه درشت و به ضخامت 30 سانتی متر ساخته می شود. هم چنین می توان از ژئونت جهت احداث این لایه استفاده کرد. استفاده از لایه زهکش معمولاً در محل‌هایی که بارش فراوان دارند ضروری می‌باشد. شیب محل دفن نیز پارامتری تأثیرگذار در تصمیم گیری جهت استفاده از زهکش است.

منظور از اجرای لایه ی خاک پوششی، محافظت از لایه ی مانع در مقابل چرخه های ذوب- یخ و نیز خشک- تر می باشد که می تواند منجر به ترک خوردگی شدید لایه ی مانع شود. لایه ی پوششی هم چنین بستری جهت رشد ریشه ی گیاهان فراهم می کند.