چکیده

دفن مناسب زبالههای شهری امروزه یکی از نیازهای اساسی جوامع بشری است. پوشش رسی مهمترین بخش از یک محل دفن (Landfill) برای جلوگیری از نشت شیرابه داخل آن به محیط خارج است. مواد شیمیایی ناشی از شیرابه محل های دفن زباله بر خواص ﮊئوتکنیکی خاک رس تأثیر می گذارند و می توانند باعث تغییراتی در طراحی پوشش رسی بکار رفته در محلهای دفن زباله شوند. در این مطالعه به بررسی تغییرات نفوذپذیری و حدود اتربرگ خاک رس کائولینیت و همچنین مخلوط کائولینیت و بنتونیت در مجاورت مواد شیمیایی اسیدی و بازی پرداخته شده است. پارامتر نفوذپذیری به کمک آزمایشات هد افتان و تحکیم اندازه گیری شده است. نوع مواد شیمیایی که با خاک رس ترکیب می شوند و همچنین ترکیبات تشکیل دهنده خاک رس از مسایل مهم در درک سیمای تغییرات خصوصیات خاک می باشند. زمان و درصد وزنی مواد شیمیایی بکار رفته نیز تأثیر بسیاری در تغییرات صورت گرفته دارند. در بررسیهای صورتگرفته افزایش نفوذپذیری در مجاورت مواد شیمیایی اسیدی و بازی مشاهده شده است. مواد شیمیایی و بخصوص اسیدها کمک به جدایی آنیون و کاتیون ها در خاک رس می کنند و موجب انحلال نمکها می شوند. از طرف دیگر اسیدها می توانند با بعضی کاتیون ها و ترکیبات موجود در خاک رس تولید نمک و یا رسوبات غیر قابل حل در آب کنند و باعث شوند نفوذ پذیری خاک رس به میزان کمتری افزایش یابد. ولی در هر حال افزایش نفوذ پذیری خاک رس، نتیجه واکنش های مواد شیمیایی با خاک رس است.

کلید واﮊه ها : خاک رس، خواص نفوذپذیری، PH

۱- مقدمه

رشد روزافزون جمعیت و گسترش شهرها، تبعات منفی زیست محیطی فراوانی به دنبال داشته است. دفع انبوه زباله های تولید شده در محیط های شهری یکی از این موارد است. رایجترین روش برای دفع زباله، دفن آن در مدفنهای مهندسی- بهداشتی میباشد. در طراحی یک مدفن مهندسی – بهداشتی، مهمترین مساله جداسازی محیط آلوده و انباشته از شیرابه از محیط خارج توسط لایه های آب بند است. از طرفی استفاده از پوششهای رسی متراکم در لایه های آب بند، به دلیل نفوذ پذیری پایین آن اجتناب ناپذیر

۱

است. طبق استاندارد آﮊانس حفاظت زیست محیطی آمریکا (USEPA) نفوذ پذیری پوشش رسی کف و جداره (linear) نباید بیشتر از ۱۰-۷ (cm/sec) باشد]۱.[ دانه بندی خاک و مواد تشکیل دهنده آن، حدود اتربرگ، درصد رطوبت و انرﮊی تراکم، شرایط تنش، مواد افزودنی و نحوه اجرا از عوامل موثر بر نفوذ پذیری پوشش رسی هستند. وجود شیرابه نیز به دو صورت کوتاه مدت و بلند مدت بر میزان نفوذ پذیری لایه تاثیر می گذارد. در کوتاه مدت تغییر در نفوذ پذیری به دلیل لزجت بیشتر شیرابه نسبت به آب و نیز به دلیل تولید گاز از شیرابه در حین نفوذ آن به داخل لایه رسی است. اما اثر بلندمدت شیرابه مربوط به زمانی است که خاک پوشش مدت نسبتا زیادی (دو هفته تا سه ماه) در مجاورت شیرابه قرار گرفته و تغییر خواص داده است.

در گذشته تاثیر شیرابه ها روی بعضی از پارامتر های پوششهای رسی محل دفن زباله بررسی شده است. در این تحقیقات، موضوع بررسی تغییرات نفوذ پذیری خاک رس به واسطه ورود شیرابه به داخل آن مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این بررسیها، اثر مواد شیمیایی مختلف اعم از مواد آلی و غیر آلی بر نفوذ پذیری خاک رس مورد مطالعه قرار گرفته است. در یک مرور اجمالی بر مقالات ارائه شده در این زمینه، می توان رای به افزایش نفوذ پذیری به واسطه حضور مواد شیمیایی اسیدی و بازی در خاک داد که البته مقدار این افزایش در نفوذپذیری نسبتًا کم و قابل چشم پوشی بوده است. نتایج بدست آمده تابع فاکتورهای زمان، نحوه اندازه گیری و آزمایش، خصوصیات خاک و نوع مواد شیمیایی مورد استفاده بوده است که حتی گاهی باعث کاهش نفوذ پذیری در مجاورت مواد شیمیایی گردیده است]۲و۳.[

اهمیت موضوع، گسترش روز افزون استفاده از پوششهای رسی جهت آب بند کردن مدفنها و کمبود آزمایشات و مطالعات روی این مساله، لزوم بررسیهای بیشتر در این زمینه را نمایان می کند. اهدافی که در این مقاله به آنها پرداخته می شود را می توان به شرح زیر خلاصه نمود: