Zespół
Czesław Szymankiewicz

Istota wynalazku

Przesłony przeciwfiltracyjne są stosowane w celu ochrony wód podziemnych przed różnego rodzaju zanieczyszczeniami, zwłaszcza chemicznymi. W związku z tym powinny być szczelne. Wynalazek jest rozwiązaniem, w którym, pomimo niezamierzonej nieszczelności elementów przesłony, uzyskuje się szczelną barierę, zapobiegającą filtracji wód oraz zapewniającą monitoring szczelności w okresie eksploatacji.

Istota wynalazku polega na uformowaniu w gruncie, jedną ze znanych metod, dwóch równoległych cienkościennych przesłon (membran), a następnie przedzieleniu ich, co kilka metrów, krótkimi odcinkami prostopadłymi do osi wykonanych przesłon. Powstają w ten sposób w podłożu zamknięte komory, stykające się ze sobą, ustawione jedna za drugą, które nasącza się wodą, tworząc nadciśnienie hydrostatyczne w stosunku do poziomu wody gruntowej w otaczającym je podłożu. Przesłona jest wyposażona w układ zasilania wodą wszystkich komór, sterowany elektronicznym systemem monitorującym.

Dzięki temu rozwiązaniu powstaje nie tylko podwójna przesłona, ale dodatkowo bariera hydrostatyczna, uniemożliwiająca przemieszczanie się cieczy przez przesłonę, nawet w przypadku, gdy obie ściany danej komory są nieszczelne. W przypadku nieszczelności którejś z komór, powodującej obniżenie poziomu wody, co sygnalizowane jest wskazaniami czujnika, nastąpi samoczynne otwarcie danego zaworu i uzupełnienie wody. System elektroniczny, sterujący pracą zaworów, informuje także, który z zaworów otwiera się najczęściej, dzięki czemu możliwe będzie zidentyfikowanie komory, w której występują przecieki. Monitoring szczelności umożliwia wykonanie bieżącej naprawy ewentualnych uszkodzeń, co gwarantuje zapewnienie całkowitej szczelności przesłony w okresie eksploatacji.

Potrzeba wdrożenia do stosowania wynalazku wynika z oceny stanu istniejących przesłon na terenie Polski, oddzielających składowiska szkodliwych odpadów. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, podał informację, że wg stanu na lipiec 2012 w Polsce funkcjonowało ok. 99 składowisk odpadów komunalnych, które nie spełniały wymagań dyrektywy Rady 1999/31/WE w sprawie składowania odpadów. Z tego wynika, że obiekty te powinny zostać zamknięte. Przykłady nieszczelności, to m.in. przesłona wykonana w ramach likwidacji Kopalni Siarki „Machów”, która pomimo wielokrotnych prób naprawy i poszukiwania miejsca przecieków, wykazywała duże nieszczelności (korzystano m. in. z usług różdżkarza, co należy uznać za objaw bezradności). Podobnie wygląda sytuacja na obiekcie składowiska odpadów poprodukcyjnych „HAJDUKI” SA w Chorzowie, gdzie pojedyncza przesłona przeciwfiltracyjną wokół składowiska nie spełnia swojego zadania, a skala przecieków jest ogromna. Obserwowane są m.in. stężenia fenoli w wodach gruntowych na poziomie 1795 mg/dm3 na terenie składowiska i na poziomie 1785 mg/dm3 na zewnątrz przesłony, co świadczy o nie spełnianiu przez przesłonę funkcji izolacyjnej. Powyższe stężenia przekraczają normy dla ścieków (! 0,5 mg/dm3) około 3500 razy.

Korzyści

Komorowa przesłona przeciwfiltracyjna zapewnia szczelność dzięki podwójnej przegrodzie i utrzymaniu odpowiedniego nadciśnienia hydrostatycznego wody w każdej komorze oraz elektronicznemu monitorowaniu szczelności. Przez cały okres eksploatacji przesłony mamy na bieżąco informację o zagrożeniach utraty szczelności, dzięki czemu można podejmować decyzje o doszczelnieniu danej komory przesłony np. metodami iniekcyjnymi.

W porównaniu z tradycyjnymi przesłonami przeciwfiltracyjnymi prezentowane rozwiązanie posiada następujące zalety:
• jest najskuteczniejszym rozwiązaniem zapewniającym szczelność,
• możliwość ciągłego monitorowania przesłony,
• możliwość stosowania w każdych warunkach gruntowo-wodnych i terenowych,
• skuteczność przesłony jest niezależna od wielkości obiektu,
• identyfikacja miejsc zagrożonych utratą szczelności,
• możliwość naprawy miejsc (komór) zagrożonych utratą szczelności,
Dzięki tym zaletom można zdecydowanie poprawić skuteczność w zakresie ochrony jakości wód podziemnych

Potencjał komercjalizacji

Najpowszechniej stosowaną w Polsce metodą unieszkodliwiania odpadów jest nadal składowanie odpadów na składowiskach. W ostatnim dziesięcioleciu zamknięto około 1000 składowisk, w tym także składowisk z odpadami niebezpiecznymi, często bez rekultywacji lub źle zrekultywowanych, co jest przyczyną postępującego zanieczyszczenia odciekami środowiska wodno-gruntowego w ich rejonie. Powyższe dane obrazują dużą skalę opisywanego problemu i potrzebę wdrożenia szczelnych przesłon przeciwfiltracyjnych. Wstępnie uzgodniono powołanie zespołu projektowo – badawczego złożonego z pracowników naukowych i specjalistów SGGW, Politechniki Warszawskiej, IBDiM, a także przedsiębiorstwa Polbud Pomorze, które jest zainteresowane wdrożeniem wynalazku. Trwają także intensywne prace na rzecz pozyskania żródła finansowania niezbędnych badań i prac wdrożeniowych. Nowa metoda zapewnienia szczelności przesłon przeciwfiltracyjnych, wynika wprost z doświadczeń członków tworzonego zespołu projektowo – badawczego.