Zakrytie, prekrytie, rekultivácia
Princíp
Zakrytie je pasívna sanačná metóda, ktorá čiastočne izoluje environmentálnu záťaž. Moderné metódy zakrytia sú navrhnuté a konštruované tak, aby minimalizovali alebo eliminovali únik kontaminantov do okolitého prostredia. Systém povrchového zakrytia environmentálnej záťaže môže zahŕňať jednu alebo viac vrstiev – samotný kontaminovaný materiál, tesniacu vrstvu, zakrývaciu vrstvu. V praxi by mal systém zahrňovať aj kontrolné meracie prístroje pritekajúcich a odtekajúcich vôd, bezpečnostný systém na zníženie rizika alebo elimináciu vplyvu nepovolaných osôb či monitorovaciu sieť podzemných vôd (Randalla a Chattopadhyayb, 2004).
Použiteľnosť
Zakrytie sa vo všeobecnosti používa pri sanácii zemín kontaminovaných zmesou kontaminantov. Môže byť dočasné (používa sa na minimalizáciu vyplavovania kontaminantov) alebo permanentné (zvyčajne sa využíva najmä na minimalizáciu nákladov, pokiaľ nie je možné použiť žiadnu inú metódu čistenia kontaminácie) (Fuentes et al., 2002). Výlučne zakrytie je možné použiť iba pri malých znečisteniach a v podmienkach, kde je preukázaná nemožnosť úniku znečistenia do strán alebo smerom k hladine podzemnej vody (kontaminácia musí byť v dostatočnej výške nad hladinou podzemnej vody). Zakrytie sa často kombinuje s inými metódami, napríklad s uzavretím alebo inkapsuláciou, prípadne s predchádzajúcim upravením materiálu pomocou stabilizácie a solidifikácie. Zakrytie je metóda, ktorá je celosvetovo komerčne dostupná a používaná. Alternatívne variantné metódy pre rôzne klimatické podmienky sa priebežne testujú priamo v teréne.
Základná charakteristika
Zakrytie sa používa na redukciu alebo úplnú elimináciu migrácie kontaminantov minimalizáciou vonkajších vplyvov na odpad. Nepriepustná vrstva sa inštaluje na povrch kontaminovanej plochy tak, aby ju efektívne izolovala a zamedzila ďalšiemu kontaktu s okolitým prostredím. Vrstva môže byť z cementu, asfaltu, môže sa použiť viacvrstvový membránovo-bariérový systém alebo geosyntetiká. Metóda zakrytia sa môže použiť v rôznych variantoch, od jednovrstvových systémov pôdy s rastlinami až po niekoľkovrstvový komplexný systém pôdy a geosyntetických materiálov. Vo všeobecnosti sa menej komplexný systém používa v suchších a komplexnejšie systémy vo vlhkejších klimatických podmienkach (Fuentes et al., 2002).
Pri zakrytí sa na prvú vyrovnávaciu vrstvu dáva drenážna bariéra na zabránenie únikom plynov a pár, tesniaca vrstva z geomembrány alebo minerálneho tesnenia (prípadne ich kombinácia), vonkajšia drenážna vrstva a konečná rekultivačná vrstva alebo krycia konštrukcia. Hrúbka zakrytia dosiahne v jednoduchom prípade niekoľko decimetrov, zvyčajne však meter a viac.
Materiály používané na prekrytie kontaminovanej plochy zahŕňajú nízko aj vysoko priepustné zeminy a nízko priepustné geosyntetické produkty. Zeminy používané ako nepriepustný tesniaci materiál sú jemnozrnné zeminy s vysokým podielom ílov, ktoré sa zhutňujú. Koeficient priepustnosti týchto zemín je väčší ako 1 x 10–8 m . s–1. Nízko priepustné materiály odvádzajú vodu a zabraňujú jej prenikaniu do kontaminovaného prostredia. Vysoko priepustné materiály zadržiavajú vodu, ak prenikne pod prekrývajúcu vrstvu. Ďalšie materiály sa môžu použiť na zvýšenie stability. Používajú sa aj rozličné polyméry ako PVC, polyester rôznej hrúbky, CSPE-R (vystužený polyetylén), polypropylén a interpolymérové etylény. Usporiadanie vrstiev pri prekrytí sa mení v závislosti od jeho funkcie a miesta použitia. Napríklad zhutnené ílovité vrstvy sú efektívne, ak je na mieste realizácie stále aspoň určitá vlhkosť, pretože pri úplnom vysušení sa zmrašťujú. Dočasné prekrytie sa môže použiť pred finálnym riešením a výberom vhodnej metódy sanácie kontaminovanej zeminy, aby sa minimalizoval vznik kontaminovaných výluhov. Schéma technológie zakrytia je uvedená na obr. 4.1.15.
Výhody a limitácie
Výhody uvedených technológií:
• finančná nenáročnosť a rýchla použiteľnosť na izoláciu nebezpečných lokalít,
• jednoduchosť prípravy návrhu zakrytia, inštalácie na existujúci povrch a na prípadné odstránenie v budúcnosti.
Nevýhody a obmedzenia použitia uvedených technológií je možné zhrnúť nasledovne:
• vyžaduje sa neustály monitoring miesta realizácie zakrytia a jeho negatívne výsledky môžu zabrániť potenciálnemu využitiu územia v budúcnosti,
• prípadné výluhy sa musia dočisťovať,
• zakrytím sa neznižuje toxicita, mobilita ani množstvo kontaminovanej zeminy (odpadu), iba sa udržuje migrácia kontaminantov pod kontrolou (podobne ani pri uzavretí a inkapsulácii sa neznižuje toxicita ani množstvo kontaminantov),
• pokiaľ je použité iba zakrytie, nie je možné zamedziť horizontálnemu prúdeniu podzemných vôd cez kontaminovanú zónu,
• prekrývajúce vrstvy sa môžu poškodiť zvetrávaním,
• udržanie dostatočnej vlhkosti prekrývajúcej vrstvy (ak je to potrebné) môže byť zložité v meniacich sa klimatických podmienkach,
• rastliny sa musia odstraňovať z miesta realizácie sanácie takým spôsobom, aby nespôsobili narušenie prekrývajúcich vrstiev.
Obr. 4.1.15. Schéma technológie zakrytia (US EPA, 2001b).
Vysvetlivky: 1 – znečistená zemina, 2 – piesok, 3 – štrk, 4 – povrchová zemina, 5 – geomembrána, 6 – tráva, 7 – povrch terénu, 8 – monitorovací vrt, 9 – hladina podzemnej vody, 10– nasýtená zóna.
Trvanie čistenia a účinnosť
Čas realizácie metódy je obmedzený na trvanie samotnej technickej realizácie prekrytia environmentálnej záťaže, teda zhotovenia príslušných vrstiev (obr. 4.1.15). V závislosti od veľkosti kontaminovaného územia, geologických a morfologických podmienok a náročnosti technického riešenia sa technická realizácia môže pohybovať od niekoľko týždňov až do niekoľko mesiacov.
Zakrytie je najmenej účinná metóda pasívnej ochrany pred šírením znečistenia do okolia a závisí od podložia environmentálnej záťaže. Ak je podložie nepriepustné, je izolácia znečistenia účinnejšia ako v prípade priepustného podložia (v prípade priepustného podložia je vhodnejšie aplikovať uzavretie environmentálnej záťaže). V praxi však v niektorých prípadoch pri nedostatočnom preskúmaní geologických pomerov oblasti (výskyt priepustnejších polôh v podloží) došlo k úniku znečistenia do podzemnej vody.
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3