بررسی اثر شیرابه بر ضریب نفوذپذیری و ساختمان خاکهای رسی بنتونیتی

در بسیاری از موارد به علت اینکه خاک مناسب در اطراف محل های دفن ممکن است موجود نباشد، بنابراین با افزودن خاک رس بنتونیتی به خاک محل، میزان نفوذپذیری آن را کلاهش می دهند. با توجه به اینکه تعداد آلاینده های موجود در شیرابه (طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی را شامل می شود) بسیار گسترده می باشد، و بسیاری از آنها جذب ذرات رسی شده و ضخامت بین لایه ای آنها را تغییر می دهند، لذا ضریب نفوذپذیری این گونه خاک ها به واسطه ساز و کارهای جذب و تغییر ضخامت بین لایه ای کاهش می یابد. ضمنا رس های بنتونیتی به دلیل سطح ویژه بالا (800 متر مربع بر گرم) و قدرت جذب سطحی زیاد (در مقایسه با خاک های درشت دانه) به آلاینده ها حساس تر بوده و نوع بلور و کاتیون های موجود در ساختمان آنها تاثیر زیادی بر ضریب نفوذپذیری لاینرهای محل دفن دارد. به عنوان مثال شیرابه های حاوی سیالات آلی مانند هپتان، متانول، بنزن، اتانول آمین و تتراکلرواتیلن ممکن است تا بیش از هزار برابر موجب افزایش نفوذپذیری این گونه خاک ها گردند. همچنین برخی از فلزات سنگین مانند آرسنیک؛ باریم، کادمیم، مس و نیکل در اثر جذب در سطح و ساختمان درونی ذرات موجب تغییراتی در ضخامت لایه دوگانه می گردند. باتوجه به مطالب فوق، در این تحقیق تلاش گردیده که اثار شیرابه واقعی بر ساختمان و ضریب نفوذپذیری خاک های رسی بنتونیتی بررسی گردد. بدین منظور آزمایش های گوناگون ژئوتکنیکی از قبیل دانه بندی، وزن مخصوص، نفوذپذیری، برگشت اشعه ایکس و نیز آزمایش های محیط زیستی بر روی نمونه های خاک ماسه ای با 2%، 4% و 6% بنتونیت انجام و آثار آب و شیرابه (از محل دفن کهریزک) بر ساختمان و ضریب نفوذپذیری این گونه خاک ها بررسی و در نهایت مناسب ترین خاک برای لاینرهای زیر محل دفن ارائه گردید. نتایج آزمایش مذکور نشان داد که نمونه های خاک براساس روش دانه بندی متحده (uscs) از نوع sp (ماسه بد دانه بندی شده) بوده و نمونه های ماسه ای حاوی 4% و 6% رس بنتونیت با شیرابه، به ترتیب دارای میانگین ضریب نفوذپذیری 8- 10* 2/15 و 10- 10 * 1/3 سانتیمتر بر ثانیه می باشند. نمونه های یاد شده پائین تر از حد استاندارد سازمان محیط زیست کشور امریکا (cm/sec) 7- 108 برای لاینرهای محل های دفن می باشند نتایج آزمایش های برگشت اشعه ایکس دلالت بر تغییر ضخامت ذرات رسی (از 11/6 آنگسترم به 15/7 آنگسترم) در اثر جذب شیرابه در ساختمان و سطوح آنها دارد.