ژئوتکستایل‌های نبافته؛ راهکاری مطمئن برای ساخت لندفیل‌های پایدار

به فضای بسته و ایزوله برای نگهداری و دفن زباله و پسماند به صورت طولانی مدت لندفیل گفنه می شود. لندفیل ها برای دفن زباله به صورت مهندسی شده و بهداشتی و برای جلوگیری از تخریب محیط زیست ساخته می شوند.

 مطالعه مقایسه‌ای عملکرد ژئوتکستایل‌های نبافته پلی‌پروپیلن و پلی‌استر در محل‌های دفن زباله (Landfill ) 

 ۱. مقدمه 

در محل‌های دفن زباله، کنترل شیرابه‌ها و محافظت از خاک و منابع آب زیرزمینی اهمیت بالایی دارد. این مقاله به مقایسه عملکرد ژئوتکستایل‌های نبافته پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌استر (PET) در سیستم‌های محافظ لندفیل پرداخته است.

 مشکل اصلی: شیرابه‌های محل دفن زباله دارای مقادیر بالای pH و ترکیبات شیمیایی تهاجمی هستند که می‌توانند به لایه‌های خاک نفوذ کنند و باعث آلودگی آب‌های زیرزمینی شوند. 

 راه‌حل: استفاده از ژئوتکستایل‌های نبافته به‌عنوان بخشی از سیستم محافظ چندلایه‌ای برای جلوگیری از انتقال آلاینده‌ها و بهبود عملکرد فیلتراسیون.

ژئوتکستایل

تأثیر محیط‌های شیمیایی بر ژئوتکستایل‌های نبافته

محیط‌های آزمایش‌شده:

 محیط اسیدی pH بین ۱ تا ۶

 محیط خنثیpH = 7 

 محیط قلیایی pH بین ۸ تا ۱۲

 نتایج بررسی مقاومت ژئوتکستایل‌ها در برابر حملات شیمیایی

 پلی‌استر (PET) در محیط‌های اسیدی و قلیایی دچار تخریب شد. 

 پلی‌پروپیلن (PP) مقاومت بالایی در برابر محیط‌های شیمیایی نشان داد و خواص مکانیکی و هیدرولیکی آن کمترین تغییرات را داشت. 

ژئوتکستایل
ژئوتکستایل چیست

تخریب پلی‌استر (PET) در محیط‌های دفن زباله

مکانیزم تخریب

 هیدرولیز داخلی: در محیط‌های اسیدی و خنثی رخ می‌دهد و باعث کاهش وزن مولکولی پلی‌استر می‌شود. 

 هیدرولیز خارجی: در محیط‌های قلیایی اتفاق می‌افتد و موجب فرسایش سطحی الیاف پلی‌استر می‌شود. 

 تغییرات خواص مکانیکی: 

 کاهش مقاومت کششی تا ۸۰٪ در محیط‌های قلیایی با pH = 10. 

 ایجاد فرسایش سطحی در محیط‌های قلیایی با pH = 12. 

 کاهش استحکام سوراخ‌پذیری در محیط‌های اسیدی و قلیایی. 

 تغییرات خواص هیدرولیکی: 

 کاهش نفوذپذیری اولیه، اما افزایش آن در دماهای بالا. 

ژئوتکستایل

مقاومت پلی‌پروپیلن (PP) در محیط‌های دفن زباله

مکانیزم تخریب

 پلی‌پروپیلن از طریق فرآیند اکسیداسیون تخریب می‌شود، اما در برابر حملات شیمیایی مقاوم است. 

 اکسیداسیون باعث تغییر رنگ و ترک‌خوردگی سطحی می‌شود، اما بر روی خواص مکانیکی تأثیر زیادی ندارد. 

 تغییرات خواص مکانیکی

 عدم کاهش قابل‌توجه مقاومت کششی در محیط‌های اسیدی و قلیایی. 

 افزایش استحکام سوراخ‌پذیری در محیط‌های قلیایی. 

 تغییرات خواص هیدرولیکی

 عدم تغییر قابل‌توجه در نفوذپذیری و وزن مولکولی. 

 حفظ خواص مکانیکی و هیدرولیکی در محیط‌های دفن زباله. 

ژئوتکستایل
02 min
03 min

وظایف ژئوتکستایلها در لندفیل

07 min
  1. به عنوان یک بستر یا لایه محافظ جهت جلوگیری از سوراخ شدگی لایه ژئوممبران کاربرد دارد.
  2. از حرکت شیرابه و ورود به آبهای زیرزمینی و جمع آوری شیرابه موجود در لندفیل جلوگیری میکند.
  3. انعطاف پذیری و تطبیق با نشست زمین
  4. افزایش عمر مفید لندفیل
  5. جلوگیری از انسداد سیستم زهکش
  6. و….

مقایسه عملکرد ژئوتکستایل‌های PP و PET در محیط‌های دفن زباله

 پلی‌استر (PET): 

  • مناسب برای محیط‌های خنثی و اسیدی ضعیف
  • نامناسب برای محیط‌های قلیایی با pH بالا
  • در معرض تخریب سریع در شیرابه‌های قلیایی

 پلی‌پروپیلن (PP): 

  • مناسب برای تمامی محیط‌های شیمیایی
  • مقاوم در برابر حملات شیمیایی و تغییرات دمایی
  • گزینه‌ای پایدار برای استفاده در محل‌های دفن زباله

انتخاب هوشمندانه برای پروژه‌های عمران

اگر به دنبال دوام، مقاومت شیمیایی و عملکرد مطمئن هستید، پلی‌پروپیلن (PP) بهترین انتخاب برای پروژه‌های لندفیل و مدیریت پسماند است. این محصول نه‌تنها هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد، بلکه امنیت محیط‌زیست و منابع آب زیرزمینی را تضمین می‌کند.

نتیجه‌گیری

01 min

پلی‌استر (PET) در محیط‌های اسیدی و قلیایی دچار تخریب می‌شود، بنابراین استفاده از آن در محل‌های دفن زباله با شیرابه‌های قلیایی توصیه نمی‌شود. 

 پلی‌پروپیلن (PP) مقاومت بالایی در برابر حملات شیمیایی دارد و گزینه‌ای مناسب برای استفاده در محل‌های دفن زباله است. 

منابعی که برای نوشتن این مقاله مورد برسی قرار گرفت:

    1. Anna et al. (2019). Treatment of Landfill Leachates with Biological Pretreatments and Reverse Osmosis. Environmental Chemistry Letters, 17(3), 1177-1193. DOI: 10.1007/s10311-019-00860-6.
  1. Aziz S.Q. (2013). Produced Leachate from Erbil Landfill Site, Iraq: Characteristics, Anticipated Environmental Threats and Treatment. The 16th International Conference on Petroleum, Mineral Resources and Development, Cairo.
  2. Canopoli et al. (2020). Degradation of Excavated Polyethylene and Polypropylene Waste from Landfill. Science of the Total Environment, 698, 134125. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.134125.
  3. Carneiro et al. (2014). Some Synergisms in the Laboratory Degradation of a Polypropylene Geotextile. Construction and Building Materials, 73, 586-591. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.10.001.
  4. Elias, V. et al. (1999). Testing Protocols for Oxidation and Hydrolysis of Geosynthetics.
  5. Geofabrics (1998). The Durability of Geotextiles. Leeds. DOI: 10.1016/0266-1144(94)90058-2.
  6. Govender, M. et al. (2018). Implementing the Geosynthetics Hierarchy. Proceedings of the Geosynthetics Conference for Young Professionals, Pretoria.
  7. Greenwood, J. et al. (2015). Durability of Geosynthetics. Gouda, The Netherlands: Stichting CURNET.
  8. Institute of Waste Management South Africa (2011). LFE07 – Using Nonwoven Protector Geotextiles in Landfill Engineering. Engineering Guidance, 357-09, 12.
  9. International Geosynthetics Society (2018). Guide to the Specification of Geosynthetics. Florida, USA.
  10. Jeon, H.Y. (2006). Chemical Resistance and Transmissivity of Nonwoven Geotextiles in Waste Leachate Solutions. Polymer Testing, 25(2), 176-180. DOI: 10.1016/j.polymertesting.2005.11.003.
  11. Koerner, G. et al. (2007). The Durability of Geosynthetics. In Geosynthetics in Civil Engineering, R. Sarsby (Ed.), 3, Woodhead Publishing, 36-65.
  12. Longo, C. et al. (2011). Degradation Study of Polypropylene (PP) and Bioriented Polypropylene (BOPP) in the Environment. Materials Research, 14(4), 442-448. DOI: 10.1590/S1516-14392011005000080.
  13. Mathur, A. et al. (1994). Chemical Aging Effects on the Physio-Mechanical Properties of Polyester and Polypropylene Geotextiles. Geotextiles and Geomembranes, 13(9), 591-626. DOI: 10.1016/0266-1144(94)90012-4.
  14. Potrykus, M. et al. (2021). Polypropylene Structure Alterations after 5 Years of Natural Degradation in a Waste Landfill. Science of the Total Environment, 758. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143649.
  15. Propex (2017). EB405 – The Durability of Polypropylene Geotextiles. Available at: [Propex](https://www.buildsite.com/pdf/sigeosolutions/GEOTEX-and-GEOTEX-Ultraflow-UF-Woven-Geotextiles-Technical-Notes-1779061.pdf).
  16. Robinson, H. & Gronow, J. (1993). A Review of Landfill Leachate Composition in the UK. In Proc. Sardinia 1, CISA, 1993, 821-831.
  17. Sabiri, N.E. et al. (2020). Performance of Nonwoven Geotextiles on Soil Drainage and Filtration. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 24(5), 670-688. DOI: 10.1080/19648189.2017.1415982.
  18. Sprague, J.C. (1990). Leachate Compatibility of Polyester Needlepunched Nonwoven Geotextiles. In Geosynthetic Testing for Waste Containment Applications – ASTM STP 1081, R.M. Koerner (Ed.), Las Vegas: American Society for Testing of Materials, 212-224.
  19. Tejera, J. et al. (2019). Treatment of a Mature Landfill Leachate Comparison between Homogeneous and Heterogeneous. Water, 11, 1849.
  20. U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation (2012). Embankment Dams – Chapter 19: Geotextiles. Design Standards No. 13, 4(13).
  21. Wiewel, B. & Lamoree, M. (2016). Journal of Hazardous Materials, 317. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.04.060.
  22. Wu, H. et al. (2020). Review of Application and Innovation of Geotextiles in Geotechnical Engineering. Materials, 13(7), 1-21. DOI: 10.3390/MA13071774.
  23. Zornberg, J.G. & Thompson, N. (2012). Application Guide and Specifications for Geotextiles in Roadway Applications. Texas Department of Transportation, 7, 128.

منابع مرتبط با کاربرد ژئوتکستایل در راه‌سازی و تقویت خاک

  1. Alihudien, A., Kuswardani, & Rizal, N. S. (2012). Pengaruh Ukuran, Kedalaman dan Spasi Perkuatan Geotekstil terhadap Daya Dukung Pondasi Telapak di Atas Tanah Lempung dengan Konsistensi Medium. Prosiding Seminar Nasional VIII-2012 Teknik Sipil ITS Surabaya.
  2. Hardiyatmo, H.C. (2009). Geosintetik untuk Rekayasa Jalan Raya. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
  3. Nugroho, S. A. & Rachman, A. (2009). Pengaruh Perkuatan Geotekstil terhadap Daya Dukung Gambut pada Bangunan Ringan dengan Pondasi Dangkal Telapak. Jurnal Sains dan Teknologi, 8(2), 70-76.
  4. Suryolelono, K. B. (2000). Geosintetik Geoteknik. First Press, Yogyakarta: Percetakan dan Penerbitan NAFIRI.
  5. Widianti, Anita. (2012). Pengaruh Jumlah Lapisan dan Spasi Perkuatan Geosintetik terhadap Kuat Dukung dan Penurunan Tanah Lempung Lunak. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika, 15(1), 90-97.
مقالات مرتبط
چیست 2 1

1- ژئوتکستایل و کاربردهای آن

تاریخچه ژئوتکستایل (پارچه های بی بافت، لایه های نمدی، منسوجات نبافته)

1) تاریخچه ژئوتکستایل

پی

كاربرد ژئوتكستايل در مهندسی پی

کشاورزی 1

1) استخر کشاورزی

کاور ضد علف هرز

2) ژئوتکستایل پارچه ضد علف هرز

ضدسرما زدگی 1

3) ژئوتکستایل کاور و عایق ضد سرمازدگی

ژئوتکستایل min 1 e1700822598700 349x250 1

انواع ژئوتکستایل‌ و کاربردهای آن در صنایع مختلف

ژئوتکستایل در جداسازی وفیلتراسیون 1

کاربرد ژئوتکستایل در جداسازی وفیلتراسیون

ژئوتکستایل 2

کاربرد ژئوتکستایل در لندفیل

ژئوتکستایل 2

خواص ژئوتکستایل

چیست و چه کاربردهایی دارد؟ min 2

ژئوتکستایل و 10 کاربرد آن

Polyethylene Geomembrance min 1

کاربرد ژئوتکستایل در ساخت گلدان

ژئوتکستایل در گلخانه 1

کاربرد ژئوتکستایل در گلخانه

ژئوتکستایل 2

ژئوتکستایل با الیاف پروپیلن

pvc geomembrane min 1

ژئوتکستایل با الیاف پلی استر

pvc geomembrane min 1

ژئوتکستایل ها درصنعت نفت

1624px Geomembrane installation 1

ژئوممبران

ژئوتکستایل در سد سازی 1

کاربرد ژئوتکستایل در سد سازی

1

ژئوگرید

scaled 2

کاربرد ژئوتکستایل در زیرسازی جاده

ژئوتکستایل در روسازی جاده 1

کاربرد ژئوتکستایل در راه سازی

پیمایش به بالا