Demonstrator of Time Services based on European GNSS signals: the H2020 DEMETRA Project

During 2015-2016, a European Consortium of 15 partners from 8 different countries, developed the DEMETRA (DEMonstrator of EGNSS services based on Time Reference Architecture), a project funded by the European Union in the frame of the Horizon 2020 program. This project aims at developing and experimenting time dissemination services dedicated to specific users like traffic control, energy distribution, finance, telecommunication, and scientific institutions. Nine services have been developed. These services provide time dissemination with accuracy levels from millisecond to the sub-ns, and also additional services like certification, calibration, or integrity. Five of these services are based on the European GNSS. After a development phase (see PTTI 2016 presentation) the full DEMETRA system has been working during six months for demonstration. The paper will report about the experimentation results, showing performances and limits of the proposed time dissemination services, aiming to foster the exploitation of the European GNSS for timing applications

Qualitative modeling of selected part of sanitation network in Lublin, Poland

Eksploatacja i rozbudowa systemów kanalizacji sanitarnej jest zadaniem niosącym ze sobą potrzebę rozpatrzenia wielu złożonych zagadnień, w tym wpływu sieci kanalizacyjnej na środowisko. W rozważaniach tych należy brać pod uwagę, zmienną liczbę obsługiwanych użytkowników, zmiany technologiczne w zakładach przemysłowych i usługowych rzutujące na jakość odprowadzanych ścieków, zmianę świadomości sanitarnej ludności oraz postępujące zmiany społeczno-gospodarcze. W dobie szybkiego rozwoju technik komputerowych do analiz ilościowych oraz jakościowych systemów odprowadzania i oczyszczania ścieków coraz częściej stosuje się modelowanie numeryczne. Opracowanie niniejsze przedstawia zastosowanie modelu komputerowego do jakościowej analizy ścieków sanitarnych odprowadzanych z wybranego osiedlu miasta Lubin, zamieszkiwanego przez ok. 7000 mieszkańców. Model kanalizacji sanitarnej rozpatrywanego obszaru został wykonany w programie SWMM5 opracowanym przez US EPA (United States Environmental Protection Agency). Analiza jakościowa została przeprowadzona w dniu o maksymalnym przepływie dobowym w roku, tj. 23.12.2011 r., w punkcie odpływu ścieków z osiedla do dalszej części sieci kanalizacji sanitarnej. W badaniach przeanalizowano zmiany ładunków charakterystycznych parametrów jakościowych ścieków: zawiesiny ogólnej, ChZT, BZT5, Nog, Pog. Uzyskane podczas symulacji wartości ładunków mogą być wykorzystane jako dane wejściowe dla modelu systemu oczyszczania ścieków miejskich. Brak kalibracji modelu powoduje, że otrzymane wyniki badań powinny być uważane za opracowania wstępne.Exploitation and development of urban sanitation systems are the tasks, which require solving numerous complicated problems, including impacts of the system on the local natural environment. The variable number of sanitation users, technological changes in industry sites and services, alternation of environmental and sanitary awareness and developing social changes should be included in such analyses. Nowadays, in the era of rapid computerization progress, the numerical modeling is being commonly involved in quantitative and qualitative analyses of sanitation systems. This paper presents the application of numerical modeling to qualitative analysis of sanitary wastewater system for the selected part of Lublin city, Poland, with population reaching 7000. The numerical model of sanitation network was performed in SWMM 5 software developed by US EPA (United States Environmental Protection Agency). Our analyses were conducted for the day of maximum daily sewage discharge and for the final point of the tested part of sanitation network - outflow to the further part of the municipal sanitation system. The variability of basic characteristics of wastewater such as loads of TSS, COD, BOD5, TN and TP was discussed in our studies. The lack of model calibration suggests that our results should be treated as preliminary

Wilgotność zagęszczania materiałów ilastych a właściwości hydrauliczne przesłon mineralnych składowisk odpadów

Municipal landfill cells as engineering constructions highly dangerous to the natural environment have to be isolated by liners in order to prevent the anthropogenic pollutants transport, together with eg landfill leachates. Mineral liners, properly prepared and compacted, sealing the bottom, sides and top of the landfills are one of the most popular manners of landfills isolation. The mineral liners are usually constructed of compacted clay soils to obtain, the required by Polish Decree of Minister of Environment of 3rd April 2013 and Council Directive 1999/31/EC of 26th April 1999 on the landfill of wastes, value of liner’s saturated hydraulic conductivity lower than 1·10–9 m·s–1. The value of hydraulic conductivity of saturated soils is directly affected by the conditions of soil compaction, especially the molding water content. This paper presents an attempt of determination of the effects of molding water content of a selected clay soil on its saturated hydraulic conductivity and hydraulic properties of the sealing liner, constructed according to the actual standards, of the compacted clay material. Range of our studies covered the in situ and laboratory measurements as well as numerical modeling. Saturated hydraulic conductivity under natural conditions was measured by BAT probe, (GeoNordic) while the hydraulic conductivity of the compacted clay soils was tested by Humboldt Mfg. Co. permeameters for compacted soils, according to ASTM D5856. The assessment of hydraulic properties of a liner made of the clay material under study was performed by the method of numerical modeling of infiltration process with the assumed value of groundwater head with application of the FEFLOW, DHI-WASY modeling software. The lacking validation of our modeling attempt influences the fact that our studies should be treated as preliminary.Składowiska odpadów jako szczególnie uciążliwe dla środowiska budowle inżynierskie muszą być izolowane przesłonami w celu zapobiegania rozprzestrzeniania się wraz z m.in. odciekami zanieczyszczeń antropogenicznych pochodzących ze składowiska. Jednym ze sposobów zapewniania izolacji składowisk są przesłony mineralne odpowiednio przygotowane i zagęszczone, zabezpieczające dno, boki oraz powierzchnię składowiska. Przesłony minerale są najczęściej wykonywane z odpowiednio zagęszczonych gruntów ilastych, tak aby, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów oraz Council Directive 1999/31/EC z 26 kwietnia 1999 w sprawie składowania odpadów, przepuszczalność hydrauliczna przesłony była niższa niż 1·10–9 m·s–1. Bezpośredni wpływ na wartość współczynnika przewodnictwa wodnego w stanie pełnego nasycenia mają warunki, w których przeprowadzane jest zagęszczenie gruntu, a dokładnie wilgotność ośrodka porowatego w czasie zagęszczania. Praca niniejsza przedstawia próbę określenia wpływu wilgotności zagęszczania wybranych gruntów ilastych na ich przepuszczalność w stanie pełnego nasycenia oraz właściwości hydrauliczne wykonanej z nich, zgodnie z obowiązującym stanem prawnym, przesłony składowiska odpadów. Zakres pracy obejmował badania terenowe, laboratoryjne oraz modelowe. Przewodnictwo hydrauliczne gruntów w stanie naturalnym określono za pomocą polowej sondy BAT, GeoNordic, przewodnictwo zaś w stanie pełnego nasycenia po zagęszczeniu mierzono za pomocą przepuszczalnościomierzy Humboldt Mfg. Co. do gruntów zagęszczonych wg ASTM D5856-95. Ocenę właściwości hydraulicznych przesłon wykonanych z badanych materiałów ilastych zrealizowano poprzez modelowanie numeryczne procesu infiltracji przy zadanej wysokości naporu wód gruntowych zrealizowane za pomocą programu obliczeniowego FEFLOW, DHI-WASY. Ze względu na brak walidacji modelu otrzymane wyniki należy traktować jako wyniki badań wstępnych

Comparative analysis of organic compounds migrating from HDPE pipes to water

Przewody wodociągowe z tworzyw sztucznych, w tym z polietylenu dużej gęstości (PEHD), w wyniku degradacji materiału, mogą uwalniać do wody różnego rodzaju związki organiczne: przeciwutleniacze, stabilizatory oraz produkty ich degradacji. Celem prezentowanych badań jest jakościowe i ilościowe porównanie związków organicznych migrujących do wody z dwóch nowych rur PEHD o średnicy 32 mm i grubości ścianki 3,0 mm, zakupionych u różnych producentów. Pomiary laboratoryjne wykonywane były za pomocą wielokanałowego chromatografu gazowego Trace Ultra Thermo sprzężonego ze spektrometrem mas Polaris Q. Przeprowadzone badania wykazały, iż badane rury różnią się względem siebie i zawierają różne związki organiczne, co wskazuje na potrzebę badań rur wykonanych z tych samych materiałów, ale pochodzących od różnych producentów. Porównanie związków organicznych migrujących do wody oraz ich stężeń w wodzie potwierdziło występowanie różnic pomiędzy badanymi materiałami. Z obu rur do wody zaobserwowano migrację przeciwutleniacza butylohydroksytoluenu (BHT), naftalenu, styrenu i benzenu. W pracy dokonano również wstępnej analizy ilościowej uwalniania BHT z materiału rur do wody. Na podstawie zmierzonych stężeń BHT w wodzie oraz pomierzonej wartości stężenia badanego przeciwutleniacza w materiale przewodu czas jego wymywania z materiału do wody oszacowano na około 29 lat.Water pipes made of plastics, including high density polyethylene (HDPE), as a result of their material degradation may release to water the various types of organic compounds: antioxidants, stabilizers and products of their degradation. The aim of the presented studies was to compare the organic compounds migrating into the water from the new PEHD pipes with diameter of 32 mm and wall thickness of 3.0 mm. The tested pipes were purchased directly from different manufacturers. Our laboratory measurements were performed with application of a multi-channel gas chromatograph Ultra Trace Thermo coupled with mass spectrometer Polaris Q. The conducted studies showed that the tested pipes were different from each other and contained various organic compounds. Thus, the need for testing the pipes produced of the same materials but made by the different manufacturers was underlined. The qualitative comparison of organic compounds migrating into the water confirmed the differences between the two tested materials. The migration of the antioxidant butylated hydroxytoluene (BHT), benzene naphthalene and styrene was observed for both tested pipes. The preliminary analysis of the quantitative release of BHT from pipe material into the water was also included in this paper. Basing on the measured concentration of BHT in water and the measured value of the concentration of the tested antioxidant in the material, the elution time from the material into water was estimated for approximately 29 years

Przesiąk przez cyklicznie osuszane i nawilżane przesłony mineralne składowisk odpadów komunalnych

The sustainability of municipal landfills and quality of water-soil environment is being compromised by the leachate percolation through the bottom sealing liner. The compacted mineral liners, using clays of various plasticity to assure the saturated hydraulic conductivity lower than 1·10–9 m·s–1, are among the most popular isolations of municipal waste landfills. But high plasticity clays present significant expansivity so they are prone to swelling, shrinkage and resultant cracking. Swelling and shrinkage of compacted clay liners, caused by cyclic drying and watering of substrate, are irreversible and after several cycles may result in a huge increase in the hydraulic conductivity and drastically reduced sealing capabilities of compacted clay liners. This paper presents the assessment of selected substrates’ plasticity influence on the isolating capabilities of the municipal landfill’s bottom liner undergoing cyclic drying and rewetting. The plasticity of tested clay materials was determined and classified by the standard methods. Saturated hydraulic conductivity of the studied clays formed by the standard Proctor method was measured by the laboratory falling head permeameters for compacted soils. Measurements of saturated hydraulic conductivity of the tested substrates after three cycles of drying and rewetting were performed in the standard 100 cm3 steel cylinders by the falling and constant head laboratory permeameter. Shrinkage of the tested compacted specimens was determined also in the standard 100 cm3 steel cylinders and classified basing on dimensionless indicator COLE. Determination of water seepage through the tested bottom compacted clay liners was based on the standard form of Darcy law for the saturated conditions of soil medium. The obtained results showed influence of plasticity of clays on decrease in their sealing capabilities after several cycles of drying and rewetting and, by extension, undesirable increase in the seepage volume through the compacted bottom liner.Zrównoważoność składowisk odpadów komunalnych oraz jakość środowiska gruntowo-wodnego mogą być zagrożone przez infiltrację odcieków poprzez dno składowiska. Zagęszczone przesłony mineralne, wykonane z materiałów ilastych o różnej plastyczności, zapewniające współczynnik filtracji warstwy niższy niż 1 ·10–9 m ·s–1, są jednym z podstawowych sposobów zapewniania izolacji składowisk. Jednak grunty ilaste o wysokiej plastyczności są materiałami ekspansywnymi, podatnymi na pęcznienie, skurcz oraz spękanie. Pęcznienie i skurcz zagęszczonych gruntów ilastych wywołane przez kolejne, następujące po sobie cykle nawil żania i osuszania zagęszczonej ilastej przesłony mineralnej są nieodwracalne i po kilku cyklach mogą doprowadzić do znacznego zwiększenia przewodnictwa wodnego, jednocześnie drastycznie zmniejszając zdolności izolacyjne zagęszczonych iłów. Praca niniejsza przedstawia próbę oceny wpływu plastyczności wybranych gruntów ilastych na właściwości izolacyjne przesłony składowiska poddanej cyklicznemu osuszaniu i nawilżaniu. Plastyczność badanych gruntów określono metodami standardowymi i sklasyfikowano według Unified Soil Classification System. Współczynnik filtracji gruntów po zagęszczeniu wyznaczono za pomocą laboratoryjnych przepuszczalnościomierzy do gruntów zagęszczonych. Pomiary współczynnika filtracji dla próbek w cylindrach 100 cm3 po trzech cyklach osuszania i nawilżania przeprowadzono za pomocą przepuszczalnościomierza laboratoryjnego. Skurcz badanych próbek zagęszczonego gruntu pomierzono także w cylindrach 100 cm3 i sklasyfikowano z użyciem wskaźnika COLE. Obliczenia przesiąku przez dolną zagęszczoną warstwę izolacyjną składowiska oparto o standardową postać równania Darcy dla strefy saturacji. Uzyskane wyniki wykazały wpływ plastyczności iłów na zmniejszenie ich właściwości izolacyjnych po kolejnych cyklach osuszania i nawilżania, a co za tym idzie niepożądany wzrost objętości przesiąku przez dolną warstwę izolacyjną składowiska

Zrównoważone składowiska jako końcowy etap systemu gospodarki odpadami komunalnymi

This paper discusses the role of sustainable landfilling of municipal waste in the current systems of municipal waste management systems as the manner of final disposal of wastes. The actual data considering share of landfilling as final waste disposal in various countries all over the world allowed to asses importance of this method. Special attention was paid to sustainable landfilling in developing or undeveloped courtiers of low economic incomes. Then, the paradigm of sustainable landfilling was presented and the most effective methods of landfill isolation by liners were discussed. The compacted clay liners were presented as the gainful option for the developing countries. The main determinants of the compacted clay liners’ longterm liner sustainability were described as hydraulic conductivity, swell-shrinkage properties and, finally, ability of soil/substrate to sustain its hydraulic conductivity after cyclic drying and rewetting. Finally, possible application of low plasticity clays instead materials of high plasticity, prone to shrinking and swelling, to construction of sustainable compacted earthen liner was underlined.Praca przedstawia znaczenie zrównoważonego składowania odpadów komunalnych jako końcowego etapu ich utylizacji w ramach aktualnych systemów zagospodarowania odpadów komunalnych. W artykule zaprezentowano aktualne dane dotyczące procentowego udziału składowisk w końcowym zagospodarowywaniu odpadów komunalnych w różnych krajach na całym świecie. Zwrócono szczególna uwagę na rolę zrównoważonego składowania odpadów w krajach rozwijających się o niskich dochodach. Następnie zaprezentowano paradygmat zrównoważonych składowisk odpadów oraz przedyskutowano najefektywniejsze metody izolacji składowisk. Zagęszczone przesłony mineralne uznano jako atrakcyjną opcję dla krajów rozwijających się. Opisano najistotniejsze wyznaczniki długoterminowej zrównoważoności i trwałości zagęszczonych przesłon ilastych: przewodnictwo hydrauliczne, charakterystyki skurczu i pęcznienia oraz zdolność gruntu do utrzymania właściwości izolacyjnych po cyklicznym osuszaniu i nawilżaniu. Na koniec przedyskutowano możliwość stosowania iłów o niskiej plastyczności jako materiałów na przesłony mineralne zrównoważonych składowisk odpadów, w miejsce podatnych na skurz i pęcznienie wysokoplastycznych gruntów ilastych

Obliczeniowa mechanika płynów a modelowanie jakości wody

Modeling of water quality in distribution systems becomes nowadays a very popular tool applied in the processes of systems design and operation. Usually, according to everyday practice and literature reports, the chlorine propagation is one of the mostly reported subjects of modeling. Meanwhile, literature presents many examples of pollutants originated in polymer pipes’ material seriously deteriorating the quality of water in distribution systems. In this case, the computational fluid dynamics (CFD) may be applied to numerical calculations of simultaneous transport of several organic and non-organic pollutants in drinking water supply systems constructed of metal or polymer pipes. This paper contains the presentation of recognized pollutants migrating to drinking water from plastic pipes, possibilities of CFD application to water quality modeling and basic set of necessary input data as well as range of simulation results. Advantages and disadvantages of CFD as a tool of water quality numerical assessment were also presented.Modelowanie parametrów jakości wody w systemach dystrybucji jest obecnie stosowane zarówno w procesie projektowania, jak i w eksploatacji sieci wodociągowych. Najczęściej stosowanym w modelowaniu wskaźnikiem jakości wody w sieci jest rozkład chloru. Badania literaturowe wskazują, iż istnieje duża grupa zanieczyszczeń pogarszających jakość wody, a pochodzących z materiału przewodów. W celu numerycznego określenia transportu tych zanieczyszczeń w sieciach wodociągowych wykonanych z różnych materiałów może być zastosowana obliczeniowa dynamika płynów (CFD). W artykule przedstawiono najczęściej identyfikowane w wodzie zanieczyszczenia pochodzące z materiału przewodów wykonanych z tworzyw sztucznych, możliwości zastosowania CFD do modelowania jakości wody oraz niezbędne w tym celu dane wejściowe. Przedstawiono także wady i zalety CFD jako narzędzia do modelowania zmian jakości wody w sieciach

Modeling the efficiency of storm water solid phase separator

Odprowadzanie ścieków deszczowych z terenów zurbanizowanych związane jest z koniecznością przeciwdziałania zrzutowi znacznych ładunków zanieczyszczeń, w tym zawiesiny łatwo opadającej i ropopochodnych oraz tłuszczów, do odbiorników ścieków. W tym celu, przed skierowaniem ścieków do kanalizacji deszczowej, stosowane są różnego rodzaju separatory mające za zadanie oddzielić i zatrzymać fazy rozproszone - ciekłą i stałą. Efektywność ich pracy jest zatem miarą ochrony wód odbiorników ścieków deszczowych. Praca niniejsza przedstawia wyniki trójwymiarowych badań modelowych efektywności pracy prostego separatora fazy stałej oczyszczającego ścieki deszczowe. Badania modelowe zostały przeprowadzone w komercyjnym programie CFD Fluent Ansys Inc. Zaprezentowane obliczenia symulacyjne objęły przepływ ścieków deszczowych zawierających trzy frakcje fazy rozproszonej. Zastosowano trzy zróżnicowane prędkości przepływu ścieków deszczowych oraz trzy średnice ziaren fazy rozproszonej charakterystyczne dla frakcji piaskowej, pylastej i ilastej. Czas trwania odwzorowywanego zjawiska przepływu ścieków przez separator oraz zawartość procentową danej frakcji oparto o wartości charakterystyczne dla warunków lubelskich. Wyniki zaprezentowanych obliczeń numerycznych obejmowały rozkład prędkości przepływu wody i poszczególnych badanych frakcji przez separator, a także masę oraz rozkład przestrzenny zatrzymanych osadów w objętości zbiornika. Przeprowadzone badania umożliwiły ocenę skuteczności zatrzymywania poszczególnych frakcji oraz kształt objętości czynnej zbiornika separatora w funkcji prędkości przepływu. Ze względu na brak walidacji modelu otrzymane wyniki należy traktować jako wyniki badań wstępnych.Storm water management in urbanized areas is directly connected to limiting the significant discharge of pollutants, including TSS, fats and oil derivatives, to the receivers. Thus, the various types of separators allowing to separate and retain the dispersed solid or liquid phase are applied before surface runoff waters enter the storm water system. Therefore, their efficiency is a measure of storm water receiver quality protection. This paper presents the results of three dimensional modeling studies concerning the operation efficiency of simple solid phase separator treating storm water. Our numerical researches were performed in the commercial CFD (computational fluid dynamics) software Fluent Ansys Inc. The presented numerical simulations covered flow of storm water containing there factions of dispersed fraction through the solid phase separator. Three velocities of flow and three particles’ dimensions representative for sand, silt and clay fractions were applied. Time duration of modeled storm water flow as well as percentage distribution of applied solid phases were based on values typical for Lublin region. Results of our numerical calculations covered velocities of flow distribution for storm water and tested solid phases as well as the accumulated masses and spatial development of retained solid phases particles inside the separator’s water body. The performed numerical simulations allowed assessment of retaining efficiency for the applied solid phase fraction and shape of separator’s active volume as a function of storm water velocity of flow. The lacking validation of our modeling attempt influences the fact that our studies should be treated as preliminary

Zrównoważoność zagęszczonych iłów jako materiałów na przesłony mineralne składowisk odpadów komunalnych

Poniższa praca przedstawia badania właściwości hydraulicznych gruntów wpływających na zrównoważoność i trwałość warstw izolacyjnych składowisk odpadów wykonanych z zagęszczonych gruntów ilastych. Badaniom poddano dwa rodzaje gruntów ilastych, o niskiej i wysokiej plastyczności, zagęszczane przy różnych wilgotnościach wg PN-B-04481:1988. Materiały ilaste do badań zostały pobrane w Łążku Ordynackim i Gawłówce, województwo lubelskie. Podstawowe właściwości gruntów tj. skład granulometryczny, mineraologię oraz granice stanów i konsystencji określono za pomocą standardowych metod. Badania polowe współczynnika filtracji wykonano za pomocą przepuszczalnościomierza do gruntów drobnoziarnistych GeoN, Geo Nordic, Szwecja. Badania przewodnictwa badanych gruntów po zagęszczeniu zrealizowano za pomocą przepuszczalnościomierzy H-4145, Humboldt Mfg. Co, USA spełniających wymagania ASTM D5856-95. Potencjał i charakterystyka skurczu, oraz możliwe spękanie, zostały opisane za pomocą dwóch bezwymiarowych wskaźników skurczu, rs i COLE. Następnie, za pomocą przepuszczalnościomierza laboratoryjnego IMUZ, Polska zbadano przewodnictwo wodne badanych gruntów po trzech kolejnych cyklach osuszania i nawilżania. Wg klasyfikacji USDA grunt pobrany w Łążku Ordynackim zakwalifikowano jako ił pylasty a materiał z Gawłówki jako glinę piaszczysto-ilastą. W nawiązaniu do wyznaczonych granic stanów i konsystencji oraz klasyfikacji USCS (Unified Soil Classification System) grunt z Łążka Ordynackiego zidentyfikowano jako ił o wysokiej plastyczności, wysokim potencjale pęcznienia i średnim potencjale skurczu, zaś materiał pobrany w Gawłówce rozpoznano jako ił o niskiej plastyczności oraz niskich potencjałach pęcznienia i skurczu. Obydwa badane grunty charakteryzowały się współczynnikiem filtracji w warunkach naturalnych niższym niż powszechnie wymagana wartość Ks = 1.010-9 m s-1. Badane materiały charakteryzowały się różnymi właściwościami po zagęszczeniu. W obydwu przypadkach po zagęszczeniu udało się osiągnąć przewodnictwo wodne znacznie niższe niż wymagana wartość ale zaobserwowano różnice w pęcznieniu i skurczu. Zawierający więcej frakcji ilastej materiał z Łążka wykazał zdecydowanie wyższe charakterystyki pęcznienia i skurczu niż grunt z Gawłówki. Badana glina piaszczysto-pylasta wykazała także bezpieczniejsze dla zagęszczonej warstwy izolacyjnej, zmniejszające ryzyko spękania, pionowe odkształcenie w czasie wysychania. Żaden z badanych gruntów nie był w stanie utrzymać niskiego przewodnictwa hydraulicznego po trzech cyklach osuszania i nawilżania ale grunt pobrany w Gawłówce zapewnił chociaż częściowe właściwości izolacyjne, na poziomie 10-8-10-7 m s-1. Zatem, badany ił o niskiej plastyczności, w przeciwieństwie do materiału wysokoplastycznego, wykazujący niskie pęcznienie i skurcz oraz znaczną odporność na następujące po sobie, cykliczne, osuszanie i odwadnianie został uznany jako bardziej odpowiedni do konstrukcji zrównoważonej zagęszczonej przesłony mineralnej składowiska odpadów komunalnych

Wilgotność zagęszczania materiałów ilastych a właściwości hydrauliczne przesłon mineralnych składowisk odpadów

Municipal landfills as engineering constructions highly dangerous to the natural environment have to be isolated by liners in order to prevent the anthropogenic pollutants transport, together with eg landfill leachates. Mineral liners, properly prepared and compacted, sealing the bottom, sides and the top of the landfills are one of the most popular manners of their isolation. The mineral liners are usually constructed of compacted clay soils to obtain, the required by the Polish Decree of the Minister of Environment of 3rd April 2013 and the Council Directive 1999/31/EC of 26th April 1999 on the landfill of wastes, value of liner’s saturated hydraulic conductivity lower than 1 • 10–9 m • s–1. The value of hydraulic conductivity of saturated soils is directly affected by the conditions of soil compaction, especially a molding water content. This paper presents an attempt of the determination of the effects of the molding water content of a selected clay soil on its saturated hydraulic conductivity and hydraulic properties of the sealing liner, constructed according to the actual standards, of the compacted clay material. Range of our studies covered the in situ and laboratory measurements as well as numerical modeling. Saturated hydraulic conductivity under natural conditions was measured by BAT probe, (GeoNordic) while the hydraulic conductivity of the compacted clay soils was tested by Humboldt Mfg. Co. permeameters for compacted soils, in accordance with ASTM D5856. The assessment of hydraulic properties of a bottom liner made of the clay material under study was performed by the method of numerical modeling of infiltration process with the assumed value of groundwater head with an application of the FEFLOW, DHI-WASY modeling software. The lack of validation in our modeling attempt influences the fact that our studies should be treated as preliminary.Składowiska odpadów jako szczególnie uciążliwe dla środowiska budowle inżynierskie muszą być izolowane przesłonami w celu zapobiegania rozprzestrzeniania się wraz z m.in. odciekami zanieczyszczeń antropogenicznych pochodzących ze składowiska. Jednym ze sposobów zapewniania izolacji składowisk są przesłony mineralne. odpowiednio przygotowane i zagęszczone, zabezpieczające dno, boki oraz powierzchnię składowiska. Przesłony minerale są najczęściej wykonywane z odpowiednio zagęszczonych gruntów ilastych tak, aby zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów oraz Council Directive 1999/31/EC z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów, przepuszczalność hydrauliczna przesłony była niższa niż 1 • 10–9 m • s–1. Bezpośredni wpływ na wartość współczynnika przewodnictwa wodnego w stanie pełnego nasycenia mają warunki, w których przeprowadzane jest zagęszczenie gruntu, a dokładnie wilgotność ośrodka porowatego w czasie zagęszczania. Praca niniejsza przedstawia próbę określenia wpływu wilgotności zagęszczania wybranych gruntów ilastych na ich przepuszczalność w stanie pełnego nasycenia oraz właściwości hydrauliczne wykonanej z nich, zgodnie z obowiązującym stanem prawnym, dolnej przesłony składowiska odpadów. Zakres pracy obejmował badania terenowe, laboratoryjne oraz modelowe. Przewodnictwo hydrauliczne gruntów w stanie naturalnym określono za pomocą polowej sony BAT, GeoNordic, przewodnictwo zaś w stanie pełnego nasycenia po zagęszczeniu pomierzono za pomocą przepuszczalnościomierzy Humboldt Mfg. Co. do gruntów zagęszczonych wg ASTM D5856. Ocenę właściwości hydraulicznych przesłon wykonanych z badanych materiałów ilastych zrealizowano poprzez modelowanie numeryczne procesu infiltracji przy zadanej wysokości naporu wód gruntowych zrealizowane za pomocą programu obliczeniowego FEFLOW, DHI-WASY. Ze względu na brak walidacji modelu otrzymane wyniki należy traktować jako wyniki badań wstępnych