Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Data on the producer, manager and collector
General information about the waste or by-product
- 17 CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTES (INCLUDING EXCAVATED SOIL FROM CONTAMINATED SITES)
- 17 05 soil (including excavated soil from contaminated sites), stones and dredging spoil
- 17 05 03* soil and stones containing dangerous substances
A 4-es metró alagút építésénél a pajzsos alagútépítési technológiát alkalamztak. A pajzs tulajdonképpen egy mozgó dúcolás, amely folyamatos megtámasztást biztosít a kibontott üregben, így kialakítva egy biztonságos munkateret a fejtéshez és a falazat beépítéséhez. A fúrásnál alkalmazott technológia geológiai szempontból három jellemző szakaszra: a budaira, a pestire és a kettőt összekötő Duna alattira osztható. A Duna alatti szakasz a fejtett talajkörnyezetét tekintve a budai oldalhoz hasonló, a pesti oldal változatos talajviszonyai és a talajvíz miatt nagyobb kockázatot jelentő szakasznak mutatkozott. A budai oldal az előzetes geológiai feltárások, fúrások alapján viszont, az aránylag egyöntetű kiscelli agyag, ezért ez szinte problémamentesnek volt mondható.
A területen található talajtípusokat és a pajzsos alagútépítés szempontjait figyelembe véve a földpép homlokmegtámasztású EPB pajzzsot alkalmazták. Ennek a pajzstípusnak a lényege, hogy egy fejtőteret képeznek ki a pajzs vágóélénél merev és vízhatlan lezárással. Ezt követően a teret nagy nyomású bentonitos zaggyal töltik ki. A fejtőberendezés így a zaggyal telített térben dolgozik, így a puhább talaj nem hatol be az alagút homlokzatán, hiszen a zagy megtámasztja. A kifejtett talajt végül a zaggyal együtt eltávolítják, úgy hogy a zagy nyomása mindvégig állandó maradjon. Így a kitermelt kőzet a bentonitos zaggyal együtt kerül a felszínre. A felszínen rázószitára kerül a zagy, majd ülepítőn keresztül juttatják vissza a tárolótartályba a tisztított zagyot. A tisztított zagyhoz friss bentonitot kevernek, és újból visszajuttatják a fejtési térbe.
Forrás: Muskovits Marianna, Pajzsos alagútépítés és alkalmazása a 4-es metró építésénél, BME
A vonalalagutak fúrása során a talajjal érintkezésbe kerülő anyagok alábbiak:
Gépészeti kenőanyagok
Fúrási segédanyagok (Active Bentonit IBECO S),
A talaj konzisztenciáját és súrlódását módosító habanyag (MEYCOFIX SLF 30 MAPEI FOAMER 300).
A 4-es metró fúrásakor kitermelt talajba különböző anyagok kerülte bele. A fúrópajzs tengelynek folyamatos kenéséről gondoskodni kell, és a kimerült kenőanyag egy része a kitermelt talaj közé kerül. A fúrópajzs hosszabb leállításának idejére (pl.: ünnepek, hétvégi munkaszünet) a fúrópajzs kitermelő tér felőli oldalát bentonit zaggyal (fúrási segédanyag) töltik fel a nyomásegyensúly biztosítása miatt. Azonban a bentonit természetes eredetű ásványi agyag, így az nem jelent kockázatot a környezetre. A fúrás során a fúrópajzs elemei és a talaj közötti, valamint a talaj belső súrlódásának csökkentésére a fúrópajzs elé habanyagot injektálnak. A fúróhab csak szélsőséges esetekben (5000 ppm, 10000 ppm koncentráció) jelent kockázatot a környezetre, a technológia megfelelő alkalmazási körülményei között (300–1500 ppm) nem jelent kockázatot.
A budai oldalon fúrópajzzsal kitermelt kiscelli agyagot vizsgáltuk.
Minden, a metróépítéskor kitermelt anyag specifikus a kitermelés földtani jellemzőinek megfelelően.
Characterisation and concentration of the chemical substances
- Metals, semi-metals and their compounds
- aluminium
- Metals, semi-metals and their compounds
- arsenic
- Metals, semi-metals and their compounds
- chromium (VI)
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
- Metals, semi-metals and their compounds
- cobalt
- Metals, semi-metals and their compounds
- chromium
- Metals, semi-metals and their compounds
- copper
- Metals, semi-metals and their compounds
- mercury
- Metals, semi-metals and their compounds
- lead
- Metals, semi-metals and their compounds
- zinc
Main characteristics of the waste/ by-product
A budai oldalon fúrópajzzsal kitermelt kiscelli agyag vizsgálati eredményeit és az eredmények értékelését mutatjuk be az alábbiakban.
A terület alapkőzetének döntő hányada, a körülbelül 5,0-10,0 m mélyen kezdődő középső oligocén kori, 33,9 millió évvel ezelőtt kezdődött, és 23,03 millió évvel ezelőtt zárult le kiscelli agyagból épül fel, melyre a Duna holocén, pleisztocén kori üledékei rakódtak, ezek kavicsból és a ráülepedett iszapos, homokos rétegekből áll.
Az agyag felső rétegében karbonát, baktériumok által termelt pirit és egyéb fémtartalmú ásványok limonitté alakultak át (vas tartalmú hidroxilásvány). A folyamatok megközelítőleg a korai pleisztocén korban játszódtak le. A mállás során a külső környezettel érintkező felső réteg sárgás színét a pirit vastartalmának oxidációja okozta, mely során limonit alakult ki. Vastagsága a budai oldalon elérheti a 30, akár a 40 métert is. Az alsó rétegek sokkal keményebb a felsőbb rétegeknél.
A 4-es metró fúrásakor kitermelt talajba különböző anyagok kerülte bele. A fúrópajzs tengelynek folyamatos kenéséről gondoskodni kell, és a kimerült kenőanyag egy része a kitermelt talaj közé kerül. A fúrópajzs hosszabb leállításának idejére (pl.: ünnepek, hétvégi munkaszünet) a fúrópajzs kitermelő tér felőli oldalát bentonit zaggyal (fúrási segédanyag) töltik fel a nyomásegyensúly biztosítása miatt. Azonban a bentonit természetes eredetű ásványi agyag, így az nem jelent kockázatot a környezetre. A fúrás során a fúrópajzs elemei és a talaj közötti, valamint a talaj belső súrlódásának csökkentésére a fúrópajzs elé habanyagot injektálnak. A fúróhab csak szélsőséges esetekben (5000 ppm, 10000 ppm koncentráció) jelent kockázatot a környezetre, a technológia megfelelő alkalmazási körülményei között (300–1500 ppm) nem jelent kockázatot.
Physico-chemical properties of the waste or by-product
Karbonát tartalma 10–35% között van, de a felsőbb rétegekben nem éri el a 10%-ot.
Az összes szerves eredetű szén tartalma 0,49 %.
A kitermelt talaj egy részét tájsebek gyógyítására használták. Egyébként feltöltésre, takarásra nagyszerűen alkalmas.
Hazards of the waste or by-product
A talajban lévő detergens biológiai hozzáférhetőséget és az aktuális toxicitás biológiai módszerekkel modellezte Gruiz Katalin és Tuba Dániel (2011). A két felhasznált fúróhab (Meycofix SLF 30, Mapei Foamer 300) környezeti kockázatának becsléséhez ökotoxikológiai módszereket és zárt palackos biodegradálhatósági teszteket végeztek. A kitermelt, detergenssel mesterségesen szennyezett talajok kockázatának becsléséhez bakteriális, növényi és állati toxikológiai teszteket, valamint mikrokozmosz kísérletet végeztek.
A Vibrio fischeri lumineszcencia gátlási teszt eredményei alapján látható, hogy a talaj csak a Mapey Foamer 300 fúróhab használata esetén enyhén toxikus. A két fúróhab toxicitásbeli különbsége abból adódik, hogy a Meycofix SLES (Sodium Lauryl Ether Sulfate) tartalma 15-30 tömeg% között van, a Foamer 300 SLES tartalma pedig 35 és 49,9 tömeg % között. A gyakorlatban előálló 1500 ppm-es koncentráció enyhén toxikus ezzel a bakteriális teszttel, bár az 50%-os gátlást csak a legnagyobb koncentrációk (10000 ppm) esetében érték el.
Az Azomonas agilis dehidrogenáz enzimaktivitás gátlási teszt eredménye azt mutatta, hogy egyedül a 10 000 ppm szennyezőanyagot tartalmazó talajok toxikusak a baktériumok számra. Ez a fúrás során kitermelt talajra nézve nem mérvadó, mivel a legnagyobb talajba kerülő fúróhab koncentráció maximálisan 1500 ppm.
A Sinapis alba gyökér- és szárnövekedés gátlási teszt értékelésénél a 20 és 50%-os gátláshoz tartozó dózist határozták meg (ED20 és ED50). Az ED20 értékek alapján mindkét detergenssel szennyezett talaj toxikus a fehér mustárra szennyezetlen talajhoz viszonyítva. Már a kisebb koncentrációkon is jelentkezett a toxikusság. A nagyobb koncentrációknál (5000, 10000 ppm) megfigyelhető volt, hogy a mustár gyökere egyáltalán nem nőtt be a talajba, hanem annak felszínén futott végig. A ED20 értékek alapján a két detergenssel szennyezett talaj már alacsonyabb koncentrációk esetén is toxikus a mustárra. Forrás: Tuba Dániel, diplomamunka (2010)
A környezettoxikológiai tesztek alapján a fúrás során leggyakrabban használt 300 ppm mennyiségű fúrást könnyítő adalék (Meycofix SLF 30, Mapei Foamer 300) toxikus a növények számára (Sinapis alba). A talajba került detergens gátolja a növények szár- és gyökérnövekedését.
Potential utilisation in soil
Nincs információ, de karbonáttartalom alapján feltételezhető, hogy kálciumpótlásra alkalmas, ami nem csak a talaj tápanyagállapotára, de szerkezetére és pufferkapacitására is jó hatást gyakorol.
Nincs referencia, de agyagos talajként a termesztőközegekhez finomszemcsés anyagként, textúrát javító komponensként megfelelő, jó minőségű alapanyag lehet.
A technológiai eredetű szennyezettség biodegradálható, tehát az idővel csökken. Más anyagokkal való keverés miatti hígul is, így a kezdeti toxicitás csökken vagy eltűnik. A növényekre toxikus adalékok mennyiségének függvényében alkalmazható.
A budai oldalon található kitermelt talaj a kiscelli, vagy tardi agyag. Mindkettő nagy szilárdságú, kemény, vízzáró réteget alkot a felszín alatt.
A metróépítés (fúrás és kitermelés) során a kitermelt anyagos talajba kerülő adalékanyagok közül legnagyobb mennyiségben a konzisztenciát javító fúróhab került. A fúróhab mennyiségétől függően alkalmas lehet textúra kialakítására.
Mivel agyagról van szó, mely kis szemcsemérete miatt talajstabilizálásra alkalmas.
Textúrajavító hatása szemcseméret eloszlásának köszönhető.
Szervetlen szennyezőanyagokról köztudott, hogy a kolloid mérettartományba eső, alkalmasint töltésekkel is rendelkező, nagy fajlagos felületű szemcsék nagy szerepet játszanak a szervetlen szennyezőanyagok, elsősorban a fémionok megkötésében. A nagy agyagtartalmú talajokban a toxikus fémek nem mozgékonyak, nem hozzáférhetőek a biológiai rendszerek és a víz számára, mert erősen kötődnek az agyagásványok felületein. tehát ebből az agyagból adunk a talajhoz, annak megnőhet a fémmegkötő, immobilizáló, stabilizáló képessége.
Geotechnikai elmeként, izoláló rétegek kialakítására alkalmas agyagról van szó.
A metróépítéskor kitermelt anyagba bekerült fúrástechnológiai segédanyagok toxikus hatást gyakorolnak a környezetre.
A talajok toxicitását biológiai módszerekkel modellezte Gruiz Katalin és Tuba Dániel (2011). Erre vonatkozó adatok a Hulladék, melléktermék veszélyessége címszó alatt találhatóak.