Metróépítés során fúróhabbal elszennyeződött talaj

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Név
Bamco Alagút- és Metróépítési Közkereseti Társaság
Település
Budapest
Utca, házszám
Somogyi út 44.
Irányítószám
1110
Telefon/fax
-
Kapcsolata a hulladékkal, melléktermékkel
Termelő
Hulladék, melléktermék megnevezéseMetróépítés során fúróhabbal elszennyeződött talaj
Hulladékra, melléktermékre kitöltött adatlap típusa
Konkrét hulladék, melléktermék jellemzése
Funkcionális jellemzés
Hulladék talajok
Hulladék EWC kódszáma
  • 17 ÉPÍTÉSI ÉS BONTÁSI HULLADÉKOK (BELEÉRTVE A SZENNYEZETT TERÜLETEKRŐL KITERMELT FÖLDET IS)
  • 17 05 föld (ideértve a szennyezett területekről származó kitermelt földet), kövek és kotrási meddő
  • 17 05 03* veszélyes anyagokat tartalmazó föld és kövek
Hulladék, melléktermék halmazállapota
Szilárd
Hulladékot eredményező technológia rövid leírása

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

Van-e termelő- vagy termékspecifikus jellemzője a hulladéknak?

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.

Veszélyes hulladéknak minősül-e?
nem
Hulladék, melléktermék éves mennyisége Magyarországon
1 140 600 m3
Hulladék jellemzése anyagként
Vegyi anyag keverék
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • alumínium
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
30570 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
8.3 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • króm (VI)
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
<0.4 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermnelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.4 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kobalt
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
11 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • króm
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
48.9 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • réz
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
23 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • higany
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.1 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
12.65 mg/kg
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink
Egyéb vegyi anyag
Átlagérték: a 2007.05.15. és 2008.09.03. között kitermelt anyagé
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
101.5 mg/kg
Vegyes hulladék/termék neve
Metróépítés során kitermelt és elszennyeződött talaj
Vegyes hulladék/termék összetevői

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.

Vegyes hulladék/termék viselkedése, sorsa a környezetben, egyéb jellemzői

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.

pH
9.04
Vezetőképesség (mS/cm)
156
Sűrűség (g/cm3)
2350
Homoktartalom (szemcseméret-frakció) (%)
6.5
Agyagtartalom (szemcseméret-frakció) (%)
45
Homogenitás
Inhomogén
Puzzolánaktivitás
nem
Egyéb

Karbonát tartalma 10–35% között van, de a felsőbb rétegekben nem éri el a 10%-ot.
Az összes szerves eredetű szén tartalma 0,49 %.

Hasznosítják-e (mások) ezt a hulladékot, mellékterméket?
Igen
Mire hasznosítják?

A kitermelt talaj egy részét tájsebek gyógyítására használták. Egyébként feltöltésre, takarásra nagyszerűen alkalmas.

Veszélyességi jellemzők a besorolás szerint
Nincs besorolva
Vizsgálták-e a káros hatást a konkrét hulladéknál/melléketerméknél?
Igen
Ha vizsgálták a káros hatást, akkor adja meg, hogy mit, milyen módszerrel, ki mérte és milyen eredménnyel

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)

Feltételezett káros hatások, az anyag veszélyessége

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.

Alkalmas lehet-e talajjavításra általában?
Nincs információ
Indoklás, referenciák

Nincs információ, de karbonáttartalom alapján feltételezhető, hogy kálciumpótlásra alkalmas, ami nem csak a talaj tápanyagállapotára, de szerkezetére és pufferkapacitására is jó hatást gyakorol.

Alkalmas lehet-e speciális tápanyagigény kielégítésére?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e termesztőközeg adaléknak?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e talajlazításra, tömörödött talajok szerkezetének javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e fizikai stabilizálásra, laza, ingoványos talajok textúrájának javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Mivel agyagról van szó, mely kis szemcsemérete miatt talajstabilizálásra alkalmas.

Alkalmas lehet-e eróziógátlásra?
Igen
Indoklás, referenciák

Textúrajavító hatása szemcseméret eloszlásának köszönhető.

Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok mozgékonyságának, hozzáférhetőségének csökkentésére?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e geotechnikai elemek előállítására?
Igen
Indoklás, referenciák

Geotechnikai elmeként, izoláló rétegek kialakítására alkalmas agyagról van szó.

Hasznosítással összefüggő kockázatok

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.

Adatlap azonosító (eredeti)
1218
Bevivő
Ujaczki Éva
Státusz
Publikált
Adatlap típusaHulladék / melléktermék felmérés
Létrehozás
Módosítás