The beidellite clays from the Bełchatów lignite deposit as a raw material for constructing waterproofing barriers

• Autorzy: Ratajczak T. , Hycnar E. , Bożęcki P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/gospo-2017-0014

Warianty tytułu

PL

Iły beidellitowe ze złoża węgla brunatnego Bełchatów jako surowiec do budowy przesłon hydroizolacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Disposal sites for both industrial and communal waste are hazardous for the natural environment due to the accumulated materials and their chemical, physical and biological transformations. The products of these processes migrating at a significant distance contaminate mainly underground waters, surface waters and soils. The spreading of the pollutants may be prevented by horizons of clay rocks that form natural geological barriers. The clay rocks of properly selected parameters may be used in the environmental engineering for constructing artificial water-sealing layers. The mineral, chemical, physico-chemical and physico-mechanical properties of the beidellite clays occurring within the lignite deposit in Bełchatów were studied to find out whether they meet the criteria of waterproofing engineering contained in the Polish recommendations and instructions. The results indicate that the beidellite clays of Bełchatów are rocks suitable for this kind of environmental engineering and may be used in constructing the barriers preventing the migration of effluents from landfills.

PL

Składowiska odpadów, zarówno przemysłowych jak i komunalnych, z uwagi na charakter zgromadzonych materiałów jak i zachodzące w nich przemiany fizyczne, chemiczne i biologiczne stanowią zagrożenie dla środowiska naturalnego, a przede wszystkim gleb oraz wód gruntowych i powierzchniowych. Produkty tych przemian ulegają rozprzestrzenieniu na znaczne odległości, powodując degradację środowiska naturalnego. Jedną z metod ograniczających te zjawiska są naturalne przesłony hydroizolacyjne. Zbudowane ze skał ilastych mogą pełnić funkcję naturalnych barier geologicznych. W pracy przedstawiono wyniki badań składu mineralnego i chemicznego, uziarnienia a także właściwości fizykochemicznych i fizykomechanicznych iłów beidellitowych ze złoża węgla brunatnego w Bełchatowie. Dokonano tego w celu wykazania ich przydatności do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Dla określania tej przydatności stosowano kryteria stanowiące treść „Aprobaty technicznej…” (2002) oraz zaproponowane przez Wysokińskiego (2007). Uzyskane wyniki badań wskazują, że bełchatowskie iły beidellitowe spełniają stawiane wymagania i wykazują przydatność do budowy mineralnych barier hydroizolacyjnych w składowiskach odpadów.

Słowa kluczowe

EN

landfill sites; waterproof barrier; cations of heavy metals; mineral adsorbents; beidellite clay; Bełchatów

PL

składowisko odpadów; przesłona hydroizolacyjna; kationy metali ciężkich; sorbenty mineralne; iły beidellitowe; Bełchatów

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 33, z. 2
• Strony: 53--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ratajczak T.

• The Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

autor

Hycnar E.

• AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland

autor

Bożęcki P.

• AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Aprobata techniczna IMUZ /18-0011-00 do stosowania w budownictwie melioracyjnym roztworu hydroizolującego na bazie glin polimineralnych. Instytut Melioracji Użytków Zielonych w Falentach. 2002.
• [2] Bahranowski et al. 1999 – Bahranowski, K., Gaweł, A., Górniak, K., Muszyśki, M., Ratajczak, T., Szydłak, T. and Wyszomirski, P. 1999. Skład mineralny skał ilastych z kopalni węgla brunatnego Bełchatów w aspekcie ich surowcowego wykorzystania. Górnictwo Odkrywkowe R. XLI , z. 1, pp. 93–106.
• [3] Bajda, T. and Ratajczak, T. 2005. Możliwości wykorzystania bełchatowskich iłów beidellitowych jako sorbentów pierwiastków toksycznych na przykładzie związków chromu. Górnictwo Odkrywkowe vol. 47, No. 2, pp. 39–43.
• [4] Brański P. 1994. Możliwości wykorzystania iłów serii poznańskiej w ochronie środowiska. Przegląd Geologiczny Vol. 42, No. 6, pp. 446–449.
• [5] Czarnecki et al. 1992 – Czarnecki, L., Frankowski, R. and Ślusarczyk, G. 1992. Syntetyczny profil litostratygraficzny utworów trzeciorzędowych złoża Bełchatów dla potrzeb Bazy Danych Geologicznych. Górnictwo Odkrywkowe Vol. 34, No 3–4, pp. 103–111.
• [6] Gąsiński, A. and Sałaciński, R. 2012. Kopaliny ilaste z nadkładu KWB „Bełchatów” pole Szczerców – skład mineralny a parametry surowcowe. Górnictwo Odkrywkowe Vol. 53, No 1–2, pp. 90–96.
• [7] Górniak et al. 1999 – Górniak, K., Szydłak, T., Bahranowski, K., Gaweł, A., Muszyński, M. and Ratajczak, T. 1999. Skład mineralny kopalin towarzyszących węglom oraz odpadów poflotacyjnych w aspekcie ich wykorzystania jako składników mieszanek popiołowo-mineralnych. Prace Specjalne PTMiN Vol. 13, pp. 35–43.
• [8] Jończyk, W.M. and Skórzak, M. 2001. Złoże węgla brunatnego Bełchatów – porównanie występowania kopalin towarzyszących w polu „Bełchatów” i w polu „Szczerców”. Górnictwo Odkrywkowe Vol. 43, No. 2–3, pp. 38–50.
• [9] Kłapyta, Z. 2008. Skały montmorillonitowe Górnośląskiego Zagłębia Węglowego [W:] Sorbenty mineralne. Monografia pod red. Z. Kłapyty and W. Żabińskiego. Kraków: Wyd. Naukowo-Dydaktyczne AGH, pp. 20–30.
• [10] Kłapyta, Z. and Żabiński, W. 2008. Iły poznańskie [W:] Sorbenty mineralne. Monografia pod red. Kłapyty Z. and Żabińskiego W. Kraków: Wyd. Naukowo-Dydaktyczne AGH, pp. 46–53.
• [11] Łukwiński, L. and Szczęściak, H. 1995. Iły jako surowce do masowego uszczelniania gruntów. Materiały Ogniotrwałe No. 3, pp. 93–96.
• [12] Majer, E. 2003. Zastosowanie iłów beidellitowych z nadkładu KWB „Bełchatów” S.A. jako materiału do budowy składowisk odpadów. Górnictwo Odkrywkowe Roczn. 45, No. 6, pp. 56–61.
• [13] Panna et al. 2012 – Panna, W., Wyszomirski, P. and Motyka, J. 2012. Możliwości wykorzystania wybranych surowców smektytowych jako materiałów do celów hydroizolacyjnych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN No. 83, pp. 131–145.
• [14] PN-88/B-04481. Grunty budowlane. Badania próbek gruntów.
• [15] PN-86/B-02480. Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
• [16] Ratajczak et al. 1992 – Ratajczak, T., Bahranowski, K. and Olkiewicz, S. 1992. Wstępna ocena właściwości powierzchniowych, jonowymiennych i kwasowych iłów z Bełchatowa. Zeszyty Naukowe AGH, Geologia Vol. 18, No. 4, pp. 117–128.
• [17] Ratajczak, T. red. 2011. Wykazanie możliwości wykorzystania iłów i szlamów w charakterze składnika ultradrobnych spoiw hydroizolacyjnych. Archiwum Przedsiębiorstwa Robót Geologiczno-Wiertniczych Janik G., Kuś R., s.j.
• [18] Ratajczak, T. red. 2012. Ustalenie składu granulometrycznego, mineralnego i chemicznego skał ilastych (iłu beidellitowego) z KWB „Bełchatów”. Archiwum Przedsiębiorstwa Robót Geologiczno-Wiertniczych Janik G., Kuś R., s.j.
• [19] Ratajczak et al. 2015 – Ratajczak, T., Hycnar, E. and Bożęcki, P. 2015. Kryterium mineralogiczne jako element oceny przydatności niektórych polskich surowców ilastych do budowy przesłon hydroizolacyjnych. Studia, Rozprawy, Monografie nr 194, Kraków: Wyd. IGSMiE PAN , pp. 144.
• [20] Ratajczak et al. 2007 – Ratajczak, T., Hycnar, E., Jończyk, M.W. and Skórzak, A. 2007. Kompleksowe wykorzystanie kopalin towarzyszących a problemy rewitalizacji terenów pogórniczych na przykładzie złoża węgla brunatnego „Bełchatów”. Górnictwo i Geoinżynieria Roczn. 31, No. 2, pp. 519–532.
• [21] Ratajczak et al. 2005 – Ratajczak, T., Jończyk, W. and Skórzak, A. 2005. Ekologia a kopaliny towarzyszące na przykładzie złoża węgla brunatnego „Bełchatów”. Górnictwo Odkrywkowe Roczn. 47, No. 2, pp. 34–38.
• [22] Ratajczak, T. and Stachura, E. 2004. Wytypowanie polskich skał ilastych w powiązaniu z ich regionalnym występowaniem w kontekście wykorzystania do potrzeb modyfikacji gruntów i wykonania przesłon hydroizolujących. Archiwum Katedry Mineralogii, Petrografii i Geochemii AGH.
• [23] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 marca 2003 roku w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących lokalizacji, budowy, eksploatacji i zamknięcia, jakim powinny odpowiadać poszczególne typy składowisk. Dziennik Ustaw 2003, No 61, poz. 549.
• [24] Sałaciński, R. and Gąsiński, A. 2012. Możliwości wykorzystania gospodarczego surowców ilastych z plioceńskich iłów z KWB „Bełchatów” pole Szczerców. Górnictwo Odkrywkowe Roczn. 53, No 1–2, pp. 83–89.
• [25] Stevens, R. 1983. A new sand- silt-clay triangle for textural nomenclature. Geologica Föreninges. Stockholm Föhaudlinger Vol. 105, Issue 3, pp. 245–2650.
• [26] Stoch et al. 1977 – Stoch, L., Bahranowski, K., Gątarz, Z. and Środoń, J. 1977. Charakterystyka mineralogiczna iłów nadkładowych złoża siarki w Machowie koło Tarnobrzega. Kwartalnik Geologiczny Vol. 21, No. 2, pp. 291–309.
• [27] Wyrwicka, K. and Wyrwicki, R. 1994. Waloryzacja złóż kopalin ilastych (z mapą 1 : 750 000). Warszawa: Wyd. PIG, 80 pp.
• [28] Wyrwicki, R. 1993. Potrzeba ochrony beidellitowych iłów z KWB Bełchatów. Przegląd Geologiczny Vol. 41, No. 9, pp. 612–620.
• [29] Wysokiński, L. red. 2007. Zasady oceny przydatności gruntów spoistych Polski do budowy mineralnych przesłon izolacyjnych. Warszawa: Wyd. Instytutu Techniki Budowlanej, 62 pp.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).