โรงบำบัดน้ำเสีย

การประยุกต์ใช้แผ่นกันซึมในโรงบำบัดน้ำเสียเกรย์ลิง                                          

ความเป็นมาของโครงการ

เนื่องจากตั้งอยู่ในภูมิภาคที่ดินเหนียวคุณภาพสูงสำหรับใช้ทำแผ่นรองบ่อบำบัดแบบดั้งเดิมนั้นหายากและมีราคาสูง โรงบำบัดน้ำเสียเกรย์ลิงจึงเริ่มขยายพื้นที่ 1.6 ล้านตารางฟุตในปี 1991 โครงการนี้ออกแบบโดย Richards and Associates และก่อสร้างโดย De Vere Construction โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มบ่อบำบัดน้ำเสียรองขนาด 15 เอเคอร์ และบ่อพักน้ำเสียขนาด 20 เอเคอร์ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการบำบัดน้ำเสีย เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด บริษัท Environmental Protection, Inc. (EPI) ได้รับมอบหมายให้ออกแบบและติดตั้งระบบแผ่นเมมเบรนกันซึมประสิทธิภาพสูง

การเลือกและการออกแบบระบบแผ่นกันซึม

ด้วยข้อจำกัดทางธรณีวิทยาของพื้นที่และความจำเป็นในการป้องกันการรั่วซึมในระยะยาว จึงได้นำระบบแผ่นกันซึมแบบผสมมาใช้ ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองอย่าง:

1. แผ่นรองกันซึม Gund Seal GCL (Geosynthetic Clay Liner): ทำหน้าที่เป็นชั้นกั้นหลัก ประกอบด้วยชั้น HDPE เรียบหนา 20 มิลลิเมตร และเบนโทไนต์แบบเม็ดละเอียดที่ใช้ในอัตรา 4.9 กก./ตร.ม. ด้าน HDPE ติดตั้งคว่ำลงเพื่อความมั่นคงของโครงสร้าง ในขณะที่ด้านเบนโทไนต์หันขึ้นด้านบนเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกันซึมในตัว

2. แผ่นกันซึม PVC หนา 40 มิลลิเมตร: วางทับบนแผ่น GCL โดยตรง เพื่อสร้างชั้นกันซึมชั้นที่สอง การผลิตเป็นแผ่นขนาดใหญ่ช่วยให้ติดตั้งได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการปกป้องแผ่น GCL จากสภาพอากาศที่เลวร้าย และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำช่วยป้องกัน "คลื่น" ที่เกิดจากอุณหภูมิในเวลากลางวัน ทำให้มั่นใจได้ว่าแผ่นจะแนบสนิทกับเบนโทไนต์ด้านล่าง

เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับลาดด้านข้างของทะเลสาบ (ซึ่งเป็นพื้นที่เสี่ยงสูงต่อการกัดเซาะและความเสียหายของแผ่นเมมเบรน) จึงได้เพิ่มแผ่นใยสังเคราะห์ไม่ทอขนาด 8 ออนซ์ต่อตารางหลา แผ่นตาข่ายเสริมแรงแบบแกนเดียว และหินปกคลุมหนา 8 นิ้ว ส่วนพื้นทะเลสาบได้ปูด้วยทรายหนา 12 นิ้ว เพื่อป้องกันแผ่นเมมเบรนจากเศษวัสดุแหลมคม

ผลการดำเนินงานและผลลัพธ์ของโครงการ

นับตั้งแต่เริ่มใช้งานในปี 1991 ระบบแผ่นกันซึมนี้ได้ทำงานโดยปราศจากรอยรั่วและปัญหาใดๆ มานานกว่า 32 ปี ซึ่งเกินกว่าความคาดหวังด้านประสิทธิภาพในตอนแรก:

• ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม: ไม่พบการรั่วไหลของน้ำเสีย ซึ่งช่วยปกป้องดินและน้ำใต้ดินในพื้นที่จากการปนเปื้อน แม้ว่าจะมีการบำบัดน้ำเสียตามปกติก็ตาม

• ความทนทานภายใต้แรงกดดัน: ระบบวัสดุผสมนี้สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การสัมผัสกับสารเคมีจากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด และแรงกดดันทางกลจากการบำรุงรักษาได้โดยไม่เกิดการแตกร้าวหรือความเสียหายของรอยต่อ

• ประสิทธิภาพด้านต้นทุน: ด้วยการกำจัดความจำเป็นในการจัดหาแผ่นดินเหนียวราคาแพงและการลดการบำรุงรักษาในระยะยาว (เช่น ไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมแผ่นกันซึม) ระบบนี้จึงช่วยลดต้นทุนตลอดอายุการใช้งานได้ประมาณ 35% เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิมที่ใช้ดินเหนียวเป็นส่วนประกอบ