Mineral liners for hazardous waste containment

Abstract

Leachates from waste deposits contain chemicals which may change the soil characteristics of cohesive layers, especially pure clays. This is of particular interest for the long-term behaviour of mineral-based sealings (low-permeability soil liners). The Paper describes the numerous reactions involved, giving priority to cation exchange, adsorption and solution. Because of the many parameters involved, generalizations are not possible and so changes in soil properties effected by chemicals cannot be predicted from parameters such as clay mineral content and ion exchange capacity. Direct mechanical testing is unavoidable, especially hydraulic conductivity tests with different test liquids. The relevant permeability is obtained by long-term testing until a constant value of k has been achieved. In view of the many possible reactions between soils and chemicals it is recommended that multi-layered soil liners should be constructed with different clay mixtures. Each compacted soil layer then has a specific function with regard to chemical attacks from leachate. Materials with a sand-gravel matrix have been found to be especially suitable after being mixed with a pulverized clay. The Paper also makes recommendations for the construction details. Les lessivages des décharges publiques contiennent des produits chimiques qui peuvent changer les caractéristiques des sols dans les couches cohérentes, plus particulièrement dans le cas des argiles pures. Ce fait a une importance primaire pour le comportement à long terme des étanchements basés sur les minéraux (revêtements de sol à perméabilité réduite). L'article décrit les nombreuses réactions qui ont lieu, surtout l'échange des cations, ('adsorption et la dissolution. À cause du grand nombre de paramètres en jeu les généralisations sont inadmissibles, et il est impossible de prédire par analogie les changements dans les propriétés des sols provoqués par les produits chimiques. Des essais directs de mécanique des sols sont indispensables, surtout des essais de conductivité hydraulique en employant différents liquides d'essai. La perméabilité correspondante est obtenue par des essais à long terme jusqu'à ce qu'une valeur k constante ait été mesurée. En raison des réactions entre les sols et les produits chimiques il est recommandé de préparer des revêtements de sol à plusieurs couches à partir de différents mélanges d'argile. Dans ce cas chaque couche de sol compacté joue un rôle spécifique vis-à-vis les attaques chimiques des lessivages. L'expérience indique que les matières granulaires a structure sable/gravier sont particulièrement convenables après le malaxage d'argile pulvérisée. L' article présente aussi des recommandations pour la construction des revêtements.