Jakeluasemien pohjavedensuojausrakenteet
Saranen, Jani (2018)
2018
Rakennustekniikka
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-05-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201804241523
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201804241523
Tiivistelmä
Jakeluasemat toimintoineen ovat suuri pohjaveden pilaantumisriskin aiheuttaja. Jakelu asemien kasvavan määrän ja pohjaveden lisääntyneen käytön vuoksi pohjavedensuojaus on nykypäivänä tärkeää ottaa huomioon. Suomessa jakeluasemarakentamista ohjaa valtioneuvoston asetus nestemäisten polttoaineiden jakeluasemien ympäristönsuojeluvaatimuksista (444/2010), Öljy- ja biopolttoaineala ry:n laatimat ohjeet ja standardi SFS 3352 Palavien nesteiden käsittely ja varastointi jakeluasemalla (ns. jakeluasemastandardi).
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää, miten pohjavedensuojelu otetaan huomioon jakeluasematoiminnassa ja millaisilla rakenteilla ohjeiden mukaan pilaantuminen estetään. Kirjallisuuden perusteella arvioidaan rakenteiden tehokkuutta ja pohditaan, millaisia vaihtoehtoisia materiaaleja rakenteelle olisi. Materiaalien ominaisuuksien perusteella tehdään johtopäätökset nykyiselleen vakiintuneen rakenteen toimivuudesta.
Taustaksi selvitetään haitta-aineet, jotka aiheuttavat jakeluasematoiminnassa riskin pohjaveden pilaantumiselle sekä niiden kulkeutumismekanismeja. Haitta-aineet liikkuvat maaperässä muun muassa advektion, diffuusion, dispersion ja haihtumisen vaikutuksesta. Vesiliukoiset haitta-aineet kuten MTBE ja TAME kulkeutuvat maaperässä veden mukana. Hydrofobiset haitta-aineet kulkeutuvat kemiallisen diffuusion vaikutuksesta tai pidättyvät saveen ja/tai orgaanisiin partikkeleihin.
Jakeluasemastandardin mukaan pohjavedensuojausrakenteena toimii pelkkä tiivistyskalvo. Jakeluasemastandardi edellyttää käytettäväksi 1,0 mm paksuista HDPE-kalvoa tai ominaisuuksiltaan vastaavanlaista tiivistyskalvoa. Tehdyn kirjallisuustutkimuksen perusteella voidaan kuitenkin todeta, että HDPE-kalvo ei ole paras mahdollinen vaihtoehto, sillä se on altis jännityssäröilylle sen korkean kristallisoitumisasteen johdosta. Jännityssäröilyn vuoksi HDPE-kalvo reikiintyy helposti. Jos kalvoon tulee reikä, haitta-aineiden kulkeutuminen riippuu yksinomaan alapuolisen rakenteen tai maaperän vedenjohtavuudesta. Markkinoilla on tarjolla HDPE-kalvon tilalle tarkoitukseen paremmin sopivia materiaaleja, kuten joustavampi LLDPE-kalvo, monikerroskalvot ja ns. EIA-kalvot. Moni-kerroskalvojen toimintaperiaate perustuu päällekkäisiin polaarisiin ja ei-polaarisiin kalvoihin. EIA-kalvo eli eteenistä valmistettu polymeeriseoskalvo on joustava ja kemiallisesti kestävä kalvo. Jakeluasemastandardi edellyttää käytettäväksi yhdistelmärakennetta vain pohjavesialueella. Asentamalla mineraalinen vettä läpäisemätön tiivistyskerros tiivistyskalvon alapuolelle voidaan tehokkaammin estää haitta-aineiden kulkeutuminen maaperään ja edelleen pohjaveteen.
Jakeluasematoiminnan aiheuttamat kuormitukset pohjavedensuojausrakenteisiin tunnetaan hyvin ja jakelualue on alueena pieni, joten pohjavedensuojausrakenteissa käytetyt materiaalit voitaisiin valita tapauskohtaisesti.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää, miten pohjavedensuojelu otetaan huomioon jakeluasematoiminnassa ja millaisilla rakenteilla ohjeiden mukaan pilaantuminen estetään. Kirjallisuuden perusteella arvioidaan rakenteiden tehokkuutta ja pohditaan, millaisia vaihtoehtoisia materiaaleja rakenteelle olisi. Materiaalien ominaisuuksien perusteella tehdään johtopäätökset nykyiselleen vakiintuneen rakenteen toimivuudesta.
Taustaksi selvitetään haitta-aineet, jotka aiheuttavat jakeluasematoiminnassa riskin pohjaveden pilaantumiselle sekä niiden kulkeutumismekanismeja. Haitta-aineet liikkuvat maaperässä muun muassa advektion, diffuusion, dispersion ja haihtumisen vaikutuksesta. Vesiliukoiset haitta-aineet kuten MTBE ja TAME kulkeutuvat maaperässä veden mukana. Hydrofobiset haitta-aineet kulkeutuvat kemiallisen diffuusion vaikutuksesta tai pidättyvät saveen ja/tai orgaanisiin partikkeleihin.
Jakeluasemastandardin mukaan pohjavedensuojausrakenteena toimii pelkkä tiivistyskalvo. Jakeluasemastandardi edellyttää käytettäväksi 1,0 mm paksuista HDPE-kalvoa tai ominaisuuksiltaan vastaavanlaista tiivistyskalvoa. Tehdyn kirjallisuustutkimuksen perusteella voidaan kuitenkin todeta, että HDPE-kalvo ei ole paras mahdollinen vaihtoehto, sillä se on altis jännityssäröilylle sen korkean kristallisoitumisasteen johdosta. Jännityssäröilyn vuoksi HDPE-kalvo reikiintyy helposti. Jos kalvoon tulee reikä, haitta-aineiden kulkeutuminen riippuu yksinomaan alapuolisen rakenteen tai maaperän vedenjohtavuudesta. Markkinoilla on tarjolla HDPE-kalvon tilalle tarkoitukseen paremmin sopivia materiaaleja, kuten joustavampi LLDPE-kalvo, monikerroskalvot ja ns. EIA-kalvot. Moni-kerroskalvojen toimintaperiaate perustuu päällekkäisiin polaarisiin ja ei-polaarisiin kalvoihin. EIA-kalvo eli eteenistä valmistettu polymeeriseoskalvo on joustava ja kemiallisesti kestävä kalvo. Jakeluasemastandardi edellyttää käytettäväksi yhdistelmärakennetta vain pohjavesialueella. Asentamalla mineraalinen vettä läpäisemätön tiivistyskerros tiivistyskalvon alapuolelle voidaan tehokkaammin estää haitta-aineiden kulkeutuminen maaperään ja edelleen pohjaveteen.
Jakeluasematoiminnan aiheuttamat kuormitukset pohjavedensuojausrakenteisiin tunnetaan hyvin ja jakelualue on alueena pieni, joten pohjavedensuojausrakenteissa käytetyt materiaalit voitaisiin valita tapauskohtaisesti.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8235]