با توجه به مشخصات فیزیکی ژئوممبران ها، کاربرد ژئوممبران در صنایع مختلف روز به روز رو به افزایش میباشد. در این مقاله سعی شده است کاربرد های مختلف ژئوممبران ها را تشریح شود :
✨ استخر ذخیره آب کشاورزی( استخر ژئوممبران)
با توجه به بحران کمآبی، اهمیت حفاظت برای منابع آبی روز به روز افزایش یافته است و کشاورزی نیز از این مقوله مستثنا نیست بنابراین طی سالیان اخیر اهمیت حفاظت از منابع آب به عنوان مایه حیات جانداران بیش از پیش جلوه گر شده است. اولین قدم برای حفظ منابع آب و برنامه ریزی برای پروژه های کشاورزی، آبرسانی و یا صنعتی، توان ذخیره سازی آن است. یکی از روش های ذخیره سازی آب استفاده از مخازن (رو زمینی و یا زیرزمینی) است و روش دیگر استفاده از استخرهای روباز که خصوصاً در کشاورزی و دامداری متداول تر است. قطعاً برای آن که بتوان استفاده صحیح از این گونه ذخایر آبی کرد، باید نسبت به آب بندی کردن آن ها اقدام کرد. آب بندی کردن مخازن باعث کاهش قابل توجه تلفات آب و نیز کاهش هزینه های جانبی ناشی از خسارات نشت و زهکشی می شود.
✨ استخر پرورش ماهی و آبزیان
با توجه به مصرف روز افزون پروتئین و صید بیش از حد، یا مدت زمان انتقال به شهرهای دور نیاز تکثیر و پرورش آبزیان بخصوص ماهی در اکثر شهرهای کشور احساس میشود که برای این کار باید استخرهایی بنا کرد که انواع مختلفی مانند استخرهای متوالی، همتراز، شالیزاری ساخته میشود و از مصالح خاک، بتن استفاده میشود ولی با توجه به سرعت اجرا، کمبود فضا، کمبود آب و داشتن محیطی کاملاً بهداشتی جهت زیست آبزیان استفاده از استخرهای ژئوممبران توصیه میشود. برای پرورش جلبک نیز از این استخرها میتوان استفاده نمود.
✨ روف گاردن یا بام سبز
با گرایش روز افزون انسان به طبیعت و استفاده از تکنولوژی مدرن و شهرنشینی برای کسب احساس آرامش و راحتی و امنیت و برای گذر از فضاهای آلوده و کسب آرامش نیاز به فضای سبز و بام سبز، روز به روز افزایش مییابد. برای ایجاد فضای کاملاً ایزوله بدون نشتی و برای سیستم زهکش مسیر خروج آب بر روی سقف می توان از مصالح ژئوسنتتیک استفاده نمود که خود یکی از کاربرد های ژئوممبرین در بخش ساختمان می باشد.
✨ عایقکاری و ایزولاسیون گود ساختمان و سازه
با توجه به کاربرد ژئوممبران و با توجه به محل انجام پروژههای ساختمانی و عمق گودبرداری با دبی آب ناشی از آبهای زیرزمینی مواجه میشویم که در طولانی مدت موجب تخریب فونداسیون ساختمان میشود. ازاینرو برای عایقکاری از مصالح ژئوسنتتیک و ژئوتکستایل و ورق ژئوممبران و جی سی آل استفاده میشود. به این صورت که بعد از گودبرداری سطح را صاف و هموار کردن سطح خاک و لبههای آرماتور، ابتدا لایه ژئوتکستایل برای محافظت لایه ژئوممبران استفاده میشود و یا از لایه ژئوکامپوزیت استفاده میشود که با مشاوره کارشناسان بهترین گزینه انتخاب میشود.
✨ عایق مخازن نفت و پتروشیمی
نفت خام پس از استخراج دارای املاح گوناگونی مانند نمک و ترکیبات شیمیایی (که بعد از جداسازی به پساب وگل حفاری شناخته میشود) است که در صورت عدم جداسازی، منجر به خورندگی تجهیزات نفتی میشود و برای این جداسازی و نمکزدایی آن را در مخازن سوخت، نگهداری میکنند که در اثر این املاح و نشست مواد نفتی در طول زمان، عموماً دو نوع تخریب در این مخازن صورت میگیرد:
▪️ تخریب فونداسیون کف مخزن: که باعث نفوذ مواد نفتی به بستر خاک میشود و عوارض زیست محیطی به همراه دارد
▪️ تخریب دیواره بیرونی مخزن: خوردگی بدنه فلزی ورقها و نقاط جوش آنها که برای عدم بروز مشکلات زیست محیطی و آتشسوزی و غیره بهصورت دورهای مخازن را تعمیر میکنند که در حالت سنتی میبایست مخازن را خالی و قسمتهای معیوب را جدا و ورق جدید، جایگزین آن کرد که این کار علاوه بر هزینه سنگین آن، خطرات آتشسوزی را نیز به دنبال دارد. با پدید آمدن کامپوزیتها و خانواده ژئوممبران ها، عایقبندی این مخازن و خطرات و هزینههای نگهداری این مخازن فوقالعاده کاهش پیدا کرده است.
همچنین برای عدم آلودگی محیط زیست به این مواد، به دلیل مقاومت بالای ژئوممبران با مواد شیمیایی، برای نگه داشتن پساب و گل حفاری از این ورقها در عایقبندی بستر حوضچهها استفاده میشود. کاربرد ژئوممبران در این صنعت رو به افزایش است.
✨ کانال های انتقال آب
هرچند که بعضی از محققان و زمین شناسان، سدسازی و انتقال آب را برای محیط زیست مخرب میدانند ولی در بعضی از موارد به دلیل خشکسالی در بعضی مناطق و تلفات آب از شبکه انتقال آب استفاده میشود و در احداث زیرساخت آن، جلوگیری از خسارات به اراضی مجاور کانال، کاهش هزینههای بهرهبرداری و نگهداری و حداقل زمان و مهمتر از آن عدم هدر رفت آب در این انتقال بررسی میشود.
روشهای سنتی احداث کانال انتقال آب با استفاده از خاک رس متراکم و یا بتن همواره با موضوع اتلاف آب و آلودگی منابع شیرین مواجه بوده است و از سوی دیگر در مواقع انتقال آب شور از مکانهایی دارای سفره آب شیرین،نفوذناپذیر بودن کانال انتقال آب بسیار حائز اهمیت میباشد. اینجاست که پی خواهیم برد که در این امر مصالح ژئوسنتتیک، ژئوممبرین و ژئوتکستایل بهترین گزینه نسبت به مصالح بتن، قیر و غیره میباشد که این نیز بیانگر یکی دیگر از کاربرد های ژئوممبرین می باشد.
✨ دریاچه مصنوعی و تالاب ها
دریاچه های مصنوعی عمدتاً با اهداف ایجاد مکانهای تفریحی، تولید برق، کنترل سیلاب، جلوگیری از اتلاف آب، افزایش فضای سبز، توسعه کشاورزی و درکل رشد اقتصادی آن منطقه، ساخته میشود که در ایران نیز چندین نمونه از قبیل: چیتگر تهران، ارس و گنبدکاووس گلستان، بوستان مشهد و غیره ساخته شده است که برای بسترسازی و تثبیت شن و خاک سست و تسلیح خاک برای جلوگیری از نشست بستر و نهایتاً ترک خوردن و نشت پوشش آسفالتی نیاز به مسلح کردن بستر میباشد که خود پروژهای بزرگ و هزینه بر است. پس برای جلوگیری از هدر رفت آب و برای داشتن محیطی کاملاً بهداشتی جهت زیست آبزیان استفاده از ژئوممبران توصیه میشود.
✨ تونل و معابر
در راهسازی برای گذر از کوهها، رودخانه و حملونقل و دسترسی، تونلهای آب بر، فضاهای زیرزمینی (ایستگاههای مترو، نیروگاهها، انبارهای زیرزمینی و کارگاههای استخراج مواد معدنی از تونل استفاده میشود و برای حفاری تونل از روشهای گوناگونی از قبیل چالزنی، انفجار و ماشینهای حفار TBM استفاده میشود. آببندی و عایقبندی این تونلها از رطوبت، اصوات مورد بحث ما میباشد که انواع مختلفی به شرح ذیل دارد:
* آببندی تونل به کمک عایقهای مایع
* آببندی تونل به کمک عایقهای پانلی
* آببندی تونل به کمک سیستمهای پوشش اپوکسی
* آببندی تونل به کمک سیستمهای سیمانی
* آببندی تونل به کمک تزریق فوم آببندی
* تزریق رزین آببندی
* آببندی تونل به کمک سیستم ژئوممبران و ژئوکامپوزیت
که هر یک مزایا و معایبی دارد ولی باز یکی از بهترین گزینهها استفاده از ژئوممبران و ژئوکامپوزیت است.
✨ لندفیل ها,مخازن فاضلاب و مواد شیمیایی
احداث برکه فاضلاب یا لاگون های مخازن تصفیه پساب شهری و صنعتی به 3 روش زیر میباشد:
▪️لاگون هوادهی: که ازاینروش از هوادهی مکانیکی برای تسریع در فعالیتهای بیولوژیکی استفاده میشود و معمولاً عمق این لاگونها زیر 5 متر میباشد.
▪️لاگون بیهوازی: با افزایش عمق لاگونها به دلیل اینکه نور خورشید بیش از 1.5 متر بیشتر نفوذ نمیکند و اکسیژن نیز یافت نمیشود، در لایههای زیرین عمل تخمیر وگاز متان تولید میشود.
▪️لاگون اختیاری : تلفیقی از لاگون های هوازی و بیهوازی که در لایه بالایی اکسیژن باعث فعالیت بیولوژیکی میشود و در لایههای زیرین متان باعث این فعالیتها میشود که به دلیل اینکه هریک نقایصی دارد معمولاً به صورت ترکیبی از آنها استفاده میشود و برای نفوذناپذیر شدن این مخازن با بستر خاک و محیط زیست از ورقهای ژئوممبران استفاده میشود.
✨ کاربرد ژئوممبران در لاگون ها
لاگون ها حوضچه های عایق شده توسط ژئوممبران هستند که جهت تسویه فاضلاب طراحی می شوند که این عمل تصفیه از طریق ترکیبی از فرآیندهای فیزیکی – بیولوژیکی و شیمیایی انجام میشود که اصولا غیر از مرحله هوادهی اکسیژن به روش طبیعی محقق می شود همچنین پساب خروجی از لاگون های تصفیه نیز نیاز به حوضچه های عایق جهت وارد نشدن آلودگی به محیط زیست می باشد.
✨ کاربرد ژئوممبران در لاینینگ
لاینینگ یک بطور عام یک نوع پوشش بر پایه ژیوکامپوزیت های سنتتیک است.لاینینگ ها پوشش های مقاوم شیمیایی با ساختار ژئوسنتتیکی هستند که به منظور جلوگیری از خوردگی سطوح بتنی و فلزی، جهت افزایش طول عمر سازه کانال یا مخازن و جلوگیری از نفوذ سیالات به سطوح زیرین مخازن و یا واکنش سیالات با سطوح بتنی و جلوگیری از آلودگی های محیط زیستی به کار می روند.
از سیستم محافظتی لاینینگ در مخازن خنثی سازی پساب کارخانه ها ، میکسرها ، حوضچه ها ، واحد های بهره برداری و جداسازی و به طور کلی محیط های درگیر با مواد خورنده یا بخارات اسیدی و قلیایی استفاده می شود.
✨ حوضچه لیچینگ یا هیپ لیچینگ
روش لیچینگ تودهای یا هیپ لیچینگ، در حال حاضر یکی از روشهای پرکاربرد جهت استحصال ماده معدنی در معدن ایران می باشد که بنابر شرایط خاص معادن و درخواست کارفرما طراحی و اجرا می شود.
در این فرایند ابتدا سطح مورد نظر را با شیب خاصی تسطیح کرده و لایه ای به ضخامت حدود 30 الی 80 سانت خاک دانه بندی شده بر روی آن ریخته و کامپکت انجام می شود و سپس برای عایق شدن و عدم نفوذ مواد به سطح زیرین ، لایه ای از ژئوممبران و یا سایر عایق های مناسب بروی آن اجرا می شود .
مرحله بعد اجرای لایه زهکشی و انجام لوله کشی مربوطه به آن می باشد.سپس عامل لیچینگ که یک ماده شیمیایی و غالبا اسیدی می باشد، از بالای توده بر روی تل خاک معدنی پاشیده و توسط لوله کشی هایی که در لایه زهکشی تعبیه شده بود، جمعآوری میگردد این سیکل تا زمانی ادامه می یابد که محلول به درصد خاصی از ماده معدنی که از قبل محاسبه شده برسد و سپس سایر فرایند لازم برای استحصال روی آن انجام می شود.