We wszystkich zastosowaniach geomembran bardzo istotną kwestią jest ich odporność chemiczna na związki i substancje chemiczne występujące najczęściej jako ich mieszanina. Zwłaszcza przy projektowaniu uszczelnień tac, wanien, zbiorników ziemnych, żelbetowych lub stalowych jest to główny aspekt procesu projektowania i późniejszej eksploatacji. Od początku zastosowań geomembran ten problem był najważniejszym i dlatego też powstało wiele różnych zestawień i porównań wyników badań bezpośrednich. Tabele powinny zawsze być przewodnikiem i stanowić wykładnię i kryteria wyboru odpowiedniego rodzaju geomembrany (patrz tablica 1 i 2). Jednak dla większej pewności należałoby w niektórych przypadkach przeprowadzać badania geomembrany w danym środowisku, poprzez zasypanie jej lub zanurzenie w danym związku chemicznym. Zwłaszcza związki fosforowe i silnie nitrujące całkowicie rozkładają geomembranę i pozostaje w końcowym wyniku prób tylko pył lub grudki. Z wcześniejszych doświadczeń autora na uwagę zasługuje przypadek przy próbie zastosowania geomembrany HDPE o grubości 2,0 mm do uszczelnienia zbiorników z nitrozą. Nitroza jest szczególnym roztworem tlenków azotu w stężonym kwasie siarkowym. Jej głównym składnikiem jest kwas nitrozylosiarkowy. Geomembrana HDPE zgodnie z tabelami odporności chemicznej jest odporna na kwas azotowy o stężeniach do 25 %, a w nitrozie występuje on w stężeniu 88 %. Zgodnie z podjętymi próbami umieszczono próbki geomembrany w tym związku. Po 10 dniach prób z zanurzonymi geomembranami, okazało się, że wszystkie próbki zaczęły tracić pierwotne właściwości fizykochemiczne. Powierzchnie geomembran stawały się porowate, zaczęły się kruszyć i zabarwiać roztwór nitrozy. Pozostałość po próbce geomembrany HDPE włożonej w roztwór nitrozy można obejrzeć na poniższym zdjęciu.
Fot. 1. Pozostałość po geomembranie włożonej w roztwór nitrozy
Dlatego też wszelkie odstępstwa od podanych wartości przebadanych związków chemicznych, zwłaszcza ich stężeń i temperatury roztworu lub substancji powinny być przebadane w konkretnym środowisku. Podjęcie decyzji o wyborze geomembrany do określonego zadania powinno być poparte szeregiem analiz i prób. Należy jednak zauważyć, że nie wszystkie składowiska są niebezpieczne, toksyczne czy radioaktywne. Proponowana hierarchia zebrana z dostępnej literatury dotycząca zagrożenia dla środowiska naturalnego, wód gruntowych i otwartych oraz zdrowia (od najmniejszego do największego) przedstawia się następująco:
Popiół stały i lotny z elektrowni konwencjonalnych opartych na węglu, Odpady budowlane, rozbiórkowe i gruz, Refulat z pogłębiania rzek i basenów portowych, Osady stałe z oczyszczalni ścieków, Popiół jako pozostałość ze spalarni odpadów, Nieunieszkodliwione odpady nietoksyczne, Nieunieszkodliwione odpady komunalne, Nieoczyszczone odpady biologiczne i pomedyczne (szpitalne), Odpady pokopalniane, skała płonna, nadkład złóż surowców Odpady niebezpieczne przemysłowe, np. z zakładów chemicznych, z garbarni, pogalwaniczne i Odpady promieniotwórcze.Tab. 1. Charakterystykę odcieków ze składowisk odpadów komunalnych i niebezpiecznych
Tab. 2. Ogólna odporność chemiczna różnych geomembran
skrót: ü ogólnie dobra odporność
W tabeli 2 nie uwzględniono wielu geomembran, np. LDPE, LLDPE, fPP itd., jednak po analizie należy stwierdzić, że to polietylen jest bardziej odporny na większość rozpuszczalników organicznych i substancji żrących niż inne polimery z zestawienia. Zatem należy stwierdzić, że to geomembrany HDPE są najlepszym materiałem do uszczelniania większości składowisk i obiektów. Odporność chemiczna przedstawiona w tab. 3 jest wynikiem testów przeprowadzonych przez dostawców granulatu polietylenu wysokiej gęstości wykorzystywanego do produkcji geomembran HDPE z pominięciem regrenulatu jako surowca niedopuszczonego żadnymi przepisami do produkcji geomembran. Zgodnie z wynikami przeprowadzonych badań, stopień odporności chemicznej materiału uzależniony jest od wielu zróżnicowanych czynników oraz ich wzajemnych kombinacji, tj. temperatury, ciśnienia, powierzchni wystawionej na działanie chemiczne, czasu oddziaływania substancji na materiał i tym podobnych czynników. Jednak w przypadku wystawienia materiału na działanie mieszaniny podanych substancji zaleca się bezwzględnie wykonanie testów odporności geomembrany na działanie chemiczne takiej mieszaniny, co zostało opisane wcześniej.
Tab. 3. Odporność chemiczna polietylenu wysokiej gęstości (HDPE)
substancja
substancja
stężęnie
odporność w temp.
20oC
60oC
A
Acetic acid
kwas octowy
100%
O
W
Acetic acid
kwas octowy
10%
O
O
Acetic acid anhydride
bezwodnik kwasu octowego
100%
O
W
Acetone
aceton
100%
W
W
Adipic acid
kwas adypinowy
sat Pozostało jeszcze 90% tekstu