กรณีศึกษา: การติดตั้งแผ่นเมมเบรนกันน้ำที่ประสบความสำเร็จในหลุมฝังกลบและอ่างเก็บน้ำ

2025/08/05 09:56

แผ่นซึมผ่านได้กลายมาเป็นรากฐานสำคัญของวิศวกรรมศาสตร์ในปัจจุบัน มอบทางเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับการกักเก็บและป้องกันการรั่วซึม ตั้งแต่การป้องกันน้ำใต้ดินในหลุมฝังกลบไปจนถึงการรักษาระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำ สารเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่ได้รับการยืนยันแล้ว ลองมาค้นพบ 5 กรณีศึกษาที่ประสบความสำเร็จซึ่งเน้นย้ำถึงประสิทธิภาพของระบบแผ่นซึมผ่าน

1. หลุมฝังกลบขยะเทศบาล โอไฮโอ สหรัฐอเมริกา: การป้องกันการปนเปื้อนของน้ำซึม

ความเป็นมาของโครงการ

หลุมฝังกลบขยะเทศบาลขนาด 50 เอเคอร์ในรัฐโอไฮโอกำลังเผชิญกับปัญหาที่กำลังพัฒนาเกี่ยวกับน้ำชะ (ของเหลวพิษจากการย่อยสลายของเสีย) ที่ซึมเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน ซึ่งส่งน้ำเสียไปยังเมืองใกล้เคียง หลุมฝังกลบดินเหนียวในปัจจุบันมีรอยแตกร้าว จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงอย่างเร่งด่วนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

สารละลาย

วิศวกรได้พัฒนาอุปกรณ์ซับในสำหรับฝังกลบวัสดุ Geomembrane โดยใช้วัสดุ HDPE หนา 1.5 มม. ที่มีคุณสมบัติกันน้ำ เดิมทีเลือกใช้วัสดุชนิดนี้เนื่องจากทนทานต่อสารเคมีและสามารถสร้างแผ่นกั้นแบบไร้รอยต่อได้ อุปกรณ์นี้ใช้วัสดุรองใต้แผ่น Geotextile ชนิดไม่ทอเพื่อป้องกัน Geomembrane จากขอบของเสียที่แหลมคม ประกอบกับการใช้ตะเข็บเชื่อมความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่า Geomembrane สามารถกันน้ำได้

ผลลัพธ์

การตรวจสอบหลังการติดตั้งตลอด 10 ปี ยืนยันว่าไม่มีการรั่วไหลของน้ำชะขยะ แผ่นเมมเบรนกันน้ำนี้สามารถทนต่อปริมาณขยะและความผันผวนของอุณหภูมิในแต่ละวันได้ โดยยังคงสภาพสมบูรณ์ ความสำเร็จนี้ทำให้ประเทศชาตินำวัสดุบุผิวที่เทียบเท่ามาใช้ในโครงการฝังกลบขยะใหม่ทั้งหมด โดยยกกรณีศึกษาในรัฐโอไฮโอเป็นมาตรฐานในการปกป้องสิ่งแวดล้อม

กรณีศึกษา: การติดตั้งแผ่นเมมเบรนกันน้ำที่ประสบความสำเร็จในหลุมฝังกลบและอ่างเก็บน้ำ

2. การขยายอ่างเก็บน้ำ ควีนส์แลนด์ ออสเตรเลีย: การเพิ่มการกักเก็บน้ำสูงสุด

ความเป็นมาของโครงการ

อ่างเก็บน้ำขนาด 200 เฮกตาร์ในรัฐควีนส์แลนด์ต้องการขยายพื้นที่เพื่อรองรับความต้องการใช้น้ำเพื่อการเกษตรและครัวเรือนที่กำลังเติบโตในภูมิภาค เขื่อนดินที่มีลักษณะเฉพาะนี้มีอัตราการซึมน้ำสูง ทำให้ปริมาณน้ำที่ประหยัดได้ลดลงถึง 15% ต่อปี ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญในสภาพอากาศที่แห้งแล้งของออสเตรเลีย

สารละลาย

กลุ่มผู้ดำเนินการได้ติดตั้งแผ่นกันซึม LLDPE หนา 2 มม. ทั่วฐานและทางลาดของอ่างเก็บน้ำ ความยืดหยุ่นของวัสดุช่วยให้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพพื้นผิวที่ไม่เรียบได้ ขณะเดียวกันก็ทนทานต่อรังสียูวี ทำให้มีความแข็งแรงทนทานแม้ในแสงแดดจัด ในอดีต แผ่นกันซึมของแผ่นกันซึมเคยเหนือกว่าด้วยการเชื่อมรอยต่อสองชั้นและการประเมินด้วยสุญญากาศเพื่อตรวจหารอยรั่ว

ผลลัพธ์

การสูญเสียน้ำลดลงเหลือไม่ถึง 2% ต่อปี ทำให้อ่างเก็บน้ำมีคุณภาพสูงขึ้นถึง 13% เกษตรกรกล่าวว่าผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้น 20% เนื่องจากแหล่งน้ำที่มีเสถียรภาพ ขณะที่หน่วยงานท้องถิ่นประหยัดค่าใช้จ่ายในการเติมน้ำได้ปีละ 500,000 ดอลลาร์สหรัฐ แผ่นเมมเบรนกันน้ำยังคงสภาพเดิมหลังจากผ่านไป 8 ปี แม้จะเกิดน้ำท่วมรุนแรงในปี พ.ศ. 2564 ก็ตาม

3. หลุมฝังกลบขยะอันตราย บาวาเรีย เยอรมนี: มีสารพิษจากอุตสาหกรรม

ความเป็นมาของโครงการ

หลุมฝังกลบขยะอันตรายในบาวาเรีย ซึ่งต้องจัดการกับสารเคมีและโลหะหนัก จำเป็นต้องใช้เครื่องซับที่สามารถทนต่อสารกัดกร่อนได้ สถานที่ตั้งอยู่ใกล้กับแม่น้ำดานูบทำให้เกิดความเครียดในการป้องกันการติดเชื้อในเส้นทางน้ำ

สารละลาย

อุปกรณ์หลายชั้นที่เคยถูกนำมาใช้งาน โดยมีแผ่นยางกันน้ำ PVC หนา 2 มม. เป็นวัสดุกั้นหลัก ก่อนหน้านี้มีการใช้แผ่นยางดินเหนียวสังเคราะห์ (GCL) รองอยู่ด้านล่างเพื่อเพิ่มการป้องกัน แผนภาพการฝังกลบแผ่นยางกันซึมสำหรับบ่อขยะช่วยปกป้องเครื่องจักรผลิตน้ำชะขยะที่อยู่เหนือแผ่นยางกันซึม เพื่อนำสารพิษออกจากวัสดุกั้น

ผลลัพธ์

เป็นเวลา 15 ปีแล้วที่แผ่นเมมเบรนกันน้ำนี้สามารถป้องกันการเคลื่อนย้ายของสารเคมีได้ ผลการทดสอบดินและน้ำอย่างสม่ำเสมอไม่พบร่องรอยของโลหะหนักในสิ่งแวดล้อมโดยรอบ ทำให้โครงการนี้ได้รับรางวัลความเป็นเลิศด้านสิ่งแวดล้อมของสหภาพยุโรป (European Union Environmental Excellence Award) ความทนทานของระบบนี้ทำให้เป็นต้นแบบสำหรับโรงงานกำจัดขยะอันตรายทั่วยุโรป

4. อ่างเก็บน้ำชลประทาน รัฐปัญจาบ ประเทศอินเดีย: การรักษาผลผลิตทางการเกษตร

ความเป็นมาของโครงการ

อ่างเก็บน้ำชลประทานขนาด 50 เฮกตาร์ในรัฐปัญจาบ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปลูกข้าวและข้าวสาลี ประสบปัญหาการรั่วซึมอย่างรุนแรงผ่านชั้นดินทราย การสูญเสียน้ำในแต่ละปีสูงกว่า 25% ทำให้เกษตรกรต้องระมัดระวังการสูบน้ำบาดาลมากเกินไป ซึ่งเป็นสาเหตุให้ระดับน้ำใต้ดินลดลง

สารละลาย

เคยเลือกใช้วัสดุกันซึมแบบ geomembrane ที่คุ้มค่าคุ้มราคา ได้แก่ แผ่นซับ HDPE หนา 1 มม. ที่มีแผ่นใยสังเคราะห์ทอทับเพื่อทนต่อการเจาะทะลุจากหินและรากพืช กราฟน้ำหนักเบาของวัสดุนี้ทำให้การติดตั้งในพื้นที่ห่างไกลเป็นเรื่องง่ายขึ้น ซึ่งอุปกรณ์หนักเข้าถึงได้จำกัด การกันน้ำของ geomembrane ได้รับการรับรองโดยการตรวจสอบแรงกดจากรอยต่อทั้งหมด

ผลลัพธ์

การสูญเสียน้ำลดลงเหลือ 3% เพื่อให้แน่ใจว่าอ่างเก็บน้ำควรให้น้ำเพียงพอสำหรับรอบการเพาะปลูกเพิ่มเติมสองรอบต่อปี เกษตรกรสังเกตเห็นรายได้เพิ่มขึ้น 30% ในขณะที่ระดับน้ำใต้ดินมีเสถียรภาพ ความสำเร็จดังกล่าวทำให้ทางการอินเดียต้องให้ทุนสนับสนุนงาน geomembrane ที่เทียบเคียงได้ใน 20 รัฐ

5. การฟื้นฟูหลุมฝังกลบที่ปิดแล้ว ยอร์กเชียร์ สหราชอาณาจักร: การเปลี่ยนสถานที่ทิ้งขยะให้เป็นสวนสาธารณะ

ความเป็นมาของโครงการ

พื้นที่ฝังกลบขนาด 40 เอเคอร์ที่เลิกใช้งานแล้วในยอร์กเชียร์ครั้งหนึ่งถูกกำหนดให้เปลี่ยนเป็นสวนสาธารณะ แต่จำเป็นต้องมีการแก้ไขเพื่อหยุดยั้งน้ำมันมีเทนและน้ำชะขยะจากการหลบหนี สภาพดินที่ไม่มั่นคงและประวัติการเจ็บป่วยของพื้นที่ทำให้การพัฒนาขื้นใหม่มีความท้าทาย

สารละลาย

ก่อนหน้านี้ได้มีการปรับปรุงพื้นที่ฝังกลบด้วยแผ่นซับเมมเบรน HDPE หนา 1.2 มม. ที่ไม่ซึมผ่านได้ แผ่นซับเมมเบรนได้รับการปกป้องด้วยชั้นดินและพืชพรรณเพื่อสร้างพื้นผิวที่ปลอดภัยและใช้งานได้ แผ่นซับเมมเบรนยังถูกปิดผนึกด้วยก๊าซมีเทน ซึ่งจะถูกนำไปใช้ผลิตพลังงานหมุนเวียนในโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก

ผลลัพธ์

สวนสาธารณะแห่งนี้เปิดให้บริการในปี พ.ศ. 2561 และดึงดูดนักท่องเที่ยว 50,000 คนต่อปี การตรวจสอบยืนยันว่าแผ่นกันซึมชนิดกันน้ำได้กักเก็บสารปนเปื้อนทั้งหมดไว้แล้ว ขณะที่อุปกรณ์แปลงก๊าซมีเทนเป็นพลังงานสามารถสร้างพลังงานได้เพียงพอสำหรับบ้านเรือนใกล้เคียง 200 หลัง กรณีศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการกันซึมด้วยแผ่นกันซึมสามารถเปลี่ยนพื้นที่รกร้างให้กลายเป็นทรัพย์สินของชุมชนได้อย่างจริงจัง

บทสรุป: แผ่นเมมเบรนกันน้ำมอบคุณค่าที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว

การวิจัยกรณีเหล่านี้เน้นว่าทำไมโครงสร้าง geomembrane ที่ผ่านไม่ได้จึงพึ่งพาทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นหลุมฝังกลบสมเด็จ geomembrane หรือสำหรับการกันน้ำ Geomembrane อ่างเก็บน้ำสารเหล่านี้สารเหล่านี้ให้ความน่าเชื่อถือในระยะยาวการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการประหยัดมูลค่า สำหรับวิศวกรหน่วยงานกำกับดูแลและผู้จัดการที่ได้รับมอบหมายหลักฐานนั้นชัดเจน: การลงทุนใน Geomembranes ที่ไม่สามารถกำหนดได้อย่างยอดเยี่ยมทำให้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จและยั่งยืน