University of Oulu

Geotekstiilituubien käyttöpotentiaali Suomessa

Saved in:
Author: Kaarela, Taneli1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.4 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201503031129
Language: Finnish
Published: Oulu : T. Kaarela, 2015
Publish Date: 2015-03-09
Physical Description: 83 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Kujala, Kauko
Reviewer: Kujala, Kauko
Tuomela, Anne
Juntunen, Perttu
Description:
Työn tarkoitus oli kartoittaa Suomen geotekstiilituubimarkkinoita. Suomessa muodostuu lietteitä ja nestemäisiä jätteitä eri toimialoilla valtavia määriä vuosittain. Näiden lietteiden ja nestemäisten jätteiden käsittely edellyttää usein neste- ja kiintoainefraktion erottamista toisistaan kuivattamalla. Allastamisen ohella geotekstiilituubikäsittely on yksi vaihtoehto lietteiden ja nestemäisten jätteiden kuivatukselle. Maailmalla geotekstiilituubeja on käytetty yli 50 vuoden ajan karkeiden ainesten lujittamiseen ja varastointiin. Monissa käyttökohteissa geotekstiilituubeja on käytetty rantojen suojarakenteina tai vesien hallintarakenteina. Hienorakeisempien ainesten varastoimisesta geotekstiilituubeissa on kokemusta noin kymmenen vuoden ajalta kunnallisen, teollisen ja ympäristöruoppausten osalta. Geotekstiilituubien käyttämisen hienorakeisten pilaantuneiden materiaalien käsittelyssä on mahdollistanut kemikaali- ja geotekstiiliosaajien tiivistynyt yhteistyö. Työn tavoitteena oli selvittää geotekstiilituubien markkinapotentiaalia kysely- ja kirjallisuustutkimuksen avulla. Kirjallisuustutkimuksella kartoitettiin jo toteutettuja kohteita, ja kyselytutkimuksen avulla etsittiin uusia potentiaalisia käyttökohteita Suomen markkinoilla. Kyselytutkimuksen pohjalta valikoitiin geotekstiilituubikäsittelystä kiinnostuneista kohteista viisi lietettä laboratoriokokeisiin. Laboratoriokokeilla tutkittiin lietteiden soveltuvuutta geotekstiilituubikäsittelyyn, vedenerotuskemikaalien tarvetta, suodatustehokkuutta ja lietteen tilavuudenmuutosta. Testattaviksi lietteiksi pyrittiin valitsemaan toisistaan ominaisuuksiltaan poikkeavia lietteitä. Koekäsittelyä ennen lietteille valittiin soveltuva vedenerotuskemikaali ja sen annostus laskeutuskokeiden avulla. Kokeiden pohjalta voidaan sanoa, että oikean vedenerotuskemikaalin ja sen annostuksen löytäminen on avainasemassa geotekstiilituubikäsittelyn toteuttamisen kannalta. Laboratoriokokeet suoritettiin Suomen ympäristökeskuksen Suomenojan tutkimusasemalla laskeutus- ja shopping bag -kokeina. Geotekstiilituubikäsittely on yleistymässä Suomessa etenkin imuruoppaushankkeissa. Suomessa geotekstiilituubeja on käytetty erilaisten teollisten lietteiden, järvi- ja merenpohjasedimenttien sekä nestemäisten jätteiden kuivatukseen. Laboratoriokokeiden perusteella soodasakkalietteen, maitopitoisen jäteveden sekä hiekan- ja rasvanerotuskaivolietteiden voidaan sanoa soveltuvan geotekstiilituubikäsittelyyn. Kyselytutkimuksen vastausten mukaan geotekstiilituubeista ollaan yleisesti kiinnostuneita, ja yritysten todennäköisyys käyttää geotekstiilituubeja lisääntyisi, mikäli ne saisivat lisää tietoa tuubeista sekä niiden toimivuudesta yrityksissä muodostuvilla lietteillä. Geotekstiilituubien käytön lisääntyminen Suomessa edellyttää markkinointia sekä jo toteutettujen kohteiden tulosten käyttämistä markkinoinnissa. Tutkimuksen aikana heräsi kysymyksiä liittyen geotekstiilituubikäsittelyn toimivuuteen talvella Suomen arktisissa oloissa. Geotekstiilituubitäytön kuivumisen kannalta jäätymis-sulamis-syklin on todettu jopa toimivan konsolidoitumista tehostavana ilmiönä johtuen sitoutuneen veden vapautumisesta jäätymisen yhteydessä. Geotekstiilituubien täyttämistä sydäntalvella kovien pakkasten aikaan ei ole erityisemmin kirjallisuudessa kuitenkaan käsitelty, joten tietoa tuubin suodatus- ja läpäisykyvystä talvipakkasilla ei ole. On mahdollista, että geotekstiilituubin pinta jäätyy ainakin osittain heikentäen näin merkittävästi vedenläpäisykykyä, mikä nopeuttaa tuubin täyttymistä. Yhdeksi jatkoselvityskohteeksi geotekstiilituubien osalta voidaankin nostaa geotekstiilituubien täyttäminen ja kuivuminen pakkaslämpötiloissa.
see all

The purpose of this study was to survey Finland's geotextile tube market. In Finland sludges and fluid waste are generated within different branches great volumes every year. The handling of these sludges and fluid waste often requires the separation of the fluid and the solid fractions from each other by drying. The geotextile tube treatment is an alternative to the drying of sludges and fluid waste in lagoons. Geotextile tubes have been used to contain and stabilize coarse-grain materials around the world for more than 50 years. In many applications geotextile tubes have been used as hydraulic management or coastal protection structures. Fine-grained materials have been treated with geotextile tubes for about ten years. For example municipal, industrial and environmental dredging sludges have been contained successfully in geotextile tubes. The use of geotextile tubes in the handling of fine-grained contaminated materials has been made possible by the cooperation of the chemical and geotextile tube industries. The objective of this study was to analyse the market potential of the geotextile tubes with the help of a questionnaire survey and literary research. Former geotextile tube treatment projects were surveyed with literary research and with the help of the questionnaire new potential applications were looked for in Finland. Based on the questionnaire five sludges were selected for laboratory tests. The suitability of sludges for the geotextile tube treatment, the need for flocculants, filtration efficiency and the change in volume of the sludge were studied with the laboratory tests. An attempt was made to choose sludges that differ from one another for the laboratory tests. Sedimentation tests were done before the test treatment with the geotextile in order to find a suitable flocculant and its dosage for sludges. Based on the tests done it can be said that the finding of the right flocculant and its dosage is crucial in carrying out the geotextile tube treatment. The laboratory tests were carried out as sedimentation and shopping bag tests in the Suomenoja research station of the Finnish Environment Institute. Geotextile tube treatment is becoming more common in Finland especially in suction dredging projects. Geotextile tubes have been used in Finland for the drying of different industrial sludges, lake and sea dredging sludges and fluid waste. The results of the laboratory tests carried out with soda ash, dairy product waste, sand separation gully sludge and grease trap sludge were promising. Geotextile tube treatment is a suitable method to dewater soda ash, dairy product waste, sand separation gully sludge and grease trap sludge. According to the answers of the questionnaire companies are generally interested in geotextile tube treatment and their probability to use geotextile tubes would increase if they had more knowledge of the tubes. The increase in the use of geotextile tubes in Finland requires marketing and the use of the data gained in former geotextile tube treatment projects in marketing. During the study questions regarding the functionality of the geotextile tube treatment in the winter in Finland’s arctic conditions arose. It has been stated that the freeze-thaw-cycle might even intensify the consolidation of the geotextile tube fill due to the liberation of the bound water. However, the filling of geotextile tubes in temperatures below zero in the midwinter has not been studied. There appears to be no information about the filtration ability of the tube in the winter frosts. The use of geotextile tubes in winter frosts is suggested as further study.
see all

Subjects:
Copyright information: © Taneli Kaarela, 2015. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.