Where:
Treqd = required tensile strength = σreqd t, om which σreqd = required tensile stress, t = geomembrane thickness;
FL = frictional resistance along the upper berm material (FL = 0 for worst case);
PA ,Pp = active and passive earth pressure, respectively.
The friction angle of backfill is 35° and its unit weight 19 kN/m3 at the job site, so the active and passive earth pressure coefficients are 0.27 and 3.69, respectively. The depth of the anchor trench is 0.5 m, therefore the active and passive earth pressures are 0.64 and 8.76 kN/m, respectively.
Treqd = FL + PP- PA (2)
= 0 + 8.76 – 0.64
= 8.12 (kN/m)
Additionally,
σreqd = T_reqd/t (3)
= □(8.12/(1/1000)) =8120 (kN/m2)
σallow = □(σ_ult/(∏▒RF)) (4)
= 1750 (kN/m2)
Where:
σallow = allowable temsile stress;
σult = ultimate tensile stress, σult = 35000 kN/m2 from Table 1;
∏▒RF = cumulative reductive factor (∏▒〖RF=2).〗
FS = σ_allow/(σ_reqd ) (5)
= 17500/8120 = 2.16, ok!
Therefore, the designed anchor trench has a Factor of Safety (FS) of 2.16, and it is acceptable.
The plan layout of the geomembrane cover of WP1 is shown in Fig. 2. There are 20 panels seamed together to cover the pond of 130 m by 45 m in dimension. On the surface of the floating cover is the weight pipe. They are two kinds of weight pipes, which are commonly referred to as storm water weight pipes and lateral weight pipes (Zimmel, 2000). In this project, storm water weight pipes were 3.0 m long each, with a diameter 150 mm; they are HDPE pipes filled with sand, very flexible.
The storm water weight pipes are perhaps the most important part of the floating cover system (Zimmel, 2000). These pipes are located such that they can most effectively maintain tension in the cover while taking out the slack material (Fig.2). The storm water weight pipe takes the slack out by forming a trench in the cover as shown in Photo 2 for WP1. The trench also serves as the water collection passage on the cover. The storm water weight pipes are positioned along the central axis of the pond as shown in Fig.2 and Photo. 2.
An important function of the floating geomembrane cover on the pig waste pond is the containment and transport of generated biogas in this project. The gas collected from the perforated pipe is transferred to the biogas generator to generate electricity through the gas extraction pipe as shown in Photo. 3. Gas extraction from the waste basin is accomplished through a single pipe fitting in the cover. The location of the pipe penetration was seamed with additional strengthening patch (see Photo. 3.) The pipe is connected to the generator. Two biogas generators were installed in this project, to serve the two pig waste ponds, respectively, refer to Photo. 1.
Similarly, WP2 waste pond was installed with the HDPE floating cover, where 33 panels were seamed together to form the floating cover.
INSTALLATION
First, anchor trenches were excavated around the two existed pig waste ponds (refer to Fig. 1). Second, the floating cover was put into position. HDPE floating covers are generally deployed and seamed on the empty ponds. But in this case, since the existed waste ponds are fully functioning, an alternative installation was adopted. HDPE geomembrane was cut into 50 and 36-meter-long panels for WP1 and WP2, respectively. The panels were seamed on land with an overlap seaming width on less than 150 mm. With assistance of a floating bamboo raft on the waste, pulling by a mechanical device, the floating cover was positioned as predetermined. Third, the floating cover was anchored in the anchor trench with the anchor nails at a spacing of 2.5 m around the pond, and the trench was backfilled with soils. Fourth, the weight pipes were allotted on the floating cover as the design required (refer to Fig. 2).
OPERATION
The floating cover application in Chuburi, Thailand has been put into operation of generating electricity. The electricity is used to heat water for the farming operations. The pungent odor is effectively controlled by the cover, and it also cut off the access of the rats to live on the waste ponds, which eliminates the risk of the disease from the rat to the farm animal.
Rainwater on the floating cover is removed by a sump pump as shown in Photo. 4. Attention should be paid that it is not necessary to clean up all the rainwater. A small amount of rainwater is helpful as a ballast of the biogas pressure under the floating cover, and it is also helpful for water drainage on the floating cover and the gas transport under the cover.
An effective management is essential in successfully running a floating cover system. Smoking around the floating cover is prohibited. Care should be taken to avoid a careless damage of the floating cover.
CONCLUSIONS
Due to the large scale of animal feeding operations, the impact of the animal residual on the environment is also acquiring more attention from governmental and environmental organizations. From this case study, it can be concluded that it is a cost-effective investment using a floating cover to collect the biogas from animal waste pond with the stringent requirements on the environment, to control the pungent odor, and to reduce rats. Thailand is a big country in feeding chickens and pigs; it is of great values economically and environmentally in promoting the applications of HDPE bottom liners and floating covers in the animal waste ponds.
ACKNOWLEDGMENTS
The authors are indebted to the advice from Mr. Zemmel E., and encouragement from Mr. Phungwigrai C. and Mr. Steinke J., GSE Lining Technology Co. Ltd., Sincere appreciations also go to the owner of the farm and the contractor of the project for their support.
REFERENCES:
GSE Lining Technology Co.Ltd., (2000a), UV resistance of GSE polyethylene geomembranes,
GSE Technical Notes T003.
GSE Lining Technology Co.Ltd., (2000a), Chemical resistance of GSE polyethylene
geomembranes, GSE Technical Notes T004.
Herman A., (1999). Floating Covers Usage for Tanks Is Growing, Geotechnical Fabrics
Report, Vol. 17, No.7, pp. 26-29.
Ivy N. and Corrigan C., (2000). Animal Waste Containment Using Geosynthetics,
Geotechnical Fabrics Report, Vol. 19, No. 5,pp. 30-33.
Koerner R.M., (1997). Designing with Geosynthetics (4th edition), Prentice Hall, Upper
Saddle River, New Jersey 07458.
Olsta J. T., Fishman S. and Wright G., (2000). GCLs for Animal Waste Containment,
Geotechnical Fabrics Report, Vol. 18, No. 5,pp. 30-33.
Zimmel E., (2000). Floating Cover Design (Draft), (GSE interior technical material)
สถานที่:
Treqd = ความต้านทานแรงดึงที่ต้องการ = t σreqdอ้อมซึ่งσreqd = ความเครียดแรงดึงจำเป็น t = ความหนา geomembrane;
FL = แรงเสียดทานพร้อมวัสดุเขื่อนบน (FL = 0 สำหรับกรณีที่เลวร้าย);
PA, Pp = โลกใช้งานและ passive ความดันตามลำดับ.
มุมเสียดทานของการทดแทนคือ 35 °และหน่วยน้ำหนักของ 19 กิโลนิวตัน / m3 ที่เว็บไซต์สมัครงานเพื่อให้การใช้งานและแผ่นดินเรื่อย ๆ ค่าสัมประสิทธิ์แรงดันเป็น 0.27 และ 3.69 ตามลำดับ ความลึกของร่องสมอเป็น 0.5 เมตรดังนั้นแรงกดดันของโลกที่ใช้งานและ passive เป็น 0.64 และ 8.76 กิโลนิวตัน / เมตรตามลำดับ.
Treqd = FL + PP- PA (2)
= 0 + 8.76-0.64
= 8.12 (กิโลนิวตัน / เมตร)
นอกจากนี้
σreqd = T_reqd / T (3)
= □ (8.12 / (1/1000)) = 8120 (กิโลนิวตัน / m2) σallow = □ (σ_ult / (Π▒RF)) (4) = 1750 (กิโลนิวตัน / m2) สถานที่: σallow = ความเครียด temsile ยอมσult = ความเครียดแรงดึงสูงสุดσult = 35000 กิโลนิวตัน / m2 จากตารางที่ 1; Π▒RF = ปัจจัยที่ลดลงสะสม (Π▒〖. RF = 2) 〗FS = σ_allow / (σ_reqd) (5 ) = 17500/8120 = 2.16, OK! ดังนั้นสลักยึดที่ออกแบบมีปัจจัยด้านความปลอดภัย (FS) 2.16 และมันก็เป็นที่ยอมรับ. รูปแบบของแผนปก geomembrane ของ WP1 แสดงในรูป 2. มี 20 แผง seamed ด้วยกันเพื่อให้ครอบคลุมบ่อจาก 130 ม. 45 ม. ในมิติ บนพื้นผิวของฝาครอบลอยเป็นท่อน้ำหนัก พวกเขาเป็นสองชนิดของท่อน้ำหนักซึ่งมักจะถูกเรียกว่าท่อน้ำหนักน้ำฝนและท่อน้ำหนักด้านข้าง (Zimmel, 2000) ในโครงการนี้น้ำฝนท่อน้ำหนักได้ 3.0 เมตรยาวแต่ละที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 150 มม; พวกเขาเป็นท่อ HDPE เต็มไปด้วยทราย, มีความยืดหยุ่นมาก. น้ำหนักท่อน้ำฝนอาจจะเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบปกลอย (Zimmel, 2000) ท่อเหล่านี้จะอยู่เช่นที่พวกเขามีประสิทธิภาพมากที่สุดสามารถรักษาความตึงเครียดในปกในขณะที่การออกวัสดุหย่อน (รูปที่ 2) น้ำหนักท่อน้ำฝนจะหย่อนออกมาโดยการสร้างคูน้ำในฝาครอบดังแสดงในรูปที่ 2 สำหรับ WP1 สลักยังทำหน้าที่เป็นทางเดินที่เก็บน้ำบนหน้าปก น้ำหนักท่อน้ำฝนอยู่ในตำแหน่งตามแนวแกนกลางของบ่อดังแสดงในรูปที่ 2 และรูป 2. ฟังก์ชั่นที่สำคัญของปก geomembrane ลอยอยู่บนบ่อขยะหมูเป็นบรรจุและการขนส่งก๊าซชีวภาพที่เกิดขึ้นในโครงการนี้ ก๊าซจากท่อพรุนถูกโอนไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านท่อก๊าซดังแสดงในภาพ 3. การสกัดก๊าซจากอ่างเสียสามารถทำได้โดยใช้ท่อเดียวที่เหมาะสมในการปก สถานที่ตั้งของการเจาะท่อถูก seamed กับแพทช์เสริมสร้างความเข้มแข็งเพิ่มเติม (ดูภาพ 3.) ท่อที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ถูกสองเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก๊าซชีวภาพที่ติดตั้งในโครงการนี้ที่จะให้บริการทั้งสองบ่อขยะหมูตามลำดับดูภาพ 1. ในทำนองเดียวกันบ่อขยะ WP2 ได้รับการติดตั้งกับ HDPE ปกลอยที่ 33 แผงถูก seamed กันในรูปแบบปกลอย. การติดตั้งครั้งแรกสนามเพลาะสมอถูกขุดรอบสองอยู่บ่อขยะหมู (โปรดดูรูป Fig. 1) ประการที่สองปกลอยถูกวางในตำแหน่ง HDPE ครอบคลุมลอยจะนำไปใช้โดยทั่วไปและ seamed ในบ่อที่ว่างเปล่า แต่ในกรณีนี้เนื่องจากบ่อขยะที่มีอยู่จะทำงานอย่างเต็มที่, การติดตั้งทางเลือกที่ถูกนำมาใช้ HDPE geomembrane ถูกตัดเป็น 50 และแผง 36 เมตรยาวสำหรับ WP1 และ WP2 ตามลำดับ แผงถูก seamed บนที่ดินที่มีความกว้างของการทับซ้อน SEAMING น้อยกว่า 150 มิลลิเมตร ด้วยความช่วยเหลือของแพไม้ไผ่ลอยอยู่บนเสียดึงโดยกลไกปกลอยอยู่ในตำแหน่งที่เป็นที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ประการที่สามการปกลอยได้ทอดสมออยู่ในร่องยึดด้วยตะปูยึดที่ระยะห่าง 2.5 เมตรรอบสระน้ำและท่อที่ขึ้นรูปด้วยดิน ประการที่สี่ท่อน้ำหนักที่ได้รับการจัดสรรบนปกลอยการออกแบบที่ต้องการ (โปรดดูรูป Fig. 2). การดำเนินงานการประยุกต์ใช้ฝาครอบที่ลอยอยู่ใน Chuburi ประเทศไทยได้รับการใส่ลงไปในการดำเนินงานของการผลิตกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการน้ำร้อนสำหรับการดำเนินงาน กลิ่นฉุนถูกควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพจากปกและยังตัดการเข้าถึงของหนูจะมีชีวิตอยู่ในบ่อขยะซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของโรคจากหนูสัตว์ฟาร์ม. น้ำฝนบนปกลอยจะถูกลบออกโดย ปั๊มหลุมดังแสดงในภาพ 4. ความสนใจควรจะจ่ายว่ามันไม่จำเป็นที่จะต้องทำความสะอาดทุกน้ำฝน จำนวนเงินที่เล็ก ๆ ของน้ำฝนที่จะเป็นประโยชน์กับบัลลาสต์ของความดันก๊าซชีวภาพภายใต้ฝาครอบลอยและมันก็ยังเป็นประโยชน์สำหรับระบายน้ำบนปกลอยและการขนส่งก๊าซภายใต้ฝาครอบ. จัดการที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นในการประสบความสำเร็จในการทำงานปกลอย ระบบ สูบบุหรี่รอบปกลอยเป็นสิ่งต้องห้าม ควรใช้ความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายความประมาทของฝาครอบลอย. สรุปเนื่องจากขนาดใหญ่ของการดำเนินงานการให้อาหารสัตว์, ผลกระทบของสัตว์ที่เหลืออยู่กับสภาพแวดล้อมนอกจากนี้ยังได้รับความสนใจจากหน่วยงานภาครัฐและสิ่งแวดล้อม จากการศึกษากรณีนี้จึงสามารถสรุปได้ว่ามันคือการลงทุนที่คุ้มค่าการใช้ฝาครอบลอยเก็บก๊าซชีวภาพจากของเสียในบ่อเลี้ยงสัตว์ที่มีความต้องการที่เข้มงวดกับสภาพแวดล้อมในการควบคุมกลิ่นฉุนและเพื่อลดหนู ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีขนาดใหญ่ในการให้อาหารไก่และสุกร; มันเป็นค่านิยมที่ดีทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมในการส่งเสริมการใช้งานของเรือด้านล่าง HDPE และลอยครอบคลุมในบ่อเสียจากสัตว์. กิตติกรรมประกาศผู้เขียนเป็นหนี้คำแนะนำจากนาย Zemmel อี, และให้กำลังใจจากนาย Phungwigrai ซีและนาย . Steinke เจ GSE ซับเทคโนโลยี จำกัด , จริงใจยังไปเจ้าของฟาร์มและผู้รับเหมาของโครงการสำหรับการสนับสนุนของพวกเขา. อ้างอิง: . เทคโนโลยี GSE ซับ จำกัด (2000a) ทนต่อรังสี UV ของ GSE geomembranes พลาสติกGSE เทคนิคหมายเหตุ T003. GSE ซับเทคโนโลยี จำกัด . (2000a), ทนต่อสารเคมีจากพลาสติก GSE geomembranes, GSE เทคนิคหมายเหตุ T004. เฮอร์แมน A. , (1999) ครอบคลุมการใช้งานสำหรับลอยน้ำถังมีการเจริญเติบโตปฐพีผ้ารายงานฉบับ 17, 7, pp. 26-29. ไอวี่เอ็นและคอร์ริแกน C. (2000) บรรจุของเสียสัตว์ใช้ Geosynthetics, ปฐพีรายงานผ้าฉบับ 19, ฉบับที่ 5, pp 30-33. Koerner RM, (1997) การออกแบบที่มี Geosynthetics (ฉบับที่ 4), Prentice Hall, Upper Saddle River, นิวเจอร์ซีย์ 07458. Olsta JT, ฟิชแมนไรท์และเอสจี (2000) GCLs สำหรับสัตว์ของเสียบรรจุปฐพีผ้ารายงานฉบับ 18, ฉบับที่ 5, pp 30-33. Zimmel อี (2000) การออกแบบปกลอย (ร่าง) (GSE ภายในวัสดุเทคนิค)
การแปล กรุณารอสักครู่..
