'Bariere mineralogice' utilizate la stocarea deseurilor industriale si menajere

1. Natura si clasificarea deseurilor

Reziduurile (deseurile) pot fi impartite in principal in trei categorii, in functie de originea lor:

deseuri radioactive, cu un factor de risc deosebit de ridicat,

deseuri urbane (in general menajere),

deseuri industriale.

Deseurile industriale pot fi la randul lor impartite in trei subcategorii, in functie de industria care le-a generat:

(a)    cele provenite prin procese de ardere sau topire (cenusa carbunilor, zgurile, cenusile de topitorie etc.)

(b)   cele generate prin sfaramare (praf de ciment, praf din cariere etc.)

(c)    cele ramase netratate in  nici un fel (reziduuri petroliere, ape de mina, solutii reziduale in urma prepararii minereurilor etc.)

(a)    Reziduurile generate prin incinerare sau topire provin in principal de la termocentrale, topitorii si de la arderea deseurilor menajere. Caracteristicile acestor deseuri depind de natura materiei prime, temperatura de ardere si sistemul de cuptoare si furnale utilizat.

Aceste deseuri sunt clasificate, in mare, in: cenusi zburatoare (evacuate odata cu gazele si fumul din furnale si din focarele termocentralelor), cenusi ramase in cuptoare si zguri rezultate prin topire.

De exemplu, in Elvetia, incinerarea deseurilor solide municipale este o procedura primara. Prin incinerare, 1 kg de astfel de deseuri este transformat in cca. 700 g gaze, 270 g zgura si 30 g cenusa ramasa pe filtre. Aceasta cenusa, deoarece contine metale grele usor dizolvabile, trebuie tratata adecvat inainte de a o depozita. Mineralele identificate prin RX in aceasta cenusa, sunt: gips, anhidrit, cuart, halit, silvit, calcit si ettringit.

In mod obisnuit, cenusile zburatoare sunt imobilizate cu ajutorul cimenturilor si mai nou, se incearca si utilizarea argilelor.

(b)    A doua subcategorie de deseuri, cele generate prin sfaramare, este produsa in cantitati mari de industria materialelor de constructie, la care se adauga diferitele constructii din zonele urbane.

Deseurile din aceste prime doua subcategorii pot fi stabilizate (fixate) prin compactare sau aditivare chimica, determinand solidificarea lor, dupa care pot fi utilizate ca materii prime pentru drumuri sau taluzuri.

(c)    Ultima subcategorie, a treia, este alcatuita din reziduuri in stare fluida (ex. ape de mina), tratarea acestora fiind dificila din motive tehnice si economice.

2. Producerea si gestionarea deseurilor industriale in Romania

In Romania, resursele naturale de materii prime neregenerabile au fost si sunt inca exploatate si prelucrate cu tehnologii care au condus la poluarea intensa a unor zone din tara.

Extractia si folosirea combustibililor fosili (carbunele, titeiul), exploatarile miniere, precum si industria siderurgica si metalurgica, industria energetica, industria chimica si petrochimica, industria celulozei si hartiei, industria materialelor de constructie s.a. contribuie substantial la poluarea factorilor de mediu cu poluanti comuni (SO₂, CO₂, oxizi de azot, amoniac), cu metale grele, pulberi sedimentabile, pulberi in suspensie si alti poluanti specifici ca formaldehide, hidrogen sulfurat, sulfura de carbon, clor, cloruri s.a.

Una dintre problemele cele mai acute de protectie a mediului este reprezentata de gestiunea deseurilor. Conform datelor publicate de Ministerul Apelor si Protectiei Mediului, datorita cresterii consumului in ultimii 10 ani, dar si a tehnologiilor si instalatiilor inca invechite din industrie, in Romania se genereaza anual milioane de tone de deseuri (Tabel 1.). De asemenea, exista mari cantitati de deseuri stocate in depozitele de deseuri urbane si industriale, care ocupa mari suprafete de teren si afecteaza calitatea mediului, in special a apelor subterane si de suprafata.

Tabel 1. Situatia deseurilor industriale din Romania (1992-2001)

Cantitatea de steril minier a avut o evolutie fluctuanta in decursul anilor, in functie de natura activitatilor extractive; ca tendinta generala se poate afirma ca si cantitatea de steril a inregistrat o scadere continua.

Principalele categorii de deseuri industriale generate in 1999 in Romania sunt redate in Fig. 1.

Fig. 1. Principalele categorii de deseuri industriale generate in 1999

Activitatile economice mari generatoare de deseuri sunt redate in Fig.2.

Fig.2. Activitati economice generatoare de deseuri

O categorie aparte de deseuri industriale este reprezentata de deseurile periculoase. In 1999, in Romania, au fost identificate 145 de tipuri de deseuri periculoase, din totalul de 237 ce figureaza in European Waste Catalog. Toate aceste tipuri au insumat o cantitate generala de peste 2,2 milioane tone de deseuri, ceea ce reprezinta 3% din totalul deseurilor produse in 1999, inclusiv sterilul minier. Deseurile periculoase generate in Romania in anul 2001, in cantitate de peste 700 000 tone, au reprezentat 1% din totalul deseurilor industriale (Tabel 2.).

Tabel 2. Principalele tipuri de deseuri periculoase si activitatile generatoare

Depozitarea deseurilor pe teren descoperit reprezinta calea cea mai importanta pentru eliminarea deseurilor industriale in Romania, peste 80% din deseurile generate in fiecare an fiind depozitate. Astfel, in decursul anilor, s-a acumulat o cantitate foarte mare de deseuri in depozitele existente. In prezent, in Romania sunt inregistrate 951 depozite industriale care ocupa peste 11000 ha. Tabelul 3. prezinta situatia depozitelor de deseuri industriale din Romania, pe categorii precum si suprafetele ocupate.

Doar 30% din depozitele industriale detin autorizatie de functionare. Restul functioneaza fara autorizatie, desi multe dintre acestea sunt amplasate necorespunzator. De exemplu, 34% din depozitele industriale sunt amplasate intravilan, iar 6% din depozitele industriale sunt amplasate pe malul unor cursuri de apa. Doar 60% din depozite sunt in afara localitatilor.

Tabel 3. Situatia depozitelor de deseuri industriale la nivelul anului 2001

Din totalul depozitelor de deseuri industriale, cel putin 50 nu dispun de nici un fel de amenajare pentru protectia mediului, iar cele mai multe sunt doar imprejmuite. Unele dintre depozite au una sau mai multe amenajari speciale (impermeabilizare, drenuri, canal de garda, foraj de monitorizare), dar foarte putine dispun de toate amenajarile astfel incat sa indeplineasca conditiile necesare pentru protectia calitatii mediului.

Haldele de zgura si cenusa de termocentrala sunt depozitele cu cele mai numeroase amenajari: impermeabilizare cu substrat mineral, sistem de drenuri pentru colectarea levigatului, diguri pentru stabilitate, foraje de urmarire a apei freatice, sisteme de stropire a suprafetei. De asemenea, exista unele depozite de deseuri chimice si metalurgice, paturi de uscare sau bataluri pentru diferite tipuri de namoluri, care sunt proiectate cu amenajari pentru protectia apelor.

3. Studii necesare proiectarii depozitelor de deseuri

Proiectarea diferitelor tipuri de depozitare difera in functie de caracteristicile deseurilor, a amplasamentului si a materialelor disponibile pentru executie si de volumul de deseuri ce urmeaza a fi depozitat. In practica, sunt necesare urmatoarele tipuri de studii:

topografice

hidrologice

geologice, geotehnice si hidrogeologice

privind caracterizarea deseurilor

privind caracterizarea solutiilor reziduale poluante

in vederea stabilirii masurilor de protectie a mediului inconjurator

de valorificare a deseurilor

Studiile geologice, geotehnice si hidrogeologice au rolul de a stabili conditiile de amplasare pentru depozitarea deseurilor, natura terenului de fundare, litologia, stratele acvifere. In urma lucrarilor de prospectare si cartare geologica se vor stabili, printre altele, tectonica perimetrului si prezenta faliilor, natura litologica, pozitia si grosimea stratelor din zona amplasamentului, semnalarea unor lentile cu permeabilitate mare sau cu caracteristici slabe de rezistenta in fundatia depozitului, compresibilitatea rocilor de sub depozit prin determinari la edometru, rezistenta la taiere/forfecare (cu precizarea aparaturii cu care s-a efectuat determinarea si a conditiilor de incercare), studiul materialelor de constructie din amplasamentul depozitului care ar putea fi folosite ca strat primar de etansare a bazei, respectiv ca filtru mineral.

Caracterizarea fizico - chimica , mineralogica si geomecanica a deseurilor este necesara atat pentru stabilirea modului constructiv de realizare a depozitului, pentru calculul capacitatii de depozitare, a regimului de infiltratie, de stabilire a digurilor de contur si a ansamblului depozitului, cat si pentru valorificarea deseurilor reciclate, a stabilirii conditiilor de inchidere a depozitului si de proiectare a destinatiei post-utilizare.

Totodata, trebuie analizata compozitia deseurilor, existenta unor fenomene de tipul tixotropiei-lichefierii, cimentarii, colmatarii, oxidarii, dizolvarea unor saruri si modificarea structurii si texturii initiale, precum si masuri de accelerare sau diminuare a acestor fenomene.

4. Conceptul de "bariera multipla"

Conform legislatiei de mediu din majoritatea tarilor europene, depozitele de deseuri (reziduuri menajere, industriale sau nucleare) trebuie sa se incadreze in mediul inconjurator.

In prezent, in majoritatea tarilor, se aplica conceptul de bariere multiple sau 'tri-bariere', ce cuprinde cele trei componente de baza:

locul de depozitare

bariera propriu-zisa

reziduurile

Locul de depozitare (prima bariera) - trebuie sa tina cont de geologia si hidrogeologia perimetrului, caracteristicile acestuia determinand si comportamentul pe timp indelungat al depozitului.

Locul de depozitare trebuie sa se comporte ca o bariera geologica naturala, trebuind sa indeplineasca urmatoarele conditii:

formatiunile geologice trebuie sa fie in stare, in mod natural, sa reduca posibilitatea de 'scapare' a poluantilor dinspre locul de depozitare spre barierele tehnice propriu-zise si in cel mai rau caz in mediul inconjurator;

emisia si transportul acestor poluanti trebuie sa se produca foarte lent, iar propagarea sa fie limitata in spatiu (ca distanta);

emisiile/poluantii trebuie retinute rapid si cat mai complet in apropierea locului de depozitare, reducand posibilitatea de a fi transportati intr-un alt mediu sau formatiune geologica.

Aceasta bariera geologica nu trebuie considerata ca un strat aditional de etansare a barierei propriu-zise, ci ca un strat de retentie a poluantilor in cazul cedarii acesteia.

Apa este in majoritatea cazurilor mediul ce favorizeaza transferul si transportul poluantilor in cadrul mediului. In acest sens este deosebit de important a se avea in vedere toate aspectele geologice si hidrogeologice ale zonei de depozitare. Pe langa o cartare detaliata de suprafata a perimetrului, este recomandat sa se efectueze si foraje suficient de adanci pentru a obtine informatii asupra nivelului apelor freatice. Probele colectate trebuie ulterior testate in conditii de laborator: teste hidraulice pentru determinarea capacitatii de infiltrare si absorbtie a acestora.

La alegerea corecta a unui loc de depozitare a reziduurilor, indiferent de natura lor, trebuie sa se tina cont de urmatorii factori:

stratigrafia perimetrului (grosimea stratelor, extinderea si litologia acestora);

tectonica perimetrului, prezenta zonelor de oxidare, gradul de dezagregare/alterare a rocilor;

pozitia, grosimea si permeabilitatea stratelor acvifere si a celor impermeabile, directia de curgere a apelor subterane si viteza de curgere;

caracteristicile geochimice ce vizeaza capacitatea de retinere (fixare) a compusilor contaminanti (CEC, capacitatea de absorbtie, compusi cu rol 'inhibitor' sau 'catalizator');

caracteristicile fizico-mecanice ale solurilor si ale rocilor din subasment, urmarind stabilitatea acestora.

Din punct de vedere geologic / hidrogeologic, cele mai potrivite zone de depozitare a reziduurilor sunt localizate in formatiuni geologice de grosimi mari, cu o permeabilitate scazuta si cu o capacitate de retinere a contaminantilor ridicata. Aceste cerinte pot fi indeplinite de rocile argiloase, granite, calcare, roci metamorfice si domuri de sare, cu o grosime suficient de mare si neafectate de fenomene tectonice. In mod practic si uzual, aceste cerinte sunt indeplinite de rocile argiloase.

Bariera propriu-zisa (= bariera tehnica) (a doua bariera), avand rol de etansare, drenaj si ventilatie.

Scopul principal al acestei bariere este de a ingloba si retine poluantii; de a colecta, controla si indeparta apele reziduale si cele de suprafata; de a garanta stabilitatea depozitelor si printr-o metodologie adecvata, de a controla si monitoriza pe termen lung depozitele reziduale.

Ca regula, un loc de depozitare trebuie in asa fel contruit, astfel incat substantele daunatoare sa nu ajunga in biosfera si hidrosfera in cantitati inacceptabile. Exista mai multe moduri de a pune in practica aceasta regula.

Un mod de 'stocare' a deseurilor este de a le 'ingropa' cat mai perfect posibil (cazul SUA si Germania). Un al mod consta in depozitarea deseurilor astfel incat sa se produca o 'spalare' a acestora limitata si acceptata de mediu (de exemplu in Suedia), proces ce rezulta printr-o neutralizare pe termen lung a toxicitatii reziduurilor prin fenomene de absorbtie, dezagregare si diluare. Astfel, se vorbeste de doua modalitati principale de stocare (Fig.3.):

un sistem tip 'ingropare'

un sistem de etansare bazala

Aceste sisteme sunt destinate diferitelor tipuri de deseuri si sunt adaptate legislatiei locale privind protectia mediului.

Reziduurile propriu-zise (a treia bariera), in cazul carora trebuie sa se tina cont de natura, proprietatile si 'tratamentul' adecvat necesar fiecarui tip de reziduu in parte in scopul reducerii eliberarii de compusi poluanti.

Impactul depozitelor reziuale asupra calitatii apelor subterane va depinde de natura locului ales, clima, topografie, tipul de reziduuri, conditiile hidrogeologice locale si intr-un mod foarte important, de natura barierei construite in scopul de a limita si controla migrarea compusilor poluanti. In prezent, barierele includ in mod uzual, una sau mai multe componente:

minerale  sau roci argiloase in stare naturala,

strate alcatuite din argile compactate,

geomembrane din materiale compozite.

Fig.3. Sisteme de depozitare (stocare) tip 'ingropare' (A) si bazale (B) (din Jessberger, 1997, fide Hermans Stengele & Plötze, 2000)

5. Compozitia mineralogica a deseurilor industriale

Studiile microscopice si prin difractie de raze X efectuate asupra diferitelor tipuri de deseuri industriale (cenusi zburatoare, zguri de la termocentrale, zguri metalurgice, namoluri reziduale) au pus in evidenta o serie de minerale si compusi artificiali, in Tabelul 4. fiind redate cele mai frecvente (a se vedea si Tabelele 5.1. si 5.4.).

Tabel 4. Minerale si compusi artificiali frecvent intalniti in diferite reziduuri industriale

6. Bariere minerale utilizate la stocarea deseurilor

Cea mai mare problema de mediu privind depozitarea diferitelor reziduuri o constituie generarea solutiilor bogate in compusi poluanti prin spalarea acestora de catre apele de infiltratie, care ajungand in nivelul freatic pot provoca contaminarea intregului nivel acvifer.

Exista multe situatii in care doar barierele geologice nu sunt suficiente pentru a preveni un impact negativ asupra mediului. Barierele mineralogice construite artificial trebuie sa fie alcatuite din strate recompactate de argile, bentonite, betoane, geomembrane sau sisteme de folii compozite.

Cele mai importante proprietati fizico-chimice ce determina alegerea unor anumite argile pe post de bariera de etansare, constau in:

parametrii de compactare,

capacitatea de gonflare si comprimare,

permeabilitatea,

capacitatea de schimb ionic

suprafata specifica.

Aceste proprietati fizico-chimice sunt strans legate de compozitia mineralogica a stratului de etansare.

Totodata, cresterea grosimii stratului de etansare va determina in mod substantial acumularea, in timp indelungat, a compusilor contaminanti in partea inferioara a acestuia.

Argilele sunt roci cu geneza sedimentara, alcatuite din particule lamelare de mici dimensiuni (< 2 mm) cu spatii interstitiale foarte mici, ceea ce determina o permeabilitate scazuta. Dimensiunile particulelor au o mare importanta: cu cat gradul de compactitate este mai mare, cu atat volumul porilor si permeabilitatea sunt mai mici.

Mobilitatea contaminantilor (ex. ioni ai metalelor grele) in barierele argiloase este determinata de procesele de migrare, adsorbtie, reactii de schimb de ioni si precipitare la suprafata mineralelor.

Principlele minerale din argile sunt filosilicatii (mai exact 'mineralele argiloase'), la care se adauga cuart, feldspati si/sau carbonati. Mineralele argiloase sunt silicati lamelari cu dimensiuni reduse ale cristalelor. Structura filosilicatilor este alcatuita din strate tetraedrice de SiO₄ (uneori inlocuite partial cu AlO₄) legate de strate octaedrice de Mg(OH)₂ sau Al(OH)₃, care formeaza retele hexagonale plane. Stratele tetraedrice si octaedrice sunt formate din plane reticulare de atomi (ioni) de acelasi fel sau diferiti. In structura filosilicatilor, straturile tetraedrice de SiO₄ se leaga prin ionii de oxigen activi de pe colturile tetraedrilor de straturile octaedrice, formand o unitate structurala numita foaie . Aceasta unitate structurala poate sa fie de tip 1:1 (Fig.4.) sau 2:1 (Fig.5.).

Fig.4. Caolinit - structura de tip 1:1

Fig.5. Montmorillonit - structura de tip 2:1

Foaia de tip 1:1 este formata prin unirea unui strat tetraedric (T) cu un strat octaedric (O), structura fiind notata T-O (de exemplu, structura caolinitului). In acest caz, celula elementara a unei singure foi contine 4 tetredri si 6 octaedri.

Foaia de tip 2:1 este formata prin unirea a doua strate tetraedrice, unul superior si altul inferior, orientate cu ionii activi de oxigen spre mijlocul structurii, unde se leaga de stratul octaedric (T-O-T) (de exemplu, structura talcului, pirofilitului etc.). Celula elementara a unei singure foi contine 8 tetraedri si 6 octaedri.

Foile sunt separate prin spatii interfoliare; acestea sunt goale sau umplute cu diferite feluri de materiale care pot fi cationi anhidri, cationi hidratati, grupari hidroxilice sau straturi continui de hidroxizi. Asocierea unei foi si a unui spatiu interfoliar constituie unitatea structurala a filosilicatului considerat. Utilizand acest mod de notare, schema generala de clasificare a principalelor grupe de filosilicati este redata in Tabelul 5.

Tabel 5. Schema generala de clasificare a filosilicatilor

Orice sarcina in exces a foii este neutralizata de diferitele materiale interfoliare (cationi, cationi hidratati, molecule organice, grupari hidroxil). Aceste sarcini in exces sunt generate de substitutiile atomilor centrali din stratele octaedrice sau tetraedrice, prin prezenta vacantelor octaedrice sau prin deshidroxilarea gruparilor (OH) la O. Asa numitele 'mixed layers' sunt filosilicati alcatuiti din secvente interstratificate, regulate sau aleatorii, ale celor doua tipuri principale de structuri (de exemplu illit/smectit, diferite tipuri de clorite). Aspectul interesant al acestor minerale consta in diversitatea varietatilor mineralogice ce contin interstratificatii alcatuite atat din strate gonflabile, cat si ne-gonflabile.

Filosilicatii frecvent intalniti si utilizati in practica inginereasca sunt: caolinit, smectite, vermiculit, illit si clorite.

Asa cum s-a mentionat deja, cea mai importanta proprietate a mineralelor argiloase este capacitatea de a-si modifica volumul prin absorbtia de apa. Astfel, filosilicatii sunt adesea impartiti in minerale gonflabile (smectite, vermiculit) si ne-gonflabile (caolinit, illit, clorite) (Tabel 6). Gonflabilitatea mineralelor argiloase este determinata in principal de capacitatea de schimb de cationi (CEC) si de densitatea si localizarea sarcinilor foii structurii reticulare.

Tabel 6. Suprafata specifica (BET) si capacitatea de schimb de cationi (CEC) pentru cativa filosilicati (Yong & Warkentin, 1975 si Van Olphen, 1979 fide Hermanns Stengele & Plötze, 2000)

In cazul caolinitului, capacitatea de absorbtie scazuta si conductivitatea hidraulica ridicata (rar < 10^-8 m/s), determina ca acest mineral sa nu poata fi utilizat la realizarea barierelor mineralogice de etansare. Pe de alta parte, smectitele (dintre care montmorillonitul este mineralul cel mai reprezentativ, el fiind si mineralul principal in bentonite), au cea mai mare valoare de crestere in volum. Aceasta gonflabilitate provine din adorbtia de apa la suprafata (gonflabilitate intracristalina) si din cea interstrat (gonflabilitate interstrat), astfel incat distanta bazala in lungul axei cristalografice c variaza considerabil (de la ~14 Å la 28,4 Å).

In functie de diferitele categorii de compusi poluanti, se poate face o clasificare a materialelor adsorbtive (Tabel ).

Tabel Clasificarea materialelor adsorbtive functie de diferiti contaminanti (partial din Hermanns Stengele & Plötze, 2000)

Material adsorbtiv	Natura compusilor contaminanti	Exemple de contaminanti adsorbiti
Zeoliti	cationi	metale grele, uleiuri minerale
Argile (bentonite)	cationi, molecule organice	metale grele, hidrocarburi aromatice, fenoli, aniline, pesticide
Oxizi de Si (acid silicic, diatomite)	molecule organice si anorganice	uleiuri minerale, hidrocarburi aromate, halogenuri
Oxizi de Al (argile aluminoase)	molecule organice si anorganice	sulfati, fenoli
Hidrotalcit Mg6Al2 (CO3)(OH)16 .4H2O	anioni	cromati, sulfati, fenoli
Carbon	molecule organice, cationi	metale grele, hidrocarburi aromatice, fenoli, aniline, pesticide
Oxizi de fier	hidrocarburi, cationi	halogenuri, fenoli, aniline, metale grele
Carbonati (calcit, calcare comune)	neutralizarea acizilor	acizi, in special acid sulfuric

Conceptul de "bariera interna"

Pentru impermeabilizarea depozitelor reziduale se recurge in mod obisnuit la stocarea acestora in formatiuni geologice 'sigure' (domuri de sare, roci metamorfice sau roci argiloase) care alcatuiesc asa numitele 'bariere geologice' si/sau se recurge la 'bariere externe (tehnice)' (geomembrane sau folii compozite etc.), in scopul unei cat mai bune etanseizari.

Posibila contaminare a apelor subterane datorata drenajelor haldelor de reziduuri industriale, menajere etc., poate fi evitata prin tratamente adecvate. Unul dintre acestea se refera la amestecul reziduurilor si adaugarea de compusi de tipul varului, cenusilor sau cimenturilor.

Conceptul de "bariera interna" se bazeaza pe fixarea si incorporarea compusilor daunatori, in diferite materiale cristaline ce se intalnesc uneori si in cimenturile obisnuite. Astfel, produsele reziduale sunt transformate in compusi stabili ("stabilizati") prin modificarea compozitiei in mediul alcalin al reactiilor hidraulice, acestea corespunzand partial momentului de intarire al cimenturilor. Acesti noi compusi, stabili, vor atenua sau chiar impiedica procesele de solubilizare si levigare, determinand o permeabilitate scazuta a depozitelor.

Conceptul de "bariera interna" a fost dezvoltat la Universitatea "Friedrich-Alexander" din Erlangen, Germania (Neubauer, 1992; Pöllmann, 1994a, 1994b; Risch et al.,1999). Metodologia de fixare a ionilor din compusii daunatori in "minerale gazda" [18] se bazeaza pe doua procedee:

a)     formarea, prin tratament termic, de compusi cristalini anhidri;

b)     formarea, prin reactii de hidratare, de compusi cristalini hidratati.

Procesul de solidificare al depozitului rezidual este determinat de amestecul de faze minerale formate in urma reactiilor de intarire hidraulica ("mineralele gazda" secundare) cu "mineralele gazda" primare rezultate prin reactii la temperaturi ridicate (Fig. 6. si ).

Fig. 6. Reprezentarea schematica a procedeelor de obtinere de compusi stabili ("bariere interne") din reziduuri industriale (Pöllmann, 1994b)

In Tabelul 8. sunt redate principalele "minerale gazda" primare rezultate printr-un amestec adecvat urmat de tratament termic. Concomitent cu formarea "mineralelor gazda" primare rezulta si compusi "precursori" care in urma reactiilor hidraulice vor da nastere la "minerale gazda" secundare.

Noile "minerale gazda" formate trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:

variabilitate chimica ridicata, capabila de a fixa cristalochimic ionii din compusii daunatori;

stabilitate ridicata fata de mediul geochimic al locului de depozitare a reziduurilor;

rezistenta ridicata fata de procesele de dizolvare si levigare.

Astfel formarea diferitelor minerale 'rezervor' constituie o bariera interna chiar in cadrul depozitului rezidual, fiind chiar posibila o reciclare a acestora in cazul unui continut scazut in metale grele.

Tabel 8. Principalele "minerale gazda" primare si secundare rezultate prin procedee de tratament termic si hidratare a reziduurilor industriale (Pöllmann, 1994a, 1994b); Me,T=metal, C=CaO, A=Al₂O₃, X=OH^-, Cl^-, F^-

Exemple ale variabilitatii cristalochimice ale minerale "gazda" sunt redate in Tabelul 9.

Modalitati de 'inmagazinare' a diferitilor compusi poluanti:

Fixarea clorurilor, sulfatilor si metalelor grele:

Ellestadit  Me₁₀ (SiO₄)₃(SO₄)₃|Cl₂ sau A₄A₆ (MO₄)₆|X₂

Fixarea oxo-anionilor prin reactii hidraulice:

Sodalit   Me₈ Al₁₂O₂₄ .(SO₄)₂ sau M₈ T₁₂O₂₄ (X)₂

Fixarea oxo-anionilor:

Ettringit Ca₆Al₂(OH)₁₂.24H₂O (SO₄)₃.2H₂O sau A₆ Me₂(OH)₁₂.24H₂O (X)₃.nH₂O

Fixarea metalelor grele:

Metal-metal-hidroxisaruri Me₆Al₂(OH)₁₆ CO₃.nH₂O sau Me₄ M₂(OH)₁₂ (X).nH₂O - Me₆ M₂(OH)₁₆ (X).nH₂O

Fixarea anionilor organici:

Ca-Al-hidroxisaruri  Ca₄Al₂(OH)₁₂ (OH)₂.nH₂O

Tabel 9. Cristalochimia apatitului, sodalitului, metal-metal-hidroxisarurilor si ettringitului (Pöllmann, 1994a, 1994b)