ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY An Ghniomhaireacht um Chaomhnu Comhshaoil LANDFILL MANUALS LANDFILL SITE DESIGN
E N VIRONMENTAL PROTECTION AGEN C Y ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY An Ghníomhaireacht um Chaomhnú Comhshaoil LANDFILL MANUALS LANDFILL SITE DESIGN
CONTENTS i TABLE OF CONTENTS LIST OF FIGURES LIST OF TABLES.............. ACKNOWLEDGEMENTS PREFACE LIST0 F ABBREV1ATI0NS.........................x CHAPTER1INTRODUCTION.....................................................1 L.1 ntroduction..................1 1.2Waste Policy................................................................ 1.3 Landfill 1.4 Landfill Site Design.............. …2 CHAPTER2 DESIGN OBJECTIVESAND CONSIDERATIONS..........................3 2.1 Design Objeetives...........................................................3 2.2 Design C0 nsiderations............................3 2.3 Design Standards......................... ……4 CHAPTER 3 SITE DEVELOPMENT 3.1 Site Lay0ut.............................5 3.2 Site Preparatic0n...............................5 3.3 Materials Requirement and Balance............................................5 3.4Phasing 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。,,。,,,。。,。。。。。。。。。。7 3.5Cls.…… 7 3.6 Bunding..........7 3.7 Cover Material ………9 3.8 Landscaping............................................................ CHAPTER4SITEINFRASTRUCTURE.............................................10 4.1 ntroduction..............................10 4.2 Access and Traffic Control ...................................................10 4.3 Site Accommodation........................................................13 4.4Weighbridges...........................................................3 4.5 Wheel Cleaner.........................l4 4.6 Site Services..............................14 4.7 Civic Waste Facilities.........................................................14 4.8 Security ……16 CHAPTER 5 GROUNDWATER AND SURFACE WATER MANAGEMENT ................18 511 ntroduction..........................18 5.2Groundwater Management...................................................18 5.2.1 A Strategy for the Protection of Groundwater ,18 5.2.2 Groundwater Directive...... ,18 5.2.3 Groundwater Control Measures 18 5.3 Surface Water Management ......... .21 5.3.1 Surface Water Collection System 21 5.4 Groundwater/Surface water Monitoring Points..... .23 CHAPTER6LININGSYSTEMS................ ……25 6.1 Functions of a Lining System .25
TABLE OF CONTENTS LIST OF FIGURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v LIST OF TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vi ACKNOWLEDGEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii PREFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ix LIST OF ABBREVIATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .x CHAPTER 1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.2 Waste Policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.3 Landfill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.4 Landfill Site Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 CHAPTER 2 DESIGN OBJECTIVES AND CONSIDERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.1 Design Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.2 Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.3 Design Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 CHAPTER 3 SITE DEVELOPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.1 Site Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.2 Site Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.3 Materials Requirement and Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.4 Phasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 3.5 Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 3.6 Bunding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 3.7 Cover Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 3.8 Landscaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 CHAPTER 4 SITE INFRASTRUCTURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4.2 Access and Traffic Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4.3 Site Accommodation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 4.4 Weighbridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 4.5 Wheel Cleaner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 4.6 Site Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 4.7 Civic Waste Facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 4.8 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 CHAPTER 5 GROUNDWATER AND SURFACE WATER MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.2 Groundwater Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.2.1 A Strategy for the Protection of Groundwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.2.2 Groundwater Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.2.3 Groundwater Control Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 5.3 Surface Water Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 5.3.1 Surface Water Collection System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 5.4 Groundwater / Surface water Monitoring Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 CHAPTER 6 LINING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 6.1 Functions of a Lining System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 CONTENTS i
ii LANDFILL MANUALS 6.2 Requirements of Liner Systems .25 6.2.1 Hazardous Waste Landfill 25 6.2.2 Non-hazardous Biodegradable Waste Landfill 6 6.2.3 Inert Waste Landfill .26 6.3 Natural Clay..………. .29 6.3.1 Design Parameters 29 6.3.2 Soil Classification Tests 29 6.3.3 Stress Deformation Behaviour 29 6.3.4 Hydraulic Conductivity 9 6.3.5 Construction Process .30 6.3.6 Quality Assurance Testing.. 32 6.4 Bentonite Enhanced Soils(BES).. 33 6.5 Geosynthetic Clay Liners.......... …………… 6.6 Geomembranes(Flexible Membrane Liners)...... .36 6.6.1 Geomembrane Selection 36 6.6.2 Geomembrane Standards 6 6.6.3 Geomembrane Process-Raw Material to Landfill System and Installation Component.. 37 6.7Geomembrane Leak Location Surveys(GLLS)...................................40 6.8 Field Trials...… .40 CHAPTER7LEACHATE MANAGEMENT......................................... 7.1 Leachate Management……… 3 7.1.1 Introduction... 43 7.1.2 Main Constituents 7.1.3 Significance of Constituents of Leachate .45 7.2 Leachate Volumes and Quality............. .49 7.2.1 Water Balance............ 49 7.2.2 Controlling Leachate Production .52 7.3 Leachate Collection and Removal System 2 7.3.1 Introduction . 7.3.2 Design Features and Recommended Minimum Standards 54 7.3.3 Sources of Clogging .55 7.3.4 Preventative Measures to Reduce Clogging .56 7.3.5 Leachate Removal. .56 7.3.6 Monitoring of Leachate in Landfill .60 7.4 Leachate Storage .60 7.5 Recirculation of Leachate ......60 CHAPTER 8 LEACHATE TREATMENT 63 8.1Introduction............................................................6 8.2 Physical-Chemical Pretreatment .63 8.2.1 Air Stripping of Methane. .63 8.2.2 Air Stripping of Ammonia .63 8.2.3 Precipitants/Flocculants .64 8.3 Biological Treatment of Leachate .65 8.3.1 Activated Sludge 5 8.3.2 Sequencing Batch Reactors .66 8.3.3 Aeration Lagoons 66 8.3.4 Rotating Biological Contactors .67 8.3.5 Combined Leachate and Urban Wastewater Treatment 68 8.3.6 Anaerobic Treatment..... 68 8.3.7 Biological Nitrogen Removal .68
6.2 Requirements of Liner Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 6.2.1 Hazardous Waste Landfill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 6.2.2 Non-hazardous Biodegradable Waste Landfill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 6.2.3 Inert Waste Landfill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 6.3 Natural Clay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.1 Design Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.2 Soil Classification Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.3 Stress Deformation Behaviour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.4 Hydraulic Conductivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 6.3.5 Construction Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 6.3.6 Quality Assurance Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 6.4 Bentonite Enhanced Soils (BES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 6.5 Geosynthetic Clay Liners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 6.6 Geomembranes (Flexible Membrane Liners) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 6.6.1 Geomembrane Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 6.6.2 Geomembrane Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 6.6.3 Geomembrane Process - Raw Material to Landfill System and Installation Component . . .37 6.7 Geomembrane Leak Location Surveys (GLLS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 6.8 Field Trials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 CHAPTER 7 LEACHATE MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.1 Leachate Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.1.2 Main Constituents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.1.3 Significance of Constituents of Leachate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 7.2 Leachate Volumes and Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 7.2.1 Water Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 7.2.2 Controlling Leachate Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 7.3 Leachate Collection and Removal System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 7.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 7.3.2 Design Features and Recommended Minimum Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 7.3.3 Sources of Clogging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 7.3.4 Preventative Measures to Reduce Clogging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 7.3.5 Leachate Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 7.3.6 Monitoring of Leachate in Landfill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 7.4 Leachate Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 7.5 Recirculation of Leachate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60 CHAPTER 8 LEACHATE TREATMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 8.2 Physical - Chemical Pretreatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 8.2.1 Air Stripping of Methane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 8.2.2 Air Stripping of Ammonia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 8.2.3 Precipitants / Flocculants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 8.3 Biological Treatment of Leachate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 8.3.1 Activated Sludge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 8.3.2 Sequencing Batch Reactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 8.3.3 Aeration Lagoons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66 8.3.4 Rotating Biological Contactors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 8.3.5 Combined Leachate and Urban Wastewater Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 8.3.6 Anaerobic Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 8.3.7 Biological Nitrogen Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 ii LANDFILL MANUALS
CONTENTS iii 8.4 Physical-Chemical/Biological Treatment of Leachate .....,........69 8.4.1 Membrane Bioreactor 69 8.4.2 Powdered Activated Carbon(Biological) .70 8.4.3 Filtration .70 8.4.4 Other Treatment Systems .70 8.5 Advanced Treatment methods ……………70 8.5.1 Activated Carbon Adsorption.. ,70 8.5.2 Reverse Osmosis .71 8.5.3 Chemical Oxidation 。。+ .73 8.5.4 Evaporation...... .73 8.5.5 Reed Bed Treatment .73 8.6 Residuals Management .75 8.7 Life Cycle Considerations CHAPTER 9 LANDFILL GAS MANAGEMENT 77 9.2 Objectives of a Landfill Gas Management System.. .....77 9.3 Quantity of Landfill gas Generated............................................77 9.4 Landfill Gas Control..……………… .79 9.5 Landfill Gas Barriers 80 9.6 Landfill Gas Venting.....................................................,.80 9.7 Landfill Gas Collection .80 9.7.1 Gas Wells 2 9.7.2 Well Heads 82 9.7.3 Collector Pipes 9.7.4 Condensate Removal 3 9.7.5 Extraction Pumps 83 9.7.6 Commissioning/Decommissioning 9.8 Utilisation of Landfill Gas.....·………………… .84 9.9 Landfill Gas Flares...........................84 9.10 Landfill Gas Monitoring ........... 85 9.11 Landfill Gas Safety........................................................86 CHAPTER 10 CAPPING DESIGN CONSTRUCTION ………94 10.1 ntroduction............94 10.2 Objectives ofCapping......................................................94 10.3 Capping System Design Considerations ........................................94 10.4 Components of Capping Systems.............. …94 10.4.1 Topsoil and Subsoil 。。+。。 .94 10.4.2 Drainage Layer 95 10.4.3 Barrier Layer .95 10.4.4 Gas Collection Layer.... 5 10.4.5 Filter Material 95 10.5 Recommended Capping Systems .............................................95 10.5.1 Hazardous Landfill Capping System 95 10.5.2 Non-Hazardous Biodegradable Landfill Capping System.........................96 10.5.3 Inert Landfill Capping System 6 10.6Cap Stability.............................................................96 10.7 Settlement............................96 CHAPTER 11 QUALITY ASSURANCE QUALITY CONTROL........................98 1 1.1 Introduction………… 98 11.2 Definitions .98
8.4 Physical-Chemical / Biological Treatment of Leachate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 8.4.1 Membrane Bioreactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 8.4.2 Powdered Activated Carbon (Biological) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 8.4.3 Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 8.4.4 Other Treatment Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 8.5 Advanced Treatment methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 8.5.1 Activated Carbon Adsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 8.5.2 Reverse Osmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 8.5.3 Chemical Oxidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 8.5.4 Evaporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 8.5.5 Reed Bed Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 8.6 Residuals Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 8.7 Life Cycle Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 CHAPTER 9 LANDFILL GAS MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 9.2 Objectives of a Landfill Gas Management System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 9.3 Quantity of Landfill gas Generated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 9.4 Landfill Gas Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 9.5 Landfill Gas Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 9.6 Landfill Gas Venting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 9.7 Landfill Gas Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 9.7.1 Gas Wells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 9.7.2 Well Heads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 9.7.3 Collector Pipes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 9.7.4 Condensate Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 9.7.5 Extraction Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 9.7.6 Commissioning / Decommissioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 9.8 Utilisation of Landfill Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 9.9 Landfill Gas Flares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 9.10 Landfill Gas Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 9.11 Landfill Gas Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 CHAPTER 10 CAPPING DESIGN & CONSTRUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.2 Objectives of Capping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.3 Capping System Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.4 Components of Capping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.4.1 Topsoil and Subsoil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 10.4.2 Drainage Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.4.3 Barrier Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.4.4 Gas Collection Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.4.5 Filter Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.5 Recommended Capping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.5.1 Hazardous Landfill Capping System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 10.5.2 Non-Hazardous Biodegradable Landfill Capping System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 10.5.3 Inert Landfill Capping System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 10.6 Cap Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 10.7 Settlement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 CHAPTER 11 QUALITY ASSURANCE & QUALITY CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 11.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 CONTENTS iii
iV LANDFILL MANUALS 11.3 Quality Assurance/Quality Control Plan .......................................98 11.3.1 Structural Organisation of a QA/QC Plan and Staffing................ 98 11.3.2 Licensing Authority.... 100 11.3.3 Components of a QA/QC Plan 100 11.4 Commissioning 101 CHAPTER12HEALTH&SAFETY...............................................102 12.1 Introduction......................102 12.2 Safety,Health and Welfare at Work Act,1989..................................102 12.3 The Safety,Health and Welfare at Work(Construction Sites)Regulations,1995.......102 GLOSSARY ………105 REFERENCESAND FURTHERREADING........................ …111 APPENDIX A:ST0 RAGE BUNDS.........................117 A.IBund Testing.............................................................118 APPENDIX B:GROUNDWATER/SURFACE WATER MANAGEMENT ..................119 B.I Groundwater Control methods..............................................120 APPENDIX C:LINING SYSTEMS …123 C.1 Testing of Clay Liners..............................124 C.1.1 Suitability Testing 124 C.12 Acceptability Testing................................124 C.2Geomembranes ...........................................................127 C.3 Leakage Through Liners................................................... 128 C.3.1 Calculated Rate of Leakage Per Unit Area for Various Thickness of Mineral Liner.....128 C.3.2 Calculated Rate of Leakage Per Unit Area for Various Leachate Head Levels Through a Im Thick Mineral Liner with a Hydraulic Conductivity of Ix10-9m/s ..,...129 C.3.3 Leakage Rates Through Composite Liners . .129 APPENDIX D:LEACHATE MANAGEMENT/TREATMENT...........................132 D.1 Constituents of Inert and Hazardous Leachate..................................133 D.2 Comparative Performance of Various Treatment Processes for Leachate Treatment....134 D.3Monitoring Requirements..................................................136 APPENDIX E:LANDFILL GAS MANAGEMENT ………………137
11.3 Quality Assurance/Quality Control Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 11.3.1 Structural Organisation of a QA/QC Plan and Staffing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 11.3.2 Licensing Authority . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 11.3.3 Components of a QA/QC Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 11.4 Commissioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 CHAPTER 12 HEALTH & SAFETY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 12.2 Safety, Health and Welfare at Work Act, 1989 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 12.3 The Safety, Health and Welfare at Work (Construction Sites) Regulations, 1995 . . . . . . .102 GLOSSARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105 REFERENCES AND FURTHER READING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 APPENDIX A: STORAGE BUNDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 A.1 Bund Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118 APPENDIX B: GROUNDWATER/SURFACE WATER MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 B.1 Groundwater Control methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 APPENDIX C: LINING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 C.1 Testing of Clay Liners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124 C.1.1 Suitability Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124 C.1.2 Acceptability Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124 C.2 Geomembranes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 C.3 Leakage Through Liners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 C.3.1 Calculated Rate of Leakage Per Unit Area for Various Thickness of Mineral Liner . . . . .128 C.3.2 Calculated Rate of Leakage Per Unit Area for Various Leachate Head Levels Through a 1m Thick Mineral Liner with a Hydraulic Conductivity of 1x10-9 m/s . . . . . . . . . . . . .129 C.3.3 Leakage Rates Through Composite Liners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 APPENDIX D: LEACHATE MANAGEMENT/TREATMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 D.1 Constituents of Inert and Hazardous Leachate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 D.2 Comparative Performance of Various Treatment Processes for Leachate Treatment . . . .134 D.3 Monitoring Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 APPENDIX E: LANDFILL GAS MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 iv LANDFILL MANUALS