Design and construction of the barrier system for the Halton Landfill

Abstract

Considerations related to the design of the Halton Landfill as a "hydraulic trap" are summarized together with the research that was conducted to support the design concept. The interrelationship between hydrogeology and the engineered design is examined. Laboratory experiments demonstrated that there can be diffusion away from a source, even with significant inward velocity. Existing theory was found to provide a good prediction of the observed concentration profile in these experiments. It is also shown that a pressurized air pocket below the clay effectively acts as a zero-flux boundary and hence, with respect to migration of chloride, could be conservatively neglected in the impact assessment. The results of the impact calculations predict only a small increase in chloride concentration in the receptor aquifer while there is negligible predicted impact due to organic contaminants. The landfill was designed and constructed with a granular "sub-liner contingency layer" (SLCL) beneath the compacted liner. The operation of this layer is discussed. Finally, the construction of the compacted clayey liner with a hydraulic conductivity of 1 × 10 -8 cm/s is documented.Key words: landfill, hydraulic containment, liner, field case, construction.Résumé : On présente le résumé de considérations associées à la constructiion du site d'enfouissement de Halton conçu comme une « trappe hydraulique » de même que la recherche qui a été réalisée pour appuyer cette idée de conception. L'interrelation entre l'hydrogéologie et la conception de l'ouvrage est examinée. Des expériences en laboratoire ont montré qu'il peut y avoir de la diffusion s'éloignant de la source même avec une vélocité appréciable en direction de la source. On a trouvé que les théories existantes fournissent une bonne prédiction du profil de concentration observé dans ces expériences. On montre également qu'une poche d'air sous pression au-dessous de l'argile agit efficacement comme une barrière d'écoulement nul qui, en ce qui concerne la migration de chlorure, pourrait ainsi être négligé de façon sécuritaire dans l'évaluation environnementale. Les résultats des calculs d'impact prédisent seulement une faible augmentation de la concentration de chlorure dans l'aquifère récepteur et un impact négligeable des contaminants organiques. Le site d'enfouissement a été conçu et construit avec une couche granulaire de sécurité placée sous la membrane d'étanchéité (SLCL) d'argile compactée. On discute de l'opération de cette couche. Finalement, on présente des informations concernant la construction de la membrane d'étanchéité d'argile compactée ayant une conductivité hydraulique de 1 × 10 -8 cm/s.

Laboratory Determination of Water Retention and Diffusion Coefficient in Unsaturated Sand

“…In order to minimize the impact on groundwater quality, a landfill would need to be designed with a barrier system consisting of at least a leachate underdrain system and compacted clay liner or a composite liner (Rowe, 2001;Rowe et al, 2000). For example the Keele valley landfill in Toronto, Canada, provides a welldocumented case of a landfill where the waste is separated from the surrounding sand by a compacted clay liner (King et al, 1993).…”