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Title:
ELEMENT FOR SEALING AND MONITORING A BODY, IN PARTICULAR A REFUSE DUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/016316
Kind Code:
A1
Abstract:
An element for sealing and monitoring a body (1) comprises two seals (4, 5) separated from each other by supporting elements (6) with at least one open channel (7) between them. One or more sensors (18) are arranged at the outlet openings of the channel (7). The seals (4, 5) are connected to each other at their edges. The supporting elements (6) consist of a material which is permeable but resistant to the flow, preferably a material whose flow resistance perpendicular to the channel (7) is less than that parallel to the channel (7). The position of a leak (29) can be detected by two sensors (18) which, in a refuse dump, also determine wether the leak (29) is located in the lower or the upper seal (4, 5).

Inventors:
RUTHROF KLAUS (DE)
JAX PETER (DE)
BODE KARL-HEINZ (DE)
GUENTHER KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000236
Publication Date:
October 01, 1992
Filing Date:
March 19, 1992
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B09B1/00; E02B3/16; E02D31/00; C09B1/00; G01M3/02; G01M3/04; G01M3/20; (IPC1-7): B09B1/00; E02D31/00; G01M3/02
Foreign References:
DE3737569A11989-05-18
DE3811487A11988-10-27
DE3540715A11987-05-21
EP0262290A21988-04-06
EP0251026A21988-01-07
DE2431907A11976-01-15
DE3831188A11990-03-22
Other References:
BAUMASCHINE + BAUTECHNIK - BMT. Bd. 34, Nr. 4, April 1987, WIESBADEN DE Seiten 196 - 200; L. FENSCH: 'Die Rollins-Hochdeponie mit neuen Kontrollsystemen'
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AG (DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Element (2) zum Abdichten und Überwachen eines Körpers (1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei Abdichtungen (4, 5) durch Stützelemente (6) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei mindestens ein Kanal (7) zwischen den Abdichtungen (4, 5) und den Stützelementen (6) gebildet ist, der eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für ein Medium aufweist, wobei an die Austrittsöffnung mindestens ein Sensor (18) anschließbar ist, daß die beiden Abdichtungen (4, 5) unter Freilassung der Eintritts und Austrittsöffnung des Kanals (7) an ihren Rändern dicht miteinander verbunden sind, und daß die Stützelemente (6) aus einem strömungsdurchlässigen, aber strömungsbehindernden Material bestehen.
2. Element (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kanal (7) von den benachbarten Stützelementen (6) durch permeable Diffusionsschichten (9) abgegrenzt ist.
3. Element (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kanal (7) durch einen permeablen Schlauch (8) gebildet ist oder einen solchen Schlauch (8) umfaßt.
4. Element (2) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schlauch (8) von einem Füllmaterial (8a) umgeben ist.
5. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stützelemente (6) senkrecht zum Kanal (7) einen kleineren Strömungswiderstand haben als parallel zum Kanal (7).
6. L.
7. Element (2) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Material der Stützelemente (6) ein senkrecht zum Kanal (7) gerichtetes Gewebe ist.
8. Element (2) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Material der Stützelemente (6) aus senkrecht zum Kanal (7) gerichteten Kapillaren oder Röhrchen aufgebaut ist.
9. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Abdichtungen (4, 5) am Rand durch ein Profilstück (10) miteinander verbunden sind.
10. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Eintritts und die Austrittsöffnung für das Medium unter Bildung eines Kreislaufes miteinander verbunden sind, und daß in dem Kreislauf der Sensor (18) und eine Pumpe (17, 17a) angordnet sind.
11. Element (2) nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kreislauf eine verschließbare Zuleitung (23) und eine ver¬ schließbare Ableitung (24) aufweist, und daß der Kreislauf zwischen der Zuleitung (23) und der Ableitung (24) ganz oder teilweise verschließbar ist.
12. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in einer Leitung (33, 34), die mit der Eintritts oder Austrittsöff¬ nung verbunden ist, oder in einem Bypass zu dieser Leitung (33, 34) ein Filter (26) zur Aufnahme von Schadstoffen angeordnet ist.
13. Element (2) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Filter (26) ein katalytischer Filter ist.
14. Element (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Fil¬ ter (26) von der Leitung (33, 34) abtrennbar sowie bevorzugt mit einer Reinigungsvorrichtung und mit einem Sensor zum Messen der beim Reinigen entfernten Stoffe verbindbar ist.
15. Element (2) nach Anspruch 11, 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Filter (26) mit einer Heizung (27) versehen ist.
16. Element (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Filter (26) mit Wasserdampf oder Wasser zu beschicken ist.
17. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei Sensoren (18) vorgesehen sind, von denen der eine Sensor (18) auf Gas und der andere auf Feuchtigkeit anspricht.
18. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß es mit wenigstens einem weiteren Element (2) ein Feld (Fl, F2; F) bildend dicht verbunden ist.
19. Element (2) nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Austrittsöffnung des Kanals (7) des einen Elements (2) mit der Eintrittsöffnung des Kanals (7) des anderen Elements (2) verbunden ist.
20. Element (2) nach Anspruch 17 oder 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß benach barte Elemente (2) an Schweißstellen (14, 52, 56) mitein¬ ander verschweißt sind.
21. Element (2) nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kanäle (7) benachbarter Elemente (2) über Steckverbindungen miteinander verbunden sind.
22. Element (2) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Feld (Fl, F2; F) die Kanäle (7) mäanderförmig angeordnet sind.
23. Element (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit der Eintritts oder Austrittsöffnung eine Pumpe (17, 17a) verbun¬ den ist, die intermittierend tätig ist, so daß in den Pump¬ pausen aus der Umgebung Stoff in den Kanal (7) eindringen kann.
Description:
Element zum Abdichten und Überwachen eines Körpers, insbesondere einer Abfalldeponie

Die Erfindung betrifft ein Element zum Abdichten und Überwa- chen eines Körpers. Sie betrifft auch eine Anordnung oder ein Feld aus derartigen Elementen. Sie findet ihre Hauptanwendung bei der Abdichtung und Überwachung von Mülldeponien.

Aus dem Siemens-Prospekt "Deponie-Langzeitüberwachung mit LEOS", Bestell-Nr. A 19100-U653-A222, Juli 1990, ist eine Einrichtung zum Abdichten einer Mülldeponie sowie zur Leckage-Erkennung und -Ortung bekannt. Dabei ist vorgesehen, daß die Mülldeponie mit einer wasserdichten Folie, Dichtungs¬ bahn (insbesondere aus Kunststoff) oder "Abdichtung" verse- hen ist. Diese Abdichtung kann unterhalb des Müllkörpers an¬ geordnet sein (Basisabdichtung), damit keine Schadstoffe in das Grundwasser gelangen können. Die Abdichtung kann aber auch oberhalb des Müllkörpers verlegt sein (Oberflächen¬ abdichtung), um das Eintreten von Regenwasser und damit das Auswaschen von Schadstoffen aus dem Müll zu verhindern. Um ein Leck (eine Schadstelle) in dieser Abdichtung frühzeitig zu erkennen, ist bei der genannten Einrichtung die Verlegung von sogenannten LEOS-Schläuchen vorgesehen, und zwar auf der vom Müllkörper abgewandten Seite der Abdichtung. Die LEOS- Schläuche, die mäanderförmig verlegt, mit Luft gefüllt und deren Wandung für verschiedene, in der Deponie vorhandene Stoffe durchlässig sind, sind an ein zentrales Überwachungs¬ system angeschlossen. Bei einer Plazierung der Abdichtung unterhalb des Müllkörpers wird eine Schadstelle darin durch Detektion von im Sickerwasser gelösten Stoffen lokalisiert. Und bei einer Plazierung der Abdichtung oberhalb des Müll¬ körpers wird eine Schadstelle darin durch Detektion von aufsteigenden Faulgasen lokalisiert.

Ein LEOS-Schlauch sowie eine Einrichtung, die zu seinem Betrieb dient, sind aus der DE-PS 24 31 907 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Schlauch, der für Schadstoffe

durchlässig ist. Am einen Ende des Schlauches ist eine Pumpe angeordnet, mit der einzelne Volumen eines Mediums, z.B. ein¬ zelne Gasvolumen, in zeitlichen Abständen nacheinander durch den Schlauch hindurch befördert werden. Der Schlauch wird auf diese Weise in regelmäßigen zeitlichen Abständen, d.h. mit gleichbleibender Spülfrequenz, für eine Zeit lang gespült. Am anderen Ende des Schlauches befinden sich für Schadstoffe empfindliche Sensoren. Falls in die Umgebung des Schlauches ein Schadstoff gelangt, dringt dieser Schadstoff in den Schlauch ein; er wird mit dem nächsten Pumpvorgang des Medi¬ ums zu den Sensoren gebracht. Da das Medium dabei mit einer bekannten Geschwindigkeit strömt, läßt sich aus der Diffe¬ renz zwischen dem Einschaltzeitpunkt der Pumpe und dem An¬ sprechzeitpunkt der Sensoren genau der Ort bestimmen, an dem zwischen zwei Spülungen ein Schadstoff in den Schlauch ge¬ langt ist. Außerdem läßt sich die Schadstoffmenge bestimmen.

Falls ein Leck in der Abdichtung nicht unmittelbar in der Nähe des LEOS-Schlauchs auftritt, verteilt sich der zu detek- tierende ausgetretene Stoff über ein größeres Gebiet, bevor er den LEOS-Schlauch erreicht. Bei unterschiedlichen Ausbrei¬ tungsgeschwindigkeiten in diesem Gebiet kann der Stoff den LEOS- Schlauch an mehreren Stellen gleichzeitig erreichen. Auch kann der zu detektierende Stoff den LEOS-Schlauch erst an einer relativ weit vom Leck entfernten Stelle erreichen. Im übrigen kann der Stoff zwischen zwei Spülungen einen rela¬ tiv großen Schlauchabschnitt erreichen und eindiffundieren. Dann kann nur festgestellt werden, daß das Leck irgendwo im Bereich dieses Abschnitts liegt. Die Bestimmung des Leckortes kann folglich einen relativ großen Fehler aufweisen. Mit der bekannten Einrichtung kann ein Leck in der Abdichtung nicht immer genau lokalisiert werden. Im übrigen erfordert das Ver¬ legen der Abdichtung und der LEOS-Schläuche zwei Arbeits¬ gänge.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es sinnvoll ist, einen verstärkten Schutz durch eine Doppelbarriere zu

schaffen. Dies wäre sowohl bei der Basisabdichtung als auch bei der Oberflächenabdichtung einer Deponie zweckmäßig. Sie beruht weiter auf der Überlegung, daß es dann auch sinnvoll ist, die Ausgestaltung so vorzunehmen, daß meßtechnisch zu erfassen ist, ob die eine oder andere Barriere ein Leck auf¬ weist und wo dieses Leck gelegen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Element zum Abdichten und Überwachen eines Körpers anzugeben, mit dem der Ort eines Lecks recht genau zu lokalisieren und mit dem durch Verwendung von zwei Barrieren ein doppelter Leckschutz gewährleistet ist. Das Element soll schnell und zuverlässig zu verlegen sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Element gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei Abdichtungen durch Stützelemente voneinander beab¬ standet angeordnet sind, wobei mindestens ein Kanal zwischen den Abdichtungen und den Stützelementen gebildet ist, der eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für ein Medium aufweist, wobei an die Austrittsöffnung mindestens ein Sensor anschließbar ist, daß die beiden Abdichtungen unter Freilassung der Eintritts¬ und Austrittsöffnung des Kanals an ihren Rändern dicht mit- einander verbunden sind, und daß die Stützelemente aus einem strömungsdurchlässigen, aber strömungsbehindernden Material bestehen.

Mit diesem Element wird der Vorteil erzielt, daß ein zu de- tektierender Stoff nach Auftreten eines Lecks in einer der Abdichtungen in definierter Weise zum Kanal geführt wird. Der Stoff fließt nicht durch eine Umgebung, deren Struktur unbekannt ist, sondern dringt durch die Stützelemente hin¬ durch zum Kanal vor. Der Strömungswiderstand der Stütz- elemente oder der Hohlräume in den Stützelementen ist be¬ kannt und zumindest in Richtung jeder Achse des Stützelements konstant. Der eingedrungene Stoff gelangt vom Leck in der

Abdichtung zuerst auf dem kürzesten Weg, nämlich senkrecht zum Kanal, in den Kanal. Erst danach trifft der eingedrungene Stoff an benachbarten Stellen am Kanal ein. Im Zeitraum zwi¬ schen dem Auftreten des Lecks und der nächsten Spülung bildet sich im Kanal eine Stoffverteilung mit einem Maximum, das beim Spülen und Detektieren den Ort des Lecks anzeigt. Bei kleinem Strömungswiderstand des Stützelements sind die zeit¬ lichen Unterschiede zwischen dem Eintreffen über den direkten Weg und über die etwas längeren Wege sehr gering. Es könnte sich dann im Zeitraum zwischen dem Auftreten des Lecks und der nächsten Spülung im Kanal eine breite, flache Stoffver¬ teilung ausbilden, deren Maximum nicht zu erkennen ist. Dadurch, daß jedoch gemäß der Erfindung die Stützelemente aus einem strömungsbehindernden Material bestehen, bewegt sich der eingedrungene Stoff in einem Stützelement so langsam, daß der Zeitunterschied des Eintreffens an verschiedenen Stellen des Kanals selbst bei geringem Wegunterschied meßbar groß ist. Im Zeitraum zwischen dem Auftreten des Lecks und der nächsten Spülung kann sich bei vorgegebener Spülfrequenz im Kanal eine nur schmale, steile Stoffverteilung ausbilden, deren Maximum mit dem Sensor gut zu erkennen ist. Es läßt sich folglich leicht feststellen, an welchem Ort der Stoff den Kanal zuerst erreicht hat. Das Leck muß dann auf einer Linie senkrecht zu dieser Stelle am Kanal liegen.

Es kann nur ein Sensor für einen bestimmten Stoff oder es können mehrere Sensoren für unterschiedliche Stoffe vorhan¬ den sein.

Mit dem Element nach der Erfindung kann ein Leck in der Abdichtung gut lokalisiert werden.

Durch die feste Verbindung der Abdichtungen und der Kanäle kann das Element nach der Erfindung in nur einem Arbeitsgang schnell verlegt werden.

Falls unterhalb und oberhalb eines verlegten Elements unter¬ schiedliche Stoffe zu erwarten sind, kann aus der Art des detektierten Stoffs geschlossen werden, ob das Leck in der oberen oder in der unteren Abdichtung vorhanden ist. Die Stoffart ist dadurch zu detektieren, daß geeignete Sensoren vorhanden sind. Beispielsweise kann ein Element gemäß der Erfindung eine Mülldeponie abdichten. Dann würde ein Ein¬ dringen von fast reinem Wasser auf ein Leck in der von dem Deponiekörper abgewandten oberen Abdichtung schließen lassen.

Beispielsweise kann der Kanal durch einen permeablen Schlauch gebildet sein. Geeignet kann der aus der DE-PS 24 31 907 bekannte Schlauch sein.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Kanal im Element von benachbarten Stützelementen durch per eable Diffusionsschichten abgegrenzt sein. Dann ist kein Schlauch erforderlich.

Der Schlauch kann von einem Füllmaterial umgeben sein. Als Füllmaterial oder auch als Bestandteil der Stützelemente kann ein Trockenmittel zur Beseitigung der Restfeuchte im Element eingesetzt werden. Dadurch kann die Meßgenauigkeit für durch ein Leck eingedrungene Feuchtigkeit verbessert werden. Zur Bestimmung eines Wassereinbruchs wird z.B. ein Feuchtesensor benutzt.

Die Stützelemente weisen nach einer weiteren Ausbildung senk- recht zum Kanal einen kleineren Strömungswiderstand auf als parallel zum Kanal. Hiermit wird der Vorteil erzielt, daß sich der durch ein Leck in einer Abdichtung in das Stütz¬ element eingedrungene Stoff statt kreisförmig ellipsenkreis¬ förmig ausbreitet. Dabei ist die große Achse der Ellipse senkrecht zum Kanal ausgerichtet. Folglich erzielt man im Kanal eine noch schmalere, steilere Stoffverteilung als bei der Verwendung eines homogenen strömungsbehindernden Mate-

rials als Stützelement, also eines Materials, das in allen Richtungen die gleiche Strömungsgeschwindigkeit zuläßt. Damit ist auch der Leckort genauer zu bestimmen.

Das Material der Stützelemente, das senkrecht zum Kanal einen kleineren Strömungswiderstand als parallel zum Kanal hat, kann beispielsweise ein senkrecht zum Kanal gerichtetes Gewebe sein. Das Material der Stützelemente kann aber auch aus senkrecht zum Kanal gerichteten Kapillaren, Röhrchen oder dergleichen aufgebaut sein.

Die beiden Abdichtungen können an ihren Rändern kanalend- seitig, aber auch dort, wo keine Kanäle enden, durch aufge¬ steckte Profilstücke dicht miteinander verbunden sein. Solche Profilstücke sind leicht zu handhaben. Die beiden Abdichtun¬ gen können aber auch miteinander verschweißt sein.

Die Zu- und Ableitung für das Medium, das den Kanal durch¬ strömt, können unter Bildung eines Kreislaufs miteinander verbunden sein. Im Kreislauf sind dann der Sensor und eine Pumpe angeordnet. Solange kein Leck auftritt, braucht das Medium, das den Kanal durchströmt, nicht ständig erneuert zu werden.

Der Kreislauf weist beispielsweise eine verschließbare Ein¬ speiseöffnung und eine verschließbare Ableitöffnung auf. Zwischen der Ableitöffnung und der Einspeiseöffnung sollte der Kreislauf ganz oder teilweise verschließbar sein. Bei Bedarf kann dann Medium eingespeist und abgeleitet werden. Es kann der Kreislauf unterbrochen sein, so daß das gesamte eingespeiste Medium wieder abgeleitet wird. Es kann statt dessen bei teilweise verschlossener Verbindung zwischen Ableitöffnung und Einspeiseöffnung nur ein Teil des Mediums im Kreislauf ausgetauscht werden.

Beispielsweise ist in der Ableitung oder in einem Bypass der Ableitung ein Filter angeordnet, der die durch ein Leck in

den Kreislauf eingedrungenen Stoffe entfernen kann. Ein sol¬ cher Filter kann ein katalytischer Filter sein. Insbesondere dann, wenn der Filter in einem Bypass der Ableitung angeord¬ net ist, kann der Filter ausgetauscht oder gereinigt werden, ohne daß die Integrität des Kreislaufs beeinträchtigt ist. Es ist unter Umständen angebracht, die beim Reinigungsvorgang aus dem Filter entfernten Stoffe zu messen. Der Filter kann dazu mit einer Reinigungsvorrichtung und einem Sensor verbun¬ den sein, um eine empfindliche integrale Messung zu ermögli- chen.

Neben der sofortigen Bestimmung eingebrachter Schadstoffe durch den Sensor kann der Schadstoffeintrag zwischen zwei Filterwechseln auch auf die geschilderte Weise ermittelt werden. Bei einem Ausfall des Sensors ist dadurch zumindest zu erkennen, ob zwischen zwei Filterwechseln ein Leck vorhan¬ den war.

Zum Reinigen des Filters von den zurückgehaltenen Stoffen kann der Filter mit einer Heizung versehen sein. Diese Hei¬ zung dient dem Ziel, die zurückgehaltenen Stoffe durch Erwär¬ mung freizubekommen. Der Filter kann auch mit Wasserdampf oder Wasser zu beschicken sein. Auch hiermit können die im Filter zurückgehaltenen Stoffe wieder freigesetzt werden.

Bevorzugt können mehrere der geschilderten Elemente zum Ab¬ dichten und Überwachen eines Körpers unter Bildung eines Feldes dicht miteinander verbunden sein. Dabei ist die Aus¬ trittsöffnung des Kanals des einen Elements mit der Ein- trittsöffnung des Kanals eines anderen Elements verbunden. Mit einer solchen Anordnung wird der Vorteil erzielt, daß zum Abdichten einer großen Fläche, beispielsweise einer Müll¬ deponie, kein einstückiges großes Abdeckelement vorhanden sein muß, das schwer zu transportieren und zu handhaben wäre. Es wird der Vorteil erzielt, daß aus einzelnen handlichen Elementen mit einfachen Mitteln schnell ein Feld gebildet

werden kann, das die Aufgabe eines sehr großen Elements zum Abdichten und Überwachen eines Körpers erfüllen kann.

Die benachbarten Elemente können zum Bilden eines Feldes beispielsweise miteinander verschweißt sein. Sie können je¬ doch auch auf andere Weise verbunden sein. Beispielsweise kann ein Profilstück, das am Rand eines Elements angeordnet ist und die beiden Abdichtungen dieses Elements aufnimmt, auch Einrichtungen zum Aufnehmen der Abdichtungen des benach- barten Elements aufweisen. Zwischen zwei benachbarten Ele¬ menten befindet sich dann also nur ein dichtendes Profil¬ stück. Zur Gewährleistung einer besonders dichten Verbindung kann trotzdem eine Schweißnaht erforderlich sein.

Die Kanäle benachbarter Elemente können beispielsweise über Steckverbindungen miteinander verbunden sein. Es sind jedoch auch andere Verbindungsarten, z.B. Schweißverbindungen, mög¬ lich.

Die einzelnen Elemente können so zu einem Feld zusammengefügt sein, daß das gesamte Feld von nur einem Kanal durchzogen ist, der mäanderförmig das gesamte Feld erfaßt. Dann weist das gesamte Feld nur eine Zuführung und eine Ableitung auf und benötigt für alle Elemente nur einen gemeinsamen Sensor, der auch als Doppelsensor, z.B. für Wasser und Methangas, ausgebildet sein kann.

Mit einem Element gemäß der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß ein Leck in einer seiner Abdichtungen erfaßt und genau lokalisiert werden kann. Darüber hinaus kann durch das Erfassen, welcher Stoff eingedrungen ist, erkannt werden, ob der detektierte Stoff aus dem Inneren des überwachten Volumens αder von außen kommt. Dazu sind auf verschiedene Stoffe ansprechende Sensoren oder mehrere Sensoren für ver- schiedene Stoffe, z.B. für Schadstoffe oder Gase wie Methan¬ gas und für Wasser, notwendig.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine oben und unten abgedichtete Mülldeponie, wobei jeweils flexible Felder aus Dichtungs- und Uberwachungs- elementen eingesetzt sind;

Figur 2 einen Schnitt durch ein Element gemäß der Erfindung;

Figur 3 eine andere Ausführungsform eines Elements gemäß der Erfindung;

Figur 4 eine Vorrichtung mit Kanaldurchführung zum Verbin¬ den von zwei Elementen in einer gegen Figur 2 um 90" gedreh- ten Darstellung;

Figur 5 eine Verbindung ohne Kanaldurchführung zwischen zwei benachbarten Elementen;

Figur 6 ein Feld aus mehreren Elementen mit einer dazuge¬ hörigen Anlage zum Betrieb; und

Figur 7 den Strömungsverlauf, der von einer Leckstelle in einem Element ausgeht.

Nach Figur 1 ist eine Mülldeponie mit einem Müllkörper 1 nach oben und nach unten durch eine gemäß der Erfindung ausgestal¬ tete Einrichtung abgedichtet. Diese Einrichtung umfaßt ein oberes Feld Fl und ein unteres Feld F2 jeweils aus kontrol- lierbaren Doppeldichtungen, die im folgenden als "Elemente" 2 bezeichnet werden. Diese Elemente 2, die jeweils zwei paral¬ lele Längskanäle 7 besitzen, sind jeweils an Verbindungsstel¬ len 50 miteinander verbunden. Mit dem oberen F&ld Fl wird das Eindringen von Wasser von oben in dem Müllkörper 1 und das Austreten von Deponiegas aus dem Müllkörper 1 nach oben über¬ wacht, und eine entsprechende Leckstelle wird lokalisiert. Mit dem unteren Feld F2 wird das Austreten von Oeponiegas

aus dem Müllkörper 1 nach unten und das Eindringen von

Feuchtigkeit von unten nach oben in den Müllkörper 1 über¬ wacht, und ein entsprechendes Leck wird angezeigt. Jedes Feld Fl, F2 umfaßt, wie später deutlich wird, zwei Barrieren für Gas und Feuchtigkeit. Das kontrollierbare obere Feld Fl ist mit Erde beschichtet, und das kontrollierbare Feld F2 lagert auf einer mineralogischen Dichtungsschicht.

Nach Figur 2 besteht ein Element 2 aus einer unteren Abdich- tung 4 und einer oberen Abdichtung 5. Die beiden undurchläs¬ sigen Folien, Dichtungsbahnen, Abdeckungen oder Abdichtungen 4 und 5, die z.B. aus Polyäthylen oder einem anderen Kunst¬ stoff bestehen, sind durch Stützelemente 6 voneinander beab¬ standet. Zwischen den Abdichtungen 4 und 5 und den Stütz- elementen 6 ist ein Kanal 7 freigelassen, der das Element 2 senkrecht zur Zeichenebene durchdringt. Es können jeweils auch zwei (vgl. Figur 1) oder mehr Kanäle 7 sein. Bis auf die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung des Kanals 7 ist das Element 2 an seinen Rändern allseitig dicht verschlossen, indem beispielsweise die obere Abdichtung 5 mit der unteren Abdichtung 4 verschweißt ist. Die Schweißverbindung ist mit 45 bezeichnet. Im Kanal 7 ist nach Figur 2 ein permeabler Schlauch 8 verlegt, der der hohlen Leitung gemäß der DE-PS 24 31 907 entspricht. Es handelt sich insbesondere um einen LEOS-Schlauch. Er kann Gas und Wasserdampf über größere Län¬ gen gut transportieren. Der Schlauch 8 ist von einem Füll¬ material 8a umgeben, z.B. von Sand oder einem Trockenmittel.

Die Stützelemente 6 bestehen aus einem strömungsdurchlässi- gen, aber strömungsbehindernden Material. Damit ist ein

Material gemeint, das zu einer nicht zu schnellen, aber auch zu einer nicht zu langsamen Ausbreitung von Wasserdampf und/ oder Deponiegas führt. Die Stützelemente 6 können auch aus einem Material bestehen, das senkrecht zum Kanal 7 einen kleineren Strömungswiderstand hat als parallel zum Kanal 7. Ein solches Material kann ein gerichtetes Gewebe sein. Das Material kann auch aus parallel verlaufenden Kapillaren oder

Röhrchen aufgebaut sein, die senkrecht zum Kanal 7 ausgerich¬ tet sind. Es kann beispielsweise aus Polyäthylen oder einem anderen Kunststoff bestehen. Das Füllmaterial 8a ist ein Material, das Feuchte zurückhält. Das Füllmaterial 8a ist aber nicht zwingend erforderlich.

Die Breite b der Elemente 2 nach Figur 2 kann z.B. drei bis fünf Meter betragen. Seine Länge kann z.B. 50 Meter betragen. Solche Bahnen sind flexibel und relativ einfach zu verlegen und dann miteinander zu verbinden.

Nach Figur 3 kann auch auf den Schlauch im Kanal 7 verzichtet werden. Dann ist der Kanal 7 von den benachbarten Stütz¬ elementen 6 durch permeable Diffusionsschichten oder -wände 9 abgegrenzt. Der Kanal 7 entspricht dann den hohlen Leitun¬ gen gemäß der DE-PS 24 31 907. Die Wände 9 können prinzipiell auch entfallen.

Nach Figur 4 sind die beiden Abdichtungen 4 und 5 eines ersten Elementes 2A an ihrem rechten Rand durch ein aufge¬ stecktes, mittig durchbrochenes Profilstück 10 miteinander verbunden. Das Profilstück 10 dient gleichzeitig dazu, die Abdichtungen 4 und 5 eines benachbarten gleichartigen zweiten Elements 2B aufzunehmen. Das Profilstück 10 verbindet also die linken Ränder der Abdichtungen 4 und 5 miteinander. Damit sind auch die Elemente 2A, 2B an der Verbindungsstelle 40 miteinander verbunden. Auf diese Weise können mehrere Elemen¬ te 2 modulartig zu einer Anordnung oder einem Feld zusammen¬ gefügt werden. Zur Verbindung der Kanäle 7 oder der Schläuche 8 der beiden zu verbindenden Elemente 2A und 2B weist das Profilstück 10 eine Durchstecköffnung 11 auf. Dort ist eine starre Hülse 12 angeordnet. Sie ist in der Durchsteckδffnung 11 fest verschweißt. An die Hülse 12 können beidseitig die Schläuche 8 beispielsweise durch Schellen 13 angeschlossen sein. Auf diese Weise ist die Austrittsöffnung 8A des Kanals 7 des linken Elements 2A mit der Eintrittsöffnung 8B des Kanals 7 des rechten Elements 2B verbunden. Ein Medium wie

z.B. Luft kann nun unter intermittierender Saug- oder Druck¬ wirkung von links nach rechts strömen, wie durch Pfeile ange¬ deutet. An der in Figur 4 gezeigten Konstruktion sind oben und unten Schweißnähte 14 zum Abdichten erforderlich.

Wo keine Verbindung zwischen benachbarten Kanälen 7 erforder¬ lich ist, können benachbarte Elemente 2 an einer Verbindungs¬ stelle 50 auch durch eine einfache Schweißnaht 52 miteinander gekoppelt oder verbunden sein, wie in Figur 5 gezeigt. Figur 5 zeigt also eine solche Schweißverbindung zwischen benach¬ barten Elementen 2A, 2B außerhalb einer Kanaldurchführung. Statt einer Schweißnaht 52 unmittelbar an der Verbindungs¬ stelle der Abdichtungen 4 und 5 kann die Verbindungsstelle 50 auch gebildet sein durch eine überdeckende Platte 54, die mit den beiden benachbarten Elementen 2A und 2B endseitig dicht verschweißt ist. Die hierzu benötigten Schweißnähte sind mit 56 bezeichnet. Statt dessen kann aber auch ein Profilstück 10 ohne Durchstecköffnung 11 verwendet werden (nicht gezeigt).

Nach Figur 6 kann eine Anordnung gewählt sein, bei der die Elemente 2 zu einem Feld F miteinander verbunden sind. Die Kanäle 7 sind in Mäanderform durch das Feld F hindurchge¬ führt. Dazu sind U-förmige Verbindungsteile 16 für die Rei¬ hen der Elemente 2A, 2B erforderlich. Prinzipiell können die Kanäle 7 auch mäanderförmig in jedem Element 2A, 2B angeord¬ net sein. Die Kanäle 7 sind Bestandteil eines Kreislaufs für ein geeignetes Medium, das beispielsweise trockene Luft ist. Im Kreislauf sind eine Pumpe 17 und ein oder mehrere Detek¬ toren oder Sensoren 18 für zu detektierende Stoffe angeord- net. Bei mehreren Sensoren 18 sprechen diese auf unterschied¬ liche Stoffe an. Bevorzugt sind - wie gezeigt - zwei Sensoren 18 vorgesehen, die z.B. in Reihe geschaltet sind. Der eine Sensor 18 spricht auf Gas (Deponiegas, insbesondere Methan¬ gas) an, und der andere Sensor 18 weist Feuchtigkeit (Wasser) nach. Außerdem können ein Druckmesser 19, ein Strömungsmesser 20 und ein Sicherheitsventil 21 sowie ein Druckhalter 22 vor¬ handen sein.

Im Kreislauf wird das Medium, wie aus der DE-PS 24 31 907 bekannt, in regelmäßigen Abständen durch die Elemente 2A, 2B geleitet (intermittierender Betrieb). Dabei wird einige Zeit lang gepumpt und dann in eine Zeitlang gewartet, bis sich eventuell Material durch Diffusion im Kanal 7 eines schad¬ haften Elements 2A, 2B gesammelt hat. Bei einem Leck in einem der Elemente 2A, 2B wird der eingedrungene Stoff in der näch¬ sten Pumpphase im Doppelsensor 18 detektiert. Beispielsweise weist der Kreislauf eine Zuleitung 23 für Luft und eine Ab- leitung 24 für Luft auf, die mit Ventilen 23a bzw. 23b ver¬ sehen sind. Zwischen der Zuleitung 23 und der Ableitung 24 kann der Kreislauf durch ein weiteres Ventil 25 teilweise oder ganz verschlossen werden. Dadurch steht wahlweise ein geschlossener Kreislauf, ein teilweise offener Kreislauf oder ein offener Kreislauf zur Verfügung. Die Pumpe 17 kann statt als Druckpumpe hinter der Zuleitung 33 auch als Saug¬ pumpe 17a vor der Ableitung 34 angeordnet sein. Zur Reinigung des Mediums im Kreislauf ist in einem Bypass ein Filter 26 angeordnet. Der Filter 26 kann ein mechanischer Filter, ein absorptiv wirkendesd Filter (Molekularsieb, Kohlefilter,

Silikagel etc.) oder ein Filter, das mit katalytischer Ver¬ brennung arbeitet, sein. Dieser Filter 26 kann zur Reinigung durch Armaturen 26a, 26b, 26c vom Kreislauf abgetrennt wer¬ den. Zum Reinigen ist eine Heizung 27 für den Filter 26 vor- handen. Die entfernten Stoffe werden über eine Spülleitung 28 abgeleitet oder weiteren Sensoren zur integralen Messung zu¬ geführt. Der Spülleitung 28 kann auch heißes Wasser oder Dampf zum Austreiben der nachzuweisenden Stoffe zugeführt werden.

Da das Medium in festen zeitlichen Abständen durch den Kreis¬ lauf hindurchgeführt wird (Spülungen), kann aus dem Zeitpunkt der Detektion einer Substanz im Sensor 18 auf den Ort des Lecks in einem der Elemente 2A, 2B geschlossen werden. Bei einem Leck in einer Abdichtung 4 oder 5 des Elementes 2A oder B gelangt der eingedrungene Stoff nach einer gewissen Zeitspanne in den Kanal 7 und wird von dort mit dem Medium

zum Sensor 18 transportiert. Außerdem läßt sich bei Verwen¬ dung von zwei Sensoren 18 erkennen, ob die untere oder die obere Abdichtung 4 bzw. 5 eines Elements 2 defekt ist. Aus der Art der Substanz, die eindringt (z.B. Gas oder Wasser), kann festgestellt werden, daß diese von oben oder unten gekommen sein muß.

Figur 7 zeigt, daß aufgrund der aus einem strömungsbehindern¬ den Material bestehenden Stützelemente 6 sich der eingedrun- gene Stoff von einer Leckstelle 29 aus langsam kreisförmig (vgl. Kreis a) und gleichmäßig ausbreitet. Dadurch ist ge¬ währleistet, daß der an der Leckstelle 29 eingedrungene Stoff den Kanal 7 zuerst über den kürzesten Weg, d.h. senk¬ recht zum Kanal 7, erreicht. Darüber hinaus ist gewähr- leistet, daß zwischen dem Auftreten des Lecks und der näch¬ sten Spülung des Kanals 7 nur ein kleiner Abschnitt des Ka¬ nals 7 den Stoff aufnimmt. Es ergibt sich im Kanal 7 unmit¬ telbar vor der nächsten Spülung eine Verteilung 30 des Stof¬ fes, wie wie in Figur 7 dargestellt ist. Dabei ist K die Konzentration des Stoffes im Kanal 7, und z ist der Ort im Kanal 7. Diese Verteilung K(z) gelangt zum Einfach- oder Doppelsensor 18 (Figur 6). Dort ist bei relativ breiter Ver¬ teilung 30 das Maximum und damit der Ort des Lecks nur rela¬ tiv genau zu bestimmen. Die Genauigkeit kann vergrößert wer- den, wenn das Material der Stützelemente 6 senkrecht zum

Kanal 7 einen kleineren Strömungswiderstand hat als parallel zum Kanal 7. Dann breitet sich der durch die Leckstelle 29 eingedrungene Stoff nämlich mit der Form einer Ellipse (vgl. Ellipse b) aus, deren große Achse senkrecht zum Kanal 7 an- geordnet ist. Daraus folgt, daß der Stoff im Zeitraum zwi¬ schen dem Auftreten des Lecks und der nächsten Spülung des Kanals 7 nur eine relativ kleine Teilstrecke des Kanals 7 erreicht und belegt. Es ergibt sich unmittelbar vor der nächsten Spülung im Kanal 7 eine Verteilung 31 mit einem scharfen Maximum. Dieses kann im Sensor 18 (Figur 6) genauer bestimmt werden. Mit der gleichen Genauigkeit läßt sich der Ort des Lecks bestimmen.

Mit einem Element 2 nach der Erfindung kann ein Leck (oder mehrere Leckagen) in einer Abdichtung 4, 5 sehr genau geor¬ tet werden. Je nach der Zusammensetzung des eindringenden Mediums kann auch unterschieden werden, ob das Leck in der oberen Abdichtung 5 oder in der unteren Abdichtung 4 auf¬ getreten ist. Es kann der Punkt im Kanal 7 bestimmt werden, der der Leckstelle 29 am nächsten liegt.