Forsting, Jürgen (Lambertistrasse 4, Münster, 48155, DE)
Stadtreinigung, Hamburg (Bullerdeich 19, Hamburg, 20537, DE)
Kanitz, Jürgen (Schwerinstrasse 40, Bochum, 44805, DE)
Forsting, Jürgen (Lambertistrasse 4, Münster, 48155, DE)
| 1. | Verfahren zur Beschleunigung des Abbaus biogener Organik in Abfalldepo nien, in denen die Abfälle in einem auf einem Deponiegrund (21) aufge schichteten Haufwerk (11) gelagert sind, in das mindestens eine Saugleitung eingezogen ist, über die in dem Haufwerk entstehenden Deponiegase abge saugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des Deponiegrundes abgesaugte Gasmenge größer ist als die in diesem Bereich durch Zersetzung entstehende Gasmenge, so dass über die Außenluft Sauerstoff in das Haufwerk (11) eindringt und der Zerset zungsprozess in eine zumindest weitgehend aerobe Zersetzung überführt wird. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabsau gung ausschließlich im Bereich des Deponiegrundes, vorzugsweise im unte ren Drittel des Haufwerkes (11) und/oder in einer sich bis zu 6 m über den Deponiegrund (21) erstreckenden Zone durchgeführt wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasab saugung an mehreren, im Deponiegrundbereich angeordneten Orten, die vor zugsweise äquidistant zueinander liegen, durchgeführt wird. |
| 4. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleistung in Abhängigkeit der in unterschiedlichen Höhen im Haufwerk gemessenen Gaszusammensetzung so gesteuert wird, dass an jedem Ort im Haufwerk ein für eine aerobe Zersetzung notwendiger Sauerstoffgehalt einge stellt ist. |
| 5. | Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens einer in das Haufwerk eingezogenen, sich bis zum Depo niegrundbereich erstreckenden Saugleitung, mindestens einem Messfühler zur Analyse und Messung der Konzentration der im Haufwerk entstehenden Gase und einer Steuervorrichtung zur Einstellung der Pumpleistung, nämlich der Durchflussmenge der abgesaugten Gase in der oder den Saugleitungen in Abhängigkeit der über den oder die Messfühler festgestellten Gase und deren Konzentration, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugöffnung der Saug leitung (en) im Bereich des Deponiegrundes angeordnet ist/sind, vorzugsweise im unteren Drittel des Haufwerkes und/oder in einem Bereich, der sich vom Deponiegrund (21) bis maximal 6 m über den Deponiegrund (2e) erstreckt. |
| 6. | Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hauf werk (11) mehrere, vorzugsweise zueinander äquidistant angeordnete Saug leitungen eingezogen sind. |
| 7. | Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Saugleitungen installiert sind, deren Lage, Abstand und deren Pumpleistung so gewählt ist, dass sich deren AbsaugWirkbereiche zumindest berühren, vorzugsweise geringfügig überlappen. |
| 8. | Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleis tung in jeder Saugleitung individuell regelbar ist, vorzugsweise in Abhängigkeit der im betreffenden Wirkbereich gemessenen Gaskonzentration steuerbar ist. |
| 9. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitungen (Filterstrecken) in ihrem oberen Bereich einen gasdichten Mantel, ggf. über eine eingezogene Auskleidung (Liner) besitzen und nur in ihrem unteren Bereich ein oder mehrere Gasansaugöffnung (en) besitzen. |
| 10. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Saugpegel bis unter den Grundwasserspiegel erstrecken. |
| 11. | Vorrichtung zur Messung der Gaszusammensetzung in unterschiedlichen Tiefen, dadurch gekennzeichnet, dass Filterkerzen zur Gasprobennahme in einer Bohrung in vorzugsweise 1 m mächtigen Kiesschichten eingebettet sind, bei der vorzugsweise jeweils 1 m dicke Lagen aus Filterkies und Ton überein andergeschichtet sind. |
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, mit mindestens einer in das Haufwerk eingezogenen, sich bis zum Deponiegrundbereich erstreckenden Saugleitung, mindestens einem Messfühler zur Analyse und Messung der Konzentration der im Haufwerk entstehenden Gase und einer Steuervorrichtung zur Einstellung der Saugleistung, nämlich der Durchfluss- menge der abgesaugten Gase in der oder den Saugleitungen in Abhängigkeit der über den oder die Messfühler festgestellten Gase und deren Konzentrationen.
Unter Abfällen werden solche Gemische verstanden, die aus Hausmüll oder haus- müllähnlichen Gewerbeabfällen bestehen und die neben nicht zersetzbaren anorga- nischen Bestandteilen organische Bestandteile aufweisen, die sich bei Anwesenheit von Sauerstoff und einer hinreichenden Feuchtigkeit aerob und bei Abwesenheit von Sauerstoff anaerob zersetzen.
Erst in jüngster Zeit wurden durch die Abfalltrennung die Voraussetzungen geschaf- fen, gezielt im Wege einer (aeroben) Kompostierung oder in anaeroben Prozessen (Faultürmen oder ähnlichem) eine Abfallverwertung und/oder-beseitigung vorzu- nehmen, um bei ständig knapper werdendem Deponieraum eine möglichst umwelt- verträgliche Abfallentsorgung zu gewährleisten. Vollständig aerob abgebauter orga- nischer Abfall kann als Kompost verwendet werden. In einer anaeroben Abfallbe- handlung kann das gewonnene Methan als verwertbare Energie genutzt werden.
Entsprechendes gilt auch, soweit der Abfall hinreichend zu einem Stabilat getrocknet ist und unter Ausnutzung des Brennwertes verbrannt wird.
Insbesondere in früheren Jahren sind jedoch anfallende Abfälle zu Mülihalden aufge- schichtet oder in vorhandene oder geschaffene Gruben abgekippt worden. Nach Erschöpfung der Kapazität und dem Schließen dieser Deponien sind die Haufwerk mehr oder weniger abgedeckt und in Einzelfällen begrünt worden. Die sich zwangs- läufig in dem aufgeschichteten Haufwerk einstellende anaerobe Zersetzung der organischen Bestandteile führt zu einer Methangasbildung, die insbesondere in städ- tischen oder stadtnahen Bereichen intolerable Konzentrationen aufwies.
In solchen abgeschlossenen Deponien sind daher Saugleitungen eingezogen wor- den, über die entstehendes Deponiegas abgesaugt wurde. Die anfänglich hohen Methangaskonzentrationen von bis zu 60 Vol% lassen eine wirtschaftliche Absau- gung und Verbrennung des Methans in Blockheizkraftwerken zu. Mit der Zeit ver- langsam sich jedoch der Abbauprozess, so dass der prozentuale Methangasgehalt im abgesaugten Deponiegas deutlich geringer wird, so dass schließlich Konzentra- tionen erreicht werden, die eine wirtschaftliche Verbrennung einerseits ausschließt, andererseits noch Werte von beispielsweise bis zu 25Vol% erreichen, die Gefähr- dungen durch Explosionen in geschlossenen Räumen bewirken können. Ober Gas- migration können so größere Entfernungen (bis zu 300 m sind dem Verfasser bekannt) überbrückt werden, bevor das Gas z. B. in Kellerräumen oder Abwasser- schächten austritt und hier gefährliche, explosive Gasgemische bildet.
Um diese Gefährdung zu minimieren, ist nach dem Stand der Technik die Deponie- gasabsaugung noch mehrere Jahre vorzunehmen. Hierzu werden über vorhandene Saugleitungen, Brunnen oder ähnliches über die gesamte Haufewerkhöhe Deponie- gasabsaugungen vorgenommen, wobei die Saugleistung der Menge des entstehen- den Deponiegases entsprechend angepasst reguliert wird.
Sinken die CH4-Konzentrationen dabei unter ca. 25-27 Vol%, ist die Brennbarkeit des Gases nicht mehr gegeben. Entweder muss mittels Gaszumischung die CH4- Konzentration auf über 30 Vol% angehoben werden um das Gasgemisch zu ver- brennen oder das Gasgemisch wird ohne Gaszumischung z. B. in einer Katalysator- stufe zu C02 oxidiert. Auf Grund der üblicherweise ausgestalteten Gasbrunnen mit einer bis nahezu zur Oberfläche reichenden Verfilterung, führt eine stärkere Saugung nur zu einer ober- flächennahen Belüftung und einer ggf. Umsetzung der biogenen Organik. In tieferen Schichten, dem größten Anteil des Deponats erfolgt keine Änderung der Umset- zungsbedingungen. Durch den biologischen Abbau gehen andererseits infolge eines Hydrolyseprozesses organische Verbindungen in eine wassergelöste Form über und werden über das Sicherwasser abtransportiert. Sie führen somit zu einer möglichen Grundwasserbelastung (gemessen als CSB-und NH4-Gehalt im Sickerwasser).
Nach derzeitigem Kenntnisstand dauert die Gefahr der Gasemissionen sowie die der Sickerwasseremissionen zwischen 50 und 100 Jahren.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, womit unter Minimierung des ansonsten zu treibenden Aufwandes ein massiv beschleunigter Abbau der biogenen Organik in Abfalldeponien erreicht werden kann. Die Laufzeit bis zum quasi vollständigen Abbau der bioabbaubaren Organik sollte deutlich reduziert werden, im Regelfall unter 10 Jahre.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch die Vorrich- tung nach Anspruch 5 gelöst ; erfindungsgemäße Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 12 beschrieben.
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass in dem Haufwerk aerobe Bedingungen eingestellt werden, unter denen die biologischen Abbaupro- zesse wesentlich schneller ablaufen als unter anaeroben Bedingungen. Durch die Maßnahme, dass im Bereich des Deponiegrundes die abgesaugte Gasmenge größer ist als die in diesem Bereich durch Zersetzung entstehende Gasmenge, werden in Abhängigkeit von der Saugleistung nach einiger Zeit zwangsweise aerobe Bedin- gungen im aufgeschichteten Haufwerk hergestellt. Über den Deponiemantel wird über die Außenluft Sauerstoff angesogen. Anders als bei den nach dem Stand der Technik bekannten Absaugeinrichtungen findet die Absaugung im unteren Deponie- bereich, vorzugsweise im unteren Drittel statt, d. h. vorzugsweise in einer Zone, die sich im allgemeinen bis zu einer Höhe von maximal 6 m über dem Deponiegrund in noch gaserfüllten Bereich befindet. Die Absaugung sollin jedem Fall basisnah erfol- gen und-soweit möglich-nicht nach oben über den genannten Bereich ausge- dehnt werden. Die Höhe der Absaugzone hängt jedoch auch von der Höhe des auf- geschichteten Haufwerkes ab. Die Deponie wird übersaugt, wobei wenige Saugpegel im Zentralbereich der Deponie so angeordnet sind, dass über die Saugung auf das Deponat ein annähernd konstanter Unterdruck angelegt wird. Die Deponie wird so übersaugt, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Deponat von den Saugpegeln zu den Außenbereichen, in denen Außenluft einströmt stark abnimmt. Aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit in großen Flächen kommt es nicht zu lokalen Überhitzungen, der Bildung von Schwundrissen oder sonstigen Kanälen, über die bevorzugt Luft einströmt.
Dies ist vorwiegend der Fall, wenn bei den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren über Lanzen oder Gasbrunnen Luft in das Deponat gedrückt wird. Am Eintragsort besteht, in einem vergleichsweise kleinen Deponatvolumen durch die große Strömung ein hohes Luftsauerstoffdargebot. Es kommt zu einer intensiven, lokalen biologischen und chemischen Umsetzung der biogenen Organik. Es kommt somit im Bereich der Einträge zu lokalen Überhitzungen, teilweise bis hin zu Glut- nestern. Aufgrund der Temperaturerhöhung nimmt das Gas sehr viel mehr Feuchtig- keit auf, als es über die eingetragene kältere Luft eingebracht werden kann. Das Deponat trocknet teilweise aus, die biologische Umsetzung geht zurück. Durch das Austrocknen kommt es teilweise zu Schwundrissen und somit trotz intensiver Belüf- tung zu unkontrolliertem Abstrom der eingetragenen Luft.
Grundsätzlich ist es somit zwar auch möglich, über in das Haufwerk eingeführte Lan- zen normale oder sauerstoffangereicherte Luft einzublasen, jedoch ist eine solche Verfahrenstechnik nicht nur erheblich teurer, sondern neben den vorher beschrie- benen Problemen auch mess-und verfahrenstechnisch aufwendiger.
Erfindungsgemäß wird durch die gleichmäßige Belüftung des gesamten Haufwerkes ein Sauerstoffüberschuss geschaffen, durch den eine aerobe Umsetzung bewirkt wird, deren gasförmiges Endprodukt CO2 und H20 ist. Es ist auch wesentlich, die Gasabsaugung möglichst tief am Deponiegrund, vorzugsweise im unteren Drittel vor- zunehmen, da ansonsten die Gefahr besteht, dass die gesamte, angesaugte Luft- menge in den obersten Schichten des Deponie-Haufwerkes über dort vorhandene Saugschlitze unter Passieren nur geringer Deponatvolumina abgezogen wird, wodurch zwar im oberen Bereich eine Aerobisierung und Zersetzung ermöglicht wird, sich jedoch in den unteren Zonen des Haufwerkes bis hin zum Deponiefuß an der aneroben Zersetzung nichts ändert. Bei der erfindungsgemäßen Aerobisierung wird einerseits durch Einstellung der aeroben Bedingungen die Methanbildung reduziert und andererseits die aerobe Umsetzung zu C02 stark erhöht. Eine hohe C02-Konzentration bei niedrigen Methan-, aber auch niedrigen Sauerstoffkonzentra- tionen ist ein meßbares Indiz für eine gute Aerobisierung im Anfangsstadium.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich dann auch mit bisher praktizierten Maß- nahmen zur Methangasgewinnung derart kombinieren, wenn zunächst bei vorhan- denen Saugleitungen oder Brunnen, durch geeignete technische Maßnahmen der Filter-und Absaugbereich in den untersten Bereich, vorzugsweise das untere Drittel umgerüstet werden. Deponiegas wird danach mit entsprechend hohem Methangehalt so lange abgepumpt, bis der Methangehalt im Gas auf einen Wert absinkt, ab dem eine wirtschaftliche Nutzung des Methans, z. B. durch Verbrennung in einem Block- heizkraftwerk, nicht mehr gegeben ist.
Soweit vorgesehen ist, dass in unterschiedlichen Höhen Messfühler (Filterkerzen) im Brunnen (Multilevelbrunnen), aber außerhalb des eingezogenen Rohres verbleiben sollen, sind diese Filterkerzen in einem Filterkiesbett angeordnet. Zwischen diesen Filterkiesbetten bzw. den Filterkerzen sind Tonsperren vorgesehen, so dass gewährleistet ist, dass in unterschiedlichen Deponiehöhen jeweils über diese Mess- fühler die Deponiegasentwicklung durch Gasprobenahmen kontrolliert werden kann. Die Deponiegasentwicklung und deren Zusammensetzung zeigt dann an, ob die gewünschte Absaugleistung groß genug gewählt worden ist, um das Deponiehauf- werk über das gesamte Volumen hinreichend zu belüften.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Gasabsaugung aus- schließlich im Bereich des Deponiegrundes, vorzugsweise im unteren Drittel des Haufwerks und/oder in einer sich vorzugsweise bis maximal 6 m über den Deponie- grund erstreckenden Zone im gaserfüllten Bereich (ungesättigter Bereich) durchge- führt. Zumindest im wesentlichen soll oberhalb der vordefinierten Zone keine Gasab- saugung stattfinden, es sei denn, es handelt sich um kleinere, über etwaige Filterker- zen entnommene Gasproben, mit denen die Gaszusammensetzung in Abhängigkeit der Haufwerkhöhe untersucht wird, um hiernach die Absaugleistung im unteren Deponiebereich zu erhöhen oder zu erniedrigen.
Vorzugsweise wird die Gasabsaugung an mehreren, im Deponiegrundbereich ange- ordneten Orten, die weiterhin vorzugsweise äquidistant zueinander liegen, durchge- führt. Hiermit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich Deponien zumeist großflächig erstrecken, so dass entsprechend viele Saugleitungen bzw. Brunnen zweckmäßig sind.
Wie bereits vorstehend am Beispiel sogenannter Multilevelbrunnen angedeutet, wird die Gaszusammensetzung in unterschiedlichen Höhen im Haufwerk an verschiede- nen Orten gemessen, die Messung ausgewertet und die Saugleistung in Abhängig- keit hiervon gesteuert, so dass sich an jedem Ort im Haufwerk ein für eine aerobe Zersetzung notwendiger Sauerstoffgehalt einstellt. Verwendet man mehrere Brunnen oder sonstige Saugleitungen, kann individuell in jeder Saugleitung bzw. in jedem Brunnen die Durchflussmengen des abgesaugten Deponiegases variiert werden, um Bereiche mit noch anaerober Zersetzung stärker zu belüften und um die aerobe Zer- setzung zu optimieren.
Das beschriebene Verfahren wird mittels der Vorrichtung nach Anspruch 5 durchge- führt, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Absaugöffnung der Saugleitung (en) im Bereich des Deponiegrundes angeordnet ist/sind, vorzugsweise in einem Bereich, der sich im unteren Drittel des Haufwerks bzw. in einem Bereich, der sich vom Deponiegrund bis vorzugsweise maximal 6 m über den Deponiegrund erstreckt. Vorzugsweise sind in das Haufwerk mehrere, insbesondere zueinander äquidistant angeordnete Saugleitungen eingezogen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Saugleitungen so installiert, dass deren Lage, Abstand und Saugleistung derart gewählt ist, dass sich die Absaugwirkbereiche zumindest berühren, vorzugsweise geringfügig überlappen. Insbesondere ist die Saugleistung in jeder Saugleitung individuell regelbar, vorzugsweise in Abhängigkeit der in deren betreffendem Wirkbereich gemessenen Gaskonzentration steuerbar. Die Saugleitun- gen besitzen in ihrem oberen Bereich (in dem kein Deponiegas abgesaugt werden soll) einen gasdichten Mantel sowie eine außenliegende Tonsperre, um einen Gas- kurzschluss parallel zum ungeschlitzten Saugrohr zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zei- gen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Grubendeponie und Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch einen Multilevel-Brunnen Gemäß Fig. 1 sind in einer Grube (10) Abfälle zu einem Haufwerk (11) (Deponat) aufgeschichtet, das nach oben durch eine natürliche Abdeckung (12), z. B. in Form einer Deponiebegrünung abgeschlossen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Bohrungen (13) und (14) vorgesehen, in die jeweils Rohre (16) mit einem geschlossenen Mantel eingezogen sind. Im vorliegenden Fall sind ferner zwei Filter- rohre (17) vorgesehen, um die herum ein gasdurchlässiges Kiesbett (18) angeordnet ist. Darüber bzw. dazwischen liegende Tonsperren (19) sollen verhindern, dass Gas unter Umgehung des Deponats am Vollrohr vorbei bzw. durch die Filterkiessschicht direkt in den Absaugbrunnen gesaugt wird und somit die Effektivität der Saugbrun- nen (Saugregionen) vermindert wird. Im dargestellten Fall kann lediglich durch die Kiesfilter sowie mit den entsprechenden Filter-und den entsprechenden Vollmantel- rohre (16) und (17) mittels einer motorbetriebenen Pumpe (20) Gas abgesaugt wer- den. Um sicherzustellen, dass auch basisnahes Deponat vom Gas durchströmt wird, muss erreicht werden, dass nur die untere Filterstrecke/Kiesbett, unter der die beiden Kiesschichten trennenden Tonsperre, abgesaugt wird. Dies kann durch eine eingezo- gene Auskleidung (Liner) der oberen Filterstrecke realisiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Liner höhenverstellbar angeordnet sein (Fig. 1). Dies ist deswegen von Vorteil, dass z. B. eine obere Filter- schicht (18) abgeschlossen werden kann und die Saugung so noch weiter in die Tiefe verlegt werden kann.
Schließlich können sich die Brunnen bis unter den Grundwasserspiegel erstrecken, so dass über entsprechende zusätzliche Saugleitungen oder Druckpumpen Grund- wasserproben entnommen werden können. Die beiden Brunnen (13) und (14) erstrecken sich bis unterhalb des Deponiegrundes und können unterhalb des Grundwasserspiegels enden, um über geeignete Pumpen Wasserproben entnehmen zu können.
Vorzugsweise sind über die gesamte Deponiefläche, die mehrere Hektar betragen kann, gleichmäßig Brunnen (13,14) bzw. Saugleitungen verteilt, die mit einer einzi- gen oder mehreren Sauganlagen verbunden sind. Die Saugleistung der Gesamtan- lage wird über frequenzumrichtergesteuerte Saugmotoren erreicht.
Durch individuelle Regulierung der Saugleistung sowie vorhandene Ventile in jeder Saugleitung kann der Gasfluss so gesteuert werden, dass sich in dem Haufwerk (11) ein etwa gleichmäßiger Unterdruck einstellt. Dies wird erreicht, indem die Saugleis- tung so hoch gewählt wird, dass mehr Gas abgefordert wird als durch Zersetzungs- prozesse entsteht. Bisher wurden Saugleistungen erzielt, die ca. um den Faktor 30 höher lagen, als die vor Beginn der Aerobisierung gemessenen Gasbildungsraten unter anaeroben Bedingungen. Infolge der Luftdurchlässigkeit der Abdeckung (12) strömt von der Außenumgebung der Deponie Luft und damit als Bestandteil hiervon Sauerstoff in das Haufwerk (11) ein. Diese Luft muss zwangsweise das Deponiegut durchlaufen, so dass-abgesehen von geringvolumigen Probeentnahmen-die Gasabsaugung auf den über dem Deponiegrund (21) liegenden Bereich, beispiels- weise das untere Drittel der Schichthöhe lokal begrenzt wird. Über die Durchfluss- mengenregulierung in jeder Saugleitung kann in weiten Teilen des Deponiekörpers ein gesteuerter Gasaustausch erzielt werden.
Die über die Filterkerzen (22) vorzugsweise in jedem der vorhandenen Brunnen ent- nommenen Gasproben bzw. oben im Brunnenkopf aus dem abgesaugten Gas erfassten Gaskonzentrationen oder vorzugsweise aus separat errichteten Mul- tilevelbrunnen (Fig. 2) lässt sich die Gaszusammensetzung und die pro Zeiteinheit entstehende Deponiegasmenge in räumlicher Hinsicht bestimmen, so dass bei etwaigen Abweichungen vom gewünschten optimalen Zustand lokal die abgesaugte Deponiegasmenge gesteigert oder verringert werden kann. Die Messfühler (22) bzw.
Filterkerzen liefern somit die jeweilige Stellgröße für die aufzuwendende Pumpleis- tung.
Um ggf. den wirksamen Absaugbereich weiter nach unten verschieben zu können, kann ggf. ein in der Höhe verstellbares Vollmantelrohr in einem Absaugbrunnen ver- schiebbar angeordnet sein, mit dem eine Gasansaugung in dem Bereich der oberen Kiesschüttung (18) ausgeschlossen werden kann und die Saugung auf die untere Kiesschüttung (18) begrenzt wird. Ob ein solches verschiebbares Rohr vorgesehen ist bzw. in welcher Höhe über dem Deponiegrund (21) die im wesentlichen einzig relevante Gasabsaugung vorgenommen wird, richtet sich im wesentlichen nach der Gasdurchlässigkeit des Haufwerks (11) der maximal möglichen Absaugleistung sowie der Art der Zersetzung, die noch anaerob und/oder aerob ablaufen kann. Zur Beschleunigung des Abbaus der Organik im Haufwerk (11) wird jedenfalls eine mög- lichst einheitliche aerobe Zersetzung angestrebt, bei der der Abbau um ein Vielfa- ches schneller als bei einer anaeroben Zersetzung abläuft.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Gaszusammensetzung sowie der sich jeweils in unterschiedlichen Tiefen einstellende Unterdruck im Depo- niekörper über separate Multilevelbrunnen erfasst (Fig. 2). In eine nicht verrohrte Boh- rung werden schichtweise, vorzugsweise jeweils in 1-Meterschichten Kies (18) und bindiger Ton (19) eingebracht. In den Kiesschichten wird während der Verkiesung jeweils eine Filterkerze mit einem Messgasschlauch bis zur Geländeoberkante ein- gebaut. Aufgrund der Tonschichten sind die einzelnen Kiesschichten pneumatisch voneinander getrennt.
Über die einzelnen Messgasschläuche kann Gas aus den einzelnen, diskreten Schichten zur Analyse abgezogen werden. Zusätzlich kann der Unterdruck in den einzelnen Schichten erfasst werden.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel betrug die Gasbildungsrate unter anaeroben Bedingungen ca. 30 m3/h. Die Methankonzentration betrug ca. 30 Vol%. Das Gas wurde aus einer Absauganlage mit 28 Gasbrunnen gewonnen.
Über 2 neu errichtete Gasbrunnen mit basisnaher Absaugung wurden anfänglich 100 m3/h gefördert, danach wurde die Saugleistung auf ca. 500 m3/h angehoben. Die anfängliche CH4-Konzentration betrug zunächst ca. 50 Vol%. Durch Steigerung der Absaugleistung auf 400 bis 500 m3/h fiel die Methankonzentration im Deponiegas stetig auf unter 5 Vol%. In derselben Zeit fiel der C02-Gehalt im abgesaugten Depo- niegas von ca. 25 Vol% unbedeutend nur auf 22 Vol% ab. Sauerstoff war nicht nachweisbar. Der gesamte Sauerstoff wurde aerob zu C02 umgesetzt. Die Verringe- rung des Methangehaltes beruht zum einen auf der Überführung mit Luftsauerstoff durchströmter Bereiche vom anaeroben in den aeroben Zustand und somit der Ver- ringerung der Methanbildung, zum anderen kommt auch ein Verdünnungseffekt zum Tragen. Die C02-Konzentration beruht zum grössten Teil auf der Umsetzung bioge- ner Organik mit dem eingetragenen Luftsauerstoff.
Ziel dieser Aerobisierungsmaßnahme ist die Überführung der anaeroben, unter Methanbildung einhergehenden Umsetzung der Organik in eine viel schnellere und intensivere aerobe, unter Kohlendioxid einhergehende Umsetzung.
Kritische Emissionspfade werden dadurch unterbunden, dass einerseits Explosions- gefahren durch Methan verhindert werden und andererseits durch einen raschen aeroben Abbau die im Sickerwasser gelösten Kohlenstoffe, gemessen als CSB, stark reduziert werden.
Die beschriebenen Maßnahmen sind sowohl für Grubendeponien als auch für Hal- dendeponien geeignet.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch solche Anwendungsbereiche, in denen, ins- besondere bei Deponien mit großer (Haufwerk-) Höhe, das Deponat durch Zwi- schenlagen aus bindigem Material (Lehm, Ton oder ähnliche Stoffe) in mehrere "Horizontalbereiche aufgeteilt ist". In solchen Fällen muß jeder Horizontalbereich als "getrennte Deponie"angesehen werden. Durch Vorversuche, in denen eine Gasab- saugung durchgeführt und spezifische Gaskonzentrationsmessungen durchgeführt werden, werden dann die einzelnen Horizontalbereiche ermittelt, in denen dann ent- sprechend der erfindungsgemäßen Verfahrensführung Gasabsaugungen durchge- führt werden.
Next Patent: WORKING METHOD FOR ROLL-FORMING BARS FROM FLAT STRIPS