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Untersuchungen von Methanoxidationsleistungen von Deponieabdeckungen im Labormaßstab

Methanoxidation Allerheiligen

Die aktive Deponiegaserfassung auf der 'Deponie Allerheiligen' soll in Zukunft stillgelegt werden. Neben dem Rückbau der ehemaligen Gasbrunnen, sollen gleichzeitig (vorerst nur drei) Methanoxidationsfenster für die passive Entgasung errichtet werden. Es werden im Labor Voruntersuchungen in Form von Säulenversuchen zur Auswahl eines geeigneten Kompostmaterials zur Überprüfung der Methanoxidationsleistung unter standardisierten Bedingungen durchgeführt. Weiters wird eine erste FID-Rastermessung vorgenommen um die Gesamtemissionssituation der Deponie Allerheiligen einschätzen zu können. Dies soll eine optimale Platzierung und Dimensionierung der Methanoxidationsfenster gewährleisten.

Tiefenbrunnen zu Deponiegasgewinnung und Aerobisierung des Deponiekörpers

Zielstellung des Vorhabens ist die Bestimmung des Gasbildungspotentials der Deponie Werderberg und Ableitung der Saugradien unterschiedlicher Gasbrunnen: 1.) Gasbildung und Saugradien vorhandener Brunnen gemäß GDA-Empfehlung. 2.) Gasbildung und Saugradien neu errichteter Brunnen mit tiefliegenden Filterstrecken nach de A3-Verfahren. Während die Saugradien nach 1.) wie üblich mit 25 bis 30 m angetroffen wurden, erzielt man mit den Gasbrunnen nach 2.) Radien bis 50 m. Das Gasangebot kann nach 2.) besser gefasst und verwertet werden.

Behandlung von Deponierestgasen durch passiv betriebene Biofilter (EU4)

In der zeitlich schwer eingrenzbaren Nachsorgephase von Deponien gewinnen Systeme zur Deponiegasbehandlung immer mehr an Bedeutung. Für Deponien bei denen auf Grund der spezifischen Deponiegasentwicklung, insbesondere von Methan, eine energetische Nutzung nicht möglich ist, stellen passiv betriebene Biofiltersysteme eine ökonomisch und ökologisch interessante Möglichkeit dar, klimarelevante Emissionen zu senken. Ziel des F&E-Vorhabens ist, die Effizienz von passiven Biofiltersystemen hinsichtlich des Abbaus von klimarelevanten Schadstoffen wie LHKW und Methan durch eine optimierte Sauerstoffversorgung zu steigern. Besondere Bedeutung liegt hier auf einer deutlich gesteigerten mikrobiellen Methanoxidation. Auf einer ausgewählten Deponie sollen konstruktiv einfache und somit kostengünstige Maßnahmen, die zu einer verbesserten Sauerstoffversorgung führen, an mindestens zwei passiv betriebenen Biofiltern entwickelt werden. Die konstruktiven Änderungen erfolgen auf der Grundlage von numerischen Berechnungen und werden mittels analytischer Bestimmungen des Abbaus verifiziert. Zur zielführenden Umsetzung der Vorhabensergebnisse in die Praxis wird ein Leitfaden zum Aufbau von passiven Biofiltern für Planungsbüros, Deponiebetreiber und Behördenvertreter erstellt. Das Vorhaben wird im Rahmen des Ziel-2-Programms Bayern 2000-2006 (Maßnahme Nr. 3.2.: Bodennutzung, Altlasten, Abfallwirtschaft) von der EU kofinanziert (http://www.stmwivt.bayern.de/EFRE/).

Entwicklung und Erprobung einer mineralischen Kombinationsdichtung als technisches Element des nachsorgefreien Deponieabschlusses

Die Deponieverordnung des Bundes sieht zur Oberflächenabdichtung von Deponien eine spezifische Kombinationsdichtung als in der Regel aufzubringendes Abdichtungssystem vor. Diese Regel-Abdichtung, im wesentlichen bestehend aus einer über dem Abfall befindlichen, verdichteten Tonlage mit aufgelegter Kunststoffdichtungsbahn, Entwässerungsschicht und einer darüber befindlichen Rekultivierungsschicht, ist aus vielfältigen Gründen für den gedachten Zweck nur bedingt geeignet. Kritisch zu sehen sind insbesondere folgende Aspekte: Die Tonschicht unterhalb der Kunststoffdichtungsbahn neigt zum Austrocknen und damit zur Bildung von Trockenrissen, welche nach dem Versagen der Kunststoffdichtungsbahn nicht mehr zuquellen: Langfristig gesehen neigt somit das Gesamtsystem zur Nichterfüllung der konstruktiv vorgesehenen Aufgabe; Die aufgelegte Kunststoffdichtungsbahn ist nur zeitlich begrenzt haltbar. Dies bedeutet, dass langfristig allein die Tonlage mit ihren spezifischen Nachteilen wirksam wird; Eine großflächige Deponieentgasung mit dem Ziel der Methanoxidation in der Rekultivierungsschicht wird durch den gewählten Oberflächendichtungsaufbau verhindert. Methanaustritte konzentrieren sich auf Schadstellen, wodurch die Methanoxidationskapazität in diesen Bereichen überfordert wird. Diese Probleme sollen mit der Konstruktion einer rein mineralischen Dichtungsschicht gelöst werden. Das Dichtungssystem ist mit einer definiert wasser- und gasdurchlässigen Schicht versehen. Die Durchlässigkeit kann über den Abstand zu verlegender keramischer Dichtungselemente reguliert werden. Es soll insbesondere gewährleistet werden, dass ein definiert geringer Teil des in der Entwässerungsschicht abfließenden Niederschlagswassers in die darunter liegende mineralische Dichtungsschicht eindiffundieren kann. Diese kann daher nicht vom Müllkörper her austrocknen und bleibt dadurch feucht, aufgequollen und dicht.

Deponienachsorge - Handlungsoptionen, Dauer, Kosten und quantitative Kriterien für die Entlassung aus der Nachsorge

A) Problemstellung: Nach Ablauf der Übergangsfristen der Abfallablagerungsverordnung im Jahr 2005 (teilweise erst 2009) werden ca. drei Viertel der Hausmülldeponien und eine Vielzahl von Betriebs- und Bauschutt-/Bödenaushubdeponien aufgrund unzureichender technischer Ausstattungen geschlossen werden müssen. Die Wahl der Stilllegungsmaßnahmen hat neben dem Ausgangszustand der Deponie (Abfälleigenschaften, Emissionsverhalten, technische Ausstattung) einen entscheidenden Einfluß auf die Dauer und Kosten der Deponienachsorge. Die erforderliche Dauer der Nachsorge ist bisher nicht sicher festlegbar. Unterschiedliche Prognosen variieren von weniger als 30 bis über 200 Jahre. Teilweise wird eine mögliche Entlassung von alten Hausmülldeponien aus der Nachsorge sogar ausgeschlossen. Nach Deponieverordnung kann die zuständige Behörde den Abschluß der Deponienachsorge feststellen, wenn aus dem Verhalten der, Deponie zukünftig keine Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit zu erwarten sind. Dies ist anhand vorgegebener Kriterien zu prüfen, die aber sämtlich nur qualitativer Natur sind. B) Handlungsbedarf: Eine solide Finanzierung der Nachsorge erfordert eine möglichst genaue Schätzung ihrer Dauer und der davon abhängenden Kosten für die Nachsorge. Die Studie soll hierfür Grundlagen liefern, insbesondere konkrete quantitative Kriterien für die Entlassung aus der Nachsorge vorschlagen. Ihre rechtliche Sicherheit ist zu begründen, ihre Akzeptanz bei Behörden und Allgemeinheit soll durch breite Diskussion hergestellt werden. C.) Ziel des Vorhabens: Mit der Studie soll der Einfluß verschiedener Stilllegungsmaßnahmen-(wie in situ-Behandlung des Deponiekörpers, Öberflächenabdichtung) auf das Emissionsverhalten der Deponie und auf die Kosten und die Dauer der Nachsorge untersucht sowie quantitative Kriterien für die Entlassung der Deponie aus der Nachsorge entwickelt werden.

Minimierung von Methanemissionen und Sickerwasser auf Deponien und Altlasten durch Abdeckschichten aus Kompost - Untersuchungen zur Methanoxidation, zum Wasserhaushalt und zur Rekultivierung mit raschwuechsigen Energiepflanzen

Derzeit werden weltweit ca. 40-60 Mio t Methan pro Jahr aus Deponien und Altablagerungen freigesetzt. Ursache dafuer sind eine unzureichende Erfassung des Deponiegases von Deponien und Altlasten bzw. ueberhaupt fehlende Gasentsorgung auf Muellablagerungen vor allem in Laendern der Dritten Welt. Methan kann aber auf biologischem Weg von bestimmten Mikroorganismen, sogenannten methanotrophen Bakterien, zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden. Laboruntersuchungen zum mikrobiellen Abbau von Deponiegas an der Abteilung Abfallwirtschaft der Universitaet fuer Bodenkultur Wien liefern bisher vielversprechende Ergebnisse. Als Traegersubstrat fuer die Bakterien werden verschiedene Abfallkomposte und Erde untersucht. Mit Kompostsubstraten lassen sich Methanmengen, wie sie ueblicherweise aus Hausmuelldeponien freigesetzt werden, vollstaendig abbauen. In einem vom Umweltminister BARTENSTEIN und der Oesterreichischen Kommunalkredit gefoerderten Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Stadt Wien (MA 48) und der Stadt St. Poelten ein Praxisversuch auf der Muelldeponie der Stadt St. Poelten durchgefuehrt. Ueber zwei Jahre wird die Leistungsfaehigkeit von Kompostabdeckungen hinsichtlich Methanoxidation und Sickerwasserreduzierung untersucht. Sollten sich die im Labor gewonnenen Erkenntnisse in diesem Praxisversuch bestaetigen, liesse sich mit dieser alternativen Abdeckung ein wesentlicher Beitrag zur Verminderung treibhausrelevanter Methanemissionen leisten.

Anreicherung von Ch durch Gasseparation eines Biogasstromes aus einer Muelldeponie mit Hilfe von Membranen

In Muelldeponien entsteht durch anaerobe Gaerung kontinuierlich Gas, das aus CH4 (40-60 Vol. Prozent) und CO2 (30-40 Vol. Prozent) sowie Verunreinigungen wie N2, O2, H2, H2S besteht. Die heutigen Vorschriften zum Betreiben einer Muelldeponie fordern aus Sicherheitsgruenden eine Entgasung. Mittels semipermeablen Hohlfasermembranen soll nun das Deponiegas in einen CH4-reichen Produktstrom und in einen CO2-reichen Nebenstrom getrennt werden. Gelingt es, den Methangehalt auf ueber 85 Prozent anzureichern, sind die Voraussetzungen gegeben, den CH4-reichen Gasstrom als Energietraeger mit erdgasaehnlichem Heizwert zu verwenden. Das Projekt beinhaltet die Projektierung (ETHZ, MMD, C.E.R.) sowie den Bau (MMD) einer Anlage auf der Deponie des C.E.R. in Bioggio/TI. Nach der Inbetriebnahme (ca. Juni 1984) soll in vier Versuchsphasen (bis ca. Dez. 1985) Ergebnisse gesammelt werden (opt. Betriebsparameter, Gaszusammensetzung, deponietechn. Probleme, usw.). Ab Maerz 1986 bis Ende 1986 soll ein Langzeitversuch durchgefuehrt werden.

Methanemissionen aus passiv entgasten Deponien und der Ablagerung von mechanisch-biologischen Abfällen

Untersuchung und Einsatz von Rekultivierungs-/Methanoxidationsschichten auf Deponien des Landes Sachsen-Anhalt, Teilprojekt 1: Präzisierung der Anforderungen an die Rekultivierungs-/Methanoxidationsschicht

Durch G.E.O.S. Freiberg wurde in Zusammenarbeit mit der landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther Universität Halle-Wittenburg das Teilprojekt 1 des F/E- Vorhabens FKZ 7613/04/05 bearbeitet. Gegenstand des Teilprojektes war die Festlegung von Leistungsanforderungen an eine Methanoxidationsschicht auf der Grundlage von Datenrecherchen und eigenen Betrachtungen/ Untersuchungen. Dabei wurden vor allem die Potentiale möglicher Abdeckschichten hinsichtlich Wasserhaushalt und Methanoxidation so verknüpft, dass im Rahmen des abfallrechtlichen Zulassungsverfahrens auch alternativen Lösungen die Genehmigung erteilt werden kann.

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