In einer Hausmuelldeponie wurden Draenrohre mit unterschiedlichem Filtermaterial eingebaut. Geprueft wird die Neigung zur Verschlammung und Verkrustung durch optische Kontrolle, Messung der hydraulischen Leistung und chemische Analysen von Materialproben, die durch Aufgraben der Leitungen entnommen werden.
Die bei großmaßstäblichen Untersuchungen an Entwässerungsrohren experimentell ermittelten Materialeigenschaften mit verschiedenen möglichen Auflagergeometrien sollten auf rechnerischem Weg variiert und damit Erkenntnisse über die optimale Gestaltung der Entwässerungszone und die notwendigen Steifenmoduli des Auflagers erarbeitet werden.
Besonders bei Hausmülldeponien kommt es häufig zu Inkrustationen in den Entwässerungssystemen, die sich nur noch teilweise und dann nur mit besonderem Spül- und Reinigungsaufwand wieder entfernen lassen. Ziel des geförderten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Gestaltung einer festen Kiesfilterbeschichtung für Sickerwasserrohre. Die neuen Filtersysteme sollen die Defizite herkömmlicher Deponieentwässerungssysteme minimieren und zu einer Erhöhung der Effektivität des Gesamtsystems, zur Verlängerung der Nutzungsdauer und Reduzierung der Betriebs- und Nachsorgekosten durch weitgehende Vermeidung der bei herkömmlichen Systemen erforderlichen kostenintensiven Spül-, Fräs- und Wartungsarbeiten führen. Vergleichende Untersuchungen zwischen den Komponenten herkömmlicher Systeme und den zu erprobenden, innovativen Gestaltungsvarianten wurden unter praxisnahen Randbedingungen auf einer Deponie durchgeführt. Die 'on-site'-Untersuchungen wurden auf der Zentraldeponie der Stadt Braunschweig in BS-Watenbüttel in einem dafür installierten Versuchsstand durchgeführt. Mit Hilfe einer automatischen Steuerungsanlage wurden 12 Versuchssäulen über eine Laufzeit von zunächst mindestens 18 Monaten mit Sickerwasser beschickt, das aus einem Deponiebereich mit repräsentativen Milieubedingungen (Nährstoffangebot) direkt in den Versuchsstand eingespeist wurde. Der Versuchszeitraum wurde für die Mehrzahl der Säulen verlängert. Es wurde eine praxisrelevante Temperatur über die gesamte Versuchsdauer sensorgesteuert aufrecht erhalten, welche typisch für die chemisch-biologisch bedingte Inkrustations- und Schleimbildung ist. Herkömmliche Filterelemente wurden durch Säulenfüllungen mit Filterkies der Körnung 8/16 mm repräsentiert, die neuen, zu untersuchenden Komponenten bestanden aus mit unterschiedlichen Kunstharzen beschichteten Kiesen identischer Körnungen. Als zusätzliche Vergleichsvariante wurde eine Säule mit Glaskugeln Æ 10 mm befüllt. Die zeitlichen Änderungen der Sickerwasserdurchlässigkeiten wurden z. T. kontinuierlich und in monatlichen Einzelversuchsreihen meßtechnisch erfaßt. Die Auswirkungen der chemisch-biologischen Vorgänge wurden vergleichend betrachtet, um die notwendigen Hinweise für eine optimale Gestaltung der innovativen Filterelemente zu ermitteln.
Die Frage der Standsicherheit von Draenrohrleitungen in Deponien speziell unter sehr hohen Ueberschuettungshoehen ist nicht ausreichend geklaert. Alleinige Simulationen der statischen Belastung mit numerischen Berechnungen klaeren die Unsicherheit hierbei nicht, sondern es ist notwendig, in-situ-Messungen durchzufuehren. Aufgrund der Erfordernis, die mineralische Basisabdichtung unversehrt zu belassen und wegen der Betriebsbedingungen auf einer Deponie, wurde entschieden, einen grossmassstaeblichen Modellversuch an Draenrohren in Deponien in der Modellversuchshalle der LGA-Grundbauinstituts durchzufuehren. Das Modell hat eine Groesse (L mal B mal H) von 5,4m mal 4,4m mal 2,5m. Der Aufbau der Leitungszone entspricht der in einer Deponie. Das Modell wird vertikal mit einer gleichmaessigen Flaechenlast von 800 kN/Quadratmeter belastet. Dabei werden folgende Kennwerte durch ein umfangreiches Messprogramm erfasst: - radiale Durchmesseraenderung des Draenrohres; - Randfaserdehnungsmessung des Rohres; - Bodenspannungsmessung in der Leitungszone; - Bodenverformungsmessung in der Leitungszone. Das Ziel ist es, anhand der Messergebnisse bestehende Rechenmodelle zu kalibrieren und eventuell neue Berechnungsverfahren zu entwickeln.
Ruebenwascherde wird in ca 2,5 ha grossen Kassetten, die gegenueber dem Untergrund abgedichtet sind, zwischengelagert und behandelt. Eine Gesamtanlage besteht aus mehreren solcher Einheiten, die durch ca 2 m hohe Begrenzungsdaemme voneinander abgeteilt sind und nacheinander befuellt werden koennen. Sie werden an gemeinsame Foerder- und Entwaesserungsleitungen angeschlossen und sollen nacheinander durch bewegliche Betriebseinrichtungen bedient werden. Die Basis der Kassetten wird mit einer Kunststoffdichtung abgedichtet; darueber wird ein Entwaesserungssystem mit Draenschicht, Draenleitungen und Filterschicht zur Ruebenwascherde angeordnet. Jede Kassette erhaelt zwei Sammelschaechte, in die die Draenrohre einmuenden. Das hier anfallende Wasser wird zur Betriebsklaeranlage gepumpt oder als Brauchwasser (Nitratauswaschung) wiedergenutzt. Mit mobilen Saugaggregaten wird ueber die Draenrohre Bodenluft abgesaugt. Dadurch wird die Entwaesserung und Rekultivierung der Ruebenwascherde beschleunigt, Geruchsemissionen reduziert und die Aufenthaltszeit in den Kassetten gegenueber herkoemmlichen Verfahren reduziert.
In dem Projekt wurden Prozesse und die dadurch hervorgerufenen Veraenderungen der Wasserqualitaet beim Durchstroemen der Halde Hosena mit Wasser des Restsees Heide VI untersucht. Es wurden weiterhin Moeglichkeiten zur Verringerung der Anfallmengen von saurem, stark eisenhaltigen Kippengrundwasser und der Verbesserung der Kippenwasserqualitaet herausgearbeitet.
Das Vorhaben hatte die Ziele: Durchfuehrung eines grossmassstaeblichen 1:1 Modellversuches zur Aufklaerung bestehender Unsicherheiten bei der statischen Beanspruchung von Sickerwasserdraenagen in Deponien. Die durch verschiedenen Sensoren aufgenommenen Spannungen und Verformungen sollten in Verbindung mit theoretischen Arbeiten und numerischen Berechnungen ausgewertet und ein Modell fuer die statische Beanspruchung von Draenagen in Deponien liefern. - Entwicklung und Anwendung eines Messgeraetes zur Durchfuehrung von Deformationsmessungen in Sickerwasserdraenagen. Einige wichtige Ergebnisse: Die in Deponien mit ueblicher Ueberschuettungshoehe auftretenden Druck-/Biegespannungen sind nicht kritisch hinsichtlich einem Versagen des Rohres. - Die ATV-Berechnungsgrundlagen gehen von einer elliptischen Verformung des Rohres unter Auflast aus. Es konnte gezeigt werden, dass dies nicht zutrifft und groessere Verformungen zugelassen werden koennten, ohne die Standsicherheit zu gefaehrden. Das Rohrprofil wird unter Auflast etwas gestaucht, wobei die horizontale Verlaengerung kleiner als die vertikale Verkuerzung ist. - Von der im Deponiebetrieb leichter zu messenden horizontalen Verformung der Rohre kann anhand der Untersuchungsergebnisse auf die fuer die Kamerabefahrung wichtige vertikale Verformung geschlossen werden. Auf den ermittelten Kruemmungsradien kann eine Berechnung der Biegemomente erfolgen. - Es traten Verformungen bis ca. 12 Prozent auf, welche fuer die Gebrauchstauglichkeit und Standsicherheit der Rohre aber nicht kritisch sind. Das ATV-Merkblatt koennte also in dieser Richtung hin geaendert werden. - Wenn fuer die Berechnung mittels infiniter Elemente veraenderliche Eingangsdaten (zeitabhaengige Belastungsaufbringung) gewaehlt werden, stimmt das Ergebnis gut mit den experimentellen Werten ueberein. Die Kiesueberschuettung nach TASi ist zur Ausbildung eines Gewoelbes ueber dem Rohr ausreichend.
Schadstoffe aus Industrie und Landwirtschaft werden ueber das infiltrierte Wasser in den Boden eingetragen. Das Sickerwasser verbleibt unterschiedlich lange in der ungesaettigten Bodenzone. Ein Teil erreicht das Grundwasser und wird vorerst in Kapillarsaum und oberer GW-Schicht horizontal weiter transportiert. Durch Einblasen oder Absaugen von Bodenluft, zB ueber Draenrohre, kann man im Boden ein oertlich begrenztes Luftdruckfeld erzeugen. Je nach Richtung der induzierten Luftdruckgradienten wird die Sickerbewegung beschleunigt, verzoegert oder deren Richtung umgekehrt. Liegt der GW-Spiegel im Einflussbereich des Luftdruckfeldes, koennen die Strom- und Potentiallinien des GW-Stromes gezielt beeinflusst werden. Das Forschungsvorhaben soll fuer die beschriebenen Phaenomene theoretische Grundlagen schaffen. Die gewonnenen Erkenntnisse koennen in einer spaeteren Phase in praxisorientierte Verfahren zur Boden- und Grundwassersanierung umgesetzt werden.
| Organisation | Count |
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| Bund | 14 |
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| Förderprogramm | 14 |
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| Keine | 12 |
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