DE19602803A1 - Verfahren zum Deponieren von insbesondere vergärbarem Material und Deponie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum De­ ponieren von insbesondere vergärbarem Material sowie eine entsprechende Deponie.

Allein in der Bundesrepublik Deutschland gibt es mehre­ re hundert Lagerungsstätten (Deponien) von Siedlungsab­ fällen (Hausmüll), industriellen Reststoffen, Klär­ schlämmen, Kompost, Rotten etc.

Zumindest die neueren Deponien besitzen eine Bodenab­ dichtung, die verhindert, daß das dränierende Regen­ wasser in den Boden eindringt. Die Bodenabdichtung ist erforderlich, da das Sickerwasser bei der Passage durch das deponierte Material toxische Substanzen, wie Nitra­ te, Cyanide, Sulfate, Schwermetalle, Phenole, Kohlen­ wasserstoffe, CKW'S, adsorbierbare organische Halogene (AOX) etc. aufnehmen kann. Die Zusammensetzung dieser Verunreinigungen hängt verständlicherweise vom de­ ponierten Material ab, jedoch handelt es sich in jedem Fall um gefährliche Stoffe, die weder direkt noch in­ direkt (über eine Kläranlage) in ein Gewässer eingelei­ tet werden dürfen. Die Sickerwässer müssen daher gesam­ melt und in aufwendigen Verfahren von den toxischen Stoffen befreit werden, bevor sie einer kommunalen Kläranlage zugeführt werden können. Hierzu wird bei­ spielsweise auf W. Dahm, J.St. Kollbach, J. Gebe]: Sickerwasserreinigung, EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik GmbH, 1994 verwiesen.

Die Kosten für die Entfernung der toxischen Stoffe aus dem Sickerwasser sind mit 20 bis 100 DM/m³ u. a. deshalb so hoch, weil es praktisch immer eine mehrstufige Ver­ fahrenskombinationen, wie z. B.

• - biologische Stufe plus Filtration plus Adsorption oder
• - Vorfiltration plus Nanofiltration plus Um­ kehrosmose, oder
• - biologische Stufe plus Schwebstoffabscheidung plus Nanofiltration plus chemische Oxidation etc.

erforderlich ist.

Die Sickerwassermengen sind bei einer neu angelegten Deponie sehr hoch und betragen typischerweise bis zu 21 m³ pro Hektar Deponiefläche und Jahr. Mit zunehmendem Alter der Deponie vermindern sich zwar die Sicker­ wassermengen aufgrund der Verdichtung des gelagerten Materials, der Anteil von toxischen Stoffen im Sicker­ wasser kann jedoch noch weiter zunehmen.

Die aus der toxischen Verunreinigung resultierenden sehr hohen Aufbereitungskosten für das Sickerwasser sind aber nicht das einzige Problem. Als weiteres Pro­ blem kommt hinzu, daß die abgetrennten toxischen Stoffe wieder auf die Deponie zurückgeführt werden und daher nach einer gewissen Zeit wiederum im Sickerwasser auf­ treten. Es handelt sich also insgesamt nur um eine zeitliche Problemverlagerung.

Man könnte nun meinen, daß die Lösung des Problems darin besteht, die Deponie auch von oben vollständig abzudichten. Dies ist aber deshalb kein gangbarer Weg, weil in dem deponierten Material ständig anaerobe bio­ logische Abbauvorgänge ablaufen, bei denen Biogas ent­ steht, das zwar zu einem großen Teil, aber eben nicht vollständig durch Sammelrohre gefaßt und genutzt werden kann.

Vielmehr entweicht ein gewisser Teil über die Ober­ fläche der Deponie. Das Entweichen dieser Gasmengen muß also gesichert sein.

Hinzu kommt, daß andere Wege - wie z. B. das Einhausen bzw. die Überdachung der Deponie - wegen der großen Deponieflächen viel zu kostenaufwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Deponieren von insbesondere vergärbarem Material anzugeben, bei dem Sickerwasser nicht oder zumindest nicht in großen Mengen auftritt. Ferner soll erfin­ dungsgemäß der Aufbau einer entsprechenden Deponie angegeben werden.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch angegeben. Eine entsprechende Deponie ist Gegenstand der Ansprüche 2 folgende.

Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung von Sickerwässern das zu deponierende Material mit gasdurchlässigen hydrophoben flächigen Gebilden abgedeckt und damit gegen das Eindringen von Regenwasser abgedichtet. Die für die Vergärung des deponierten Materials notwendige Feuchtigkeit wird künstlich, also insbesondere nicht durch natürliche Niederschläge zugeführt.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die Probleme und Nachteile der bisherigen Deponietechnik dadurch vermieden werden können, daß man die gesamte Deponie an ihrer Oberfläche mit einem dauerhaft hydrophoben, je­ doch gasdurchlässigen flächigen Gebilde (z. B. Vliese, Gewebe etc.) belegt, d. h. abdichtet. Da das erfindungs­ gemäß verwendete Gebilde gasdurchlässig ist, kann das entstehende Biogas - soweit es nicht von Sammelrohren erfaßt wird - durch die Oberfläche der Deponie aus­ treten. Dies wäre beispielsweise dann nicht möglich, wenn man die Oberfläche der Deponie mit einer flüssig­ keitsdichten und damit in der Regel auch gasdichten Folie abdecken würde.

Ist das Gewebe billig genug, kann es bereits während des Entstehens der Deponie auf die bis dahin gelagerten Abfälle so aufgebracht werden, daß kein Regenwasser mehr eindringen kann. In der Deponie befinden sich damit nach einiger Zeit mehrere Schichten von hydropho­ bem und gasdurchlässigem Material übereinander.

Da die natürlichen Niederschläge das deponierte Mate­ rial nicht erreichen, ist erfindungsgemäß zusätzlich eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen, die dem de­ ponierten Material die für die Vergärung erforderliche Feuchtigkeit zu führt.

Im Anspruch 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform für das hydrophobe, gasdurchlässige Gebilde angegeben:
Bevorzugt ist das flächige Gebilde ein permanent hydro­ phobes Vlies oder Gewebe. Wegen der riesigen abzudeckenden Deponieflächen ist es für die Gesamtkosten des erfindungsgemäßen Verfahrens von entscheidender Bedeu­ tung ein möglichst billiges, schwer biologisch abbau­ bares, hydrophobes Gewebe oder Vlies zu verwenden.

Derartige Vliese sind beispielsweise Vliese, wie sie in Baby-Einmalwindeln verwendet werden. Einmalwindeln bestehen u. a. aus einem zur Körperseite hin stark hygroskopischen Material, zur Außenseite hin aus einem reißfesten, wasserabweisenden, d. h. hydrophoben Vlies.

Ein Beispiel hierfür ist ein in den Berührungspunkten der Fasern verschweißtes, dauerhaft hydrophobes Poly­ propylen-Vlies.

Die Kosten für ein solches Vlies bewegen sich in einer Größenordnung von 0,10 DM/m²,so daß die kostengünstige Abdeckung auch einer großen Deponie gewährleistet ist.

Im Anspruch 4 ist eine Möglichkeit für die Befeuch­ tungseinrichtung angegeben:
Die Befeuchtungseinrichtung weist ein verzweigtes, mit Bohrungen versehenes Rohrleitungssystem auf, durch das eine Pumpeinheit Wasser pumpt. Dieses Wasser kann Re­ genwasser sein, das aufgefangen und über die Rohrlei­ tungen, die entsprechende Öffnungen besitzen nur in solchen Mengen in den Deponiekörper hineingepumpt wird, daß sich an dessen Boden kein Sickerwasser bildet.

Zum Auffangen des Regenwassers kann gemäß Anspruch 9 ein Kanal vorgesehen sein, der derart das deponierte Material umgibt, daß das Regenwasser von dem flächigen, hydrophoben Gebilde in den Kanal eintritt.

Zur Steuerung bzw. Regelung der Wasserzufuhr kann gemäß Anspruch 5 wenigstens ein Feuchtigkeitssensor vorge­ sehen sein, der die Feuchtigkeit des deponierten Mate­ rials erfaßt, und dessen Ausgangssignal die Pumpeinheit steuert.

Bevorzugt sind mehrere Feuchtigkeitssensoren bzw. -fühler an verschiedenen Stellen des Deponiekörpers positioniert. Mittels der Ausgangssignal der Sensoren - wird die Wasserzufuhr derart gesteuert, daß die für den anaeroben biologischen Abbau der Stoffe notwendige Feuchtigkeit garantiert wird (Anspruch 6).

Dadurch, daß Feuchtigkeitssensoren im Bereich der Ab­ dichtung angeordnet sind (Anspruch 7), kann sicherge­ stellt werden, daß praktisch kein Sickerwasser die Abdichtung der Deponie gegenüber dem Grundwasser erre­ icht. Damit ist es auch bei einer nicht vollständigen Abdichtung, wie sie gerade bei älteren Deponien häufig anzutreffen ist, möglich, den Übertritt von Sicker­ wasser in das Grundwasser zu verhindern. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren ist damit auch zur Nachrüstung von älteren Deponien geeignet.

Im Anspruch 8 ist angegebenen, daß die Abdichtung in an sich bekannter Weise eine Dichtungsfolie aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Deponie.

Fig. 1 zeigt, daß das zu deponierende Material, das den eigentlichen Deponie-Körper 1 bildet, auf einer Abdich­ tung 2 gelagert ist, die - mehr oder weniger - feuch­ tigkeitsundurchlässig ist. Die Abdichtung 2 weist eine Dichtungsfolie 3 auf. Die Oberseite des Deponie-Körpers 1 ist mit einem Vliesgewebe 4 abgedeckt, das gasdurch­ lässig und - bevorzugt dauerhaft - hydrophob ist.

Ein geeignetes Material ist beispielsweise ein in den Berührungspunkten der Fasern verschweißtes, dauerhaft hydrophobes Polypropylen-Vlies.

Der Deponie-Körper 1 wird von einem Kanal 5 umgeben, in dem das von Niederschlägen herrührende Wasser gesammelt wird. Da dieses Wasser nicht mit dem eigentlichen De­ ponie-Körper 1 in Berührung gekommen ist, kann es di­ rekt in ein Gewässer oder eine kommunale Kläranlage eingeleitet werden. Ferner kann es auch für die ge­ zielte Befeuchtung des Deponie-Körpers 1 verwendet werden, die für den Gärprozeß erforderlich ist.

Zur Befeuchtung des Deponie-Körpers 1 sind Bewässe­ rungsrohre 6 vorgesehen, durch die eine nicht darge­ stellte Pumpeinheit Wasser pumpt, und die Löcher auf­ weisen, durch die das Wasser in den Deponie-Körper 1 austritt. Zur Steuerung des Wasseraustritts sind im Deponie-Körper 1 eine Reihe von Feuchtigkeitssensoren 8 angeordnet, die die jeweilige Feuchtigkeit in ihrer Umgebung erfassen.

Zur Abfuhr des entstehenden Biogases sind Sammelrohre 9 vorgesehen, die das Gewebe 4 durchsetzen. Zusätzlich kann das Biogas auch durch das gasdurchlässige Gewebe 4 austreten.

Claims (10)

1. Verfahren zum Deponieren von insbesondere vergär­ barem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Sicker­ wässern das zu deponierende Material mit gasdurchlässi­ gen hydrophoben flächigen Gebilden abgedeckt und damit gegen das Eindringen von Regenwasser abgedichtet wird, und daß die für die Vergärung des deponierten Materials notwendige Feuchtigkeit künstlich zugeführt wird.

2. Deponie, bei der auf einer Abdichtung das zu depo­ nierende Material gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein flächiges Gebilde, das hydrophob und gasdurchlässig ist, das deponierte Mate­ rial abdeckt, und daß eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen ist, die dem deponierten Material die für die Vergärung erfor­ derliche Feuchtigkeit zuführt.

3. Deponie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Gebilde ein permanent hydrophobes Vlies oder Gewebe ist.

4. Deponie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung ein verzweigtes, mit Bohrungen versehenes Rohrleitungs­ system aufweist, durch das eine Pumpeinheit Wasser pumpt.

5. Deponie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Feuchtig­ keitssensor vorgesehen ist, der die Feuchtigkeit des deponierten Materials erfaßt, und dessen Ausgangssignal die Pumpeinheit steuert.

6. Deponie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Feuchtigkeitssen­ soren über die Deponie verteilt vorgesehen sind.

7. Deponie nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Feuchtigkeitssensoren im Bereich der Abdichtung angeordnet sind.

8. Deponie nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung eine Dich­ tungsfolie aufweist.

9. Deponie nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal vorgesehen ist, der derart das deponierte Material umgibt, daß das Regenwasser von dem flächigen, hydrophoben Gebilde in den Kanal eintritt.

10. Deponie nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sammelrohre für das Biogas vorgesehen sind, die das flächige, hydrophobe Gebilde durchsetzen.