Die Erfindung betrifft ein abgestuftes Verfahren zur in situ-Stabilisierung von Deponien
und Altablagerungen, bei dem in Abhängigkeit vom jeweiligen Stand des
Stabilisierungsprozesses des Deponiekörpers phasenweise Maßnahmen zur
kontrollierten und beschleunigten Verminderung der Deponieemissionen eingeleitet
werden. Dabei werden neben den gegebenenfalls vorhandenen Gasbrunnen weitere
Gasbrunnen oder Lanzen vertikal in den Deponiekörper eingebracht, um in
Abhängigkeit des Standes der Deponiegasemissionssituation als Maß der biologischen
Umwandlungsprozesse den Deponiekörper entgasen oder belüften zu können. Bei dem
abgestuften Verfahren werden vier Phasen unterschieden. In der ersten Phase erfolgt
eine Deponiegasfassung, Deponiegasbehandlung und Deponiegasverwertung. Die
zweite Phase zeichnet sich durch eine Niederdruckbelüftung nach einem neu
entwickelten Verfahren und einer parallel erfolgenden Entgasung der einzelnen
Gasbrunnen aus. In der dritten Phase erfolgt eine kontrollierte Übersaugung
ausgewählter Entgasungsbrunnen, während die übrigen Belüftungsbrunnen oder
Belüftungslanzen geöffnet werden, damit aufgrund des Unterdruckes im Deponiekörper
Atmosphärenluft in ihn eindringen kann. Die abschließende vierte Phase ist durch eine
Niedrigdruckbegasung und Niederdruckentgasung unter Nutzung von Windkraft oder
von Strömungsvorgängen, die auf Temperaturunterschiede und Druckunterschiede
zwischen dem Deponiekörper und der Atmosphäre zurückzuführen sind,
gekennzeichnet.The invention relates to a graded method for the in situ stabilization of landfills
and old deposits, which, depending on the respective status of the
Stabilization process of the landfill body in phases
controlled and accelerated reduction of landfill emissions
become. In addition to the gas wells that may be present, there will be more
Gas wells or lances are inserted vertically into the landfill body in order to
Dependence of the status of the landfill gas emission situation as a measure of the biological
Conversion processes to degas or vent the landfill body. In which
There are four phases in the graded process. In the first phase
landfill gas collection, landfill gas treatment and landfill gas utilization. The
second phase is characterized by low pressure ventilation after a new one
developed processes and a parallel degassing of the individual
Gas well off. In the third phase there is a controlled suction
selected degassing wells, while the remaining aeration wells or
Ventilation lances are opened, so that due to the negative pressure in the landfill body
Atmospheric air can penetrate into it. The final fourth phase is through a
Low pressure gassing and low pressure degassing using wind power or
of flow processes due to temperature differences and pressure differences
between the landfill body and the atmosphere,
characterized.
In Deponien, in denen organische Abfallstoffe abgelagert wurden, wird durch die
anaerobe mikrobielle Umsetzung der Organik Gas emittiert, das vornehmlich aus
Methan und Kohlendioxid sowie zahlreichen Spurenstoffverbindungen besteht. Um ein
unkontrolliertes Emittieren dieser Gase in die Umwelt zu verhindern, ist das
entstehende und freiwerdende Gas zu fassen und einer Behandlung zuzuführen.
Konventionelle Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das Deponiegas soweit
wie möglich einer energetischen Nutzung zugeführt wird. Ist eine energetische Nutzung
des Deponiegases aufgrund der Gaszusammensetzung oder der produzierten geringen
Gasmenge nicht mehr möglich, muß das weiterhin produzierte Schwachgas thermisch,
chemisch-katalytisch oder biologisch beseitigt werden. Trotz einschlägiger Regelungen
wird auf vielen Betriebsdeponien und insbesondere bei Altablagerungen auf eine
Deponiegasfassung und Deponiegasbehandlung verzichtet. Das entstehende
Deponiegas emittiert über Zeiträume von Jahrzehnten unkontrolliert in die Umwelt, was
neben Explosionsgefahren und unmittelbaren gesundheitlichen Gefahren insbesondere
unter dem Gesichtspunkt des Klimaschutzes zu vermeiden ist.In landfills where organic waste has been deposited, the
Anaerobic microbial conversion of the organic gas emits primarily from
Methane and carbon dioxide and numerous trace compounds exist. To a
It is to prevent uncontrolled emission of these gases into the environment
the resulting and released gas and treat it.
Conventional processes are characterized in that the landfill gas as far
is used as energetically as possible. Is an energetic use
of the landfill gas due to the gas composition or the low produced
The amount of gas is no longer possible.
be removed chemically-catalytically or biologically. Despite relevant regulations
is disposed of in many landfill sites, and particularly in the case of old deposits
Landfill gas collection and landfill gas treatment dispensed with. The emerging
Landfill gas emits uncontrollably into the environment over periods of decades
in addition to explosion hazards and immediate health hazards in particular
is to be avoided from the point of view of climate protection.
Pneumatische Verfahren zur beschleunigten Umsetzung des Restorganikgehaltes im
Deponiekörper zielen entweder vornehmlich auf die Elimination von Geruchsstoffen ab
(Patent EP 0564434 D), oder es wird ein Gemisch aus Luft und technischem Sauerstoff
bei hohen Drücken impulsartig in den Deponiekörper gebracht (Patent EP 0489705 B).
Derartige Verfahren sind in ihrer Anwendung beschränkt auf Phasen erhöhter aerober
mikrobieller Aktivität im Deponiekörper, was das Vorhandensein bestimmter Mengen
bioverfügbaren organischen Materials voraussetzt.Pneumatic process for accelerated conversion of the residual organic content in the
Landfill bodies either aim primarily at the elimination of odorous substances
(Patent EP 0564434 D), or it is a mixture of air and technical oxygen
brought into the landfill body at high pressures (Patent EP 0489705 B).
Such methods are limited in their application to phases of increased aerobic
microbial activity in the landfill body, indicating the presence of certain amounts
requires bioavailable organic material.
Das abgestufte Vorgehen bei der kontrolliert beschleunigten Stabilisierung des
Deponiekörpers kann den unterschiedlichen Phasen der mikrobiellen Umsetzungs
vorgänge im Deponiekörper gerecht werden. Dazu werden standortspezifisch vertikal
Brunnen in den Deponiekörper eingebracht und über ein Leitungssystem auf eine
Sammelleitung geführt. In der ersten Phase des Stabilisierungsbetriebes werden die
Gasbrunnen auf herkömmliche Weise zur Deponiegasfassung durch Absaugung
genutzt. Das abgesaugte Deponiegas wird solange einer energetischen Gasnutzung
zugeführt, wie es die Gaszusammensetzung und Gasmenge erlauben. Anschließend
kann das weiterhin produzierte und abgesaugte Deponiegas über eine Fackel thermisch
beseitigt, mittels chemisch-katalytischer Verfahren zerstört oder mit Hilfe von Biofiltern
einer mikrobiellen Umsetzung zugeführt werden. Alternativ aber auch im Anschluß an
diese Phase ist eine beschleunigte aerobe Umsetzung durch Niederdruckbelüftung des
Deponiekörpers möglich. Dazu werden die vorhandenen Brunnen, gegebenenfalls um
weitere Brunnen oder Belüftungslanzen ergänzt, zur gesteuerten Zufuhr von
Umgebungsluft bei Drücken unter 50 mbar am Belüftungsbrunnen genutzt. Auf diese
Weise erfolgt unter Ausnutzung des Luftsauerstoffs eine Aerobisierung des
Deponiekörpers. Die mikrobielle Umsetzung des organischen Materials läuft gegenüber
den anaeroben biologischen Abbauprozessen beschleunigt ab, und es entsteht statt
des Methans das unbedenklichere Abbauprodukt Kohlendioxid. Um unkontrollierte
Emissionen von Gasen, die in Spuren auch umweltrelevante Schadstoffe enthalten
können, zu vermeiden, wird ein Teil der niedergebrachten Gasbrunnen zur aktiven
Gasfassung bei Unterdrücken an den Brunnenköpfen von deutlich unter 50 mbar
verwendet. Das gefaßte Gas wird einer biologischen oder adsorptiven
Gasreinigungsanlage zugeführt. So sind zwei getrennt gesteuerte Verdichter zur
Belüftung beziehungsweise zur Absaugung vorzusehen. Die Verdichter beschicken eine
Zuluftverteilungsleitung und eine Abluftsammelleitung. Über eine Verzweigung und
Absperrventile kann jede Stichleitung, die von den Gasbrunnen kommt, derart
angeschlossen werden, daß jeder Brunnen unabhängig belüftbar oder absaugbar ist.The graded procedure for the controlled accelerated stabilization of the
Landfill body can undergo different phases of microbial implementation
processes in the landfill body. To do this, be vertical for each location
Fountain introduced into the landfill body and via a pipe system to a
Management led. In the first phase of stabilization operations, the
Gas wells in a conventional way for landfill gas collection by suction
used. The landfill gas extracted is used for energetic gas use
supplied as the gas composition and gas quantity allow. Subsequently
can the landfill gas, which is still produced and extracted, can be thermally set using a torch
eliminated, destroyed by chemical-catalytic processes or with the help of biofilters
a microbial implementation. Alternatively, however, after
this phase is an accelerated aerobic implementation through low pressure ventilation of the
Landfill body possible. For this, the existing wells, if necessary, around
additional wells or ventilation lances added, for the controlled supply of
Ambient air is used at pressures below 50 mbar at the aeration well. To this
In this way, the atmospheric oxygen is aerobized
Landfill. The microbial conversion of the organic material runs counter to one another
the anaerobic biodegradation processes accelerate and it takes place
methane is the less harmful decomposition product carbon dioxide. To uncontrolled
Emissions of gases that contain traces of environmentally relevant pollutants
can avoid, some of the gas wells brought down become active
Gas collection at negative pressures at the well heads of well below 50 mbar
used. The captured gas becomes biological or adsorptive
Gas cleaning system supplied. So there are two separately controlled compressors
Provide ventilation or suction. The compressors feed one
Supply air distribution line and an exhaust air manifold. Over a branch and
Shut-off valves can be used for any branch line that comes from the gas well
be connected so that each well can be ventilated or suctioned independently.
Ist aufgrund der produzierten und erfaßbaren Abgasmenge und
Abgaszusammensetzung eine aktive Niederdruckbegasung nicht mehr notwendig,
beginnt die dritte Phase des in situ-Stabilisierungsverfahrens. In dieser Phase erfolgt
die weitere Aerobisierung des Deponiekörpers durch die gesteuerte Übersaugung
ausgewählter Gasbrunnen. Zu diesem Zweck wird ein Teil der Gasbrunnen zur
Absaugung genutzt, die übrigen Gasbrunnen werden zur Atmosphäre geöffnet, so daß
über den Druckausgleich Atmosphärensauerstoff in die tieferen Zonen des
Deponiekörpers gelangt. In Abhängigkeit des Oberflächenabdeckungssystems der
Deponie und der Gaswegigkeiten im Deponiekörper gelangt Atmosphärenluft auch über
die Deponieoberfläche in den Deponiekörper. Das abgesaugte Deponiegas, daß sich
vornehmlich aus Kohlendioxid und Sauerstoff und allenfalls nur noch geringen
Methananteilen zusammensetzt und auch organische Begleitgase enthält, wird einer
biologischen Abgasreinigung zugeführt.Is due to the amount of exhaust gas produced and recordable
Active low-pressure gassing no longer necessary,
The third phase of the in situ stabilization process begins. This is done in this phase
the further aerobization of the landfill body through the controlled suction
selected gas well. For this purpose, part of the gas well is used
Suction used, the remaining gas wells are opened to the atmosphere, so that
via the pressure compensation atmospheric oxygen in the deeper zones of the
Landfill body arrives. Depending on the surface coverage system of the
Landfill and the gas pathways in the landfill body also get into atmospheric air
the landfill surface in the landfill body. The landfill gas that is extracted
primarily from carbon dioxide and oxygen and at most only a small amount
Composed of methane and also contains organic accompanying gases, one becomes
biological waste gas purification supplied.
In der anschließenden vierten Phase wird auf eine Absaugung über Verdichter
vollständig verzichtet. Über Kleinwindkraftanlagen mit einer Leistung unter 5 kW wird
Atmosphärenluft in den Deponiekörper gebracht, um den Deponiekörper weitgehend
aerob zu halten. Anfallendes Deponiegas mit Methananteilen, das in dieser Phase
eventuell auftreten kann, wird in der speziell dimensionierten Oberflächenabdeckung
oxidiert, so daß nur schadloses Kohlendioxid über die Oberflächenabdeckung der
Deponie oder Altablagerung in die Atmosphäre emittiert.In the fourth phase that follows, suction takes place via a compressor
completely waived. About small wind turbines with an output below 5 kW
Atmospheric air brought into the landfill body to a large extent to the landfill body
keep aerobic. Landfill gas with methane content generated in this phase
can occur in the specially dimensioned surface cover
oxidized so that only harmless carbon dioxide over the surface coverage of the
Landfill or old deposit emitted into the atmosphere.