DE102004022525B4

DE102004022525B4 - Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers

Info

Publication number: DE102004022525B4
Application number: DE200410022525
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Klos
Original assignee: CDM Consult GmbH
Current assignee: CDM Consult GmbH
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-05-06
Also published as: DE102004022525A1

Abstract

Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers (3), bei welcher oberhalb des Deponiekörpers (3) eine Wasser führende Schicht (6) vorgesehen ist, die durch eine Rekultivierungsschicht (8) mit Oberboden (9) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser führende Schicht als Wasserhalte- und Einleitschicht (6) ausgebildet ist, welche dafür vorgesehen ist, zur Umsetzung organischer Substanzen des Deponiekörpers (3) Wasser in den Deponiekörper einzuleiten, wobei in die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) Sperrriegel (7) eingegliedert sind und durch mehrere, über die Deponie verteilte Einspeisstellen (10) Wasser einleitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Deponien sind dem Grunde nach Anlagen zum dauerhaften Entzug von Abfällen aus dem Kreislauf der Natur im Sinne von Endlagern. Zu diesem Zweck ist es bekannt, ein Mehrbarrierensystem aus verschiedenen Elementen zur Abkapselung der Abfälle von der Umwelt vorzusehen.
Im Zuge der Stilllegung von Deponien sind Abdichtungen, insbesondere Dichtungen in Oberflächenabdichtungssystemen von Deponien, zur Umsetzung der vorerwähnten Maßnahmen notwendig, um eine weitgehende Minimierung des Niederschlagseintrags in den Deponiekörper zu erreichen. In diesem Zusammenhang werden vorzugsweise bindige mineralische Stoffe oder Stoffgemische, vielfach auch in Kombination mit sogenannten Konvektionssperren, wie z.B. Kunststoffdichtungsbahnen oder Asphaltdichtungen, eingesetzt.
Derartige Dichtungen sind in der Deponieverordnung (DepV) vom 26.11.2002, in der TA-Abfall vom 12.03.1991, in der TA-Siedlungsabfall vom 24.08.2000 sowie in der EU-Richtlinie 1999/31 vom 26.04.1999 beschrieben und damit in ihrer grundsätzlichen Auslegung für den Bau von Deponien in Europa als Standard definiert. Auch in dem Leitfaden zur Deponiestilllegung (VKS/DVWK-ATV) werden gleichartige Systeme für die in den vorgenannten Regelwerken definierten Systeme beschrieben. Darüber hinaus sind sie wesentlicher Bestandteil der Lehren der DE 197 33 740 A1 , DE 197 20 520 A1 , DE 195 40 387 A1 , DE 202 03 131 U1 , DE 100 01 276 A1 , DE 101 38 539 A1 , DE 202 03 130 U1 , DE 200 15 430 U1 , DE 298 07 878 U1 und DE 42 18 216 C1 .
Allen diesen Systemen ist gemeinsam, dass sie zum Zwecke einer Verringerung des Niederschlagswassereintritts in einen Deponiekörper ausgebildet werden. Aufgrund dieser Maßnahmen soll ein dauerhafter Schutz der abgelagerten Abfälle vor einer Durchsickerung von Niederschlagswasser mit der Folge von wassergetragenen Emissionen von Schadstoffen sichergestellt werden.
Neben den Dichtungskomponenten sind in einem Oberflächenabdichtungssystem für eine Deponie üblicherweise noch weitere Schichten vorgesehen. In diesem Zusammenhang befindet sich oberhalb des Deponiekörpers eine Gasdrän- und/oder Trag- bzw. Ausgleichsschicht. Diese Schicht wird von einem Dichtungselement in Form einer Mineraldichtung abgedeckt. Oberhalb dieses Dichtungselements befindet sich ein weiteres Dichtungselement in Form einer Kunststoffdichtungsbahn. Hierüber ist eine Entwässerungsschicht angeordnet, die von dem Rekultivierungs- oder Wurzelboden abgedeckt wird. Ein Oberboden mit Vegetation bildet den Abschluss der Deponie zur Atmosphäre hin.
Seit einiger Zeit werden in der Fachwelt Strategien verfolgt, die sich zum Ziel setzen, vor einer endgültigen Stilllegung einer Deponie, d.h. vor dem Aufbringen einer Oberflächenabdichtung, zunächst den Deponiekörper, präziser gesagt, die dort abgelagerten Abfälle von Schadstoffen zu entfrachten. Um dieses Ziel zu erreichen, wird als Mittel eine Wasserzufuhr vorgeschlagen, mit der die Schadstoffe ausgewaschen werden sollen.
Eine andere Strategie der Fachwelt geht von einem aeroben Abbau von organischen Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers aus. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, atmosphärische Luft in den Deponiekörper einzubringen. Zur Umsetzung der organischen Substanzen müssen hierbei aber die Abfälle einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, d.h. ein dauerndes Wasserangebot ist notwendig. Dieses dauernde Wasserangebot wurde bislang durch eine Wasserrückführung oder Wasserzuführung verwirklicht, die teilweise auch unterhalb einer regulären Oberflächenabdichtung erfolgte. Die Mengenregelung wurde durch die Steuerung des Zuflusses bewirkt.
Alternativ dazu ist es auch bekannt, einfache Abdeckschichten aus Erdstoffen einzusetzen.
Die bislang eingesetzten Systeme zum aeroben Abbau von organischen Inhaltsstoffen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass die Wasserzugabe entweder nur punktuell an den Einspeisstellen oder über Verteilungsschichten unterhalb einer Abdichtung oder in Form des Durchtritts von Niederschlagswasser durch die Abdeckschichten erfolgte. Abdeckschichten gestatten jedoch in Folge der natürlichen Streuung der Materialspezifikation nur relativ ungenaue Zugabemengen zum Deponiekörper. Aktive Systeme der Wasserzugabe sind aufwendig und zwar sowohl in ihrer Herstellung als auch in der Wartung. Der wesentliche Nachteil der bekannten Systeme liegt aber darin, dass nur eine ungleichmäßige Wasserverfügbarkeit gegeben ist, da über das Jahr verteilt, Niederschläge nicht gleichmäßig erfolgen.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers zu schaffen, bei welcher eine Vergleichmäßigung der Wasserabgabe an den Deponiekörper sowohl über die Zeit als auch in der Menge gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum insbesondere aeroben Abbau von insbesondere organischen Inhaltsstoffen verlangt in ihrem grundsätzlichen Aufbau einer Deponie lediglich einen Deponiekörper, die Wasserhalte- und Einleitschicht oberhalb des Deponiekörpers sowie eine Rekultivierungsschicht mit Oberboden, welche die Wasserhalte- und -Ableitschicht zur Atmosphäre hin abdecken.
Der Wasserhalte- und Einleitschicht wird mithin eine Doppelfunktion überantwortet. Hierbei wird einerseits das anfallende Wasser gespeichert und andererseits sowohl hinsichtlich der Menge als auch der Zeit gleichmäßig an den Deponiekörper abgegeben, um den zur einwandfreien Umsetzung organischer Substanzen im Deponiekörper notwendigen Feuchtigkeitsgehalt der Abfälle dauernd sicher zu stellen.
Durch den Einsatz von Sperrriegeln wird die Wasserhalte- und Einleitschicht sektioniert, was zu einem Rückhalt von Wasser durch Aufstau in dieser Schicht führt. Wesentliches Merkmal ist eine nur teilweise Sperrung der Wasserhalte- und Einleitschicht mit der Möglichkeit, dass eine Überströmung und Ableitung von überschüssigem Wasser und damit eine unter Umständen standsicherheitsmindernde Wirkung auf das gesamte System sicher unterbunden wird. Die wasserrückhaltende Funktion ermöglicht die Speicherung von Wasser aus Niederschlägen und auf diese Weise die Wasserzufuhr zum Deponiekörper auch in längeren niederschlagsfreien Zeiten. Die Anzahl der Sperrriegel hängt vom Gefälle der Oberfläche der Deponie ab und ergibt sich im Grundsatz aus der gewünschten Aufstauwirkung. Die Sperrriegel können über den Umfang des Deponiekörpers durchgängig in einer Höhe angeordnet werden. Es ist aber auch eine in der Höhe versetzte Anordnung einzelner Sperrriegel denkbar.
Die Ausgestaltung der Sperrriegel kann in vielfältiger Weise vorgenommen werden. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass sie aus Erdstoffen gebildet sind. Ferner können vorgefertigte und in den Deponiekörper integrierte Sperrglieder zum Einsatz gelangen. Des Weiteren sind mit Folien abgedeckte Sperrriegel möglich.
In die Wasserhalte- und Einleitschicht kann gezielt Wasser eingeleitet werden, um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zwecks Umsetzung der organischen Substanzen sicher zu stellen.
Im Falle einer geringen wasserwegsamen Ausbildung der Wasserhalte- und Einleitschicht besteht eine Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 darin, sie aus Grobschluff und/oder Feinsanden und/oder Mittelsanden zu bilden.
Eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Wasserhalte- und Einleitschicht wird in den Merkmalen des Anspruchs 3 erblickt. Danach kommen Recyclingmaterialien zum Einsatz, wie sie z.B. in Form von Schmelzkammergranulat oder Glasbruch bekannt sind.
Wenn entsprechend den Merkmalen des Anspruch 4 zwischen den Deponiekörper und die Wasserhalte- und Einleitschicht eine Sickerschicht mit einem definierten Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k eingegliedert wird, führt dieser in Kombination mit einem sich aus der Einstauhöhe des Wassers in der Wasserhalte- und Ableitschicht und der Dicke der Sickerschicht ergebenden hydraulischen Gradienten i zu einem prognostizierbaren Wasserdurchtritt durch die Sickerschicht. Die Sickerschicht kann unmittelbar auf den Deponiekörper aufgebaut werden. Vorstellbar ist aber auch, dass die Sickerschicht auf eine bereits vorhandene Schicht oberhalb des Deponiekörpers aufgebaut wird.
Die Sickerschicht kann nach Anspruch 5 aus gering oder nicht bindigen Erdstoffen gebildet sein.
Denkbar ist gemäß Anspruch 6 aber auch die Verwendung von Recyclingmaterialien, wie z.B. Aschen, Altsande oder Schlacken.
Sollte durch den Einsatz dieser Stoffe eine nicht zu genehmigende Beaufschlagung des in der Wasserhalte- und Einleitschicht mit diesen Stoffen in Kontakt kommenden Wassers gelangen, ist es entsprechend Anspruch 7 möglich, zwischen die Sickerschicht und die Wasserhalte- und Einleitschicht eine Abdeckschicht einzugliedern, die diesen unerwünschten Kontakt unterbindet. Diese sollte aus unbelasteten Erdstoffen gering bindiger oder nicht bindiger Art bestehen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Teilschnitt durch eine Deponie 1.
Es ist zu erkennen, dass ein auf einem Untergrund 2 aufgebauter Deponiekörper 3 mit nicht näher dargestellten Abfällen von einer Sickerschicht 4 mit einem definierten Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k abgedeckt ist. Als Material für die Sickerschicht 4 dienen gering oder nicht bindige Erdstoffe sowie Recyclingmaterialien wie Aschen, Altsande oder Schlacken.
Oberhalb der Sickerschicht befindet sich eine Abdeckschicht 5. Durch diese Abdeckschicht 5 wird ein Kontakt des Wassers mit Stoffen der Sickerschicht vermieden, die zu einer Stoffanreicherung des abzuleitenden Wassers führen.
Oberhalb der Abdeckschicht 5 liegt eine Wasserhalte- und Einleitschicht 6, die aus Grobschluff und/oder Fein- und/oder Mittelsanden besteht. Auch Recyclingmaterialien, wie Schmelzkammergranulat und Glasbruch können hier eingesetzt werden. Die Wasserhalte- und Einleitschicht 6 hat die Aufgabe, Niederschlagswasser zu speichern und sowohl über die Zeit als auch über die Menge gesehen, gleichmäßig an den Deponiekörper 3 abzugeben.
Diese Funktion der Wasserhalte- und Einleitschicht 6 wird durch in diese integrierte Sperrriegel 7 unterstützt. Durch die im Abstand zueinander liegenden Sperrriegel 7 wird die Wasserhalte- und Einleitschicht 6 sektioniert. Die Sperrriegel 7 können über den Umfang der Deponie 1 durchgehen oder auch in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sein. Sie bestehen wahlweise aus Erdstoffen, aus vorgefertigten Elementen oder auch aus mit Folien abgedeckten Wällen.
Eine oberhalb der Wasserhalte- und Einleitschicht 6 befindliche Rekultivierungsschicht 8 dient zusammen mit dem sie abdeckenden Boden 9 der Ableitung intensiver Niederschläge und als Grundlage für eine Bepflanzung. Außerdem nehmen die Rekultivierungsschicht 8 sowie der Oberboden 9 einen Errosionsschutz wahr.
Mit dem nach unten gerichteten Pfeil 10 ist in der Figur schematisch eine von mehreren Einspeisstellen einer gezielten Wasserzufuhr veranschaulicht. Eine solche Wasserzufuhr kann dann notwendig sein, wenn sich eine Deponie 1 in einer niederschlagsarmen Region befindet. Die Einspeisstellen 10 sind so über die Deponie 1 verteilt, dass ein gleichmäßiger Wassereintrag in den Deponiekörper 3 gewährleistet werden kann.

1: Deponie
2: Untergrund
3: Deponiekörper
4: Sickerschicht
5: Abdeckschicht
6: Wasserhalte- und Einleitschicht
7: Sperrriegel
8: Rekultivierungsschicht
9: Boden auf 8
10: Pfeil

Claims

Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers (3), bei welcher oberhalb des Deponiekörpers (3) eine Wasser führende Schicht (6) vorgesehen ist, die durch eine Rekultivierungsschicht (8) mit Oberboden (9) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser führende Schicht als Wasserhalte- und Einleitschicht (6) ausgebildet ist, welche dafür vorgesehen ist, zur Umsetzung organischer Substanzen des Deponiekörpers (3) Wasser in den Deponiekörper einzuleiten, wobei in die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) Sperrriegel (7) eingegliedert sind und durch mehrere, über die Deponie verteilte Einspeisstellen (10) Wasser einleitbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) aus Grobschluff und/oder Feinsanden und/oder Mittelsanden gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) aus Recyclingmaterialien gebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Deponiekörper (3) und die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) eine Sickerschicht (4) mit einem definierten Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k eingegliedert ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sickerschicht (4) aus gering oder nicht bindigen Erdstoffen gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sickerschicht (4) aus Recyclingmaterialien gebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Sickerschicht (4) und die Wasserhalte- und Einleitschicht (6) eine Abdeckschicht (5) eingegliedert ist.