DE4222969A1 - Deponieabdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfalldeponie mit einer auf dem Deponieplanum verlegten Abdichtung, die mit einem Textil versehen ist oder aus einem Textil besteht.

Bei Abfalldeponien muß eine Abdichtung gegenüber Grundwasser sichergestellt werden. Das Grundwasser ist durch Deponie­ sickerwasser gefährdet. Deponiesickerwasser entsteht aus der Eigenfeuchte abgelagerter Abfälle und - bei offener Deponie - aus durchsickerndem Niederschlagswasser. Die Anforderungen an Deponieabdichtungen sind u. a. in der Zeitschrift "Entsorgungspraxis", 1990, Seiten 572 ff., erläutert: Die z. Z. für Deponieabdichtungen geforderten Grenzwerte für die Durchlässigkeit mineralischer Abdichtung liegt im deutsch­ sprachigen Raum bei 10^-8 bis 10^-7 M/S⁴. Rein mineralische Abdichtungen kommen kaum noch vor. Üblich sind Kombinations­ abdichtungen mit Kunststoffabdichtungsbahnen und - bei geeig­ neter Zusammensetzung - Asphaltdichtungen. Bei solchen Ab­ dichtungen kommt es gar nicht erst zu einem Strömungs- oder Fließvorgang. Das setzt allerdings voraus, daß die Kunst­ stoffabdichtung bzw. die Asphaltdichtung Bestand hat. Derar­ tige Dichtungen können jedoch aus vielfältigen Gründen Scha­ den nehmen. Die häufigsten Schadensursachen sind - abgesehen von der Beschädigung bei der Verlegung - Bewegungen des Deponie(müll)körpers und/oder Bewegungen im Deponieunter­ grund. Beide Bewegungen werden als Setzungen bezeichnet. Beide Bewegungen können einander beeinflussen. Das wird an den Setzungen im Deponiegrund deutlich. Die Setzungen werden durch Auflasten verursacht. Mit zunehmenden Auflasten treten immer neue Setzungen ein.

Die Auflasten, die durch den Deponie(müll)körper entstehen, ändern sich nicht nur mit zunehmendem Umfang (Volumen des Deponiekörpers), sondern auch durch Setzbewegungen im Körper.

Neben der Auflast-Problematik besteh eine Reibungs-Problema­ tik. Darunter ist die Bewegung des Deponie(müll)körpers im Bereich der Deponieböschung zu verstehen. Dort führt die Verdichtung des Deponie(müll)körpers zwangsweise zu einer Bewegung in Richtung des Deponie-Tiefsten.

Sofern die Deponieabdichtung den Bewegungen nicht standhält, kommt es zu einer Leckstelle. Durch die Leckstelle kann das Deponiesickerwasser nach außen treten bzw. Grundwasser in den Deponie(müll)körper eintreten.

Obige Probleme sind seit langem bekannt. Als "Gegenmittel" ist eine Doppelabdichtung entwickelt worden. Bei der Doppel­ abdichtung wird unter der bisher vorgesehenen Abdichtung noch eine weitere Abdichtung angeordnet. Eine Dränage zwischen beiden Abdichtungen zeigt Leckstellen an. Die Leckstellen sollen danach durch gezielte Reparatur der oberen Abdichtung beseitigt werden. Die Doppelabdichtung gibt zwar die gewünschte Sicherheit gegen Leckagen. Sie ist aber auch mit etwa doppelten Kosten verbunden. Solche Kosten sind größten­ teils für die Deponiebetreiber nicht tragbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bisheri­ gen Abdichtungskonzepte zu verbessern. Dabei geht die Erfin­ dung von der Erkenntnis aus, daß die bisher bereits üblicher­ weise verwendeten Schutzvliese zur Verstärkung der Sicherheit gegen Leckage herangezogen werden können. Das läßt sich jedoch nicht durch bloße Verstärkung der Vliese erreichen, d. h. durch bloße Erhöhung der Festigkeit der Vliese. Mit der Erhöhung der Festigkeit geht üblicherweise auch eine Reduzie­ rung der Nachgiebigkeit einher. Zugleich läßt sich die Festigkeit der Vliese mit wirtschaftlichem Aufwand nicht dahin steigern, daß die Vliese im Falle einer Setzung den örtlichen Setzungsdruck auffangen.

Vor diesem Hintergrund wird ein zugleich nachgiebiges und reißfestes Textil dadurch erreicht, daß das Textil aus mehreren Schichten besteht und mindestens eine der Schichten als Tragschicht und eine andere Schicht als Nachgiebig­ keitsschicht ausgebildet ist, wobei die Festigkeit der Ver­ bindung zwischen beiden Schichten geringer als die Festigkeit der Nachgiebigkeitsschicht ist. Bei einer solchen Konstruk­ tion ist gewährleistet, daß die Verbindung zwischen beiden Schichten im Falle einer typisch örtlich übermäßigen Bela­ stung in diesem Bereich auflöst mit der Folge, daß Material der Tragschicht aus einer größeren Fläche in dem Umfang nachfließen kann, wie er aufgrund der geringen Nachgiebigkeit der höherfestigen Tragschicht notwendig ist. Die Nachgiebig­ keitsschicht hat eine entsprechend hohe Nachgiebigkeit, so daß sie bei den typischen örtlichen Setzbewegungen geschlos­ sen bleiben kann, ohne die Haftung mit dem Depo­ nie(müll)körper zu verlieren. Dies ist notwendig, um eine Berührung des Deponie(müll)körpers mit der Tragschicht zu verhindern. Diese Berührung würde den gewünschten Fließvor­ gang einschränken.

Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen beiden Schichten kann durch Vernadelung und/oder Vermaschung erfolgen. Derar­ tige Techniken sind an sich bekannt. Z. B. ist in der DD 2 47 710 A1 ein textiles Flächengebilde aus mehreren Schichten beschrieben, das für wärme- oder staubisolierende Zwecke eingesetzt werden soll. Dieses bekannte textile Flä­ chengebilde besteht aus zwei oder mehreren Schichten, die so miteinander verbunden sind, daß Faser-Fadenanteile aus einer Schicht durch die andere bzw. die anderen Schichten hindurch­ gehen, wobei die spezifischen Eigenschaften der einzelnen Schichten unverändert erhalten und die durch die Schichten hindurchgehenden Faser-Fadenanteile außenseitig verankert sind. Die einzelnen Schichten werden durch Nadelprozesse miteinander verbunden, und die Verankerung der Faser-Fadenan­ teile auf der Ausstichseite erfolgt durch thermische Versie­ gelung oder Bindemittelverfestigung.

Aus der DD-PS 1 58 259 ist ein textiles Flächengebilde mit fasergarnartigem Charakter bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden durch einen Nadelprozeß Elementarfaden­ schlingen gebildet bzw. Elementarfäden zerrissen. Beim Nadelprozeß können mehrere Flächengebilde übereinanderliegen und gemeinsam von einer oder beiden Seiten genadelt werden. Nach dem Nadeln werden sie jedoch wieder getrennt, so daß kein Erzeugnis mit mehrschichtigem Aufbau entsteht.

In der DE-OS 24 53 675 wird ein wärmeverformbarer Schicht­ stoff beschrieben, bei dem ein Vlies aus 70% Polypropylen­ fasern und 30% Viskosefasern mit einem Polyethylenvlies vernadelt und danach mit Polyamidseide auf einer Nähwirk­ maschine verwirkt wird. Durch anschließende Thermobehandlung auf dem Spannrahmen schmelzen die Polyethylen-Faseranteile und die durchgezogenen Fasern werden auf diese Weise fixiert.

Die Erfindung setzt bereits dort ein, wo im Anwendungsbereich das Flächengewicht des bisher verwendeten Materials ausrei­ chend ist. Dann wird anstelle der einschichtigen Textilbahn eine mehrschichtige Textilbahn gleichen oder annähernd glei­ chen Flächengewichtes eingesetzt. Nach der Erfindung werden aber auch völlig neuartige Flächengewichte möglich; denn es können Textilgewebe miteinander zu einem mehrschichtigen Ganzen verbunden werden, die als Einzelstück in der Schicht­ dicke mit bisherigen Einrichtungen nicht herstellbar sind. So ist es problemlos möglich, das Flächengewicht von üblicher­ weise 400 g/qm auf 1000 oder 1400 g zu erhöhen. Günstig ist, bei Verwendung von Vliesen diese miteinander zu ver­ maschen. Die Maschen ergeben eine definierte Verbindung. Das Vermaschen ist gleichfalls bekannt. Z. B. ist aus der DD-PS 1 47 558 bekannt, Vliese durch Vermaschen auf einer zweibarri­ gen Nähwirkmaschine zu verfestigen. Dabei wird ein Quer­ faservlies zwischen den beiden Nadelsystemen zugeführt, gleichzeitig oder nacheinander von beiden Nadelreihen durch­ stochen und die von den Haken zufällig erfaßten Fasern anschließend auf beiden Seiten des Vlieses zu Maschen abge­ schlagen.

Aus der DD-PS 2 52 401 ist weiterhin eine zweibarrige Nähwirk­ maschine bekannt, bei der jeder Nadelreihe jeweils getrennt kontinuierlich vereinzelte Fasern zugeführt und dosiert in die verschließbaren Haken zweier gegenüberliegender Nadelsy­ steme unter Bildung offener Faserenden eingelegt werden. Anschließend erfolgt eine vollständige Vermaschung des jeweils eingelegten Fasermaterials. Aus der DD-PS 2 71 133 ist es bekannt, gleichzeitig zwei kontinuierlich zugeführte Faservliese von zwei gegenüberliegenden Nadelsystemen voll­ ständig zu maschen ohne Verwendung von zusätzlichen Grund­ fäden oder Trägerbahnen und komplizierte Versatzeinrichtungen zu einem Vliesgewirke aufzuarbeiten. Dabei wird jedem Nadel­ system getrennt ein längsorientiertes Faservlies zugeführt und im Hakenbereich des jeweiligen Nadelsystems ohne abzu­ reißen gestaucht, wobei die einzelnen Fasern des jeweiligen Vlieses so ausgelängt werden, daß sie wechselweise von nebeneinanderliegenden Nadeln erfaßt und stichweise zu Maschen in aufeinanderfolgenden Maschenreihen aufgearbeitet werden. Beide Faservliese sind danach zu einem Flächengebilde miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen den Vliesen läßt sich sowohl durch die Anzahl der Vernadelungsstellen bzw. Maschen pro Flächeneinheit als auch durch Art und Form der Fasern, mit denen die Verbindung hergestellt wird, beeinflussen. Durch Reduzierung der Anzahl der Nadelstel­ len/Maschen pro Flächeneinheit läßt sich die Verbindung der Textilschichten in ihrer Festigkeit gezielt so gestalten, daß die Festigkeit der Nachgiebigkeitsschicht nicht überschritten wird. Die Grenzwerte lassen sich leicht durch einen Versuch feststellen.

Wahlweise wird die Festigkeit der Verbindung zwischen den Textilschichten erst nach der Verlegung auf das erfindungs­ gemäße Maß reduziert. Dies geschieht mit Hilfe von Fasern, die ganz oder teilweise verrottbar sind bzw. sich bei Zutritt von Wasser ganz oder teilweise auflösen. Besonders zweckmäßig sind Mischvliese mit verrottbaren Faseranteilen. Für eine an sich bekannte Verbindung der Textilschichten, bei der Fasern aus einer äußeren Schicht durch die anderen Schichten hin­ durchgezogen werden, wird das erfindungsgemäße Mischfaser­ vlies als äußere Schicht eingesetzt. Wahlweise bildet dieses Mischfaservlies zugleich die Nachgiebigkeitsschicht oder ist das Mischfaservlies zusätzlich vorgesehen.

Bislang sind als in Betracht kommendes Textil nur Vliese genannt. Anstelle von Vliesen können jedoch auch andere Textilien eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Textilschicht wird vorzugsweise zusammen mit Kunststoffabdichtungsbahnen als Deponieabdichtung einge­ setzt. Dabei übernimmt die Textilschicht eine Schutzfunktion. Die Textilschicht ist dabei oberhalb und/oder unterhalb der Abdichtungsbahn vorgesehen.

Wahlweise kann auch die Textilschicht eine Dichtwirkung entfalten. Das geschieht mit Hilfe von Dichtmaterialien wie Bentonit, die in das Textil eingebettet sind. Hierzu bietet sich die Nachgiebigkeitsschicht an. Die Nachgiebigkeits­ schicht kann großmaschig bzw. als Vlies mit großem Hohlraum­ volumen hergestellt werden. Der Hohlraum wird dann mit dem Dichtmittel, z. B. dem Bentonit, verfüllt. Bentonit ist nur in geringem Umfang flüssigkeitsdurchlässig. Vorteilhafter­ weise durchdringt der Bentonit die gesamte Textilschicht, soweit eine Durchtrittsverdröhmung auftrifft. Das bewirkt eine Abdichtung. Der Bentonit wird vom ausströmenden Sicker­ wasser mitgenommen und verstopft die Leckstelle.

Vorteilhafterweise läßt sich das auch im Zusammenhang mit Kunststoffabdichtungen nutzen. Bei Verwendung eines bentonit­ gefüllten Textiles werden auftretende Leckstellen in der Kunststoffabdichtung vom Bentonit geschlossen.

Zwar ist das Aufbringen einer Bentonitmehlschicht auf einer Kunststoffabdichtung nicht neu, dieser an sich bekannte Vorschlag hat sich jedoch aus praktischen Gründen nicht durchsetzen können. Die Bentonitmehlschicht war in der aus­ reichend geringen Dicke im rauhen Baubetrieb nicht herstell­ bar. Eine darüber hinausgehende Dicke hat sich aus Wirt­ schaftlichkeitsgründen nicht durchsetzen können. Erstmals mit dem bentonitgefüllten Textil ist eine kontrollierte dünne Bentonitmehlschicht darstellbar.

Die einzelnen Schichten des erfindungsgemäßen Textils sind mit unterschiedlichen Reibungsbeiwerten versehen. Dies wird erreicht durch eine entsprechend gestaltete Oberflächenstruk­ tur. Bei Vliesen läßt sich das mit entsprechend groben Fasern erreichen.

Der Reibungsbeiwert der erfindungsgemäßen Textilien ist an der Unterseite größer als an der Oberseite. Das gilt auch für die einzelnen Schichten. D. h. jede Textilschicht hat einen anderen Reibungsbeiwert. Obere Textilschichten haben einen geringeren Reibungsbeiwert als untere Textilschichten. Die unterschiedlichen Reibungsbeiwerte sollen sicherstellen, daß der Deponiekörper im Falle einer Bewegung, die sich auf die darunterliegende Deponieabdichtung überträgt und die Depo­ nieabdichtung teilweise ergreift, sich auf die unmittelbar bewegten Schichten beschränkt. Es hat sich gezeigt, daß die Deponieabdichtung damit am besten gesichert ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einem Müllkörper 1 mit einem darunterliegenden Deponieplanum 2. Auf dem Deponieplanum 2 ist eine Kunststoffabdichtungsbahn 3 aus HDPE verlegt. Über der Kunststoffabdichtungsbahn 3 ist ein Textil 4 angeordnet. Das Textil 4 besteht aus mehreren Vliesschichten, hier zwei Schichten, die miteinander verna­ delt sind. Die Verbindung hat sich im Bereich einer Senkung 9 gelöst, so daß sich die Schichten 7 und 8 getrennt haben. Dies ist mit einer durchgehenden Trennlinie 6 dargestellt. Im übrigen Bereich ist eine Verbindung noch gegeben. Dort ist eine gestrichelte Linie 5 bezeichnet. Die Schichten 7 und 8 haben unterschiedliche Funktionen in dem Textil 4. Die Schicht ist eine Nachgiebigkeitsschicht mit geringer Festig­ keit und hoher Nachgiebigkeit. Die Schicht 8 hat eine Schutzfunktion. Sie verhindert, daß die darunterliegende, als Tragschicht ausgebildete Schicht 7 vom Müllkörper 1 beschä­ digt oder auch nur an einer Fließbewegung gehindert wird. Die Tragschicht 7 hat eine relativ hohe Festigkeit und eine geringe Nachgiebigkeit. Infolgedessen muß bei einer Senkung 9 gewährleistet werden, daß Material der Tragschicht 7 groß­ flächig nachfließen kann, um eine örtliche Überbelastung der Tragschicht 7 aufgrund der geringen Nachgiebigkeit zu verhin­ dern.

Claims (7)

1. Abfalldeponie mit einer auf dem Deponieplanum verlegten Abdichtung, die mit einem Textil versehen ist oder aus einem Textil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Textil in an sich bekannter Weise mehrschichtig ausgebil­ det ist, wobei mindestens eine der Schichten als Trag­ schicht (7) und mindestens eine andere darüberliegende Schicht (8) als Nachgiebigkeitsschicht (8) ausgebildet ist und die Festigkeit der Verbindung zwischen beiden Schich­ ten (7, 8) geringer als die Festigkeit der Nachgiebig­ keitsschicht ist.

2. Abfalldeponie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Vernadelung und/oder Vermaschung der Schichten des Textils (4).

3. Abfalldeponie nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vernadelung/Vermaschung mit teilweise verrottbaren Fasern.

4. Abfalldeponie nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Mischfaservlies für die Verbindungsfasern.

5. Abfalldeponie nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine geringe Zahl der Vernadelungsstellen/Vermaschungs­ stellen.

6. Abfalldeponie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch ein mit Bentonit gefülltes Textil.

7. Abfalldeponie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilschichten von oben nach unten mit größer werdenden Reibungsbeiwerten versehen sind.