DE8608549U1 - Stahlbetonbehälter für eine Behälterdeponie - Google Patents

Description

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Andrejewski, Hohke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft einen zur Aufnahme von Müll bestimmten Stahl-I betonbehälter für eine Behälterdeponie, mit Behälterboden und zylindrischer Behälterwandung.

ι Für die Ablagerung von industriellen Sonderabfällen sind verschiedene ! Verfahren bekannt, die sich grundsätzlich in zwei Klassen einteilen j lassen, nämlich die Polderdeponie und die Behälterdeponie.

i Beim Polderverfahren erfolgt die Ablagerung der Sonderabfälle in Gräj ben, die in natürlich anstehenden, wasserundurchlässigen Bodenformaj tionen ausgehoben wurden. Die sich beim Aushub einstellende Böschung ' und die Grabensohle können mit Drainagen zur Sickerwasserfassung versehen werden. Die mit Abfall gefüllten Gräben werden mit dem vor- ; her ausgehobenen, wasserundurchlässigen Boden abgedeckt, wobei Wälle ! gebildet werden können, die ihrerseits die seitliche Begrenzung von j neuen Gräben bilden, die sich dann oberhalb der zunächst ausgeho-I benen Gräben befinden. Zur Minimierung des Sickerwasseranfalles wird ■ die Deponie nach Betriebsende mit einer Oberflächenabdichtung abgedeckt.

; Bei der Behälterdeponie lagern die Schadstoffe in Stahlbetonbehältern, wobei die einzelnen Behälter unter Umständen mehrstufige Abdichtungs-, Drainage- und Kontrollsysteme aufweisen. Die Behälter mit zumeist rundem, rechteckigem oder sechseckigem Grundriß sind an der Oberfläche offen und werden oberhalb des Grundwassers errichtet. Die Beschickung der Behälter erfolgt durch Stetigförderer. Alternativ können die angelieferten Abfälle in Container übergeben werden* die dann von einem

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Kran zum Bestimmungsbehälter transportiert und dort entleert werden. Nach Beendigung des Deponiebetriebes wird die Deponieoberfläche mit einem Dichtungssystem abgedeckt, das auch ein Entgasungssystem enthalten kann, werden kleinere Behäiterforrnen gewähli, können die Abfälle nach Entfernung der Oberflächenabdichtung mit vertretbarem Aufwand zurückgeholt werden. Als zusätzliche Maßnahme zur Erhöhung der Sicherheit wird vorgeschlagen, neben der Einzelabdichtung der Behälter noch eine Basisabdichtung unter allen Behältern auszuführen. Weiterhin existieren Vorschläge, die eine Unterkellerung der Behälterdeponie vorsehen. Behälterdeponien sind in der Bundesrepublik Deutschland noch nicht ausgeführt worden. Die Verhinderung des Eindringens von Niederschlagswasser in die Deponie - wesentlicher Bestandteil zeitgemäßer Deponietechnik - kann während des Betriebes sowohl bei der Polderdeponie als auch bei der Behälterdeponie nur durch eine Überdachung erreicht werden, Um die Kosten für eine Überdachung in eini- j germaßen vernünftigen wirtschaftlichen Grenzen zu halten, wird bei allen bekannten Vorschlägen eine versetzbare oder verfahrbare Dachkonstruktion eingesetzt, die einen Behälter/ Polder überdacht. Dieses System bedingt, daß zeitgleich immer nur ein Behälter gefüllt werden kann. Soll, um unkontrollierte Vermischungen der Abfälle untereinander j einzuschränken, ein Mehrbehälterbetrieb bei gleichzeitiger Vermeidung von Niederschlagszutritten unterhalten werden, ist die Überdachung entsprechend häufig zu versetzen und vorher eine Zwischenabdeckung der Mülloberfläche vorzunehmen. Beide Maßnahmen behindern einen geregelten Deponiebetrieb erheblich und führen zu einem beträchtlichen wirtschaftlichen Aufwand. Auch die Vermeidung von Emissionen der gasförmigen Phase während des Betriebes kann nur mit großem Aufwand

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erreicht werden. Für die Behälterdeponie wird hierzu vorgeschlagen, den Raum zwischen Behälter und Dach zwangszüentlüften und die anfallenden Gase zu reinigen. Das Bedienungspersonal erhält weiterhin I eine unabhängige Luftversorgung. Sowohl Gasreinigung als auch Luftversorgung erhöhen die Betriebskosten wesentlich. Aus sicherheitstechnischer Sicht ist diese Lösung unbefriedigend, weil zum einen eine einwandfreie Erfassung aller entstehenden Gase nicht zu gewährleisten ist und zum anderen unnötig große Mengen an Gasen entstehen, die gereinigt werden müssen. Für die Polder deponie liegen zui' Zeit keine Konzepte zur Gasemissionsvermeidung vor. Prinzipiell könnte man ähnlich wie bei der Behälterdeponie verfahren. Zu beachter ist dabei, daß aufgrund der in der Regel größeren Grundrißabmes- ' sungen der Polderdeponie hier noch größere Gasmengen einer Reinigung zugeführt werden müssen. Beim Mehrbehälterbetrieb mit verfahrbarem Dach entstehen zusätzliche Probleme, weil die Zwischenabdeckung dann nicht nur den Niederschlag fernzuhalten hat, sondern auch gasdicht ausgebildet sein und über entsprechende Gasdrainageelemente verfügen muß. Sowohl bei der Polderdeponie als auch bei der Behälterdeponie besteht die Möglichkeit, mit der Verfüllung der einzelnen Polder bzw. Behälter die Deponiebehälter sukzessiv abzudecken und zu begrünen. Eine endgültige Rekultivierung ist aber erst möglich, wenn alle Polder bzw. Behälter gefüllt sind. Damit können landschaftsgestalterische Anforderungen, wei eine frühzeitige Wiedereingliederung der Deponie in die Umwelt, nicht erfüllt werden. Die Rückholung der Abfälle erfordert bei der Polderdeponie in der Regel einen hohen Aufwand, besonders dann, wenn die gewünschten Abfälle in einem unteren Polder liegen. : Bei der Behälterdeponie der bekannten Form können die Behälter erst

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nach Entfernung der Oberflächenahdeckung entleert werden. Sollen bei Rückholung der Abfälle weiterhin Gasemissionen und Niederschlagszutritte vermieden werden, ist vor der Rückholung eine Überdachung und fil'np Kntl üftuncrcanl α cro ·7λλ i'nctali ioron Πι'ροο ArbSltSfl bSP.ÖtiiZSn Zsit

die im Schadensfall, wenn es auf eine schnelle und zügige Entleerung der Behälter ankommt, nicht vorhanden ist. Sowohl bei der Polderdeponie als auch bei der Behälterdeponie sind während und nach Beendigung des Deponiebetriebes Bauarbeiten erforderlich. Hiermit sind vor allen Dingen Arbeiten zum Aufbringen von Zwischen- und Endabdichtungen auf der Depnnieoberflache gemeint, die bei entsprechend aufwendi- : gern Aufbau mit Drainschichten und Gaserfassungseinrichtungen sehr zeitaufwendig sind. Diese begleitenden und abschließenden Bauarbeiten 'sind deswegen unerwünscht, weil sie eine ständige Abstimmung der eigentlich voneinander unabhängigen Komponenten Deponiebetrieb und Baubetrieb erfordern. Es ist dabei nicht auszuschließen, daß der Deponiebetrieb unter den Vorgaben des Baubetriebes leiiet.

Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden. Die Deponieanlage soll über die bekannten Konzepte hinausgehend folgende Anforderungen erfüllen:

Das Eindringen von Niederschlagswasser im Betrieb und nach Betriebsende in die Deponie soll ausgeschlossen und dabei auf eine Überdachung verzichtet werden.

Gase und Dämpfe sollen in Hinblick auf Geruchsemissionen, Arbeitsschutz und Umweltgefährdung auch während des Betriebes sicher ge-

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faßt und abgeleitet werden und dabei Vermischungen mit der die Deponie unmittelbar umgebenden Luft verhindert werden, so daß nur geringe Mengen zu reinigenden Gases anfallen.

- Die Deponie soll noch vor dem Beginn der Deponierung weitestgehend in die Landschaft eingegliedert werden.

- Der gleichzeitige Betrieb mehrerer Behälter soll uneingeschränkt ermöglicht werden, damit die Vermischung aller Abfälle in einem Behälter vermieden wird.

- Die Rückholung des Abfalls soll, u. a. mit dem Ziel der Schadensminimierung, im Störfall zu jedem beliebigen Zeitpunkt während und nach dem Betrieb möglich sein. Die Entleerung der Behälter soll innerhalb kürzester Zeit eingeleitet werden können und keinerlei Vorleistungen bedürfen.

- Bau und Betrieb der Deponie sollen völlig unabhängig voneinander sein. Dazu ist die zeitliche Trennung von Herstellung der Deponie und Deponiebetrieb zu erreichen.

Im Ergebnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stahlbetonbehälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er vorgenannten Bedingungen ohne weiteres entspricht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Behälterwandung im Behälterkopfbereich 7. υ einem flaschenhalsähnlichen, mit einem Deckel verschließbaren Füllsl ·'·. 'Mi verengt ist.

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Nach bevorzugter Ausführungsform geht die Behälterwandung über ein konisch konvergierendes Dachteil, das für Niederschlagswasser gleich- _] sam als Ableitelement funktioniert, in den kreiszylindrischen Füllstutzen über. Damit die Füllstutzen nach der Rekultivierung möglichst wenig stören, empfiehlt es sich, diesen einen Durchmesser zu geben, der klein ist im Verhältnis zum Durchmesser des von der Behälterwandung gebildeten Behälterteils. Bei der Deponie sind also im wesentlichen ein oder mehrere, auf Wunsch auf einer undurchlässigen Unterlage angeord-| nete erfindungsgemäße Stahlbetonbehälter vorgesehen, die mit einer ! Deckelkonstruktion bzw. dem Deckel verschlossen sind. Die spezielle Formgebung hat den Vorteil, daß der Zutritt von Niederschlagwasser in die Behälter und die Emission von Gasen aus den Behältern auch ohne Überdachung verhindert werden. Die angesprochene besondere Formgebung bezieht sich auf die flaschenhalsähnliche Verengung im oberen Behälterteil. Der Grundriß des Behälters braucht notwendigerweise kein Kreis zu sein, es können ebenso Behälter mit z. B. rechteckigem oder sechseckigem Grundriß verwendet werden. Die Behälter werden einzeln abgedichtet. Auf der Innenseite werden Mehrfachdichtungenssysteme mit Kontroll- und Draineinrichtungen installiert. Der Aufbau dieser Systeme orientiert sich an den Eigenschaften des abzulagernden Mülls. Auf der Außenseite der Flaschen wird eine Isolierung aufgebracht, die das Eindringen von Wasser durch die Wandungen verhindert. Die Flaschen werden oberhalb des Grundwassers im flegelfall in zueinander parallelen Reihen angecrdnet, wobei zwischen den Flaschen ein Mindestabstand eingehalten wird. Die so entstehenden Zwischenräume werden mit Boden verfüllt. Nach erfolgter Verfüllung kann Deponieoberfläche sofort begrünt und bepflanzt werden. Sichtbare

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Deponiebestandteile sind dann nur noch die relativ kleinen Deckelkonstruktionen, die die Flaschen luftdicht abschließen.

Weiterhin werden auf der Deponieoberfläche noch Fahrspuren für einen gummiracibereiften Portalkran benötigt. Bei diesem gummiradbereiften Portalkran handelt es sich um eine Spezialkonstruktion, mit der die Einlagerung der Abfälle und gegebenenfalls auch die Rückholung der Abfälle erfolgt. Die Anlieferung des Abfalles zur Deponie erfolgt in TramsportcoMainern, die dicht gegen die Umwelt abgeschlossen sind, j ! Diese Container werden von dem Portalkran aufgenommen und zu einem , beliebigen Behälter der Gesamtlage verfahren. Über dem Behälterdeckel | ^! angekommen, worden an dem Portalkran an allen vier Außenseiten Roll- ! tore herabgelassen, clie zusammen mit einer Überdachung des Kranes zu einer Abschirmung des Raumes unterhalb des Kranes beziehungsweise ' oberhalb des noch verschlossenen Füllstutzens führen. Bevor nun der Behälter durch Betätigen des Deckels geöffnet wird, wira noch ein leichter Überdruck innerhalb dieses Raumes erzeugt, der ein Entweichen von Gasen aus den Behältern verhindert. Die Container werden dann durch die Öffnung eingefädelt und entleert. Nach der vollständigen Entleerung des Containers wird dieser aus dem Behälter gezogen, der Behälter geschlossen und werden erst dann die Rolltore geöffnet. Dieser spezielle Befüllungsvorgang der Behälter ermöglicht somit, daß auch unmittelbar zum Zeitpunkt der Beschickung keine Niederschläge in die und keine Gasemissionen aus den Behältern auftreten. Weiterhin können alle Bßhälter ohne Einschränkung gleichzeitig betrieben werden, also unterschiedliche Abfälle, die im gleichen Zeitraum anfallen, in verschiedenen Behältern abgelagert werden. Die emissionsfreie Rückholung

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der Abfälle aus den Behältern kann jederzeit erfolgen und verläuft prinzipiell ähnlich wie die Beschickung. Die Rückholung wird von dem Portalkran durchgeführt, der im Schutz der herabgelassenen Rolltore die Behälter, z. B. nach dem Prinzip eines Seilbaggers entleert und den Müll in Transportcontainer füllt. In den Flaschen entstehende Gase werden durch einen Gasabzugsring bzw. eine Gas'Absauganlage erfaßt. Die Anordnung dieser Gasabsauganlage im flaschenhalsähnlichen Füllstutzen unterhalb des Deckels gewährleistet, daß nur in den Behältern entstehendes Gas und nicht Umgebungsluft erfaßt wird, die zu reinigenden Gasmengen erreichen damit ein Minimum.

Nach vollständiger Befüllung der Behälter sind keine Nachfolgearbeiten erforderlich, da die Behälter als eigentlicher Deponiekörper bereits vollständig hergestellt und voll funktionstüchtig sind. Das Aufbringen einer Oberflächenabdichtung mit Sickerwasser- und Gasdrainageelementen entfällt daher ersatzlos. Die Behälter werden lediglich mit einer Verschlußsicherung versehen, um ein unbefugtes Öffnen zu verhindern. Dadurch wird die vollständige Trennung von Bau und Betrieb der Deponie erreicht. Noch vor Inbetriebnahme der Deponie sind alle Bauarbeiten abgeschlossen.

Neben der Gaserfassung kommt der sicheren Sammlung und Ableitung des im Müll vorhandenen Wassers große Bedeutung zu, die stark geneigte Oberfläche der Behältersohle garantiert einen sicheren und zügigen Abfluß des Sickerwassers z.um tiefsten Punkt des Behälters. Von dort fließt das Sickerwasser in einem im Behälterboden liegenden Rohr

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zu dem zwischen je zwei Behälterreihen befindlichen Kontrollstollen. j In diesem Kontrollstollen wird zunächst eine Sickerwassermengenmessung ! vorgenommen, bevor das Sickerwasser in dem Kontrollstollen gesammelt zu einer Zentralstelle weitergeführt wird. Dieses Sickerwasserfassuriga" system erlaubt die weitestgehende Kontrolle und Wartung der zentralen Entsorgungselemente. Das Sicherheitsniveau der Gesamtdeponie läßt sich weiter steigern, wenn neben der Einzelabdichtung der Behälter noch eine Gesamteinkapselung aller Behälter vorgenommen wird. Dazu sind die Behälter zunächst auf eine undurchlässige Unterlage zu stellen, die z.B. aus einer Tonschicht oder einer Schicht aus Sand-Bentonit-Gemisch bestehen kann. Wird diese undurchlässige Schicht auch an der Deponieoberfläche und an den Seitenflächen ausgeführt, ergibt sich die Gesamteinkapselung der Deponie. Die obere Schicht entspricht dabei einer Oberflächenabdichtung, die in diesem Fall bereits vor Beginn des Deponiebetriebes hergestellt wird und die Aufgabe hat, den

ί die Behälter umgebenden Boden auszutrocknen. Oberflächen- und Basisabdichtung werden mit Drainageschichten zur Ableitung von Sickerwasser ausgestattet und erhalten Einrichtungen, mit denen die Funktionstüchtigkeit der Dichtungsschichten kontrolliert werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel ' darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt im Querschnitt einen Stahlbetonbehälter.

Der in den Figuren dargestellte Stahlbetonbehälter mit Behälterboden i 1 und kreiszylindrischer Behälterwandung 2 ist zur Aufnahme von Müll _: 3 bestimmt. Wie in der Figur angedeutet ist, bilden mehrere Stahlbetonbehälter eine Behälterdeponie.

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Die Behälterwandung 2 ist im Behälterkopfbereich zu einem flaschenhalsähnlichen, mit einem Deckel 4 verschließbaren Füllstutzen 5 verengt. Hierzu geht die Behälterwandung 2 über ein konisch konvergierendes Dachteil 6 in den kreiszylindrischen Füllstutzen 5 über. Wie aus der Figur ohne weiteres abzulesen ist, weist der Füllstutzen 5 einen Durchmesser auf, der im Verhältnis zum Durchmesser des von der Behälterwandung 2 gebildeten Behälterteils klein ist, Im Bereich des Deckels 4 ist der Füllstutzen 5 mit einem Gasabzugsring 7 für Deponiegase versehen.

Nur angedeutet ist in der Figur, daß der Behälter eine flüssigkeitsdichte Innenbeschichtung 8 und eine flüssigkeitsdichte Außenbeschichtung 9 auf v/eist. Die Innenbeschichtung 8 trägt dafür Sorge, daß Sickerwässer nur zum Boden 1 hin fließen und nicht durch die Behälterwandung 2 nach außen. Die Außenbeschichtung 9 dient dagegen der Abschirmung von Regenwasser und dergleichen. Jedenfalls ist der Behälterboden 1 mit geneigter bzw. trichterförmiger Bodeninnenfläche 10 ausgeführt. Vom tiefsten Punkt des Behälterbodens 1 führt schräg nach unten sowie außen ein Abflußrohr 11, über das die Sickerwässer aus dem Behälter abfließen. Die Abflußrohre 11 benachbarter Behälter sind an einen zwischen Behälterreihen verlaufenden Kontrollstollen 12 angeschlossen.

Claims (4)

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1. Zur Aufnahme von Müll bestimmter Stahlbetonbehälter für eine Behälterdeponie, mit Behälterboden und zylindrischer Behälterwandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandung (2) im Behälterkopf bereich zu einem flaschenhalsähnlichen, mit einem Deckel (4) (Verschließbaren Füllstutzen (5) verengt ist.

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2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandung (2) über ein konisch konvergierendes Dachteil (6) in den kreiszylindrischen Füllstutzen (5) übergeht.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstutzen (5) einen Durchmesser aufweist, der klein ist itn Verhältnis zum Durchmesser des von der Behälterwandung (2) gebildeten Behälterteils.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstutzen (5) im Bereich des Deckels (4) mit einem Gasabzugsring (7) versehen ist.

j 5, Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch, eine flüssigkeitsdichte Innen- und Außenbeschichtung (8 bzw. 9).

. 6. behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (1) mit geneigter Bodeninnenfläche (10) ausgeführt ist und ein von deren tiefstem Punkt schräg nach unten

■ sowie außen verlaufendes Abflußrohr (11) aufweist.

₍ 7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodeninnenfläche 110) des Behälterbodens (1) trichterförmig ausgebildet ist.

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