Deponie:
Eine Deponie ist eine Lagerstätte (Deponiekörper), in der anorganische
und organische Abfallstoffe (bis zum Jahr 2005) gesammelt und abgelagert
werden. Es wird zwischen Hausmüll- und Sondermülldeponien (z.B.
Schluckbrunnen) unterschieden. Vorraussetzung für eine Deponie ist ein
Planfeststellungsverfahren. Grundsätzlich ist eine Deponie so zu
betreiben, daß die Stabilisierung der Abfälle durch beschleunigten
Abbau ihrer organischen Anteile in überschaubaren Zeiträumen erfolgt.
Dies wird durch ausreichendes Durchfeuchten des Deponiekörpers,
langsames Höhenwachstum und Dünnschichteinbau des Mülls erreicht.
Abgelagerter Müll wird im Laufe der Zeit unter dem Einfluss von
Atmosphäre und Mikroorganismen partiell umgewandelt und verwittert. Er
sedimentiert künstlich (Setzung), wodurch seine Dichte erhöht wird
(durchschnittlich 1t/m3). Es entstehen Deponiegas und
Sickerwasser als Emissionen des Deponiekörpers.
Deponiegas:
Beim Abbau der organischen Müllanteile durch Mikroorganismen wird
Deponiegas gebildet. Die Gasmenge und die Dauer der Gasentwicklung
hängen ab vom Kohlenstoffanteil im Müll, sowie der Temperatur und
Feuchte im Deponiekörper. Eine Tonne Müll produziert zwischen 3 und 7
m3 Gas pro Jahr. Die Gasbildung erfolgt in vier Stufen:
1. Aerobe Abbauprozesse für die Dauer von etwa zwei Wochen, bei denen
vor allem Kohlendioxid, Wasserdampf, sowie flüchtigen Zwischenprodukte
des Rottevorgangs (siehe Kompostierung) entstehen.
2. Stufe: Saure Gärung für die Dauer von etwa zwei Monaten (Bildung
von Essigsäure, Buttersäure usw., sowie Wasserstoff).
3. Stufe: Instabile Methanphase für die Dauer von etwa zwei Jahren.
4. Stufe: Stabile Methanphase für die Dauer von etwa zwanzig Jahren.
Die Ausbreitung von Deponiegas im Deponiekörper wird als Migration
bezeichnet. Dabei wird Bodenluft verdrängt. Ist der Bodenluftanteil
geringer als 10%, werden die Wurzeln der an oder auf der Deponie
wachsenden Pflanzen geschädigt. Es zeigt sich das Bild eines
Trockenschadens.
Was passiert mit dem Gas? Einerseits kann das Gas durch
Abfackeln ("verbrennen") entsorgt werden, andererseits kann es
als Treibstoff für Verbrennungsmotoren zur Verstromung dienen.
Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, es bis zur Erdgasqualität
aufzubereiten und entsprechend zu nutzen. Um den Anfall von Deponiegas für
eine Deponie zu ermitteln, wird eine Gasprognose (nach Rettenberger und
Tabasaran) aufgestellt:
Gt = 1,868 · C0 · (0,014 · T
+ 0,28) · (1 - 10-kt)
Gt = die bis zum Zeitpunkt (in Jahren) gebildete Gasmenge
in m3 Gas / t Abwasser
T = Temperatur im Deponiekörper in °C
C0 = Kohlenstoffanteil in kg C / t Abfall --> Richtwert
Siedlungsabfall 200 kg C / t Abfall
k =Abbaukonstante in 1 /Jahr (a-1) -------> Richtwert
Siedlungsabfall 0,025 bis 0,05 a-1
t = Zeit in Jahren (a)
(0,014) in °C-1
(1,868) in m3 Gas / kg C
Sickerwasser:
Trifft Niederschlag auf den Deponiekörper entsteht Sickerwasser.
Die Menge wird noch durch das Wasser aus der Deponiegasbildung (z.B. aus
Saurer Gärung) erhöht. Das Sickerwasser trägt alle wasserlöslichen
Inhaltsstoffe des Mülls und die wasserlöslichen Produkte der
Stoffumwandlung aus dem Deponiekörper. Pro Hektar und Tag entstehen 5
bis 7 m3 Sicker- wasser. Dieses stark belastete Wasser muß
behandelt werden, was in einer Kläranlage geschieht (z.B. Umkehrosmose
und Biologische Stufe). Danach kann es unter Einhaltung der Richtwerte
in einen Vorfluter (Bach, Fluß) eingeleitet werden.
Deponieformen:
1. Halde:
Der Deponiekörper befindet sich auf der Bodenoberfläche und besitzt
eine Basisabdichtung, damit kein Deponiewasser in den Boden und von dort
ins Grundwasser gelangen kann. Diese Form wird in flachen Gebieten mit
hohem Grundwasserstand bevorzugt.
2. Grubendeponie:
Der Deponiekörper befindet sich in einer Grube, und er besitz eine
Basisabdichtung wegen Sickerwasser und eine Seitenabdichtung wegen
Deponiegas.
3. Hangdeponie:
Der Deponiekörper befindet sich auf der Bodenoberfläche und wird an
einen Hang angelehnt. Diese Deponie benötigt eine Basisabdichtung,
wogegen die Seitenabdichtung vom undurchlässigen Hanggestein
übernommen wird.
Deponiearten für Hausmüll (Auswahl):
1. hochverdichtete Deponie:
Die Abfälle werden in 0,5m - 1,5m hohen Schichten aufgesetzt und
verdichtet. Nach der Verdichtung erfolgt eine Zwischenabdeckung, die die
Stabilität verbessern und Schwelbrände verhindern soll, sowie dazu
dient, den Flug von Leichtstoffen (Kunststoffe) zu verhindern. Die
biologischen Abbauprozesse im Deponiekörper verlaufen an der
Oberfläche aerob (mit Sauerstoff), in der Tiefe dagegen anaerob (ohne
Sauerstoff).
2. Rottedeponie:
Die Behandlung des Mülls läuft in zwei Stufen. Zuerst wird der Abfall
etwa vier Monate offen kompostiert. Danach erfolgt dessen
Hochverdichtungseinbau in die Deponie. Möglich ist auch eine sogenannte
"kalt Vorbehandlung" nach dem BioPuster-Verfahren. Hierfür
wird Druckluft in den Deponiekörper geblasen, um dort eine aerobe Zone
zu schaffen, wo Mikroorganismen den Müll verwerten können. Diese
Deponieart bewirkt, daß nach dem Hochverdichtungseinbau weniger
Deponiegas entsteht und die Setzung im Deponiekörper geringer ist.
Deponieabdichtung:
Damit das Sickerwasser und das Deponiegas nicht durch Migration
("Wanderung") in den angrenzenden Boden gelangen, muß die
Deponie abgedichtet werden. Diese Abdichtung erfolgt nach dem
Multibarrierenkonzept. Hier ein Beispiel für eine Basisabdichtung
(Deponieklasse II), Multibarrierenkonzept:
- Abfall
- Feinmüllschicht
- Entwässerungsschicht (Kieseldränage)
- mehrteilige Schutzschicht aus Vlies (schützt Kunststoffdichtungsbahnen vor Zerstörung
durch Dränagekies)
- Kunststoffdichtungsbahn
- mindestens 3-lagige, mineralische Dichtungsschicht (z.B. Kalk, kf
10-8 m / s)
- Kiesschicht
- Sandaufspülung
- Geologische Barriere (Untergrund)
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