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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:hbz:385-10265
URL: http://ubt.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2017/1026/


„Langzeitverhalten des Deponiekörpers bei Einbau von mechanisch-biologisch behandelten Siedlungsabfällen und den damit verbundenen Auswirkungen der Deponieverordnung auf Materialeinbau und Deponiebetrieb“

Long term behaviour of the landfill body after emplacement of mechanical-biological pre-treated waste and its impact on landfill operation and the Landfill Ordinance (DepV)

Reinert, Patrick

pdf-Format:
Dokument 1.pdf (8.549 KB)

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SWD-Schlagwörter: MBA, Deponieverordnung, mechanisch-biologische-Abfallbehandlung, Langzeitverhalten,Setzunsverhalten, Temperaturentwicklung
Freie Schlagwörter (Deutsch): MBA, DepV, AbfAblV
Freie Schlagwörter (Englisch): MBT, Landfill Ordinance, Waste treatment
Institut: Geographie und Geowissenschaften
Fakultät: Fachbereich 6
DDC-Sachgruppe: Geowissenschaften
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Wagner, Jean-Frank (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.12.2014
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 20.01.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Mechanisch-biologisch behandelte Abfälle zeigen im Vergleich mit unbehandelten Siedlungsabfällen völlig veränderte geomechanische Eigenschaften auf. Das Emissionspotenzial ist weitgehend reduziert. Dies erforderte eine Anpassung der Deponietechnik bezüglich Materialeinbau und Deponiebetrieb. Um sowohl das Deponieverhalten der mechanisch-biologisch behandelten Abfälle sowie das verbleibende Emissionspotenzial beurteilen zu können, wurde in dieser Arbeit ein breit angelegtes Untersuchungsprogramm im Deponiefeld umgesetzt, welches zum Ziel hat, das Langzeitverhalten des mechanisch-biologisch behandelten Abfalls im Deponiefeld zu beschreiben. Hieraus wurden Empfehlungen für Deponiebetreiber abgeleitet, die eine langfristige Sicherung der gesetzlichen Anforderungen an das Ablagern von MBA-Material gewährleisten. Somit wird der Forderung nach einem nachhaltigen Schutz der Umwelt Rechnung getragen. Eine solche Sicherung ermöglicht einen langfristig ökonomisch und ökologisch tragbaren Deponiebetrieb und somit die nötige Planungssicherheit für Deponiebetreiber. rnDie bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass MBA-Deponien unter den beschriebenen Bedingungen ohne größere Probleme betrieben werden können. Durch die mechanisch-biologische Behandlung wurde jedoch der gesamte Bereich der Ablagerung neu definiert. rnSchwerpunkt des Untersuchungsprogramms war die Untersuchung der Temperatur- und Feuchtigkeitsentwicklung im Deponiekörper, der daraus resultierenden Auswirkungen auf die Zusammensetzung und Menge des Deponiegases sowie die Beurteilung der geotechnischen Erfordernisse an das abzulagernde Material und das Deponiefeld. Hierbei stand die Untersuchung von Porenwasserdrücken im Vordergrund.rnDie Ergebnisse haben gezeigt, dass die Temperaturniveaus im Deponiekörper mit ca. 16-25°C etwas unter den von DSR lagen. Die Deponiegaszusammensetzung weicht ebenfalls etwas von den Ergebnissen aus DSR ab. Die Deponiegasmenge liegt im erwarteten Bereich und lässt Rückschlüsse auf das Gasphasenmodell zu. An den Zuordnungskriterien konnten keine wesentlichen Veränderungen oder Abbauraten bezogen auf das Ursprungsmaterial beobachtet werden. Die Anforderungen an den Einbau von mechanisch-biologisch behandelten Abfällen sollten weiterhin unter der Maßgabe: verdichteter Dünnschichteinbau, Profilierung mit 5-10% Gefälle, Einbauwassergehalt 30-35 %, geringstmögliche Einbaufläche und einer arbeitstägigen Abdeckung des Deponiefeldes mit wasserundurchlässigem Material in regenintensiven Monaten und im Winter erfolgen.rnEin Deponiebetrieb nach den Vorgaben des Anhanges 5, Nr. 6 der Deponieverord-nung, nach dem ein Deponiebetreiber den Anfall von Sickerwasser so gering zu halten hat, wie dies nach dem Stand der Technik möglich ist, ist somit umsetzbar. Aufgrund der geringen Sickerwassermengen und des verdichteten Materialeinbaus stellt der Deponiekörper mit MBA-Material kein umweltrelevantes Gefährdungspotenzial bezogen auf die Deponiegasemissionen dar, insofern nach Abschluss des Deponiekörpers eine Methanoxidationsschicht als Oberflächenabdichtung aufgebracht wird.rn
Kurzfassung auf Englisch: Biological-mechanically treated waste displays completely changed geometrical characteristics than untreated municipal solid waste. The emission potential is re-duced considerably. This demanded an adaption of the waste disposal technology with regard to material emplacement and waste site operation. For the evaluation of both biological-mechanically treated waste´s dumping behaviour as well as the re-maining emission potential a diversified research programme on the waste field had been implemented for this paper aimed at showing the long-term behaviour of the biological-mechanically treated waste during site operation. From this study recom-mendations had been derived for landfill operators to guarantee a long-term compli-ance with legal stipulations for landfilling of MBT material. This allows the demand for a lasting protection of the environment to be met. Such a compliance enables a long-term, economically and ecologically acceptable waste site operation and consequently the planning reliability necessary for landfill operators.rnPrevious experience has shown that MBT waste sites can be operated according to the conditions described without serious problems. However by biological- mechani-cal treatment the complete area of disposal is being re-defined.rnThe research programme´s main focus was based on the study of temperature and humidity development inside the body of waste and the resulting impacts on the mixture and quantity of the landfill gas as well as the evaluation of geotechnical requirements with regard to material of waste storage and the waste field itself. The main emphasis was on the examination of pore water pressures.rnResults have shown that the temperature levels of approx. 16-25°C were considera-bly below the expected values. On the other side the mixture and quantity of the landfill gas were found to be within the expected levels and even allow for conclu-sions on the gas phase model. On the classification criteria no essential transfor-mation or degradation rates could be observed. The requirements referring to the placement of biological-mechanically treated waste still should be effected in compliance with: Compressed thin layer emplacement, profiling with 5-10 % down-grade, material moisture content 30 – 35 %, smallest possible emplacement area and a daily waste field cover with water-impermeable material during rainy months and winter time.rnA landfill operation according to the specifications of annex 5, no 6 of the Ordinance on landfills (“DepV”), which stipulates that landfill operators keep the leachate as low as possible with current technology, is therefore realisable.rnDue to small quantities of leachate and the compressed thin layer emplacement the landfill body containing biological-mechanically treated waste does not present an environmental risk potential with regard to landfill gas emissions if after closure of the landfill body as surface sealing a layer of methane oxidation is applied.rn

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