Erfassung und Behandlung von Deponiesickerwässern
Am Beispiel der Zentralmülldeponie des Kreises Plön in Rastorf
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Sascha Svoboda
- Abgabedatum: Juli 1997
- Umfang: 128 Seiten
- Dateigröße: 5,5 MB
- Note: 1,7
- Institution / Hochschule: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0734-6
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0734-6 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0734-6 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Svoboda, Sascha Juli 1997: Erfassung und Behandlung von Deponiesickerwässern, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Deponie, Deponietechnik, Sickerwasser, Sickerwasserbehandlung, Umkehrosmose
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Diplomarbeit von Sascha Svoboda
Einleitung:
Auch nach Einführung umfangreicher Abfallvermeidungs- und verwertungsmaßnahmen, speziell dem "Dualen System Deutschland", wird es in Zukunft weiterhin Deponien geben müssen, wobei die Menge der zwischen- und abzulagernden Reststoffe als Bestandteil einer Reststoffentsorgungsanlage (Deponie) asymptotisch bis zu einem Grenzwert abnehmen wird.
Solange auf Deponien organische und anorganische Abfallstoffe abgelagert werden, sind Emissionen in Form von Deponiesickerwässern und Deponiegasen unvermeidbar.
Deponiesickerwässer fallen als Differenz zwischen Niederschlag und Oberflächenabfluß, Verdunstung sowie Wasserrückhalt in der Deponie und Eigenfeuchte des Mülls an.
Die Sickerwassermenge und ihr Aufnahmegrad an Schadstoffen während des Durchsickerns durch die Deponie hängt von der Niederschlagsmenge, der Beschaffenheit der Oberfläche, dem Verdichtungsgrad und der Zusammensetzung des Abfalls ab.
Beiträge zum Sickerwasserhaushalt liefern auch die biochemischen Abbauprozesse im Müllkörper: Wasserproduktion beim aeroben Abbau und Wasserverbrauch beim anaeroben Abbau. Die Titelgraphik gibt diese Vorgänge schematisch wieder.
Gang der Untersuchung:
Die vorliegende Arbeit soll den Weg des Wassers, beginnend als Niederschlag beim Auftreffen auf der Deponie, beim Infiltrieren durch den Deponiekörper, beim Sammeln auf der Deponiebasis bis zur Reinigung in entsprechenden Anlagen nach dem Stand der Technik, wiedergeben.
Der erste Teil beschäftigt sich eingehend mit möglichen und praktizierten Schutzmaßnahmen, die das Sickerwasser erfassen und weiterleiten. Hierbei hat sich das Multibarrierenkonzept erfolgreich durchgesetzt. Es soll mögliche Emissionen vollständig verhindern. Eine kritische Betrachtungsweise ist hier angebracht.
Der zweite Teil beschäftigt sich speziell mit der Sickerwasserbehandlungsproblematik. Verschiedene heute gängige Verfahren werden angesprochen. Den Schwerpunkt stellt das Verfahren der Umkehrosmose dar. In diesem Bereich haben sich in der nahen Vergangenheit erhebliche Neuerungen durchgesetzt.
Die Umkehrosmose wird mit ihrem Verfahren, das sich auch in der Zukunft behaupten wird, beschrieben und bewertet.
Im dritten Teil wird am Beispiel der Zentralmülldeponie Rastorf der Weg des Sickerwassers beschrieben.
Hier wird über eine zweistufige Umkehrosmose mit anschließender Eindampfung, Stickstoffausschleusung und nachgeschalteter Trocknung anfallendes Sickerwasser nach dem Stand der Technik behandelt.
Das Verfahrensschema wird erklärt und anhand von Zahlen verdeutlicht.
Probleme der Sickerwasserbehandlung sowie Fortschritte auf diesem Gebiet werden angesprochen.
Ob und wie sich mögliche Deponieemissionen durch die neusten Auflagen des Gesetzgebers in Zukunft verändern werden, soll erörtert werden.
Inhaltsverzeichnis:
| I. | Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen | |
| II. | Verzeichnis der Fotos | |
| III. | Verzeichnis der Abkürzungen und Symbole | |
| IV. | Prolog | |
| 1. | Einleitung | 1 |
| 2. | Müllaufkommen | 3 |
| 2.1 | Müllbeseitigungsmethoden | 4 |
| 2.2 | Müllzusammensetzung | 5 |
| 2.3 | Deponieformen | 7 |
| 3. | Sickerwassererfassung | 8 |
| 3.1 | Die geordnete Hausmülldeponie | 8 |
| 3.2 | Das Multibarrierenkonzept | 10 |
| 3.2.1 | Geologische Barriere | 11 |
| 3.2.2 | Hydrologische Barriere | 11 |
| 3.3 | Deponiekörper | 12 |
| 3.3.1 | Zusammensetzung des Deponiekörpers | 12 |
| 3.3.2 | Deponiestandfestigkeit | 13 |
| 3.3.3 | Deponieprozesse | 15 |
| 3.3.3.1 | Verlagerung von Schadstoffen | 15 |
| 3.3.4 | Deponiegas | 17 |
| 3.3.4.1 | Deponiegasphasen | 17 |
| 3.3.4.2 | Deponieentgasung | 19 |
| 3.4 | Basisabdichtung | 20 |
| 3.4.1 | Mineralische Dichtungsschicht | 21 |
| 3.4.2 | Kunststoffdichtungsbahnen | 22 |
| 3.5 | Dränsystem | 26 |
| 3.5.1 | Schäden am Entwässerungssystem | 28 |
| 3.5.2 | Kombischächte (Gas- und Sickerwassererfassung) | 29 |
| 3.6 | Oberflächenabdichtung | 30 |
| 3.6.1 | Temporäre Oberflächenabdichtung | 30 |
| 3.6.2 | Endgültige Oberflächenabdichtung | 31 |
| 3.7 | Oberflächenwasser | 32 |
| 3.8 | Deponierekultivierung | 32 |
| 3.9 | Deponiesanierungsmaßnahmen | 33 |
| 3.9.1 | Mögliche Probleme | 35 |
| 4. | Spezieller Teil | 36 |
| 4.1 | Behandlungsstand von Sickerwasser | 36 |
| 4.2 | Kriterien für die Auswahl | 39 |
| 4.3 | Deponiesickerwasser | 40 |
| 4.4 | Schadstoffgruppen | 40 |
| 4.5 | Gesetzliche Anforderungen an die Einleitung von Sickerwasser | 42 |
| 4.6 | Deponiesickerwasserbehandlung | 43 |
| 4.6.1 | Einzelverfahren | 43 |
| 4.6.2 | Verfahrenskominationen | 45 |
| 4.7 | Umkehrosmose | 48 |
| 4.7.1 | Physikalische Grundlagen | 48 |
| 4.7.2 | Allgemeines | 50 |
| 4.8 | Einbindung der UO in einen Verfahrensprozeß | 51 |
| 4.9 | Die Membranen | 52 |
| 4.9.1 | Rückhaltevermögen | 53 |
| 4.9.2 | Stofftransport in Membranen | 54 |
| 4.10 | Modularten | 54 |
| 4.11 | Begrenzende Faktoren der Umkehrosmose | 57 |
| 4.12 | Neuerungen aus dem Bereich der Sickerwasserbehandlung | 59 |
| 5. | Sickerwasserbehandlung am Beispiel der ZMD Rastorf | 63 |
| 5.1 | Allgemeines | 63 |
| 5.2 | Sickerwasserbehandlung auf der ZMD Rastorf | 66 |
| 5.2.1 | Sickerwassermischung | 66 |
| 5.2.2 | Sickerwasserspeicher | 66 |
| 5.2.3 | Chemisch- physikalische Vorbehandlung | 67 |
| 5.2.4 | Umkehrosmose | 68 |
| 5.2.4.1 | Beschreibung der Anlage | 68 |
| 5.2.4.2 | Bemessung und Auslegung der Anlage | 68 |
| 5.3 | Die Betriebsmodi | 69 |
| 5.4 | UO 1 / erste Stufe | 70 |
| 5.4.1 | Verfahren | 71 |
| 5.5 | UO 11 / zweite Stufe | 73 |
| 5.6 | Derzeitige Belastung der UO 1 und 11 | 74 |
| 5.7 | UO 111 / dritte Stufe | 78 |
| 5.8 | Eingrenzung von Fehlern | 78 |
| 5.9 | Weiterbehandlung des Konzentrates | 79 |
| 5.9.1 | Sickerwassereindampfimg | 79 |
| 5.9.1.1 | Probleme bei leichtflüchtigen Inhaltsstoffen | 79 |
| 5.9.1.2 | Problembereiche des Eindampfverfahrens | 80 |
| 5.9.2 | Stickstoffausschleusung | 81 |
| 5.9.2.1 | Funktionsablauf der N2-Strippung | 81 |
| 5.9.2.2 | Anlagentechnik | 82 |
| 5.9.2.3 | Bewertung | 84 |
| 5.9.2.4 | Alternative Verfahren der N2-Ausschleusung | 85 |
| 5.9.3 | Wirbelschicht-Granulationstrocknung | 85 |
| 5.9.3.1 | Herkömmliche Verfahren | 85 |
| 5.9.3.2 | Rastorfer Verfahren | 85 |
| 5.9.3.3 | Körnung und Streuung | 86 |
| 5.9.3.4 | Granulat | 87 |
| 5.9.3.5 | Exkurs zu anderen Nutzungen | 87 |
| 5.10 | Zusammenfassung der technischen Daten | 89 |
| 5.11 | Sickerwassermengen | 90 |
| 5.12 | Sickerwasserentsorgung ün Querverbund | 91 |
| 5.13 | Verschärfung der lokalen Einleitungsanforderungen | 92 |
| 5.14 | Die Passau (Vorfluter) | 94 |
| 6. | Wirtschaftfiche Gesichtspunkte | 95 |
| 6.1 | Investitionskosten der Rastorfer Sickerwasserbehandlungsanlage | 95 |
| 6.2 | Betriebskosten | 96 |
| 7. | Zukunftsaussichten im Hinblick auf die TASI | 99 |
| 8. | Zusammenfassung | 101 |
| V. | Literaturverzeichnis | |
| VI. | Anlagen | |
| Lageplan (Maßstab 1: 1 000) | Al | |
| diverse Fotos | A2 | |
| Abfallmengenströme 1994 in Schleswig-Holstein | A3 | |
| VII. | Danksagung | |
| VIII. | Eidesstattliche Erklärung | |
| IX. | Statistik, Lizensierung, Verteiler |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832407346
Arbeit zitieren:
Svoboda, Sascha Juli 1997: Erfassung und Behandlung von Deponiesickerwässern, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Deponie, Deponietechnik, Sickerwasser, Sickerwasserbehandlung, Umkehrosmose
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