Wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Belüftung der

Wissenschaftliche Erkenntnisse aus
der Belüftung der Altlast Heferlbach
Johann FELLNER, Christian BRANDSTÄTTER, Roman PRANTL, David LANER
Hintergrund
Aufgrund möglicher Deponiegasmigration in angrenzende Wohngebäude wird seit 2012 die
Altlast Heferlbach (N58), eine Altablagerung die vor mehr als 40 Jahren mit Hausmüll und
Bauschutt geschüttet wurde, mittels kontinuierlicher Niederdruck-Belüftung saniert. Das
wesentliche Ziel der Maßnahme ist eine weitgehende Mineralisierung biologisch abbaubarer
Verbindungen und damit eine nachhaltige Reduktion der Deponiegasproduktion.
Methodik
Abbildung 1: Schematische Skizze zur in-situ Belüftung
(© Ingeborg Hengl)
Zur Untersuchung des Sanierungsfortschritts wird die Belüftungsmaßnahme seit deren Beginn
wissenschaftlich begleitet. Neben einer detaillierten Auswertung der Anlagendaten sowie
jährlicher Abfallprobenahmen und –analysen, wurden Laborversuche in sogenannten
Deponiesimulationsreaktoren durchgeführt um zu evaluieren, inwieweit sich der Abfall unter
idealen Bedingungen stabilisieren lässt und welches Restemissionspotential verbleibt. Im
Konkreten wurden dazu Versuche unter verschiedenen Bedingungen (belüftet ohne
Wasserzugabe, belüftet mit Wasserzugabe und unter anaeroben Bedingungen) durchgeführt.
trocken belüftet
Resultate
feucht anaerob
feucht belüftet
Abbildung 2: Schematische Skizze zur in-situ Belüftung
(© Christian Brandstätter)
Mineralisierung des organischen Kohlenstoffs
Die Versuche im Labor zeigten, dass unabhängig der Wasserzugabe durch die Belüftung 36% des im Abfall vorhandenen organischen Kohlenstoffs mineralisiert werden
konnte. Im Vergleich dazu liegt die Mineralisierungsrate unter anaeroben Bedingungen bei lediglich 17%. Hinzu kommt, dass durch die Belüftung ein Teil des im Abfall
verbleibenden Kohlenstoffs (rund 10%) in schwer abbaubare Verbindungen („Huminstoffe“) umgewandelt wird. Im Feld ist nach 4 Jahren Belüftung die Mineralisierungsrate
deutlich geringer. Insgesamt wurden bisher rund 1200 Tonnen an organischem Kohlenstoff abgebaut. In Abhängigkeit davon welche organischen Kohlenstoffpools (z.B.
trockenes Papier, Holz) als mittelfristig abbaubar angesehen werden, bedeutet dies, dass lediglich zwischen 8 und 16% des Kohlenstoffs bisher ausgetragen wurden.
Hauptgrund für die signifikanten Unterschiede zwischen Feld und Labor ist die Heterogenität der Abfallschüttung, die eine gleichmäßige Belüftung nicht zulässt.
Labor
Gas 36%
Feucht belüftet
Trocken belüftet
Feld
Gas 17%
Gas 36%
Gas 16%
Belüftet
Belüftet
Anaerob
Gas 8%
TOC Abfall
TOC Abfall
TOC Abfall
TOC Abfall
TOC Abfall
(Versuchsbeginn)
(Versuchsbeginn)
(Versuchsbeginn)
(ohne Papier/Holz)
(mit Papier/Holz)
100%
100%
100%
100%
100%
„Huminstoffe“ 10%
SIWA 0.2%
SIWA 0.1%
„Huminstoffe“ 10%
TOC 64%
TOC 64%
TOC 82%
TOC Abfall 84%
TOC Abfall 92%
(Versuchsende)
(Versuchsende)
(Versuchsende)
(nach 4 Jahren Belüftung)
(nach 4 Jahren Belüftung)
Abbildung 3: Kohlenstoffbilanzen für die Deponiebelüftung im Labor (links) und Feld (rechts)
Schlussfolgerung
Trotz der Tatsache, dass im Feld vergleichsweise geringe Anteile an Kohlenstoffverbindungen
abgebaut wurden, konnte ein beachtliche Menge an organischem Kohlenstoff bisher mineralisiert
werden und steht somit einer Deponiegasproduktion nach Beendigung der Belüftung nicht mehr
zur Verfügung. Zur Beurteilung inwiefern dadurch bereits die Sanierungsziele (Minimierung der
Gefährdung
durch
Deponiegasmigration)
erreicht
werden,
bedarf
es
zusätzlich
zu
Kohlenstoffbilanzen einer mathematischen Modellierung zur Deponiegasproduktion und
dessen Migration im Untergrund.
Konvektions-Dispersions-Gleichung:
Abbildung 4: Konzept zur Modellierung der Deponiegasmigration
Kontaktperson zum Poster:
Johann FELLNER
TU Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
Telefonnummer: +43 1 58801 22654
E-Mail: [email protected]
Webseite: iwr.tuwien.ac.at/ressourcen