Band 31 - Deponietechnik 2008
Mit Beiträgen zu: Verordnungen, Stilllegung und Nachsorge; Maßnahmen zur Deponiestabilisierung; Oberflächenabdichtungen; MBA-Anlagen und Ablagerung von MBA-Material; Abfall- und Bioressourcenwirtschaft
| Biomassenutzung in Deutschland – Potenziale und Nutzung Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Biomasse soll insbesondere aus Umwelt- und Klimaschutzgründen – zusammen mit anderen regenerativen Energien – in Deutschland zukünftig deutlich mehr zur Deckung der Energienachfrage beitragen; dies ist auch erklärtes Ziel der deutschen und europäischen Klimaschutzpolitik. Deshalb wurden in den letzten Jahren Rahmenbedingungen geschaffen, die u. a. dazu geführt haben, dass zunehmend mehr Energie aus Biomasse bereitgestellt wird. Um die dadurch deutlich gestiegene Nachfrage nach Biomasse bzw. Bioenergieträgern kostengünstig zu decken, entstehen gegenwärtig regionale, überregionale und z. T. auch globale Märkte; damit kommt auch der Bereitstellung von Energiepflanzen wachsende Bedeutung zu. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieses Vortrages, die in Deutschland vorhandenen Biomassepotenziale darzustellen und deren gegenwärtige Nutzung zu diskutieren. |
| Erfahrungen mit landwirtschaftlichen Biogasanlagen Peter Weiland In den letzten Jahren ist das Interesse in der Landwirtschaft an der Produktion von Biogas sprunghaft gestiegen, da mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wirtschaftliche Rahmenbedingungen geschaffen wurden, durch welche sich die Wertschöpfung über Bioenergie zu einer langfristig sicheren Einkommensquelle entwickeln konnte. Insbesondere seit Einführung des Biomassebonus entwickelt sich die Biogaserzeugung zunehmend zu einem eigenständigen Betriebszweig der Landwirtschaft. Gleichzeitig zeigt die Energiewirtschaft steigendes Interesse an der dezentralen Stromerzeugung und Gaseinspeisung und betreibt in Kooperation mit der Landwirtschaft Biogasanlagen. |
| Wohin mit den Rückständen aus der Biomassenutzung Prof. Dr. Ing. habil. Werner Bidlingmaier, K. Wünsch Vor dem Hintergrund der Klimadiskussion und steigender Energiepreise ist ein deutlicher Anstieg der Nutzung von regenerativen Energiequellen zu verzeichnen. Derzeit liegt er bei ca. 6% in der BRD und soll nach EU Vorgaben bis 2020 auf 20% ansetigen. Ein wesentlicher Anteil (70%) entfällt dabei heute auf die Biomasse, sei es aus dem Bereich der Abfälle sei es aus Holz und Energiepflanzen. |
| Stand und Perspektiven der Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin Die Aufbereitung von Biogas wird zunehmend als die Option der Zukunft für die Nutzung des erneuerbaren Energieträgers angesehen. Biogas aus der Fermentation oder der thermochemischen Umwandlung ist dabei die einzige regenerative Alternative zum fossilen Energieträger Erdgas. Durch die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität besteht die Möglichkeit, grundsätzlich die gesamte Breite der Erdgasanwendungen auch mit Biogas zu erschließen. Damit kann grundsätzlich – vergleichbar zum Strommarkt – auch der Gasmarkt mit einem „grünen“ Energieträger erschlossen werden. Dabei stellt sich jedoch die Frage nach dem Sinn dieser Entwicklung. Ist die Aufbereitung von Biogas energetisch und ökologisch sinnvoll? In welchen Anwendungen macht die Substitution von fossilen Energieträgern durch aufbereitetes Biogas am meisten Sinn? Neben technischen Fragestellungen sollen daher auch Fragen der Ökologie und Energieeffizienz im Rahmen dieses Beitrages diskutiert werden. |
| Abfallwirtschaft und Klimaschutz – Was muss die Abfallwirtschaft leisten? Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Bernd Bilitewski Die Abfallwirtschaft hat durch die Stilllegung der Deponien, das Recycling mit der stofflichen Verwertung und die Vorbehandlung der Restabfälle durch die Mechanisch-biologische Behandlung und Verbrennung die Vorreiterrolle in der CO2 – Reduktion in der BRD übernommen. Etwas über 20% der angestrebten Verringerung gemäß dem Kyoto-Protokoll werden allein durch die Abfallwirtschaft erreicht. Damit steht die Abfallwirtschaft im Vergleich der Industriebranchen an erster Stelle. |
| Waste Management in Developing Countries: A Local or a Global Problem? Dr. Luis F. Diaz, G.M. Savage, Linda L. Eggerth Traditionally, the management of the solid wastes generated by the various activities undertaken by human beings has dealt with treatment of end-of-life materials in the waste stream. However, as population and the level of industrialization increase worldwide, it has become very clear that solid waste management must also consider the manner by which resources are used. Typically, community leaders face complicated decisions with respect to the various options available for the storage, collection, transportation, treatment and final disposition of municipal solid wastes. These decisions have important impacts on the type and quantity of emissions released to the environment, as well as on the cost of the service. |
| Ist die stoffliche Abfallverwertung passé? o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert, Detlef Clauß Ist die stoffliche Abfallverwertung passé? Hätte man diese Frage vor 10 Jahren gestellt wäre die Antwort sehr eindeutig gewesen. Die Entwicklung von Trennverfahren für gemischte Abfälle, besonders auch zur Herstellung von Sekundärbrennstoffen und die Fokussierung auf Substitution fossiler Energieträger durch regenerative Energie aus Abfällen und Subventionierung der Energieerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen bis hin zur Etablierung zusätzlicher EBS-Kraftwerke, haben die Rahmenbedingungen für die stoffliche Abfallverwertung verändert. Aber man könnte auch fragen ist die deutsche Wirtschaft plötzlich in der Lage ohne Sekundärrohstoffe auszukommen und welche Alternativen stehen uns denn heute zur Verfügung und induzieren nicht gerade die in den letzten Jahren stark angestiegenen Rohstoffpreise (z.B. für Papier) die stoffliche Verwertung? |
| Decentralized waste and wastewater treatment – Strategies and experiences Raffaello Cossu, L. Alibardi The technical-scientific community for many years has been engaged in the identification of waste management ways coherent with the concept of Integrated System, thus finalized to waste avoidance, materials and energy recovery, final disposal in environmentally sustainable landfills. “Sustainability” idea is present in the history of the humanity since its origin. In 1987 World Commission on Environment and Development defined “Sustainable Development” as a development “which meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs”. |
| Wohin mit den Rückständen aus der Abfallverbrennung? O.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Peter Lechner, Mag. Peter Mostbauer Aus den Angaben von Deponiebetreibern in Österreich über die freie Kapazität der Deponien geht hervor, dass das für die direkte Ablagerung von Müllverbrennungsschlacken genehmigte Deponievolumen voraussichtlich in den Jahren 2015 bis 2020 erschöpft sein wird. Lösungen zur Verwertung bzw. Entsorgung von MVA-Schlacke sind in Österreich daher anzudenken. |
| Inactive Asbestos Mine as a Disposal Site for Asbestos wastes Prof. Dr. Evangelos Gidarakos Asbestos is a silicate mineral of fibrous form and has been used for many years as a raw material for the production of a large variety of materials and objects by virtue of its exceptional attributes. Unfortunately asbestos is considered responsible for serious lung diseases such as asbestosis, mesothelioma and lung cancer that are caused by the inhalation of asbestos fibres and appear usually after a long period of exposure. Although, according to European legislation the use of Asbestos Containing Materials is forbidden, many buildings in Greece still contain asbestos products, which must be removed at some point in the near future. It must be pointed out that even nowadays Greece has no special landfill sites for the disposal of Toxic & Hazardous wastes. This means that all hazardous wastes, asbestos included, must be transferred abroad. This fact has enormous economical and environmental consequences for the Greek state. A suitable site must be found in the future that can serve as a disposal site for hazardous wastes. The case of the asbestos mine of northern Greece represents an interesting case as a potential disposal site for asbestos wastes in the future. The existing data regarding the quality of the environment in the Asbestos Mine of Northern Greece (known as MABE) region in relation to the presence of asbestos are insufficient for the determination of the existing pollution problem. In the present work, a first approach of this problem and a toxicity analyses have been carried out. |
| Konzeption der neuen Deponieverordnung BD Dipl.-Ing. Karl Wagner Nachdem mit der Abfallablagerung- und der Deponieverordnung vor einigen Jahren bereits strenge Grenzwerte für die Beseitigung von Abfällen auf Deponien festgelegt worden sind, hat die Bundesregierung mit der Deponieverwertungsverordnung, die am 1. September 2005 in Kraft getreten ist, auch für die Verwertung von Abfällen ähnlich strenge Maßstäbe vorgegeben. Die Verordnungen sind durch die am 1. Februar 2007 in Kraft getretenen Änderungen, die der Umsetzung der Ratsentscheidung 2003/33/EG dienen, aktualisiert worden. Mit diesen Änderungen wurden noch existierende Lücken zum europäischen Deponierecht geschlossen. Das Deponierecht ist insoweit in der Vergangenheit nicht statisch gewesen. Es wird auch in der Zukunft weiter entwickelt werden. |
| Entwicklung der Abfalldeponierung in Österreich Em.o.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karl E. Lorber, Dipl.-Ing. Dr.mont MScTox Klaus Werner Wruss, Mag. Dr. Wolfgang Staber, Hannes Menapace, Univ. Prof. DI Dr. techn. Werner Wruss Von einigen nationalen Besonderheiten abgesehen, ist die Entwicklung der Abfalldeponierung in Österreich nicht viel anders verlaufen als in den übrigen europäischen Ländern. Vor 1976, als es noch kein Abfallverzeichnis bzw. keinen Abfallkatalog gab, war im Prinzip schon damals eine behördliche Genehmigung bzw. ein Bescheid zur Ablagerung von Abfällen erforderlich, in dem die zur Ablagerung vorgesehenen Abfälle aufgrund fehlender Definitionen und Schlüsselnummern verbal beschrieben wurden. Daneben gab es, vor allem in ländlichen Raum, in nahezu allen Gemeinden eine Vielzahl von so genannten Sturzplätzen, die oftmals im tolerierten Graubereich zwischen Legalität und Illegalität betrieben worden sind. |
| In situ Belüftung der Altdeponie Kuhstedt – Ergebnisse eines 8-jährigen BMBF-Vorhabens Dr.-Ing. Marco Ritzkowski, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann Zwischen Juli 1999 und Dezember 2007 wurde erstmalig in der Bundesrepublik Deutschland ein mit Fördermitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sowie des Landkreises Rotenburg (Wümme) finanziertes Projekt zur beschleunigten aeroben in-situ Stabilisierung einer stillgelegten Altdeponie mittels des Niederdruckbelüftungsverfahrens AEROflott® durchgeführt. Vorausgegangen waren umfangreiche Untersuchungen an Abfallproben aus unterschiedlichen Altdeponien im Labormaßstab sowie großtechnische Belüftungsversuche auf der Altdeponie Kuhstedt im Jahr 1998. Sowohl die Ergebnisse der Versuche in Deponiesimulationsreaktoren (DSR) als auch der Belüftungs- und Absaugversuche auf der Deponie Kuhstedt bestätigten die Eignung des Verfahrens für den ausgewählten Standort. |
| Praxisbeispiele zur aeroben in situ Stabilisierung Dr.-Ing. Kai-Uwe Heyer, Dr.-Ing. Karsten Hupe, Dipl.-Ing. Astrid Koop, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann Mit der aeroben in situ Stabilisierung von Deponien und Altablagerungen wird das Ziel verfolgt, die Schadstoffemissionen der abgelagerten Abfälle mit hohen organischen Anteilen nachhaltig und kontrolliert zu vermindern und den Aufwand wie die Dauer von Deponienachsorgemaßnahmen zu reduzieren. |
| Intensivierung biologischer Abbauprozesse durch Wasserinfiltration Prof. Dr.-Ing Gerhard Rettenberger, Dipl.-Ing. Norberth Kloos Im nachfolgenden Beitrag wird ein Auswertungsalgorithmus vorgestellt, der mittels der Gleichstromgeoelektrik das qualitative Wasserverteilungspotenzial von Infiltrationsanlagen auf Deponien in Filmsequenzen bzw. Bildern darstellen kann. An einem Fallbeispiel werden die Rahmenbedingungen und die einzelnen Auswertungsschritte erläutert. |
| Entlassung aus der Nachsorge nach 30 Jahren – Vision oder Realität? Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann, Dr.-Ing. Kai-Uwe Heyer, Dr.-Ing. Karsten Hupe Die Vorschläge für die quantitativen Kriterien in der UFOPLAN-Studie zur Entlassung aus der Deponienachsorge orientieren sich an den fachlichen Erkenntnissen über das langfristige Emissionsverhalten der abgelagerten Abfälle, am Stand der Technik zur Deponierung und allgemein zum Deponieverhalten und an Erkenntnissen über die Beeinträchtigung von Schutzgütern (insbesondere Gewässern) durch die Abfalldeponierung. Die Kriterien können mit dem wachsenden Erkenntnisstand fortgeschrieben werden. |
| Wirksamkeit von Oberflächenabdichtungssystemen Karl Drexler Um die Wirksamkeit von Oberflächenabdichtungen nachweisen zu können, bestehen mehrere Möglichkeiten, wobei der quantitative Nachweis nicht erbracht werden kann. Lediglich bei Konvektionssperren ist davon auszugehen, dass keine Sickerwasserneubildung durch Niederschläge erfolgt. |
| Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen an Versuchsfeldern für Oberflächenabdichtungen - Versuchsfelder der Dillinger Hütte, Saarland - Dr.-Ing., Dipl.-Chem. Klaus-Jürgen Arlt In einem Feldversuch mit 12 Großlysimetern am Standort der AG der Dillinger Hüttenwerke werden seit 2002 Untersuchungen zur Entwicklung von DK1-Oberflächenabdichtungs-systemen unter Nutzung verschiedener Dichtungsbaustoffe (tonmineralisch, eisenhüttenstämmig, wasserglasvergütet, polymervergütet) unter locker geschüttetem "natürlichem" Rekultivierungsboden (teils dimensioniert als reine Wasserhaushaltschicht) durchgeführt. Ziel der Untersuchung ist die vergleichende Beobachtung der wichtigsten Wasserhaushaltsparameter der unterschiedlichen Dichtungssysteme über einen längeren Zeitraum zur Ableitung von Tendenzen unterschiedlicher bodenphysikalischer Entwicklungen. Das Projekt war im Zeitraum 1998 bis 2003 eingebettet in ein gefördertes Forschungsvorhaben der Europäischen Gemeinschaft und wird seither in Eigenregie der AG der Dillinger Hüttenwerke fortgeführt. |
| Hydrologische Einschätzung von Anforderungen an die Komponenten von Oberflächenabdichtungssystemen Professor Dr.-Ing. Hans-Günter Ramke Im Jahr 2006 wurde mit der Überarbeitung und Zusammenführung des untergesetzlichen Regelwerkes im Bereich der Deponietechnik begonnen. In der bisherigen Diskussion und im ersten Entwurf der Verordnung wurde diese Zusammenführung von Abfallablagerungsverordnung, Deponieverordnung und Deponieverwertungsverordnung als „Integrierte Deponieverordnung“ (IntDepV) bezeichnet. Dieser Terminus soll hier beibehalten werden. Mit der Überarbeitung der Verordnungen zur Deponietechnik eröffnet sich auch die Möglichkeit, die bundesweiten Regelungen zur Gestaltung und Ausführung von Oberflächenabdichtungssystemen an den Stand der Technik anzupassen, da in den letzten Jahren sowohl mit den konventionellen Abdichtungssystemen und -komponenten (tonmineralische Oberflächenabdichtung und Kombinationsabdichtung) als auch mit zahlreichen Alternativen umfangreiche theoretische und praktische Erfahrungen gesammelt wurden. |
| Methanoxidation an der Deponieoberfläche Dr. Julia Gebert, Dr.-Ing. Jan Streese-Kleeberg In den letzten Jahren hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass Deponiegasemissionen nicht nur wegen der mit ihnen einhergehenden Explosionsgefahr und Geruchsbelästigung vermieden werden sollten, sondern vor allem wegen des Beitrags des darin enthaltenen Methans zum Klimawandel. Obgleich der Beitrag deponiebürtigen Methans zur gesamten vom Menschen verursachten Verstärkung des Treibhauseffekts lediglich etwa 3 Prozent beträgt, stellen Deponien eine der größten anthropogenen Methanquellen dar. Die Verminderung von Methanemissionen stellt einen besonders wirksamen Beitrag zum Klimaschutz dar, da dieses Gas ein hohes Treibhausgaspotenzial und gleichzeitig eine kurze atmosphärische Lebensdauer hat, sodass sich die Emissionsreduzierungen bereits nach relativ kurzer Zeit auswirken. |
| Energieeffizienz der Mechanisch-biologischen Restanfallbehandlung Prof. Dr. Rainer Wallmann, Prof. Dr.-Ing. Klaus Fricke, Dipl.-Ing. Jürgen Hake In Deutschland werden derzeit 46 mechanisch-biologische Anlagen (MBA) betrieben, die Siedlungsabfälle durch mechanische Aufbereitung und biologische Behandlung in verschiedene Stoffströme aufteilen und diese stoffstromspezifischen Verwertungen bzw. der Ablagerung auf Deponien zuführen. Neben den klassischen MBA-Konzepten mit Deponierung des biologisch behandelten Abfallstromes (Endrotte-MBA) verfolgen dabei auch einige Anlagen das Konzept der mechanisch-biologischen Stabilisierung (MBS), wobei die biologische Behandlung nicht das Ziel eines maximalen Organikabbaus sondern vielmehr die Trocknung der Abfälle und Bereitstellung einer möglichst großen Brennstofffraktion mit optimierten Brennstoffeigenschaften darstellt. Darüber hinaus existieren in Deutschland 2 Anlagen zur mechanisch-physikalischen Abfallbehandlung (MPS), die im Gegensatz zum MBS-Verfahren keine biologische, sondern eine physikalische Trocknung mittels eines gasbeheizten Trommeltrockners einsetzen. Insgesamt wurden in Deutschland im Jahr 2007 durch die beschriebenen 48 Anlagen (MBA/MBS/MPS) ca. 5,6 Mio. Mg Siedlungsabfälle behandelt. |
| Anaerobe/aerobe Behandlung in der Flüssigphase - Betriebserfahrungen Dipl.-Ing. Jörn Heerenklage, , Dipl.-Ing. Rolf Sieksmeyer, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann Die mechanisch-biologische Vorbehandlung von Restabfällen nach dem Prinzip der Vergärung und der anschließenden Aerobisierung in der flüssigen Phase wurde erstmalig großtechnisch in Lübeck mit einer angestrebten Jahreskapazität von 125000 Mg Restabfall umgesetzt. Erste konzeptionelle Untersuchungen im Labormaßstab wurden durch die Autoren im Vorwege an der Technischen Universität Hamburg-Harburg durchgeführt. Im Vergleich zu herkömmlichen Behandlungsvarianten, die eine aerobe Behandlung von Restabfällen in der Feststoffphase (z.B. Tunnelkompostierung) vorsehen, können die Feststoffe nach der Vergärung in einer Suspension von bis zu 8-10 % in der Trockensubstanz aerob stabilisiert werden. Neben einer Reduktion der Kohlenstoffverbindung durch den aeroben Abbau sollen die verbleibenden Stickstoffverbindungen z.T. gezielt ausgestrippt und erfasst werden. Darüber hinaus soll der verbleibende Ammonium-Stickstoff mittels Nitrifikation zu Nitrat und ggf. durch Denitrifikation zu Stickstoff umgesetzt werden. Das vorbehandelte Material hat die Anforderungen der Abfallablagerungsverordnung (Anhang 2) einzuhalten, um es anschließend zu deponieren. |
| MBA mit Trockenvergärung am Beispiel Entsorgungszentrum Pohlsche Heide Dipl.-Ing. Burkart Schulte Bereits 1999 hat man sich im Kreis Minden-Lübbecke entschieden, auf dem Gelände der Deponie Pohlsche Heide eine MBA zu errichten. Da damals noch keine AbfAblV existierte, musste bei der NRW-Landesregierung eine Sondergenehmigung eingeholt werden. |
| Einbau von MBA-Material - Anforderungen, Monitoringmaßnahmen, Emissionen, Erfahrungen Dr. Winfried Entenmann Seit 01.06.2005 gelten die Anforderungen der Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV, 2001) / TA Siedlungsabfall (TASi, 1993) ohne die Möglichkeit einer Ausnahme, wie das in der langen Übergangsfrist seit Erscheinen der TASi im Jahr 1993 möglich war. Die Anforderungen an eine geringe Eluierbarkeit der einzulagernden Stoffe, um dem Anhang 2 der AbfAblV zu genügen, verlangen eine intensive Aufbereitung von Abfällen. Diese zieht auch signifikant veränderte Materialeigenschaften nach sich. Die Veränderungen in den mechanischen und hydraulischen Eigenschaften des Materials erfordern eine darauf angepasste Einbautechnik, die mittels geotechnischer Untersuchungen regelmäßig zu überprüfen ist. |
| Deponierung von MBA Material - Einbaubetrieb und Standsicherheit Dr.-Ing. Kai-Uwe Heyer, Dipl.-Ing. Wolfgang Oltmanns, Dr.-Ing. Karsten Hupe, Dipl.-Ing. R. Jäger, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann Seit dem 01. Juni 2005 dürfen Hausmüll und hausmüllähnliche Siedlungsabfälle in Deutschland nur noch nach einer Vorbehandlung abgelagert werden. Aufgrund der Vorbehandlung unterscheiden sich die abzulagernden Abfälle bzw. Behandlungsrückstände signifikant von den bis dahin unvorbehandelt abgelagerten Abfällen, sowohl hinsichtlich der Zusammensetzung und der chemisch-physikalischen und biologischen als auch abfallmechanischen Eigenschaften. Die großtechnischen Erfahrungen zum Ablagerungsverhalten von mechanisch-biologisch vorbehandelten Abfällen (MBA) waren zum Zeitpunkt der Umstellung Mitte 2005 gering. Differenzierte Vorgaben zum Ablagerungsbetrieb und zum Aufbau entsprechender Deponiekörper mussten unter Berücksichtigung standortbezogener Randbedingungen, der jeweils spezifischen Abfallzusammensetzung und der physikalischen sowie mechanischen Eigenschaften erst entwickelt werden. |
| Anforderungen und Erfahrungen zum Betrieb von Abfallzwischenlagern Wolfgang Bräcker Seit dem 01.06.2005 dürfen auf Deponien nur noch Abfälle abgelagert werden, die die Zuordnungskriterien der Abfallablagerungs- und der Deponieverordnung einhalten. Da zu diesem Zeitpunkt die Behandlungskapazitäten nicht ausreichten, wurden mehrere Zwischenlager für unbehandelte und heizwertreiche Abfälle errichtet („Notfallzwischenlager“). Weitere Zwischenlager existieren oder sind geplant für die Zwischenlagerung von Abfällen während Ausfallzeiten von Behandlungsanlagen („Ausfallzwischenlager“) oder als logistische Zwischenlager, um qualitative oder quantitative Schwankungen des Abfallaufkommens vor einer Behandlungsanlage kompensieren und so die Anlage gleichmäßiger auslasten zu können („Logistiklager“). |
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