depSIM: numerische 3D-Simulation – neue Potentiale für alte Deponien

Siedlungsabfalldeponien haben ein äußerst inhomogenes und komplexes Innenleben. In ihnen sind Materialien unterschiedlichster Herkunft und Eigenschaft vertreten. Die organischen Be-standteile mit ihrem Potenzial zur Deponiegasbildung stehen hierbei im besonderen Fokus. Un-ter der Beteiligung verschiedener Bakterien wird das organische Material im Deponiekörper für kurze Zeit aerob, danach die längste Zeit anaerob umgesetzt und das über einen Zeitraum von bis zu 200 Jahren, siehe Abb. 1. Das Endprodukt dieser organischen Umsetzung sind neben Spurenelementen im Wesentlichen Kohlendioxid (ca. 45 %) und Methan (ca. 55 %). Beide Gase werden als Treibhausgase eingestuft, wobei das Methan im Vergleich zu Kohlendioxid eine über das 23-fache höhere Wirkung (aufgrund des COP-Beschlusses ab 2012) auf die Klimaer-wärmung hat. Hieraus leitet sich die Auflage ab, dass Deponiegasemissionen kontrolliert abge-führt werden müssen.

Mit dem Modell depSIM können die wesentlichen Prozesse innerhalb des Deponiekörpers gekoppelt berechnet werden. Als Randbedingungen können die äußere Tempe-ratur, der Druck und die Verschiebung vorgegeben werden. DepSIM ermöglicht eine örtlich und zeitlich differenzierte Berechnung und Darstellung der Temperatur, der Abbaurate der Organik, der lokalen Druckverhältnisse und die daraus resultierenden Gasströmungsgeschwindigkeiten. Durch die detaillierte Berechnung der Gasgeschwindigkeiten an jedem Punkt der Deponie ergibt sich eine wesentliche Verbesserung gegenüber konventionellen Rechenmodellen zur Gasprog-nose und -erfassung. Diese bisherigen Prognosemodelle basieren auf abgeschätzten Eingangspa-rametern, die jeweils für eine komplette Deponie oder einen Deponieabschnitt gemittelt werden und keine gekoppelte Berechnung der relevanten Parameter ermöglichen. Dadurch ist eine räumlich differenzierte Betrachtung der Gasproduktion nicht möglich. Doch gerade eine räum-lich exakte, quantitative Prognose der zu erwartenden Gasproduktion, die depSIM leisten kann, ist für Deponiebetreiber zur richtigen Dimensionierung der Gasfassung und -behandlung zwin-gend notwendig. Ebenfalls lassen sich die Gasströme entlang der Deponieoberfläche räumlich und zeitlich differenziert darstellen. Dies ermöglicht eine lokal differenzierte Deponiegasbewirt-schaftung mit einer Unterteilung in Bereiche mit aktiver oder passiver Gasfassung oder um die Realisierbarkeit einer Methanoxidationsschicht abzuschätzen.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Depotech 2012 (November 2012)
Seiten: 6
Preis: € 3,00
Autor: Dr.-Ing. Sebastian Schmuck
Prof. Dr.-Ing. Renatus Widmann
Jun.-Prof. Dr.-Ing. Tim Ricken

Artikel weiterleiten In den Warenkorb legen Artikel kommentieren


Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Zero Waste – eine abfallwirtschaftliche Utopie?
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (5/2017)
Zero Waste – eine Gesellschaft völlig ohne Abfall – ist eine Utopie, die aktuell und in absehbarer Zeit nicht zu erreichen ist. Nur wenige Stoffströme (z. B. Glas, Metall) sind dauerhaft rezyklierbar. Viele andere Materialien – bekanntestes Beispiel ist das Papier – erfahren beim Recyclingprozess eine Qualitätsminderung, sodass früher oder später eine Ausschleusung und Entsorgung des Stoffstroms erfolgen muss. Zudem werden auch in Zukunft große Mengen gemischter Restabfälle anfallen, die stofflich nicht mehr nutzbar sind und der energetischen Verwertung zugeführt werden müssen. Alternative thermische Verfahren, die hochwertige Produkte aus dem Restabfall versprechen, konnten ihre Funktionalität in diesem Bereich bisher nicht nachweisen und sich daher nicht als Alternative zur MVA etablieren.

Deponie Dorfweiher – Ergebnisse des F+E-Projektes
© Universität Stuttgart - ISWA (5/2015)
Das vom Landkreis Konstanz beauftragte Forschungsprojekt zur Verkürzung der Nachsorgezeit seiner Deponie „Dorfweiher“ wurde im Dezember 2014 nach 60 Monaten Laufzeit abgeschlossen. Das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte-und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart (ISWA) hat in Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro Lhotzky & Partner, Braunschweig, ein gemeinsam entwickeltes In-situ-Belüftungsverfahren („EISBER“- Extensive Intervallbelüftung mit Sickerwasserrückführung und Biologischer Emissions-Reduzierung) in einem Teilbereich der Deponie eingesetzt..

Angepasste Deponieentgasung an veränderte betriebliche Bedingungen
© Universität Stuttgart - ISWA (5/2015)
Die meisten heutigen Deponieentgasungsanlagen dürften aus den Jahren ab 1985 bis 1995 stammen, sind also heute ca. 20 bis 30 Jahre alt. In dieser Zeit hat sich nicht nur die Intensität der Gasbildung verändert, sondern auch die Deponietechnik und die Anlage selbst.

Das auf unseren Deponien bis heute Errichtete, Betriebene, Stillgelegte und dabei Angerichtete bedarf der Nachsorge. Was ist und was ist nicht zu tun?
© Universität Stuttgart - ISWA (5/2015)
Erfolg hat drei Buchstaben Goethe Wir sind nicht nur verantwortlich für das, was wir tun, sondern auch für das, was wir nicht tun. Molière

Untersuchung der Permittivität von Bentonitmatten unter Salzeinwirkung und Ionenaustausch gemäß den Anforderungen des BQS 5-5
© Universität Stuttgart - ISWA (5/2015)
In diesem Artikel soll über die durchgeführten Langzeit-Durchlässigkeitsversuche mit verschiedenen Calciumchlorid-Lösungen gemäß Anhang 3 des Bundeseinheitlichen Qualitätsstandards BQS 5-5 berichtet werden und deren Auswirkungen auf die Fortschreibung des BQS 5-5 vom 07.05.2014.

Name:

Passwort:

 Angemeldet bleiben

Passwort vergessen?

Der ASK Wissenspool
 
Mit Klick auf die jüngste Ausgabe des Content -Partners zeigt sich das gesamte Angebot des Partners
 

Selbst Partner werden?
 
Dann interessiert Sie sicher das ASK win - win Prinzip:
 
ASK stellt kostenlos die Abwicklungs- und Marketingplattform - die Partner stellen den Content.
 
Umsätze werden im Verhältnis 30 zu 70 (70% für den Content Partner) geteilt.
 

Neu in ASK? Dann gleich registrieren und Vorteile nutzen...