Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen
eines Deponiekörpers gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Deponien sind dem Grunde nach Anlagen zum dauerhaften Entzug von Abfällen
aus dem Kreislauf der Natur im Sinne von Endlagern. Zu diesem Zweck ist es bekannt,
ein Mehrbarrierensystem aus verschiedenen Elementen zur Abkapselung der Abfälle
von der Umwelt vorzusehen.
Im Zuge der Stilllegung von Deponien sind Abdichtungen, insbesondere
Dichtungen in Oberflächenabdichtungssystemen von Deponien, zur Umsetzung der vorerwähnten
Maßnahmen notwendig, um eine weitgehende Minimierung des Niederschlagseintrags in
den Deponiekörper zu erreichen. In diesem Zusammenhang werden vorzugsweise bindige
mineralische Stoffe oder Stoffgemische, vielfach auch in Kombination mit sogenannten
Konvektionssperren, wie z.B. Kunststoffdichtungsbahnen oder Asphaltdichtungen, eingesetzt.
Derartige Dichtungen sind in der Deponieverordnung (DepV) vom 26.11.2002,
in der TA-Abfall vom 12.03.1991, in der TA-Siedlungsabfall vom 24.08.2000 sowie
in der EU-Richtlinie 1999/31 vom 26.04.1999 beschrieben und damit in ihrer grundsätzlichen
Auslegung für den Bau von Deponien in Europa als Standard definiert. Auch in dem
Leitfaden zur Deponiestilllegung (VKS/DVWK-ATV) werden gleichartige Systeme für
die in den vorgenannten Regelwerken definierten Systeme beschrieben.
Allen diesen Systemen ist gemeinsam, dass sie zum Zwecke einer Verringerung
des Niederschlagswassereintritts in einen Deponiekörper ausgebildet werden. Aufgrund
dieser Maßnahmen soll ein dauerhafter Schutz der abgelagerten Abfälle vor einer
Durchsickerung von Niederschlagswasser mit der Folge von wassergetragenen Emissionen
von Schadstoffen sichergestellt werden.
Neben den Dichtungskomponenten sind in einem Oberflächenabdichtungssystem
für eine Deponie üblicherweise noch weitere Schichten vorgesehen. In diesem Zusammenhang
befindet sich oberhalb des Deponiekörpers eine Gasdrän- und/ oder Trag- bzw. Ausgleichsschicht.
Diese Schicht wird von einem Dichtungselement in Form einer Mineraldichtung abgedeckt.
Oberhalb dieses Dichtungselements befindet sich ein weiteres Dichtungselement in
Form einer Kunststoffdichtungsbahn. Hierüber ist eine Entwässerungsschicht angeordnet,
die von dem Rekultivierungs- oder Wurzelboden abgedeckt wird. Ein Oberboden mit
Vegetation bildet den Abschluss der Deponie zur Atmosphäre hin.
Seit einiger Zeit werden in der Fachwelt Strategien verfolgt, die
sich zum Ziel setzen, vor einer endgültigen Stilllegung einer Deponie, d.h. vor
dem Aufbringen einer Oberflächenabdichtung, zunächst den Deponiekörper, präziser
gesagt, die dort abgelagerten Abfälle von Schadstoffen zu entfrachten. Um dieses
Ziel zu erreichen, wird als Mittel eine Wasserzufuhr vorgeschlagen, mit der die
Schadstoffe ausgewaschen werden sollen.
Eine andere Strategie der Fachwelt geht von einem aeroben Abbau von
organischen Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers aus. In diesem Zusammenhang wird
vorgeschlagen, atmosphärische Luft in den Deponiekörper einzubringen. Zur Umsetzung
der organischen Substanzen müssen hierbei aber die Abfälle einen ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt
aufweisen, d.h. ein dauerndes Wasserangebot ist notwendig. Dieses dauernde Wasserangebot
wurde bislang durch eine Wasserrückführung oder Wasserzuführung verwirklicht, die
teilweise auch unterhalb einer regulären Oberflächenabdichtung erfolgte. Die Mengenregelung
wurde durch die Steuerung des Zuflusses bewirkt.
Alternativ dazu ist es auch bekannt, einfache Abdeckschichten aus
Erdstoffen einzusetzen.
Die bislang eingesetzten Systeme zum aeroben Abbau von organischen
Inhaltsstoffen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass die Wasserzugabe entweder
nur punktuell an den Einspeisstellen oder über Verteilungsschichten unterhalb einer
Abdichtung oder in Form des Durchtritts von Niederschlagswasser durch die Abdeckschichten
erfolgte. Abdeckschichten gestatten jedoch in Folge der natürlichen Streuung der
Materialspezifikation nur relativ ungenaue Zugabemengen zum Deponiekörper. Aktive
Systeme der Wasserzugabe sind aufwendig und zwar sowohl in ihrer Herstellung als
auch in der Wartung. Der wesentliche Nachteil der bekannten Systeme liegt aber darin,
dass nur eine ungleichmäßige Wasserverfügbarkeit gegeben ist, da über das Jahr verteilt,
Niederschläge nicht gleichmäßig erfolgen.
Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik –
die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Abbau von Inhaltsstoffen eines Deponiekörpers
zu schaffen, bei welcher eine Vergleichmäßigung der Wasserabgabe an den Deponiekörper
sowohl über die Zeit als auch in der Menge gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum insbesondere aeroben Abbau von
insbesondere organischen Inhaltsstoffen verlangt in ihrem grundsätzlichen Aufbau
einer Deponie lediglich einen Deponiekörper, die Wasserhalte- und Ableitschicht
oberhalb des Deponiekörpers sowie eine Rekultivierungsschicht mit Oberboden, welche
die Wasserhalte- und Ableitschicht zur Atmosphäre hin abdecken.
Der Wasserhalte- und Ableitschicht wird mithin eine Doppelfunktion
überantwortet. Hierbei wird einerseits das anfallende Wasser gespeichert und andererseits
sowohl hinsichtlich der Menge als auch der Zeit gleichmäßig an den Deponiekörper
abgegeben, um den zur einwandfreien Umsetzung organischer Substanzen im Deponiekörper
notwendigen Feuchtigkeitsgehalt der Abfälle dauernd sicher zu stellen.
Im Falle einer geringen wasserwegsamen Ausbildung der Wasserhalte-
und Ableitschicht besteht eine Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs
2 darin, sie aus Grobschluff und/oder Feinsanden und/oder Mittelsanden zu bilden.
Eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Wasserhalte- und Ableitschicht
wird in den Merkmalen des Anspruchs 3 erblickt. Danach kommen Recyclingmaterialien
zum Einsatz, wie sie z.B. in Form von Schmelzkammergranulat oder Glasbruch bekannt
sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Anordnung ist in den Merkmalen des Anspruchs 4 gekennzeichnet. Durch den Einsatz
von Sperrriegeln wird die Wasserhalte- und Ableitschicht sektioniert, was zu einem
Rückhalt von Wasser durch Aufstau in dieser Schicht führt. Wesentliches Merkmal
ist eine nur teilweise Sperrung der Wasserhalte- und Ableitschicht mit der Möglichkeit,
dass eine Überströmung und Ableitung von überschüssigem Wasser und damit eine unter
Umständen standsicherheitsmindernde Wirkung auf das gesamte System sicher unterbunden
wird. Die wasserrückhaltende Funktion ermöglicht die Speicherung von Wasser aus
Niederschlägen und auf diese Weise die Wasserzufuhr zum Deponiekörper auch in längeren
niederschlagsfreien Zeiten. Die Anzahl der Sperrriegel hängt vom Gefälle der Oberfläche
der Deponie ab und ergibt sich im Grundsatz aus der gewünschten Aufstauwirkung.
Die Sperrriegel können über den Umfang des Deponiekörpers durchgängig in einer Höhe
angeordnet werden. Es ist aber auch eine in der Höhe versetzte Anordnung einzelner
Sperrriegel denkbar.
Die Ausgestaltung der Sperrriegel kann in vielfältiger Weise vorgenommen
werden. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass sie aus Erdstoffen gebildet sind.
Ferner können vorgefertigte und in den Deponiekörper integrierte Sperrglieder zum
Einsatz gelangen. Des Weiteren sind mit Folien abgedeckte Sperrriegel möglich.
Befindet sich eine Deponie in einer niederschlagsarmen Region, so
ist es nach den Merkmalen des Anspruchs 5 zweckmäßig, dass in die Wasserhalte- und
Ableitschicht gezielt Wasser eingeleitet werden kann, um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt
zwecks Umsetzung der organischen Substanzen sicher zu stellen.
Wenn entsprechend den Merkmalen des Anspruch 6 zwischen den Deponiekörper
und die Wasserhalte- und Ableitschicht eine Sickerschicht mit einem definierten
Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k eingegliedert wird, führt dieser in Kombination
mit einem sich aus der Einstauhöhe des Wassers in der Wasserhalte- und Ableitschicht
und der Dicke der Sickerschicht ergebenden hydraulischen Gradienten i zu einem prognostizierbaren
Wasserdurchtritt durch die Sickerschicht. Die Sickerschicht kann unmittelbar auf
den Deponiekörper aufgebaut werden. Vorstellbar ist aber auch, dass die Sickerschicht
auf eine bereits vorhandene Schicht oberhalb des Deponiekörpers aufgebaut wird.
Die Sickerschicht kann nach Anspruch 7 aus gering oder nicht bindigen
Erdstoffen gebildet sein.
Denkbar ist gemäß Anspruch 8 aber auch die Verwendung von Recyclingmaterialien,
wie z.B. Aschen, Altsande oder Schlacken.
Sollte durch den Einsatz dieser Stoffe eine nicht zu genehmigende
Beaufschlagung des in der Wasserhalte- und Ableitschicht mit diesen Stoffen in Kontakt
kommenden Wassers gelangen, ist es entsprechend Anspruch 9 möglich, zwischen die
Sickerschicht und die Wasserhalte- und Ableitschicht eine Abdeckschicht einzugliedern,
die diesen unerwünschten Kontakt unterbindet. Diese sollte aus unbelasteten Erdstoffen
gering bindiger oder nicht bindiger Art bestehen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Teilschnitt durch eine Deponie
1.
Es ist zu erkennen, dass ein auf einem Untergrund 2 aufgebauter
Deponiekörper 3 mit nicht näher dargestellten Abfällen von einer Sickerschicht
4 mit einem definierten Wasserdurchlässigkeitsbeiwert k abgedeckt ist.
Als Material für die Sickerschicht 4 dienen gering oder nicht bindige Erdstoffe
sowie Recyclingmaterialien wie Aschen, Altsande oder Schlacken.
Oberhalb der Sickerschicht befindet sich eine Abdeckschicht
5. Durch diese Abdeckschicht 5 wird ein Kontakt des Wassers mit
Stoffen der Sickerschicht vermieden, die zu einer Stoffanreicherung des abzuleitenden
Wassers führen.
Oberhalb der Abdeckschicht 5 liegt eine Wasserhalte- und
Ableitschicht 6, die aus Grobschluff und/oder Fein- und/oder Mittelsanden
besteht. Auch Recyclingmaterialien, wie Schmelzkammergranulat und Glasbruch können
hier eingesetzt werden. Die Wasserhalte- und Ableitschicht 6 hat die Aufgabe,
Niederschlagswasser zu speichern und sowohl über die Zeit als auch über die Menge
gesehen, gleichmäßig an den Deponiekörper 3 abzugeben.
Diese Funktion der Wasserhalte- und Ableitschicht 6 wird
durch in diese integrierte Sperrriegel 7 unterstützt. Durch die im Abstand
zueinander liegenden Sperrriegel 7 wird die Wasserhalte- und Ableitschicht
sektioniert. Die Sperrriegel 7 können über den Umfang der Deponie
1 durchgehen oder auch in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sein.
Sie bestehen wahlweise aus Erdstoffen, aus vorgefertigten Elementen oder auch aus
mit Folien abgedeckten Wällen.
Eine oberhalb der Wasserhalte- und Ableitschicht 6 befindliche
Rekultivierungsschicht 8 dient zusammen mit dem sie abdeckenden Boden
9 der Ableitung intensiver Niederschläge und als Grundlage
für eine Bepflanzung. Außerdem nehmen die Rekultivierungsschicht 8 sowie
der Oberboden 9 einen Errosionsschutz wahr.
Mit dem nach unten gerichteten Pfeil 10 ist in der Figur
schematisch eine von mehreren Einspeisstellen einer gezielten Wasserzufuhr veranschaulicht.
Eine solche Wasserzufuhr kann dann notwendig sein, wenn sich eine Deponie
1 in einer niederschlagsarmen Region befindet. Die Einspeisstellen
10 sind so über die Deponie 1 verteilt, dass ein gleichmäßiger
Wassereintrag in den Deponiekörper 3 gewährleistet werden kann.
1
- Deponie
2
- Untergrund
3
- Deponiekörper
4
- Sickerschicht
5
- Abdeckschicht
6
- Wasserhalte- und Ableitschicht
7
- Sperrriegel
8
- Rekultivierungsschicht
9
- Boden auf 8
10
- Pfeil