Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrunnenkopf für eine Aktiv-Passiv-Entgasung
von verfüllten Mülldeponien, bei denen gelochte Medienrohre bis in das Innere, vorzugsweise
bis zum Grund der Deponie in mit Schotter verfüllten Schächten zur Gasführung nach
außen eingebracht sind, deren äußere, insbesondere obere Enden in jeweils einer
auf einer Platte auf oder neben der Deponie angeordneten Schachthaube endend, mit
einer Gasfassung verbunden sind.
Bei der Entgasung von Mülldeponien wird in den Müll ein Stahlnachziehkamin
bis praktisch zum Grund der Deponie eingebracht, in den ein rundum mit Schotter
verfülltes Medienrohr eingestellt wird, welches durch seine Außenlochungen das durch
Zersetzung im Müll entstehende Gas, vorzugsweise Methan, sammelt und nach oben leitet.
Der Stahlnachziehkamin ist dabei immer nur im oberen Teil der verfüllten Mülldeponie
vorhanden, so dass unten ein zur Seite hin offener nur durch den Müll begrenzter
Schotterschacht mit dem eingebetteten Medienrohr vorhanden ist, da ja durch den
Stahlnachziehkamin das Gas aus dem Müllberg selbst bei Lochung dieses Stahlnachziehkamins
nur sehr schlecht nachdiffundieren könnte. Mit zunehmender Verfüllung wird das Medienrohr
verlängert und der Stahlnachziehkamin nach oben gezogen und selbstverständlich wiederum
der Raum zwischen beiden Rohren mit Schotter ausgefüllt.
Wenn eine Mülldeponie verfüllt ist und kein weiterer Müll mehr abgelagert
wird, wird zunächst die Oberfläche mit einer temporären Folienabdeckung versehen,
auf die später eine deponiespezifische Endabdeckung aufgebracht wird. Zunächst aber
wird der Stahlnachziehkamin herausgezogen und das Medienrohr mit einer Betonplatte
auf der Oberfläche der verfüllten Mülldeponie umgeben, auf die dann die Schachthaube
aufgebracht wird. Das Problem ist dabei die starke Setzung solcher Deponien, die
bis zu 10 % der Höhe des Müllbergs beträgt, was bei typischen Müllberghöhen von
30 bis 40 Metern Setzungen von 3 bis 4 Meter bedeuten kann. Derartige starke Setzungen
führen aber leicht zu Verkippungen der Abschlussplatte und damit zu Beschädigungen
des Medienrohrs und der damit verbundenen Gasfassung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Gasbrunnenkopf
der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass auch durch die Setzungen ein
störendes Verkippen der oberen Abschlussplatte und damit der wegführenden Gasanschlüsse
ebenso wenig möglich ist wie eine Beschädigung des Medienrohrs selbst.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die
Platte ein an Ort und Stelle mit Beton oder dergleichen verfüllter Kunststoffkasten
ist und dass das Medienrohr ein durch die Schachthaube oder die Platte geführtes
Einführungsrohr frei durchsetzt.
Prinzipiell kann eine Entgasung von Mülldeponien nicht nur durch oben
aufgesetzte Gasbrunnen, sondern auch durch seitliche Gasbrunnen erfolgen, bei denen
dann das Medienrohr horizontal in den Müllberg eingebracht wird. Im Nachfolgenden
soll in erster Linie der Fall der vertikalen Gasförderung angesprochen werden, wobei
die Besonderheiten für horizontale Medienrohre und die sich daraus ergebenden Probleme
für den Gasbrunnenkopf weiter unten noch angesprochen werden sollen.
Durch die Ausbildung der Abschlussplatte als vorzugsweise mit Beton
verfüllter Kunststoffkasten ist seine Erstellung wesentlich einfacher, da der Kunststoffkasten
zunächst sehr leicht ist und problemlos horizontal ausgerichtet werden kann, das
Einfüllen des Betons an Ort und Stelle ist auch bei gewölbten Müllbergen mit Hilfe
von Betonpumpen sehr einfach möglich. Demgegenüber wäre das exakte Einbauen einer
vorgefertigten schweren großen Betonplatte sehr viel komplizierter, insbesondere
da ja beim Einbau berücksichtigt werden muss, dass das bereits aus dem Müllberg
herausstehende Medienrohr nicht beschädigt werden darf.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Einführungsrohr
von dem die Rohrverbindung zur Gasfassung ausgeht, am oberen Ende geschlossen ist
und dass es durch eine lösbare, über der Platte liegende Flanschverbindung auftrennbar
ist und dass das Medienrohr frei mit Abstand vom oberen Deckel in das Einführungsrohr
einragt.
Durch diese Ausbildung kann eine recht erheblich Setzung des Müllbergs
auftreten, ohne dass am Gasbrunnen Beschädigungen auftreten können. Bei einer Setzung
ragt dann einfach das Medienrohr entsprechend weiter in das Einführungsrohr ein,
von dem durch seitliche Stutzen die Rohrverbindungen zur Gasfassung, in der zur
besseren Gasförderung ein Unterdruck erzeugt wird, abgehen. Sobald die Setzung so
groß geworden ist, dass die Gefahr eines Anstoßens des Medienrohrs am oberen Deckel
des Einführungsrohrs besteht, wird die Flanschverbindung gelöst, das Medienrohr
kurz über der Platte abgeschnitten und anschließend das Einführungsrohr mit seiner
Flanschverbindung wieder zusammengefügt. Anschließend steht dann wieder ein genügend
großer Weg zur Verfügung den das Medienrohr bei Setzung des Müllbergs und Absenkung
der Platte mit dem Einführungsrohr sich nach oben verschieben kann, bis gegebenenfalls
die gleiche Prozedur wiederholt werden muss, was aber sicher nur in Abständen von
vielen Monaten aber gar Jahren der Fall ist.
Durch die Kompensatoren werden unvermeidliche leichte Verkippungen
oder sonstige Bewegungen ohne Gefahr für das Rohrleitungssystem aufgefangen.
Zur Verbesserung und Aktivierung der Entgasung, die ja bei den unvermeidlichen
Entlüftungsbypässen im Material selbst bei Mülldeponietiefen von 40 Metern angesichts
des nur geringen Unterdrucks in der Gasfassung Probleme bereiten könnte, kann in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass in das Medienrohr ein
nur am unteren Ende seitlich gelochtes Vollrohr mit einem gegenüber dem Innendurchmesser
des Medienrohrs verkleinerten Außendurchmesser bis zum inneren Ende des Medienrohrs
eingebracht und zum Zwecke einer alternativen Tiefenabsaugung regelbar mit der Gasfassung
verbunden ist.
Um eine selektive Tiefenabsaugung mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Vollrohrs zu ermöglichen, muss dieses natürlich am oberen Ende getrennt mit der
Gasfassung verbindbar sein, was es erforderlich macht, dass durch das Einführungsrohr
ein Verbindungsrohr zum oberen Ende dieses Tiefenabsaug-Vollrohrs geführt wird.
Damit trotzdem keine Behinderung des Verschiebens des Medienrohrs im Einführungsrohr
bei Setzungen der Mülldeponie auftritt, soll das Tiefenabsaugrohr nicht ganz bis
zum Grunde des Medienrohrs reichen, so dass es im Medienrohr bei Setzungen der Mülldeponie
nach unten frei verschiebbar ist. Um diese Freiheit der Verschiebung beizubehalten
wird selbstverständlich bei der vorstehend angesprochenen Verkürzung des Medienrohrs
am oberen Ende nach einer gewissen Setzung der Mülldeponie auch eine entsprechende
Verkürzung des Tiefenabsaugrohrs vorgenommen.
Während seitlich neben einem Müllberg angeordnete Gasbrunnenköpfe
von denen horizontal in den Müllberg ragende Medienrohre ausgehen, angesichts der
fehlenden oder nur geringen Setzung am Rande des Müllbergs relativ unproblematisch
sind, ergeben sich bei den angesprochenen starken Setzungen doch Probleme mit der
exakten Positionierung und dem Verhindern einer Verkippung der die Schachthaube
tragenden Betonplatte. Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann
daher vorgesehen sein, dass der Kunststoffkasten, der nach dem Ausrichten mit Beton
ausgegossen wird, mit einem an seiner Unterseite befestigten, insbesondere angeschweißten
und in einer Grube der Mülldeponie eingebauten, vorzugsweise mit Lehm umfüllten,
Abstützrohr großen Durchmessers versehen ist, das sich auf einer Lehmtragschicht
abstützt.
Um diese in Folge der Lehmumhüllung wesentlich stabilere und weniger
zu einem Verkippen neigende Ausbildung eines Abschlusspfropfens besonders einfach
erreichen zu können, kann vorgesehen sein, dass in die Grube das nach dem endgültigen
Verfüllen der Mülldeponie gezogene abgeschnittene Ende des zur Bildung der Schotter
gefüllten Schächte dienenden Stahlnachziehkamins als verlorene Schaltung eingesetzt
und in Lehm eingebettet wird, wobei die obere Abschlussfläche der Lehmeinbettung
die Aufstellfläche für das Abstützrohr am unteren Ende des Kunststoffkastens bildet.
Durch diese Maßnahme ergibt sich unter dem Gasbrunnenkopf ein vom
Medienrohr frei durchsetzter Pfropfen mit relativ großem Volumen, der in sich als
gestampfte Lehmmasse natürlich nicht den Setzbewegungen zu umgebenden Mülls unterliegt,
so dass er bei der Setzung sich im Wesentlichen unverkippt und unverändert einfach
mit nach unten bewegt, und somit die gefürchteten Kippbewegungen der Platte und
ihre Auswirkungen auf das herausragende Ende des Medienrohrs verhindert sind.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Gasbrunnenkopfes ergibt auch
eine verbesserte Möglichkeit der Passiventgasung, die auch nach der eigentlichen
aktiven Entgasungszeit einer Mülldeponie nach 40 oder 50 Jahren immer noch notwendig
ist. Zu diesem Zweck muss das dann in geringem Ausmaß anfallende Kohlenwasserstoffgas,
vorzugsweise Methangas, beim Austreten durch Kontakt mit einem Bio-Filtermaterial,
beispielsweise Rindenmulch, aufoxidiert werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Gasbrunnenkopfes bietet nun die
Möglichkeit, dass die an der oberen Stirnwand geöffnete Schachthaube eine gelochte
Kartusche mit einem solchen Bio-Filtermaterial einfach eingehängt wird, nachdem
selbstverständlich, was nach der aktiven Entgasungszeit einer Mülldeponie sowieso
immer der Fall ist, das Einführungsrohr und das herausstehende Medienrohr ebenso
abgetrennt worden sind wie die Rohrverbindungen zur Gasfassung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand
der Zeichnung. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Müllberg
mit einem erfindungsgemäßen Gasbrunnenkopf mit alternativer Tiefenabsaugung,
2 eine Draufsicht auf den Gasbrunnenkopf
nach 1 bei abgenommenem Deckel,
3 einen vergrößerten Ausschnitt III in
1,
4 einen der 1
entsprechenden Schnitt im Falle einer Passiventgasung mit in die Schachthaube eingehängter
Kartusche mit Bio-Filtermaterial,
5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach
4,
6 einen Schnitt durch einen Müllberg
mit Aktiventgasung und alternativer Tiefenabsaugung in der Ausführungsform horizontal,
7 eine Aufsicht auf den Gasbrunnenkopf
nach 6 bei abgenommenem Deckel,
8 einen der 6
entsprechenden Schnitt im Falle der Passiventgasung mit eingehängtem Biomaterialfilter,
und
9 eine Aufsicht auf die Anordnung nach
8.
In 1 erkennt man einen Schnitt durch
einen verfüllten Müllberg, in den ein gelochtes, vorzugsweise aus PEHD bestehendes
Medienrohr 1 bis praktisch zum Grunde der Mülldeponie reicht. Dieses Medienrohr
ragt in einen auf den Müllberg aufgesetzten Gasbrunnenkopf 2 ein, in den
Rohrleitungen 3 mit Kompensatoren 4 einragen, um das im Medienrohr
nach oben geförderte Gas abzusaugen und einer Gasfassung zuzuführen. Um einen Gasbrunnenkopf
zu erhalten, der trotz der starken Senkungen des Müllbergs stabil an Ort und Stelle
verbleibt und insbesondere keine Beschädigung des Medienrohrs verursacht, ist erfindungsgemäß
zunächst vorgesehen, dass nach Erreichen der endgültigen Füllhöhe 5 der
Mülldeponie um das nach oben herausragende Medienrohr 1 eine Grube
6 ausgehoben wird. In diese Grube 6 wird das herausgezogene und
gegebenenfalls abgeschnittene Ende des Stahlnachziehkamins 7, der zur Bildung
des mit Schotter oder Kies 8 verfüllten Schachts 9 bei zunehmendem
Aufbau der Mülldeponie verwendet worden war, auf den Boden der Grube 6
um das Medienrohr gestellt und seitlich in mehreren Schichten 10,
11 und 12 mit Lehm eingebaut. Auf die Oberfläche der Lehmschicht
12 wird ein mit dem Boden eines Kunststoffkastens 13 verbundenes
Kunststoffrohr 14 aufgestellt und in gleicher Weise mit Hilfe von nacheinander
aufgebrachten Lehmschichten 15 bis 19 eingebaut. Nach diesem Einbau
wird der Kunststoffkasten zur Bildung der oberen Abschlussplatte des Gasbrunnens
mit Beton 20 verfüllt und nach Aufbringen einer Ausgleichsschicht
28 eine temporäre Folienabdeckung 22 aufgebracht. Auf die durch
den ausbetonierten Kunststoffkasten gebildete von einem Durchführungsrohr
21 durchsetzten Abschlussplatte 23 ist die bereits angesprochene
Schachthaube 2 aufgesetzt. Das Medienrohr 1 ragt dabei frei durch
das Einführungsrohr 21, das seinerseits am oberen Ende durch einen Deckel
24 verschlossen ist. Das Einführungsrohr 21 kann durch eine Flanschverbindung
25 einfach aufgetrennt werden, um im Falle einer stärkeren Setzung, wenn
das freie Ende des Medienrohrs nach oben in die Nähe des Deckels 24 gewandert
ist, dieses Medienrohr ein Stück abschneiden zu können. Vom Einführungsrohr
21 zweigt eine Rohrleitung 3 ab.
Durch diese Ausbildung, bei der das Medienrohr frei in das oben verschlossene
Einführungsrohr 21 einragt, kann sich der Müllberg und damit auch die Platte
23 mit der Schachthaube 2 ein beträchtliches Stück setzen, ohne
dass die Gasabsaugung hierdurch beeinträchtigt wird.
Zum Zwecke einer verbesserten Tiefenabsaugung kann in das Medienrohr
1 ein als geschlossenes Vollrohr ausgebildetes Tiefenabsaugrohr
26 eingebracht sein, das lediglich am unteren über dem unteren Ende des
Medienrohrs liegenden Ende 26a mit Löchern versehen sein kann, um ein gezieltes
Absaugen von Gas aus der Tiefe der Mülldeponie zu erreichen, so dass Schwierigkeiten
mit Spalten durch die das Gas seitlich neben dem Medienrohr vorbei im Müllberg nach
oben entweichen kann, vermieden werden können.
Dieses Tiefenabsaugrohr 26 ist mit einer das Einführungsrohr
21 durchsetzenden Rohrleitung 3' verbunden und kann zusätzlich
oder alternativ zum Anschluss der Rohrleitung 3 für das Medienrohr an die
Gasfassung zur gezielten Tiefenabsaugung angeschlossen werden. Die Anordnung ist
dabei selbstverständlich so getroffen, dass das Rohr 3' im Bereich des
oberen Endes des Einführungsrohrs 21 liegt, so dass bei Setzungen der Mülldeponie
das Tiefenabsaugrohr 26 mit dem Rohr 3' gemeinsam mit dem Einführungsrohr
und dem gesamten Gasbrunnenkopf sich nach unten absenken kann, wodurch sich das
Medienrohr 1 gegenüber diesen Bauteilen nach oben verschiebt. Wenn das
Spiel, das gegebenenfalls einen halben Meter oder auch mehr betragen kann, aufgebraucht
ist, wird der Deckel 2a' der Schachthaube 2 abgenommen und nach
Lösung der Verbindungen mit den Rohrleitungen 3 die Flanschverbindung
25 geöffnet, so dass dann sowohl das Medienrohr 1 als auch Tiefenabsaugrohr
26 am oberen Ende um ein entsprechendes Stück gekürzt werden können.
Die 4 und 5
zeigen den in 1 bis 3
dargestellten Gasbrunnen im Falle einer Passiventgasung nach Abschluss der Aktiventgasung,
das heißt nach ca. 30 Jahren oder auch später. Der Anschluss des Medienrohrs
1 an die Gasfassung mit Sauganschluss, ist in diesem Fall natürlich entfallen
und ausgebaut, ebenso wie der obere Teil des Einführungsrohrs 21 oberhalb
der Flanschverbindung 25. Der Deckel 2 ist ebenfalls von der Schachthaube
abgenommen und stattdessen ist eine eingehängte gelochte Kartusche 27 eingehängt
die mit Bio-Filtermaterial, vorzugsweise Rindenmulch gefüllt ist, um die
geringen Mengen austretender Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Methan, beim Durchtreten
nach außen aufzuoxidieren.
Die 6 bis 9
zeigen den Aufbau eines erfindungsgemäßen Gasbrunnenkopfs bei horizontaler Ausführung,
das heißt dann wenn die Entgasung nicht von oben durch vertikal eingeführte Medienrohre
erfolgt, sondern durch horizontal eingeführte Medienrohre, wobei dann der Gasbrunnenkopf
natürlich am äußeren Rand des Müllbergs angeordnet ist. Die Ausbildung der Platte
23 in Form eines mit Beton 20 verfüllten Kunststoffkastens
13 ist dabei in gleicher Weise wiedergewählt wie beim Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 5.
Durch die horizontale Führung der Medienrohre treten diese natürlich jetzt seitlich
durch die Wandung der Schachthaube 2 ein, so dass demzufolge auch das Einführungsrohr
21 nicht die Platte 23, sondern die Seitenwand der Schachthaube
2 durchsetzt. Ansonsten ist der Aufbau identisch auch hinsichtlich der
Anschlüsse für eine alternative Tiefenabsaugung über ein Tiefenabsaugrohr
26.