Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Besonders bei Hausm\u00fclldeponien kommt es h\u00e4ufig zu Inkrustationen in den Entw\u00e4sserungssystemen, die sich nur noch teilweise und dann nur mit besonderem Sp\u00fcl- und Reinigungsaufwand wieder entfernen lassen. Ziel des gef\u00f6rderten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Gestaltung einer festen Kiesfilterbeschichtung f\u00fcr Sickerwasserrohre. Die neuen Filtersysteme sollen die Defizite herk\u00f6mmlicher Deponieentw\u00e4sserungssysteme minimieren und zu einer Erh\u00f6hung der Effektivit\u00e4t des Gesamtsystems, zur Verl\u00e4ngerung der Nutzungsdauer und Reduzierung der Betriebs- und Nachsorgekosten durch weitgehende Vermeidung der bei herk\u00f6mmlichen Systemen erforderlichen kostenintensiven Sp\u00fcl-, Fr\u00e4s- und Wartungsarbeiten f\u00fchren.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVergleichende Untersuchungen zwischen den Komponenten herk\u00f6mmlicher Systeme und den zu erprobenden, innovativen Gestaltungsvarianten wurden unter praxisnahen Randbedingungen auf einer Deponie durchgef\u00fchrt. Die on-site-Untersuchungen wurden auf der Zentraldeponie der Stadt Braunschweig in BS-Watenb\u00fcttel in einem daf\u00fcr installierten Versuchsstand durchgef\u00fchrt. Mit Hilfe einer automatischen Steuerungsanlage wurden 12 Versuchss\u00e4ulen \u00fcber eine Laufzeit von zun\u00e4chst mindestens 18 Monaten mit Sickerwasser beschickt, das aus einem Deponiebereich mit repr\u00e4sentativen Milieubedingungen (N\u00e4hrstoffangebot) direkt in den Versuchsstand eingespeist wurde. Der Versuchszeitraum wurde f\u00fcr die Mehrzahl der S\u00e4ulen verl\u00e4ngert.
\nEs wurde eine praxisrelevante Temperatur \u00fcber die gesamte Versuchsdauer sensorgesteuert aufrecht erhalten, welche typisch f\u00fcr die chemisch-biologisch bedingte Inkrustations- und Schleimbildung ist. Herk\u00f6mmliche Filterelemente wurden durch S\u00e4ulenf\u00fcllungen mit Filterkies der K\u00f6rnung 8\/16 mm repr\u00e4sentiert, die neuen, zu untersuchenden Komponenten bestanden aus mit unterschiedlichen Kunstharzen beschichteten Kiesen identischer K\u00f6rnungen. Als zus\u00e4tzliche Vergleichsvariante wurde eine S\u00e4ule mit Glaskugeln \u00c6 10 mm bef\u00fcllt. Die zeitlichen \u00c4nderungen der Sickerwasserdurchl\u00e4ssigkeiten wurden z. T. kontinuierlich und in monatlichen Einzelversuchsreihen me\u00dftechnisch erfa\u00dft. Die Auswirkungen der chemisch-biologischen Vorg\u00e4nge wurden vergleichend betrachtet, um die notwendigen Hinweise f\u00fcr eine optimale Gestaltung der innovativen Filterelemente zu ermitteln.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
In den 16 Monaten der abgelaufenen Untersuchungszeit (Auswertungsstichtag) sind die hydraulischen Durchl\u00e4ssigkeiten in den Versuchss\u00e4ulen deutlich gefallen. Die drei Vergleichss\u00e4ulen mit dem unbehandelten Kiesmaterial variieren stark hinsichtlich der Entwicklung der Durchl\u00e4ssigkeiten. Eine Reduzierung auf 58 % \u00fcber 28 % bis auf nur 14 % der Ausgangswerte verdeutlicht die Schwankungsbreite.
\nAuch die mit Epoxidharz beschichteten Kiese der Mischungsvariante 1 (geringer Harzanteil) zeigten w\u00e4hrend der Versuchszeit eine deutliche Reduzierung der Durchl\u00e4ssigkeiten. Es wurden Reduzierungen bis auf max. 21 % der Ausgangswerte festgestellt. Im Vergleich hierzu sind bei den drei S\u00e4ulen, bei denen der Kies mit Phenolharz (Variante 1) gemischt wurde, geringere Reduzierungen in den Durchl\u00e4ssigkeiten festgestellt worden. Bis zur Auswertung der Me\u00dfreihe des Monats Mai 1998 wurden Reduzierungen bis auf nur 1 % der Ausgangswerte registriert.
\nDie Kies- und Harzmischungen mit gr\u00f6\u00dferen Harzanteilen (Mischungsvariante 2) weisen jedoch erheblich st\u00e4rkere Reduzierungen der hydraulischen Durchl\u00e4ssigkeiten bis Mai 1998 auf. S\u00e4ule S11 (Epoxydharz) erreicht eine Abnahme der Durchl\u00e4ssigkeit auf 15 % der Ausgangswerte und bei der S\u00e4ule S12 (Phenol-harz) wurde bis zu dem o. g. Datum die gr\u00f6\u00dfte Reduzierung auf nur 5 % des Ausgangswertes gemessen.<\/p>\n
Aus den vorliegenden Ergebnissen lassen sich erste Trends und auch Hinweise erkennen, aus denen auch bereits erste Schl\u00fcsse gezogen wurden:<\/p>\n
– Eine mikrobiologisch bedingte Reduzierung der hydraulischen Durchl\u00e4ssigkeiten von unbehandeltem Filterkies setzt unter gleichen Bedingungen nicht spontan und gleich intensiv ein.<\/p>\n
– Eine einfache Mischung des Kieses mit Epoxydharz zur Gl\u00e4ttung der Kornoberfl\u00e4chen und zur Vermeidung von engen Porenwinkeln f\u00fchrt zu einer kurzfristigen Reduzierung von mikrobiologisch bedingten Flie\u00dfbehinderungen.<\/p>\n
– Eine einfache Mischung von Phenolharz mit dem Entw\u00e4sserungskies weist gegen\u00fcber der Epoxydharz-Variante bereits deutliche Verz\u00f6gerungen bei der mikrobiologisch bedingten Beeintr\u00e4chtigung der Durchl\u00e4ssigkeitsdaten auf.<\/p>\n
– Kleinere freie Porenr\u00e4ume (Reduktion durch gr\u00f6\u00dfere Harzanteile in der Mischung) f\u00fchren unter sonst gleichen Randbedingungen zu einer schnelleren, mikrobiologisch bedingten Reduzierung der Wasserdurchl\u00e4ssigkeiten.<\/p>\n
– Durch \u00c4nderung der Milieubedingungen (Temperatur, N\u00e4hrstoffangebot) wird erheblicher Einflu\u00df auf die zeitliche Entwicklung von mikrobiologisch bedingten Durchl\u00e4ssigkeitsreduzierungen genommen.<\/p>\n
– Bereits eingetretene Behinderungen k\u00f6nnen sich durch ver\u00e4nderte Milieubedingungen teilweise wieder aufl\u00f6sen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Der Projektstand wurde \u00fcber den F\u00f6rderzeitraum hinaus mit einem Teil der S\u00e4ulen weiterbetrieben. Es wurde ein Vorschlag unterbreitet, diese S\u00e4ulen als definierten Modellk\u00f6rper f\u00fcr eine Deponie in Untersuchungen zur verbesserten Entw\u00e4sserung und Entgasung des Deponiek\u00f6rpers weiter zu nutzen.
\nDie Veranstaltung Wasser Berlin \u00b497 wurde genutzt, um im Rahmen eines Vortrages \u00fcber das laufende Forschungsvorhaben \u00f6ffentlich zu berichten. \u00dcber die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes soll 1999 in der Zeitschrift M\u00fcll und Abfall berichtet werden.
\nKontaktadressen: pumpenboese GmbH & Co. KG, Herr Reichelt, Raiffeisenstr. 2, 30938 Burgwedel, Lhotzky & Partner Ingenieurgesellschaft mbH, Petzvalstr. 36a, 38104 Braunschweig.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch biologische Aktivit\u00e4ten kam es in den Versuchss\u00e4ulen w\u00e4hrend der 16 Monaten dauernden Untersuchungszeit zu einer erheblichen und teilweise exponentiell verlaufenden Reduzierung der hydraulischen Durchl\u00e4ssigkeiten. Die geringste mikrobiologisch bedingte Flie\u00dfbehinderung wurde durch die Ummantelung der Filterkiese mit Phenolharz erreicht. Es wurden neue Produkte f\u00fcr die Deponieent- und Bew\u00e4sserung entwickelt. Hierbei konnte auf die langj\u00e4hrigen Erfahrungen der Fa. pb kunststoffe gmbh in Luckau bei der Entwicklung und Produktion von Phenolharz-Klebefilterrohren f\u00fcr die Entw\u00e4sserung der Braunkohletagebaue zur\u00fcckgegriffen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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