DE3246711C1

DE3246711C1 - Verfahren zum biologischen Abbau des Müllkörpers einer Deponie

Info

Publication number: DE3246711C1
Application number: DE19823246711
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 4300 Essen Steffen; Karl Dipl.-Ing. 5000 Köln Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-07

Description

Um einen.möglichst hohen Wärmeenergieeintrag in den Müllkörper zu erreichen, empfiehlt es sich, horizontale Gasabsaugleitungen, die in nicht zu großer Tiefe von der Oberfläche liegen, für die Einleitung des erwärmten Sickerwassers zu nutzen. In den Fällen, in denen diese Möglichkeit nicht oder noch nicht gegeben ist, weil der Müllkörper noch nicht vollständig aufgebaut ist, kann mit fliegenden Leitungen gearbeitet werden, deren Leitungsabstand etwa 15 bis 20 m beträgt Diese Leitungen sind pro Woche um ca. 1 m zu verschieben, um immer neue Sickerwege zu erschließen. Nach Betriebsende, d. h. nach vollständigem Aufbau des Müllkörpers der Deponie, ist in der obersten Ablagerungsschicht ein Rieselnetz mit Kreuzpunktabständen von maximal 10 m zu errichten. Die senkrecht zueinanderliegenden Stangsysteme sind im Ein-bis-Zweiwochen-Turnus wechselweise mit dem erwärmten Sickerwasser zu beschicken. Durch diese Verfahrensweise wird erreicht, daß entlang der jeweiligen Sickerwege intensiv Substanzumwandlungen stattfinden, und zwar mit verstärkter Gasproduktion, und daß das Müllgerüst in diesen Zonen infolge des beschleunigenden Umbaus umgelagert und damit neue Sickerwege geschaffen werden, mit einem neuen Angebot an organischer Substanz.
Dieser Vorgang läßt sich durch turnusmäßige Netzbeschickung optimieren.
Die Wärmezufuhr kann weiter gesteigert werden, wenn zusätzlich zu vorgewärmten Sickerwasser so viel auf ca. 70"C erhitztes Fremdwasser mit eingespeist wird, daß sich im Sickerwasserdränagesystem gerade noch kein Rückstau bildet.
Die Erwärmung des Sickerwassers und gegebenenfalls des Fremdwassers erfolgt durch Verbrennen einer Teilmenge des Deponiegases; die gesamte anfallende Menge an Deponiegas ist groß genug, um anderer Verwertung zugeführt zu werden. Zusätzlich zu dem erwärmten Sicker- oder Fremdwasser oder anstelle desselben kann auch periodisch und für kurze Zeitspannen Luft in den Müllkörper eingeführt werden, um dadurch aerobe biologische Abbauphasen zum Zwecke der Intensivierung der Deponiegasgewinnung zwischenzuschalten. Ferner ist es sinnvoll, nicht nur erwärmtes Sikker- oder Fremdwasser, sondern auch erwärmtes Frischwasser in den Müllkörper einzuführen, wenn dieses zur Einstellung der Feuchte und/oder der Temperatur geboten ist Es besteht außerdem die Möglichkeit, das Sickerwasser durch Einleiten von erwärmter Luft zu erwärmen. Ist das rückgeführte Sickerwasser mit Sauerstoff beladen, so werden durch diesen Sauerstoff aerobe Prozesse eingeleitet, die gleichsam zu einer biologischen Erwärmung des Müllkörpers führen. Zumeist reicht der Restsauerstoff im Verbrennungsgas aus, um Sauerstoff in das Sickerwasser einzubringen.
Aufgrund des hohen Porenvolumens im Müllkörper der Deponie kann durch Steuern der Unterdruckhöhen ein Anpassen der Gasproduktion an einen vorhandenen Gasverwerter erreicht werden, insbes. können Tag/ Nacht-Schwankungen des Verbrauchs ausgeglichen werden. Eine langfristige Steuerung läßt sich allein über die Unterdruckhöhen nicht mehr durchführen. Hier bietet ein Eingriff in die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens die Möglichkeit, die Deponiegasproduktion nach Bedarf optimal zu steuern. Durch ein systematisches Einpumpen von Über- und Untermengen Wasser, mit Abgas übersättigten Wasser und lokal mit Fremdluft läßt sich eine vorgegebene Energielastkurve fahren.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum biologischen Abbau des Müllkörpers einer Deponie unter Gewinnung von brennbarem Deponiegas, das mit Hilfe von in den Müllkörper der Deponie eingebauten Deponiegaserfassungskanälen und Deponiegassammelkanälen abgezogen und verbrannt und dessen Verbrennungswärme genutzt wird, wobei aus dem Müllkörper der Deponie~ablaufendes Sickerwasser mit Hilfe von Dränagekanälen erfaßt und zumindest teilweise in den Müllkörper verteilt zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sickerwasser durch die Verbrennungswärme einer Teilmenge des abgezogenen Deponiegases erwärmt wird, und der biologische Abbau des Müllkörpers durch die Rückführung des erwärmten Sickerwassers in einem Übergangsbereich zwischen fakultativ anaerober und anaerober Phase der Biozönosen gehalten wfrd 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Sickerwasser aufgefangen, erwärmt und zurückgeführt wirj 3 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sickerwasser auf eine Temperatur von bis etwa 700 C erwärmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sickerwasser mit Hilfe eines Wärmetauschers durch die Verbrennungsgase des Deponiegases indirekt erwärmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenüzeichnet, daß das Sickerwasser durch Einleiten der Verbrennungsgase des Deponiegases direkt erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß periodisch für kurze Zeitspannen zusätzlich zu dem erwärmten Sickerwasser oder anstelle des Sickerwassers Luft in den Müllkörper eingeführt und dadurch aerobe Abbauphasen zwischengeschaltet werden.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum biologischen Abbau des Müllkörpers einer Deponie unter Gewinnung von brennbarem Deponiegas, das mit Hilfe von in den Müllkörper der Deponie eingebauten Deponiegaserfassungskanälen und Deponiegassammelkanälen abgezogen und verbrannt und dessen Verbrennungswärme genutzt wird, wobei aus dem Müllkörper der Deponie ablaufendes Sickerwasser mit Hilfe von Dränagekanälen erfaßt und zumindest teilweise in den Müllkörper verteilt zurückgeführt wird.

Es versteht sich, daß der Abbau mit Hilfe von aeroben, fakultativ anaeroben und anaeroben Bakterien erfolgt, je nach den Lebensbedingungen, die sich einstellen oder die eingestellt werden. Die Deponiegaserfassungskanäle und/oder die Deponiegassammelkanäle können horizontal oder vertikal angeordnet sein. Der Ausdruck Dränagekanäle umfaßt auch Dränageschichten.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen wird die Verbrennungswärme für verschiedene Zwecke ausgenutzt, z. B. in einem Heizwerk. Das Sickerwasser wird mit einer praktisch der Umgebungstemperatur entsprechenden Temperatur zurückgeführt. Die Rückführung dient hauptsächlich dazu, durch anaerobe Prozesse, die im Müllkörper ablaufen, das Sickerwasser selbst zu reinigen. Zwar erwartet man durch die Sickerwasserrückführung auch eine Intensivierung der Entgasung des Müllkörpers, die insoweit erreichten Erfolge sind jedoch spärlich. Im Rahmen von bekannten Maßnahmen ist es auch üblich, den Müll besonders aufzubereiten und zu klassieren. Im Ergebnis werden dadurch die Mangelfaktoren Feuchte und Art bzw. Menge der organischen Substanzen beeinflußt, jedoch wird nicht mit dem Ziel einer Optimierung der Gewinnung von Deponiegas in den Prozeß eingegriffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß der Entgasungszeitraum bei erhöhter Gasausbeute verkürzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Sickerwasser durch die Verbrennungswärme einer Teilmenge des abgezogenen Deponiegases erwärmt wird, und daß der biologische Abbau des Müllkörpers durch die Rückführung des erwärmten Sickerwassers in einem Übergangsbereich zwischen fakultativ anaerober und anaerober Phase der Biozönosen gehalten wird.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das gesamte Sickerwasser aufgefangen, erwärmt und zurückgeführt und erreicht, daß für den Abbauvorgang auch eine ausreichende Feuchte zur Verfügung steht Zweckmäßigerweise wird das Sickerwasser auf eine Temperatur von bis etwa 70"C erwärmt. Die Erwärmung des Sickerwassers kann mit Hilfe eines Wärmetauschers durch die Verbrennungsgase des Deponiegases indirekt erfolgen. Ein anderer Vorschlag der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Sickerwasser durch Einleiten der Verbrennungsgase des Deponiegases direkt erwärmt wird, wozu die Verbrennungsgase in das Sickerwasser eingeleitet werden und wobei das Sickerwasser sich mit den Verbrennungsgasen, insbes.

dem - Kohlendioxid der Verbrennungsgase, aufsättigt.

Das aufgesättigte Sickerwasser wird in den Müllkörper verteilt eingeführt, wobei das freiwerdende Kohlendioxid eine Intensivierung der Entgasung bewirkt Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zur Optimierung der Gewinnung von Deponiegas nicht nur die Mangelfaktoren, sondern insbes. der Temperaturfaktor berücksichtigt werden mussen, und daß das Angebot von Spaltprodukten aus- der aeroben und fakultativ anaeroben Phase vergrößert werden muß. Die iVorgänge werden bei Verwirklichung der Maßnahmen der Erfindung so gesteuert, daß ein möglichst großer Verbrauch der organischen Substanz und damit auch eine größtmögliche Volumenreduzierung eintritt Im Rahmen der Erfindung dient das Sickerwasser zunächst als Wärmeträger. Zusätzlich wirkt sich die durch die Sickerwasserrückführung eintretende Erhöhung der Feuchte positiv im Sinne einer gesteigerten Entgasung aus. Daneben enthält das Sickerwasser Biozönosen, die gleichsam als Impfstoffe für die Methanisierung wirken und damit den Übergang von der aeroben in die anaerobe Phase besehleunigen.