DE3246711C1 - Process for the biological degradation of the waste matter of a landfill - Google Patents

Abstract

Process for the biological degradation of the waste matter of a landfill with production of combustible landfill gas. The landfill gas is withdrawn with the aid of built-in landfill gas capture channels and landfill gas collection channels and is burnt. Leaching water running off from the waste matter of the landfill is captured with the aid of drainage channels and, at least in part, is returned in a distributed manner to the waste matter. The leaching water is heated by the heat of combustion of a part-quantity of the withdrawn landfill gas. The biological degradation of the waste matter is maintained by the recycling of the heated leaching water in a transition region between facultative anaerobic and anaerobic phase of the biocoenoses. The heating is carried out to a temperature of about 70 DEG C.

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. In order to achieve the highest possible thermal energy input into the waste body It is advisable to use horizontal gas evacuation lines that are not too large Depth from the surface for the introduction of the heated seepage water to use. In those cases in which this option is not available or not yet available is because the garbage body is not fully built up, can with flying Lines are worked with a line spacing of around 15 to 20 m Lines have to be shifted by approx. 1 m per week in order to always create new drainage paths open up. After the end of operation, d. H. after complete assembly of the waste body of the landfill is a trickle network in the top layer of deposits to be erected with intersection points of a maximum of 10 m. The perpendicular to each other Rod systems alternate with the heated seepage water every one to two weeks to load. This procedure ensures that along the respective Leakage routes intensive substance conversions take place, with increased gas production, and that the rubbish scaffolding in these zones relocated as a result of the accelerating renovation and thus new seepage paths are created, with a new range of organic Substance.

Dieser Vorgang läßt sich durch turnusmäßige Netzbeschickung optimieren.This process can be optimized through regular net loading.

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. The heat input can be further increased if in addition to preheated seepage water is fed in as much external water heated to approx. 70 "C is that no backwater forms in the seepage water drainage system.

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. The heating of the seepage water and, if applicable, of the extraneous water takes place by burning a portion of the landfill gas; the entire accruing The amount of landfill gas is large enough to be used for other purposes. Additionally to the heated seepage or extraneous water or instead of the same can also be periodic and for short periods of time air is introduced into the waste body, thereby becoming aerobic to interpose biological degradation phases for the purpose of intensifying landfill gas extraction. Furthermore, it makes sense not only to use heated drainage or extraneous water, but also to introduce heated fresh water into the garbage body when this is for adjustment the humidity and / or the temperature is required There is also the possibility of to heat the seepage water by introducing heated air. Is that repatriated If leachate is loaded with oxygen, aerobic processes are caused by this oxygen initiated, which lead, as it were, to a biological heating of the waste body. Most of the time, the residual oxygen in the combustion gas is enough to get oxygen into the seepage water bring in.

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. Due to the high pore volume in the waste body of the landfill can through Controlling the negative pressure levels, adapting the gas production to an existing one Gas recyclers can be reached, especially day / night fluctuations in consumption be balanced. Long-term control can only be achieved via the negative pressure levels no longer perform. This offers an intervention in the individual steps of the invention Process the possibility of optimally controlling the landfill gas production as required. By systematically pumping in excess and undersaturated water, which is oversaturated with exhaust gas A specified energy load curve can be used for water and locally with external air.

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Claims (1)

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.Claims: 1. Process for the biological degradation of the waste body a landfill with the production of flammable landfill gas, which with the help of in the Landfill gas collection channels and landfill gas collection channels built into the landfill body withdrawn and burned and its heat of combustion is used, with from the Garbage from the landfill ~ seeping seepage water collected with the help of drainage channels and is returned at least partially distributed into the waste body, characterized in that that the seepage water by the heat of combustion of a subset of the withdrawn Landfill gas is heated, and the biodegradation of the waste body by recirculation of the heated seepage water in a transition area between optionally anaerobic and anaerobic phase of the biocenoses held wfrd 2. Method according to claim 1, characterized characterized in that the entire seepage water is collected, heated and returned wirj 3 method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the seepage water is heated to a temperature of up to about 700 C. 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. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the seepage water through the combustion gases of the with the help of a heat exchanger Landfill gas is heated indirectly. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenüzeichnet, daß das Sickerwasser durch Einleiten der Verbrennungsgase des Deponiegases direkt erwärmt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the seepage water by introducing the combustion gases of the landfill gas directly is heated. 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. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that periodically for short periods of time in addition to the heated leachate or instead of the leachate, air is introduced into the waste body and is therefore aerobic Dismantling phases are interposed. 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. The invention relates generically to a method for biological Dismantling the waste body of a landfill with the production of combustible landfill gas that with the help of landfill gas collection channels built into the waste body of the landfill and landfill gas collecting ducts withdrawn and burned and its heat of combustion is used, with seepage water running off from the waste body of the landfill Detected with the help of drainage channels and at least partially distributed in the garbage body is returned. 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. It is understood that the degradation with the help of aerobic, optional Anaerobic and anaerobic bacteria takes place depending on the living conditions that arise set or which are set. The landfill gas collection channels and / or the landfill gas collection channels can be arranged horizontally or vertically. Of the The term drainage channels also includes drainage layers. 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. Within the framework of the generic measures known (from practice) the heat of combustion is used for various purposes, e.g. B. in a heating plant. The seepage water is at a temperature practically corresponding to the ambient temperature Temperature returned. The repatriation serves mainly to do this, through anaerobic Processes that take place in the waste body to clean the seepage water itself. Though one expects an intensification of the degassing through the recirculation of seepage water of the waste body, but the successes achieved in this regard are sparse. As part of of known measures, it is also common to treat the garbage in a special way and to classify. As a result, the deficiency factors moisture and type or Amount of organic substances affected, however, is not aimed at one Optimization of the production of landfill gas intervened in the process. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß der Entgasungszeitraum bei erhöhter Gasausbeute verkürzt wird. The invention is based on the object of the generic method to lead so that the degassing period is shortened with increased gas yield. 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. To solve this problem, the invention teaches that the seepage water heated by the heat of combustion of a portion of the withdrawn landfill gas is, and that the biodegradation of the waste body through the return of the heated Leachate in a transition area between facultatively anaerobic and anaerobic Phase of the biocenoses is held. 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.According to a preferred embodiment of the invention, all of the leachate captured, heated and returned and achieved that for the degradation process too Sufficient moisture is available. The seepage water is expediently available heated to a temperature of up to about 70 "C. The heating of the seepage water can indirectly through the combustion gases of the landfill gas with the help of a heat exchanger take place. Another proposal of the invention is characterized in that the Leachate is heated directly by introducing the combustion gases from the landfill gas is what the combustion gases are introduced into the seepage water and where the seepage water with the combustion gases, esp. dem - Kohlendioxid der Verbrennungsgase, aufsättigt.the - carbon dioxide of the combustion gases, saturates. 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.The saturated seepage water is distributed in the garbage body, whereby the released carbon dioxide causes an intensification of the degassing The invention is based on the knowledge that to optimize the extraction of landfill gas not only the deficiency factors, but especially the temperature factor must be, and that the supply of fission products from the aerobic and optional anaerobic phase must be increased. The operations are carried out when the Measures of the invention controlled so that the greatest possible consumption of organic Substance and thus the greatest possible volume reduction occurs in the frame According to the invention, the seepage water initially serves as a heat transfer medium. In addition, acts the increase in moisture caused by the seepage water return is positive in terms of increased degassing. In addition, the seepage water contains biocenoses, which act as vaccines for methanation and thus the transition Accelerate from the aerobic to the anaerobic phase.