Nachweis der Funktionsfähigkeit von Methan-Oxidations-Schichten anhand von Testfelduntersuchungen in passiven Deponieabdichtungssystemen am Beispiel der Zentraldeponie Rheinberg, Niederrhein

Beginnend mit der Ablagerung wird die in Siedlungsabfalldeponien enthaltene organische Substanz durch eine Reihe mikrobieller Prozesse in Deponiegas umgesetzt. Dessen Zusammensetzung ändert sich im Zuge des Abbauforschritts (FARQUHAR & ROBERS, Abb. 1), wobei nur in der ersten (Oxidations-) Phase ein aerobes Milieu vorherrscht. Wenn der vorhandene Sauerstoff verbraucht ist, kommt es unter anaeroben Bedingungen zu Faulprozessen, wobei sich in erster Linie Kohlendioxid und Methan bilden. Diese machen dann in der Phase der stabilen Methangärung zusammen etwa 99Vol.-% des Deponiegases aus, wobei sich zwischen Methan und Kohlendioxid ein konstantes Verhältnis von CH4 : CO2 von ca. 1,2 bis 1,5 : 1 einpendelt.

Aus den Loggeraufzeichnungen und den manuellen Messungen lassen sich zwei Horizonte gegeneinander abgrenzen, die durch die Profilierungsschicht voneinander abgetrennt sind: Die oberflächennahe Zone (< 1 m) unterliegt stark den jahreszeitlichen Witterungseinflüssen und führt kein Methan, die Tiefenzone (> 1,20 m) weist sehr stabile Milieubedingungen hinsichtlich Bodenfeuchte und Bodentemperatur auf und führt beträchtliche Mengen an Methan, das in oder unmittelbar unterhalb der Profilierungsschicht aufoxidiert wird. Trotz dieser auf geringeren Permeabilitäten infolge der karbonatischen Zementierung beruhenden zurückstauenden Eigenschaften der Profilierungsschicht ist diese signifikant durchlässig für den atmosphärischen Luftdruck und gewährleistet so die Versorgung der methanoxidierenden Bakterien mit Sauerstoff.

Autor(en)

Prof. Dr.-Ing. Renatus Widmann, Dipl.-Geol. Manuel Gruyters, Prof. Dr. rer. nat. Torsten C. Schmidt, Dipl.-Chem. Manuel Stephan

Contentpartner

Publikation

Zeitgemäße Deponietechnik 2009 (März 2009)

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