Strömungscharakterisierung von Gasen bei der In-situ Aerobisierung von Deponien

KURZFASSUNG: Im deutschsprachigen Raum ist die In-situ Belüftung eine verbreitete Sanierungsmethode alter Hausmülldeponien. Trotz zahlreicher großtechnischer Anwendungen mangelt es an allgemeingültigen Kriterien zur Beendigung einer solchen Sanierungsmaßnahme. An zwei Deponiesimulationsreaktoren wurde die zeitliche Änderung der Abgaszusammensetzung nach Änderung des zuströmenden Gases (Sprungfunktion von Ar bzw. Ar-O2-Gemisch) bei variabler Durchflussrate untersucht. Die so ermittelten Gasdurchbruchskurven wurden parametrisiert (mittlere Verweilzeit) und gegenübergestellt. Ein Trend zum Nacheilen der CO2 Konzentration war zu beobachten, welcher sich mit den Erwartungen hinsichtlich der Anpassung der Mikroorganismen an das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit von Sauerstoff deckt. Die vereinfachte Ermittlung der Sauerstoffausnutzung (SOTR) bietet sowohl das Potential für Optimierung bestehender Anlagen als auch die Möglichkeit, eine Aussage über den Fortschritt der Stabilisierung einer Schüttung zu treffen. 1 EINLEITUNG In-Situ Belüftung alter Hausmülldeponien hat sich - insbesondere im deutschsprachigen Raum - als Sanierungsverfahren weitgehend etabliert (Hrad & Huber-Humer 2017), (Ritzkowski et al. 2016). Trotz der unbestreitbaren Erfolge des Verfahrens (rasche und signifikante Reduktion der Ammoniumbelastung des Sickerwassers sowie Verhinderung von Gasmigration) mangelt es weiterhin an allgemeingültigen und anwendbaren Kriterien zur Beendigung der Sanierungsmaßnahmen - ein Thema das allgemein die Debatte betreffend Nachsorge beherrscht. In Kombination mit anderen Parametern könnte die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffausnutzung (SOTR) - welche das Verhältnis aus zugeführtem zu umgesetztem Sauerstoff beschreibt - hier einen Ansatzpunkt bzw. auch Optimierungspotential bieten. Problematisch bleibt die Ausbildung präferierter Strömungswege für Fluide, wodurch es zu einer ungleichförmigen Gas- und Flüssigkeitsverteilung in der Schüttung kommt, die im Feld wesentlich stärker auftritt als im Labormaßstab (Fellner et al. 2009). Sind Bereiche der Schüttung dem Zustrom an Belüftungsgasen entzogen, sinkt die mikrobielle Aktivität und folglich der Abbau. Da hier kaum Einfluss genommen werden kann, muss dieser Tatsache in Prognosemodellen und Bewertungen entsprechend Rechnung getragen werden.