Deponietechnik, MBA, Sanierung
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Prozesssimulation biologischer Abbauprozesse im Bereich der Abfallwirtschaft
Vom Promotionsausschuss der Technischen Universit?t Hamburg-Harburg zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieurin (Dr.-Ing.) genehmigte Dissertation
Diese Dissertation wurde erstellt am Institut f?r Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz (AWW) an der Technischen Universität Hamburg-Harburg,
Leiter des Instituts: Prof. Dr.-Ing. Ralf Otterpohl,
Gruppe Biokonversion und Emissionsminderung (BIEM),
Gruppenleiterin: PD Dr.-Ing. habil. Ina Körner.
www.tuhh.de/aww
Herausgeber / Editor: Gesellschaft zur Förderung und Entwicklung der Umwelttechnologien an der Technischen Universität Hamburg-Harburg e.V. (GFEU)
c/o Technische Universität Hamburg-Harburg Institut f?r Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz,
Eißendorfer Straße 42,
21071 Hamburg,
Telefon: +49 (0)40 42878 3207,
Fax: +49 (0)40 42878 2684,
www.gfeu.org
"Vorwort
Die Verwertung organischer Abfälle ist ein wichtiger Bestandteil der Kreislaufwirtschaft. Wesentliche Verwertungsverfahren sind die Kompostierung und die Vergärung. Die bei der
Kompostierung, Vergärung und auch bei der Deponierung ablaufenden Prozesse basieren
auf komplexen biochemischen und physikalischen Vorgängen. Mischkonsortien von Mikroorganismen
f?hren aerobe und/oder anaerobe Ab- und Umbauprozesse durch. Alle drei Verfahren
können mit dem in dieser Arbeit beschriebenen Instrument simuliert werden. Das
entwickelte Simulationstool ist aber auch f?r andere Bereiche z. B. f?r die energetische Verwertung
Nachwachsender Rohstoffe (NawaRos) und in der Abwasserwirtschaft nutzbar.
Das Ziel war die Bereitstellung einer Simulationssoftware f?r die hinreichend genaue Prognose von Prozessverläufen unter Ber?cksichtigung variabler anwendungsspezifischer Rahmenbedingungen. Das entstandene Simulationsprogramm SimuCF ist daher f?r vielfältige Anwendungen in Praxis, Forschung und Ausbildung anwendbar. Eine komplexe und ausreichend genaue Prozesssimulation ist bei der Prozessplanung, -kontrolle und -optimierung ein wichtiges Instrument. Zuverlässige Prozesssimulationen können einen wesentlichen Beitrag zur effizienten und sicheren Nutzung von Bioressourcen leisten. ...."
Die Dissertation findet man als pdf-Datei (2 MB) im Internet unter
https://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/1183
Das „Speicher- und Verdunstungskonzept“ alternativer Oberflächenabdeckungen: Messung und Simulation des Wasser- und Gashaushaltes und sein Einsatz bei der Sanierung der Wismut-Altlasten.
Dissertation, Fakultät für Geowissenschaften, Ruhr-Universität Bochum.
pdf (49 MB) zum Herunterladen verfügbar
Kühle-Weidemeier, Matthias, 2005
Bedarf, Konstruktionsgrundlagen und Betrieb von Deponien für mechanisch-biologisch behandelte Restabfälle in Deutschland
ISAH Veröffentlichungen des Institutes für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover, Heft 127
ISBN 3-921421-57-8
Der Verfasser ist zu erreichen unter www.wasteconsult.de
Grundlage der Arbeit sind die Untersuchungen im Rahmen des Forschungsvorhabens (FKZ 299 34 301) das von BMU/UBA gefördert wurde: "Untersuchung rechtlicher, organisatorischer und / oder ökonomischer Ansätze zur Schließung von Siedlungsabfalldeponieraum". Das war einige Jahre vor dem bekannten Stichtag 31. Mai 2005.
Trotzdem wird die Arbeit noch längere Zeit Quelle für einigermaßen verläßlichen Angaben über Deponien (Anzahl, verfügbares und verfülltes Deponievolumen) sein können (die durch die amtliche Umweltstatistik des Bundes leider nicht geboten wird).
Aktuell sind aber sicher immer noch die Untersuchungen zum Deponieverhalten von "MBA-Deponien" (DK IIb gem. AbfAblV).
In der Dissertation werden behandelt:
Zwisele, Bertram
Entwicklung einer neuen Probenahmemethode für heterogene Abfälle geringer Schüttdichte
Dissertation an der TU Berlin Juli 2004
RHOMBOS-VERLAG, Berlin, ISBN 3-937231-42-0
In Abfallbehandlungsanlagen, Deponien und Langzeitlagern werden fast ausschließlich heterogene Stoffe und Stoffgemische geringer Schüttdichte angeliefert, die aus vielerlei Gründen analysiert werden müssen. Die Abfälle sind in aller Regel durch eine große Streubreite an verschiedenen Stoffbestandteilen, Teilchengrößen, Teilchenformen, Teilchendichten usw. gekennzeichnet. Die repräsentative Probenahme solcher Abfälle zur Beurteilung der physikalischen, chemischen und technologischen Eigenschaften wurde bisher nicht befriedigend gelöst.
In seiner Dissertation hat Zwisele eine neue Probenahmemethode vorgestellt und meint, daß damit die Lücke in der Erforschung und Entwicklung einer Probenahmemethode für heterogene Abfälle geringer Schüttdichte geschlossen zu haben.
Das neuartige Probenahmeverfahren geht von der Grundidee aus, eine größere Probenmenge in einer geometrisch definierten Form so zu verdichten, daß der entstandene Formkörper einer Teilung in mehreren Stufen bis hin zur Gewinnung einer Analysenprobe unterzogen werden kann. Durch den Vorgang des Verdichtens zu einem Formkörper kann eine exakte Volumenbeprobung durchgeführt und Entmischungsvorgänge aufgrund unterschiedlicher Stoffdichten oder der Geometrie und Oberfläche der Bestandteile ausgeschlossen werden. Dafür wurde eine spezielle Probennahmeapparatur entwickelt und verifiziert.
Aufbauend auf den entwickelten methodischen und technischen Grundlage kann nach Ansicht des Autors nun ein Standard-Probenahmeverfahren für heterogene Abfallgemische geringer Schüttdichte umgesetzt werden.
Rettenberger, Gerhard
Untersuchung zur Charakterisierung der Gasphase in Abfallablagerungen
Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtscahft, Band 82
Herausgeber: Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwirtschaft, sowie Abfallwirtschaft e. V. (FEI).
2004 ISBN 3-486-63054-7 zugl. Dissertation, 2004
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Heyer, Kai-Uwe (2003)
Emissionsreduzierung in der Deponienachsorge
Hamburger Berichte 21, Abfallwirtschaft, Technische Universität Hamburg-Harburg, Hrsg. Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann, Verlag Abfall aktuell 2003,
ISBN 3-9808 180-4-7
Mit der Arbeit soll ein Beitrag zur Beschreibung der mittel- und langfristigen Emissionen von Siedlungsabfalldeponien geleistet werden. Die Kenntnis des Emissionsverhaltens bestimmt mit den spezifischen Standortbedingungen die Maßnahmen und die Dauer der Nachsorge von Abfallablagerungen. Daran anknüpfend wird der Frage nachgegangen, inwieweit die Prozesse im Deponiekörper im sinne einer beschleunigten Stabilisierung beeinflußt werden können, um mögliche Umweltgefährdungen kontrolliert zu reduzieren, damit den Aufwand der Deponienachsorge zu senken und die Nachsorgedauer zu verkürzen.
Ausgewertet wurden Deponiesimulationsversuche unter aeroben und anaeroben Milieubedingungen. Hinsichtlich der großtechnischen Anwendung für Abfallablagerungen wird die in situ Belüftung besonders betrachtet und für besonders geeignet bewertet.
jetzt auch als pdf-Dateien im Internet verfügbar unter:
http://www.ifas-hamburg.de > downloads/downloads.htm
Klein, Ralf (jetzt Ralf Biber) (2003)
Wasser-, Stoff- und Energiebilanz von Deponien aus Müllverbrennungsschlacken
Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie
Lehrstuhl für Hydrogeologie, Hydrochemie und Umweltanalytik
der Technischen Universität München, angenommen 17.4. 2003
vollständige Fassung (Original) als pdf Datei 1,36 MB
vollständige Fassung (komprimiert, optimiert) als pdf-Datei 1,09 MB
Auszug: V Zusammenfassung und Handlungsempfehlungen als htm-Datei
Dipl.-Geol. Dr. Ralf Biber Ph.D. in Hydrogeology Institute of Hydrochemistry
Technische Universität München Marchioninistrasse 17
Phone: ++49 89 2180 78254 Fax: ++49 89 2180 28255
e-mail: ralf.biber@ch.tum.de, http://www.ws.chemie.tu-muenchen.de
Zwar hat Dr. Uwe Lahl bereits vor Jahren darauf hingewiesen, dass die Lagerung von Schlacken vor der Ablagerung wichtig ist, um Reaktionen außerhalb von Deponien ablaufen zu lassen. Er konnte aber nicht sagen, in welchem Zeitraum die Reaktionen ablaufen und welche Energie dabei erzeugt wird.
Mit dem von Dr. Biber entwickelten Programm kann man die Temperaturentwicklung in Deponien unter unterschiedlichen Einbauszenarien vorhersagen.
Man kann die Reaktionen natürlich schon vor der Ablagerung so reduzieren, dass die Oberflächenabdichtung sofort aufgebracht kann. Aber Betreiber von Abfallverbrennungsanlagen tun sich oft sehr schwer damit, Schlacke vor der Ablagerung 4-6 Monate zwischenzulagern.
Bezüglich der Temperaturen an der Deponiebasis, konnte in der Arbeit gezeigt werden, dass (bei einer maximalen Schlackehöhe von 10 m) maximal 45°C warm werden kann. Für Deponien mit einer mächtigeren Schlackeschüttung müsste man diese Maximaltemperatur an der Basis mit dem entwickelten Programm berechnen. Das Sickerwasser hat in der Deponie bevorzugte Fließwege und erwärmt sich wegen der ungenügenden Kontaktzeit daher nicht so stark wie die Schlacke.
Holfelder, Tilman (2002)
Temperaturbeeinflusste Transportprozzesse in Kapillarsperren zur Oberflächenabdichtung von Deponien und Altlasten
Mitteilungen des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Darmstadt (ISSN 1430-3434), Heft 125/2002
Zu beziehen über das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Darmstadt
Zum Ergebnis
Viel Theorie, dennoch sind auch ein paar Dinge für die Praxis herausgekommen (Dr. T. Holfelder):
Das macht doch die Notwendigkeit sehr deutlich, die Temperatur nicht zu vernachlässigen.
Huber, Adrian (2002)
Deponiegasdränschichten - Geotechnische und geochemische Untersuchungen
Münchener Geologische Hefte B16, XIV + 199 S., 72 Abb., 59 Tab., München 2002 (Dissertation)
Wichtige Ergebnisse für die Praxis (Genehmigungsbehörden und Planer):
Dipl.-Ing. Rainer Schuhmann (2002)
Kontrolle von Barrieren: Bestimmung der hydraulischen Leitfähigkeit an Hand des Bodenwassergehaltes
Grundlagen des Feuchtekontrollsystems wurden untersucht und das System praxisreif weiterentwickelt.
Die Dissertation ist online verfügbar unter
http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/vvv/2002/bau-verm/21/21.pdf (5,22MB, 180 Seiten)
siehe auch
Dipl.-Ing. Gunnar Ziehmann (2002)
Setzung von Abfalldeponien - Theorie und Laborversuche zur Kennzeichnung von Einflussgrößen
Vom Fachbereich für Bauingenieur- und Vermessungswesen
Der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig zur Erlangung des Grades eines Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) genehmigte Dissertation
von Dipl.-Ing. Gunnar Ziehmann 2002
Dissertation als pdf-Dateien
(aufgeteilt in Kapitel, um die Ladezeiten geringer zu halten)
Dr. Ziehmann wird in Kürze eine prägnante Zusammenfassung der Ergebnisse zur Verfügung stellen, was die Deponiepraxis aus seiner Dissertation für Schlüssen ziehen kann und sollte.
Andreas, Lale (2001)
Langzeitemissionsverhalten von Deponien für Siedlungsabfälle in den neuen Bundesländern
In. Beiträge zur Abfallwirtschaft. Schriftenreihe des Institutes für Abfallwirtschaft und Altlasten, Technische Universität Dresden, Band 14, ISBN 3-934253-04-0, 2000, 1.Auflage
(28-Okt-2001)
als pdf-Dateien im Internet verfügbar :
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen (840 KB)
Gesamtdokument (3.3 MB):
Obernosterer, Ingrid (2000)
Bodenphysikalische Beständigkeit feinkörniger mineralischer Deponieabdichtungen mit reaktionsfähigen Beimengungen bei Sickerwasserangriffen
D 82 (Diss. RWTH Aachen)
Mitteilungen zur Ingenieurgeologie und Hydrogeologie, Heft 74, 175 S., Aachen, April 2000. Hrsg. Lehrstuhl für Ingenieurgeologie der RWTH Aachen, Prof. Dr. K. Schetelig
Die Arbeit entstand im Rahmen des F+E-Vorhabens" Redoxabhängige mineralische und chemische Stoffumsätze in tonigen Deponiebasisabdichtungen und ihre bodenmechanische Auswirkungen". TV des BMBF-Verbundforschungsvorhabens "Weiterentwicklung von Deponieabdichtungssystemen".
Drees, Kornelia-Theodora (2000)
Beschleunigter Stoffaustrag aus Reaktordeponien
Dissertation Fakultät für Bauingenieurwesen der RWTH-Aachen
online verfügbar als pdf-Datei 2,2MB
http://sylvester.bth.rwth-aachen.de/dissertationen/2000/59/00_59.pdf
Krümpelbeck, Inge (2000)
Untersuchungen zum langfristigen Verhalten von Siedlungsabfalldeponien
Fachgebiet Abfall- und Siedlungswasserwirtschaft Bergische Universität - Gesamthochschule Wuppertal, Heft 3, Wuppertal 2000
Das Heft 3 ist elektronisch abrufbar !!!! unter
http://www.bib.uni-wuppertal.de
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(01-Mär-2003) .
Egloffstein, Thomas (2000)
Der Einfluss des Ionenaustausches auf die Dichtwirkung von Bentonitmatten in Oberflächenabdichtungen von Deponien
ICP Eigenverlag Bauen und Umwelt, Band 3, 160 Seiten, ISBN 3-9806840-2-8, Karlsruhe 2000. Kurzfassung
Kämpf, Markus (2000)
Fließprozesse in Kapillarsperren zur Oberflächenabdichtung von Deponien und Altlasten - Grundlagen zur hydraulischen Bemessung
"Mitteilungen des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Darmstadt" (ISSN 1430-3434) Heft 109/2000
Die Reihe der "Wasserbau-Mitteilungen der TH Darmstadt" wird zusammen mit den "Technischen Berichten über Ingenieurhydrologie und Hydraulik" als "Mitteilungen des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Darmstadt" (ISSN 1430-3434) fortgesetzt. Die neue Numerierung ergibt sich aus der Summe der Hefte beider Vorgängerreihen
Paar, Silke (2000)
Das Dombelüftungsverfahren - ein Verfahren zur Belüftung offener Rottemieten unter Nutzung des thermischen Auftriebs
Dissertation an der TU Dresden, Fakultät für Maschinenwesen, 20. 04.2000
w.e.b 2000, Universitätsverlag, Bergstrasse 78, 01069 Dresden.
ISBN 3-933592-77-1
Knoll, A. (1999)
Prognosemodelle für Setzungen des Untergrundes norddeutscher Haldendeponien, Dissertation, 1999
Mitteilungen des Instituts für Grundbau und Bodenmechanik der Technischen Universität Braunschweig, Heft 61
Hirschmann, Günther (1999)
Langzeitverhalten von Schlacken aus der thermischen Behandlung von Siedlungsabfällen
Fortschritt-Berichte VDI Reihe 15 Umwelttechnik (1999), Nr. 220, [225 Seiten] ISBN 3-18-322015-6
Henigin, Peter (1999)
Auswirkungen der Konzentratrückführung nach der Membranfiltration auf die Sickerwasserneubildung von Hausmülldeponien
Beiträge zur Abfallwirtschaft Band 11, Hrsg.: Bernd Bilitewski, Diethelm Weltin, Peter Werner, Technische Universität Dresden
Vertrieb: Forum für Abfallwirtschaft und Altlasten e. V. c/o TU Dresden
Steinert, Bernd (1999):
Kapillarsperren für die Oberflächenabdichtung von Deponien und Altlasten - Bodenphysikalische Grundlagen und Kipprinnenuntersuchungen -
Dissertation 1999 im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Hamburg
Hamburger Bodenkundliche Arbeiten Band 45 (1999) Kontakt zu Dr.rer.nat.Bernd Steinert über melchior + wittpohl Ingenieurgesellschaft Hamburg
Schwing, Elke (1999): Bewertung der Emissionen der Kombination mechanisch-biologischer und thermischer Abfallbehandlungsverfahren in Südhessen
Dissertation 1999. Schriftenreihe des WAR Darmstadt 111
Obermann, Ingmar (1999): Modellierung des Wasserhaushaltes von Deponien mit vorbehandelten Abfällen
Dissertation. Mitteilungen des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU Darmstadt, Heft 107
Cuhls, C. (1999)
Schadstoffbilanzierung und Emissionsminderung bei der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung
Dissertation am Fachbereich Bauingenieur- und Vermessungswesen der Universität Hannover
Dach.J
Zur Deponiegas- und Temperaturentwicklung in Deponien mit Siedlungsabfällen nach mechanisch-biologischer Abfallbehandlung.
Dissertation an der TU Darmstadt.
Schriftenreihe des Instituts WAR TU Darmstadt 107
Tiebel-Pahlke (1997)
Abfallentsorgungsplanung - Beeinflussung der Umweltauswirkungen von Deponien
Dissertation, März 1997. Fachbereich 13 - Bauingenieurwesen der TH Darmstadt. Schriftenreihe WAR 99. ISBN 3-923419-94-5
Döll, Petra (1996)
Modelling of Moisture movement under the influence of temperature Gradients:Dessication of mineral liners below landfills
Dissertation, 1996. Fachgebiet 7 - Umwelt und Gesellschaft der TU Berlin
Bodenökologie und Bodengenese Heft 20. Hrsg. Bork, Renger, Alaily, Roth und Wessolek. Fachgebiet Bodenkunde / Standortkunde und Bodenschutz, Institut für Ökologie, TU Berlin Selbstverlag. ISSN 0930-7787
Kruse, Klaus (1994)
Langfristiges Emissionsgeschehen von Siedlungsabfalldeponien
Dissertation, 1994. Fachbereich Bauingenieur- und Vermessungswesen der TU Braunschweig.
Berichterstatter: Prof. Dr.-Ing. Rolf Kayser, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Ramke, H.G. (1991)
Hydraulische Beurteilung und Dimensionierung der Basisentwässerung von Deponien fester Siedlungsabfälle. Wasserhaushalt, hydraulische Kennwerte, Berechnungsverfahren
Dissertation am Leichtweiß-Institut für Wasserbau der TU Braunschweig, 1991