Verbundvorhaben Deponiekörper, TV 9:
Umsetzung der Anforderungen anDeponiebetrieb und Sickerwasser-
entsorgung bei Deponien der Klasse I
Schlussbericht
Förderkennzeichen: 1461109Laufzeit: 01.07.1997 - 31.12.1999
Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr.-Ing. B. Gallenkemper
Wissenschaftliche Bearbeitung: Dr.-Ing. G. Becker
Dipl.-Ing. S. Flamme
Dipl.-Bio. S. Hams
Dipl.-Ing. C. Ilgemann
Dipl.-Ing. S. Krummen
Dr.-Ing. D. Regener
Dipl.-Ing. G. Wahl
Fachhochschule Münster
Fachbereich
Bauingenieurwesen
Labor für
Abfallwirtschaft
Siedlungswasserwirtschaft
Umweltchemie
Berichtsblatt
1. ISBN 2. BerichtsartSchlussbericht
3.
4. Titel des Berichtes Umsetzung der Anforderungen an Deponiebetrieb undSickerwasserentsorgung bei Deponien der Klasse I
5. AutorenG. Becker, S. Flamme, B. Gallenkemper,S. Hams,C. Ilgemann, S. Krummen, D. Regener G. Wahl
6. Abschlußdatum des
Vorhabens31.12.19997. Veröffentlichungsdatum
8. Durchführende InstitutionenFachhochschule Münster, Fachbereich 06
9. Ber. Nr. Durchführ. Instit.
Labor für Abfallwirtschaft, Siedlungswasserwirtschaft,Umweltchemie (LASU), Prof. Dr.-Ing. B. GallenkemperPostfach 3020, 48016 Münster
10. Förderkennzeichen1461109
11. Seitenzahl10512. Literaturangaben
13. Fördernde InstitutionBundesministerium für Bildung, Wissenschaft,
14. Tabellen17
Forschung und Technologie (BMBF)
53170 Bonn15. Abbildungen24
16. Zusätzliche Angaben
17. Vorgelegt bei Umweltbundesamt (UBA), Berlin18. Kurzfassung Im Rahmen des Teilvorhabens TV 9 im BMFB-VerbundvorhabenDeponiekörper wurde untersucht, welche mengenrelevanten Abfallarten für die Ablagerung aufDeponien der Klasse I in Frage kommen und welches Deponieverhalten diese Abfälle imHinblick auf das Sickerwasser zeigen. Es wurden die Anforderung an eine evt. benötigteSickerwasserbehandlung sowie der notwendige Aufwand für Organisation und Dokumentationund die Kosten für DK I im Vergleich zu DK II – Deponien beschrieben. Für Deponien der KlasseI lassen sich danach folgende Schlussfolgerungen ableiten.Es konnte nur für wenige mengenrelevante Abfallarten eine DK I – Eignung festgestellt werden.Ein Vergleich der Charakterisierung der Abfälle nach TASi, Anhang B, mit Sicker-wasseruntersuchungen in Perkolations- und Deponiesimulationsversuchen machte deutlich,dass die Einstufung nach TASi nicht generell eine Aussage über die zu erwartendenSickerwasseremissionen zulässt. Für eine ausreichende Bewertung der möglichen Sicker-wasserbelastungen sind daher weitergehende Untersuchungen vorzusehen. Die auch bei nachTASi DK I – geeignten Abfällen nicht auszuschließenden Sickerwasserbelastungen würdenMaßnahmen erfordern, die dem Grundkonzept von DK I widersprechen. Aufgrund der zuerwartenden geringen Mengen tatsächlich DK I – geeigneter Abfälle, aber auch auf Grund dergeringen Unterschiede zu DK II im Hinblick auf Organisation, Dokumentation und Kostenerscheint es im Regelfall nicht sinnvoll, zusätzlich mit der Deponieklasse I einen eigenenDeponietyp einzurichten. Die Einrichtung von DK I - Deponien wird daher lediglich auf geringbelastete Abfälle, die ortsbezogen in größeren Mengen anfallen, begrenzt bleiben.19. Schlagwörter Reaktionsarme Abfallarten, Abfallartenmengen, Deponie,Sickerwasser, Auslaugversuche, Deponiesimulationsversuche, Abfallcharakterisierung,Vergleich Deponieklassen20. Verlag 21. Preis
Document Control Sheet
1. ISBN 2. Type of ReportFinal report
3.
4. Report TitleImplement of the demands on landfilling plants and leachate disposal at landfills of the class I
5. AuthorsG. Becker, S. Flamme, B. Gallenkemper,S. Hams,C. Ilgemann, S. Krummen, D. Regener G. Wahl
6. End of Project31.12.1999
7. Publication Date
8. Performing OrganizationsFachhochschule Münster, Fachbereich 06
9. Originator´s Report No.
Labor für Abfallwirtschaft, Siedlungswasserwirtschaft,Umweltchemie (LASU), Prof. Dr. B. GallenkemperPostfach 3020, 48016 Münster
10. Reference No.1461109
11. No. of Pages105
12. No. of References
13. Sponsoring AgencyBundesministerium für Bildung, Wissenschaft,
14. No. of Tables17
Forschung und Technologie (BMBF)
53170 Bonn15. No. of Figures24
16.Supplementary Notes
17. Presented at Umweltbundesamt (UBA), Berlin
18. Abstract The TV 9 project which is a part of the cooperation project „landfill bodies“ sponsored bythe BMBF (Federal Ministry for Education and Research) was carried out to find out which sorts of wastewith relevant quantities are suitable to be deposited on landfills of class I (LC I) and which behaviour isshown on landfills with regard to leachate. Requirements to an eventually necessary leachate treatmentand the necessary range of organisation and documentation as well as the costs for LC I compared withLC II have been described. Consequently, following results are relevant.Only a few waste sorts with relevant quantities are suitable for LC I landfills. A comparison ofcharacterization of waste according to the Technical Instruction Communal Waste (TASI), Annex B, withleachate tests in percolation and landfill simulation tests showed that a classification according to TASIdoes not generally allow a statement about leachate emissions to be expected. Consequently, anextensive study is necessary for a sufficient assessment of an eventual leachate load. This leachate loadwhich could also be caused by wastes of LC I requires measurements which, however, do not correspondto the principle of LC I landfills. Due to a low quantity of suitable waste in fact to be expected for LC Ilandfills, but also due to a small difference between LC I and LC II regarding organisation, documentationand cots, it is generally not suitable to build another landfill type with LC I additionally LC II. Therefore,the setting-up of LC I landfills will only be limited to low- loaded wastes, which appear at one place inbigger quantity.19. Keywords low-reactivity waste, waste sorts regarding their quantities, landfill, leachate,leaching tests, landfill simultion tests, characterization of waste, comparison of landfill classes
20. Publisher 21. Price
LASU Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Anlass und Zielsetzung...................................................................................... 1
2 Arbeitsprogramm................................................................................................ 3
3 Auswahl mengenrelevanter Abfallarten und Bewertung hinsichtlich DK I –
Eignung.............................................................................................................. 5
3.1 Auswahl mengenrelevanter Abfallarten........................................................ 5
3.2 Bewertung mengenrelevanter Abfallarten hinsichtlich DK I –Eignung........... 9
4 Auswahl der zu untersuchenden Abfallproben sowie deren Charakterisierung
nach TASi........................................................................................................... 16
4.1 Charakterisierung der Abfallproben nach TASi............................................. 19
4.1.1 Methodik der Feststoff-/Eluatanalyse................................................... 19
4.1.2 Ergebnisse der Feststoff-/Eluatanalyse................................................ 20
5 Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen................................. 23
5.1 Perkolationsversuche................................................................................... 24
5.1.1 Methodik der Perkolationsversuche..................................................... 24
5.1.2 Ergebnisse und Bewertung der Perkolationsversuche mit
Einzelabfällen.......................................................................................26
5.1.3 Ergebnisse und Bewertung der Perkolationsversuche von
Abfallkombinationen..............................................................................28
5.2 Deponiesimulationsversuche........................................................................ 35
5.2.1 Methodik der DSR-Versuche................................................................ 35
5.2.2 Ergebnisse und Diskussion der DSR-Versuche................................... 38
5.2.2.1 Abschätzung des Langzeitverhaltens und der erforderlichen
Sickerwasserbehandlungsdauer................................................ 55
5.2.2.2 Gasbildung................................................................................. 58
5.3 Vergleich der Perkolations- und Deponiesimulationsversuche......................58
5.4 Übertragbarkeit der DSR-Versuche auf reale Deponieverhältnisse.............. 61
5.5 Fazit aus den Versuchen zur Abschätzung der Sickerwasserbelastung....... 65
6 Bewertung der Abfallarten auf der Grundlage der verschiedenen
Untersuchungen................................................................................................. 67
7 Abschätzung der Anforderungen an eine evtl. benötigte Sickerwasserbe-
handlung.............................................................................................................80
LASU Inhaltsverzeichnis
8 Vergleich des Aufwandes für Organisation und Dokumentation sowie der
Wirtschaftlichkeit von DK I und DK II.................................................................. 84
8.1 Organisation und Dokumentation (Vergleich DK I und DK II)........................84
8.2 Kostenvergleich DK I und DK II.................................................................... 90
9 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen...................................................... 93
Literatur ................................................................................................................100
Auflistung der Veröffentlichungen ......................................................................... 105
Anhang
LASU Tabellenverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Ausgewählte mengenrelevante Abfallarten und deren
Beseitigungsmengen................................................................................ 7
Tab. 2: Mengenrelevante Abfallarten – Bewertung bezüglich DK I –Eignung....... 10
Tab. 3: Bewertung von 46 Abfallarten hinsichtlich DK I-Eignung.......................... 14
Tab. 4: Auflistung aller untersuchten Abfallarten mit Angabe der Herkunft........... 18
Tab. 5: Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den Zuordnungs-
kriterien nach TASi Anhang B (unter Berücksichtigung der nach TASi
Anhang A erlaubten Toleranzen bei Kontrollanalysen)............................. 21
Tab. 6: Vergleich der Sickerwasserbelastung bei der Perkolation von
Einzelabfällen mit Anhang 51 der Abwasserverordnung...........................26
Tab. 7: Vergleich der Sickerwasserbelastung bei der Perkolation von
Abfallkombinationen mit Anhang 51 der Abwasserverordnung.................29
Tab. 8: Durchgeführte Deponiesimulationsversuche............................................ 38
Tab. 9: Deponiesimulationsversuche, Vergleich der Sickerwasseranalysen mit
Anhang 51 der Abwasserverordnung....................................................... 39
Tab. 10: Abschätzung der Zeiträume für CSB und Ngesamt bis zum Erreichen der
Grenzwertkonzentration nach Anhang 51 der Abwasserverordnung........ 57
Tab. 11: Vergleich der Konzentrationen im Perkolat und im DSR Sickerwasser
bei ausgewählten Versuchen mit vergleichbarer Abfallzusammen-
setzung.................................................................................................... 59
Tab. 12: Vergleich der Sickerwasserkonzentrationen der Reaktoren DSR 4 mit
den Sickerwasserkonzentrationen der Vergleichsdeponie........................63
Tab. 13: Gesamtbewertung der untersuchten Abfälle.............................................68
Tab. 14: Ergebnis der Abfall-Bewertung unter Berücksichtigung der DSR- und
Perkolationsversuche sowie den Feststoff- und Eluatanalysen nach
TASi Anhang B.........................................................................................79
Tab. 15: Gesamtübersicht zu den Anforderungen an den Betrieb und die
Überwachung einer TASi-Deponie........................................................... 86
LASU Inhaltsverzeichnis
Tab. 16: Umfang und Häufigkeit der Untersuchungen (nur Parameter des 51.
Anhang AbwV (Zyklen lt. EKVO Hessen, LAGA-Merkblatt WÜ 98 Teil 1,
Deponien und Deponiejahresbericht Vergleichsdeponie)......................... 89
Tab. 17: Vergleich der Kosten für eine DK I – und eine DK II – Deponie................ 90
LASU Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Perkolationsapparatur.............................................................................. 24
Abb. 2: Vergleich der CSB-Konzentrationen im Perkolat der Versuche PE 13
(MV-Asche frisch) und PE 14 (MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert).... 28
Abb. 3: Vergleich der Blei- und Kupferkonzentrationen im Perkolat der Versuche
PE 13 (MV-Asche frisch (von MVA II)), PK 14 (MV-Asche frisch (von MVA II)REA-Gips ) und PK 15
( REA-GipsMV-Asche frisch (von MVA II) )................................................................................... 32
Abb. 4: Vergleich der Kupfer- und Zink-Konzentrationen im Perkolat der
Versuche PK 38 ( KlinkerbruchStrahlsand aus Härtereien ) und PK 45 (Strahlsand aus Härtereien
Gipskartonplatten ).............. 33
Abb. 5: Erhöhte Bleikonzentration mit Anstieg des pH-Wertes im Perkolat des
Versuches PK 3 (Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle IIGipsschlamm )........................................ 34
Abb. 6: Aufbau eines Deponiesimulationsreaktors (DSR) .................................... 35
Abb. 7: Vergleich des Wasserdurchsatzes in einer Deponie und im DSR mit
dem sich daraus ergebenden Beschleunigungsfaktor der Elutions-
prozesse im DSR, in Anlehnung an das Modell von BRINKMANN et al.
[1997] ...................................................................................................... 36
Abb. 8: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Gipsschlamm
(DSR 3), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter,
bezogen auf das E/F-Verhältnis............................................................... 40
Abb. 9. MV-Asche (frisch) über REA-Gips (DSR 4), Konzentrations- und
Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-
Verhältnis................................................................................................. 41
Abb. 10: Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter,
bezogen auf E/F-Verhältnis...................................................................... 42
Abb. 11: Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10),
Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen
auf das E/F-Verhältnis.............................................................................. 43
Abb. 12: MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Konzentrations- und
Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-
Verhältnis................................................................................................. 44
LASU Abbildungsverzeichnis
Abb. 13: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über gelagerte MV-
Asche (DSR 1), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter
Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis............................................. 45
Abb. 14: Gießereialtsand (harzgebunden) über Bauschutt (DSR 2),
Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen
auf das E/F-Verhältnis.............................................................................. 46
Abb. 15: Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker über Schlamm aus der
Wasserenthärtung (DSR 5), Konzentrations- und Frachtverläufe
ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis...................... 47
Abb. 16: Gießereialtsand (harzgebunden) über Strahlmittelrückstand (Schmelz-
kammerschlacke) (DSR 6), Konzentrations- und Frachtverläufe
ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis...................... 48
Abb. 17: Strahlsand aus Härterei über Gipskartonplatten (DSR 7),
Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen
auf das E/F-Verhältnis.............................................................................. 49
Abb. 18: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Ofenausbruch aus
dem Kupolofen (DSR 9), Konzentrations- und Frachtverläufe
ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis...................... 50
Abb. 19: Brechsand über Braunkohle aus Nassentschlacker (DSR 11),
Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen
auf das E/F-Verhältnis.............................................................................. 51
Abb. 20: Schwermetallkonzentrationen bei unterschiedlichen pH-Werten.............. 53
Abb. 21: Vergleich der Kupferkonzentrationen im Sickerwasser der Versuche
DSR 4 (MV-Asche frisch (von MVA II)REA-Gips ) und DSR 12 (MV-Asche Gemisch frisch/abgelagert (von
MVA II)) ......................................................................................................54
Abb. 22: Langfristige CSB-Emissionen von MV-Asche Gemisch frisch/gelagert
(DSR 12).................................................................................................. 56
Abb. 23: Vergleich der CSB - Gehalte im Sickerwasser des DSR 12 und im
Perkolat von PE 14 (MV-Asche Gemisch frisch/abgelagert)..................... 60
Abb. 24: Vergleich der Sulfat - Gehalte im Sickerwasser des DSR 12 und im
Perkolat von PE 14 (MV-Asche Gemisch frisch abgelagert)..................... 60
LASU Anlass und Zielsetzung
1
1 Anlass und Zielsetzung
Die Technische Anleitung Siedlungsabfall, TASi [1993], unterscheidet hinsichtlich des
technischen Standards zwischen den Deponieklassen I (DK I) und II (DK II). Mit der
Einrichtung von DK I - Deponien soll eine umweltverträgliche, gegenüber DK II – De-
ponien kostengünstigere Ablagerung reaktionsarmer Abfälle mit geringer Schadstoff-
belastung ermöglicht werden. Die Reduzierung der Kosten basiert auf einem
geringeren Aufwand für Deponiebau und –nachsorge.
Im Vergleich zu DK II werden bei DK I - Deponien geringere Anforderungen an den
Deponiestandort und die Deponieabdichtung gestellt. So sind keine besonderen An-
forderungen an die geologische Barriere des Standortes zu erfüllen. Bei der Deponie-
abdichtung kann sowohl bei der Basis- als auch der Oberflächenabdichtung auf eine
Kunststoffdichtungsbahn verzichtet werden, zudem ist beim DK I - Dichtungssystem
eine geringere mineralische Schichtdicke vorgeschrieben. Wenn auch bei beiden
Deponieklassen das Sickerwasser zu erfassen, zu kontrollieren und ggf. zu behandeln
ist, so ist das DK I – Konzept in Verbindung mit dem Dichtungssystem, dem daraus
resultierenden geringeren Schutz des Untergrundes und den größeren Sickerwasser-
mengen darauf ausgelegt, dass keine relevanten Sickerwasserbelastungen zu er-
warten sind und das Sickerwasser ohne weitere Behandlung eingeleitet werden kann.
Die geringeren Anforderungen an Deponien der Klasse I sind verbunden mit höheren
Anforderungen an die Qualität der abzulagernden Abfälle, die im Anhang B der TASi
dokumentiert sind.
Ob sich die Erwartungen an den Betrieb von Deponien der Klasse I bei Einhaltung der
Anforderungen der TASi erfüllen lassen, war bislang nicht fachlich abgesichert. Es
bestand daher große Zurückhaltung bezüglich Planung und Bau von DK I - Deponien
und es liegen nur wenige Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb dieser Deponien
vor. Auch mangelte es an Informationen, welche Abfallarten die DK I – Zu-
ordnungskriterien erfüllen und ob die Abfallmengen die Einrichtung eines eigenen
Deponietyps für reaktionsarme Abfälle rechtfertigen.
Die Zielsetzung des hier dargestellten Forschungsvorhabens war es daher zu prüfen,
ob es durch eine gezielte Vorauswahl von Abfallarten sowie durch eine Kombination
von organisatorischen Maßnahmen zur Abfallkontrolle und beim Betrieb der Deponie
möglich ist, die für DK I – Deponien erforderliche Minimierung der Sickerwasserbe-
lastung mit vertretbarem Aufwand zu gewährleisten.
Im Vordergrund der Untersuchungen stand dabei die Abschätzung der bei der
Ablagerung reaktionsarmer Abfälle zu erwartenden Sickerwasserbelastung. Mit diesen
Untersuchungen, für die verschiedene Methoden eingesetzt wurden, wurde gleichzeitig
LASU Anlass und Zielsetzung
2
die Aussagekraft der TASi-Kriterien im Hinblick auf die Abschätzung der Sickerwasser-
belastungen überprüft. Es wurden vorrangig Abfälle mit hoher Mengenrelevanz unter-
sucht. Aufbauend auf den Ergebnissen der Sickerwasseruntersuchungen wurden die
Anforderungen an eine eventuell benötigte Sickerwasserreinigung diskutiert.
Das Ziel des DK I – Konzeptes, den Aufwand und die Kosten für Bau, Betrieb und
Nachsorge der Deponie im Vergleich zum DK II – Konzept zu reduzieren, wurde
abschließend durch eine modellhafte Gegenüberstellung beider Deponieklassen im
Hinblick auf den Aufwand für Organisation und Dokumentation sowie die Kosten
überprüft.
LASU Arbeitsprogramm
3
2 Arbeitsprogramm
Um die oben genannten Ziele des Forschungsvorhabens zu erreichen, wurden die
nachfolgend aufgelisteten Arbeitsschritte durchgeführt. Die bei der Bearbeitung der
jeweiligen Arbeitschwerpunkte eingesetzte Methodik wird jeweils in den nachfolgenden
Kapiteln vor der Erläuterung der gewonnen Erkenntnisse beschrieben.
Auswahl mengenrelevanter Abfallarten und Bewertung hinsichtlich DK I – Eig-
nung
Zu Beginn wurde auf der Grundlage statistischer Daten eine Liste mengenrelevanter
Abfallarten erstellt, die evtl. für eine Ablagerung auf DK I – Deponien geeignet sind.
Diese Abfallarten wurden unter Berücksichtigung der Daten aus einer umfassenden
Abfallanalysendatenbank [LANDESUMWELTAMT NRW, 1999] sowie eigener Unter-
suchungsergebnisse aus früheren Forschungsprojekten und Literaturdaten hinsichtlich
ihrer DK I – Eignung bewertet.
Untersuchung und Charakterisierung ausgewählter Abfälle nach TASi
Im Anschluss an diese erste Bewertung wurden ausgewählte Abfallarten in Laborver-
suchen entsprechend den Vorgaben des Anhangs B der TASi [1993] hinsichtlich ihrer
DK I – Eignung charakterisiert.
Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
In Perkolationsversuchen wurden die charakterisierten Abfälle sowohl als Einzelabfall
als auch in Kombination mit anderen Abfällen näher untersucht, um die auf einer
Deponie zu erwartende Sickerwasserbelastung abzuschätzen.
Nach Abschluss der Perkolationsversuche wurden ausgewählte Abfallarten zusätzlich
in Deponiesimulationsreaktoren (DSR) eingebaut, um so ein umfassendes Bild über
die auf einer Deponie zu erwartenden Emissionen (Sickerwasser und Gas) zu
erhalten.
Abschätzung der Anforderungen an eine evtl. benötigte Sickerwasserbehand-
lung
Da in den Untersuchungsergebnissen der Perkolations- und Deponiesimulations-
versuche höhere Belastungen festgestellt wurden, wurden anschließend die
Anforderungen an eine Sickerwasserbehandlung auf DK I – Deponien nach dem Stand
der Technik ermittelt.
LASU Arbeitsprogramm
4
Vergleich des Aufwandes für Organisation und Dokumentation sowie der Kosten
von DK I und DK II - Deponien
Um den zu erwartenden Aufwand für Organisation und Dokumentation beim Betrieb
einer DK I – Deponie in Abgrenzung zu DK II abzuschätzen, wurden die entsprechen-
den rechtlichen Vorgaben ausgewertet. Der Aufwand für Organisation und
Dokumentation beim Betrieb einer DK II – Deponie wurde am Beispiel einer realen
Vergleichs-Deponie beschrieben. Diese Deponie entspricht dem DK II – Standard.
Aufgrund der Erkenntnisse aus den vorangegangenen Arbeitsschritten wurden die
Unterschiede einer DK I – Deponie zu dieser Deponie herausgearbeitet. Zusätzlich
wurde einer Kostenbetrachtung durchgeführt, um mögliche Kostenvorteile zu
erkennen.
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
5
3 Auswahl mengenrelevanter Abfallarten und Bewertung hin-sichtlich DK I - Eignung
3.1 Auswahl mengenrelevanter Abfallarten
Bei der Auswahl relevanter Abfallarten, die evtl. für eine Ablagerung auf DK I – De-
ponien geeignet sind, wurden die nachfolgend beschriebenen Arbeitsschritte ausge-
führt:
In einem ersten Arbeitsschritt wurden alle im LAGA-Abfallartenkatalog aufgeführten
Abfälle hinsichtlich der Entsorgungshinweise bewertet [GAGGIA et al., 1994]. Zur
Eingrenzung wurden alle Abfallarten aus der Liste herausgenommen, für die einer
oder mehrere der folgenden Entsorgungshinweise angegeben sind:
- Chemisch/physikalische Behandlungsanlage
- Hausmüllverbrennungsanlage
- Sonderabfallverbrennungsanlage
- Sonderabfalldeponie
- Untertagedeponie
- Sonstiges.
So wurden 105 Abfallarten ausgewählt, für die nach den Angaben des LAGA-Abfall-
artenkataloges eine Beseitigung auf einer Deponie bzw. eine sonstige, oben nicht
genannte Beseitigung in Frage kommt. Die so erstellte Liste müsste als Teilmenge alle
Abfallarten mit DK I - Eignung beinhalten.
Zur weiteren Eingrenzung wurden diesen Abfällen in einem zweiten Arbeitsschritt
statistische Angaben zur Beseitigungsmenge zugeordnet.
Zunächst erfolgte eine Zuordnung der für 1993 ermittelten Beseitigungsmengen für
Deutschland zu den 105 ausgewählten Abfallarten (neuere statistische Daten lagen
zum Zeitpunkt der Bearbeitung nicht vor). Berücksichtigt wurden Angaben des Statisti-
schen Bundesamtes zu Abfällen aus dem produzierenden Gewerbe (Betriebe > 20
Mitarbeiter) und Krankenhäusern [STATISTISCHES BUNDESAMT, 1996]. Zusätzlich
wurden für jede Abfallart die 1993 in NRW beseitigte Menge sowie die für 2005
prognostizierte Menge zur Beseitigung in NRW ausgewiesen. Diese Angaben wurden
der „Prognose nicht besonders überwachungsbedürftiger Abfälle in NRW 2005“ des
Abfallentsorgungs- und Altlastensanierungsverbandes NW [AAV, 1996] entnommen.
Die Werte dieser Studie beschreiben den Bereich Abfallentsorgung im produzierenden
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
6
Gewerbe, in Krankenhäusern sowie im Dienstleistungsbereich. Die Studie berück-
sichtigt auch Abfallerzeuger mit einer Mitarbeiterzahl < 20.
In die Liste der Abfälle, die hinsichtlich ihrer DK I - Eignung näher zu untersuchen
waren, wurden übernommen:
− Abfälle, für die 1993 bundesweit eine Beseitigungsmenge > 5.000 t ausgewiesen
war
− Abfälle, für die 1993 bundesweit eine Beseitigungsmenge < 5.000 t ausgewiesen
war, wenn die Beseitigungsmenge in NRW für 1993 > 10.000 t betrug (für NRW
wurden auch Betriebe < 20 Beschäftigte berücksichtigt)
− Abfälle mit einer Beseitigungsmenge für NRW in 1993 > 1.000 t, wenn die Abfälle in
der BRD-Statistik nur in einer Gruppe mit anderen Abfällen genannt wurden und die
Beseitigungsmenge für BRD in 1993 für die jeweilige Gruppe > 30.000 t war
− Straßenkehricht, Rübenerde und Rotschlamm wurden übernommen, obwohl die
NRW-Prognose für 2005 keine Mengen zur Beseitigung vorsieht. Eine Veränderung
hin zur vollständigen Verwertung wird hier kritisch betrachtet.
Mengenrelevante Abfälle
Als Ergebnis der Auswahl von Abfällen hinsichtlich der Entsorgungshinweise lt. LAGA-
Abfallartenkatalog unter Berücksichtigung der Beseitigungsmengen für Deutschland
und NRW 1993 bzw. der NRW Prognose 2005 wurden 46 mengenrelevante Abfall-
arten bestimmt. In Tab. 1 sind diese Abfallarten sowie die ermittelten bzw. prognos-
tizierten Beseitigungsmengen aufgelistet. Sie sind nach abnehmender Mengen-
relevanz entsprechend den Angaben des STATISTISCHEN BUNDESAMTES [1996]
sortiert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Mengenangaben für die BRD teilweise
mehrere Abfallarten beinhalten (siehe Tab. 1 Legende).
Die Datenquellen [STATISTISCHES BUNDESAMT, 1996; AAV, 1996] beziehen sich
ausschließlich auf die Abfallschlüsselnummern (ASN) des LAGA-Abfallartenkataloges.
Da die ASN in diesen Datensammlungen Abfälle unterschiedlicher Herkunft zu-
sammenfassen, ist eine Umschlüsselung nach dem Europäischen Abfallkatalog
(EWC) nicht möglich. Deshalb werden in Tab. 1 ausschließlich die jeweiligen ASN
genannt.
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
7
Tab. 1: Ausgewählte mengenrelevante Abfallarten und deren Beseitigungsmengen
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
8
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
9
3.2 Bewertung mengenrelevanter Abfallarten hinsichtlich DK I – Eignung
Für die Bewertung bezüglich der DK I - Eignung wurden für die zuvor ausgewählten
Abfallarten vorhandene Analysenergebnisse statistisch ausgewertet, die eine re-
präsentative Einschätzung der Abfälle ermöglichen. Hierzu erfolgte unter anderem ein
Rückgriff auf Daten einer umfassenden Analysendatenbank [LANDESUMWELTAMT
NRW, 1999].
Bislang ist es nicht möglich, aus der LUA-Datenbank Informationen über die Herkunft
der unter einer Abfallschlüsselnummer zusammengefassten Abfälle zu erhalten.
Ebenso sind keine Aussagen über die zeitliche Einordnung der Analysen möglich, so
dass qualitative Veränderungen bei einzelnen Abfallarten, z. B. Müllverbrennungs-
aschen, nicht bei der Auswertung der Datenbank berücksichtigt werden konnten.
Die Daten dieser Datenbank wurden mit eigenen Untersuchungsergebnissen aus
früheren Forschungsprojekten sowie Literaturdaten ergänzt. Darüber hinaus wurden
im Rahmen des hier dargestellten Forschungsvorhabens Feststoff- und Eluatanalysen
(vgl. Kap. 4.1.2) an ausgewählten Abfallarten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in
die Datenbank integriert.
Die Analysenergebnisse der aktualisierten LUA-Datenbank wurden den DK I – Zu-
ordnungswerten nach TASi Anhang B (Anhang Tab. A-1) gegenübergestellt. Dabei
wurden die nach Anhang A der TASi bei Kontrollanalysen für die Überschreitungen der
Grenzwerte zugelassenen Toleranzen (Anhang Tab. A-1) berücksichtigt. Wurden alle
entsprechenden Grenzwerte eingehalten bzw. innerhalb der zugelassenen Toleranzen
überschritten, erfolgte eine Einstufung des untersuchten Abfalls als „DK I - geeignet.“
Eine Bewertung der Daten wurde für einzelne Parameter nur dann vorgenommen,
wenn mindestens drei Analysenergebnisse vorlagen.
Die Tab. 2 zeigt die aus den vorliegenden Daten abgeleitete Bewertung der einzelnen
Abfallarten hinsichtlich ihrer DK I - Tauglichkeit. Abfallarten bei denen nur Abfälle
bestimmter Herkunft geeignet waren wurden als teilweise DK I – geeignet eingestuft.
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
10
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
11
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
12
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
13
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
14
Tab. 3 fasst die Bewertung der ausgewählten mengenrelevanten Abfallarten noch ein-
mal zusammen.
Tab. 3: Bewertung von 46 Abfallarten hinsichtlich DK I-Eignung
DK I – geeignet 9teilweise DK I – geeignet(Abhängig von der Abfallherkunft) 8
nicht DK I – geeignet 17
keine Angabe 12
Von 46 mengenrelevanten Abfallarten sind danach 9 Abfallarten DK I – geeignet, dazu
gehören (in der Reihenfolge der Mengenrelevanz):
Bodenaushub ohne schädliche Verunreinigungen
Bodenaushub ohne schädliche Verunreinigungen wurde als DK I - geeignet eingestuft,
obwohl die Analysen der LUA-Datenbank Überschreitungen beim Quecksilber auf-
wiesen. Es ist zu vermuten, dass hier Bodenaushub mit schädlichen Verunreinigungen
als nicht verunreinigt deklariert wurde.
Bauschutt und Straßenaufbruch ohne schädliche Verunreinigungen
Sowohl beim Bauschutt als auch beim Straßenaufbruch wurden in der LUA-Datenbank
erhöhte Werte beim Glühverlust festgestellt. Diese sind vermutlich auf Bodenanteile in
den Abfallfraktionen zurückzuführen. Bei der Ablagerung von Bauschutt und Straßen-
aufbruch ohne schädliche Verunreinigungen auf Deponien der Klasse I ist zu
beachten, dass nur reine mineralische Fraktionen abgelagert werden können.
Straßenkehricht
Untersuchungen von GALLENKEMPER et al. [1998] über aufbereiteten Straßen-
kehricht (mineralische Fraktion) zeigen, dass die Grenzwerte der TASi für DK I – De-
ponien eingehalten werden können.
Rübenerde
Für Rübenerde lagen keine Analysenergebnisse vor. Es ist jedoch davon auszugehen,
dass sich die Werte ähnlich wie beim Bodenaushub darstellen und sich daraus die
DK I - Eignung ergibt.
Rückstände aus der Kanalreinigung
Untersuchungen von GALLENKEMPER et al. [1998] über aufbereitete Rückstände aus
der Kanalreinigung (Kanalsande) haben gezeigt, dass die Grenzwerte der TASi für
DK I - Deponien eingehalten werden können.
Schlacken und Aschen aus Dampferzeugern bei Steinkohlekraftwerken
Die Auswertung der Analysendaten der LUA-Datenbank ergab, dass die Schlacken
und Aschen aus Dampferzeugern aufgrund der TOC-Gehalte weder DK I - noch
LASU Auswahl und Bewertung mengenrelevanter Abfallarten
15
DK II - geeignet sind. Es liegen hierfür jedoch nur zwei Analysen vor. Aufgrund der
Aussagen von PETERS und VOM BERG [1992] sind jedoch keine relevanten
Schadstoffe im diesem Abfall enthalten, so dass er als DK I - geeignet eingestuft
werden könnte.
Schlämme aus der Beton- und Fertigmörtelherstellung
Nach Literaturangaben werden die Schlämme, die nicht verwertet werden i. d. R. auf
DK I - Deponien entsorgt [GALLENKEMPER et al., 1995].
Schamotteabfälle
Die LUA-Analysendatenbank enthält keine Analysen von Schamotteabfällen. Die
Prognose nicht besonders überwachungsbedürftiger Abfälle NRW 2005
[GALLENKEMPER et al., 1995] weist jedoch darauf hin, dass diese Abfälle, sofern sie
nicht verwertet werden, auf DK I-Deponien abgelagert werden.
Die Streuung der Werte bei einigen Abfallarten zeigt, dass die unter einer Abfall-
schlüsselnummer zusammengefassten Abfälle genauer zu differenzieren sind. Neben
der Abfallart ist demnach auch die Herkunft der Abfälle zu beachten. Die folgenden
Abfallarten sind nur in Abhängigkeit der Herkunft DK I – geeignet:
• REA-Gips
• Asbestzementabfälle
• Bitumen-, Asphalt-, Brikettabfälle
• Strahlmittelrückstände ohne schädliche Verunreinigungen
• Mineralfaserabfälle
• Keramikabfälle
• Gesteins- und Polierstäube
• Steinschleifschlamm
So können sich beispielweise bei den Asbestzementabfällen die Art und Menge der
Anhaftungen und bei Strahlmittelrückstand die Art des Strahlmittels und des abge-
strahlten Gegenstandes auf die Qualität und damit die Eignung auswirken.
Insgesamt wurden 17 der geprüften 46 Abfallarten als nicht DK I - geeignet eingestuft.
Eine Einschätzung hinsichtlich der Ablagerungseigenschaften der restlichen 12 Abfall-
arten war in dieser Bearbeitungsphase nicht möglich, da die Datenbasis zu gering war.
Darüber hinaus enthält auch die Fachliteratur keine abgesicherten Aussagen.
LASU Charakterisierung der Abfallproben
16
4 Auswahl der zu untersuchenden Abfallproben sowie derenCharakterisierung nach TASi
Für die Untersuchungen zum Ablagerungsverhalten von möglichen DK I - Abfällen
wurden aus der Liste der mengenrelevanten Abfallarten (siehe Tab. 1) für die
weitergehenden Versuche 21 Abfallarten nach LAGA bzw. 22 Abfallarten nach EWC
ausgewählt. Die Auswahl der Abfälle für die weiteren Untersuchungen erfolgte
aufgrund der Mengenrelevanz. Da nach der Auswertung der LUA-Abfallanalysen-
datenbank (Kap. 3.2) nur wenige mengenrelevante Abfallarten DK I - geeignet
einzustufen sind, wurden in die weitergehenden Untersuchungen zusätzlich auch
mengenrelevante teilweise DK I - geeignete (Abfälle bei denen je nach Herkunft nicht
alle bewerteten Abfallproben DK I – geeignet waren) als auch nicht DK I - geeignet
eingestufte Abfälle aufgenommen. Durch die Einbeziehung dieser Abfallarten sollte
überprüft werden, ob die Einstufung durch aktuelle Analysen bestätigt wird oder ob
sich durch die weitergehenden Untersuchungen nicht doch evt. eine Eignung für
DK I - Deponien herausstellt, was in Bezug auf die Mengenrelevanz der in Frage
kommenden Abfälle für den Stellenwert dieses Deponietyps von Bedeutung ist.
Darüber hinaus wurden weitere mengenrelevante Abfallarten, wie MV-Aschen,
Bauabfälle und die mineralische Fraktion der Baustellenabfälle, bei denen die
Verwertung möglicherweise langfristig zurück gehen könnte verstärkt untersucht. In
den bislang noch nicht öffentlich eingeführten Technischen Regeln für die Verwertung
von mineralischen Reststoffen/Abfällen der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall [LAGA,
1995] sind für den Einbau unter anderem von Recyclingbaustoffen, nicht aufbereitetem
Bauschutt und MV-Aschen Grenzwerte und Anforderungen an Einbauorten und die
Pflicht zur Dokumentation geregelt. Auch die Entwurfsfassungen der Gemeinsamen
Runderlasse des Landes Nordrhein-Westfalen zur Güteüberwachung von
Mineralstoffen [MWMTV und MURL, 1999] und zum Einsatz von Baustoffen aus Bau-
tätigkeiten [MURL und MWMTV, 1999] orientieren sich an diesen Technischen Regeln.
Bei einer allgemeinen Einführung der Technischen Regeln könnte eventuell die
Verwertung aufgrund der darin genannten Grenzwerte zurückgehen. Außerdem
könnte auch die in den Technischen Regeln festgelegte Pflicht zur Dokumentation bei
den Verwertern (Bauherren) die Befürchtung aufkommen lassen, dass die
verwendeten Stoffe später als nicht verwertbar eingestuft werden könnten und sie
deshalb nachträglich für eine Sanierung verantwortlich würden. Bei einem Rückgang
der Verwertung könnten deshalb in Zukunft größere Mengen an MV-Aschen und
Bauabfällen deponiert werden. Einer Ablagerung auf DK I – Deponien käme dann
eventuell eine große Bedeutung zu.
LASU Charakterisierung der Abfallproben
17
Für einzelne Abfallschlüsselnummern wurden mehrere Abfälle unterschiedlicher
Herkunft in das Untersuchungsprogramm einbezogen, um der Vielfalt innerhalb
einzelner Abfallarten gerecht zu werden. Insgesamt wurden so 45 Einzelabfälle
berücksichtigt (Tab. 4) und an Hand von konkreten Abfallproben untersucht. Für die
ausgewählten Abfälle werden in Tab. 4 die Schlüsselnummern sowohl nach dem
LAGA-Abfallartenkatalog als auch nach dem Europäischen Abfallkatalog ausgewiesen.
Die Zuordnung der Bauschutt-Abfälle (LAGA—ASN 31409) wurde nach den erkenn-
baren Hauptanteilen des jeweiligen Abfalls vorgenommen.
Der überwiegende Teil der Abfallproben stammt von den Erzeugern des jeweiligen
Abfalls. Bauabfälle wurden dagegen von Unternehmen der Baustoffaufbereitung
beschafft.
LASU Charakterisierung der Abfallproben
18
Tab. 4:Auflistung aller untersuchten Abfälle mit Angabe der Herkunft (anonymisiert),geordnet nach Mengenrelevanz
LASU Charakterisierung der Abfallproben
19
4.1 Charakterisierung der Abfallproben nach TASi
4.1.1 Methodik der Feststoff-/Eluatanalyse
Zur Charakterisierung der verwendeten Materialien wurden die Abfälle in einem ersten
Schritt auf die nach der Auswertung der LUA-Datenbank als kritisch erachteten
Parameter nach TASi Anhang B untersucht. Die Elution wurde in der Regel mit dem
DEV-S4-Verfahren durchgeführt [DIN 31414 TEIL 4, 1994]. Bei grobstückigen
Materialien, für die sich dieses Analyseverfahren nicht eignet, wurde zur Elution
alternativ das Trogverfahren [BIALUCHA und SPANKA, 1993] eingesetzt.
Für die Bewertung der Abfälle wurden die Analysenergebnisse den Grenzwerten der
TASi Anhang B gegenübergestellt und hinsichtlich ihrer DK I – Eignung drei Gruppen
zugeordnet (Tab. 5). Dabei wurden die nach Anhang A der TASi für die
Überschreitungen der Grenzwerte bei Kontrollanalysen zugelassenen Toleranzen
berücksichtigt. Da es sich bei den untersuchten Abfällen jeweils um Einzelproben
handelte, wurde die Analyse einer Kontrollanalyse gleichgesetzt. So sollte eine
mögliche Fehleinstufung einer Abfallart auf der Basis einzelner Proben vermieden
werden.
Anschließend wurden an Hand der Ergebnisse eine Entscheidung über eine
DK I - Eignung der Abfälle getroffen. Dabei wurden Abfälle die lediglich die Organik-
parameter Glühverlust und TOC überschritten entsprechend den Ausführungen von
HÖRING und BRINKMANN [1997] als DK I – nah bezeichnet. Dieser Klasse wurden
hier auch Abfälle zugeordnet, die den Grenzwert für TOC im Eluat im begrenztem
Ausmaß überschreiten. Bei dieser Einstufung wurden TOC-Werte im Eluat bis 50 mg/l
akzeptiert. Grundlage für diese Einstufung stellt die neue Regelung für die Ablagerung
von mechanisch-biologisch vorbehandelte Siedlungsabfälle auf einer DK II – Deponie
dar, für die der TOC-Grenzwert im Eluat auf ≤≤≤≤ 250 mg/l angehoben wurde [Verordnung
über die umweltverträgliche Ablagerung von Sieldungsabfällen, 03.04.2000]. Unter
Berücksichtigung der Relation der TOC-Anforderungen zwischen DK II und DK I wurde
hier für die Einstufung als DK I – nah eine Grenze von ≤≤≤≤ 50 mg/l herangezogen.
Für die Einstufung der Abfälle ist der organische Anteil im Abfall von besonderer
Wichtigkeit, der über die Summenparameter Glühverlust und TOC erfasst wird. Die
Interpretation über den Glühverlust ist bei anorganischen Abfällen aber aus
verschiedenen Gründen als äußerst kritisch zu bewerten. So kann der Glühverlust-
Anteil nach VÖLKER [1991] auch durch Verlust von Kristall-, Hydrat- oder
Kondensationswasser geprägt sein. Bei Gips (CaSO4 • 2 H2O) beträgt der
rechnerische Glühverlust durch den Verlust von Kristallwasser ca. 21 %. Neben der
eigentlich für den Glühverlust charakteristischen Oxidation der organischen Stoffe zu
LASU Charakterisierung der Abfallproben
20
CO2 können darüber hinaus auch andere Oxidationsprozesse den Wert beeinflussen;
so verursacht z. B. das durch die Bildung von Schwefeldioxid aus Pyrit (FeS2)
entstehende Eisenoxid (Fe2O3) einen rechnerischen Glühverlust von 33 %. Auch die
Sublimation und Zersetzung von anorganischen Stoffen können sich auf den
Glühverlust auswirken. Metalle in elementarer Form im Abfall führen dagegen oft zu
einem negativen Glühverlust, d.h. durch die Bildung von schwerflüchtigen Oxiden
kommt es zu Gewichtszunahme. Im Hinblick auf die Probleme bei der Bestimmung der
organischen Belastung werden die als DK I – nah eingestuften Abfälle gesondert
betrachtet.
4.1.2 Ergebnisse der Feststoff-/Eluatanalyse
Anhand der im Anhang (Tab. A-3) dargestellten Analysenergebnisse wurden die
Abfälle in die Gruppe DK I – geeignet, - nah oder nicht geeignet eingestuft. In Tab. 5
ist das Ergebnis der Bewertung dargestellt, wobei jeweils nur die Parameter aufgeführt
sind, bei denen eine Überschreitung des Grenzwertes vorlag. Von den 45
untersuchten Abfallproben halten 22 die DK I - Zuordnungskriterien ein. Weitere 15
überschreiten lediglich die Toleranzen für die Organikparameter Glühverlust und TOC
und wurden als DK I – nah eingestuft. Acht weitere Abfälle überschreiten darüber
hinaus die Toleranzgrenze für mindestens ein weiteres Zuordnungskriterium und sind
demnach nicht DK I – geeignet.
Trotz Erfahrungen hinsichtlich der Verbessung des Elutionsverhaltens durch eine
Lagerung (nach LAGA 3 Monate) war die gelagerte MV-Asche der MVA I aufgrund
einer geringen Überschreitung der DK I – Toleranz für TOC im Eluat (Analyse-
wert = 36 mg/l) lediglich als DK I – nah einzustufen. Demgegenüber wurde die
untersuchte frische MV-Ascheprobe aus derselben Abfallcharge als DK I – geeignet
eingestuft. Der geringe Unterschied ist wahrscheinlich auf Inhomogenitäten im Material
zurückzuführen.
Bei den Aschen aus Dampferzeugung (mit Gasflammkohle bzw. Anthrazitkohle) wurde
im Vergleich zum TOC-Wert im Feststoff für den Glühverlust eine deutlich geringere
Überschreitung des Grenzwertes (einschließlich Toleranz) bestimmt. Dies könnte auf
eine Gewichtszunahme beim Glühen zurückzuführen sein (siehe Kap. 4.1.1).
LASU Charakterisierung der Abfallproben
21
Tab. 5: Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den Zuordnungskriterien
nach TASi Anhang B (unter Berücksichtigung der nach TASi Anhang A
erlaubten Toleranzen bei Kontrollanalysen), geordnet nach Mengen-
relevanz
LASU Charakterisierung der Abfallproben
22
Ergänzend zu den im Vordergrund des Forschungsvorhabens stehenden
Untersuchungen zur erwarteten Sickerwasserbelastungen wurden an sechs
ausgewählten Abfällen Festigkeitsprüfungen durchgeführt. Dafür wurden solche
Abfälle ausgewählt, die hinsichtlich ihrer standsicheren Ablagerung als problematisch
betrachtet werden (siehe Tab. A-3 im Anhang). Als Prüfmethode wurde die
Bestimmung der Scherfestigkeit mit der Flügelsonde gewählt. Der laut Anhang B der
TASi für die Ablagerung auf DK I - Deponien geforderte Mindestwert von 25 kN/m3 für
die Scherfestigkeit wird von den Abfällen Schlamm aus der Wasserenthärtung,
Schlamm aus der Betonherstellung sowie REA-Gips eingehalten, während die Abfälle
Steinschleifschlamm, Weißschlamm und Braunkohlenasche aus dem Nassent-
schlacker diese Anforderung nicht erfüllen. Das Heranziehen der Flügelscherfestigkeit
als Verfahren zur Beurteilung von Festigkeits- und Verformungsverhalten und damit
als Beurteilungskriterium bezüglich der Deponierfähigkeit wird jedoch kritisch
betrachtet [KOMODROMOS, 1992]. Zum einen führen fehlende Vorgaben für eine
definierte Materialhomogenisierung und Probenkörperherstellung dazu, dass keine
Reproduzierbarkeit von Messergebnissen möglich ist. Zum anderen kann durch
geeignete Vorbehandlung die Deponierfähigkeit erreicht werden. Deshalb wurden
diese Ergebnisse nicht bei der Bewertung der untersuchten Abfälle hinsichtlich ihrer
DK I – Eignung (Tab. 5) berücksichtigt.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
23
5 Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
Die TA Siedlungsabfall weist in Abschnitt 10.4 auf eine ggf. notwendige Behandlung
des Sickerwassers hin. Maßstab für die Anforderungen an eine Sickerwasserbe-
handlung ist § 7 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG). In § 7 a Abs. 1 WHG ist
festgelegt, dass die Festsetzung der Mindestanforderungen an Abwassereinleitungen
durch Rechtsverordnung der Bundesregierung erfolgt. Daher ist am 1. April 1997 die
Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer
(Abwasserverordnung) vom 21. März 1997 in Kraft getreten. Seit der Neu-Fassung
vom 9. Februar 1999 nennt der Anhang 51 für die Sickerwassereinleitung bzw.
-behandlung Grenzwerte, die bei der Direkt- oder Indirekteinleitung von Abwässern
aus der oberirdischen Ablagerung von Abfällen einzuhalten sind. Die Parameter dieses
Anhangs sind der Tab. A-2 im Anhang zu entnehmen.
Zur Abschätzung der zu erwartenden Sickerwasserbelastung wurden zwei
verschiedene Versuchsansätze gewählt und durchgeführt: Perkolationsversuche
(Kap. 5.1) und Deponiesimulationsversuche (Kap. 5.2). Die Ergebnisse beider
Methoden werden miteinander verglichen und im Hinblick auf mögliche Rückschlüsse
bei realen Deponien bewertet. Das bei den Perkolations- und Deponiesimulations-
versuchen aufgefangene Eluat wurde zur Beurteilung der Belastung auf die im Anhang
51 der Abwasserverordnung genannten Parameter geprüft. Von der Gesamtheit der
genannten Parameter wurden jedoch nur diejenigen untersucht, die bei der Aus-
wertung der LUA-Datenbank als kritisch erkannt wurden.
Für die Versuche zur Abschätzung von Sickerwasseremissionen wurden neben den
zuvor an Hand der TASi-Kriterien charakterisierten DK I – geeigneten Abfällen auch
mengenrelevante DK I – nahe und -ungeeignete Abfälle eingesetzt. Vor dem Hinter-
grund der bislang geringen Anzahl an mengenrelevanten, als DK I – geeignet einge-
stuften Abfallarten sollte somit geprüft werden, ob nicht auch andere mengenmäßig
bedeutsame Abfälle, die nach TASi zunächst nicht zugelassen wären, evt. doch für die
DK I - Ablagerung geeignet sind (vgl. Kap. 4). Dieses neue Bewertungssystem würde
auf dem Verhalten bei den weitergehenden Untersuchungsmethoden basieren. Hier
wird der Vergleich mit der Charakterisierung nach TASi gleichzeitig eine Bewertung
der Aussagekraft der TASi-Kriterien ermöglichen. Dabei wurden die DK I – nahen
Abfälle (Abfälle mit nur überhöhtem Organikgehalt nach TASi) gesondert betrachtet.
Darüber hinaus wurden Versuche mit Abfallkombinationen durchgeführt, bei denen
das Elutionsverhalten von ursprünglich nicht geeigneten Abfällen evt. positiv
beeinflusst werden könnten. Grundsätzlich spiegeln Abfallkombinationen auch die
Praxis bei der Ablagerung wieder.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
24
5.1 Perkolationsversuche
5.1.1 Methodik der Perkolationsversuche
Das Perkolationsverfahren (Abb. 1) eignet sich besonders zur Untersuchung der
Auslaugdynamik mobilisierbarer Schadstoffe als Funktion der Auslaugzeit.
Bei den Perkolationsversuchen wurden Glassäulen mit einem Durchmesser von 120
mm eingesetzt. Für die Perkolation von Einzelabfällen wird das Material mit einer
Füllhöhe von 200 mm eingebaut und mit einem Eluenten (demineralisiertes Wasser)
beregnet. Wie bei der Perkolation von Einzelabfällen wurde auch bei der Perkolation
von Abfallkombinationen jeder Abfall mit einer Füllhöhe von 200 mm in die
Perkolationssäule eingebaut. Daraus ergibt sich eine Gesamtfüllhöhe von 400 mm.
Um eine gleichmäßige Durchströmung zu gewährleisten, wurden die Abfälle
unverdichtet eingebaut.
Abb. 1: Perkolationsapparatur [GÖTZ und GLÄSEKER, 1994]
Die Auslaugung erfolgte an drei aufeinanderfolgenden Tagen mit Eluat/Feststoff-
Verhältnissen von E/F = 0,5; 1,0 und 1,5, so dass in der Summe ein E/F-Verhältnis von
3,0 erreicht wird. Das Untersuchungsmaterial wurde zwischen den Perkolationen
mittels Unterdruck entwässert. Durch das zusätzliche Entfernen des Porenwassers in
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
25
den Zeiträumen zwischen den Perkolationsphasen wird das Auslaugverhalten
einzelner Stoffe, in Annäherung an Praxisbedingungen, deutlich beeinflusst. So soll ein
möglichst natürliches Auslaugverhalten von auslaugbaren Stoffen simuliert werden. Da
es sich hierbei um ein Durchlaufverfahren handelt, werden Sorptionseinflüsse
vermindert. Einzelheiten zu dem Verfahren sind in der Literatur veröffentlicht [GOETZ,
D.; GLÄSEKER; W., 1994].
Zur Abschätzung der Sickerwasserbelastungen wurden 15 Einzelabfälle sowie 53
Abfallkombinationen mit dem Perkolationsverfahren untersucht.
Bei der Perkolation der Einzelabfälle wurde aufgrund der möglichen Mengenrelevanz
für DK I – Deponien vorrangig Bauabfälle und Müllverbrennungsaschen untersucht.
Bauabfälle sind nach den vorliegenden Untersuchungen (Tab. 5) DK I – geeignet.
Andere Untersuchungen weisen jedoch auf Belastungen hin. Hinsichtlich der Umwelt-
verträglichkeit und Wiederverwertbarkeit mineralischer Fraktionen aus einer Sortier-
anlage für gemischt erfasste Baustellenabfälle wurde z. B. in Ravensburg festgestellt,
dass bei strenger Anwendung aller Regelwerke keine der untersuchten Fraktionen
verwertbar ist.
Bei der Zusammenstellung der Abfallkombinationen wurden zur Ermittlung möglicher
Mobilisierung- bzw. Immobilisierung-Prozesse für einzelne Parameter unter anderem
folgende Fragestellungen berücksichtigt:
• Vermögen des Abfalls aus der unteren Schicht für die Sorption von Sickerwasser-
inhaltstoffen aus darüber gelagertem Abfall (z. B. PK 14, 45, 53)
• Einfluss des umgekehrten Einbaus von Abfallkombinationen (Abfall aAbfall b ⇔ Abfall b
Abfall a )(z. B. PK 14 ⇔ PK 15)
• Löslichkeitsänderung unter Einfluss eines hohen pH-Wertes im Sickerwasser der
oberen Abfallschicht auf den darunter liegenden Abfall (z. B. PK 2, 3, 6, 7, 27, 28,
29, 31, 40, 41, 48, 49)
• Löslichkeitsänderung unter Einfluss eines niedrigen pH-Wertes im Sickerwasser
der oberen Abfallschicht auf den darunter liegenden Abfall (z. B. PK 8, 18, 19, 33)
Diese Untersuchungen dienten zum einen als Vorversuche für die nachfolgenden
Deponiesimulationsversuche. Darüber hinaus wurde überprüft, inwieweit die
Ergebnisse dieser Versuche mit den Ergebnissen der DSR-Versuche vergleichbar sind
und ob mit diesen Versuchen eine Abschätzung der Praxisbedingungen auf einer
Deponie möglich ist. Da sich bei 6 Ansätzen für die Abfallkombinationen das Material
als nur sehr gering wasserdurchlässig erwies, mussten diese Versuche bereits in der
ersten Perkolationsstufe abgebrochen werden.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
26
5.1.2 Ergebnisse und Bewertung der Perkolationsversuche mit Einzelabfällen
Insgesamt wurden 15 Einzelabfälle mit dem Perkolationsverfahren geprüft. Im Anhang
(Tab. A-5 – A-19) werden alle Analysenergebnisse den Grenzwerten des 51. Anhangs
der Abwasserverordnung gegenübergestellt. Tab. 6 zeigt zusammenfassend, bei
welchen Perkolationsversuchen mit Einzelabfällen Überschreitungen der Grenzwerte
des 51. Anhangs festgestellt wurden. Die Zuordnung der untersuchten Abfälle erfolgte
hier analog zu Kap. 4 an Hand der TASi-Kriterien in drei Gruppen.
Tab. 6: Vergleich der Sickerwasserbelastung bei der Perkolation von
Einzelabfällen mit Anhang 51 der Abwasserverordnung
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
27
In Bezug auf die Einstufung nach TASi (vgl. Kap 4.1.2) zeigte sich bei der Perkolation
der Einzelabfälle, dass selbst auch bei Abfällen, die nach den TASi-Zuordnungen als
DK I – geeignet einzustufen sind, eine Belastung des Sickerwassers nicht generell
auszuschließen ist. Bei 4 von 7 Abfällen traten Sickerwasserüberschreitungen auf,
wobei nur bei 3 Abfälle organische Belastungen während der ersten Stufe der
Perkolation messbar waren. So wurde bei den Versuchen mit Baustellenabfall-
Vorabsiebung (PE 2) und Brechsand aus Bauschutt-Aufbereitung (PE 3) die BSB5-
und Cr-VI-Werte um bis zu 108 % überschritten. Bei der Perkolation einer weiteren
Bauschutt-Vorabsiebung (PE 6) wurde lediglich eine Überschreitung des CSB-
Grenzwertes um 20 % festgestellt. Bei der Perkolation des Gipsschlamms (PE 9)
wurde aufgrund der Herkunft (Batterieherstellung) eine Sickerwasserbelastung mit Blei
erwartet. Eine entsprechende Belastung war aber sowohl bei der Eluatanalyse als
auch bei der Perkolation nicht festzustellen.
Bei den DK I – nahen Abfällen traten dagegen nur bei 3 von 7 Abfällen Sickerwasser-
belastungen auf. Die Belastungen sind allerdings größer. Der Vergleich der
Ergebnissen mit den Grenzwerten des 51. Anhangs der Abwasserverordnung zeigt bei
Baustellenabfällen in der ersten Stufe und bei Aschen auch noch in der zweiten Stufe
der Perkolation Grenzwertüberschreitungen für die Parameter CSB und BSB5. Bei den
Aschen werden darüber hinaus auch die Grenzwerte anderer Parameter wie z. B.
Schwermetalle und Cyanid selbst in der 2. Perkolationsstufe noch überschritten.
Demnach wäre bei der Ablagerung von Bauabfällen und Müllverbrennungsaschen mit
einer Belastung des Sickerwassers zu rechnen. Für Müllverbrennungsaschen deckt
sich diese Aussage mit den Ergebnissen von BRINKMANN et al. [1997], die bei
Perkolationsversuchen mit MV-Aschen eine erhöhte TOC-Belastung des Sicker-
wassers festgestellt haben.
Darüber hinaus zeigt der Vergleich, dass vor allem bei der Ablagerung von frischer
MV-Asche mit erhöhten Sickerwasserbelastungen zu rechnen ist. Es wird deutlich,
dass die Belastungen mit zunehmendem Anteil von gelagerter Asche an der
Gesamtaschemenge abnehmen. Abb. 2 verdeutlicht dies für den Parameter CSB. Um
eine Ablagerung auf DK I – Deponien zu ermöglichen, scheint daher eine vorherige
Alterung zwingend notwendig zu sein.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
28
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
E/F=0,5 E/F=1,5 E/F=3,0
Eluat/Feststoff-Verhältnis
CS
B[m
g/l] PE 13
PE 14
Abb. 2: Vergleich der CSB-Konzentrationen im Perkolat der Versuche PE 13 (MV-
Asche frisch) und PE 14 (MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert)
5.1.3 Ergebnisse und Bewertung der Perkolationsversuche von
Abfallkombinationen
Insgesamt wurden 53 Abfallkombinationen mit dem Perkolationsverfahren untersucht.
Im Anhang (Tab. A-20 – A-72) werden alle Analysenergebnisse der Perkolationsver-
suche von Abfallkombinationen den Grenzwerten des 51. Anhangs der Abwasserver-
ordnung gegenübergestellt. Tab. 7 zeigt zusammenfassend, bei welchen Perkolations-
versuchen Überschreitungen der Grenzwerte des 51. Anhangs festgestellt wurden.
Im ersten Block von Tab. 7 werden alle Perkolationsversuche mit Abfallkombinationen
zusammengefasst, bei denen ausschließlich Abfälle untersucht wurden, die nach den
vorangegangenen Untersuchungen entsprechend TASi Anhang B DK I – geeignet sind
(vgl. Kap. 2.3.1). Entsprechend den vorher beschriebenen Perkolationsversuchen mit
DK I – geeigneten Einzelabfällen wurden auch hier bei einzelnen Abfällen in der ersten
Perkolationsstufe Überschreitungen der Parameter CSB (bis 270 mg/l) und BSB5 (bis
52 mg/l) festgestellt. Dies deutet erneut darauf hin, dass bei DK I – geeigneten
Abfällen eine Sickerwasserbelastung nicht generell auszuschließen ist. Demgegenüber
wurde bei 9 Kombinatiosversuchen mit mindestens einem nicht DK I – geeigneten
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
29
Tab. 7: Vergleich der Sickerwasserbelastung bei der Perkolation von
Abfallkombinationen mit Anhang 51 der Abwasserverordnung
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
30
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
31
oder DK I – nahen Abfallen keine Überschreitung der Grenzwerte festgestellt (PK 7,
10, 13, 21, 24, 34, 43, 46, 47). So wurden z. B. bei der Untersuchung der Glaswolle
nach TASi Überschreitungen der Organikparameter Glühverlust, TOC (Feststoff) und
TOC (Eluat) nachgewiesen. Beim Perkolationsversuch Gipskartonplatten über
Glaswolle (PK 47) wurden die Organikparameter CSB und BSB5 jedoch eingehalten.
Einflüsse der Versuchssteuerung
Die Ergebnisse der Kombinationsversuche zeigen, dass sich die Abfälle in Bezug auf
des Elutionverhalten gegenseitig beeinflussen können, so dass in Einzelfällen die
Steuerung der Stoffgehalte im austretenden Perkolat durch eine gezielte Kombination
möglich erscheint.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
32
Eine Verminderung der Schwermetallkonzentration wurde im Perkolat aus frischer MV-
Asche (pH 11,8) durch Ablagerung über REA-Gips (pH 9) (Abb. 3) festgestellt. Ein
Vergleich mit PK 15 ( REA-GipsMV-Asche frisch (von MVA II) ) zeigt, dass ein Wechsel in der Schichtung
dieser Abfälle die Schwermetallfracht erhöht, sie war aber auch hier geringer als bei
der Einzelperkolation. Abb. 3 verdeutlicht dies für die Parameter Blei und Kupfer.
Darüber hinaus konnte durch diese Schichtung auch die Zinkbelastung im Perkolat
reduziert werden. Da in allen Sickerwässer der pH-Wert immer um 12 lag, könnte evtl.
in diesem Fall eine mögliche Sorption die Ursache für die Verringerung der
Schwermetallkonzentrationen sein.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
E/F=0,5 E/F=1,5 E/F=3,0
Eluat-/Feststoff-Verhältnis
Ble
i-K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ku
pfe
r-K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
Blei PE 13
Blei PK 14
Blei PK 15
Kupfer PE 13
Kupfer PK 14
Kupfer PK 15
Abb. 3: Vergleich der Blei- und Kupferkonzentrationen im Perkolat der Versuche
PE 13 (MV-Asche frisch (von MVA II)), PK 14 (MV-Asche frisch (von MVA II)REA-Gips ) und PK 15
( REA-GipsMV-Asche frisch (von MVA II) )
Eine ähnliche Tendenz ist bei der Kombination PK 45 (Strahlsand aus HärtereienGipskartonplatten ) zu erkennen.
Vergleicht man die Sickerwasseranalysen dieses Versuches mit den Ergebnissen der
Kombinationsversuche Klinkerbruch bzw. Schlamm aus der Betonherstellung über
Strahlsand aus Härterei (PK 38 und 49), so ist auch hier eine Absenkung der Zink- und
Kupferkonzentrationen unter die Grenzwerte des Anhangs 51 festzustellen (Abb. 4 ).
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
33
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
E/F=0,5 E/F=1,5
Eluat-/Feststoff-Verhältnis
Zin
k-K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Ku
pfe
r-K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
Zink PK 38
Zink PK 45
Kupfer PK 38
Kupfer PK 45
Abb. 4: Vergleich der Kupfer- und Zink-Konzentrationen im Perkolat der Versuche
PK 38 ( KlinkerbruchStrahlsand aus Härtereien ) und PK 45 (Strahlsand aus Härtereien
Gipskartonplatten )
Der Einfluss eines hohen pH-Werts beim Abfall der oberen Schicht konnte in mehreren
Versuchen in Form einer Mobilisierung von Pb und Zn bei pH-Werten > 12,4
nachgewiesen werden. Zum Beispiel wird in den Versuchen PK 2
(Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle IIMV-Asche, 3 Monate gelagert ) und PK 3 (Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle II
Gipsschlamm ) mit steigendem
pH-Wert und einer damit verbundenen erhöhten Blei-Löslichkeit der Blei-Grenzwert in
der dritten Perkolationsstufe um bis zu 700 % überschritten (Abb. 5). Gleichzeitig
wurde im Versuch PK 2 ein Anstieg der Zinkkonzentration von 0,03 auf 0,13 mg/l
festgestellt (vgl. Anhang Tab. A-20 bis A-72). Im Versuch PK 27 (Faserzementabfälle, asbestfreiMV-Asche frisch (von MVA II) )
wurde in der ersten Perkolationsstufe mit 2,2 mg/l eine Überschreitung des Zink-
Grenzwertes bei einem pH-Wert von 12,7 nachgewiesen.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
34
6
7
8
9
10
11
12
13
E/F=0,5 E/F=1,5 E/F=3,0
Eluat/Feststoff-Verhältnis
pH
-Wer
t
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
Ble
iko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
pH-Wert
Blei
Abb. 5: Erhöhte Bleikonzentration mit Anstieg des pH-Wertes im Perkolat des
Versuches PK 3 (Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle IIGipsschlamm )
Auch im Versuch PK 31 (Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle IIOfenausbruch aus dem Kupolofen ) war bei einem Anstieg des pH-
Wertes auf 12,7 mit fortschreitender Perkolation eine zu erwartende Erhöhung der
Blei- (+ 1.300 %) und Zinkkonzentrationen (+ 5.200 %) bei diesem pH-Wert
nachweisbar (Anhang A-50). Dabei kam es jedoch nicht zu einer Überschreitung der
Grenzwerte. Der Nachweis eines Anstiegs der Blei- und Zinkkonzentrationen wird
durch Untersuchungsergebnisse von REGENER [1997] bestätigt, der bei
Müllverbrennungsaschen eine verstärkte Löslichkeitszunahme für Blei und Zink ab
einem pH-Wert von 12 festgestellt hat. Hierbei spielt nach BRUNNER [1989]
offensichtlich die Bildung von Hydroxiden eine wichtige Rolle.
Auch der Einfluss eines niedrigen pH-Wertes des oberen Abfalls wurde bei einzelnen
Versuchen geprüft. In den Perkolationsversuchen PK 8 und PK 32 wurden die Abfälle
„Baustellenabfall Vorabsiebung“ und „Gießerei-Altsand harzgebunden“ in umgekehrter
Reihenfolge in die Säulen eingebaut. Im Versuch PK 32 ( Baustellenabfall VorabsiebungGießerei-Altsand, harzgebunden ) wurde
bei pH-Werten ≤ 6,0 im Gegensatz zu PK 8 (Gießerei-Altsand, harzgebundenBaustellenabfall Vorabsiebung ) (pH-Werte > 9,3) Zink
nachgewiesen. Dies könnte auf die pH-Wertabhängige Freisetzung von Zink
zurückzuführen sein, die SCHACHTSCHABEL et al. [1992] für Böden beschrieben
haben. In den Kombinationsversuchen konnte jedoch in der Regel kein Abfall den pH-
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
35
Wert im Sickerwasser der gesamten Kombination so stark absenken, dass eine
Mobilisierung von Schadstoffen zu beobachten gewesen wäre.
Insgesamt bleibt aber fest zu halten, dass keine abgesicherten Sorptionseinflüsse
festgestellt wurden. Allerdings kann wie vermutet durch pH-Wert verändernde Abfälle
die Schwermetalllöslichkeit, je nach Abfallschicht, erhöht oder verringert werden.
5.2 Deponiesimulationsversuche
Auch wenn Perkolationsversuche das Auslaugverhalten von Abfällen besser
wiedergeben können als Elutionsversuche, so erfassen sie dennoch nicht das
Langzeitverhalten der Abfälle bei ihrer Ablagerung auf einer Deponie. Im zweiten
Versuchsansatz wurden daher die Bedingungen, wie sie in einer Deponie vorherrschen
in sog. Deponie-Simulations-Reaktoren (DSR) simuliert, um so eine bessere
Vergleichbarkeit zu gewährleisten und eine möglichst realitätsnahe und langfristige
Abschätzung der Sickerwasserbelastungen zu ermöglichen.
5.2.1 Methodik der Deponiesimulationsversuche
Die DSR entsprechen den Anforderungen der Standardarbeitsvorschrift SAV 3
[HEYER et al., 1997]. Durch die Einstellung optimaler Randbedingungen und eine
geeignete Versuchsdurchführung kann eine Beschleunigung der physikalischen,
chemischen und mikrobiologischen Prozesse bewirkt werden, so dass zukünftige
Entwicklungen der Abfallstoffe abschätzbar werden. Sie sind gasdicht verschlossen,
um eine Simulation anaerober Deponiebereiche zu ermöglichen.
Abb. 6: Aufbau eines Deponiesimulationsreaktors (DSR) [HEYER et al., 1997]
Legende:
1 DSR aus nichtrostender Edelstahllegierung2 Verschlussdeckel für DSR3 Dichtung4 Prozesswasserverteilerkopf5 Lochblecheinlegeboden mit Gazebespannung6 Prozesswasserpumpe7 Absperrventil für Prozesswasserpumpe8 Gasdruckausgleichsrohr aus Edelstahl9 Leitung zur Sickerwasserkreislaufführung
10 Drei-Wege-Ventil11 Absperrventil für Gasentnahme12 Verbindungsleitung13 Gasbeutel mit Absperrventil14 Elektroanschluss der Prozesswasserpumpe
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
36
Abb. 7: Vergleich des Wasserdurchsatzes in einer Deponie und im DSR mit dem
sich daraus ergebenden Beschleunigungsfaktor der Elutionsprozesse im
DSR, in Anlehnung an das Modell von BRINKMANN et al. [1997]
Nach dem Einbau wurde der eingebaute Abfall in jedem DSR mit Modellregenwasser
nach Klockow [LESCHBER und HOLLEDERER, 1995] beaufschlagt. Der pH-Wert war
auf 4,2 eingestellt. Viermal pro Tag (bzw. alle sechs Stunden) wurde der Abfall mit
dem unten austretenden Sickerwasser (5 l) beregnet. Die kontinuierliche Befeuchtung
des Abfallkörpers gewährleistete die Aufrechterhaltung anaerober Bedingungen und
ermöglichte gleichzeitig die Simulation einer größeren Deponieschicht. Alle zwei
Wochen wurde eine in Abhängigkeit von der eingebauten Trockenmasse berechnete
Sickerwassermenge gegen frisches Modellregenwasser ausgetauscht. Für die
Berechnung der Austauschmenge wurde das Modell von BRINKMANN et al. [1997]
berücksichtigt (Abb. 7). Um eine optimale Befeuchtung und gleichmäßige
Durchströmung des Abfallkörpers zu gewährleisten, wurden die Abfälle analog zur
Perkolation (Kap. 5.1) unverdichtet eingebaut. Durch den unverdichteten Einbau der
inerten Abfälle ergab sich jedoch eine erhebliche Schwankungsbreite bei den
Trockendichten. Für das Modell wurde daher ein gemittelter Wert (1 Mg/m³) aus dem
Deponieausschnitt
N: 750 mm/a (Trockenmasse)
Fläche: 1 m²
Höhe: 40 m
Trockendichte: 1 Mg/m3
Sickerwasserabfluss:
40 % vom Niederschlag=300 mm/a=300 l/a
DSR
Austauschwasser: 26 l/a
Sickerwasserkreis-
laufführung
Abfallmasse: 25 kg
spezifische jährliche Sickerwassermengen QTS [l/kgTS ⋅ a]:
Deponie:akg
l0075,0
akg000.40l300
TSQ⋅
=⋅
= DSR:akg
l1,04
akg25l26
QTS ⋅=
⋅=
Beschleunigungsfaktor 1390075,004,1
DeponieDSR ==
Summe des Sickerwasserabflusses = Eluat/Feststoff-Verhältnis (E/F)=QTS ⋅ t [l/kgTS]
Zeitspanne t bis zum Erreichen von einem E/F=0,5 l/kg TS:TSQ
)F/E(t =
Deponie: a67)akgTS/(l0075,0
kgTS/l5,0t =
⋅= DSR: a48,0
)akgTS/(l04,1kgTS/l5,0
t =⋅
=
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
37
oberen Bereich der Trockendichten für die verschiedenen Materialien eingesetzt. Das
Modell wurde auf eine Deponieschichtdicke von 40 m umgerechnet, um ungünstige
Bedingungen zu simulieren („worst case“).
Demnach ergibt sich ein Beschleunigungsfaktor im DSR von 139, d. h. die Abfälle in
den Reaktoren wurden 139 mal stärker mit Wasser beaufschlagt als in einer Deponie.
Die Austauschmenge wurde so eingestellt, dass in jedem DSR nach ca. einem halben
Jahr ein Wasser/Feststoffverhältnis von 0,5 erreicht wird. Somit werden innerhalb
eines halben Jahres ca. 67 Jahre Deponielaufzeit simuliert.
Zur Untersuchung des Langzeitverhaltens wurden im Anschluss an die Perkolations-
versuche 11 Abfallkombinationen sowie ein Einzelabfall für die weitere Untersuchung
in Deponiesimulationsreaktoren (DSR) ausgewählt. Bei der Zusammenstellung des
Versuchsprogramms wurden wiederum v. a. Abfälle berücksichtigt, die in Deutschland
eine hohe Mengenrelevanz haben (Bauschutt-Vorabsiebung, Baustellenabfall-Vorab-
siebung, Braunkohlenasche etc.). Müllverbrennungsaschen und Bauabfälle wurden,
wie bereits oben erwähnt, auch hier verstärkt untersucht, da sie im Hinblick auf eine
Verwertung teilweise kritisch zu beurteilen sind.
Um den direkten Vergleich mit Praxisdaten einer realen Deponie zu ermöglichen (vgl.
Kap 5.4), wurden bei einem Ansatz (DSR 4: Frische MV-Asche über REA-Gips) die
Abfallzusammensetzung der Ablagerungsfläche einer konkreten Vergleichsdeponie
simuliert. Tab. 8 zeigt die Auswahl der untersuchten Abfälle.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
38
Tab. 8: Durchgeführte Deponiesimulationsversuche
1001 01 Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle II
1901 01 MV-Asche, 3 Monate gelagert (von MVA I)
1009 02 Gießerei-Altsand, harzgebunden
1701 02 Bauschutt Vorabsiebung
1001 01 Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle I
0707 99 Gipsschlamm
1901 01 MV-Asche frisch (von MVA II)
1001 05 REA-Gips
1001 01 Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker
1909 03 Schlamm aus der Wasserenthärtung
1009 02 Gießerei-Altsand, harzgebunden
1202 01 Strahlmittelrückstand (Schmelzkammerschlacke)
1202 01 Strahlsand aus Härtereien
1701 04 Gipskartonplatten
1707 01 Baustellenabfall Vorabsiebung
2003 03 Straßenkehricht, mineralische Fraktion
1001 01 Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle II
1002 06 Ofenausbruch aus dem Kupolofen
1707 01 Baustellenabfall Vorabsiebung
1701 01 Faserzementabfälle, asbestfrei
1701 02 Brechsand aus Bauschutt-Aufbereitung
1001 01 Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker
ReaktorEWC-Code
Material
DSR 5
DSR 6
DSR 7
DSR 8
DSR 1
DSR 2
DSR 3
DSR 4
1901 01 MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (von MVA II)
DSR 9
DSR 10
DSR 11
DSR 12
5.2.2 Ergebnisse und Diskussion der DSR-Versuche
Die einzelnen Messdaten aller E/F-Verhältnisse sind dem Anhang (Tab. A-73 - A-84)
zu entnehmen. In Tab. 9 werden die Analysenergebnisse ausgewählter E/F-Verhältnis-
se den Grenzwerten des Anhangs 51 der Abwasserverordnung gegenübergestellt. Die
eingesetzten Abfälle wurden analog Kap. 4.1.2 den Gruppen (DK I – geeignet, - nah
und – nicht geeignet) zugeordnet.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
39
Tab. 9: Deponiesimulationsversuche, Vergleich der Sickerwasseranalysen mit
Anhang 51 der Abwasserverordnung
Die folgenden Abbildungen zeigen jeweils die in den Deponiesimulationsreaktoren
gemessenen Sickerwasseremissionen ausgewählter Parameter bei zunehmendem
Eluat-/Feststoffverhältnis.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
40
0
20
40
60
80
100
120
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
CSB-Fracht
6,5
6,7
6,9
7,1
7,3
7,5
7,7
7,9
8,1
8,3
8,5
pH
-Wer
t pH-Wert
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
gl]
2.000
2.200
2.400
2.600
2.800
3.000
3.200
3.400
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 8: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Gipsschlamm (DSR 3),
Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf
das E/F-Verhältnis.
Kombination DK I – geeigneter und DK I – naher Abfälle
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
41
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Fra
cht
[mg
/kg
]CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
BSB5-Fracht
9
9,5
10
10,5
11
11,5
12
pH
-Wer
t
0
0,5
1
1,5
2
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
pH-Wert
Kupfer
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
7.500
12.500
17.500
22.500
27.500
32.500
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Cyanid l. fr.
Abb. 9: MV-Asche (frisch) über REA-Gips (DSR 4), Konzentrations- und Frachtver-
läufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination DK I – geeigneter und DK I – naher Abfälle
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
42
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
Fra
cht
[mg
/kg
]CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
BSB5-Fracht
7,4
7,5
7,6
7,7
7,8
7,9
8
8,1
8,2
8,3
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
0200400600800
10001200140016001800
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
nN
ges
[mg
/l]
0
2
4
6
8
10
12
14
Ko
nze
ntr
atio
nP
ges
[mg
/l]
Nges
Pges
Abb. 10: Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter,
bezogen auf E/F-Verhältnis.
Kombination DK I – geeigneter und DK I – naher Abfälle
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
43
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-KonzentrationBSB5-KonzentrationCSB-FrachtBSB5-Fracht
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
0
200
400
600
800
1000
1200
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
nN
ges
[mg
/l]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Ko
nze
ntr
atio
nP
ges
[mg
/l]
Nges
Pges
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
pH
-Wer
t
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
pH-Wert
Cu-Konzentration
Abb. 11: Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10), Konzentra-
tions- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-
Verhältnis.
Kombination DK I- naher Abfälle
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
44
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Fra
cht
[mg
/kg
]CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
11,6
11,8
12
12,2
12,4
12,6
12,8
pH
-Wer
t
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
pH-Wert
Arsen
0
50
100
150
200
250
300
350
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
nN
ges
[mg
/l]
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Ko
nze
ntr
atio
nC
yan
idl.
fr.
[mg
/l]
Nges
Cyanid l. fr.
Abb. 12: MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Konzentrations- undFrachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis
Kombination DK I- naher Abfälle
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
45
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Ko
nze
nzr
atio
n[m
g/l]
0
100
200
300
400
500
600
700
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
10
10,5
11
11,5
12
12,5
13
13,5
14
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Sulfid l. fr.
0
200
400
600
800
1000
1200
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000L
eitf
ähig
keit
[µS
/cm
]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 13: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über gelagerte MV-Asche
(DSR 1), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter,
bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
46
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
Fra
cht
[mg
/kg
]CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
BSB5-Fracht
9
9,5
10
10,5
11
11,5
12
12,5
13
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 14: Gießereialtsand (harzgebunden) über Bauschutt (DSR 2), Konzentrations-
und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-
Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
47
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
5
10
15
20
25
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
CSB-Fracht
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
5.500
6.000
6.500
7.000
7.500
8.000
8.500
9.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 15: Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker über Schlamm aus der
Wasserenthärtung (DSR 5), Konzentrations- und Frachtverläufe ausge-
suchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
48
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
BSB5-Fracht
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
pH
-Wer
t
0
2
4
6
8
10
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
pH-Wert
Zn-Konzentration
0
100
200
300
400
500
600
700
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 16: Gießereialtsand (harzgebunden) über Strahlmittelrückstand (Schmelz-
kammerschlacke) (DSR 6), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter
Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
49
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000K
on
zen
trat
ion
[mg
/l]
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
BSB5-Fracht
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
5000
10000
15000
20000
25000
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 17: Strahlsand aus Härterei über Gipskartonplatten (DSR 7), Konzentrations- und
Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
50
0
200
400
600
800
1000
1200
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
100
200
300
400
500
600
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
BSB5-Konzentration
CSB-Fracht
11,5
11,7
11,9
12,1
12,3
12,5
12,7
12,9
13,1
13,3
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
100
200
300
400
500
600
700
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l] Sulfid l. fr.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 18: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Ofenausbruch aus dem
Kupolofen (DSR 9), Konzentrations- und Frachtverläufe ausgesuchter
Parameter, bezogen auf das E/F-Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
51
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
0
1
2
3
4
5
6
7
Fra
cht
[mg
/kg
]
CSB-Konzentration
CSB-Fracht
10
10,2
10,4
10,6
10,8
11
11,2
11,4
11,6
11,8
12
pH
-Wer
t
pH-Wert
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0,05 0,09 0,14 0,18 0,22 0,26 0,3 0,34 0,38 0,42 0,46 0,5 0,54 0,58 0,62
E/F-Verhältnis
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
10.000
11.000
Lei
tfäh
igke
it[µ
S/c
m]
Chlorid
Sulfat
Leitfähigkeit
Abb. 19: Brechsand über Braunkohle aus Nassentschlacker (DSR 11), Konzentra-
tions- und Frachtverläufe ausgesuchter Parameter, bezogen auf das E/F-
Verhältnis.
Kombination mit einem nicht DK I – geeignetem Abfall
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
52
Ein Vergleich der DSR-Ergebnisse zeigt, dass eine relevante Sickerwasserbelastung
v. a. auf eine organische Belastung, ausgedrückt durch die Parameter CSB und BSB5,
zurückzuführen ist. Die Grenzwerte (Anhang 51, AbwV) wurden bei neun der zwölf
DSR-Versuche überschritten. Bei den Versuchen war eine stetige Abnahme der CSB
und BSB5-Konzentrationen erkennbar. Die organische Entfrachtung scheint nur in
Abhängigkeit von der Verdünnung, also mit zunehmendem E/F-Verhältnis und nicht
durch Abbauprozesse stattzufinden. Eine Bestätigung dafür ist die in der Regel
konforme Abnahme der CSB- und der BSB5-Werte sowie die fehlende Gasbildung
(siehe Kap. 5.2.2.2). Gegen einen biologischen Abbau sprechen die ungeeigneten
Randbedingungen, wie z. B. für biologische Prozesse zu hohe pH-Werte. Die CSB-
Werte können aber auch durch die Oxidation reduzierter anorganischer Inhaltsstoffe
beeinflusst werden, z.B. durch Sulfid bei den untersuchten Aschen aus Dampfer-
zeugung mit Anthrazitkohle. Bei einzelnen DSR-Versuchen traten anfangs
Konzentrationsschwankungen bei den CSB- und BSB5-Werten auf, bis es zu einem
Gleichgewicht in den Auslaugungsprozessen kam. Besonders auffällig ist dies beim
DSR 7 (Abb. 14) zu beobachten. Hier stieg die CSB-Konzentration erst stark an und
sank anschließend schnell wieder ab. Zusätzlich zu den CSB und BSB5-
Konzentrationsverläufen wurden auch die jeweiligen Frachten in den Abb. 8 bis 19
dargestellt. Bei einem E/F-Verhältnis von 0,62 wurden CSB-Gesamtfrachten von
6 mg/kg TS (DSR 11, Abb. 19) bis 3500 mg/kg TS (DSR 10, Abb. 11) registriert.
Gesamtstickstoff-Belastungen traten nur in den DSR-Versuchen 8, 10 und 12 auf
(Abb. 10, 11 und 12). Die Konzentrationsverläufe zeigen einen ähnlichen abfallenden
Verlauf mit steigendem E/F-Verhältnis wie er auch bei den CSB- und BSB5-
Konzentrationen zu beobachten war.
Bei allen DSR-Versuchen ist eine schnelle Auslaugung von Chlorid mit zunehmendem
E/F-Verhältnis zu erkennen. Die Sulfat-Elution verhält sich dagegen nicht einheitlich.
So ist in den Sickerwässern der DSR-Versuche 1, 3 und 5 (Abb. 13, 8 und 15) keine
starke Konzentrationsabnahme zu beobachten. Bei den übrigen Ansätzen verhält sich
die Freisetzung dagegen ähnlich wie bei Chlorid. Ein Grund dafür ist vermutlich der
Einfluss des Löslichkeitsproduktes einiger Sulfat-Verbindungen. Eine Ionen-Bilanz
ergab, dass die hohen Sulfat-Konzentrationen von bis zu 15.000 mg/l im DSR 12
(Abb. 12) nicht nur von Gips hervorgerufen wurden. Den Aussagen von GADE et al.
[1998] entsprechend, kann auch bei den hier beschriebenen DSR-Versuchen für die
Parameter Chlorid und Sulfat ein Fixierungsmechanismus, der auf die Sickerwasser-
konzentrationen einen abmindernden Einfluss hätte, nicht erkannt werden. Die Ver-
minderung der Gehalte im Sickerwasser lässt sich deshalb ausschließlich mit einer
Erschöpfung des Salzvorrates erklären.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
53
Wie bereits bei FÖRSTNER und HIRSCHMANN [1997] beschrieben, wird das kurz- bis
mittelfristige Auslaugverhalten also auch hier durch die Auswaschung der Salze und
eluierbarer Organik mit zunehmendem E/F-Verhältnis charakterisiert.
Die pH-Werte lagen in Abhängigkeit vom Material in unterschiedlichen Bereichen und
zeigten auch verschiedene Verläufe. Während bei einigen Ansätzen ein Anstieg des
pH-Wertes in den alkalischen Bereich registriert wurde (z. B. Abb. 15), zeigten andere
Versuche nach einem Anstieg eine Abnahme mit zunehmendem E/F-Verhältnis (z. B.
Abb. 10).
Für die Schwermetall-Freisetzung ist im Gegensatz zu den anderen Parametern nicht
das steigende E/F-Verhältnis, sondern der pH-Wert die bestimmende Größe. In
Abb. 16 (DSR 6) zeigt sich, dass mit zunehmendem pH-Wert auch die Löslichkeit von
Zink sinkt. In Abb. 20 ist deren Zusammenhang zwischen der Schwermetall-Löslichkeit
und den pH-Wert noch einmal exemplarisch dargestellt.
0,001
0,01
0,1
1
10
4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0
pH-Wert
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
(lo
g.D
arst
ellu
ng
)
Zink DSR 6
Arsen DSR 12
Abb. 20: Schwermetallkonzentrationen bei unterschiedlichen pH-Werten
Es lässt sich hier besonders gut der amphotere Charakter am Beispiel von
Zinkhydroxiden stellvertretend für die Löslichkeit im saurem bzw. von Arsenhydroxiden
im basischem Bereich erkennen. Amphotere Hydroxide können als Säure und auch als
Base fungieren. Daher können sich die beiden wasserunlöslichen Zink- und
Arsenverbindungen sowohl im sauren als auch im alkalischen Medium lösen. So sind
nicht nur im saurem pH-Bereich sondern auch im basischem pH-Bereich (> 12)
zunehmende Zink- oder Arsen-Löslichkeiten festzustellen. Bei der Freisetzung
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
54
überschreiten Kupfer, Zink und Arsen die Grenzwerte nach Anhang 51 der Ab-
wasserverordnung. Die Überschreitungen traten, wie zu erwarten war, vor allem bei
frischer MV-Asche auf.
Der bei der Kombination von Abfällen erwartete Fixierungseffekt konnte bei den DSR-
Versuchen nicht in der erwarteten Größenordnung nachgewiesen werden. Dabei ist
die mit sechs Monaten vergleichsweise kurze Dauer der Versuche zu berücksichtigen,
in der Fixierungsprozesse (Mineralisierung) nur ansatzweise stattfinden können.
Lediglich bei einem Vergleich von frischer MV-Asche über REA-Gips (DSR 4) und MV-
Asche, Gemisch frisch/abgelagert, (DSR 12) wurde festgestellt, dass die Kombination
mit REA-Gips die Belastung von Cu, Zn, As aus frischer MV-Asche vermindert (Abb.
21) (vgl. mit Tab. A-72 bis A-84 im Anhang).
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
E/F-Verhältnis
Cu
-Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
DSR 4
DSR 12
Abb. 21: Vergleich der Kupferkonzentrationen im Sickerwasser der Versuche DSR 4
(MV-Asche frisch (von MVA II)REA-Gips ) und DSR 12 (MV-Asche Gemisch frisch/abgelagert (von MVA II))
So kommen GADE et al. [1998] bei ihrer Bewertung des Langzeitverhaltens einer nach
TA Abfall betriebenen Sonderabfalldeponie nach einer fünfjährigen Beobachtungszeit
zu dem Schluss, dass bei der gemischten Ablagerung von Sonderabfällen eine
Fixierung vieler Metalle stattfindet. Sie empfehlen deshalb zumindest an der Deponie-
basis die Ablagerung möglichst vieler verschiedener Abfälle, um so eine maximale
Fixierung von Schadstoffen zu ermöglichen.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
55
AOX-Belastungen traten nur im Sickerwasser des DSR 8 und 10 auf. Die AOX-
Konzentration zeigt bei keinem der beiden Versuche einen erkennbare Tendenz im
Hinblick auf eine mögliche Konzentrationsabnahme bei steigendem E/F-Verhältnis.
Im Sickerwasser der Reaktoren 1 und 9 (Abb. 13 u. 18) wurden hohe Konzentrationen
an leicht freisetzbarem Sulfid festgestellt. Diese lassen sich mit großer
Wahrscheinlichkeit auf die Freisetzung der in der Asche aus Anthrazitkohle
vorhandenen leicht löslichen Metallsulfide mit dem sauren Modellregenwasser
erklären. Bei dem Baustellenabfall über der mineralischen Fraktion des
Straßenkehrichts (DSR 8, Tab. A-80) könnte der Gehalt an leicht freisetzbarem Sulfid
auf eine unter anaeroben Bedingungen bei gleichzeitig schwach nachweisbarer
Methanproduktion einsetzende Sulfatatmung zurückzuführen sein. Auf dieses
Phänomen weisen auch STEGMANN und SPENDLIN [1987] bei ihrer Beschreibung
der Vorgänge in kommunalen Abfalldeponien hin.
Beim Phosphor (gesamt) sind Grenzwertüberschreitung nur im DSR 8 und 10 (Abb. 10
und 11) zu finden. Wahrscheinlich beruhen hier die insgesamt hohen Belastungen
(z. B. CSB, Ngesamt, Pgesamt, AOX) auf starken Verunreinigungen im Baustellenabfall.
Auffällig ist, dass im Sickerwasser der Reaktoren 3, 5 und 9 (Abb. 8, 15 und 18) alle
Grenzwerte des Anhangs 51 eingehalten werden, obwohl in diesen Reaktoren neben
einem DK I – geeigneten Abfall jeweils ein Abfall eingebaut wurde, der die TASi-
Grenzwerte für Glühverlust und TOC (Feststoff) überschreitet.
5.2.2.1 Abschätzung des Langzeitverhaltens und der erforderlichen
Sickerwasserbehandlungsdauer
Auf der Basis der DSR-Versuche sowie nach dem Modell von Brinkmann wurde eine
Abschätzung der langfristigen Entwicklung der Sickerwasseremissionen und der sich
daraus ergebenen Sickerwasserbehandlungsdauer vorgenommen. Die Umrechnung
des Versuchszeitraum in Ablagerungsjahre erfolgte dabei über das Eluat/Feststoff-
Verhältnis. Demnach ergibt sich für die Gesamtdauer der DSR-Versuche ein E/F-
Verhältnis von 0,62 und somit eine simulierte Ablagerung von 83 Jahren.
Für den Fall, dass innerhalb des simuliertem Zeitraumes die Sickerwasseremission
immer noch nicht die Grenzwerte nach Anhang 51 erfüllten, wurden für die weitere
Abschätzung des Langzeitverhaltens Extrapolationsberechnungen aus den in den
DSR-Versuchen festgestellten Verläufen der CSB- und/oder Gesamtstickstoff-
konzentrationen vorgenommen. Eine Abschätzung ist für diese Problem-Parameter
nach Anhang 51 besonders sinnvoll, da hier die Auslaugung nur über die Verdünnung
erfolgt. Zu Beginn der DSR-Versuche traten teilweise, bis zur Einstellung eines Gleich-
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
56
gewichtes, Konzentrationsschwankungen auf (vgl. Abb. 14). Aus diesem Grunde
wurde in die Berechnungen nur der abfallende Ast der Konzentrationsganglinien
einbezogen. In Abb. 22 ist beispielhaft der langfristige CSB-Verlauf des DSR 12 darge-
stellt. Die Extrapolation der Konzentrationen erfolgte bis zum jeweiligem Grenzwert
des Anhangs 51.
R2 = 0,98
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
2.800
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Exponentiell (CSB)
200
Einleitgrenzwert
Abb. 22: Langfristige CSB-Emissionen von MV-Asche Gemisch frisch/gelagert
(DSR 12)
Alle anderen Verläufe der langfristigen Sickerwasserbelastung für CSB und Stickstoff
(gesamt) sind in den Abb. A-1 bis A-11 im Anhang dargestellt. Dabei konnten bis auf
den CSB-Verlauf im DSR 8 alle Verläufe durch einen exponentiellen Ansatz 1.
Ordnung ausreichend genau beschrieben werden. Der CSB-Verlauf im DSR 8 wurde
dagegen mit einem potentiellen Ansatz 2. Ordnung beschrieben, um auch hier eine
hohen Übereinstimmung mit den Daten zu bekommen.
Es zeigt sich, dass einige Abfälle durch lange Emissionsphasen eine recht lange
Nachsorgezeit benötigen (z. B. DSR 10 bis zu 304 Jahren). Bei anderen Abfälle (DSR
3, 5 und 11) ist dagegen von Beginn an keine Nachsorge der Sickerwässer notwendig.
Tab. 10 zeigt eine Zusammenfassung aller geschätzten Emissionszeiträume.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
57
Tab. 10: Abschätzung der Zeiträume bis zum Erreichen der Grenzwertkonzentration
für CSB und Ngesamt nach Anhang 51 der Abwasserverordnung
Die enorme Bandbreite der Nachsorgezeiträume zeigt, wie wichtig eine weitergehende
Untersuchung der möglichen Abfallarten ist, um langfristige Sickerwasserbelastungen
abschätzen zu können.
Aussagen zur zeitlichen Entwicklung sind aber nur eingeschränkt möglich, da die in
DSR vorherrschenden Idealbedingen bei realen Deponien so nicht vorliegen (siehe
auch Kap. 5.4). Über die längerfristige Freisetzung von Schwermetallen lassen sich mit
den hier beschriebenen DSR-Versuchen nur Abschätzungen über die Entwicklung
innerhalb von ca. 70 Jahren vornehmen. Das Ablagerungsverhalten kann sich jedoch
in größeren Zeiträumen wesentlich ändern. Ähnlich wie bei den hier untersuchen MV-
Aschen beschreiben z. B. KERSTEN et al. [1995] für die Ablagerung von Müllver-
brennungsaschen, dass die klassischen Schwermetalle wie Zn, Pb, Ni, und Cu aus
MV-Schlackedeponien kaum freigesetzt werden. Für die extrem geringen
Konzentrationen dieser Metalle in den Sickerwässern werden hauptsächlich Hydroxid-
phasen und eine Adsorption an Eisenhydroxide (Cu, Ni, Cd) oder sekundär gebildete
Speicherminerale (sogenannte C-A-S-H-Phasen: Zn, Pb und Cr-VI) verantwortlich
gemacht. Die genannten Phasen sind jedoch im Ablagerungsmilieu thermodynamisch
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
58
instabil. Dabei wird die langfristige Stabilität von der Carbonatpufferkapazität des
Schlackekörpers bestimmt. Nach Abbau des Carbonatpuffers können abrupt
Freisetzungseffekte einsetzen und sprunghaft zu hohen Konzentrationen im Sicker-
wasser führen. KERSTEN et al. [1995] weisen darauf hin, dass bei Schlackedeponien
jedoch erst nach einer Deponierungsdauer von mehreren Jahrtausenden mit einer
entsprechenden Freisetzung von Schwermetallen zu rechnen ist.
5.2.2.2 Gasbildung
Die Gasbildung spielt in der Regel bei den hier untersuchten Abfällen keine Rolle.
Lediglich bei fünf der zwölf DSR-Versuche wurde eine sehr geringe Gasentwicklung
festgestellt. Das aufgefangene Gas wurde auf relevante Komponenten untersucht.
(Tab. A-85 und A-86 im Anhang). Dabei wurde bei allen Gasanalysen eine starke
Abnahme des Sauerstoffgehaltes nachgewiesen. Parallel dazu war eine relative
Zunahme des Stickstoffanteils erkennbar. Lediglich im Gas des DSR 8 (Baustellenab-
fall über Straßenkehricht) wurde mit 19 % kurzzeitig eine relevante Methan-
konzentration festgestellt. Im DSR 12 (MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert) wurden
bei der Deponiesimulation mit Müllverbrennungsasche Wasserstoffkonzentrationen bis
zu 42 % gemessen. Eine vergleichbare Wasserstoffkonzentration ermittelten auch
FÖRSTNER und HIRSCHMANN [1997]. Auf die übrigen Hinweise die ebenfalls darauf
hindeuten, dass keine biologischen Abbauprozesse stattgefunden haben, wurde
bereits in Kap. 5.2.2.1 eingegangen.
5.3 Vergleich der Perkolations- und Deponiesimulationsversuche
Um die Aussagekraft der Perkolationsversuche abschätzen zu können, wurden die in
den zwölf durchgeführten DSR-Versuchen ermittelten Analysenergebnisse den Ergeb-
nissen der Perkolationsversuche mit identischem Versuchsmaterial gegenübergestellt.
Es wurden ausschließlich die Werte miteinander verglichen, die sowohl in den Perko-
lations- als auch in den DSR-Versuchen bei einem E/F-Verhältnis von 0,5 ermittelt
wurden. Der Vergleich ausgewählter Versuche ist Tab. 11 zu entnehmen. In Tab. 11
werden alle Grenzwertüberschreitungen dargestellt. Zusätzlich sind die Chlorid- und
Sulfatanalysen aufgelistet. Für diese Parameter nennt der Anhang 51 der Abwasser-
verordnung keine Grenzwerte. In den Abb. 23 und 24 werden exemplarisch für „MV-
Asche Gemisch frisch/abgelagert“ die bei der Perkolation (PE 14) und der Deponie-
simulation (DSR 12) ermittelten CSB- und Sulfatkonzentrationen dargestellt.
Der Vergleich verdeutlicht, dass bis auf einige Ausnahmen die Grenzwerte der selben
Parameter bei beiden Verfahren überschritten werden.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
59
Tab. 11: Vergleich der Konzentrationen im Perkolat und im DSR Sickerwasser bei
ausgewählten Versuchen mit vergleichbarer Abfallzusammensetzung
Perkolation Deponiesimulation
E/F = 0,5 E/F = 0,5
CSB 200 mg/l 860 1000
BSB5 20 mg/l - 560
Pb 0,5 mg/l - -Sulfid l. fr. 1 mg/l - 670Chlorid mg/l 960 200Sulfat mg/l 1800 330pH-Wert 12,5 12,6
CSB 200 mg/l 650 400
BSB5 20 mg/l 320 160
Zink 2 mg/l - -Chlorid mg/l 3,5 13Sulfat mg/l 180 270pH-Wert 7,3 6,7
CSB 200 mg/l 280 600
BSB5 20 mg/l 40
Nges 70 mg/l 92 580
Pges 3 mg/l - 8,1
AOX 0,5 mg/l - -Sulfid l. fr. 1 mg/l 3,35Chlorid mg/l 402 1300Sulfat mg/l 1870 3700pH-Wert 7,5 7,6
CSB 200 mg/l 610 700
BSB5 20 mg/l 340
Sulfid l. fr. 1 mg/l 410Cyanid, lf. 0,2 mg/l 0,22Chlorid mg/l 70 27Sulfat mg/l 1540 100pH-Wert 12,3 12,5
CSB 200 mg/l 790 440
BSB5 20 mg/l 160 78
Nges 70 mg/l 74 83
Cu 0,5 mg/l 21 -As 0,1 mg/l 0,13 -Cyanid, lf. 0,2 mg/l 1,1 0,72Chlorid mg/l 1880 700Sulfat mg/l 5760 3500pH-Wert 12,4 12
= nicht bestimmt- =Wert bestimmt, jedoch keine Grenzwertüberschreitung
DSR 12(PE 14)
DSR 1(PK 2)
DSR 8(PK 35)
DSR 9(PK 31)
DSR 6(PK 18)
Ergebnisse der überschrittenenParameterReaktor EWC-Code Abfallart
interneNr.
Überschreitungs-Parameter mit Grenzwert des
Anhang 51 sowie Salzeund pH-Wert
Einheit
Asche aus Dampferzeugung mitAnthrazitkohle IIMV-Asche, 3 Monate gelagert
31
26
1001 01
1901 01
1009 021202 01
Gießerei-Altsand, harzgebundenStrahlmittelrückstand(Schmelzkammerschlacke)
1336
1901 01 MV-Asche, Gemischfrisch/abgelagert (von MVA II)
28
1707 012003 03
Baustellenabfall VorabsiebungStraßenkehricht, mineralischeFraktion
2112
1001 01
1002 06
Asche aus Dampferzeugung mitAnthrazitkohle IIOfenausbruch aus dem Kupolofen
31
23
Dass nicht in jedem Fall die Konzentrationen der Überschreitungsparameter in den
gleichen Größenordnungen festgestellt werden konnten, kann auf verschiedene
Ursachen zurückgeführt werden. So dauerten die Deponiesimulationsversuche sechs
Monate und die Perkolationsversuche nur drei Tage. Aufgrund der erheblich längeren
Versuchsdauer könnten bei der Deponiesimulation vielleicht erste Mineralisierungs-
prozesse ablaufen, für welche die Zeit in den Perkolationsversuchen nicht ausreicht.
Dies könnte auch erklären, warum im Sickerwasser der DSR-Versuche bei einem
E/F-Verhältnis von 0,5 im Gegensatz zu den Perkolationsversuchen keine Schwer-
metallbelastungen nachweisbar waren.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
60
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Eluat/Feststoff-Verhältnis
CS
B[m
g/l
]
DSR 12
PE 14
Abb. 23: Vergleich der CSB - Gehalte im Sickerwasser des DSR 12 und im Perkolat
von PE 14 (MV-Asche Gemisch frisch/abgelagert)
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Eluat/Feststoff-Verhältnis
Su
lfa
t[m
g/l]
DSR 12
PE 14
Abb. 24: Vergleich der Sulfat - Gehalte im Sickerwasser des DSR 12 und im Perkolat
von PE 14 (MV-Asche Gemisch frisch/abgelagert)
Bei der weiteren Betrachtung der Ergebnisse beider Untersuchungsverfahren fallen die
hohen Sulfidbelastungen im Sickerwasser der Reaktoren DSR 1
(Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle IIMV-Asche, 3 Monate gelagert ) und DSR 9 (Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle II
Ofenausbruch aus dem Kupolofen ) auf. Eine
entsprechende Belastung war bei den mit den selben Abfallkombinationen durchge-
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
61
führten Perkolationsversuchen (PK 2 und PK 31) nicht festzustellen. Die hohen
Konzentrationen an leicht freisetzbarem Sulfid in den DSR-Versuchen sind mit hoher
Wahrscheinlichkeit auf den Kontakt leicht löslicher Metallsulfide in der Asche mit dem
sauren Modellregenwasser (pH=4,2) zurückzuführen.
Im Sickerwasser des Reaktors DSR 8 ( Baustellenabfall VorabsiebungStraßenkehricht, mineralische Fraktion ) könnte die erhöhte
Konzentration an leicht freisetzbarem Sulfid auf eine unter anaeroben Bedingungen
ablaufende Sulfatreduktion zurückzuführen sein. Diese Bedingungen lassen sich mit
der Perkolationsmethode nicht simulieren.
Die hohen CSB- und BSB5-Konzentrationen in einigen Reaktoren sind wahrscheinlich
bedingt durch die mit der Kreislaufwasserführung eintretende Aufkonzentrierung, die
bei der Perkolationsmethode als Durchflussverfahren nicht erfolgt.
Als Ergebnis des Vergleichs beider Verfahren lässt sich festhalten, dass die Konzent-
rationen der Überschreitungsparameter aufgrund der Unterschiede in der Methodik
zwar variieren, dass sich aber mit beiden Untersuchungsmethoden ähnliche Tenden-
zen erkennen lassen (siehe Abb. 23 und 24). Somit lassen sich auch mit Perkolations-
versuchen Aussagen zum Ablagerungsverhalten von Abfällen treffen. Die Perkola-
tionsversuche sind jedoch kein vollständiger Ersatz für die DSR-Versuche. Sie sind
vielmehr als eine Ergänzung zur Erweiterung der Erkenntnisse über das Ablagerungs-
verhalten von Abfällen anzusehen. Sie liefern innerhalb eines kurzen Untersuchungs-
zeitraums ein praxisnahes Ergebnis, das eine erste Beurteilung des Ablagerungsver-
haltens bezüglich der Sickerwasserbelastungen ermöglicht. Für eine genauere
Abschätzung der Sickerwasserbelastungen ist aber der Einsatz von DSR-Versuchen
zweckmäßig.
5.4 Übertragbarkeit der DSR-Versuche auf reale Deponieverhältnisse
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden die Sickerwasseranalysen aus den
DSR-Versuchen mit Praxisdaten einer realen Deponie verglichen. Dabei wurde ge-
prüft, inwieweit sich DSR-Versuche zur Abschätzung der real zu erwartenden Sicker-
wasserbelastung und der daraus resultierenden Anforderungen an eine Sickerwasser-
reinigung eignen.
Als Vergleichs-Deponie wurde eine Deponie herangezogen, auf der ausschließlich
reaktionsarme Abfälle abgelagert werden. Das technische Konzept dieser Deponie
entspricht dem TASi-Standard „Deponieklasse II“. Die Deponie ist als Haldendeponie
gebaut. Das zugelassene Ablagerungsvolumen beträgt 11 Mio. m³. Der Abfall wird in
Schichtstärken von ca. 1-2 m eingebaut. Nachdem eine für den eigentlichen Schütt-
betrieb erforderliche 0,5 m dicke erste Abfalllage von Müllverbrennungsasche aufge-
bracht worden war, wurde Ende 1997 mit der Abfallablagerung begonnen. Auf der
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
62
Deponie wird überwiegend Müllverbrennungsasche aus der dazugehörigen Müllver-
brennungsanlage abgelagert oder zwischengelagert. Daneben werden aber auch
reaktionsarme Reststoffe wie REA-Gips aus der dazugehörigen MVA und Asbest-
abfälle verfüllt. Die Ablagerungsfläche beträgt 3,3 ha, von der zur Zeit ca. 2,45 ha
bewirtschaftet werden. Die Deponiefläche ist in eine Ablagerungsfläche und ein
Zwischenlager aufgeteilt. Das Zwischenlager dient zur dreimonatigen Lagerung
frischer MV-Asche, um so nach LAGA die Volumenbeständigkeit und das Elutions-
verhalten zu verbessern.
Zur Beprobung wurde das Sickerwasser aus dem Sickerwassersammelschacht
entnommen, da hier das Sickerwasser von der gesamten Deponiefläche erfasst wird,
bevor es in eines von zwei Speicherbecken der Sickerwasserbehandlungsanlage
gepumpt wird. Bei der Sickerwasserbehandlungsanlage handelt es sich um eine
zweistufige Eindampfungsanlage mit Kristallisation in einem Dünnschichttrockner.
Als Annäherung an die auf der Vergleichs-Deponie vorherrschende Abfallzu-
sammensetzung wurde im DSR 4 frische MV-Asche über REA-Gips eingebaut. Die
Kombination entspricht dabei in etwa der Abfallzusammensetzung der Endablager-
ungsfläche.
Um die Analysen des realen Deponiesickerwassers mit den Ergebnissen der DSR-
Versuche vergleichen zu können, wurde das E/F-Verhältnis der Deponie zum
Zeitpunkt der Sickerwasserprobenahme abgeschätzt. Die Wasserhaushaltsbilanz für
die Vergleichs-Deponie kann dem Anhang entnommen werden. Demnach fallen 34 %
des Niederschlags als Sickerwasser an. Für den Zeitpunkt der Probenahme ergibt sich
somit für die Vergleichs-Deponie ein Schätzwert des Eluat-/Feststoff-Verhältnis-
ses von 0,27 (Berechnung siehe Anhang).
Nach der Abschätzung des E/F-Verhältnisses der Deponie von 0,27 wurde das
Sickerwasser aus dem Sickerwassersammelschacht mit dem annähernd gleichen
E/F-Verhältnis von 0,26 des DSR-Versuches MV-Asche über REA-Gips (DSR 4)
verglichen. In Tab. 12 werden die Sickerwasseranalysen der Deponie den Ergebnissen
des DSR-Versuchs 4 gegenübergestellt. Zum Vergleich der relevanten Sickerwasser-
belastung wurden die Analysenergebnisse den Einleitgrenzwerten des Anhangs 51 der
Abwasserverordnung gegenübergestellt.
Bei dem Vergleich ist zu berücksichtigen, dass die Untersuchung im DSR einem
idealen Modell entspricht und trotz der relativ deponienahen Simulation Unterschiede
zu den realen Deponiebedingungen bestehen. Aus diesem Grunde sind Unterschiede
zwischen den in den DSR-Versuchen erhaltenen Sickerwasseranalysen und den
gemessenen Werten einer Deponie zu erwarten. So beeinflussen Inhomogenitäten in
der Struktur der Deponie den Sickerwasserfluss, was die Ausbildung von bevorzugten
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
63
Sickerwegen zur Folge haben kann. Diese werden mit der Zeit ausgelaugt und die
Sickerwasserbelastungen nehmen ab. Es wird somit nicht der auslaugbare Anteil aus
dem gesamten Deponiekörper ausgewaschen, sondern lediglich aus den Bereichen,
die durchsickert wurden. Unterstützt wird die Ausbildung der bevorzugten Sickerwege
durch die Verdichtung und durch eine durch chemisch-mineralogische Prozesse
eintretende Selbstverfestigung des abgelagerten Materials. Diese Verfestigung ist
besonders für MV-Asche-Deponien charakteristisch. Die Abfälle im DSR werden
dagegen durch die Kreislaufführung des Wassers gleichmäßiger durchströmt. Das
Untersuchungsmaterial wird dabei mehrfach durchsickert und somit wassergesättigt,
was nicht dem Verhalten der realen Deponie entspricht. Bei den Deponiesimulations-
versuchen kann nach zwei bis vier Woche davon ausgegangen werden, dass das
Versuchsmaterial komplett mit dem jeweiligen Eluenten gesättigt vorliegt. Darüber
hinaus liegt eine nahezu gleichmäßige Verteilung der Körnungen vor. Der Einbau des
Materials in den DSR erfolgt zudem nicht mit einer besonderen Verdichtung. Diese
Randbedingungen ermöglichen einen ungehinderten Sickerwasserfluss, wie er nur bei
einem gesättigten Deponiekörper vorliegt, was jedoch erst nach einem wesentlich
längeren Zeitraum als dem hier simulierten vorliegt. Des weiteren könnte das Sicker-
wasser einer realen Deponie durch Oberflächenabfluss verdünnt werden.
Eine vergleichsweise gute Übereinstimmung zeigte sich vor diesem Hintergrund beim
CSB-Wert des Sickerwassers der Deponie und der DSR-Versuche.
Tab. 12: Vergleich der Sickerwasserkonzentrationen der Reaktoren DSR 4 mit den
Sickerwasserkonzentrationen der Vergleichsdeponie
28.07.99 27.08.99 28.09.99
0,26 ~0,27 ~0,27 ~0,27 ~0,27
CSB mg/l 200 330 330 210 98 213BSB5 mg/l 20 120 < 3 < 3 41 16N, gesamt mg/l 70 55 53 57 55P, gesamt mg/l 3 0,25 0,87 0,88 0,67Kohlenwasserstoffe mg/l 10 0,37 0,22 0,13 0,24Nitrit-N mg/l 2 9,3 0,73 0,79 3,61AOX mg/l 0,5 0,12 0,76 0,092 0,18 0,34Quecksilber mg/l 0,05 0,007 < 0,001 < 0,001 < 0,001 0,001Cadmium mg/l 0,1 0,0004 < 0,003 0,0006 0,0004 0,001Chrom, gesamt mg/l 0,5 0,01 0,04 0,03 0,02 0,03Chrom (VI) mg/l 0,1 < 0,05 < 0,05 0,05Nickel mg/l 1 0,02 0,03 0,04 0,01 0,03Blei mg/l 0,5 0,012 < 0,01 0,004 0,005 0,01Kupfer mg/l 0,5 0,01 1,1 0,5 0,34 0,65Zink mg/l 2 0,11 0,03 < 0,01 0,05Arsen mg/l 0,1 0,13 0,031 0,032 0,06Cyanid, leicht freisetzbar mg/l 0,1 0,95 2,5 0,89 0,38 1,26Sulfid, leicht freisetzbar mg/l 1 < 0,01 0,02 0,02 0,02Chlorid mg/l - 2.000 3.700 3.200 3.000 3.300Sulfat mg/l - 8.900 6.000 4.500 4.600 5.033TOC mg/l - 88 60 35 61pH-Wert - - 11,5 9,1 8,6 8,4 8,7Leifähigkeit µS/cm - 21.400 22.700 17.000 17.000 18.900
Sickerwasser der DeponieMittelwerte
DSR 4frische
MV-Ascheüber REA-Gips
E/F-Verhältnis
EinheitParameterGrenzwerteAnhang 51
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
64
Bei den BSB5-Werten gibt es dagegen größere Unterschiede; so wurde bei der
Vergleichs-Deponie lediglich eine geringe und einmalige BSB5-Grenzwertüber-
schreitung nach Anhang 51 festgestellt. Die Freisetzung von abbaubaren organischen
Substanzen wird anscheinend anders als bei den DSR-Versuchen bei der realen
Deponie nicht allein durch das E/F-Verhältnis gesteuert, sondern darüber hinaus auch
durch aerobe biologische Abbauprozesse beeinflusst, bedingt durch geringe
Abfalleinbaugeschwindigkeiten. Anders als bei den DSR-Versuchen kann so bei der
Vergleichsdeponie Sauerstoff ungehindert in die oberen Abfallschichten gelangen und
einen aeroben mikrobiellen Abbau ermöglichen, der somit zu den niedrigen BSB5-
Werten führt. Bei den DSR-Versuchen wurde Sauerstoff dagegen nur alle 14 Tage
durch die Wassererneuerung in die Reaktoren eingetragen. Der geringe Sauerstoff-
anteil wurde anschließend wahrscheinlich vor allem für die abiotischen-chemischen
Oxidationsprozesse verbraucht. Biologische Abbauprozesse konnten in den DSR-
Versuchen nicht festgestellt werden. Das langfristige Ablagerungs- und Emissions-
verhalten im DSR wird im Wesentlichen durch Elutionsprozesse bestimmt. Biologische
Umsetzungen und chemische Zerfalls- und Umwandlungsprozesse treten unter den
hier gegebenen Randbedingungen (z. B. hoher pH-Wert) eher zurück. Diese Tatsache
ist besonders bei der Interpretation der leicht abbaubaren organischen Verbindungen
(ausgedrückt durch den Summenparameter BSB5) zu berücksichtigen.
Ähnlichkeiten zeigen sich wiederum bei den Salzkonzentrationen wobei das Deponie-
sickerwasser eine etwas niedrigere Sulfat-Konzentration als das DSR-Sickerwasser
aufweist. Eine mögliche Erklärung dafür könnte, dass die Sulfat-Freisetzung je nach
Sulfat-Verbindung mehr oder weniger von der Löslichkeit der einzelnen Verbindungen
abhängig ist. So können pH-Wert, Temperatur usw. die Sulfat-Konzentration beein-
flussen. Die niedrige Sulfat-Konzentration im Deponiesickerwasser könnte aber auch
eine Folge der Sulfat-Ausfällung in den Sickerwasser-Drainagerohren sein.
Beim Vergleich der Schwermetallbelastungen zeigen sich beim realen Deponiesicker-
wasser im Gegensatz zu den DSR-Versuchen Grenzwertüberschreitungen bei Kupfer
und Arsen. Gerade die Schwermetall-Freisetzung wird nicht durch das E/F-Verhältnis,
sondern vom pH-Wert bestimmt. Während das DSR-Sickerwasser einen pH-Wert von
11,5 aufweist, liegt der Wert beim Deponiesickerwasser aber bei 8 - 9. Daher zeigen
sich auch deutliche Unterschiede bei den Schwermetallkonzentrationen. Die
niedrigeren pH-Werte im Deponiesickerwasser könnten auf eine Karbonatisierung
zurückzuführen sein, die es in den DSR nur in geringem Umfang geben konnte. Durch
Kohlendioxid in der Luft reagiert das basisch wirkende Calciumhydroxid zu Calcium-
karbonat. Es kommt somit zu einer langsamen aber stetigen pH-Wert-Absenkung. In
die DSR konnte hingegen nur während des Wasseraustausches Kohlendioxid
gelangen und somit nur wenig Calciumhydroxid abgebaut werden.
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
65
Die Cyanid-Konzentrationen liegen ähnlich wie die CSB-Werte in einer vergleichbaren
Größenordung. Während der gesamten DSR-Versuchsphase und bei allen Deponie-
sickerwasseranalysen wurde für Cyanid der Grenzwert des Anhangs 51 überschritten.
Eine Ausnahme der Grenzwertüberschreitung nach Anhang 51 der Abwasserver-
ordnung bildet der Summenparameter AOX. Erhöhte AOX Werte sind während der
DSR 4 Versuchsphase nie aufgetreten.
Berücksichtigt man aber die Idealbedingungen in den DSR und die Bedingungen der
Deponie, so lässt sich aus dem Vergleich ableiten, dass die DSR-Versuche grund-
legende Problemparameter für eine Sickerwasserbehandlung qualitativ aufzeigen
können. Bei der quantitativen Übertragung der simulierten Sickerwasseremissionen
muss aufgrund der Idealbedingungen mit erhöhten Konzentrationen im Vergleich zu
Sickerwasseremissionen aus realen Deponien gerechnet werden.
5.5 Fazit aus den Versuchen zur Abschätzung der Sickerwasser-
belastung
Wie oben dargestellt, führen sowohl die Perkolationsversuche als auch die DSR-
Versuche zu vergleichbaren Ergebnissen hinsichtlich der auf einer Deponie zu
erwartenden Sickerwasserbelastungen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die DSR-
Versuche die Deponiepraxis in ausreichendem Maße darstellen können. Unter
Berücksichtigung der Idealbedingungen in den DSR und den nicht im Detail
erfassbaren Bedingungen der Deponie lassen sich mit Hilfe von DSR-Versuchen
Problemparameter nach Anhang 51 aufzeigen. Die Konzentrationen in den
Sickerwässern aus Perkolations- und DSR-Untersuchungen deuten bei vielen der
untersuchten Abfälle auf eine hohe Sickerwasserbelastung hin, so dass eine
Behandlung nach dem Stand der Technik erforderlich würde.
Ein Vergleich mit der Einschätzung an Hand der TASi-Kriterien macht deutlich, dass
bei einzelnen Versuchen trotz Überschreitung der TASi-Parameter Glühverlust, TOC
im Feststoff sowie TOC im Eluat im Sickerwasser keine Überschreitungen der
Grenzwerte nach Anhang 51 der Abwasserverordnung vorlagen (z.B. Braunkohle aus
dem Nassentschlacker). Andererseits wurden organische Sickerwasserbelastungen
bei Abfällen nachgewiesen, die nach TASi als DK I – geeignet einzustufen sind. In der
Regel traten fast ausschließlich die Parameter CSB und BSB5 als Belastungen auf. Die
Perkolations- und die Deponiesimulationsversuche zeigen, dass eine Einstufung nach
TASi Anhang B nicht generell eine Aussage über die zu erwartenden
Sickerwasseremissionen zulässt. Es wird deutlich, dass eine Feststoff-/Eluatanalyse
alleine den Anforderungen zur Beschreibung des Ablagerungsverhaltens von Abfällen
nicht genügen kann. Durch Ergänzung weiterer Untersuchungsmethoden könnten
LASU Versuche zur Abschätzung von Sickerwasserbelastungen
66
mögliche Umweltbelastungen vermieden werden. Entsprechende Überlegungen für
eine verbesserte Elutionsuntersuchungen gibt es auch z. B. in den DIN Vornormen
19735 und 19736 für Bodenbeschaffenheitsuntersuchungen.
Entsprechend den Erfahrungen mit dem Einbau von Abfall-Kombinationen in den
Perkolationsversuchen gibt es Hinweise, dass in Einzelfällen durch eine gezielte
Ablagerung der Schwermetall-Schadstoffaustrag ins Sickerwasser vermindert werden
kann. Die Belastungen konnten in den Versuchen aber nicht soweit reduziert werden,
dass alle Werte einer Versuchsreihe unter die Grenzwertschwelle abgesenkt wurden.
Es zeigte sich, dass durch die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Abfallarten
positive aber auch negative Beeinflussungen entstehen, die durch die Reduzierung der
Untersuchung auf die Zuordnungskriterien nach Anhang B der TASi nicht erfasst
werden.
LASU Bewertung der Abfallarten
67
6 Bewertung der Abfallarten auf der Grundlage der verschiedenenUntersuchungen
Im folgenden Kapitel werden zunächst alle untersuchten Abfälle anhand der
Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen bewertet und in Tab. 13 (angeordnet
nach EWC-Code) zusammenfassend dargestellt. Als Datengrundlage für die
Bewertung wurden die Ergebnisse der TASi-, Perkolations- und DSR-Versuche
berücksichtigt. Es wurden sowohl die nach TASi als DK I – geeignet einzustufenden,
als auch die DK I - nahen und ungeeigneten Abfälle einbezogen. Die Abfälle und ihre
internen Nummern sind entsprechend ihrer Eignung nach TASi (vgl. Kap. 4) farbig
markiert. Bei den Kombinationsversuchen sind auch die Kombinationspartner in
entsprechender Weise angegeben. Die farbliche Zuordnung wurde analog auch bei
der Bewertung der Sickerwässer aus den Perkolations- und DSR-Versuchen
vorgenommen, wobei hier die Einstufung auf der Basis des Anhang 51 erfolgte (vgl.
Kap. 5).
Von den nach TASi und zumindest einer weitergehenden Untersuchungsmethode
(Perkolation oder Deponiesimulation) untersuchten 41 Abfällen wurden 25 Abfälle als
DK I – geeignet und 16 als nicht geeignet bewertet. Diskrepanzen zwischen der
Bewertung nach TASi und der Gesamtbewertung traten in 17 Fällen auf (siehe Tab.
13).
Anhand der Tab 13 wurde im Folgenden eine Neubewertung bezogen auf die
Abfallarten vorgenommen und in Tab. 14 dargestellt.
LASU Bewertung der Abfallarten
68
Tab. 13: Gesamtbewertung der untersuchten Abfälle (Teil 1)
LASU Bewertung der Abfallarten
69
Tab. 13: Gesamtbewertung der untersuchten Abfälle (Teil 2)
LASU Bewertung der Abfallarten
70
Tab. 13: Gesamtbewertung der untersuchten Abfälle (Teil 3)
LASU Bewertung der Abfallarten
71
Tab. 13: Gesamtbewertung der untersuchten Abfälle (Teil 4)
LASU Bewertung der Abfallarten
72
Gesteinsstäube (LAGA-ASN 31418), EWC-Code 010403:
Nach der Abfallcharakterisierung (Tab. 5) wurde der Abfall aufgrund einer
Überschreitung des TASi-Zuordnungswertes für TOC im Eluat als DK I - nah einge-
stuft. Im Perkolationsversuch konnten dagegen weder eine organische noch eine an-
organische Belastung nach Anhang 51 nachgewiesen werden. Auf dieser Grundlage
wird dieser Abfall als DK I - geeignet eingestuft.
Gipsschlamm (LAGA-ASN 31613), EWC-Code 070799:
Der untersuchte Gipsschlamm ist lt. den Untersuchungen nach TASi Anhang B als
DK I – geeignet zu bewerten. Die Perkolation als Einzelabfall und auch die
Kombination mit der als DK I - nah eingestuften Asche aus Dampferzeugung mit
Anthrazitkohle I ergaben keine relevante Sickerwasserbelastung nach Anhang 51.
Auch im DSR-Versuch (DSR 3) wurden bei gleicher Abfallkombination alle Grenzwerte
des Anhangs 51 eingehalten. Der Abfall ist nach den vorliegenden Ergebnissen als
DK I – geeignet einzustufen.
Weißschlamm (LAGA-ASN 31604), EWC-Code 080202:
Weißschlamm wurde nach den TASi-Kriterien als DK I – nah eingestuft, da eine
Überschreitung des Parameters Glühverlust ermittelt wurde. In den Perkolations-
versuchen konnte aber keine organische Belastung des Sickerwassers ausgehend von
Weißschlamm nachgewiesen werden. In den Kombinationsperkolationen PK 4 und 12
sind die Belastungen auf die beigefügte Bauschutt-Vorabsiebung zurückzuführen. Der
Parameter Glühverlust ist demnach für diesen Abfall als Bewertungskriterium als
unbrauchbar einzustufen, zumal hier der Glühverlust auch durch den Verlust von
Kristall- oder Hydratwasser geprägt sein kann. Weißschlamm wird daher abweichend
von den Ergebnissen der Untersuchungen nach TASi als DK I - geeignet eingestuft.
Braunkohlenasche (LAGA-ASN 31305) und Asche aus Dampferzeugung (LAGA-
ASN 31307), EWC-Code: 100101:
Braunkohlenasche (LAGA-ASN 31305)
Die untersuchte Braunkohlenasche aus dem E-Filter ist nach den Analysen
entsprechend TASi DK I – nah. In Kombination mit Bauschutt-Vorabsiebung (PK 44)
wurde jedoch in der ersten Perkolationsstufe für Cyanid eine Überschreitung des
Grenzwertes um 1.150 % ermittelt.
Die Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker ist nach TASi nicht DK I – geeignet,
da der Toleranzwert für die Leitfähigkeit geringfügig überschritten wird (+16 %).
Überschreitungen der Toleranzwerte für Glühverlust und TOC (Feststoff) deuten auf
eine unvollständige Verbrennung hin. Auf eine ähnliche Überschreitung bei einer
LASU Bewertung der Abfallarten
73
unvollständig ausgebrannten Braunkohlenasche weist auch LANTE [1994] hin. In
Kombination mit anderen Abfällen (PK 42, PK 43, DSR 5, DSR 11) erwies sich dieser
Abfall jedoch als unproblematisch. Die erhöhte Leitfähigkeit ist bei der Beurteilung
nach Anhang 51 der Abwasserverordnung nicht von Bedeutung.
Die untersuchte Braunkohlenasche aus dem Nassentschlacker ist demnach für die
Ablagerung auf einer DK I – Deponie geeignet. Bei der Asche aus dem E-Filter ist evtl.
im Sickerwasser eine kritische Cyanidbelastung zu erwarten.
Asche aus Dampferzeugung (LAGA-ASN 31307)
Die Ergebnisse dieser Abfallart verdeutlichen, dass die Bestimmung des Glühverlustes
und des TOC (Feststoff) nach TASi nicht für eine Bewertung der DK I – Eignung
ausreicht. Bei allen Aschen aus der Dampferzeugung wurde eine Überschreitung der
zugelassenen TASi-Toleranzen für diese Werte nachgewiesen. So wurde dieser Abfall
dreimal als DK I – nah und einmal als nicht DK I – geeignet eingestuft. Im Gegensatz
dazu waren aber bei den Perkolations- und DSR-Versuchen bei den DK I – nahen
Abfällen keine organische Belastung nach Anhang 51 erkennbar. Nur der als nicht
DK I - eingestufte Abfall verursachte bei allen Perkolations- und DSR-Versuchen (PE
12, PK 2, PK 30, DSR 1 und DSR 9) eine CSB- und BSB5-Belastung des Sicker-
wassers. Darüber hinaus wurde in den DSR-Versuchen zusätzlich der Sulfidgrenzwert
überschritten. Diese Überschreitung lässt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit auf den
Kontakt leicht löslicher Metallsulfide mit dem sauren Modellregenwasser erklären.
Nach den vorliegenden Ergebnissen kann in Abhängigkeit von der Herkunft von einer
DK I – Eignung ausgegangen werden.
REA-Gips aus MVA (LAGA-ASN 31315), EWC-Code 100105:
Der untersuchte REA-Gips ist nach den Untersuchungen lt. TASi Anhang B als DK I –
geeignet zu bewerten. Die in den übrigen Versuchen ermittelten CSB- und BSB5-
Belastungen sind eher auf die Kombinationspartner zurückzuführen.
Demnach ist der REA-Gips DK I – tauglich.
Ofenausbruch aus dem Kupolofen (LAGA-ASN 31103), EWC-Code 100206:
Nach der Bewertung der TASi ist der untersuchte Abfall aufgrund der Toleranzwert-
überschreitungen für Glühverlust und TOC (Feststoff) als DK I – nah zu charakterisie-
ren.
Die Bewertung aller Versuche mit Ofenausbruch aus dem Kupolofen deutet jedoch
darauf hin, dass die Bedeutung organischer Belastungen eher untergeordnet ist.
Auftretende Cyanid-, Sulfid- oder organische Belastungen in den Perkolations- und
DSR-Versuchen sind mit großer Wahrscheinlichkeit auf die hier als Kombinations–
LASU Bewertung der Abfallarten
74
partner eingesetzte, DK I - ungeeignete Asche aus Dampferzeugung zurückzuführen.
Demnach erscheint die Ablagerung auf DK I möglich.
Gießerei-Kernsand (LAGA-ASN 31428) und EWC-Code 100902, Gießerei-Altsand
(LAGA-ASN 31401), EWC-Code 100901:
Die untersuchten Gießereisande sind nach den Analysen entsprechend TASi nicht
DK I – geeignet. Diese Aussage wird durch die Ergebnisse der Perkolations- und DSR-
Versuche bestätigt. Vor allem die Kombinationsversuche mit „Gießerei-Altsand
harzgebunden“ zeigen deutlich, dass nach der Ablagerung mit einer längerfristigen
organischen Belastung des Deponiesickerwassers zu rechnen ist (DSR 2 und 6, PK
8,16,18,19,22,23,32 und 33).
Gießereisande sind aufgrund der zu erwartenden Sickerwasserbelastung somit nicht
für eine DK I – Deponie geeignet.
Glaswolle (LAGA-ASN 31416), EWC-Code 101103:
Es wurde eine Glaswolleprobe nach alter Rezeptur und eine Glaswolleprobe nach
neuer Rezeptur untersucht. Die Unterschiede in der Rezeptur hatten jedoch keinen
Einfluss auf die ermittelten Belastungen. So wurden bei beiden Chargen die Toleranz-
werte für Glühverlust, TOC (Feststoff), TOC (Eluat) und AOX überschritten.
Im Perkolationsversuch PK 47, in dem Glaswolle als untere Schicht in Kombination mit
Gipskartonplatten getestet wurde, wurden dagegen keine Grenzwerte des Anhangs 51
der Abwasserverordnung überschritten.
Nach den bisherigen Ergebnissen erscheint die Ablagerung auf einer DK I – Deponie
möglich. Um mögliche AOX-Belastungen mit letzter Sicherheit auszuschließen, sind
weitergehende Untersuchungen zu empfehlen.
Porzellanscherben (LAGA-ASN 31407), EWC-Code 101299:
Bei der Untersuchung der Porzellanscherben waren sowohl bei den Analysen nach
TASi als auch beim Perkolationsversuch PK 46 (Kombination mit Weißschlamm) keine
Belastungen im Eluat bzw. Perkolat erkennbar. Demnach ist dieser Abfall DK I – ge-
eignet.
Schlamm aus der Betonherstellung (LAGA-ASN 31601), EWC-Code 101303:
Der untersuchte Abfall ist aufgrund der Toleranzwertüberschreitungen für Glühverlust
und TOC (Feststoff) als DK I – nah zu charakterisieren. Bei der Einzelperkolation (PE
8) traten aber keine relevante Sickerwasserbelastungen nach Anhang 51 auf. Die
Belastungen in den übrigen Versuchen sind eher auf die Kombinationspartner
zurückzuführen.
LASU Bewertung der Abfallarten
75
Demnach ist der Schlamm aus der Betonherstellung insgesamt als DK I – tauglich zu
bewerten.
Strahlsand aus Härterei (LAGA-ASN 31402) und Strahlmittelrückstand (LAGA-
ASN 31449), EWC-Code 120201:
Strahlmittelrückstand ist nach der Bewertung laut TASi DK I – tauglich. Die CSB- und
BSB5-Belastungen in dem Perkolationsversuch (PK 18, Kombination mit Gießerei-
Altsand harzgebunden) sind hier auf die Kombinationspartner zurückzuführen.
Allerdings gibt es im DSR-Versuch 6 eine hohe Grenzwertüberschreitung bei dem
Parameter Zink.
Strahlsand aus Härterei ist aufgrund der Toleranzüberschreitungen für TOC (Eluat)
und Cr-VI nach TASi nicht DK I – geeignet. Ergänzend wurden in allen Perkolations-
versuchen mit Strahlsand aus Härtereien hohe CSB- und BSB5-Belastungen
nachgewiesen, ebenso im DSR 7 (in Kombination mit Gipskartonplatten).
Für die Ablagerung auf einer DK I – Deponie scheinen beide Abfälle daher eher
ungeeignet zu sein.
Bauschutt; Brechsand; Faserzement, asbestfrei; (LAGA-ASN 31409), EWC-Code
170101 und Bauschutt, Brechsand, Klinkerbruch (LAGA-ASN 31409), EWC-Code
170102:
Es wurden insgesamt neun Abfälle der Abfallart mit der LAGA-ASN 31409 (Bauschutt)
untersucht. Davon entsprechen 4 Abfälle dem EWC-Code 170101 (Beton) und 5
Abfälle dem EWC-Code 170102 (Ziegel). Bis auf Faserzement (asbestfrei) sind alle
Abfälle lt. den Untersuchungen nach TASi DK I – geeignet. Die untersuchten Faser-
zementabfälle sind aufgrund der Toleranzwertüberschreitungen für Glühverlust und
TOC (Feststoff) als DK I – nah zu charakterisieren.
Bei der Einzelperkolation von Faserzement (asbestfrei) konnten allerdings keine
Grenzwertüberschreitungen im Sickerwasser festgestellt werden. Dagegen verur-
sachen die nach TASi DK I – geeigneten Bauschutt-Vorabsiebungen mit dem EWC-
Code 170102 geringfügige organische Sickerwasseremissionen. Der Brechsand aus
der Bauschutt-Aufbereitung verursacht zusätzlich auch noch Belastungen im
Sickerwasser mit Chrom VI.
Die in den Versuchen PK 8 und DSR 2 ermittelten organischen Belastungen der
Bauschutt-Vorabsiebung (EWC 170102) sind auf den dort zusätzlich eingebauten
Gießerei-Altsand (harzgebunden) zurückzuführen. Deshalb werden diese Stoffe aus
der Bauschutt-Aufbereitung als DK I – geeignet eingestuft.
LASU Bewertung der Abfallarten
76
Zusätzliche in den Kombinationsversuchen festgestellte Belastungen sind mit hoher
Wahrscheinlichkeit auf die Kombinationspartner (PK 26, MV-Asche frisch von MVA II;
PK 53, Baustellenabfall-Vorabsiebung) zurückzuführen. Ebenso lassen sich die
zusätzlichen Belastungen (Nges, Pges, AOX, Cu) im DSR 10 eher mit einem Austrag aus
der Baustellenabfall-Vorabsiebung begründen.
Demnach ist die Ablagerung dieser Abfälle auf einer DK I – Deponie je nach Herkunft
möglich.
Fliesenscherben (LAGA-ASN 31407), EWC-Code 170103:
Bei der Untersuchung der Fliesenscherben waren bei den Analysen nach TASi keine
Belastungen im Eluat erkennbar. Die Belastungen in der Perkolationen sind auf den
als nicht geeigneten Bauschutt zurückzuführen (PE 6). Demnach sind die Fliesen-
scherben wie die Porzellanscherben (LAGA-ASN 31407) DK I – geeignet.
Gipskartonplatten (LAGA-ASN 31438), EWC-Code 170104:
Die Gipskartonplatten sind aufgrund der geringfügigen Toleranzwertüberschreitung für
den TOC (Feststoff) als DK I – nah zu charakterisieren zumal die Glühverlust-
Bestimmung zur Ermittlung des „organischen Anteils“ nach einem Gutachten von
EINBRODT et al. [1994] für Baustoffe auf Gipsbasis nicht anwendbar ist, da durch den
Kristallwassergehalt zu hohe Werte vorgetäuscht werden.
CSB- und BSB5-Belastungen im Perkolationsversuch (PK 45) und im Deponie-
simulationsversuch (DSR 7) sind v. a. auf den mit den Gipskartonplatten kombinierten
Strahlsand aus Härtereien zurückzuführen. Darüber hinaus waren bei der Kombination
mit Glaswolle (PK 47) keine Belastungen im Perkolat messbar.
EINBRODT et al. [1994] zeigten anhand von Untersuchungen mit Sapromatversuchen
zum Deponieverhalten von Baustoffen auf Gipsbasis (z. B. Gipskartonplatten), dass
diese Stoffe trotz möglicher TOC-Überschreitung mit Naturgips vergleichbar niedrige
Zehrungsraten aufweisen. Sie schließen daraus, dass daher keine deponierelevanten
biologischen Abbauvorgänge von den organischen Anteilen zu erwarten sind.
Deshalb kann für diesen Abfall von einer DK I – Eignung ausgegangen werden.
Steinwolle (LAGA-ASN 31416), EWC-Code 170602:
Bei der Untersuchung der Steinwolle waren sowohl bei den Analysen nach TASi als
auch bei den Perkolationsversuchen in Kombination mit Baustellenabfall (PK 50) und
Bauschutt (PK 51) keine Belastungen im Eluat bzw. Perkolat erkennbar. Demnach ist
dieser Abfall DK I – geeignet.
LASU Bewertung der Abfallarten
77
Baustellenabfall-Vorabsiebung (LAGA-ASN 91206), EWC-Code 170701:
Nur ein Abfall (Nr. 21) der untersuchten Baustellenabfall-Vorabsiebungen überschreitet
lediglich nach TASi die Toleranzen für Glühverlust und TOC (Feststoff) und wurde
demnach als DK I – nah charakterisiert. Alle anderen waren DK I – geeignet. Bei den
nachfolgend durchgeführten Perkolations- und DSR-Versuchen wurden jedoch nur bei
der Perkolation (PK 50) keine zusätzliche Belastungen im Perkolat bzw. Sickerwasser
nachgewiesen. In der Einzelperkolation (PE 10) wurden zwar nur die Grenzwerte für
CSB und Nges überschritten. Die im Vergleich zu den anderen Versuchen geringe
Belastung lässt sich jedoch vermutlich mit Inhomogenitäten im Material erklären, da für
diesen Versuch auf eine andere Charge zurückgegriffen werden musste.
In beiden DSR-Versuchen mit Baustellenabfall-Vorabsiebung (DSR 8: Einbau über
Straßenkehricht, DSR 10: Einbau über Faserzementabfällen, asbestfrei) wurden hohe
Überschreitungen für CSB, BSB5, Nges, Nitrat-N und AOX sowie geringere
Überschreitungen für Pges festgestellt. Bei der Einzelperkolation der Faserzement-
abfälle (PE 15) traten im Gegensatz zur Einzelperkolation der Baustellenabfall-Vorab-
siebung (PE 10) keine Belastungen auf. Dies deutet darauf hin, dass die bei der
Kombination nachgewiesenen Belastungen eher auf die Baustellenabfall-
Vorabsiebung zurückzuführen sind.
Im Sickerwasser des DSR 8 (in Kombination mit Straßenkehricht, mineralische
Fraktion) wurde eine Sulfid-Belastung nachgewiesen. Darüber hinaus hat sich über
den Abfällen elementarer Schwefel an der DSR-Innenwand abgelagert. Diese
Belastungen könnten auf organische Anteile in der Baustellenabfall-Vorabsiebung
zurückzuführen sein. Beim Abbau organischer Substanz wird der organisch
gebundene Schwefel mikrobiell bis zu H2S abgebaut. Dieser dient anderen Bakterien
als e--Quelle und wird durch sie bis zum elementaren Schwefel abgebaut [MENGEL,
1984]. Auf eine mikrobielle Aktivität in diesem Reaktor weist auch die nachgewiesene
Methanbildung in diesem Reaktor hin.
Für die untersuchte Baustellenabfall-Vorabsiebung kann demnach nur in Abhängigkeit
von der Herkunft von einer DK I – Eignung ausgegangen werden.
MV-Asche (LAGA-ASN 31308), EWC-Code 190101:
Nach der Bewertung laut TASi sind die untersuchten MV-Aschen aufgrund von
Überschreitungen der Toleranzen für Glühverlust und TOC im Feststoff und für TOC
im Eluat überwiegend als DK I – nah einzustufen. Teilweise wurden aber sowohl in den
Perkolations- als auch in den DSR-Versuchen neben organischen Belastungen des
Sickerwassers zusätzliche Belastungen (z. B. Cr-VI, Pb, Cu, Zn, Cyanid) nach-
gewiesen.
LASU Bewertung der Abfallarten
78
Ein Vergleich der Perkolationsversuche mit frischer MV-Asche (PE 13) und einem
Gemisch aus frischer und gelagerter MV-Asche (PE 14) bestätigen Erfahrungen, dass
vor allem bei der Ablagerung von frischer MV-Asche mit Sickerwasserbelastungen zu
rechnen ist [REGENER, D., 1997]. Es wird deutlich, dass die Belastungen mit
zunehmendem Anteil von gelagerter Asche an der Gesamtaschemenge abnehmen.
Um eine Ablagerung auf DK I – Deponien zu ermöglichen, scheint daher eine vor-
herige Alterung zwingend notwendig zu sein.
Schlamm aus Wasserenthärtung (LAGA-ASN 94102), EWC-Code 190903:
Der Abfall ist aufgrund der Bewertung nach TASi DK I – geeignet.
Sowohl bei der Einzelperkolation (PE 7) als auch in Kombination mit Braunkohlen-
asche aus dem Nassentschlacker (PK 42, DSR 5) waren keine Belastungen zu
erkennen.
Demnach sind auch auf der Deponie keine relevanten Sickerwasserbelastungen zu
erwarten. Der Abfall wird daher als DK I – geeignet eingestuft.
Straßenkehricht, mineralische Fraktion (LAGA-ASN 91501), EWC-Code 200303:
Nach der Bewertung laut TASi ist die untersuchte mineralische Straßenkehrichtfraktion
DK I – tauglich. Die bei der Kombination mit Baustellenabfall-Vorabsiebung nach-
gewiesenen Belastungen (PK 35, DSR 8) werden vermutlich durch die Baustellen-
abfall-Vorabsiebung verursacht (s. o.).
Die mineralische Straßenkehrichtfraktion aus der Aufbereitung ist demnach für die
Ablagerung auf einer DK I – Deponie geeignet.
Gesamtüberblick
In Tab. 14 wurde die abschließende Endbewertung für die Abfallarten nochmals
zusammenfassend dargestellt und der zu Beginn der Untersuchung vorgenommenen
Einstufung auf der Basis der TASi-Analysen der LUA-Datenbank gegenübergestellt.
Demnach wurden 3 der anfangs in der Abfallliste (Tab. 2) als nicht DK I – geeignet
eingestufte Abfallarten anhand der Perkolations-, DSR- und den TASi-Untersuchungen
als DK I - geeignete oder zumindest in Abhängigkeit der Herkunft als DK I geeignete
Abfallarten bewertet. Für die hier nicht weitergehend untersuchten Abfallarten der
Abfallliste (Tab. 2) kann ergänzend gesagt werden, dass für einige Abfallarten die
Einstufung wegen mangelnder Datenlage fraglich ist, andere weitgehend unbelastete
Abfallarten, wie z. B. Bodenaushub, sind auch ohne weitergehende Untersuchung als
DK I – geeignet einzustufen.
LASU Bewertung der Abfallarten
79
Tab 14: Ergebnis der Abfall-Bewertung unter Berücksichtigung der DSR- und
Perkolationsversuche sowie den Feststoff- und Eluatanalysen nach TASi
Anhang B
Neue BewertungLUA-Datenbank
(TASi)
0104 03 Grob- und Feinstäube 31418 Gesteinsstäube ja herkunftsabhängig
0707 99 Abfälle a.n.g. 31613 Gipsschlamm ja k. A.
0802 02wäßrige Schlämme, die keramische
Werkstoffe enthalten 31604 Weißschlamm ja k. A.
31305 Braunkohlenasche herkunftsabhängig nein
31307Schlacken und Asche aus Dampferzeugung beiSteinkohlekraftwerken
herkunftsabhängig ja
1001 05Reaktionsabfälle auf Calciumbasis aus derRauchgasentschwefelung in fester Form 31315 REA-Gips ja herkunftsabhängig
1002 06verbrauchte Auskleidungen und
feuerfeste Materialien31103 Ofenausbruch aus dem Kupolofen ja nein
1009 01Gießformen und -sande mit organischen
Bindern vor dem Gießen 31426 Gießerei-Kernsand nicht abgegossen (Coldbox) nein k. A.
1009 02Gießformen und -sande mit organischen
Bindern nach dem Gießen 31401 Gießerei-Altsand nein nein
1011 03 alte Glasfasermaterialien 31416 Glaswolle ja herkunftsabhängig
1012 99 Abfälle a.n.g. 31407 Porzellanscherben ja herkunftsabhängig
1013 03Abfälle aus der Herstellung anderer
Verbundstoffe auf Zementbasis 31601 Schlamm aus der Betonherstellung (-verarbeitung) ja ja
31449 Strahlmittelrückstand nein herkunftsabhängig
31402 Strahlsand aus Härtereien nein nein
1701 01 Beton 31409 Bauschutt herkunftsabhängig ja
1701 02 Ziegel 31409 Bauschutt herkunftsabhängig ja
1701 03 Fliesen und Keramik 31407 Fliesenscherben ja herkunftsabhängig
1701 04 Baustoffe auf Gipsbasis 31438 Gipskartonplatten ja k. A.
1706 02 anderes Isoliermaterial 31416 Steinwolle ja herkunftsabhängig
1707 01Gemischte Bau- und
Abbruchabfälle91206 Baustellenabfall, mineralische Fraktion herkunftsabhängig k. A.
1901 01Rost- und Kesselaschen und
Schlacken31308 MV-Asche, 3 Monate gelagert ja nein*
1909 03Schlämme aus derDekarbonatisierung
94102 Schlamm aus der Wasserenthärtung ja k. A.
2003 03 Straßenreinigungsabfälle 91501 Straßenkehricht, mineralische Fraktion ja ja
* Keine Information zur Lagerung
EWC-Code
DK I - EignungMaterialbezeichnung
LAGA-ASN
EWC-Bezeichnung
1001 01 Rost- und Kesselasche
1202 01 verbrauchter Strahlsand
Die in Tab. 14 dargestellten Unterschiede verdeutlichen nochmals, dass die lt. TASi
vorgeschriebenen Untersuchungsmethoden für eine Gesamtbewertung hinsichtlich der
zu erwartenden Sickerwasseremissionen nicht ausreicht. Eine Ergänzung der
Methoden durch weitergehende Untersuchungen, wie Perkolations- und DSR-
Versuche, erscheint daher bei Ablagerung auf Deponien mit geringen Anforderungen
an die Umweltschutzmaßnahmen sinnvoll zu sein.
LASU Anforderungen an eine Sickerwasserbehandlung
80
7 Abschätzung der Anforderungen an eine eventuell benötigteSickerwasserbehandlung
Nach TASi ist bei Deponien der Klasse I das Sickerwasser zu erfassen, zu
kontrollieren und ggf. zu behandeln. Das DK I – Konzept ist aber darauf ausgelegt,
dass keine relevanten Sickerwasserbelastungen zu erwarten sind und das
Sickerwasser ohne weitere Behandlung eingeleitet werden kann. Die in den
vorangegangenen Kapiteln dargestellten Ergebnisse der Sickerwasseruntersuchungen
zeigen, dass dieser Idealfall in der Praxis nicht gewährleistet ist, daher soll nun in im
Folgenden der Frage nach den Anforderungen an eine evtl. benötigte
Sickerwasserbehandlung nachgegangen werden.
Für die optimale Verfahrensauswahl zur Sickerwasserbehandlung sollten im
Wesentlichen folgende Kriterien berücksichtigt werden:
• Sickerwasserzusammensetzung und -menge
• Gesetzliche Anforderungen an das Einleiten des Deponiesickerwassers
(Anhang 51 der Abwasserverordnung)
• Reinigungsleistung des Verfahrens
• Betriebssicherheit und Verfügbarkeit
• Reststoffanfall
• Investitionskosten
• Betriebskosten (z. B. Personkosten, Energieaufwand, Hilfsmittel,
Reststoffanfall)
Die Sickerwasserzusammensetzung aber auch die Sickerwassermenge wird dabei
durch die Abfallzusammensetzung, den Deponiebetrieb und die Sickerwasser-
speicherung sowie die meteorologischen Bedingungen beeinflusst. Als Grundlage für
die Erarbeitung der möglichen Behandlung wurden hier nur geeignete Daten für
Sickerwasserzusammensetzungen aus den Deponiesimulationsversuchen herange-
zogen. Aufbauend auf einer Gegenüberstellung dieser Ergebnisse mit den Einleit-
grenzwerten des Anhangs 51 der Abwasserverordnung wurden die zweckmäßigsten
Reinigungsverfahren im Hinblick auf dem Stand der Technik der Sickerwasser-
reinigung ermittelt.
In den DSR-Sickerwässern findet sich teilweise eine komplexe Fracht von
Schadstoffen wobei vor allem folgende Stoffe für die Behandlung von Relevanz sind:
LASU Anforderungen an eine Sickerwasserbehandlung
81
• organische Inhaltsstoffe, gemessen über die Summenparameter CSB, BSB5
und AOX,
• Stickstoffverbindungen (Nitrat, Nitrit, Ammonium),
• Salzbildner (hauptsächlich Cl-, SO42-, HCO3
-, Na+, K+, Ca2+ und Mg2+),
• Schwermetalle,
• andere anorganische Verbindungen wie Sulfid und Cyanid.
Werden im Hinblick auf die Ergebnisse der Gesamtbewertung (Kapitel 6) nur die von
uns als DK I – geeignet eingestuften Abfälle betrachtet, also Abfälle bei denen keine
relevanten Sickerwasserbelastungen auftreten, ist für diesen Idealfall eine Sicker-
wasserreinigung bei DK I – Deponien nicht erforderlich. Betrachtet man aber auch den
Fall, dass eine Eignung nach TASi zwar gegeben ist, aber dennoch Sickerwasserbe-
lastungen auftreten, wie sie in den zuvor beschrieben Versuchen ermittelt wurden, so
spielen die Schwermetalle sowie die anorganischen Stickstoff- und Phosphor-
verbindungen für die Sickerwasserbehandlung nach Anhang 51 keine Rolle. Nach
Auswertung der DSR-Ergebnisse wird deutlich, dass oft ein wesentlicher Anteil in den
Sickerwässern auf die salzbildenden Stoffe Chlorid und Sulfat entfällt, gefolgt von den
organischen Substanzen. Nach Anhang 51, Abwasserverordnung, werden die Salze
aber nicht als zu entfernende Inhaltsstoffe betrachtet.
Als Reinigungsziele für eine mögliche Sickerwasserbehandlungsanlage ergeben sich
somit eine Reduzierung vergleichsweise geringer CSB- und/oder BSB5-Belastungen
für das Sickerwasser der DK I - Deponien.
Zur Behandlung von Sickerwasser können verschiedenen Sickerwasserbehandlungs-
verfahren benutzt werden. Die verschiedenen Verfahren können in die folgenden zwei
Verfahrensgruppen aufgeteilt werden:
1. Schadstoffreduzierend
• biologische Verfahren
• chemische Oxidationsverfahren
• thermische Oxidationsverfahren
2. Schadstoffabtrennend
• Adsorption
• Fällung/Flockung
• Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration)
• Eindampfung, Destillation, Rektifikation, Trocknung
• Strippung
LASU Anforderungen an eine Sickerwasserbehandlung
82
Zur Behandlung von Deponiesickerwasser werden in der Regel Verfahrens-
kombinationen eingesetzt. Die Reinigungsleistung eines Einzelverfahrens reicht bis auf
wenige spezielle Ausnahmen nicht aus, um die Anforderungen des Anhangs 51 zu
erfüllen.
Schadstofftrennende und schadstoffzerstörende Verfahren werden in unterschiedlicher
Weise kombiniert, wobei sich die Schadstoffzerstörung entweder biologisch oder
physikalisch fast nur auf die organischen Sickerwasserinhaltsstoffe und anorganischen
Stickstoffverbindungen bezieht.
Jedes dieser Verfahren bietet bei der Sickerwasserbehandlung sowohl Vor- als auch
Nachteile. Durch die Umkehrosmose als eines der weittestgehenden Aufbereitungsv-
erfahren verbleiben bis zu 40 % zu entsorgendes Konzentrat von Sickerwasser, dass
durch thermische Verfahren weiter aufzubereiten ist. Dieser Teilschritt als Einzelver-
fahren ist dagegen energetisch sehr aufwendig und somit extrem kostenintensiv. Als
Einzelverfahren kommt in Sonderfällen bislang nur die Festbettadsorption zum Einsatz.
Bei der Direkteinleitung müssen dabei verfahrenbedingt alle Grenzwerte bis auf CSB-
und AOX-Grenzwerte gemäß Anhang 51 der Abwasserverordnung einhalten werden.
Der Einsatz der Adsorption als Einzelverfahren ist daher vor allem bei Indirektein-
leitung sinnvoll, da hier z. B. lediglich der CSB-Grenzwert eingehalten werden muss. In
der Praxis wird sich die Auswahlentscheidung im Hinblick auf das Verfahren bzw. die
Verfahrenskombination i. d. R. an den Investitions- und Betriebskosten orientieren.
Deshalb muss das kostengünstigste Verfahren bzw. die Verfahrenskombination so
ermittelt werden, dass alle Anforderungen erfüllt werden.
Nach Auswertung der Auswahlkriterien kann für die Behandlung von DK I – Sicker-
wasser bei Direkteinleitung die Verfahrenskombination Biologie/Adsorption empfohlen
werden. Diese Verfahrenskombination ist zur Zeit sowohl von den Investitionskosten
her als auch unter Berücksichtigung der Betriebskosten bei organisch schwach
(CSB < 1.500 mg/l; NH4-N < 800 mg/l) bis normal (CSB < 4.000 mg/l; NH4-N < 1.600
mg/l) belasteten Sickerwässern zu empfehlen [DAHM et al., 1994]. Die spezifischen
Kosten der Verfahrenskombination Biologie/Adsorption liegen dabei etwa bei 30 bis
40 DM/m³ [DAHM et al., 1994], in der Praxis sind auch geringere spezifische
Behandlungskosten dieser Verfahrenskombination bekannt. Weitere Vorzüge dieser
Verfahrenskombination sind die relativ hohe Betriebsicherheit, die apparative
Einfachheit und die geringe Reststoffproblematik. Die erste Reinigungsstufe beinhaltet
eine biologische Behandlung. Der Überschussschlamm wird durch Sedimentation oder
Ultrafiltration abgetrennt. Restliche CSB- und AOX-Belastungen werden durch eine
Nachbehandlung mit Feststoffadsorption oder chemischer Oxidation reduziert. Auf
eine gezielte Nitrifikation und Denitrifikation in der biologischen Stufe kann dabei
LASU Anforderungen an eine Sickerwasserbehandlung
83
verzichtet werden, weil i. d. R. keine oder nur geringe anorganische Stickstoff-
Belastungen in den Sickerwässern vorhanden sind. Deshalb ist eine Umsetzung der
Kohlenstoffverbindungen in der Regel ausreichend, wodurch die Investitions- und
Betriebskosten weiter verringert würden.
Bei Indirekteinleitung scheint das Adsorptions-Verfahren auszureichen, da in diesem
Fall nur die CSB-Belastung zur Reinigung von DK I – Sickerwasser notwendig ist.
Zusätzlich könnten dadurch auch die Kosten der Sickerwasserbehandlung weiter
abgesenkt werden.
Da mit diesen Verfahren Schwefelwasserstoff und Cyanid, die bei Asche auftreten
können, nur bedingt entfernt werden, muss bei einer hohen Sulfid- oder Cyanid-
Belastung eine chemische Oxidation statt der Adsorption eingesetzt werden. Die
Fällung von Sulfiden und Cyaniden sollte aufgrund der geringen Reinigungsleistung
und des hohen Schlammanfalls nicht eingesetzt werden.
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
84
8 Vergleich des Aufwandes für Organisation und Dokumentationsowie der Wirtschaftlichkeit von DK I und DK II
8.1 Organisation und Dokumentation (Vergleich DK I und DK II)
Die TASi stellt eine Vielzahl von Anforderungen an die Organisation, die
Dokumentation und die Überwachung des Deponiebetriebes. Dabei gelten die in der
Verwaltungsvorschrift aufgeführten Anforderungen für die DK II. Die Anforderungen an
die Kontrolle der DK I richten sich lt. TASi nach den Erfordernissen des Einzelfalls (vgl.
TASi, Pkt. 10.6.6).
Den Mindestumfang für die Eigenkontrolle für die jeweilige Deponie legt die zuständige
Genehmigungsbehörde auf der Basis von Anhang G der TA Abfall [1991] sowie den
Erfordernissen des konkreten Einzelfalls fest. Die TASi unterscheidet dagegen nur
zwischen laufenden und regelmäßigen Kontrollen.
Die detaillierte Durchführung der Eigenkontrolle wird länderspezifisch durch Regel-
werke festgelegt. Diese unterscheiden sich in Form und Inhalt erheblich. Beispielhaft
wurden für die hier dargestellte Bewertung folgende länderspezifischen Regelwerke
herangezogen:
• Ordnungsbehördliche Verordnung über die Selbstüberwachung von oberirdischen
Deponien, Nordrhein-Westfalen [DEPSÜVO NW, 1998]
• Runderlass des Niedersächsischen Umweltministeriums: Durchführung des
Abfallgesetzes; Eigenkontrolle und Jahresberichte für Deponien [ERL DEPONIEEK
NDS, 1997]
• Hessische Deponiekontroll-Verordnung [DEPONIEEKVO HESS, 1997]
Die DepSüVO NW nennt im Anhang konkret die Arten und Häufigkeiten der zu
überwachenden Vorgänge und verweist bei den Wasseruntersuchungen auf das
LAGA- Merkblatt für die Überwachung von Grund-, Sicker- und Oberflächenwasser
sowie oberirdischer Gewässer bei Abfallentsorgungsanlagen [LAGA, 1998]. Die
hessische Verordnung über die Eigenkontrolle führt im Anhang sowohl für die
Betriebs- als auch Nachsorgephase detaillierte Listen mit den zu untersuchenden
Parametern auf.
Ausschlaggebend sind der Planfeststellungsbeschluss und die Änderungsbescheide
zum Planfeststellungsbeschluss für die einzelne Deponie, da die zuständigen
Behörden von Bestimmungen der Länder abweichen können. So können im Einzelfall
zum Beispiel Ausnahmen vom im jeweiligen Land gültigen Gesetzestext zugelassen
sein. Die zuständige Behörde kann aber auch zusätzliche Überwachungsmaßnahmen
anordnen [DEPONIEEKVO HESS, 1997].
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
85
Bei den im LAGA-Merkblatt für die Überwachung von Grund-, Sicker- und Ober-
flächenwasser sowie oberirdischen Gewässern bei Abfallentsorgungsanlagen [LAGA,
1998] genannten Überwachungsprogrammen handelt es sich nicht um starre
Schemata, sondern vielmehr um Leitparameter für den Regelfall. Das jeweilige
Überwachungsprogramm ist mit den Behörden abzustimmen, da die Zuordnung von
Parametern zum Übersichtsprogramm (Messung alle 3 - 5 Jahre) und zum Standard-
programm (Messung 2 – 4 mal pro Jahr) von der Relevanz des Messergebnisses
abhängt. Weitergehende wasserrechtliche Bestimmungen bleiben von diesem Merk-
blatt unberührt.
Um den Unterschied an Organisation und Kontrollaufgaben zwischen DK I und DK II
herauszuarbeiten, wurden die Anforderungen an DK II anhand der TASi, der TA Abfall,
des LAGA-Merkblattes WÜ 98 Teil 1, Deponien, sowie der o. g. länderspezifischen
Gesetzestexte gegenübergestellt (Tab. 15).
Die Gegenüberstellung in Tab. 15 zeigt, dass bei DK I - Deponien lediglich für einzelne
Positionen mit einem geringeren Aufwand für Betrieb und Überwachung zu rechnen
ist.
Die Eingangskontrolle wird bei beiden Deponieklassen gleichermaßen erfolgen
müssen, um eine ordnungsgemäße Input-Kontrolle zu gewährleisten. Stichproben-
artige Kontrollen und die Vorhaltung einer Sicherstellungsfläche gehören ebenfalls zu
diesem Standard. Aufgrund der höheren Gefährdung der DK I – Deponien (geringe
Anforderungen an das Abdichtungssystem) durch ungeeignete Abfälle und damit
durch unerwünschte Sickerwasserbelastungen, ist davon auszugehen, dass der
Kontrollaufwand von Seiten des Deponiebetreibers erhöht ist. Stichpunktartige
Kontrollen sind häufiger durchzuführen und ggf. die Abfälle bis zur Auswertung der
Analysen sicherzustellen. Auch sind im Vorfeld der Zulassung der Ablagerung
(vereinfachtes Begleitscheinverfahren) hohe Anforderungen bei den
Deklarationsanalysen zu treffen. Dabei ist die Zulassung von Mengen aus
Großanfallstellen mit gleichbleibenden Eigenschaften unkritischer zu beurteilen als
Kleinmengen, z. B. von Baustellen.
Die Dokumentation des Deponiebetriebes wird ähnlich sein. Dokumente wie
Betriebsordnung, -tagebuch oder -handbuch sind für den ordnungsgemäßen Betrieb
erforderlich, unabhängig vom Inputmaterial. Für die Dokumentation der Historie der
Deponie sind Bestandspläne, Ablagerungspläne und Jahresberichte unbedingt
erforderlich, um ggf. in der Zukunft bei Problemen mit dem Deponiekörper entsprech-
ende Gegenmaßnahmen entwickeln zu können.
Die Messung der meteorologischen Daten hat bei beiden Deponieklassen gleicher-
maßen (in Betriebs- und Nachsorgephase) zu erfolgen.
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
86
Tab. 15: Gesamtübersicht zu den Anforderungen an den Betrieb und die
Überwachung einer TASi-Deponie
Häufigkeit
Art der Anforderung Betriebs-
phase
Nachsorge-
phase
DK II(1) DK I DK II(2) DK I
1. Deponiebetrieb
1.1 Eingangskontrolle
1.1.1 Dokumentation der Abfälle (Art, Menge, Herkunft ...)
1.1.2 Sichtkontrolle
1.1.3 Kontrollanalysen
1.1.4 Zurückweisungen, Sicherstellungen
K
K
R
b.B.
+
+
+
+
1.2 Dokumentationen
1.2.1 Betriebsordnung
1.2.2 Betriebstagebuch
1.2.3 Betriebshandbuch (inkl. Betriebsplan)
1.2.4 Deponiejahresbericht
1.2.5 Bestandsplan (nach Verfüllung)
1.2.6 Ablagerungsplan (Raster)
r.A.
K
r.A.
J
b.B.
K
=
=
=
=
=
=
2. Anlagenbezogene Kontrolluntersuchungen
2.1 Grundwasserüberwachung
2.1.1 Grundwasserstand
2.1.2 Grundwasserqualität(3)
M
V/J
=
=
H
H/J(4)
=
=
2.2 Sickerwasserüberwachung
2.2.1 Sickerwassermenge
2.2.2 Sickerwasserqualität(3)
T
V/J
=
=
R
H/J(4)
=
<
2.3 Oberflächenwasserüberwachung
2.3.1 Oberflächenwassermenge
2.3.2 Oberflächenwasserqualität(3)
T
V
=
=
R
---
=
=
2.4 Deponiegasüberwachung
2.4.1 Deponiegasuntersuchung im Fassungssystem J --
2.4.2 Wirkungskontrollen der Entgasung
2.4.2.1 Wirkungskontrolle der Entgasung (durch Betreiber)
2.4.2.2 Wirkungskontrolle der Entgasung (d. Fremdkontrolle)
2.4.2.3 Emissionsmessungen auf endabgedeckten / abge-
dichteten Deponieabschnitten
W
V
J
--
--
--
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
87
Tab 15: Teil 2
Häufigkeit
Art der Anforderung Betriebs-
phase
Nachsorge-
phase
DK II(1) DK I DK II(2) DK I
2.4.3 Gasmigrationsmessungen im Deponieumfeld mit Gaspegeln
2.4.3.1 durch Betreiber
2.4.3.2 durch Fremdkontrolle
W
J
--
--
2.4.4 Gaszufuhr zur Deponiegasbehandlungs-/Verwertungsanlage
2.4.4.1 Menge und Beschaffenheit
2.4.4.2 Schadstoffe (F, Cl, S...)
K
J(4)
--
--
2.4.5 Abgas der Deponiegasbehandlungs-/
Verwertungsanlage
2.4.6 Geruchsemissionen
J
b.B.
--
--
2.5 Verformungsverhalten / Funktionsfähigkeit der Abdichtungssysteme
2.5.1 Deponiebasis
2.5.1.1 Höhenvermessung
2.5.1.2 Temperaturmessung
2.5.1.3 Kamerabefahrung
J
J
J
=
=
=
2.5.2 Höhenvermessung an der Deponieoberfläche J = J --
2.6 Meteorologie
2.6.1 Niederschlagsmenge2.6.2 Verdunstung
2.6.3 Temperatur
2.6.4 Luftfeuchtigkeit
2.6.5 Windrichtung
T
T
T
T
T
=
=
=
=
=
R
R
R
R
R
=
=
=
=
=
2.7 Oberflächenabdichtungssystem
2.7.1 Funktionsfähigkeit
2.7.2 Verformung
2.7.3 Rekultivierungsschicht (Bewuchs, Entwässerung)
R
J
H
=
=
=(1) DepSüVO NW J Jährlich(2) TA Abfall H Halbjährlich(3) Vgl. Tab. 16 V Vierteljährlich(4) Deponie EKVO Hess mit anderem M Monatlich
Zyklus als DepSüVO NW DK II W Wöchentlich= Gleicher Aufwand bei DKI und DK II T Täglich< Geringerer Aufwand bei DKI R Regelmäßig
--- Kein Aufwand bei DKI K K Kontinuierlich+ Erhöhter Aufwand bei DK I r.A. Regelmäßige Aktualisierung
b.B. Bei Bedarf
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
88
Auf die Kontrolle der Deponiebasis kann auch bei einer DK I - Deponie nicht
verzichtet werden. Höhenvermessung, Temperaturmessung und Kamerabefahrung
geben Anhaltspunkte zum Deponieverhalten. So können bedingt durch chemisch-
mineralogische Prozesse die Temperaturen an der Deponiebasis, z. B. bei der
Ablagerung von Müllverbrennungsaschen, ansteigen und ein Austrocknen der Ton-
basisabdichtung bewirken.
Die Basisabdichtung von DK I – Deponien hat einen geringeren Standard als die von
DK II - Deponien. Daher müssen Grundwasseranalysen im gleichen Umfang durch-
geführt werden. Auch die Analyse des Oberflächenwassers lässt keine Abstriche
beim Analysenumfang und der Parameterauswahl zu.
Der Kontrollaufwand bezüglich der Oberflächenabdichtung bedarf bei DK I einer
gleichen Intensität wie bei DK II.
Wegen des geringen organischen Restgehaltes bei den abzulagernden Abfällen wird
bei DK I - Deponien auf eine Gaserfassung und –verwertung verzichtet. Neben einer
Vielzahl an Kontrollen entfallen in der Betriebsphase die Wartung und Instandsetzung
der Anlagen (Erfassungssystem, BHKW, Fackel).
Es wird davon ausgegangen, dass die Sickerwasserbehandlung, und damit auch der
Organisations- und Kontrollaufwand (Nachsorge), früher zurückgefahren werden
können als bei DK II - Deponien. Aufgrund der geringeren Setzungen kann darüber
hinaus auf eine Höhenvermessung in der Nachsorgephase verzichtet werden.
In Tab. 16 werden die Anforderungen an die Wasseruntersuchungen bei DK I und
DK II miteinander verglichen. Hier zeigen sich für DK II erhebliche Unterschiede bei
Untersuchungsumfang und –häufigkeit. Durch Absprachen zwischen Behörden und
Deponiebetreibern kann das Untersuchungsprogramm eingeschränkt werden.
Während die hessische Verordnung konkrete Vorgaben für die Untersuchungs-
häufigkeit in der Nachsorgephase macht, legt das LAGA-Merkblatt lediglich fest, dass
die Untersuchungen mit einer geringeren Häufigkeit fortgesetzt werden müssten.
Die o.g. Regelwerke enthalten bis zu 50 verschiedene Überwachungsparameter. Die
Bewertung in Tab. 16 wurde auf die im 51. Anhang der Abwasserverordnung
genannten Parameter beschränkt. Als Beispiel sind die Überwachungsparameter und
–zyklen der im Rahmen des Vorhabens ausgewählten Vergleichsdeponie mit in der
Tab. 16 angegeben. Auch hier zeigen sich bei DK II deutliche Unterschiede zu den
übrigen Regelwerken.
Die Abschätzung des erforderlichen Umfangs der Untersuchungen für DK I in Tab. 16
erfolgte anhand der im Rahmen des hier vorgestellten Forschungsvorhabens
erhaltenen Sickerwasseranalysen. Wie die Ergebnisse der DSR-Versuche gezeigt
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
89
haben, bedarf auch eine DK I – Deponie bei Anwendung der TASi-Kriterien einer
intensiven Kontrolle der Sickerwässer. Einzelparameter könnten jedoch im Einzelfall
in der Nachsorgephase weggelassen werden.
Tab. 16: Umfang und Häufigkeit der Untersuchungen (nur Parameter des 51.
Anhang AbwV (Zyklen lt. EKVO Hessen, LAGA-Merkblatt WÜ 98 Teil 1,
Deponien und Deponiejahresbericht der Vergleichsdeponie)
Sickerwasseranalysen DK II DK I
Betriebsphase
Nach-
sorge-
phase
Parameter
LAGA EKVO Vergl.-
Deponie
EKVO
Betriebs-
phase
Nach-
sorge-
phase
Kohlenwasserstoffe V J V J =
AOX V V H H =
CSB V V H =
BSB5 V V V H =
Nitrit V J H =
Gesamt-N V J H J =
Gesamt-P V V H H =
Sulfid V V H =
Cyanid, gesamt V J H J =
Zink J H J =
Chrom, gesamt J H J =
Nickel J H J =
Kupfer J H J =
Cadmium J H J =
Quecksilber, gesamt J H J =
Blei J H J =
Arsen J (H) J =
Chrom VI V (H) =
Fes
tlegu
ngab
häng
igvo
mE
inze
lfall
V = VierteljährlichH = HalbjährlichJ = Jährlich(H) = Ergänzung der Autoren= = Gleicher Analysenaufwand bei DK I und DK II (Vergleichsdeponie)
Eine abschließende Aussage zum erforderlichen Umfang an Sickerwasseranalysen ist
an dieser Stelle nicht möglich, da bereits heute jede Deponie einen spezifischen
Untersuchungskatalog in ihrer Genehmigung festgelegt hat (Tab. 16), der zusätzlich
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
90
verändert werden kann. Es ist darüber hinaus zu erwarten, dass es auch bei der
Einrichtung von DK I – Deponien in Zukunft wie bei DK II – Deponien anlagen-
spezifische Analysenvorgaben geben wird.
8.2 Kostenvergleich DK I und DK II
Um die Kosten für eine DK I – Deponie mit denen für DK II vergleichen zu können,
wurden die Werte für eine Normdeponie abgeschätzt. Die Kenndaten dieser Norm-
deponie basieren auf den Grunddaten der realen Vergleichs - DK II - Deponie.
Für den Vergleich wurden folgende Kennzahlen angenommen:
Deponiefläche: 13 ha
Deponievolumen: 1,8 Mio m³
Laufzeit: 20 Jahre
Jahresmenge: 90.000 m³/a
In Tab. 17 werden die Kosten für eine DK I – Deponie und eine DK II – Deponie
miteinander verglichen. Dabei werden die Kosten der DK I – Deponie mit 100 %
angesetzt. Die Kosten für die DK I – Musterdeponie werden dazu in Relation gesetzt.
Tab. 17: Vergleich der Kosten für eine DK I – und eine DK II – Deponie
DK II DK I
1. Kosten für bauliche Einrichtungen 100 % 83 %
Gebäude/Eingangsbereich 100 % 100 %
Basisabdichtung 100 % 75 %
Sickerwasserfassung 100 % 100 %
Oberflächenabdichtung 100 % 80 %
2. Kosten für betriebliche Maßnahmen 100 %
bei DK I mit Sickerwasserbehandlung 90%
bei DK I ohne Sickerwasserbehandlung 70%
3. Nachsorgekosten 100 % 85 %
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
91
Kosten für bauliche Einrichtungen
• Gebäude/Eingangsbereich
Für die Positionen „Gebäude/Eingangsbereich“ ergeben sich keine Kostenunter-
schiede im Vergleich DK I mit DK II.
• Basisabdichtung
Beim Aufbau der Basisabdichtung ergeben sich für DK I Kosteneinsparungen aufgrund
der geringeren Anforderungen an die mineralische Dichtungsschicht. Die TASi schreibt
für die mineralische Dichtungsschicht einer DK II – Deponie eine Dicke ≥ 75 cm vor.
Dagegen ist für DK I lediglich eine Dicke von ≥ 50 cm erforderlich. Die daraus
resultierende Kosteneinsparung wird auf 35 % geschätzt.
Im Gegensatz zu DK II schreibt die TASi für DK I keine Schutzschicht beim Aufbau der
Basisabdichtung vor. Zum Schutz der mineralischen Dichtung wurde allerdings bei der
Berechnung auch für DK I ein Geotextil als Schutzschicht, allerdings mit einer
geringeren Dicke, berücksichtigt. Im Vergleich zu DK II ergibt sich damit für DK I eine
Kosteneinsparung von ca. 62 %.
Weitere Kosteneinsparungen ergeben sich durch den Verzicht auf eine Kunststoff-
dichtungsbahn beim Aufbau der Basisabdichtung einer DK I – Deponie.
Zusammenfassend wäre damit nach der vorliegenden Abschätzung die Basisab-
dichtung einer DK I – Deponie ca. 25 % günstiger als die einer DK II – Deponie.
• Sickerwasserfassung
Nach TASi ist das Sickerwasser nach den wasserrechtlichen Vorschriften sowohl bei
DK I als auch bei DK II – Deponien zu kontrollieren und ggf. zu behandeln und muss
daher bei beiden Deponieklassen erfasst werden. Für die Positionen Sicker-
wasserfassung ergeben sich somit keine Kostenunterschiede im Vergleich DK I mit
DK II.
• Oberflächenabdichtung
Im Vergleich zu DK II kann beim Bau der Oberflächenabdichtung einer DK I – Deponie
auf eine Kunststoffdichtungsbahn verzichtet werden. Dadurch wird beim Aufbau der
Oberflächenabdichtung einer DK I – Deponie im Vergleich zu DK II mit ca. 20 %
niedrigeren Kosten gerechnet.
Zusammenfassend wird erwartet, dass die Kosten für bauliche Einrichtungen bei der
Einrichtung einer DK I – Deponie um ca. 17 % geringer sind als beim Aufbau einer
DK II - Deponie.
LASU Vergleich Organisation, Dokumentation und Wirtschaftlichkeit
92
Kosten für betriebliche Maßnahmen
Ausgehend vom Grundkonzept einer DK I – Deponie, bei der keine relevanten
Sickerwasserbelastungen zu erwarten sind, ergeben sich bei der Position „Sicker-
wasserbehandlung“, die in diesem Fall auf die Speicherung und Ableitung begrenzt ist,
deutliche Kostenvorteile gegenüber DK II – Deponien (Einsparung von 95 %).
Berücksichtigt man den Fall, dass - wie oben beschrieben – trotz Eignung der Abfälle
nach TASi Sickerwasserbelastungen auftreten, so muss auch hier eine Sicker-
wasserbehandlung – wenn auch in geringerem Umfang als bei DK II - erfolgen. Die
Kosteneinsparung wird in diesem Fall auf 30 % geschätzt. Bei anderen
betrieblichen Maßnahmen wie Deponiebewirtschaftung (Wartung, Reparatur), Kon-
trolle der Sickerwasserfassung, Pflege der Begrünung und Deponiebetrieb ist nicht mit
Kosteneinsparungen zu rechnen.
Insgesamt werden deshalb für die Summe der betrieblichen Maßnahmen im Idealfall
(ohne Sickerwasserbehandlung) Kosteneinsparungen in der Höhe von 30 % als
realistisch angesehen. Sollte auch bei DK I- Deponien eine Sickerwasserbehandlung
erforderlich sein, so ergibt sich eine Einsparung von lediglich 10 %.
Nachsorgekosten
Die Einsparungen bei den spezifischen Nachsorgekosten, ohne Herstellung der
Oberflächenabdichtung, werden im Vergleich zu DK II auf 15 % geschätzt. Für DK II
wurde mit einer Nachsorgedauer von mindestens 100 Jahren gerechnet. Für DK I wird
aufgrund des erwarteten schnelleren Rückgangs der Sickerwasserbelastungen eine
Nachsorgedauer von 50 Jahren erwartet.
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
93
9 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Die Technische Anleitung Siedlungsabfall, TASi [1993], unterscheidet hinsichtlich des
technischen Standards die Deponieklassen I und II. Der für DK I – Deponien geltende
geringere Aufwand für den Deponiebau (z. B. Oberflächen-, Basisabdichtung) und die
Nachsorge sind verbunden mit strengeren Anforderungen an die Qualität der abzu-
lagernden Abfälle. Mit der Einrichtung von Deponien der Klasse I soll eine umweltver-
trägliche, gegenüber DK II - Deponien kostengünstigere Ablagerung reaktionsarmer
Abfälle mit geringer Schadstoffbelastung ermöglicht werden.
Ziel des dargestellten Forschungsvorhabens war es, zu prüfen wie sich diese für den
Betrieb von Deponien der Klasse I formulierten Ziele erreichen lassen und die zukünf-
tige Bedeutung von DK I – Deponien abzuschätzen. Es wurde ermittelt, welche
Abfallarten die Anforderungen für DK I – Deponien erfüllen und ob die Abfallmengen
die Einrichtung eines eigenen Deponietyps für reaktionsarme Abfälle rechtfertigen. Im
Vordergrund der Arbeiten stand dabei die Abschätzung der bei der Ablagerung zu
erwartenden Sickerwasserbelastung. In diesem Zusammenhang wurde auch die Aus-
sagekraft der DK I – Zuordnungskriterien im Hinblick auf die zu erwartenden Sicker-
wasserbelastungen überprüft. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen
wurden die Anforderungen an eine eventuell benötigte Sickerwasserreinigung
diskutiert und es wurde eine Gegenüberstellung der beiden Deponietypen in Bezug auf
den notwendige Aufwand für Organisation und Dokumentation sowie die Kosten
vorgenommen.
Auf der Basis von Angaben des Statistischen Bundesamtes [STATISTISCHES
BUNDESAMT, 1996] sowie der „Prognose nicht besonders überwachungsbedürftiger
Abfälle in NRW 2005“ [AAV, 1996] wurde zunächst eine Liste von 46 Abfallarten
erstellt, für die eine entsprechende Ablagerung in Frage kommen könnte und die auch
mengenrelevant sind. Die ausgewählten Abfallarten wurden anschließend auf der
Grundlage von Analysenergebnissen aus der Abfallanalysendatenbank des Landes-
umweltamtes Nordrhein-Westfalen [LANDESUMWELTAMT NRW, 1997] hinsichtlich
ihrer Eignung für eine Ablagerung auf DK I – Deponien nach TASi-Kriterien bewertet.
Von den 46 mengenrelevanten Abfallarten stellten sich demnach nur neun als
DK I - geeignet und acht als teilweise, d. h. je nach Herkunft des Abfalls, geeignet
heraus; 17 Abfallarten waren als nicht DK I – geeignet zu bewerten. Die restlichen
Abfallarten konnten aufgrund zu geringer Datenbasis nicht klassifiziert werden. Bei der
Auswertung der LUA-Abfallanalysendatenbank hat ein Vergleich der unter einer
Abfallschlüsselnummer zusammengefassten Einzelabfälle bestätigt, dass diese sich
hinsichtlich der Belastung erheblich voneinander unterscheiden können. Eine generelle
Charakterisierung der Abfälle über die Abfallschlüsselnummer ist demnach kaum
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
94
möglich. Dies verdeutlicht, dass neben der Abfallart auch die Herkunft eines Abfalls für
die Qualität einer Sickerwasserbelastung verantwortlich ist.
Für die weitergehenden Untersuchungen wurden aus der anfangs erstellten Liste der
mengenrelevanten Abfallarten 45 Abfälle aus 21 unterschiedlichen LAGA-Abfall-
schlüsselnummern bzw. 22 EWC-Codes ausgewählt. Um der Vielfalt innerhalb
einzelner Abfallgruppen gerecht zu werden, wurden für einzelne Abfallschlüssel-
nummern mehrere Abfälle unterschiedlicher Herkunft in das Untersuchungsprogramm
einbezogen. Aufgrund der bei der ersten Bewertung ermittelten geringen Anzahl an
mengenrelevanten DK I – geeigneten Abfallarten wurden für die weitergehenden
Untersuchungen auch mengenrelevante nicht DK I – geeignete Abfallarten ausge-
wählt. Anhand der Sickerwasserversuche sollte überprüft werden, ob sich diese Abfälle
nicht doch für eine Ablagerung auf einer DK I – Deponie eignen, so dass sich die
Anzahl der in Frage kommenden mengenrelevanten Abfallarten und damit auch die
Bedeutung dieses Deponietyps erhöhen würde.
Für eine erste Charakterisierung wurden die Abfallproben zunächst nach TASi,
Anhang B, untersucht. Die Auswertung zeigte, dass von allen untersuchten Abfällen
49 % die Zuordnungskriterien nach TASi einhielten. Weitere 33 % der untersuchten
Abfälle wiesen lediglich geringe organische Belastungen, ausgedrückt durch die
Parameter Glühverlust oder TOC, auf. In dieser Gruppe finden sich vor allem Aschen
und Gipsabfälle wieder, aber gerade für diese Abfallarten wird der Zuordnungs-
parameter Glühverlust als wenig sinnvoll angesehen. Deshalb wurden diese Abfälle
hier entsprechend den Ausführungen von HÖRING und BRINKMANN [1997], ergänzt
um eine Tolerierung von begrenzt erhöhten TOC-Gehalten im Eluat, als DK I – nah
bezeichnet. Die restlichen 18 % der untersuchten Abfälle waren nach TASi als nicht
DK I – geeignet einzustufen.
Für eine weitergehende Prognose der zu erwartenden Sickerwasserbelastungen
wurden Perkolations- und Deponiesimulationsversuche durchgeführt. Auch bei diesen
Versuchen wurde aus o. g. Grund neben den zuvor an Hand der TASi-Kriterien
charakterisierten DK I – geeigneten Abfällen auch mengenrelevante DK I – nahe und
- ungeeignete Abfälle eingesetzt. Dadurch wurde gleichzeitig eine Überprüfung der
Aussagekraft der TASi-Zuordnungskriterien mit den weitergehenden Untersuchungs-
methoden für alle Bewertungsgruppen möglich. Um die gegenseitige Beeinflussung
verschiedener Abfallarten auch im Hinblick auf mögliche positive Auswirkungen auf
das Ablagerungsverhaltens und somit auf eine evtl. Erhöhung der Anzahl mengen-
relevanter Abfallarten zu prüfen, wurde neben einzelnen Abfällen auch das Verhalten
von Abfallkombinationen untersucht. Besondere Beachtung fand dabei die
Mobilisierung bzw. Immobilisierung einzelner Schadstoffparameter. Sowohl bei den
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
95
Perkolations- als auch bei den Deponiesimulationsversuchen wurde das Sickerwasser
auf die im Anhang 51 der Abwasserverordnung genannten Parameter untersucht.
Bei den Perkolationsuntersuchungen von Einzelabfällen wurden schwerpunktmäßig
DK I – geeignete und – nahe Abfälle untersucht, um so v. a. die organischen Zu-
ordnungskriterien nach TASi besser beurteilen zu können. Dabei zeigte sich, dass die
Sickerwasseremissionen bei 4 von 7 DK I – geeigneten Abfällen (nach TASi) die
Grenzwerte des Anhang 51 überschritten. Bei den DK I – nahen Abfällen verursachten
dagegen nur 3 von 7 Abfällen entsprechende Sickerwasserbelastungen. So zeigten
z. B. die anhand der Feststoffparameter Glühverlust und/oder TOC als DK I - nah
eingestuften Abfälle wie z. B. die gelagerte MV-Asche und Asche aus
Dampferzeugung in den Perkolationsversuchen keine relevanten Sickerwasserbe-
lastungen.
Die Ergebnisse der Kombinationsversuche zeigten, dass in Einzelfällen die Steuerung
der Sickerwasserbelastung durch gezielte Kombinationen möglich ist. Eine erkennbare
Mobilisierung oder Immobilisierung von Schadstoffen gab es aber fast ausschließlich
bei den Schwermetallen, deren Auslaugung im Gegensatz zu beispielsweise leicht
löslichen organischen Verbindungen i. W. über den pH-Wert gesteuert wird. Es zeigte
sich, dass durch die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Abfallarten positive
sowie negative Beeinflussungen entstehen, die durch die Reduzierung der Unter-
suchung auf die Zuordnungskriterien nach Anhang B der TASi nicht erfasst werden.
Um das Langzeitverhalten der Abfälle bei ihrer Ablagerung auf einer Deponie besser
erfassen zu können, wurden im zweiten Versuchsansatz die Bedingungen in einer
Deponie in sog. Deponie-Simulations-Reaktoren (DSR) simuliert. Die Sickerwasser-
Grenzwerte (Anhang 51, AbwV) wurden bei neun der zwölf DSR-Versuche
überschritten, wobei die Sickerwasserbelastung v. a. auf organische Parameter,
ausgedrückt durch CSB und BSB5, zurückzuführen ist. Das kurz- bis mittelfristige
Auslaugverhalten wird dabei durch die Auswaschung löslicher Salze und eluierbarer
Organik mit zunehmendem Eluat/Feststoff-Verhältnis charakterisiert. Die organische
Entfrachtung scheint bei reaktionsarmen Abfällen nur in Abhängigkeit von der Ver-
dünnung, also mit zunehmendem Eluat/Feststoff-Verhältnis und nicht durch Abbau-
prozesse stattzufinden. Gegen einen biologischen Abbau sprechen auch die
ungeeigneten Randbedingungen, wie z. B. hohe pH-Werte, die in der Regel konforme
Abnahme der CSB- und der BSB5-Werte sowie die fehlende Gasbildung. Bei der
Schwermetallfreisetzung ist wie bei den Perkolationsversuchen der pH-Wert und nicht
das Eluat/Feststoff-Verhältnis die bestimmende Größe. Grenzwertüberschreitungen
wurden nur bei Kupfer, Zink und Arsen ermittelt. Diese traten erwartungsgemäß vor
allem bei frischer MV-Asche auf. Entsprechend den Erfahrungen aus der Perkolation
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
96
von Abfallkombinationen gab es auch hier Hinweise, dass eine gezielte Kombination
von verschiedenen Abfällen bei der Ablagerung den Schwermetallaustrag ins Sicker-
wasser vermindern kann. Die Belastungen konnten in den Versuchen aber nicht soweit
reduziert werden, dass alle Werte in einem Versuch unter die Grenzwertschwelle
abgesenkt wurden.
Im Hinblick auf die Aussagekraft der verschiedenen Untersuchungsverfahren wurde
sowohl ein Vergleich der Perkolations- und Deponiesimulationsversuche untereinander
als auch eine Gegenüberstellung der DSR-Versuche mit Sickerwasseruntersuchungen
einer realen Deponie durchgeführt. Die Abfallzusammensetzung der Vergleichs-
deponie, auf der ausschließlich reaktionsarme Abfälle abgelagert werden, wurde
entsprechend auch in einem DSR-Ansatz eingebaut. Der Vergleich von Sickerwasser-
analysen bei annährend gleichem Eluat/Feststoff-Verhältnis zeigte, dass unter Berück-
sichtigung der Idealbedingungen in den DSR und den nicht im Detail erfassbaren
Bedingungen der Deponie, die DSR-Versuche grundlegende Problemparameter nach
Anhang 51 für eine Sickerwasserbehandlung qualitativ aufzeigen können. Bei der
quantitativen Übertragung der simulierten Sickerwasseremissionen muss aufgrund der
Idealbedingungen im Versuch mit erhöhten Konzentrationen im Vergleich zu
Sickerwasseremissionen aus realen Deponien gerechnet werden.
Die Gegenüberstellung der Perkolations- und DSR-Versuche ergab, dass auch hier die
Art der ermittelten Problemparameter vergleichbar ist, dass die Konzentrationen auf-
grund der Unterschiede in der Methodik aber variieren. Es lassen sich aber mit beiden
Untersuchungsmethoden ähnliche Tendenzen erkennen. Somit lässt sich auch mit
Hilfe von Perkolationsversuchen innerhalb eines kurzen Untersuchungszeitraums eine
erste Beurteilung des Ablagerungsverhaltens bezüglich der zu erwartenden Sicker-
wasserbelastung vornehmen. Zur Ermittlung des Langzeitverhaltens ist jedoch der
Einsatz von DSR-Versuchen für die genauere Abschätzung der Sickerwasser-
emissionen zweckmäßig.
Ein Vergleich mit der Einschätzung an Hand der TASi-Kriterien macht deutlich, dass
eine Einstufung nach TASi Anhang B nur sehr begrenzt eine Aussage über die zu
erwartenden Sickerwasseremissionen zulässt. So lagen bei einzelnen Versuchen trotz
Überschreitung der TASi-Grenzwerte für Glühverlust sowie TOC (Feststoff und Eluat)
im Sickerwasser keine Überschreitungen der Grenzwerte nach Anhang 51 der Ab-
wasserverordnung vor (z. B. bei Braunkohlenasche). Andererseits wurden organische
Sickerwasserbelastungen bei Abfällen nachgewiesen, die nach TASi als DK I – ge-
eignet einzustufen sind.
Gerade die Ablagerung auf einer Deponie der Klasse I erfordert vor dem Hintergrund
der geringen Anforderungen an die Dichtungssysteme, die Sickerwasserbehandlung
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
97
und die Nachsorge eine abgesicherte Charakterisierung der abzulagernden Abfälle
auch im Hinblick auf das Langzeitverhalten. Es wurde aber deutlich, dass eine ein-
fache Feststoff-/Eluatanalyse alleine diesen Anforderungen nicht genügen kann. Die
Ergänzung weitergehender Untersuchungen ist anzuraten, wobei sich die Perkolation
als richtungsweisend und die Deponiesimulation für eine Langzeitcharakterisierung als
geeignet herausgestellt haben.
Vor diesem Hintergrund wurde eine Neubewertung der untersuchten Abfälle anhand
der DSR-, der Perkolationsversuche sowie den Feststoff- und Eluatanalysen nach
TASi vorgenommen. Insgesamt wurden 25 Abfälle als DK I – geeignet und 16 als nicht
geeignet bewertet. Diskrepanzen zwischen der Bewertung nach TASi und der
Gesamtbewertung traten in 17 Fällen auf. Drei mengenrelevante, nach TASi nicht
DK I – geeignete Abfallarten konnten nach der Gesamtbewertung für die Ablagerung
auf DK I – Deponien empfohlen werden. Ebenso gab es aber auch den umgekehrten
Fall. Die Neubewertung ist in der nachfolgenden Tabelle im Hinblick auf die Abfallarten
zusammenfassend dargestellt und der zu Beginn der Untersuchung vorgenommenen
Einstufung auf der Basis der TASi-Analysen der LUA-Datenbank gegenübergestellt.
Ergänzend dazu wurden einige weitgehend unbelastete Abfallarten, wie z. B. Boden-
aushub, ohne weitergehende Untersuchung als DK I – geeignet eingestuft.
Bei den darüber hinaus betrachteten Aspekten Sickerwasserreinigung, Organisation
und Kosten wurde für die DK I – Deponie zunächst der Idealfall betrachtet, bei dem
keine relevante Sickerwasserbelastung vorliegt. Darüber hinaus wurde aber auch der
Fall berücksichtigt, dass eine Eignung der Abfälle nach TASI zwar gegeben ist, aber
dennoch Sickerwasserbelastungen auftreten, wie sie in den zuvor beschriebenen
Versuchen ermittelt wurden. In Bezug auf die dann erforderliche Sickerwasser-
behandlung spielen die Schwermetalle sowie die anorganischen Stickstoff- und
Phosphorverbindungen keine Rolle. Ein wesentlicher Anteil entfällt auf die salzbilden-
den Stoffe Chlorid und Sulfat sowie organische Substanzen. Nach Anhang 51 der
Abwasserverordnung werden die Salze aber nicht als zu entfernende Inhaltsstoffe
betrachtet. Als Reinigungsziele für eine mögliche Sickerwasserbehandlungsanlage
ergeben sich somit in der Regel nur eine eventuelle Reduzierung der CSB- und/oder
BSB5-Belastung. Nach Auswertung der Auswahlkriterien ist für die Behandlung des
Sickerwassers von DK I – Deponien (unter o. g. Bedingungen) bei Direkteinleitung die
Verfahrenskombination Biologie/Adsorption ausreichend. Diese Kombination ist zur
Zeit sowohl von den Investitionskosten her als auch unter Berücksichtigung der
Betriebskosten bei organisch schwach belasteten Sickerwässern zu empfehlen.
Bei Indirekteinleitung wird das Adsorptions-Verfahren ausreichend sein, da in diesem
Fall nur die CSB-Konzentration eine Reinigung des Sickerwassers begründet.
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
98
Tab: Ergebnis der Abfall-Bewertung unter Berücksichtigung der DSR- und Per-
kolationsversuche sowie den Feststoff- und Eluatanalysen nach TASi Anhang B
Neue BewertungLUA-Datenbank
(TASi)
0104 03 Grob- und Feinstäube 31418 Gesteinsstäube ja herkunftsabhängig
0707 99 Abfälle a.n.g. 31613 Gipsschlamm ja k. A.
0802 02wäßrige Schlämme, die keramische
Werkstoffe enthalten 31604 Weißschlamm ja k. A.
31305 Braunkohlenasche herkunftsabhängig nein
31307Schlacken und Asche aus Dampferzeugung beiSteinkohlekraftwerken
herkunftsabhängig ja
1001 05Reaktionsabfälle auf Calciumbasis aus derRauchgasentschwefelung in fester Form 31315 REA-Gips ja herkunftsabhängig
1002 06verbrauchte Auskleidungen und
feuerfeste Materialien31103 Ofenausbruch aus dem Kupolofen ja nein
1009 01Gießformen und -sande mit organischen
Bindern vor dem Gießen 31426 Gießerei-Kernsand nicht abgegossen (Coldbox) nein k. A.
1009 02Gießformen und -sande mit organischen
Bindern nach dem Gießen 31401 Gießerei-Altsand nein nein
1011 03 alte Glasfasermaterialien 31416 Glaswolle ja herkunftsabhängig
1012 99 Abfälle a.n.g. 31407 Porzellanscherben ja herkunftsabhängig
1013 03Abfälle aus der Herstellung anderer
Verbundstoffe auf Zementbasis 31601 Schlamm aus der Betonherstellung (-verarbeitung) ja ja
31449 Strahlmittelrückstand nein herkunftsabhängig
31402 Strahlsand aus Härtereien nein nein
1701 01 Beton 31409 Bauschutt herkunftsabhängig ja
1701 02 Ziegel 31409 Bauschutt herkunftsabhängig ja
1701 03 Fliesen und Keramik 31407 Fliesenscherben ja herkunftsabhängig
1701 04 Baustoffe auf Gipsbasis 31438 Gipskartonplatten ja k. A.
1706 02 anderes Isoliermaterial 31416 Steinwolle ja herkunftsabhängig
1707 01Gemischte Bau- und
Abbruchabfälle91206 Baustellenabfall, mineralische Fraktion herkunftsabhängig k. A.
1901 01Rost- und Kesselaschen und
Schlacken31308 MV-Asche, 3 Monate gelagert ja nein*
1909 03Schlämme aus derDekarbonatisierung
94102 Schlamm aus der Wasserenthärtung ja k. A.
2003 03 Straßenreinigungsabfälle 91501 Straßenkehricht, mineralische Fraktion ja ja
* Keine Information zur Lagerung
EWC-Code
DK I - EignungMaterialbezeichnung
LAGA-ASN
EWC-Bezeichnung
1001 01 Rost- und Kesselasche
1202 01 verbrauchter Strahlsand
Bei einer hohen Sulfid- oder Cyanid-Belastung muss eine chemische Oxidation einge-
setzt werden. Eine Gaserfassung und -verwertung dürfte in jedem Fall bei DK I – De-
ponien nicht erforderlich sind.
Ein Vergleich der beiden Deponietypen im Hinblick auf die Organisation und
Dokumentation ergab, dass beim Deponiebetrieb der Aufwand grundsätzlich vergleich-
bar ist. Allerdings ist der Aufwand der Eingangskontrollüberwachung während der
Betriebsphase bei DK I größer als bei DK II – Deponien. Während der Nachsorge-
phase kann jedoch im Einzelfall der Kontrollaufwand bei DK I – Deponien früher
zurück gefahren werden.
LASU Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
99
Auch in Bezug auf die Kosten ist die Differenz zwischen beiden Deponieklassen als
relativ gering anzusehen. Die Deponieklasse I zeigt im o. g. Idealfall (keine relevante
Sickerwasserbelastung) bei den Positionen Basis- und Oberflächenabdichtung sowie
Sickerwasserbehandlung Kostenvorteile. Geht man aber davon aus, dass trotz
DK I - Eignung (nach TASi) Sickerwasserbelastungen zu erwarten sind, so würden in
diesem Fall auch hier Kosten für eine Sickerwasserbehandlung – wenn auch in
geringerem Umfang als bei DK II – anfallen, wodurch die Kostenvorteile, im Vergleich
zu DK II weiter verringern. Darüber hinaus wäre in diesem Fall das Grundkonzept der
DK I – Deponie auch z. B. bezüglich der Oberflächenabdichtung zu überdenken, da im
Falle einer zu erwartenden Sickerwasserbelastung eine Reduzierung der Sicker-
wassermenge z. B. durch eine entsprechend ausgelegte Oberflächenabdichtung
(analog DK II) anzustreben ist.
Aus allen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ermittelten Erkenntnissen lassen
sich abschließend für die Bedeutung von Deponien der Klasse I folgende Schluss-
folgerungen ableiten:
Nach der bisherigen Charakterisierung der Abfälle nach TASi kann eine umwelt-
verträgliche Ablagerung auf einer DK I – Deponie nicht in jedem Fall gewährleistet
werden. Die nicht auszuschließenden Sickerwasserbelastungen würden Maßnahmen
erfordern, die dem Grundkonzept von DK I widersprechen. Infolgedessen sind für eine
ausreichende Bewertung der möglichen Sickerwasserbelastungen und damit der
DK I – Eignung weitergehende Untersuchungen (Perkolation, Deponiesimulation)
vorzusehen. Dieser Aufwand bedingt allerdings große abzulagernde Mengen einer
Abfallart mit gleichbleibenden Eigenschaften. Insgesamt gibt es nur eine geringe
Anzahl tatsächlich DK I – geeigneter Abfallarten mit hohen punktuell anfallenden
Abfallmengen und gleichbleibenden Abfalleigenschaften aus Großanfallstellen (z. B.
Verbrennungsanlagen oder speziellen Produktionsbetrieben). Der übrige Anteil der
DK I – geeigneten Abfälle setzt sich aus Kleinmengen von z. B. Baustellen zusammen.
Angesichts dieser geringen Mengen erscheint es im Regelfall für Öffentlich Rechtliche
Entsorgungsträger nicht sinnvoll, zusätzlich mit der Deponieklasse I einen eigenen
Deponietyp einzurichten, zumal es im Hinblick auf Organisation, Dokumentation und
Kosten nur geringe Unterschiede zu DK II – Deponien gibt.
Die Einrichtung von DK I - Deponien zusätzlich zu DK II – Deponien wird daher in Ver-
bindung mit der Frage der Mengenrelevanz lediglich auf ausgeprägte Massenabfälle
(z. B. aus Verbrennungsanlagen) begrenzt bleiben. Für praktisch unbelastete Abfälle
z. B. Bodenhub scheint dagegen die Einführung einer Deponieklasse mit noch
geringeren Anforderungen an die Umweltschutzmaßnahmen als bei DK I – Deponien
sinnvoll zu sein.
LASU Literatur
100
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Untersuchung des Ablagerungsverhaltens reaktionsarmer Abfälle, Korrespondenz
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Wahl, G.; Walter, G.; Becker G.; Regener, D.; Krummen S.:
Zukünftige Relevanz von Deponien der Klasse I nach TASi, Vortrag im Rahmen der 2.
Fachtagung "Deponietechnik 2000", 26.-27.01.2000, Hamburg
Walter, G; Walter, G.; Becker, G.; Breer, J; Regener, D.:
Welche Bedeutung können Deponien der Klasse I nach TASi zukünftig haben? 33.
Essener Fachtagung für Wasser- und Abfallwirtschaft, 29.-31.3.2000, Essen
Anhang
LASU Anhang
Tabellenverzeichnis Anhang
Tab. A-1 Anhang B der TASi; Zuordnungskriterien für Deponien
Tab A-2 Grenzwerte für Deponiesickerwasser nach Anhang 51 der
Abwasserverordnung (Stand 9. Februar 1999)
Tab. A-3 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B (Teil 1 bis Teil 12)
Tab. A-4 Festigkeitsparameter ausgewählter Abfallarten
Tab. A-5 Perkolation Einzelabfall, PE 1
Tab. A-6 Perkolation Einzelabfall, PE 2
Tab. A-7 Perkolation Einzelabfall, PE 3
Tab. A-8 Perkolation Einzelabfall, PE 4
Tab. A-9 Perkolation Einzelabfall, PE 5
Tab. A-10 Perkolation Einzelabfall, PE 6
Tab. A-11 Perkolation Einzelabfall, PE 7
Tab. A-12 Perkolation Einzelabfall, PE 8
Tab. A-13 Perkolation Einzelabfall, PE 9
Tab. A-14 Perkolation Einzelabfall, PE 10
Tab. A-15 Perkolation Einzelabfall, PE 11
Tab. A-16 Perkolation Einzelabfall, PE 12
Tab. A-17 Perkolation Einzelabfall, PE 13
Tab. A-18 Perkolation Einzelabfall, PE 14
Tab. A-19 Perkolation Einzelabfall, PE 15
Tab. A-20 Perkolation Abfallkombination, PK 1
Tab. A-21 Perkolation Abfallkombination, PK 2
Tab. A-22 Perkolation Abfallkombination, PK 3
Tab. A-23 Perkolation Abfallkombination, PK 4
Tab. A-24 Perkolation Abfallkombination, PK 5
Tab. A-25 Perkolation Abfallkombination, PK 6
Tab. A-26 Perkolation Abfallkombination, PK 7
Tab. A-27 Perkolation Abfallkombination, PK 8
Tab. A-28 Perkolation Abfallkombination, PK 9
Tab. A-29 Perkolation Abfallkombination, PK 10
Tab. A-30 Perkolation Abfallkombination, PK 11
Tab. A-31 Perkolation Abfallkombination, PK 12
Tab. A-32 Perkolation Abfallkombination, PK 13
Tab. A-33 Perkolation Abfallkombination, PK 14
Tab. A-34 Perkolation Abfallkombination, PK 15
LASU Anhang
Tab. A-35 Perkolation Abfallkombination, PK 16
Tab. A-36 Perkolation Abfallkombination, PK 17
Tab. A-37 Perkolation Abfallkombination, PK 18
Tab. A-38 Perkolation Abfallkombination, PK 19
Tab. A-39 Perkolation Abfallkombination, PK 20
Tab. A-40 Perkolation Abfallkombination, PK 21
Tab. A-41 Perkolation Abfallkombination, PK 22
Tab. A-42 Perkolation Abfallkombination, PK 23
Tab. A-43 Perkolation Abfallkombination, PK 24
Tab. A-44 Perkolation Abfallkombination, PK 25
Tab. A-45 Perkolation Abfallkombination, PK 26
Tab. A-46 Perkolation Abfallkombination, PK 27
Tab. A-47 Perkolation Abfallkombination, PK 28
Tab. A-48 Perkolation Abfallkombination, PK 29
Tab. A-49 Perkolation Abfallkombination, PK 30
Tab. A-50 Perkolation Abfallkombination, PK 31
Tab. A-51 Perkolation Abfallkombination, PK 32
Tab. A-52 Perkolation Abfallkombination, PK 33
Tab. A-53 Perkolation Abfallkombination, PK 34
Tab. A-54 Perkolation Abfallkombination, PK 35
Tab. A-55 Perkolation Abfallkombination, PK 36
Tab. A-56 Perkolation Abfallkombination, PK 37
Tab. A-57 Perkolation Abfallkombination, PK 38
Tab. A-58 Perkolation Abfallkombination, PK 39
Tab. A-59 Perkolation Abfallkombination, PK 40
Tab. A-60 Perkolation Abfallkombination, PK 41
Tab. A-61 Perkolation Abfallkombination, PK 42
Tab. A-62 Perkolation Abfallkombination, PK 43
Tab. A-63 Perkolation Abfallkombination, PK 44
Tab. A-64 Perkolation Abfallkombination, PK 45
Tab. A-65 Perkolation Abfallkombination, PK 46
Tab. A-66 Perkolation Abfallkombination, PK 47
Tab. A-67 Perkolation Abfallkombination, PK 48
Tab. A-68 Perkolation Abfallkombination, PK 49
Tab. A-69 Perkolation Abfallkombination, PK 50
Tab. A-70 Perkolation Abfallkombination, PK 51
Tab. A-71 Perkolation Abfallkombination, PK 52
Tab. A-72 Perkolation Abfallkombination, PK 53
LASU Anhang
Tab. A-73 DSR 1, Auswertung
Tab. A-74 DSR 2, Auswertung
Tab. A-75 DSR 3, Auswertung
Tab. A-76 DSR 4, Auswertung
Tab. A-77 DSR 5, Auswertung
Tab. A-78 DSR 6, Auswertung
Tab. A-79 DSR 7, Auswertung
Tab. A-80 DSR 8, Auswertung
Tab. A-81 DSR 9, Auswertung
Tab. A-82 DSR 10, Auswertung
Tab. A-83 DSR 11, Auswertung
Tab. A-84 DSR 12, Auswertung
Tab. A-85 Auswertung der Gasentwicklung während der DSR-Versuche
Tab. A-86 Ermittelte Gasproduktionsraten der DSR-Reaktoren mit
Gasentwicklung
LASU Anhang
Abbildungsverzeichnis Anhang
Abb. A-1 Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über gelagerte MV-
Asche (DSR 1), Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-2 Gießereialtsand (harzgebunden) über Bauschutt (DSR 2),
Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-3 Gießereialtsand (harzgebunden) über Strahlmittelrückstand (Schmelz-
kammerschlacke) (DSR 6), Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-4 Strahlsand aus Härterei über Gipskartonplatten (DSR 7), Extrapolation
der CSB-Konzentration
Abb. A-5 Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-6 Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Extrapolation der Nges-Konzentration
Abb. A-7 Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Ofenausbruch
aus dem Kupolofen (DSR 9), Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-8 Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10),
Extrapolation der CSB-Konzentration
Abb. A-9 Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10),
Extrapolation der Nges-Konzentration
Abb. A-10 MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Extrapolation der
CSB-Konzentration
Abb. A-11 MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Extrapolation der
Nges-Konzentration
LASU Anhang
Tab. A-1: Anhang B der TASi; Zuordnungskriterien für Deponien
ZuordnungswerteNr. Parameter
Deponieklasse I Deponieklasse II
zul. Toleranz-überschrei-tung lt. TASi
Anh. A
1 Festigkeit
1.01 Flügelscherfestigkeit ≥ 25 KN/m2 ≥ 25 KN/m2
1.02 Axial-Verformung ≤ 20 % ≤ 20 %1.03 Einaxiale Druckfestigkeit ≥ 50 KN/m2 ≥ 50 KN/m2
2 Organischer Anteil des Trockenrückstandes der Orginalsubstanz
2.01 bestimmt alsGlühverlust ≤ 3 Massen-% ≤ 5 Massen-% 50%
2.02 bestimmt als TOC ≤ 1 Massen-% ≤ 3 Massen-% 50%
3 Extrahierbare lipophile Stoffe der Orginalsubstanz
≤ 0,4 Massen-% ≤ 0,8 Massen-% 25%
4 Eluatkriterien
4.01 pH-Wert 5,5 - 13 ≤ 5,5 - 13 0,54.02 Leitfähigkeit ≤ 10.000 µS/cm ≤ 50.000 µS/cm 10 %4.03 TOC ≤ 20 mg/l ≤ 100 mg/l 50 %4.04 Phenolindex, dest. ≤ 0,2 mg/l ≤ 50 mg/l 50 %4.05 Arsen ≤ 0,2 mg/l ≤ 0,5 mg/l 50 %4.06 Blei ≤ 0,2 mg/l ≤ 1 mg/l 50 %4.07 Cadmium ≤ 0,05 mg/l ≤ 0,1 mg/l 50 %4.08 Chrom-VI ≤ 0,05 mg/l ≤ 0,1 mg/l 50 %4.09 Kupfer ≤ 1 mg/l ≤ 5 mg/l 50 %4.10 Nickel ≤ 0,2 mg/l ≤ 1 mg/l 50 %4.11 Quecksilber ≤ 0,005 mg/l ≤ 0,02 mg/l 50 %4.12 Zink ≤ 2 mg/l ≤ 5 mg/l 50 %4.13 Fluorid ≤ 5 mg/l ≤ 25 mg/l 50 %4.14 Ammonium-N ≤ 4 mg/l ≤ 200 mg/l 50 %
4.15 Cyanide, leichtfreisetzbar ≤ 0,1 mg/l ≤ 0,5 mg/l 50 %
4.16 AOX ≤ 0,3 mg/l ≤ 1,5 mg/l 50 %
4.17 Wasserlöslicher Anteil(Abdampfrückstand) ≤ 3 Massen-% ≤ 6 Massen-% 50 %
*) Die Einhaltung der Zuordnungswerte nach Anhang B gilt noch als gegeben,wenn die bei den Kontrollanalysen ermittelten Werte die Abweichungen von denZuordnungswerten nicht überschreiten.
LASU Anhang
Tab A-2: Grenzwerte für Deponiesickerwasser nach Anhang 51 der
Abwasserverordnung (Stand 9 Februar 1999)
1 Anforderungen an das Abwasser für die Einleitstelle
Qualifizierte Stichprobeoder 2-Stunden-
MischprobeChemischer Sauerstoffbedarf (CSB) mg/L 2001)
Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen (BSB5) mg/L 20Stickstoff, gesamt, als Summe aus Ammonium-, Nitrit-,und Nitratstickstoff (Nges)
mg/L 702)
Phosphor, gesamt (Pges) mg/L 3Stickstoff aus Nitrit (NO2-N) mg/L 2Kohlenwasserstoffe, gesamt mg/L 103)
Fischgiftigkeit GF 2
2 Anforderungen an das Abwasser vor Vermischung 4)
Adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX) mg/L 0,5Quecksilber (Hg) mg/L 0,05Cadmium (Cd ) mg/L 0,1Chrom (Cr) mg/L 0,5Chrom VI (Cr VI) mg/L 0,1Nickel (Ni) mg/L 1Blei (Pb) mg/L 0,5Kupfer (Cu) mg/L 0,5Zink (Zn) mg/L 2Arsen (As) mg/L 0,1Cyanid, leicht freisetzbar (CN-) mg/L 0,2Sulfid (S2-) mg/L 1
1) Bei einem CSB > 4000 mg/L gilt abweichend die Forderung nach einer Verminderung bei derSickerwasserbehandlung um mindestens 95 %.
2) Konzentrationen bis 100 mg/L können zugelassen werden, wenn die Verminderung derStickstofffracht bei der Sickerwasserbehandlung > 75 % beträgt.
3) Die Anforderung an Kohlenwasserstoffe, gesamt, gilt nicht für Abwasser aus der Ablagerung vonSiedlungsabfällen.
4) Abwasser darf mit anderem Abwasser zum Zweck der gemeinsamen biologischen Behandlung nurvermischt werden, wenn zu erwarten ist, dass mindestens eine der folgenden Voraussetzungen erfülltwird:
! Die Fisch-, Leuchtbakterien- und Daphnientoxizität einer repräsentativen Abwasserprobe - originaloder nach Durchführung eines Eliminationstestes mit Hilfe einer biologischen Labor-Durchlaufklär-anlage (Anlage z. B. entsprechend DIN 38412-L26) - darf folgende Werte nicht überschreiten:
Fischgiftigkeit als Verdünnungsfaktor GF = 2Daphniengiftigkeit als Verdünnungsfaktor GD = 4Leuchtbakteriengiftigkeit als Verdünnungsfaktor GL = 4
! Durch Maßnahmen wie Nitrifikation in der biologischen Laborkläranlage oder pH-Wert-Konstant-haltung ist sicherzustellen, dass eine Überschreitung des GF-Wertes nicht durch Ammoniak (NH3)verursacht wird. Das Abwasser darf zum Einfahren der biologischen Laborkläranlage beliebigverdünnt werden. Bei Nährstoffmangel können Nährstoffe zudosiert werden. Während der Testphasedarf kein Verdünnungswasser zugegeben werden.
! Es wird ein DOC-Eliminationsgrad von 75 v. H. entsprechend der Nummer 406 der Anlage„Analysen- und Messverfahren“ zu dieser Verordnung erreicht.
! Das Abwasser weist vor der gemeinsamen biologischen Behandlung mit Abwasser anderer Herkunfteinen CSB von weniger als 400 mg/l auf.
Tab. A-3, Teil 1 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 2 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 3 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 4 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 5 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 6 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 7 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 8 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 9 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 10 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 11 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
LASU Anhang
Tab. A-3, Teil 12 Vergleich der Feststoff- und Eluatparameter mit den
Zuordnungskriterien nach TASi, Anhang B
Tab. A-4 Festigkeitsparameter ausgewählter Abfallarten
EWC-Code
LAGA-ASN
BenennungWassergehalt
[%] FS
Flügelscher-festigkeit
(Mittelwerte)[kN/m²]
InterneAbfall
Nr.
1001 01 31305 Braunkohlenasche aus Nassentschlacker 29,9 10,7 111001 05 31315 REA-Gips 0,6 62,7 16
1013 03 31601Schlamm aus der Betonherstellung(abgetropft)
68,2 78,4 24
1909 03 94102 Schlamm aus der Wasserenthärtung 18,4 150,9 431004 06 31602 Steinschleifschlamm 21,6 10,0 440802 02 31604 Weißschlamm 38,3 2,2 45
LASU Anhang
Tab. A-5 Perkolation Einzelabfall, PE 1
LASU Anhang
Tab. A-6 Perkolation Einzelabfall, PE 2
LASU Anhang
Tab. A-7 Perkolation Einzelabfall, PE 3
LASU Anhang
Tab. A-8 Perkolation Einzelabfall, PE 4
LASU Anhang
Tab. A-9 Perkolation Einzelabfall, PE 5
LASU Anhang
Tab. A-10 Perkolation Einzelabfall, PE 6
LASU Anhang
Tab. A-11 Perkolation Einzelabfall, PE 7
LASU Anhang
Tab. A-12 Perkolation Einzelabfall, PE 8
LASU Anhang
Tab. A-13 Perkolation Einzelabfall, PE 9
LASU Anhang
Tab. A-14 Perkolation Einzelabfall, PE 10
LASU Anhang
Tab. A-15 Perkolation Einzelabfall, PE 11
LASU Anhang
Tab. A-16 Perkolation Einzelabfall, PE 12
LASU Anhang
Tab. A-17 Perkolation Einzelabfall, PE 13
LASU Anhang
Tab. A-18 Perkolation Einzelabfall, PE 14
LASU Anhang
Tab. A-19 Perkolation Einzelabfall, PE 15
LASU Anhang
Tab. A-20 Perkolation Abfallkombination, PK 1
LASU Anhang
Tab. A-21 Perkolation Abfallkombination, PK 2
LASU Anhang
Tab. A-22 Perkolation Abfallkombination, PK 3
LASU Anhang
Tab. A-23 Perkolation Abfallkombination, PK 4
LASU Anhang
Tab. A-24 Perkolation Abfallkombination, PK 5
LASU Anhang
Tab. A-25 Perkolation Abfallkombination, PK 6
LASU Anhang
Tab. A-26 Perkolation Abfallkombination, PK 7
LASU Anhang
Tab. A-27 Perkolation Abfallkombination, PK 8
LASU Anhang
Tab. A-28 Perkolation Abfallkombination, PK 9
LASU Anhang
Tab. A-29 Perkolation Abfallkombination, PK 10
LASU Anhang
Tab. A-30 Perkolation Abfallkombination, PK 11
LASU Anhang
Tab. A-31 Perkolation Abfallkombination, PK 12
LASU Anhang
Tab. A-32 Perkolation Abfallkombination, PK 13
LASU Anhang
Tab. A-33 Perkolation Abfallkombination, PK 14
LASU Anhang
Tab. A-34 Perkolation Abfallkombination, PK 15
LASU Anhang
Tab. A-35 Perkolation Abfallkombination, PK 16
LASU Anhang
Tab. A-36 Perkolation Abfallkombination, PK 17
LASU Anhang
Tab. A-37 Perkolation Abfallkombination, PK 18
LASU Anhang
Tab. A-38 Perkolation Abfallkombination, PK 19
LASU Anhang
Tab. A-39 Perkolation Abfallkombination, PK 20
LASU Anhang
Tab. A-40 Perkolation Abfallkombination, PK 21
LASU Anhang
Tab. A-41 Perkolation Abfallkombination, PK 22
LASU Anhang
Tab. A-42 Perkolation Abfallkombination, PK 23
LASU Anhang
Tab. A-43 Perkolation Abfallkombination, PK 24
LASU Anhang
Tab. A-44 Perkolation Abfallkombination, PK 25
LASU Anhang
Tab. A-45 Perkolation Abfallkombination, PK 26
LASU Anhang
Tab. A-46 Perkolation Abfallkombination, PK 27
LASU Anhang
Tab. A-47 Perkolation Abfallkombination, PK 28
LASU Anhang
Tab. A-48 Perkolation Abfallkombination, PK 29
LASU Anhang
Tab. A-49 Perkolation Abfallkombination, PK 30
LASU Anhang
Tab. A-50 Perkolation Abfallkombination, PK 31
LASU Anhang
Tab. A-51 Perkolation Abfallkombination, PK 32
LASU Anhang
Tab. A-52 Perkolation Abfallkombination, PK 33
LASU Anhang
Tab. A-53 Perkolation Abfallkombination, PK 34
LASU Anhang
Tab. A-54 Perkolation Abfallkombination, PK 35
LASU Anhang
Tab. A-55 Perkolation Abfallkombination, PK 36
LASU Anhang
Tab. A-56 Perkolation Abfallkombination, PK 37
LASU Anhang
Tab. A-57 Perkolation Abfallkombination, PK 38
LASU Anhang
Tab. A-58 Perkolation Abfallkombination, PK 39
LASU Anhang
Tab. A-59 Perkolation Abfallkombination, PK 40
LASU Anhang
Tab. A-60 Perkolation Abfallkombination, PK 41
LASU Anhang
Tab. A-61 Perkolation Abfallkombination, PK 42
LASU Anhang
Tab. A-62 Perkolation Abfallkombination, PK 43
LASU Anhang
Tab. A-63 Perkolation Abfallkombination, PK 44
LASU Anhang
Tab. A-64 Perkolation Abfallkombination, PK 45
LASU Anhang
Tab. A-65 Perkolation Abfallkombination, PK 46
LASU Anhang
Tab. A-66 Perkolation Abfallkombination, PK 47
LASU Anhang
Tab. A-67 Perkolation Abfallkombination, PK 48
LASU Anhang
Tab. A-68 Perkolation Abfallkombination, PK 49
LASU Anhang
Tab. A-69 Perkolation Abfallkombination, PK 50
LASU Anhang
Tab. A-70 Perkolation Abfallkombination, PK 51
LASU Anhang
Tab. A-71 Perkolation Abfallkombination, PK 52
LASU Anhang
Tab. A-72 Perkolation Abfallkombination, PK 53
LASU Anhang
Tab. A-73 DSR 1, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-74 DSR 2, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-75 DSR 3, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-76 DSR 4, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-77 DSR 5, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-78 DSR 6, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-79 DSR 7, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-80 DSR 8, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-81 DSR 9, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-82 DSR 10, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-83 DSR 11, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-84 DSR 12, Auswertung
LASU Anhang
Tab. A-85 Auswertung der Gasentwicklung während der DSR-Versuche
Tab. A-86 Ermittelte Gasproduktionsraten der DSR-Reaktoren mit Gasentwicklung
Gasproduktionsrate
[l/kg TS*d]
DSR 1 0,0006
DSR 4 0,0003
DSR 7 0,002
DSR 8 0,002
DSR 12 0,004
DSR 1
BetriebstageVolumen
[l]CH4
[Vol.-%]CO2
[Vol.-%]O2
[Vol.-%]N2
[Vol.-%]H2
[Vol.-%]H2S
[Vol.-%]14 9,0 < 0,01 0,01 4,1 95 1,0 0,021 1,0 < 0,01 0,02 14 85 0,0 0,0
Gesamtvolumen 10
DSR 4
BetriebstageVolumen
[l]CH4
[Vol.-%]CO2
[Vol.-%]O2
[Vol.-%]N2
[Vol.-%]H2
[Vol.-%]H2S
[Vol.-%]14 - - - - - - -21 5,0 0,2 < 0,01 3,9 95 0,8 0,0
Gesamtvolumen 5,0
DSR 7
BetriebstageVolumen
[l]CH4
[Vol.-%]CO2
[Vol.-%]O2
[Vol.-%]N2
[Vol.-%]H2
[Vol.-%]H2S
[Vol.-%]14 30 0,2 0,02 2,3 97 1,0 0,021 9,0 0,3 < 0,01 2,8 96 0,8 0,028 10 0,3 < 0,01 3,1 96 1,0 0,0
Gesamtvolumen 49
DSR 8
BetriebstageVolumen
[l]CH4
[Vol.-%]CO2
[Vol.-%]O2
[Vol.-%]N2
[Vol.-%]H2
[Vol.-%]H2S
[Vol.-%]14 6,5 4,0 0,2 1,9 93 0,0 0,021 6,0 5,3 0,4 2,6 91 0,0 0,028 4,5 7,9 0,9 2,5 88 0,0 0,01135 15 19 2,7 2,1 75 0,0 0,011
Gesamtvolumen 25
DSR 12
BetriebstageVolumen
[l]CH4
[Vol.-%]CO2
[Vol.-%]O2
[Vol.-%]N2
[Vol.-%]H2
[Vol.-%]H2S
[Vol.-%]14 23 0,9 < 0,01 8,3 90 0,5 0,021 16 1,3 < 0,01 2,2 96 0,5 0,028 8,0 1,3 < 0,01 3,2 95 1,0 0,035 6,5 1,3 < 0,01 3,1 95 1,0 0,042 7,0 1,3 < 0,01 3,2 95 0,8 0,049 4,5 1,3 < 0,01 4,3 94 0,8 0,056 5,0 1,2 < 0,01 3,0 95 0,5 0,063 4,5 1,0 < 0,01 1,3 29 1,5 0,070 4,0 1,0 < 0,01 1,5 27 3,0 0,077 3,8 1,0 < 0,01 1,4 26 < 3,0 0,084 3,0 0,9 < 0,01 1,5 26 < 3,0 0,091 2,0 0,9 0,03 0,4 27 42 0,0105 1,5 0,9 0,14 6,0 51 25 0,0
Gesamtvolumen 89
LASU Anhang
DSR 1
R2 = 0,99
0
200
400
600
800
1.000
1.200
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
Abb. A-1: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über gelagerte MV-Asche
(DSR 1), Extrapolation der CSB-Konzentration.
DSR 2
R2 = 0,98
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
200
Abb. A-2: Gießereialtsand (harzgebunden) über Bauschutt (DSR 2), Extrapolation der
CSB-Konzentration.
LASU Anhang
DSR 6
R2 = 0,97
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
2.800
3.200
3.600
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
200
Abb. A-3: Gießereialtsand (harzgebunden) über Strahlmittelrückstand (Schmelz-
kammerschlacke) (DSR 6), Extrapolation der CSB-Konzentration.
DSR 7
R2 = 0,99
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
2.800
3.200
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
200
Abb. A-4: Strahlsand aus Härterei über Gipskartonplatten (DSR 7), Extrapolation der
CSB-Konzentration.
LASU Anhang
DSR 8, CSB
R2 = 0,92
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
Abb. A-5: Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Extrapolation der CSB-Konzentration.
DSR 8, Nges
R2 = 0,98
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Nges
Extrapolation Nges
70
Abb. A-6: Baustellenabfall über die mineralische Fraktion des Straßenkehricht
(DSR 8), Extrapolation der Nges-Konzentration.
LASU Anhang
DSR 9
R2 = 0,93
0
200
400
600
800
1.000
1.200
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Extrapolation CSB
Abb. A-7: Asche aus Dampferzeugung mit Anthrazitkohle über Ofenausbruch aus dem
Kupolofen (DSR 9), Extrapolation der CSB-Konzentration.
LASU Anhang
DSR 10, CSB
R2 = 0,96
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
2.800
3.200
3.600
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Extrapolation CSB
200
Abb. A-8: Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10),
Extrapolation der CSB-Konzentration.
DSR 10, Nges
R2 = 0,89
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Nges
Extrapolation Nges
70
Abb. A-9: Baustellenabfall über asbestfreie Faserzementabfälle (DSR 10),
Extrapolation der Nges-Konzentration.
LASU Anhang
DSR 12, CSB
R2 = 0,98
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
2.800
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
CSB
Exponentiell (CSB)
200
Abb. A-10: MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Extrapolation der CSB-
Konzentration.
DSR 12, Nges
R2 = 0,97
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Betriebsjahre
Ko
nze
ntr
atio
n[m
g/l]
Nges
Extrapolation Nges
70
Abb. A-11: MV-Asche, Gemisch frisch/abgelagert (DSR 12), Extrapolation der Nges-
Konzentration.
LASU Anhang
Berechnungen
Wasserhaushaltsbilanz für die Vergleichsdeponie
Um das Deponie-Sickerwasser mit dem Sickerwasser der Deponiesimulations-
versuche vergleichen zu können, muss das E/F-Verhältnis der Deponie zum Zeitpunkt
der Probennahme ermittelt werden. Zur Ermittlung des E/F-Verhältnisses muss zuerst
eine Wasserhaushaltsbilanz der Deponie aufgestellt werden.
Daten der Deponie im Betriebsjahr 1998/99 :
Abfallmenge: 75235 t
Ablagerungsvolumen: 42.000 m³
Deponiefläche: 24.540 m²
Wassergehalt: 13 %
Niederschlagsmenge: 1391,7 mm/a
Sickerwassermenge: 11544 m³/a
Berechnung der Wasserbilanz der Deponie nach RAMKE [1993]:
QS = N – V – AO – R – S + WN – WV + WK
mit:
QS Sickerwasserabfluss
N Niederschlag
V Verdunstung durch Evaporation und Transpiration (Transpiration nur bei
rekultivierter Deponieoberfläche)
AO Oberflächenabfluss
R Rückhalt
S Speicherung
WV Wasserverbrauch bei mikrobiellen Stoffwechselprozessen
WN Wasserneubildung bei mikrobiellen Stoffwechselprozessen
WK Wasserabgabe durch Konsolidation
Bei der Annahme, dass es keinen Oberflächenabfluss gibt und die Umsetzungsreaktio-
nen sehr gering sind, kann die obige Gleichung zu
QS = N – V
LASU Anhang
vereinfacht werden. Dabei wird unterstellt, dass die am Abfall haftende Wassermenge
konstant bleibt. Aus den Messwerten des Betriebsjahrs 1998 errechnet sich die
Verdunstungsrate V in Prozent der Niederschlagsmenge gemäss der Gleichung
wie folgt: [%]100N
QNV S ⋅
−=
%66,2100m²24.540a/m1,3917
m³11.544m²24.540a/m1,3917V =⋅
⋅−⋅=
Abschätzung des aktuellen E/F–Verhältnisses für die Vergleichsdeponie
Für den Zeitpunkt der Entnahme der Sickerwasserproben auf der Vergleichsdeponie
wurde das E/F-Verhältnis abgeschätzt. Die nachfolgende Berechnung bezieht sich auf
die gesamte Deponiefläche (Ablagerungs- und Zwischenlagerfläche).
Eluat / Feststoff – Verhältnis der gesamten Deponie:
a]TSkg/[[kg]MasseAbfallTrocken/a][erabflussSickerwass
ermengeSickerwassjährl.spez.Q ⋅−−
== ll
aTSkg/0,18(TS)0,87•kg00023575
a/11.544.000=Q l
l..
oder in Anlehnung an das Modell von BRINKMANN et al. [1997] :
Durchschnittshöhe der Abfalllagen: h = 42.000 m³ / 24.540 m² = 1,71 m
Trockendichte:
kg/m³1560m³42.000
0,87kg75.235.000=
[m³]VolumenAbfall[%]TS[kg]MasseAbfall
=Trockenρρρρ
aTSkg/l0,18m²1m11,7m³/kg1560
0,34a/l1392=Q
Vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Vergleichsdeponie (Ende 1997) bis zur
Probenahme (Juli bis September 1999) ergibt sich somit ein E/F-Verhältnis von
E/F = 0,18 • 1,5 a = 0,27.