Das BIOPUSTER® Verfahren

biopusterDas zu lösende Problem
Noch viele Jahrzehnte nach ihrer Schließung entwickeln Deponien infolge der anaeroben biochemischen Abbauvorgänge geruchsintensive, zum Teil hochgiftige und explosive Gase und werden daher zu problematischen Altlasten. Außerdem belasten aus ungesicherten Deponien und kontaminierten Böden unkontrolliert abfließende Sickerwässer das kostbare Grundwasser. Sie stellen daher eine Gefährdung für Mensch und Umwelt dar.
Wir haben es uns daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem dieses Problem ohne weitere Belastung von Mensch und Umwelt in wirtschaftlicher Weise gelöst werden kann.

Die Funktionsweise
Das patentierte BIOPUSTER® VERFAHREN ist das Ergebnis intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeiten über viele Jahre.
Die Deponie wird mit speziellen Lanzen, den BIOPUSTER® Lanzen, abgesteckt. Durch die intermittierende, explosionsartige Zufuhr von Luft und Sauerstoff durch die BIOPUSTER® Lanzen wird der Müllkörper vollständig vom anaeroben in den aeroben Zustand übergeführt. Wasser und Nährstoffe können bei Bedarf zugesetzt werden.

Der Kompostierungsvorgang kann durch die Zuführrung von Sauerstoff und Nährstoffen nicht nur immens beschleunigt werden, er verläuft auch wesentlich sauberer und ungiftig. Aerobe Abbauvorgänge verlaufen nämlich - im Gegensatz zu Jahrzehnte dauernden anaeroben Fäulnisprozessen - rasch und umweltfreundlich. Das kann man sich vereinfacht wie eine Feuerstelle vorstellen: erhält das Feuer zu wenig Sauerstoff, entwickelt die Feuerstelle vermehrt Rauch bzw. giftige Gase.
So wird es möglich, durch einen raschen und emissionsarmen Kompostierungsprozess viele Bereiche des Müllproblems auf natürliche Art in den Griff zu bekommen. Bei der Kompostierung können bis zu 50% an Deponievolumen können gewonnen werden.

Bei bisherigen ähnlichen Verfahren wie der kontinuierlichen Belüftung und/oder Absaugung erfolgt wegen des geringen erreichbaren Gasdrucks von 0,1 bis 0,2 bar nur ein konvektiver Gasaustausch über große Spalten und Kanäle, während in dicht gelagerten Bereichen keine Konvektion und damit auch kein aerober Stoffwechsel stattfinden kann. Außerdem beschränkt sich der Bereich der Sauerstoffeinbringung nur auf ein sehr kleines Volumen rund um die Drucklanzen.
Beim BIOPUSTER® VERFAHREN werden in Einzelimpulsen Druckstöße erzeugt, die mit Schallgeschwindigkeit an der speziell geformten Drucklanzenspitze entweichen. Die kugelförmige Druckwelle durchdringt gleichmäßig sowohl locker als auch dicht gelagerte Bereiche. Außerdem werden durch den Kompressionseffekt der Kugelwelle auch sackartige Hohlräume mit Sauerstoff versorgt. Durch die Variation der Druck- und Sauglanzenabstände wird sichergestellt, dass der gesamte Belüftungskörper an der Rotte teilnimmt. Um eine optimale Sauerstoffversorgung zu gewährleisten, kann die eingeschlossene Luft mit Sauerstoff angereichert werden, so dass auch in Bereichen mit großer Zehrung noch ausreichend Sauerstoff verfügbar ist.

Einsatzmöglichkeiten
Das BIOPUSTER® VERFAHREN bietet eine Vielzahl erfolgreicher Einsatzmöglichkeiten:
• Natürlicher Abbau von Deponien
• Behandlung von Restmüll
• Behandlung von Bioabfällen in Kompostwerken, wo die wachsende Menge an Grünschnitt und aus der Biotonne sonst zum Problem wird
• "in situ" Behandlung organisch kontaminierter Böden

Anwendung "vor Ort"
Das BIOPUSTER® VERFAHREN ermöglicht eine "in situ" - Sanierung, d. h. der Müllkörper oder der kontaminierte Boden kann an Ort und Stelle verbleiben.
Durch das explosionsartige Einschießen von Luft bzw. Luft-Sauerstoffgemischen und gegebenenfalls auch von Wasser oder Nährstoffen bei gleichzeitiger Absaugung gasförmiger Stoffwechselprodukte wird eine derart gleichmäßige Sauerstoff- und Nährstoffversorgung im gesamten Reaktionsbereich erzielt, dass bisher nicht für möglich gehaltene Abbaugeschwindigkeiten erreicht werden.
Die Kosten
Vom Vorteil für Natur und Mensch abgesehen, rechnet sich dieses Verfahren in vielen Fällen durch den verfahrensbedingten Gewinn an Deponievolumen. Bis zu 50% an Deponievolumen können gewonnen werden. Ein nicht zu verachtender Vorteil, da das Auffinden neuer Deponiestandorte immer schwieriger wird.

Vorteile
Gegenüber herkömmlichen Methoden wie der kontinuierlichen Belüftung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen wie
• Gleichmäßige Verteilung der eingebrachten Luft
• Gut dosierbare Sauerstoffanreicherung
• Gut dosierbare Wasser- und Nährstoffversorgung
• Natürlicher Abbau von Schadstoffen und giftigen Gasen
• Vermeidung unliebsamer Geruchsemissionen
• Gezielte Entsorgung von Deponiegasen
• Wesentliche Verringerung der Schadstoffbelastung der Deponiewässer
• Einsparung von Deponievolumen
• Verkürzung von Rottezeiten
• Wesentliche Kosteneinsparung

Die Anlagen Komponenten:

Deponiegas-Absaugung:

Das unkontrollierte Austreten von gasförmigen Stoffwechselprodukten wird durch ein Druckgefälle gegenüber der Atmosphäre verhindert. Das BIOPUSTER® VERFAHREN verfügt über ein äußerst leistungsfähiges Absaugsystem, dessen Saugleistung mindestens um 30% höher liegt als die Blasleistung der Puster. Außerdem wird das Austreten von vagabundierenden Gasen im Abbaubereich und bei Gebäuden sowie im Randbereich belüfteter Zonen durch einen Saugvorhang, bestehend aus relativ eng gesetzten Sauglanzen, verhindert. Die abgesaugten Gase werden im Regelfall einem großzügig ausgelegten Biofilter zugeführt. Gegebenenfalls können biologisch schwer angreifbare Stoffe in Aktivkohlefiltern abgefangen werden.

Druckluft- und Sauerstoffanlage:

Die Druckluftanlage besteht aus Kompressoren und Druckluftbehältern und einer Sauerstoffanlage mit vollautomatischer Mess- und Regelstrecke. Die Druckluft wird dabei in einem Mischer mit bis zu 20% Sauerstoff angereichert. Das Druckluftleitungsnetz besteht aus einer Hauptdruckleitung sowie Nebendruckleitungen. Die Druck- und Sauglanzen werden je nach Untergrundbeschaffenheit gerammt, oder in gebohrten Löchern versetzt und abgedichtet. Die zu belüftende Fläche wird meist in Felder unterteilt. Die Anordnung der Druck- und Sauglanzen erfolgt rasterartig.

Der BIOPUSTER®:

Das Kernstück des BIOPUSTER®s ist ein Schnellentlüftungsventil, das bei Erreichen des eingestellten Luftdruckes den gesamten PUSTER-Inhalt explosionsartig über die Auslassöffnung der Drucklanze freigibt. Die Schussfrequenz wird über ein Frequenzregelventil eingestellt. Durch zusätzliche Einrichtungen können Wasser und Nährstoffe zugeführt werden.

Absauganlage
Das Absaugsystem besteht aus einer Wasserringpumpe, wie sie auch im Bergbau verwendet wird, einem Wasserabscheider, einem Sprühwasserkühler, einem Luftgebläse zur Belüftung der Biofilter, den Biofiltern selbst und eventuell erforderlichen Aktivkohlefiltern.
Je nach Einsatzfall kann an Stelle der Wasserringpumpe auch ein Wälzkolbengebläse als Absauganlage verwendet werden.

Explosionssicherheit
Die Saugleitungen sind aus Sicherheitsgründen so ausgeführt, dass sie eventuell auftretenden Methangasexplosionen sicher widerstehen können. Als Material werden aus Gründen des Korrosionsschutzes PE-HD -Rohre verwendet. Außerdem sind in den Leitungen Explosionsklappen und Entwässerungsventile vorhanden. Alle Leitungen sind auf Dreibeingestellen aufgehängt, um sich den Geländegegebenheiten anpassen zu können.

Anwendungsgebiete
Umlagerung von Altmüll mit Geruchsstabilisierung
Die Geruchsstabilisierung mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN ist die Voraussetzung für eine gefahrlose und umweltverträgliche Umlagerung einer Deponie und dient als Vorbehandlung für die Umlagerung.
Da Hausmüll und andere stark mit organischen Anteilen durchsetzte Abfälle in Deponien einem Fäulnisprozess unterliegen, entstehen dabei giftige, explosionsgefährliche und übel riechende Gase, die durch "in-situ" - Belüftung nach dem BIOPUSTER® VERFAHREN unschädlich gemacht werden.

Dadurch ergeben sich folgende Vorteile:

1. Ungefährdeter Abbau
Bei der Öffnung der Deponie treten keine explosiven Gase oder belästigenden Geruchsstoffe aus. Durch Saugvorhänge wird der Austritt vagabundierender Gase aus nicht behandelten Zonen bzw. aus dem Abtragbereich verhindert. Die Anrainer werden nicht belästigt. Das Personal kann ungefährdet und ungehindert arbeiten.

2. Gute Sortierbarkeit
Der geruchsstabilisierte Altmüll lässt sich durch den geringen Feuchtigkeitsgehalt mit einer handelsüblichen Siebanlage sehr gut in die einzelnen Kornklassen trennen. Der Siebdurchgang 0-50 mm kann bis auf eine Dichte von 1,7 t/m3 verdichtet werden.

3. Volumengewinn
Durch eine Umlagerung der Deponie mit entsprechender Müllsortierung und Neueinbau des Restmülls in Dünnschichttechnik wird das Luftporenvolumen minimiert. Das bedeutet, dass mit dem dann verfügbaren Volumen die Laufzeit der Deponie nahezu verdoppelt werden kann.

4.Totalrotte von Altmüll mit Umlagerung
Die Totalrotte soll zu einer weitgehenden Mineralisierung des Mülls führen, wodurch dieser ohne Folgeprobleme endgelagert werden kann.
Eine vorteilhafte, weil kostengünstige Methode, ist die Aufbereitung des Deponiekörpers nach erfolgter Geruchsstabilisierung, wobei das rottefähige Material ausgeschieden und auf eigenen Mieten mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN humifiziert wird.
Da es sich bei diesem Material um einen relativ kleinen Anteil des Gesamtmülls handelt, ist der maschinelle und energetische Aufwand wesentlich geringer als bei einer "in situ" - Totalrotte. Ein entsprechendes Platzangebot für die Errichtung der Miete ist erforderlich.
Sind die Platzverhältnisse sehr beengt, so kann die Totalrotte auch "in situ" ausgeführt werden. Dies schlägt sich allerdings in erhöhten Kosten für die Behandlung nieder. Nachträglich kann die Deponie in herkömmlicher Weise abgebaut, aufbereitet und mit erheblichem Gewinn an verfügbarem Deponievolumen wieder endgelagert werden.
Die Rottezeit mit dem BIOPUSTER® beträgt in beiden Fällen zwischen 2 und 4 Monaten (siehe Grafik).

Totalrotte ohne Umlagerung und ohne nachträgliches Verdichten
Die Methode der Totalrotte ohne Umlagerung ist nur dann von Bedeutung, wenn nicht aus anderen Gründen, z.B. Gefährdung des Grundwassers, eine Umlagerung zwingend erforderlich ist. Dabei wird eine weitgehende Mineralisierung des Mülls erreicht.
Die Rottezeit beträgt mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN zwischen 2 und 4 Monaten.

Totalrotte mit nachträglichem Verdichten
Totalrotte mit nachträglichem Verdichten ist dann von Interesse, wenn die Deponie weiter betrieben und durch das gewonnene Deponievolumen ein längerer Betrieb ermöglicht werden soll.

Totalrotte ohne nachträgliches Verdichten
Totalrotte ohne nachträgliches Verdichten kommt vor allem dann zur Anwendung, wenn sich auf ehemaligen Deponien oder kontaminierten Böden Gebäude befinden. Sowohl die Umgebung als auch das Innere der Gebäude sind durch die aus der Deponie austretenden Gase belastet. Diese stellen so für die sich dort aufhaltenden Personen eine große Gefahr dar. Diese wird durch die Totalrotte mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN vermieden.

Frischmüllrotte
Die Frischmüllrotte stellt einen wesentlichen Fortschritt bei der Behandlung des Mülls dar. Dabei handelt es sich vorwiegend um die Behandlung organischer Anteile des Restmülls.

Mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN ist es möglich, den gut homogenisierten Restmüll auf Mieten bis zu 8 m Höhe aufzuschichten. Die Belüftung erfolgt auf Wunsch mit Absaugung (Oberflächenabdeckung mit Folie erforderlich) und teilweiser Sauerstoffanreicherung. Nach 2 bis 3 Monaten ist der Müll soweit durchgerottet, dass die endgültige Deponierung erfolgen kann.

Vorteile der Frischmüllrotte mit dem BIOPUSTER® Verfahren:
• Deponieraumgewinn gegenüber der üblichen Deponierung ca. 40%.
• Geringere Kosten für die Sickerwasserreinigung
• Geringer Platzbedarf für die Rotte durch die kurze Rottezeit und die große Höhe der Mieten
• Platzsparende Systemlösungen (Miete zwischen Riegelwänden)

Moderne Restmüllaufbereitung
Die Zusammensetzung des Restmülls schwankt in erheblichem Umfang, weil die Masse der Teilströme jahreszeitlich bedingten Schwankungen unterworfen sind. Selbstverständlich bestehen gewisse Teilströme (z.B. Kunststoff, Papier) aus Wertstoffen, die jedoch infolge starker organischer Verunreinigungen zunächst nicht zugänglich sind.
Durch die Restmüllrotte mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN nach vorheriger Homogenisierung, werden die organischen Verunreinigungen abgebaut, so dass die Wertstoff-Fraktionen aus dem Restmüll abgesondert und einer adäquaten Verwertung zugeführt werden können. Eine erhebliche Volumensreduzierung wird dadurch erreicht.

Vorgangsweise
• Restmüll wird nach der Homogenisierung in Trommeln einer Rotte mit dem BIOPUSTER® VERFAHREN unterzogen und dadurch sortierbar.
• Wertstoffe werden in einem speziellen Trennverfahren ausgeschieden.
• Aus Huminstoff-Mineralgemischen werden organische, biologisch abbaubare Reststoffe ausgesondert und neuerlich der Rotte zugeführt.
• Stabile Huminstoffe und Minerale werden deponiert.

 

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