Untersuchungen auf Deponien mit dem FID (Flammenionisationsdetektor) sollen in erster Linie Schwachstellen aufzeigen. Hierzu wird auf dem massstabsgerechten Plan zunächst ein Raster eingerichtet (i.d.R. 20m x 20m).
An den Knotenpunkten werden nun im Feld Messungen im ppm-Bereich durchgeführt (10.000 ppm = 1 Vol. % Methan). Durch die Einrichtung von vier Klassifizierungsbereichen kann die Deponie aus Sicht der Emission näher “charakterisiert” werden.

Für die Flächenbegehung ist neben den Punktmessungen auch ein Screening erforderlich, um die Ausmaße z.B. eines Gasfensters oder der Risse zu dokumentieren.
Sinnvoll sind ebenfalls Messungen direkt neben ggf. Fassungseinrichtungen im Feld um eventuelle Defekte (Tonkegel, Anschlüsse) aufzeigen zu können.

Alle Daten und Auffälligkeiten werden während der Untersuchung protokolliert.
Zur Orientierung werden Bauwerke, Gaskollektoren, Schächte etc. genutzt. Bei entsprechender Anforderung kommt ein GPS zum Einsatz. Alle gewonnen Werte werden im Berichtswesen verarbeitet.
Sinn der FID-Begehung ist es Oberflächendichtungen zu prüfen, Verbesserungsvorschläge der Gasfassung aufzuzeigen und bei Erstuntersuchungen Gasquantitäten zu prognostizieren.

- Prognostische Berechnung der abströmenden Deponiegasmenge
- Berechnung der fassbaren Gasmengen (bei relevanten Emissionen)
- Wirtschaftliche Betrachtung / z.B. Entscheid über den Ausbau einer Gasfassung, Passiventgasung etc.

- Konzeptionierung und Dimensionierung der Gasfassung (Anzahl Gaskollektoren - Art und Lagebestimmung)
- Nutzungsvorschläge

ANFRAGE

Neben den behördlichen Anforderungen zur Feststellung eines einwandfrei betriebenen Gasfassungssystems durch den Betreiber, sollen die Einzelstränge der Gaskollektoren durch eine Fremdüberwachung der Gasfassung i.d.R. vierteljährlich kontrolliert werden.

Hierbei werden die Deponiegashauptkomponenten, der Gasdurchfluss, Gasdruck und die Gastemperatur sowie die Randdaten (Klappenstellung, Messrohrdurchmesser, Wetterdaten) gemessen bzw. protokolliert.

Auch Auffälligkeiten bei FID-Begehungen im Feld fließen in die Bewertungen ein. Die Ergebnisse zeigen dem Betreiber klare Handlungsanweisungen durch die gelisteten Interventionen auf, stets unter Berücksichtigung der installierten Gasbehandlung.

Hierzu ist im Vorfeld ein Zielwert im Hauptvolumenstrom festzulegen, der sich z.B. bei der Behandlung durch eine HT- Fackel oder einen Gasmotor deutlich unterscheidet. Die einzelnen Interventionen gliedern sich wie folgt:

1. Es sind höhere Durchflüsse herzustellen!
Beurteilungskriterium: bei CH4 Werten > Zielwert
Maßnahme: Öffnen der Regelklappe, Beaufschlagung des Unterdruckes

2. Der Durchfluss ist zu minimieren oder (vorübergehend) gänzlich einzustellen!
Beurteilungskriterium: bei CH4 Werten < Zielwert oder ab ca. 2 Vol % Sauerstoff.
Maßnahme: (Zunehmendes) Schließen der Regelklappe

3. Die bestehenden „Wassersäcke“ sind zu beseitigen um Durchflüsse herzustellen
und dann wie unter 1 und 2 verfahren!
Beurteilungskriterium: bei Wasser, Starke Druckschwankungen.
Maßnahmen: Beaufschlagung des Unterdruckes

4. Grundsätzliche Defekte, wie z.B. Messstutzen, Defekte Klappen, Undichtigkeiten etc. sind Instandzusetzen !
Beurteilungskriterium: bei Defekten

5. Der Besaugungszustand des Gaskollektors wird aufgrund der ermittelten Daten als derzeit angepasst befunden.

Durch die wiederkehrenden Untersuchungen entsteht eine enge Zusammenarbeit mit dem Betreiber, der im Anschluss an die Messungen die Eigenüberwachung fortführt.
Bei defekten oder häufigen Auffälligkeiten bietet sich eine Schwachstellenanalyse an.

ANFRAGE

KONVENTIONELLE ABSAUGVERSUCHE

1. Regulierbetrieb

Die Zusammensetzung des Deponiegases ist sehr davon abhängig ob, wie lange und wie stark die Deponie besaugt wird. Aus Gründen der Vergleichbarkeit und der Relevanz der Messungen werden die Untersuchungen erst dann durchgeführt, wenn die Besaugung mehrer Wochen erfolgt ist und der Methangehalt durch Variieren der Absaugmenge auf einen stabilen Wert eingestellt ist bzw. gehalten wird (Richtwert 45 – 50 Vol.% Methan).
Durch entsprechende Vermessungen und Regulierungen der einzelnen Gaskollektoren wird der Gesamtvolumenstrom im folgendem unterteilt:

- Jeder Kollektor weist ähnliche Methanwerte auf
- Die Kollektoren werden nicht übersaugt
- Leckagen können geortet und behoben werden

In der Regel ist nach einem mehrwöchigen Regulierbetrieb (4-5 Wochen) der gewünschte stabile Zustand erreicht. Anschließend an den Regulierbetrieb kann zum Messbetrieb übergegangen werden.
Die Vermessung der Gaskollektoren zwecks Mengenoptimierung erfolgt mittels Handmessgeräten auf die Haputkoponenten und Randparameter.
Die gemessenen Werte werden tabellarisch festgehalten und gegebenenfalls interpretiert.

2. Messbetrieb
2.1 Grunduntersuchungen

Im Rahmen der Grunduntersuchung werden während des Messbetriebes (1 Woche, Protokollierung 2x täglich) die Hauptkomponenten des Gases ermittelt, die Gasmengen und der Gaszustand gemessen und Rückschlüsse auf dem Absaugzustand der Deponie genommen.
Die Mess- und Berechnungswerte werden tabellarisch und grafisch dargestellt bzw. erläutert.

2.2 Spurenstoffe

Die Summenparameter geben Überblick über die bei der thermischen Behandlung Fackel, Motor wichtigsten Schadstoffe des Deponiegases. Sie ermöglichen Abschätzungen bezüglich der Emissionssituation und geben Hinweise auf korrosives Verhalten anwendbarer Werkstoffe (Motor). Die Beprobungen und Analysen werden im Bericht beschrieben und verarbeitet:

2.3 Emissionsmessungen auf der Deponieoberfläche

Mit dem angewendeten FID- Messverfahren können Gasaustritte nach Konzentrationen (ppm CH) erfasst und dadurch Gefahrenbereiche eingegrenzt werden. Die Wirksamkeit der Entgasungsanlagen wird prüfbar durch periodisch durchgeführte Restemissionsmessungen. Innerhlb des Absaugversuches werden eine Nullmessung (einmalige Messung vor dem Regulierbetrieb) und eine Betriebsmessung (einmalige Messung während des stabilen Messbetriebes).
Die Messergebnisse werden kartiert und bewertet:

3. Ergebnisdarstellung
3.1 Abschlussbericht

Die in den Positionen 1 und 2 erwähnten Beschreibungen, Berechnungen, Resultate, Tabellen, Grafiken und Erläuterungen werden in einem Abschlußbericht zusammengefasst. Der Bericht enthält weiterhin eine Stellungnahme zu den gesicherten Gasentsorgungs-, Gasgewinnungs- und Gasnutzungsmöglichkeiten sowie Folgerungen und Hinweise für die weitere Projektbearbeitung.


ANDERE ANSÄTZE


Durch Erfahrungen und innerhalb der Überlegung zu erzielender Kosteneinsparungen bietet sich die folgende Variante an:

Vorbereitung
- Entnahme von Bodenluftproben unter Berücksichtigung der ermittelten Emission (FID-Begehung) zur Lagebestimmung der Versuchspegel
- Ausbau (oder Nutzung bestehender Pegel) von Einzelpegeln ca. 2 – 3m unter GOK
- Nullmessung - Messung aller Komponenten im nicht besaugtem Zustand
Parameter: CH4, CO2, O2, p, t, Wetterdaten

Absaugversuch
- Geringe Besaugung - Besaugung des einzelnen Gaspegels Menge: nach Anforderung (ca. 20 m³/h), bei kontinuierlicher Messung o.g. Parameter. Die kurzzeitige Gasbehandlung erfolgt zur Vereinfachung über Aktivkohle, da eine kontinuierliche Verbrennung wegen Unterschreitung der hierfür benötigten Konzentrationen i.d.R. nicht gewährleistet werden kann.
-  evtl. weitere Steigerung
- Übersaugung - Steigerung der Durchsatzmenge (Versuch) bis zum "Kippunkt" danach "Absenken" auf etwa 50 bis 70% des stabilen Wertes bzw. statischen Wertes, danach Abschalten

Dauer: nach Anforderung

- Ruhephase - mit kontinuierlicher Messung o.g. Parameter zur Ermittlung des Zeitbedarfes für eine evtl. Gasrückbildung. (u.U. mittels Datenlogger über Nacht).
- Dokumentation

Diese zeitverkürzte Durchführung (etwa 2 – 48 h / Pegel) zeigt weitere Vorteile auf:

- Teure Fehlbohrungen zum (Versuchs-) Kollektorausbau entfallen.
- Bei “Negativnachweis“ (keine relevante Deponiegasnachbildung) sind die Kosten für Versuchskollektoren und Anlagentechnik eingespart.
- Die Pegel können einfach zurückgebaut werden oder als Überwachungspegel genutzt werden.
- Durch die Lagebestimmung können verschiedenste Bereiche der Deponie untersucht werden, ohne teure Leitungsverlegung.
- Die Stromversorgung für den Verdichter kann durch einen Stromerzeuger im Feld erfolgen.
- Klare, fundierte Entscheidung zur Aktiven oder Passiven Deponieentgasung.

ANFRAGE

Zur Sichtung der zu befahrenden Gasfassung wird ein mobiles TV-Kamerasystem eingesetzt.

Die Einfahröffnung kann hier ab 50 mm betragen. Durch den Einsatz eines Allradfahrzeuges mit Eigenstromversorgung wird die Sichtungsstelle (z.B. Vertikalkollektor) im Feld erreicht.

Alle Daten (Datum, Weite in m) werden mit einem Videosystem überwacht und aufgezeichnet. Hierdurch werden mechanische Mängel visuell dokumentiert und ein eindeutiger Handlungsbedarf aufgezeigt.

Die Kriterien zur Bewertung des Gaskollektors oder der Sammelleitung (Horizontal bis ca. 50m) werden wie folgt eingeteilt:

- Prüfung des Anschlusses Gaskollektorkopf Gasleitung
- Kalziumsinterprozesse im Kollektorbereich
- Verschlüsse im Filterbereich
- Produktionsrückstände (PE)
- Biegungen / Brechungen
- Wasserstand / Wasserverschlüsse

ANFRAGE

Diese Art der Untersuchungen umschließt nahezu das komplette Messtechnische Programm.

Schwachstellenanalysen auf Deponien beinhalten neben den behördlichen Auflagen ein grosses Kosten / Nutzenpotential bei bestehenden Gasnutzungsanlagen. So wurden schon Leistungsoptimierungen von über 1 MWel / h auf Gasnutzungsanlagen erzielt.

Dem Betreiber wird hierbei zu jeder einzelnen Gasfassungstelle, zur Ableitung des Deponiegases und zum Betrieb der Gasnutzungsanlage eine detaillierte Dokumentation gegeben die z.B. ein “Stammdatenblatt Gaskollektor“ enthält.

Die Vorgehensweise ist hierbei individuell auf die Örtlichkeit anzupassen.
In der Regel wird die Deponie zunächst mit dem FID begangen. Hierbei werden insbesondere die Bauwerke (Kollektorköpfe – Tonkegel) im Feld geprüft.

Anschliessend wird durch eine Druckprüfung die Funktion der Fassungsstelle nachgewiesen, ein Soll- Istwertabgleich durchgeführt und ggf. eine Kamerabefahrung vorgenommen.

Ebenfalls ist eine präzise Kollektorzuordnung Feld/Gassammelstation gewährleistet.
Bei Fehl- / Störfunktionen oder diskontinuierlichen Betrieb der Gasnutzungsanlage sollen Konzepte erarbeitet werden die diese Mängel zukünftig unterbinden und eine optimierte Gaserfassung erzielen.

ANFRAGE

Die über den Verdichter mit dem Deponiegas eingetragenen Spurenstoffe können, insbesondere bei einer motorischen Nutzung, erhebliche Beschädigungen an dem Aggregat verursachen.

Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf den Komponenten Schwefel, Silizium, Chor und Fluor.
Da diese Frachten auf Deponien mit aktiver Entgasung stark variieren müssen entsprechende Versuche zur Dimensionierung einer eventuellen Gasbehandlung durchgeführt werden.

Diese umschliessen analytische Untersuchungen, sowie die Wahl der anzuwendenden Anlagen- / Reinigungstechnik, z.B. Art der Aktivkohle.

Neben den bekannten Kornkohlen ist z.B. zur Behandlung von Schwefel eine spezielle kaliumjodidimprägnierte Aktivkohle einzusetzen.

Bei der Schonung des Materials (Korrosionsminimierung, Ablagerungen) verändern sich auch die Abgaswerte durchaus positiv und zögern Revisionen / Wartungen des Motors hinaus.

ANFRAGE

Nutzung von Biogas

Während des anaeroben mikrobiologischen Abbaus von organischen Materialien entsteht ein brennbares Gasgemisch aus etwa 65 % Methan und 35 % Kohlendioxid, bekannt als Deponiegas, Klärgas oder Biogas. Kohlendioxid und vor allem Methan tragen als Treibhausgase erheblich zur globalen Erwärmung bei. Besonders der hohe Gehalt an Methangas verbietet aufgrund seiner starken Wirkung (23-mal so wirksam wie Kohlendioxid) den unbehandelten Ausstoß in die Atmosphäre, macht es aber durch seinen hohen Energiegehalt von großem Nutzen. In Gasmotoren verbrannt und mittels angekoppelten Generatoren zu elektrischem Strom umgewandelt (Blockheizkraftwerke – BHKW) liefert es wertvolle Energie.

Zusammensetzung von Deponiegas

Hauptkomponenten
Abhängig von Gasförderung, Verdichtungsgrad, Abdichtung und Alter der (Hausmüll)-Deponie sind die Konzentrationen an Methan und Kohlendioxid Schwankungen unterworfen. Um die Emission dieser Gase zu vermeiden werden Deponien bei geringen Unterdruck betrieben, mit der Folge, dass Aussenluft, also Stickstoff, Sauerstoff und Argon, in den Deponiekörper eindringt und sich verdünnend auf die Zusammensetzung der Biogase auswirkt. Die genaue Kenntnis der Gaszusammensetzung ist zur Beurteilung der Gasproduktion wie auch dem Betrieb der Gasmotoren von Bedeutung.

Spurenkomponenten
Neben diesen Hauptkomponenten sind noch weitere Gase in Spuren (< 0,1 Vol%) vorhanden, die sich zum Teil sehr schädigend auf den Betrieb der Gasmotoren auswirken. Die Herkunft dieser Verbindungen ist durch Einlagerungen von Chemikalien (z.B. Lösemittel) zu erklären, die aufgrund ihrer hohen Dampfdrücke mit dem Biogas ausgetrieben werden, oder es sind Substanzen die durch chemische und biologische Reaktionen stetig nachgeliefert werden.

Die mit Abstand wichtigste Schwefelverbindung in Hausmülldeponien ist Schwefelwasserstoff. Diese Verbindung entsteht durch mikrobakteriellen Abbau von Gips, sowie pflanzlichen und tierischen Abfällen. Organische Schwefelverbindungen (z.B. Thiole) liegen in nur sehr geringen Konzentrationen vor. Schwefelverbindungen verbrennen im Gasmotor zu Schwefelsäure, eine Säure, die Legierungsmetalle im Motor angreift und die Schmiereigenschaften von Motorölen vermindert.

Chlor- und Fluorhaltige Verbindungen (CKW/FCKW) werden vorwiegend durch Lösemittel in die Deponie eingebracht. Die Verbrennungsprodukte sind ebenfalls starke Säuren (Salz- u. Flusssäure) mit gleichsam schädigendem Einfluss auf Metalle und Öl.

Siliziumorganische Verbindungen (Siloxane und Abbauprodukte) verbrennen zu Siliziumdioxid, einem Feststoff, der sich an bewegliche Motorteile absetzt und zu Undichtigkeiten und Abrieb führt.

Das Vorliegen dieser Spurenkomponenten führt bei erhöhten Konzentrationen zu massiven Störungen der Betriebssicherheit der Gasmotoren, verbunden mit geringen Ölstandzeiten und hohen Wartungsintervallen, sodass die Motorenhersteller strenge Grenzwerte in ihren Richtlinien für Verbrennungsgase gesetzt haben.

Es ist daher unerlässlich das zur Nutzung vorgesehene Deponiegas sowohl in der Planungsphase als auch im Betriebszustand analysieren zu lassen.

Wir arbeiten eng mit anerkannten Laboratorien zusammen und bieten Ihnen Hilfestellung auch bei notwendigen zusätzlichen Maßnahmen (Deponiegasreinigung).

ANFRAGE

Die durch die TA-Luft oder die entsprechenden Verordnungen durchzuführenden Abgasmessungen führen wir in enger Zusammenarbeit mit einem nach §§ 26, 28 Bundes-Immissionsschutzgesetz genannten Labor durch.

Hierbei werden alle Koordinationen, Prüfungen des Genehmigungsbescheides und Diskussionen (z.B. Parameterumfang) mit der überwachenden Behörde durch DETES übernommen.

Möglich sind Anpassungen (Minimierungen) an das Messprogramm / Messintervall durch Berechnungen und Rückschlüsse der eingetragen Fracht zur Entwicklung der Abgase.

Die durchzuführenden Abgasuntersuchungen an allen Deponiegas-, Biogas-, Erdgas-, Grubengas- und Klärgasanlagen decken das gesamte Spektrum einschliesslich Dioxine und Furane ab.

Auch hier gibt es ggf. entsprechende Hinweise auf Motoreneinstellungen oder Gasreinigungen neben den geforderten Berichten in LAI-Form.

ANFRAGE

Für bestehende Anlagen bietet DETES den kompletten Betrieb, insbesondere der Gasfassung und der Datenaufzeichnung mit der Kontrolle der Anlagentechnik an.

Auf Wunsch werden auch Wartungen durch DETES durchgeführt.

Hierzu zählen insbesondere die messtechnisch behördlichen Auflagen und ein optimaler, wirtschaftlicher Betrieb der Gasfassung.

Bei Schutzentgasungen ist eine Gefahrenabwehr durch speziell angepasste Programme gewährleistet.

Jahresberichte sowie Monatsmeldungen werden durch uns komplett erstellt. Weiterhin werden komplette Koordinationen und Beratungen während der Vertragsdauer erbracht.

Somit werden für den Betreiber, insbesondere bei Altdeponien, Freiräume, Zeit- und Kostenersparnisse für andere laufende Arbeiten erbracht.

ANFRAGE

Auf der Grundlage aller Untersuchungen koordinieren wir als Projektleitung die Planung der Gasfassung, die Art und Dimensionierung der Anlagentechnik, Kostenschätzungen, Wirtschaftlichkeitsprüfungen und die Lieferung sowie Überwachung der Ausführung aller Leistungen inklusive Behördengänge.

Diese Leistungen bieten wir auch bei anstehenden Anlagenänderungen an.

ANFRAGE