Was gibt es Neues zum Thema Mülldeponiekappen?

Arlene Karidis | 3. Januar 2017

Deponiedeckel spielen bei der Abfallbewirtschaftung eine entscheidende Rolle und bringen betriebliche und manchmal auch umsatzgenerierende Vorteile mit sich. Sie kontrollieren Sickerwasser und Gerüche, reduzieren Emissionen und erleichtern die Gasabscheidung. Insbesondere als Teil des Gasmanagementsystems spielen Verschlusskappen eine entscheidende Rolle bei der Schließung von Zellen und können sich auf das Endergebnis von Betreibern auswirken, die Deponiegas zur Herstellung von Kraftstoffen nutzen.

Mittlerweile steigern verbesserte Technologien ihren Wert und ihre Praktikabilität, darunter Anwendungen von freiliegenden, temporären Geomembrankappen bis hin zu einem System namens ClosureTurf. Jedes verfügt über einzigartige Funktionen, die neue Vorteile bieten oder bestehende verstärken. Sie haben auch einen gemeinsamen Nenner; Sie alle erfordern in der Regel weniger Wartung als herkömmliche Bodenkappen.

Alternde Deponien wirken sich auf Rückhaltesysteme aus.

„Während der Abfall zersetzt wird, setzen sich Deponien ab und die Konzentration des Sickerwassers verändert sich. Wir lernen, wie sich diese Faktoren auf Obergrenzen auswirken und wie sie sich verhalten. Und wir lernen, was wir ändern müssen, um die Effizienz zu steigern“, sagt Michael Stubbs, Präsident des Ingenieurbüros Hodges, Harbin, Newberry und Tribble in Macon, GA.

Die Gestaltung der Deponiekappe ist standortspezifisch und hängt von der erforderlichen Funktion des Systems ab, wobei die Region entscheidend ist. Beispielsweise reicht in trockenen Klimazonen typischerweise ein einschichtiges Bodensystem aus, während in feuchten Klimazonen ein mehrschichtiger Aufbau aus Böden und Geokunststoffen erforderlich ist. Verbundbarrieren nutzen die Eigenschaften beider Materialtypen: die Undurchlässigkeit der Geomembran und die Fähigkeit des Bodens, starkes Austreten in den Abfall zu verhindern.

Die Industrie stellt fest, dass bei mittleren Böschungen herkömmliche Bodenkappen zwar Regenwasser, Geruch und Sickerwasser ausreichend kontrollieren, Geomembranen jedoch effizienter sind.

„Geomembrankappen verbessern die Geruchskontrolle drastisch und verringern die Sickerwasserbildung weiter. Sie verhindern Sedimentation und Erosion in dem von ihnen abgedeckten Gebiet, was zu weniger Wartung der Hänge führt und die Installation zusätzlicher Regenwasserkontrollen vermeidet“, sagt Stubbs.

Diese synthetischen Strukturen sind manchmal vorübergehend und werden schließlich durch eine endgültige Abdeckung ersetzt. Die vorübergehende Kappe ermöglicht die Wiederherstellung des Luftraums. Wenn sich die Deponie setzt, entfernen die Betreiber einfach die Membran und gewinnen den Raum zurück.

Freiliegende provisorische Kappen sind nicht billig. Laut Stubbs kann die Investition jedoch in der Regel letztendlich durch eine verbesserte betriebliche Effizienz amortisiert werden.

„Wir sehen immer mehr Systeme, die temporäre Geomembrankappen enthalten, und wir lernen, dass wir durch die Installation dieser im Voraus die Kosten ausgleichen können, indem wir die langfristige Wartung reduzieren.“

Temporäre Geomembrankappen haben potenzielle Nachteile. Möglicherweise gelten zusätzliche Genehmigungsanforderungen, und einige Bundesstaaten erwarten von den Betreibern, dass sie sich an einem Demonstrationsprojekt beteiligen, da es sich bei diesen Produkten um relativ neue Produkte handelt.

Ein weiteres neues System, das die Aufmerksamkeit der Branche auf sich zieht, ist ClosureTurf. Mit einer Geomembran, einer Drainageschicht und einem Kunstrasen darauf deckt dieses Markenprodukt die Deponie dauerhaft ab, um Abfälle einzudämmen, Gasemissionen zu kontrollieren und den Regenwasserabfluss zu steuern. Es wird als Alternative zum endgültigen Cover mit Untertitel B verkauft.

Einige seiner frühen Anwender schätzen den ästhetischen Reiz – während herkömmliche Kappensysteme Bereiche aufweisen, die nicht gut bewachsen sind, was zu kahlen und braunen Stellen führt, bietet ClosureTurf eine 100-prozentige Abdeckung. Und die Kunstrasenoberfläche hält Jahrzehnte.

„ClosureTurf ist derzeit nicht üblich. Da es sich um ein neues Produkt handelt, können Staaten [wie es oft bei freiliegenden Geomembranen der Fall ist] Demonstrationsprojekte verlangen. Ich denke, dass die Akzeptanz zunehmen wird, wenn die Regulierungsbehörden sich damit vertrauter machen, wenn Deponien lernen, wie sie sich in den Betrieb integrieren lassen, und wenn Ingenieure mehr Erfahrung bei der Planung und Installation von Deponien sammeln“, sagt Steve Menoff, Senior Vice President für Zivil- und Umweltwesen Berater in Pittsburgh.

Materialien machen einen Unterschied, insbesondere was ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen angeht. Bentonit-Polymer-Verbundwerkstoffe gehören zu den wirksamen Werkstoffen, mit denen Verschlüsse rauen natürlichen und synthetischen Elementen standhalten können.

„Kappen interagieren mit der Atmosphäre, da sie sich an der Oberfläche befinden. In diesem Fall kommt es zu Schwankungen zwischen Nässe und Trockenheit sowie Gefrieren und Auftauen, die zerstörerisch sein können. Aber wir stellen fest, dass durch die Einarbeitung solcher Materialien in Kappen diese sowohl gegen atmosphärische Bedingungen als auch gegen viele aggressive chemische Umgebungen beständig werden“, sagt Craig Benson, Dekan für Ingenieurwissenschaften an der University of Virginia in Charlottesville, Virginia, und Berater für Abfallmanagement .

Alle Kappen erfordern eine gewisse Wartung – einer der größten finanziellen und zeitlichen Kosten für Deponiebetreiber.

Die Wartungsanforderungen für die neueren Alternativen zu herkömmlichen Abdeckungen sind der Branche noch nicht abschließend bekannt. Die Produkte gibt es noch nicht lange genug. Aber mit ihren bekannten Wartungsproblemen, die hauptsächlich mit Erosions- und Entwässerungsmerkmalen zusammenhängen, werden sich herkömmliche Bodenkappen wahrscheinlich als arbeitsintensiver erweisen als neuere Alternativen, sagt Menoff.

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