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Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen der Dissertation: "Untersuchungen zum langfristigen Verhalten von Siedlungsabfalldeponien" wurden die Überwachungsdaten von 76 bereits verfüllten Deponien aus den siebziger bis neunziger Jahren ausgewertet. Das Ziel war die auf realen Daten beruhende qualitative Prognose der Nachsorgephase für Deponien und die Abschätzung ihrer Dauer unter unterschiedlichen Voraussetzungen. Bisher waren allgemeingültige Aussagen über das Deponieverhalten lediglich unter Zuhilfenahme von Laborversuchen möglich.

Anhand der ausgewerteten Sickerwasserqualitätsdaten konnte gezeigt werden, dass der am schwierigsten zu prognostizierende Parameter der Stickstoff ist. Er weist im Gegensatz zu Parametern, wie dem CSB, ein unstetes Verhalten gegenüber der Zeit auf. Die bisher immer als ausschlaggebend geltenden Schwermetalle spielten bei den untersuchten Deponien auf Grund ihres vom pH-Wert abhängigen Löslichkeitsverhaltens keine Rolle für die Dauer der Nachsorge. Insgesamt wurden unter Zugrundelegung des Anhangs 51 der Rahmen-AbwasserVwV Nachsorgezeiträume für die untersuchten Deponien von bis zu mehreren Jahrhunderten prognostiziert.

Die insgesamt über geologische Zeiträume prognostizierten eluierbaren Emissionen wurden für die Parameter sehr unterschiedlich bewertet. Die höchsten wurden vom Parameter CSB erzielt, die geringsten von den Schwermetallen.

Die erfassbaren Gasmengen konnten anhand zahlreicher Gasmengenverläufe der untersuchten Deponien dargestellt werden. Hierbei zeigte sich, dass nach Abschluß der Deponie die Mengen jeweils relativ schnell rückläufig waren. Im Mittel betrug die Halbwertszeit nach dem Abschluß der Deponie ca. 4 Jahre. Anhand der Berechnung der Vertrauensbereiche kann davon ausgegangen werden, dass eine aktive Entgasung des Deponiekörpers über den Zeitraum von 30 Jahren nicht mehr erforderlich sein wird.

Zum Vergleich und zur Beurteilung der insgesamt aus einer Modelldeponie auf dem Sickerwasserpfad ausgetragenen Frachten wurden fiktive, durch kommunales Abwasser verursachte Emissionen berechnet und als Referenzwerte herangezogen. Die größten Schwierigkeiten stellten die unterschiedlich langen Emissionszeiträume dar. Während kommunales Abwasser durch Exfiltration aus der Kanalisation und als geklärtes Abwasser ungleich höhere Frachten erzielte als eine vergleichbare Modelldeponie, war die Dauer dieser Emissionen zeitlich stark begrenzt, wohingegen sich der Emissionsaustrag aus der Deponie sich auf Jahrzehnte und Jahrhunderte verteilte. Die langfristigen in geologischen Zeiträumen eluierbaren Frachten der Modelldeponie besaßen hingegen im Vergleich zu anderen anthropogenen Verursachern, wie z. B. Einträge aus der Atmosphäre, kein Umweltrelevanz mehr.

Aus diesen Überlegungen wurde die Forderung abgeleitet, dass ein kontrollierter und möglich umfassender Frachtenaustrag aus der Deponie in einem überschaubaren Zeitraum notwendig ist. Hierbei wurde vorgeschlagen, dass die Nachsorge für die Betreiber in jedem Falle nach 100 Jahren abgeschlossen sein sollte, da eine unendliche Nachsorgedauer wahrscheinlich nicht verfassungskonform ist. Etwaige nach diesem Zeitpunkt noch anfallende Sanierungsmaßnahmen können teilweise durch eine vom Betreiber zu zahlende Sicherheitsleistung an den rechtlichen Nachfolger abgedeckt werden. Die übrigen Kosten müssen durch die Allgemeinheit getragen werden.

Insgesamt wird durch den erarbeiteten Maßnahmenkatalog gewährleistet, dass die Deponien im Zeitraum der höchsten jährlichen Emissionen einer kontinuierlichen Überwachung unterliegen und – falls notwendig – eine Reparatur ihrer technischen Anlagen und eine Intensivierung ihres Frachtenaustrages erfahren. Die Kosten sind vom Betreiber zu übernehmen.

Zusammenfassung (Englisch)

The aim of the investigation was to give a qualitative prognosis of the future emission behaviour of landfills. Basis for the predictions were the control data of 76 landfills, all situated in the western part of the country.

One of the results was that the most unpredictable leachate parameter was nitrogen because of its unsteady concentration development. The COD (Chemical oxygen demand) or various ion concentrations showed in contrast to the nitrogen a nearly constant decreasing leachate concentration behaviour. Heavy metals did not have any effect on the estimated length of the after-care period of the investigated landfills because of their special chemical properties.

In regard to the German threshold values of the Anhang 51 (administrative regulation), it was predicted that the after-care period will last up to several hundred years. The emissions, which can be eluted in a geological time period, were assessed for different parameters. The highest estimated emission potential was calculated for the parameter COD, the lowest for the heavy metals.

The main emission pathway of a landfill is the landfill gas. More than 90 % of the released carbon load is emitted through the gas. The findings for the landfill gas have demonstrated that the retrievable gas amount is decreasing rapidly after closure. The half-life period took about 4 years shortly after closure. An active degasification will not be necessary more than 30 years after closure.

It is difficult to find an appropriate method to evaluate the environmental impact of landfill leachate emissions. Therefore, a model had been created for the expected emissions of a landfill and for communal sewage water. The outcome was that the emission time periods were very different. The landfill emissions took a much longer time period than the emissions of the communal sewage water, although the total emission of communal sewage water was much higher. Another result was that the long-term emissions (in a geological time scale) of the landfill had no environmental impact in relation to natural polluters as there are emissions from the atmosphere etc.

Based on the earlier results, it was concluded that there is a demand for a controlled leachate emission to improve the compatibility of landfills with the environment. Therefore, a package of measures has been started to ensure a continual monitoring and if necessary further repairs or even a controlled enhancement of the emissions for a limited time period.

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