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Dissertationen

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TU Wien, Fakultät für Bauingenieurwesen (Herausgeber)

In-depth analysis of degradation processes in old MSW landfills under different oxygen and water regimes


Brandstätter, Christian
Wien (Österreich)
Selbstverlag
2015, 109 S., Abb., Tab., Lit.
Sprache: Englisch

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: https://repositum.tuwien.ac.at]

[Link zum kostenlosen Volltext funktioniert nicht?]

Trotz globaler Initiativen zur Vermeidung, Wiederverwendung und Recycling wird das Deponieren von Abfällen global ein substantieller Anteil der Abfallwirtschaft bleiben. Das impliziert, dass die Gesamtmenge an in Deponien 'eingelagerten' Abfällen kontinuierlich zunehmen wird. Daher wird die Kontrolle und Steuerung von Deponieprozessen in Bezug auf den Umweltschutz an Bedeutung zunehmen. Eine belastbare Prognose des zukünftigen Emissionspotentials von Hausmülldeponien ist schwierig, da es von verschiedenen miteinander in Beziehung stehenden Faktoren wie der Abfallzusammensetzung, klimatischen Bedingungen, Präsenz und Art der vorhandenen Mikroorganismen, sowie von der Deponietechnik abhängt, die oft kaum quantifizierbar sind. Ein möglicher Weg, um das zukünftige Emissionspotential damit auch das von Deponien ausgehende Umweltrisiko zu reduzieren, ist die in-situ Belüftung. Durch Zufuhr von Sauerstoff werden aerobe Abbauvorgänge initiiert wodurch die mikrobiellen Umsatzraten und damit die Mineralisation der biologisch abbaubaren Substanz beschleunigt werden. Da diese Deponiesanierungsmethode vergleichsweise neu ist, fehlen Informationen über ihre Auswirkungen auf die Langzeit-Emissionen von Deponien. Das Ziel dieser Arbeit ist es daher, Wissengrundlagen für die Prognose zukünftiger Emissionen von belüfteten Deponien zu erarbeiten. Dazu wurden zweijährige Laborexperimente zur Erforschung des biologischen Abbaus von Abfall durchgeführt. Konkret wurden aerobe Deponiesimulationsreaktoren mit verschiedenen Bewässerungssystemen betrieben, anhand derer der Einfluss von Wasserzugabe auf den aeroben Abbau von Abfall untersucht werden konnte. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass Wasserzugabe die Kohlenstoffbilanz nur gering beeinflusst, wohingegen die Stickstoff-Bilanz wesentlich vom Wasserhaushalt bestimmt wird. Der anfängliche TOC-Pool wurde etwa um 35 % bei allen belüfteten Reaktoren reduziert, während der gesamte Stickstoff-Austrag rund 17-18 % des anfänglichen Pools bei den aeroben bewässerten Reaktoren betrug, und 7 -13 % bei den trocken belüfteten. Nachdem detaillierte Informationen über die Abfallzusammensetzung und die räumliche Verteilung der Abfallzusammensetzung eine wichtige Voraussetzung für die Konzeptionierung und auch für die Bewertung des Erfolgs von Deponiebelüftungsmaßnahmen darstellen, wurde ein multilineares statistisches Modell erstellt, das die Vorhersage wichtiger Abfallparameter (im Wesentlichen Wassergehalt, TOC, TN, NH4-N, CSB und BSB5) erlaubt. Dabei sind lediglich wenige Schlüsselparameter (Glühverlust, pH, elektrische Leitfähigkeit und Chlorid- Konzentration im Eluat) des Abfalls zu analysieren. Außerdem konnte die Vergleichbarkeit des aeroben Abbaus von Abfall mit dem aeroben Abbau in natürlichen Systemen gezeigt werden (Buchenstreu, Fagus sylvatica L.). So waren beispielsweise die Abbaukonstanten (k1 a-1) und die spezifische Menge an Mikroorganismen von einer vergleichbaren Größenordnung. Im Buchenlaub Experiment konnten bereits in den ersten Wochen drastische Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft festgestellt werden, was auch für den aeroben Abbau von Abfall gelten könnte. Insgesamt stellt die vorliegende Arbeit einen wichtigen Schritt zum zunehmenden Verständnis vom Metabolismus einer Deponie unter aeroben Bedingungen dar, und wird daher zu einem verbesserten Design und damit Durchführung von zukünftigen Belüftungsprojekten beitragen.

Publikationslisten zum Thema:
Hausmüll, Hausmülldeponie, Mülldeponie, Mülldeponierung, Ressourcenmanagement, Abfallwirtschaft, Dissertation, domestic refuse, household trash dump, waste disposal site, dumping, resource management, refuse economy,



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Toiletten für Garten und Freizeit - ganz ohne Wasser oder Chemie! Komposttoiletten und biologische Trockentoiletten sind inzwischen eine erprobte und akzeptable Lösung, wenn im Garten, in der Ferienhütte, auf dem Freizeitgelände oder im Hausboot kostengünstig eine komfortable und hygienische Toilette installiert werden soll. In diesem Buch wird ausführlich beschrieben, welche biologischen Toilettensysteme es für den Freizeitbereich gibt, was bei der Installation und im alltäglichen Gebrauch zu beachten ist und welche rechtlichen Anforderungen bestehen. Der Stand der Technik und die käuflichen Produkte mit allem Zubehör werden praxisnah beschrieben - auch, wie menschliche Ausscheidungen zu kompostieren sind, um sie hygienisch unbedenklich als Dünger im Garten zu nutzen. Mit vielen Hinweisen und Empfehlungen für Selbstbauer!


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Bauwerke weisen in der Regel eine sehr lange Lebensdauer auf, so dass die Schwierigkeit darin besteht heute zu prognostizieren, was übermorgen Stand der Technik beim Recyceln von Baumaterialien sein wird. Darüber hinaus ergeben sich vielfache - teilweise konkurrierende - Anforderungen an Gebäude in ökonomischer, ökologischer soziokultureller und technischer Hinsicht. Eine Bewertung dieser Eigenschaften wird im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen BNB durchgeführt. Im Bericht wird der Entwurf eines Indikators zur quantitativen Bewertung der Recyclingeffizienz vorgestellt, der mittelfristig in das Bewertungssystem nachhaltiges Bauen integriert werden sollte. Der Leitfaden soll bereits in der Planungsphase bei der Wahl der Baumaterialien und Baukonstruktionen Hilfestellungen geben, um bei zukünftigen Rückbauvorhaben den Anteil an recycelfähigen Materialen zu erhöhen.


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Das Abbrandverhalten von Altreifen unterscheidet sich deutlich von dem anderer kunststoffhaltiger Abfälle. Neben einem sehr hohen Heizwert und der daraus folgenden hohen flächenbezogenen Brandbelastung sind Brände von (Alt)reifen durch eine starke Wärmestrahlung, große Flammenlängen und eine sehr starke Rauchentwicklung gekennzeichnet. Hinzu kommt, dass die wasserabweisenden Eigenschaften eine Brandbekämpfung mit Wasser deutlich erschweren. Zudem existiert in Deutschland bisher keine spezifische Regelung zur Lagerung von Altreifen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollten grundlegende Eigenschaften der Verbrennung von Altreifen ermittelt werden, die als Grundlage für Brandschutzempfehlungen herangezogen werden können, um einen Beitrag zur Verbesserung des Brandschutzes bei der Lagerung von Altreifen zu leisten. Methodisch wurden neben einer anfänglichen Literaturrecherche vor allem Laborversuche zum Abbrandverhalten und zur Wirksamkeit von Löschmitteln sowie numerische Simulationen zur Beurteilung der Brandausbreitung auf der Basis von CFD-Rechenmodellen durchgeführt.


Rückbau, Recycling und Verwertung von WDVS. Möglichkeiten der Wiederverwertung von Bestandteilen des WDVS nach dessen Rückbau durch Zuführung in den Produktionskreislauf der Dämmstoffe bzw. Downcycling in die Produktion minderwertiger Güter bis hin zur en. ergetischen Verwertung
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Der Umgang mit Abfall und die Rückgewinnung von Rohstoffen sind die gesellschaftspolitischen Themen unserer Zeit. Bei der energetischen Sanierung von Gebäuden nach den geltenden Standards werden große Volumina an EPS-Dämmstoff verbaut. Beim Umbau oder Rückbau von WDVS fallen EPS-Abfälle an. Das Aufzeigen von Wegen zur Abfallvermeidung, zum Rückbau sowie zur ökologischen und ökonomischen Verwertung dieser Abfälle soll zur Akzeptanz der Gebäudedämmung mit WDVS in der breiten Bevölkerung beitragen. Durch den Rückbau eines Gebäudes werden verbaute Produkte in der Regel zu Abfall. Von diesem Statuswechsel sind auch rückgebaute WDVS betroffen. Der Umgang mit Abfällen ist in Deutschland durch das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) geregelt. Regularien und Gesetzte, die den Umgang mit EPS-Abfall festlegen, wurden im Rahmen der Studie recherchiert und zusammengefasst. Ein wichtiges Augenmerk lag auf den Begriffsdefinitionen, die zur Abgrenzung von Produkt und Abfall dienen. Auf mögliche Änderungen, bezüglich der Einstufung aufgrund des Gefährlichkeitspotentials von einzelnen Komponenten wird hingewiesen. Die nationalen und internationalen Regularien, die die möglichen Szenarien Weiterverwendung durch Aufdopplung, Wiederverwendung, sowie alle Arten der stofflichen und energetischen Verwertung betreffen, werden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf WDVS an ihrem Nutzungsende betrachtet. Dies betrifft den Übergang vom Produkt zum Abfall mit den begleitenden Prozessschritten, den selektiven oder teilselektiven Rückbau über die Selektier- und Klassierverfahren bis hin zur Verwertung. Hinzu kommen übergeordnete Schutzziele oder langfristige politische Ziele, die ebenfalls einen Einfluss auf die Behandlung von WDVS und/oder WDVS-Komponenten am Ende der Nutzungsphase nehmen können. Die Studie stützt sich bezüglich des Abfallaufkommens im Baubereich auf Sekundärdaten des Statistischen Bundesamts DESTATIS und der Firma Consultic. Nachfragen und Interviews bei Unternehmen der Abfallwirtschaft in Bezug auf die Abfallquoten aus dem Bere


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Sowohl steigende Abfallmengen als auch die geringe Marktakzeptanz umweltgerechter Produkte zeigen die Diskrepanz zwischen "Umweltbewußtsein" und "Umweltverhalten" der Bevölkerung. Im Rahmen der Arbeit werden Ansatzpunkte konkretisiert, um diesen Widerspruch zwischen gewolltem und gelebtem Umweltverhalten im Umgang mit materiellen Gütern zu reduzieren. Die Erhebung und Analyse der Ursachen - soweit sie im Bereich der Konsumenten bzw. Haushalte einerseits und der Gebäudebetreuung andererseits liegen - stellen den Hauptteil des Forschungsberichtes dar. Ausgehend von Überlegungen, wie Gebrauchsgüter effizienter genutzt werden können, zeigt die Autorin Ansätze für damit verbundene Dienstleistungen auf. Diese ermöglichen eine qualifizierte Erweiterung des Leistungsspektrums sowohl gebäudeinterner als auch gebäudeexterner Dienstleister (Facility Manager), insbesondere in mehrgeschossigen Wohnbauten.


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Es wurden auf der Grundlage einer umfassenden Literaturstudie zur Emission von organischen Bestandteilen aus zementgebundenen Baustoffen mit ausgewählten Untersuchungsverfahren Untersuchungen zur Auslaugung und zur gasförmigen Emission von organischen Bestandteilen aus zementgebundenen Baustoffen durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten unter Verwendung von Abfällen zur Verwertung am Beispiel von Beton. Nach einer Sichtung der potentiell einsetzbaren Ausgangsstoffe wurden drei Betone mit kontaminierten Zuschlägen (rezyklierter Zuschlag, kiesiger Sand, Gleisschotter) und ein Stabilisat mit einem kontaminierten Bodengemisch hergestellt. Zur Charakterisierung der Auslaugung wurden Stand- und Schütteltests, zur Charakterisierung der gasförmigen Emission wurden Untersuchungen mit der "Aachener Prüfkammer" durchgeführt. Das Auslaugverhalten von organischen Stoffen aus Beton wurde über den Summenparameter TOC untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Auslaugung organischer Stoffe aus zementgebundenen Baustoffen überwiegend durch den Mechanismus der kontinuierlichen Auflösung (Löslichkeitskontrolle) gesteuert wird. Es gibt bisher keine Kriterien zur Bewertung einer gasförmigen Emission aus Beton. Deshalb wurden für eine erste Abschätzung Kriterien aus anderen Gebieten herangezogen. Es wurde eine Bewertung der möglichen Belastung der Atmosphäre, der Bodenluft sowie eine toxikologische Bewertung durchgeführt.


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Zeitschriftenartikel

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