DE3641982A1 - Verfahren zum herstellen von kavitaeten in muelldeponien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kavitäten in Mülldeponiekörpern zum Zwecke der Erzeugung von Brunnen, Schächten od.dgl. für die Deponiegasent­ nahme, für das Ableiten von Sickerwasser oder für ähn­ liche, der Deponiesanierung dienende Vorgänge, wobei mittels Rammen, Bohren oder Ausheben, z.B. mit Hilfe eines Baggers, ein Schachtloch erzeugt wird.

Ein wesentliches Problem bei der Herstellung solcher Ausnehmungen in Mülldeponien besteht darin, daß diese äußerst inhomogen aufgebaut sind, also häufig Hohlräume oder voluminöse Körper wie Kühlschränke, Möbel etc. mit sehr starrem Material, z.B. Stahl- oder Betonplatten, abwechseln.

In der Praxis werden heute zur Herstellung solcher Brunnen oder Schächte, bei denen es sich in aller Regel um Vertikalschächte handelt, häufig Brunnengreifer eingesetzt, mit denen der Schacht ausgehoben wird. In diesen wird dann eine geschlitzte Kunststoffiltersonde eingesetzt, worauf der übrige Schachtraum mit Schotter aufgefüllt wird. Infolge des erwähnten inhomogenen Deponiegefüges ist das Herstellen der Schächte mit Greifern äußerst zeit- und arbeitsaufwendig, indem plötzlich auftretende sperrige und/oder starre Gegenstände durch Sonderarbeiten beseitigt bzw. durchstoßen werden müssen.

Weiter werden in der Praxis zur Herstellung von Schächten Bohreinrichtungen eingesetzt, mit denen Schachtrohre eingebracht werden, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Schachtdurchmesser entspricht. Dieses Bohrrohr wird an­ schließend entfernt. In den so erstellten Schacht wird die Filtersonde eingesetzt, worauf die Verfüllung erfolgt. Auch bei diesem Verfahren entstehen die durch die Inho­ mogenität des Deponiekörperaufbaus begründeten Schwie­ rigkeiten, die beispielsweise zu dauernden Reparaturen des Bohrgestänges führen.

Als effektivste Vorgehensweise hat sich schließlich ein ebenfalls in der Praxis angewendetes Verfahren herausge­ stellt, bei dem Rohre mit Hilfe einer Ramme eingebracht werden. Die so erzeugten Brunnen werden bei bis zu 25 m Tiefe mit Rohren von 60 bis 80 cm Durchmesser erzeugt. Der damit verbundene Aufwand ist jedoch außerordentlich hoch, um nämlich derartige Rohre bei den erwähnten, vorher unbekannten Inhomogenitäten im Deponiekörperauf­ bau eintreiben zu können, zumal durch den häufigen Wechsel von Hohlbereichen mit besonders harten Bereichen oftmals Beschädigungen am Rammgerät auftreten, die lange Reparatur- und Rüstzeiten erfordern. Unabhängig davon ist neben dem Aufwand an äußerst schwerem Gerät die Ramm­ energie sehr hoch. So benötigt man für die Erzeugung eines Schachtes von 80 cm Durchmesser eine Ramme mit einem Gewicht von ca. 90 bis 100 t, was Kosten in Millionen-DM-Höhe verursacht, und auf der Deponie zum Bewegen eines solchen Gerätes eine befestigte Straße von 5 bis 7 m Breite, was insbesondere bei rekultivier­ ten Deponien Schwierigkeiten bereitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem den Eigenheiten der wechselnden, nicht vorhersehbaren Struktur einer Mülldeponie wesentlich günstiger Rechnung getragen werden kann und ein Herstellen von Ausnehmungen im Deponiekörper, insbesondere von Vertikalbrunnen in preiswerter Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das Schachtloch eine definierte Sprengladung einge­ bracht und diese zwecks Erzeugung eines erweiterten endgültigen Schachts gezündet wird, der in üblicher Weise für seine Zweckbestimmung fertiggestellt wird. Anstelle des bekannten mechanischen Niederbringens eines Schachtrohres im wesentlichen entsprechend den Quer­ schnittsabmessungen des endgültigen Brunnens wird mit der Erfindung zunächst ein Hohlraum wesentlich geringe­ ren Querschnitts erzeugt, der dann durch Sprengung er­ weitert wird. Mit anderen Worten ist ein Schacht oder eine sonstige Höhlen- oder Kavernenbildung mit einem er­ heblich geringeren mechanischen Aufwand erzeugbar, und durch die Sprengung wird das Deponiematerial überwiegend seitlich verdrängt und damit ein Hohlraum wesentlich größerer Abmessungen, die denen des gewünschten Brunnens entsprechen, herbeigeführt. Durch eine vorgegebene An­ ordnung der Sprengladungen im Mülldeponiekörper sind bestimmte, gewünschte Geometrien des Schachtes oder sonstigen Hohlraumes erzielbar, ohne daß dafür ein be­ sonderer Aufwand an technisch-mechanischem Gerät er­ forderlich wäre. So können für die Herstellung von Pri­ mär-Schachtlöchern oder das direkte Eintreiben von Sprenglanzen Ramm- oder Bohrgeräte oder Bagger einge­ setzt werden, die 1/10 bis 1/20 der oben erwähnten Bereitstellungskosten verursachen und ein Gewicht von einer 1/2 bis zu 1 Tonne haben, also Geräte, die auch auf rekultivierten Deponien, speziell auf solchen mit Baumbestand, leicht einsetzbar und bewegbar sind und damit zu einer weiteren erheblichen Kostenersparnis führen, abgesehen davon, daß sie dann, wenn unvorherge­ sehene Schwierigkeiten beim Eintreiben des Schachtes auf­ treten, schnell ver- oder umgesetzt werden können.

In besonders günstiger Weise ist es nach einem Fortbil­ dungsgedanken der Erfindung möglich, nach der Aufweitungs­ sprengung stehengebliebenes Material, z.B. starre Plat­ ten, durch gezielte Punktsprengung zu beseitigen. Die Erfindung gewährleistet damit eine maßgeblich erhöhte Flexibilität in der Erzeugung der gewünschten Geometrie des endgültigen Schachtes, wobei wahlweise Platzhalter in Form von Schachtrohren zum Einsatz gelangen oder auch direkt Sprenglanzen oder mit flüssigem Sprengstoff zu befüllende Rohre in den Deponiekörper eingetrieben und gezündet werden können.

In besonders günstiger Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren unter Einbringen von Sonden in Mülldeponien, insbesondere von Gasentnahmerohren zum Zwecke der Deponie­ gasentnahme, einsetzbar, wobei ein Schachtrohr mittels Rammen, Baggern oder Bohren in den Deponiekörper einge­ führt, in den so gebildeten Schacht das Gesamtentnahme­ rohr eingesetzt und der Schachtraum um das Rohr herum mit gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigem Material wie Schotter verfüllt wird, und zwar dadurch, daß

• a) als Schachtrohr ein Rohr verwendet und eingetrieben wird, dessen Querschnittsabmessungen maßgeblich geringer als die des endgültigen, zu verfüllenden Schachtraumes sind,
• b) das Schachtrohr aus dem so erzeugten Primärschacht entfernt und in letzteren ein Trägerrohr für Spreng­ stoff eingeführt wird,
• c) der Sprengstoff gezündet wird und
• d) in den durch die Sprengung erzeugten vergrößerten Schachtraum die Sonde (Filterrohr) eingesetzt wird und das Verfüllen erfolgt.

Das Eintreiben der Schachtrohre, das durch Rammen oder Bohren erfolgen kann, wird vorzugsweise mit dünnen Stahl­ rohren betrieben, deren Durchmesser, wenn es sich um Rohre mit Kreisquerschnitt handelt, in der Größenordnung von 100 mm und damit erheblich unter dem Durchmesser des zu fertigenden Schachtes liegen, wodurch nur ein Bruchteil der Ramm- oder Bohrenergie erforderlich ist. Solche Schachtrohre mit relativ geringem Durchmesser lassen sich leicht handhaben und wesentlich einfacher durch die inhomogene Struktur des Deponiekörpers hindurchtrei­ ben. Im Falle von Beschädigungen ist ihr Austausch ver­ hältnismäßig leicht und schnell zu vollziehen. In den damit erzeugten Primärschacht engen Durchmessers wird ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Sprengstoff- Trägerrohr eingeführt, das man, ggf. in vorbestimmten Abständen, mit einer für die gewünschte Geometrie geeig­ neten Menge an Sprengstoff füllen kann. Dieses Rohr kann zweckmäßigerweise einen Durchmesser in der Größenordnung von 70 mm haben. So können eine Vielzahl von Schächten vorbereitet werden, worauf man dann die Sprengung bevor­ zugt für eine solche Vielzahl von Schächten gleichzeitig durchführt. Im Gegensatz zu gerammten oder gebohrten Löchern wird durch die Sprengung der kleine Schacht maßgeblich vergrößert, und zwar mit einer gegenüber einem herkömmlichen Schacht erheblich vergrößerten, ungleich­ mäßigen Oberflächenstruktur, was vorteilhaft für das nachfolgende Verfüllen mit gas- und flüssigkeitsdurch­ lässigem Material wie Schotter nach dem Einsetzen des Filterrohres und besonders für die Erzielung einer großen Gasdurchtrittsfläche für die angestrebte Deponie­ gasgewinnung ist.

Nach allem wird auf dem erfindungsgemäßen Wege über die Sprengung aus einer relativ begrenzten Kavität, z.B. einem Minischacht, ein Großbrunnen hergestellt, also in wirtschaftlicher Weise die spätere Deponiegasgewinnung vorbereitet. Die Anwendung relativ leichten Gerätes gegenüber den bekannten großen Greifer-, Bohr- oder Rammaggregaten trägt zur Wirtschaftlichkeit der Vorberei­ tung maßgeblich bei. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht beispielsweise den Einsatz von Handbohrgeräten wie Schlagbohrgeräten oder Schlaghämmern, die mittels Druckluft getrieben werden und das Platzhalterrohr hinter sich herziehen und die von der Herstellung von Kabel­ durchführungen unter Straßen oder ähnlichen Anwendungs­ fällen her bekannt sind.

Wenn auch vorstehend überwiegend die Anwendung des er­ findungsgemäßen Verfahrens für die Deponiegasgewinnung beschrieben worden ist, so sei doch darauf hingewiesen, daß die Herstellung von Ausnehmungen in Deponien gemäß der Erfindung ebensogut zum Zwecke des Anlegens von Sickerwasserbrunnen im Deponiefuß erfolgen kann, um durchsickerndes, kontaminiertes Wasser aufzufangen und abzuleiten, oder aber auch zur Einleitung sonstiger Schritte für die Deponiesanierung.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglich­ keiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschrei­ bung der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt

Fig. 1 die erste Stufe einer Brunnen-Vorbereitung durch Eintreiben eines Schachtrohres in einen Mülldeponiekörper,

Fig. 2 das Einfügen eines sprengstoffbeladenen Kunststoff-Trägerrohres in einen nach Fig. 1 hergestellten Primärschacht,

Fig. 3 einen durch Sprengung erzeugten erweiterten Schacht und

Fig. 4 den fertigen Brunnen mit Filterrohr und Ver­ füllmaterial.

Mit Hilfe eines Ramm- oder Bohrgerätes wird, wie in Fig. 1 gezeigt, als Schachtrohr ein dünnes Stahlrohr 1 von beispielsweise 100 mm Durchmesser in einen Müllde­ poniekörper 50 eingebracht. Nach Erreichen der gewünschten Schachttiefe wird dieses Stahlrohr 1 herausgezogen. Es entsteht so ein Primärschacht 10, in den ein Sprengstoff- Trägerrohr 2, bestehend aus einem geeigneten Kunst­ stoff, eingeführt wird. Dieses Trägerrohr 2 wird mit einem geeigneten Sprengstoff in vorbestimmter Menge gefüllt. Nach Sprengung, die gegebenenfalls für eine Mehrzahl in Abständen zueinander im Deponiekörper 50 angeordneter Primärschächte 10 erfolgen kann, ergibt sich ein in Fig. 3 im Querschnitt gezeigter gesprengter Schacht 30 mit gegenüber einem herkömmlichen gegrabenen, gerammten oder gebohrten Schacht maßgeblich vergrößerter, ungleichmäßiger Oberfläche. In diesen Sprengschacht 30 wird, wie Fig. 4 zeigt, ein Filterrohr (Sonde) 4 zur Deponiegasgewinnung eingesetzt, woraufhin der Raum zwischen Schachtwand und Filterrohr mit einem geeigneten Material wie Schotter 41 verfüllt wird. Das Filterrohr 4 trägt einen geeigneten, herkömmlichen Anschluß 42 für die Verbindung mit einem Gas-Sammelsystem. Nach Herstel­ lung dieser Verbindung und Einbringen einer Mehrzahl solcher Rohre in den Deponiekörper kann die Deponie­ gasgewinnung beginnen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen von Kavitäten in Müllde­ poniekörpern zum Zwecke der Erzeugung von Brun­ nen, Schächten od.dgl. für die Deponiegasentnahme, für das Ableiten von Sickerwasser oder für ähnliche, der Deponiesanierung dienende Vorgänge, wobei mittels Rammen, Bohren oder Ausheben, z.B. mit Hilfe eines Baggers, ein Schachtloch erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Schacht­ loch (10) eine definierte Sprengladung (20) einge­ bracht und diese zwecks Erzeugung eines erweiterten endgültigen Schachts (40) gezündet wird, der in üb­ licher Weise für seine Zweckbestimmung fertigge­ stellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach der Sprengung stehengebliebenes Material durch gezielte Punktspren­ gung beseitigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 unter Einbringen von Sonden in Mülldeponien, insbesondere von Gasentnah­ merohren zum Zwecke der Deponiegasentnahme, wobei ein Schachtrohr mittels Rammen, Baggern oder Bohren in den Deponiekörper eingeführt, in den so gebildeten Schacht das Gesamtentnahmerohr eingesetzt und der Schachtraum um das Rohr herum mit gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässigem Material wie Schotter verfüllt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) als Schachtrohr (1) ein Rohr verwendet und einge­ trieben wird, dessen Querschnittsabmessungen maßgeblich geringer als die des endgültigen, zu verfüllenden Schachtraumes (30) sind,
• b) das Schachtrohr (1) aus einem so erzeugten Primär­ schacht (10) entfernt und in letzteren Spreng­ stoff eingeführt wird,
• c) der Sprengstoff gezündet wird und
• d) in den durch die Sprengung erzeugten erweiterten Schachtraum (30) das Gasentnahmerohr (Sonde) (4) eingesetzt wird und das Verfüllen erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Primärschacht (10) ein Trägerrohr (2) für den Sprengstoff (20) eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprenglanze in den Deponiekörper (100) eingetrieben und gezün­ det wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit flüssi­ gem Sprengstoff zu befüllendes Rohr in den Deponie­ körper (100) eingetrieben und gesprengt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Trägerrohr (2) ein Kunststoffrohr verwendet wird, das mit Spreng­ stoff gefüllt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Kunststoffrohr (2) mit einem Durchmesser von ungefähr 70 mm ver­ wendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß als Schachtrohr (1) ein dünnes Stahlrohr verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Schachtrohr (1) ein Rohr mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 100 mm verwendet wird.