Behandlung von Deponierestgasen durch passiv betriebene Biofilter

• Dr. Stephan Prechtl
• Dr. Rainer Scholz
• Prof. Dr. Martin Faulstich
• Wolfgang Huber

Im Rahmen des BayFORREST-Forschungsvorhabens F211 wurden passive Biofiltersysteme an vier bayerischen Deponien untersucht. Für Deponien, in denen die Menge an Deponiegas bzw. die Methankonzentration für eine energetische Nutzung und eine thermische Behandlung nicht mehr ausreichend sind, stellen passiv betriebene Biofilter eine ökonomisch interessante Alternative dar. Vor allem in der zeitlich schwer eingrenzbaren Nachsorgephase von Deponien gewinnen diese Systeme an Bedeutung. Die durchgeführten Messungen zeigten allerdings auf, dass in der Praxis bezüglich Dimensionierung und Betrieb von passiv betriebenen Biofiltersystemen noch Erkenntnislücken bestehen. Ziel des Vorhabens EU4 war es, drei unterschiedliche Biofiltersysteme auf der Hausmülldeponie Herzmanns, Landkreis Oberallgäu hinsichtlich ihrer Abbauleistung von Methan und anderer Schadstoffe einem Praxistest zu unter ziehen und wissenschaftlich zu untersuchen. Mit Hilfe neu geplanter, konstruierter und installierter Biofiltersysteme wurde versucht, die Sauerstoffversorgung der am Methanabbau beteiligten Mikroorganismen zu verbessern. Ein Arbeitsschwerpunkt war die umfassende Planung der Biofiltersysteme zusammen mit den Kooperationspartnern. Es wurden verschiedene Biofiltersysteme ausgelegt, entwickelt, konstruiert und mit Hilfe numerischer Simulationen an die örtlichen Gegebenheiten auf der Deponie Herzmanns angepasst. Ausgewählt wurden zwei neue passive Biofiltersysteme, die beide eine verbesserte Sauerstoffversorgung durch Nutzung eines Kaminzugeffektes bewirken sollten. Im Rahmen der Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass der Kaminzugeffekt sehr gut funktioniert und eine Verbesserung der Sauerstoffversorgung im Biofiltermaterial und somit einen weiteren Abbau von Methan und anderen Schadstoffen bewirken kann. Für den zukünftigen Einsatz wäre jedoch zu überprüfen, ob sich mit dem System bei größeren Biofiltern noch bessere Ergebnisse erzielen lassen. Bei größeren Volumina der Biofilter ließe sich die Verweildauer der Gase im Filter durch einen geringeren Kaminzug erhöhen, wodurch die Mikroorganismen mehr Zeit hätten, um den Methananteil im Deponiegas zu metabolisieren. Unter Berücksichtigung der möglichen konstruktiven Optimierungsmöglichkeiten bieten passiv betriebene Biofiltersysteme damit aus wirtschaftlicher und technischer Sicht eine sehr gute Möglichkeit, Schwachgase aus Deponien zu reinigen.

In context of the BayFORREST research project F211 passive bio filter systems were tested at four Bavarian landfills. For landfills, where the quantity of landfill gas/methane concentration is insufficient for an energetic utilization and a thermal conditioning, passive operated bio filters seem to be an interesting economic alternative. Mainly in the long term period of aftercare of landfills, these systems become more important. The carried out measurements showed, that concerning to the design and operation of the passive working bio filter systems a lack of knowledge exists in practice. The aim of the project EU4 was, to make field-tests and scientific researches of three different bio filter systems at the Herzmann landfill (Oberallgäu, Germany) regarding their degree of methane degradation and other pollutants. By means of new planned, constructed and installed bio filter systems it was tried to improve the oxygen supply of the methane degrading micro organisms. One key activity was the comprehensive planning of the bio filter systems together with the cooperating partners. Different bio filter systems were designed, developed, constructed and by means of numeric simulations adjusted to the local conditions at the Herzmann landfill. Two new passive bio filter systems were selected, which both should allow an improved oxygen supply of the bio filter systems by using the chimney effect. In context of the researches it could be detected, that the chimney effect works very well and an improvement of the oxygen supply in the bio filter material and thus a further degradation of methane and other pollutants could be achieved. For future applications it should be tested, whether the bio filters could generate better values using bigger bio filters. With a bigger volume of the bio filters, the gas retention time in the filters could be increased through a reduced chimney effect, whereby the micro organisms would have more time to metabolise the methane content in the landfill gas. In consideration of the possible constructive optimization potentials, passive operated bio filter systems from the economic and technical point of view offer a very good possibility, to clean low calorific landfill gas.

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