Altlastenmanagement
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Hydrogeologische Forschung
Sicherung der Altlast N58 Heferlbach

Sicherung der Altlast N58 Heferlbach

Die im April 2011 begonnen Bauarbeiten zur Errichtung der Sanierungsanlage Heferlbach sind abgeschlossen und die Anlage in Betrieb genommen.
Begleitend dazu werden wissenschaftliche und technische Untersuchungen zur Betriebsoptimierung durchgeführt.

Der Heferlbach, ein verlandeter ehemaliger Altarm der Donau, wurde von 1965 bis 1972 mit vorwiegend Hausmüll aber auch mit Bodenaushub und Bauschutt verfüllt. Auf der ca. 950 m langen Altablagerung mit einer Fläche von 66.000 m² befinden sich der Goldäckerweg und die Jägerhausgasse, die Vorgärten von Einfamilienhäusern, Parkplätze, ein Altstoffsammelzentrum, ein Kinderspielplatz sowie in den Randbereichen das Betriebsgebäude des Sportplatzes, 2 Wohnhäuser und auf Teilen der Altablagerung der Hochwasserschutzdamm.

Die hier angewandte In-Situ-Aerobisierung, ist zwar ein relativ junges Verfahren, erscheint aber aus heutiger Sicht zur Stabilisierung alter Hausmülldeponien als besonders gut geeignet. Dabei wird Luft in den Deponiekörper eingebracht und parallel dazu Deponiegas abgesaugt und über Bio-Filter gereinigt. Der anaerobe Faulprozess bei dem Methan entsteht, wird in einen Kompostierungsprozess mit Kohlendioxidbildung umgewandelt. Die dafür notwendigen Be - und Entlüftungsleitungen wurden in 2 und 4 Meter Tiefe horizontal eingebohrt. Diese Belüftungsstränge sind über Sammelleitungen mit der Gasstation beim Sportplatz Mannswörth verbunden.

In dem 240.000 m³ umfassenden Deponiekörper wurden 6 km Be- und Entlüftungsleitungen verlegt. Der Luftdurchfluss jeder einzelnen Leitung ist über Steuerklappen regelbar. Die fast 2 km langen Sammelleitungen sind zur Vermeidung von „Wassersäcken“ im Sägezahnprofil verlegt und mit Kondensatabscheidern ausgestattet. Die Zusammensetzung des abgesaugten Deponiegases wird kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet. Zusätzlich wurde ein umfangreiches Beweissicherungsprogramm eingerichtet, bei dem aus in den Deponiekörper eingebrachten Sonden die Zusammensetzung des Deponiegases kontrolliert wird.

Um eine Gefährdung der Trinkwasserversorgung von Schwechat auszuschließen wurde im Bereich der Jägerhausgasse ein Sperrbrunnen errichtet, der bei höheren Grundwasserständen automatisch eingeschaltet wird.

Wissenschaftliche und technische Untersuchungen zur Betriebsoptimierung der Altlastabsicherung „Heferlbach“

Vor Kurzem wurde mit dem Betrieb einer In-Situ Aerobisierung zur Sicherung der Altablagerung „Heferlbach“ begonnen. Begleitend dazu werden wissenschaftliche und technische Untersuchungen zur Betriebsoptimierung durchgeführt. Diese Untersuchungen werden von der TU Wien (Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft) gemeinsam mit der blp GeoServices gmbh über die nächsten 5 Jahre durchgeführt. Im vorliegenden Kurzbeitrag werden der Standort und die geplanten Untersuchungsschritte vorgestellt.

Durch den anaeroben Abbau von organischer Substanz kommt es im Deponiekörper zu einer signifikanten Produktion von Deponiegas. Aufgrund der unmittelbaren Nähe von Wohnhäusern besteht die Gefahr einer Deponiegasmigration in bewohnte Objekte, weshalb die Altlast gem. Gefährdungsabschätzung eine erhebliche Gefahr für die Umwelt darstellt. Die Auswirkungen auf das Grundwasser wurden hingegen als gering eingestuft.

Die Gefährdung durch Gasmigration war auch maßgebend für die Entscheidung die Altablagerung zu sanieren. Im Konkreten wurde dazu durch die Stadt Wien eine Variantenstudie und ein Projekt zur Sanierung der Altlast ausgearbeitet. Die Variantenstudie ergab als beste Variante zur Beseitigung der bestehenden Gefährdungen durch Deponiegas die In-situ-Aerobisierung. Dabei wird mit einer aktiven Belüftung Umgebungsluft in den Deponiekörper eingebracht und parallel dazu das entstehende Gasgemisch abgesaugt und gereinigt. Durch Belüftung über mehrere Jahre soll eine Umstellung auf aerobe Verhältnisse erreicht werden.

Aufgrund der großflächigen Ablagerungen bei relativ geringer Mächtigkeit wurde ein System mit horizontal verlegten Belüftungs- und Absaugleitungen gewählt. Dabei wurde die gesamte Ablagerung in 8 Abschnitte unterteilt und in jedem Abschnitt wurden mehrere horizontale Belüftungs- und Absaugleitung im Abstand von max. 10 m verlegt.  Die Verlegung der Leitungen erfolgte grabenlos durch gesteuerte Horizontalbohrungen.  Die Belüftungsleitungen liegen in 3 - 4 m Tiefe, die Absaugleitungen in ca. 2 m.

Aufgrund der Tatsache, dass in Österreich aber auch international bisher nur eine begrenzte Anzahl an Deponien bzw. Altablagerungen zum Zweck der Stabilisierung belüftet wurden, sind Zielvorgaben für eine Beurteilung des Sanierungserfolgs schwer festzulegen bzw. abzuleiten. Ebenso gibt es bisher wenig Erfahrung darüber wie der Sanierungserfolg im Feld gesichert nachzuweisen ist und es fehlen auch Informationen  zur Optimierung der Betriebsführung von In-Situ Belüftungsmaßnahmen.

Vor diesem Hintergrund sollen durch die naturwissenschaftlich-technische Beschäftigung mit dem In-Situ Aerobisierungsverfahren am Beispiel der Sanierungsanlage „Altlast Heferlbach“ nachvollziehbare und gesicherte Kriterien zur Entlassung aus dem Anlagenbetrieb gefunden werden. Durch entsprechende Kriterien und einer optimierten Betriebsführung wird ein kürzerer Nachsorgebetrieb angestrebt.

Mit gegenständlichem Projekt werden 3 Hauptziele verfolgt:

+) Naturwissenschaftlich-technisch basierte Ableitung des potentiell realisierbaren Stabilisierungsgrades

+) Beurteilung des Sanierungserfolgs bzw. Sanierungsfortschritts

+) Empfehlungen hinsichtlich einer optimierten Betriebsführung der In-Situ Belüftung

Zur Erreichung dieser Ziele werden drei Arbeitsmodule umgesetzt:

Modul 1 - Bestimmung des aktuellen sowie des potentiell erreichbaren Stabilisierungsgrades der Altablagerung:

Dabei wird der aktuelle Stabilisierungsgrad der abgelagerten Abfälle zu Beginn der Belüftung mittels Feststoffanalysen untersucht. Weiters wird mit Hilfe von  Deponiesimulationsreaktoren im Labormaßstab über 2,5 Jahre der potentiell über Belüftungsmaßnahmen erreichbare Stabilisierungsgrad der abgelagerten Abfälle bestimmt und mit anaerob betriebenen Reaktoren verglichen. Darüber hinaus wird anhand von mathematischen Gasproduktionsmodellen und Gastransportmodellen, entsprechend der geforderten Sanierungsziele, ein umweltverträgliches Emissionsniveau abgeschätzt.

Modul 2 - Beurteilung des Sanierungserfolgs bzw. Sanierungsfortschritts:

Dazu wird ein umfangreiches Monitoringprogramm (Feststoff, Eluat, Deponiegas, Temperatur, Setzungen, etc.) über 5 Jahre umgesetzt und ausgewertet. Um den  Sanierungserfolg  zu bewerten werden die Ergebnisse mit den Erkenntnissen aus Modul 1 zusammengeführt und ausgewertet.

Modul 3 - Einfluss unterschiedlicher Betriebsführung auf Sanierungsverlauf und –erfolg:

Im Rahmen dieses Moduls wird der Einfluss unterschiedlicher Betriebsführung auf den Sanierungsverlauf und den damit erreichbaren Sanierungserfolg, primär in Hinblick auf mögliche Effizienzsteigerungen des Verfahrens untersucht. Ziel ist es, durch die Beurteilung unterschiedlicher Betriebsführungsparameter den  Sanierungsverlauf bei Bedarf effizienter gestalten zu können und den gewünschten Sanierungserfolg wie geplant bzw. wenn möglich früher oder effizienter zu erreichen.

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