Alte Lasten und neue Deponien
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Formale Metadaten
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| Autor | ||
| Mitwirkende | ||
| Lizenz | Keine Open-Access-Lizenz: Es gilt deutsches Urheberrecht. Der Film darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden. Dieser Film enthält Musik, für die die Verwertungsgesellschaft GEMA die Rechte wahr nimmt. | |
| Identifikatoren | 10.3203/IWF/C-1920 (DOI) | |
| IWF-Signatur | C 1920 | |
| Herausgeber | ||
| Erscheinungsjahr | ||
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| Andere Version | ||
| Produzent | ||
| Produktionsjahr | 1995 |
Technische Metadaten
| IWF-Filmdaten | Film, 16 mm, LT, 329 m ; F, 30 1/2 min |
Inhaltliche Metadaten
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| IWF-Klassifikation |
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Computeranimation
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Wasserbau
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Computeranimation
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Besprechung/Interview
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ComputeranimationDiagramm
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SatellitenbildLuftbild
03:35
Karte (geographisch)
04:10
WasserbauLuftbild
05:23
Karte (geographisch)
05:48
Luftbild
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Computeranimation
07:19
Computeranimation
07:46
Wasserbau
08:32
Wasserbau
09:03
Luftbild
09:27
Wasserbau
09:53
Wasserbau
10:16
Wasserbau
11:07
Technische ZeichnungVorlesung/Konferenz
11:33
Computeranimation
12:53
Computeranimation
13:20
Karte (geographisch)Vorlesung/Konferenz
14:32
Vorlesung/Konferenz
14:57
ComputeranimationDiagramm
16:30
Karte (geographisch)
17:32
Vorlesung/KonferenzBesprechung/Interview
18:19
Computeranimation
19:26
Computeranimation
20:37
Karte (geographisch)Wasserbau
21:03
Wasserbau
21:28
Wasserbau
21:52
Computeranimation
22:17
Wasserbau
23:13
Satellitenbild
23:38
FlussdiagrammTafelbild
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Karte (geographisch)Vorlesung/Konferenz
24:25
Vorlesung/KonferenzWasserbauComputeranimation
24:50
Vorlesung/Konferenz
25:25
ComputeranimationDiagramm
25:50
Wasserbau
26:18
Technische ZeichnungComputeranimationDiagramm
26:46
Technische ZeichnungDiagrammComputeranimation
27:17
Computeranimation
28:41
Computeranimation
Transkript: Deutsch(automatisch erzeugt)
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Industriegesellschaften produzieren große Mengen an Abfallstoffen und Müll. 1,5 Millionen Kubikmeter Müll fallen zum Beispiel in der Stadt Chemnitz pro Jahr an. Diese große Menge muss entweder durch Verbrennung oder Deponierung entsorgt werden. Heute geschieht dies entsprechend der technischen Anleitung Abfall,
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die eine Gefährdung von Luft, Grundwasser und Boden verhindern soll. Früher wurden die Abfallstoffe willkürlich abgelagert. Die meisten bedrohen die Umwelt durch Emission von Gasen und Emission von Schadstoffen in das Grundwasser und den Boden. Auf dieser Mülldeponie der Stadt Chemnitz wurden bereits seit Anfang des Jahrhunderts medizinische, chemische und militärische Abfallstoffe
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sowie Hausmüll in alten Steinbrüchen unsachgemäß gelagert. Am Rande der heutigen Deponie liegen die gefährlichen Altlasten in alten undichten Tonpoldern. Durch Leitungen und mit Fässern wurden unterschiedliche Stoffe, die sich zum Teil gegenseitig entzünden, eingebracht.
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Es wurden sämtliche Akten über die Deponie, über den Untergrund gesichtet, gewertet
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und darauf ausgehend wurden Untersuchungen in Auftrag gegeben zu den Belastungsfaden Wasser, Luft und Boden. Drei Problemkreise stellten sich sehr schnell heraus. Das waren einmal im Deponiekörper befindliche Schwelbrände.
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Des Weiteren liegt die Deponie auf einem geologisch sehr komplizierten Untergrund. Dieser ist sehr stark gestört. Die Deponie liegt auf einer flachen Berggruppe über porösen, permischen Tufen, nur etwa ein Kilometer von der Stadtgrenze Chemnitz entfernt.
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Die an der Oberfläche befindlichen, hier gelb gefärbten, klüftigen Tuffe lagern über undurchlässigeren Schichten des Perm. An der Grenzfläche breitet sich die Schadstofffahne aus der Deponie aus.
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An der Steinbruchwand ist die Klüftigkeit und Porosität der Tuffe, die als Baumaterial für die Stadt Chemnitz dienten, gut zu erkennen. Die Deponie wird zunächst weiter betrieben und dann mit Folien wasserdicht versiegelt.
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Dadurch soll der Schadstoffeintrag in das Grundwasser vermindert werden. Auf die Folien kommen Erd- und Humusschichten, die bepflanzt werden. Etwa 80.000 Verdachtsflächen mit Altlasten waren Ende 1990 in Deutschland erfasst.
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Prognostiziert werden weitere rund 180.000 Flächen. Alle zu untersuchen oder zu sanieren ist nicht möglich. Die Wissenschaft ist aufgefordert, Methoden zu entwickeln, die bei geringem Aufwand eine Abschätzung der Gefährdung erlauben. Beispielhaft werden unterschiedliche Altlasten und Neudeponien sowie Methoden der Erkundung und Überwachung vorgestellt.
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Nach der Deponie und Altlast Chemnitz folgt nun die Bergbau-Altlast Mansfeld. Die großen Abraumhalden wurden mit schwarzen Folien abgedeckt, um die Bildung schwermetallhaltiger Stäube und Sickerwässer einzuschränken.
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In den Kupferschieferbergwerken sind neben Kupfer noch viele andere Metalle gewonnen worden. Die gesamte Bergbau-Altlast des Mansfelder Reviers ist wesentlich größer als das hier überflogene Gebiet.
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Die ehemalige Erzhütte muss ebenfalls abgerissen und zum Teil als Sondermüll entsorgt werden.
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Das Abfracken umfasst auch die Beseitigung von Asbestisolationen. Die mit Schwermetallen kontaminierten Böden müssen abgetragen und in Säcken wasserdicht zwischengelagert werden. In Schachtöfen werden aus den Böden später die Metalle zurückgewonnen.
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Die gefährlichen Stoffe befinden sich auch in unmittelbarer Nähe zu den Wohnhäusern der ehemaligen Bergleute. Seit dem Zweiten Weltkrieg wurden von der sowjetischen Wismut AG bis 1991 circa 220.000 Tonnen Uran in Sachsen und Thüringen abgebaut.
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Dabei ist die Umwelt in großem Ausmaß zerstört worden. Besonders betroffen sind Gebiete bei Ronneburg und Aue. In dieser reichsten Uranlagerstätte Europas wurde das für Kernkraft- und Atombomben
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dringend benötigte spaltbare Metall über und unter Tage in großen Mengen gewonnen. Die Abraumhalden sollen zum Verfüllen des Tagebaurestloches benutzt werden.
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Mit dem Uran 238 beginnt zum Beispiel der Zerfall des natürlichen Uranisotops. Die Zerfallsreihe der Radioaktivität führt schließlich zum einzigen gasförmigen Zerfallsprodukt, dem Radon. Es zerfällt bereits nach der kurzen Halbwertzeit von 3,8 Tagen.
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Radon findet sich in Stollen und über Erzgängen. Es steigt im Tagebau auf und dringt sogar in Häuser ein. Zu starke Dosen sind gesundheitsschädlich. Unter Tage wird die Radonbelastung durch intensive Bewetterung herabgesetzt. Die Gesundheit der Bergleute, die wiederverwertbare Maschinen, Leitungen usw. aus den Stollen abbauen, wird so nicht gefährdet.
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Nach der Beraubung werden die Stollen mit dem Abraum der Halben verfüllt und mit Beton zugespritzt. Nach ihrer Flutung wird so die Zirkulation des Grundwassers durch die Stollen verhindert.
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Überlaufende Flutungswässer, die chemisch und radioaktiv kontaminiert sind, sollen in Wasserreinigungsanlagen so lange behandelt werden, bis die Verunreinigungen unter die Grenzwertkonzentration gesunken sind.
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Die Halben des Uranbergbaus bei Aue sind teilweise bereits mit Bäumen bewachsen. Ihre Gefährlichkeit besteht nicht nur in ihrer Restradioaktivität, sondern auch in der Kontamination des Grund- und Trinkwassers mit Arsen und Blei.
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Um Wind- und Wasserverfrachtung der Schadstoffe zu verhindern, werden die Halben mit tonigen Erdschichten abgedeckt. Anschließend können sie begrünt werden.
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Andere Halben werden abgetragen und zum Verfüllen der Absetzbecken oder Schlammteiche verwendet. Die Verwahrung dieser Seen ist die technisch schwierigste Aufgabe. In den Schlammteichen wurden die fein gemahlenen, schlammigen Rückstände der Uranaufbereitung gelagert.
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Zunächst müssen die Ufer oder Spülstrände abgedeckt werden, um die Windverfrachtung der radioaktiven Feinstäube zu verhindern.
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Die Kosten für das gesamte Sanierungsprojekt Wismut werden auf ca. 13 Milliarden DM geschätzt. Ein Zeitraum von etwa 15 Jahren wird hierfür anvisiert.
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Um die Schlammteiche trocken zu legen, muss das Wasser abgepumpt und geklärt werden.
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Nach der Verfüllung mit Halbenmaterial werden die Absetzbecken mit Folien abgedeckt und mit sogenannten Dochten ausgetrocknet. Die Folien sollen das Eindringen von Regenwasser und so die Bildung kontaminierter Sickerwässer verhindern.
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Die kontaminierten Sickerwässer, die weiterhin aus den Absetzbecken austreten, werden in Brunnen und Drainagegräben aufgefangen. Insgesamt werden so etwa zwei Millionen Kubikmeter Sickerwasser pro Jahr gefasst und in die Schlammteiche zurückgeführt.
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Auch die Anlagen zur Uranaufbereitung sind kontaminiert und müssen demontiert werden. Die abmontierten Teile werden zunächst auf dem Werksgelände zwischengelagert.
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Es wird geprüft, ob der kontaminierte Schrott später in den Schlammteichen entsorgt werden kann. Auch außerhalb des Bergbau- und Hüttengeländes werden die Böden auf radioaktive Stäube radiometrisch untersucht.
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Mit Synthelometern wird im Raster von 20 mal 20 Metern die Gamma-Strahlung bestimmt. Durch ein umfangreiches Messnetz lässt sich der langfristige Sanierungserfolg im Bergbaugebiet beobachten. Ende 1992 wurden insgesamt 1300 Messstellen betrieben.
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Die Daten sollen in einer Umweltdatenbank zur Verfügung stehen.
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An einem Basispunkt werden die Synthelometer geeicht und untereinander abgeglichen.
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Nicht radioaktive Abfallstoffe werden zum Beispiel mit geo-elektrischen Methoden erkundet. Bei der Elektromagnetik induziert eine große Sendesspule ein elektromagnetisches Feld im Erdboden.
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Gutleitende Schadstofffahnen verändern das Feld. Zwei lange Empfangsspulen nehmen das veränderte Feld. Das Feld fällt auf. Die Messwerte werden registriert und später mit einem Rechner ausgewertet.
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Ergebnis ist zum Beispiel die dreidimensionale Darstellung der Leitfähigkeit einer Altlast im Untergrund. Höhere Leitfähigkeit wird hier durch Berge wiedergegeben.
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Neben der Elektromagnetik können zusätzlich Gleichstrom-Tiefensondierungen die Mächtigkeit, Tiefe und Ausdehnung von Abfallkörpern und Schadstofffahnen bis ins Detail klären.
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In den Auewäldern des Oberrheingrabens wird eine tiefreichende Versalzung des Grundwassers geo-elektrisch erkundet. Geo-elektrische Tiefensondierungen mit großen Auslagen bis zu 12 Kilometer Länge können salinare Kontaminationen bis über 1000 Meter Tiefe verfolgen. Dafür muss ein Elektrodenkabel geradlinig kilometerweit ausgelegt werden.
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Nahe dem Mittelpunkt der Auslage werden rechts und links zwei nicht polarisierbare Sonden in den Boden eingedrückt. Sie dienen der stationären Spannungsmessung.
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Zwei stromzuführende Wanderelektroden werden gleichzeitig in den Boden gesteckt. Die Abstände zum Mittelpunkt nehmen logarithmisch zu, bis die maximale Auslage Länge von 2 mal 6 Kilometer erreicht ist. Die Spannung zwischen den Sonden wird digital gemessen, gefiltert und gespeichert.
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So kann der elektrische Widerstand des Untergrundes bestimmt werden. Ein Altreinarm als Hindernis auf der Elektrodenstrecke wird mit Hilfe eines Angelwurfes überwunden.
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Im geologischen Süd-Nordschnitt vom Kaiserstuhl links bis nach Straßburg rechts sind
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die Terzierschichten an Querverwerfungen des Rheingabens bis über 1500 Meter tief abgesunken. Das zeigte eine tiefe Bohrung. Als dort in 200 Meter Tiefe Salzwasser erbohrt wurde, gab es zunächst keine plausible geologische Erklärung. Erst die Geoelektrik zeigte, dass diese Versalzung bzw. ihre extrem niedrigen Widerstände bis
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in Tiefen von über 1500 Meter, also bis zur Basis des Terziers reicht. Der ursprüngliche Verdacht, dass Salz sei aus alten Salzhalten eingesickert, konnte widerlegt werden. Das große Volumen der Versalzung kann nur aus terziären Salzlagerstätten stammen, die im Laufe der Jahrmillionen ausgelaugt wurden.
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Geophysikalische Resultate sollten möglichst noch direkt durch einzelne Bohrungen überprüft werden. Dafür genügt bei flachen Bohrungen bis 10 Meter ein Bohrhammer.
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Für größere Teufen muss ein rotierendes Bohrverfahren eingesetzt werden, mit dem mehrere 100 Meter tief gebohrt werden kann.
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Bei Heidelberg-Appelheim sind in alten Kiesgruben jahrelang Chlor-Kohlenwasserstoffe deponiert worden. Im Abstrom des Grundwassers entstand daraus eine Schadstofffahne. Aufsteigende Gase schädigten die Vegetation und führten zur Entdeckung dieser Altlast.
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Im Rahmen des Modellstandortprogramms Baden-Württemberg wurde die Sanierung mit einer Pilotanlage begonnen. Am Modellstandort Appelheim haben wir zwei Verfahren nebeneinander situiert, wo im Wesentlichen
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Chlor-Kohlenwasserstoffe aus Wasser, Boden und Luft auf mikrobiologischem Wege entfernt werden sollen. Das wird auf zwei Wegen getan. Einmal im Rahmen einer sogenannten On-Zeit-Anlage. On-Zeit heißt, dass hier alles, was im Boden war oder Boden selber, ebenfalls wie das Wasser, herausgenommen wird und über Tage aufbereitet wird.
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Daneben haben wir eine In-Situ-Anlage, wo Wasser und Boden vor Ort verbleibt und dort praktisch aufbereitet wird. Beim On-Zeit-Verfahren wird der kontaminierte Boden ausgehoben, in der
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sogenannten Terranox-Anlage durchgewirbelt, belüftet und mit Nährlösung für Bakterien versetzt. Die Bakterien bauen die Chlor-Kohlenwasserstoffe ab. Nach der Sanierung wird der Boden am gleichen Ort wieder eingebracht. Der Weg des kontaminierten Grundwassers wird in einem Kreisdiagramm der Sanierungsfirma erläutert.
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Das kontaminierte Wasser wird aus dem Grundwasserleiter abgepumpt und in einer ersten Stufe vom Nitrat gereinigt. Es folgt die Chlorreduktion in einem sauerstofffreien mikrobiologischen Reaktor.
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Dann wird das Wasser über Sandfilter in den Erogenreaktor geleitet. Dort werden die restlichen chlorierten Kohlenwasserstoffe abgebaut. Nach einer letzten Reinigung durch Aktivkohlefilter wird das Wasser in Schluckbrunnen wieder versickert.
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Die abgespaltenen kontaminierten Gase werden durch diese Humus-Biofilter geleitet und bakteriell gesäubert.
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Für das Insitosanierungsverfahren wurden fünf große Stahlzylinder von 2,4 Meter Durchmesser und 10 Meter Länge in den Boden gerammt. In drei Zylindern wird die Wirksamkeit verschiedener mikrobiologischer Verfahren getestet.
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Über einen Schacht in der Mitte zwischen den Röhren werden die Verfahren kontrolliert. Zum Schutz vor austretenden Gasen darf in den Schachten nur mit Atemschutz hinabgestiegen werden. Durchstählerne Bullaugen können in unterschiedlichen Tiefen Proben entnommen werden, um
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den Fortschritt der Bakterien bei der Beseitigung der Chlorkohlenwasserstoffe zu kontrollieren.
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Während bisher die Erkundung, Gefährdungsabschätzung und Sanierung von Altlasten gezeigt wurde, folgen zum Schluss zwei Beispiele von vorbildlich angelegten Neudeponien.
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Als erstes wird die im Betrieb befindliche Hausmülldeponie Ormesheim im Saarland vorgestellt. Sie soll erweitert werden. Zunächst muss eine neue Basisabdichtung geschaffen werden. Das Material dafür liefert das anstehende tonige Gestein des Käupers, das im Untergrund auch als geologische Barriere dient.
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Für die Basisabdichtung werden die Käupertone abgebaut, aufbereitet und gesiebt.
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Das so homogenisierte Material wird dann als 75 cm mächtige Mineraldichtung wieder eingebaut. Eine vibrierende Walze verdichtet das eingebrachte Material.
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Auf die Mineraldichtung werden 3 mm dicke Folien gelegt, die miteinander verschweißt werden. Die Schweißnähte enthalten einen Luftkanal. Damit können sie pneumatisch auf ihre Dichtigkeit überprüft werden. Bei einer Leckage der Basisfolie breiten sich die Sickerwässer zwischen Folie und Mineraldichtung rasch aus.
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In einem Versuch wurde durch Messung der elektrischen Widerstände in der Basisabdichtung ein Vordringen des Sickerwassers von ca. 1,5 m pro Tag festgestellt. Über die Folien werden zu ihrem Schutz ebenso breite Geotextilbahnen verlegt.
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Auf die Textilbahnen wird eine 20 cm mächtige Lage Flächenfilterkies geschüttet. Die Deponie Sickerwässer werden sich in dieser obersten Schicht der Basisabdichtung sammeln. Durch ein System von Drainagerohren werden sie zur zentralen Wasseraufbereitungsanlage geleitet.
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Der Aufbau der Basisabdichtung noch einmal schematisch. Die Sickerwässer aus der Deponie Drainage werden in der zentralen Wasseraufbereitungsanlage fast bis zur Trinkwasserqualität geklärt.
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Zuerst wird der Schlamm herausgefiltert. In den Belebungsbecken wird Sauerstoff zugeführt.
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Bakterieneinsatz vermindert aerob und anaerob die Schadstoffbelastung. Eine Besonderheit der Wasseraufbereitung Ormesheim ist die Mikrofiltrationsanlage. Hier werden selbst feinste Trübungsteilchen entfernt.
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In der Deponie bilden sich durch biologische Prozesse Verdichtung und Temperaturen bis zu 70°C Gase, vor allem Methan und Schwefelwasserstoff. Deswegen muss bereits bei der Errichtung einer neuen Deponie ein Entgasungssystem angelegt werden.
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Über Schornsteine können die Gase entweder abgefackelt oder zur thermischen Nutzung entnommen werden. Umfangreichere Sicherungsmaßnahmen als bei Hausmülldeponien sind zum Beispiel in der Sondermülldeponie in Rondeshagen bei Lübeck erforderlich.
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In dieser vorbildlichen Anlage zur Entsorgung bestimmter Arten von Sondermüll wird das antransportierte Material beprobt, analysiert und der Ort der späteren Ablagerung registriert.
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Windsichtung nennt man dieses Verfahren zur Prüfung der Körnung des Materials.
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Um das Eindringen von Niederschlagswasser zu verhindern, wird der Sondermüll bis zu seiner endgültigen Abdeckung unter einer großen umsetzbaren Halle nach und nach eingelagert.
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Der Untergrund der Sondermülldeponie besteht aus einer mächtigen, praktisch wasserundurchlässigen, geschiebe Mergelschicht. Der Grundwasserspiegel liegt ausreichend tief unter der Deponiesohle.
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Der Sondermüll wird einem stofflich entsprechenden Ablagerungsbereich bzw. Polder zugeteilt.
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Jährlich werden hier ca. 60.000 Tonnen Sonderabfall eingelagert.
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Der Untergrund dieser Sondermülldeponie wurde sehr sorgfältig und aufwendig abgedichtet, wie die Pläne der Gesellschaft zur Beseitigung von Sonderabfällen zeigen.
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Die Deponie-Sickerwässer laufen über Drehnrohre zu den Pumpensümpfen. Dort werden sie abgepumpt und in Tanks zwischengelagert. In einer externen Anlage wird das aufgefangene Sickerwasser thermisch behandelt. Die Rückstände werden wieder deponiert.
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Die mit Sondermüll aufgefüllten Polder werden mit einer ca. 3 Meter mächtigen wasserundurchlässigen Top-Abdichtung abgedeckt und anschließend rekultiviert. Auf diese Weise werden auch hochkontaminierte Abfallprodukte so endgelagert, dass kommende Generationen nicht gefährdet werden sollen.