Altdeponie Vinstedt

Das aktive Entgasungssystem der stillgelegten Hausmülldeponie Vinstedt wird im Rahmen einer Fördermaßnahme der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz optimiert.

Projekttitel: KSI: Einsatz geeigneter Technologien zur Optimierung der Gaserfassung auf der Deponie Vinstedt

Förderkennzeichen: 67K21429

Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2023 bis 31.12.2025

Förderung in Zahlen: Förderfähige Kosten: 599.245,00 €

Zuwendung max. (60%): 359.547,00 €

Zuwendung aus den Mitteln der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

In situ Stabilisierung Siedlungsabfalldeponien

Beschreibung des Vorhabens

(Auszüge aus: Potentialstudie für die in-situ Stabilisierung und Reduzierung der THG-Emissionen durch Optimierung der Gaserfassung, cdm Smith 2019 bzw. 2021 und Antrag auf Plangenehmigung gemäß § 35 Absatz 3 KrWG, cdm Smith 2023)

1. Beschreibung der Ausgangssituation

Die Altdeponie Vinstedt befindet sich etwa 2 km südlich des Ortsteils Vinstedt, Gemeinde Natendorf, numgeben von landwirtschaftlichen Flächen.

Die Deponie ist in einer ehemaligen Tongrube einer stillgelegten Ziegelei errichtet worden. Hier wurde von 1974 bis 1989 größtenteils Haus- und Sperrmüll deponiert. Nach Stilllegung ist die Deponie rekultiviert worden, dabei sind rd. 1,6 ha der Deponiefläche zurück in die landwirtschaftliche Nutzung übergegangen (Rekultivierungsabschnitt I). Die übrigen rd. 1,7 ha Deponiefläche (Rekultivierungsabschnitt II), die sich aus dem Eingangsbereich mit 0,36 ha und dem Einlagerungsbereich mit 1,386 ha zusammensetzen, wurden als Streuobstwiese hergerichtet und sind bis heute im Besitz des Landkreises Uelzen.

Insgesamt wurden in der Deponie Vinstedt rd. 378.073 m³ Abfall abgelagert.

Die Altdeponie verfügt über ein aktives Entgasungssystem, das in den Jahren 1989/90, 1993 und 1998 errichtet wurde. Das System besteht aus 23 Vertikalgasbrunnen, die an zwei Gassammelstationen angeschlossen wurden. Die Gasbrunnen sind als Unterflurbrunnen ohne sichtbaren Brunnenkopfschacht aus Schottersäulen mit 16/32 Körnung und einem HDPE Filterrohr (da 110 oder 160) ausgeführt.

Im Laufe der Jahre sind einige Gasbrunnen bereits gezogen worden, sodass heute insgesamt noch 16 Gasbrunnen die Rekultivierungsabschnitte I und II entgasen.

Die Gassammelleitungen der beiden Gassammelstationen führen zu einem zentralen Kondensatabscheider und im Anschluss zu einer Verdichter- und Fackelanlage im Eingangsbereich der Deponie.

Die Standorte der Gasbrunnen, Gassammelstationen und die Rekultivierungsabschnitte können nachfolgendem Planausschnitt entnommen werden.

Abbildung 2: Ausschnitt Lageplan der Deponie Vinstedt

2. Beschreibung des Bauvorhabens und der Zielsetzung

Das regelmäßig durchgeführte Deponiegasmonitoring zeigt seit einigen Jahren einen fortschreitenden Rückgang des Methangasgehaltes. Das noch vorhandene Deponierestgas wird über das o.a. vorhandene Gasfassungssystem gefasst und mittels einer bestehenden Hochtemperaturfackel thermisch behandelt. Wegen des zunehmend diskontinuierlicheren Betriebs der Fackelanlage wurde die Anlagentechnik im Jahre 2010 zu einer vorläufigen Schwachgasbehandlungsanlage umgebaut. Die vorherige Anlagentechnik konnte Methankonzentrationen oberhalb von 25 Vol.-% behandeln, die heutige bis 20 Vol.-%. Auch der Gesamtvolumenstrom des abgesaugten Deponiegases nimmt mit zunehmendem Alter der Deponie ab.

Aufgrund der zunehmend rückläufigen Deponiegasmengen wurde in der Vergangenheit ein zeitweiser Teilbetrieb oder die temporäre Abschaltung der Fackelanlage in Kauf genommen. Da für den kontinuierlichen Betrieb der Hochtemperaturfackelanlage ein Mindestmethangehalt von bis zu 20 Vol.-% CH4 nötig ist, stößt die aktuelle Anlage bei vorliegenden schwach-methanhaltigen Deponiegasen an ihre Leistungsgrenze.

Zur Optimierung der Gaserfassung werden insgesamt fünf neue Vertikalgasbrunnen errichtet. Dazu werden Bohrungen mit einer Nennweite von min. 200 mm im Deponiekörper in dem Rekultivierungsabschnitt II abgeteuft und anschließend zu tiefenverfilterten Gasbrunnen ausgebaut.

Neben den fünf neu zu bohrenden Gasbrunnen sind drei weitere bereits ausgebaute Bestandsbrunnen an das Gaserfassungssystem anzuschließen.

Auf dem Deponiegelände befinden sich zwei Gassammelstationen, die im Zuge der Optimierung der Gaserfassung zurückgebaut und durch neue Stationen ersetzt werden sollen. In den Unterstationen werden neue Gassammelbalken installiert und mit den Gasabsaugleitungen der jeweiligen Brunnen verbunden.

Vor dem Hintergrund, dass die bestehende Anlagentechnik nicht in der Lage ist das schwach-methanhaltige Gas zu verwerten, ist die Installation einer Schwachgasbehandlungsanlage erforderlich. Die zu installierende Anlage kann Deponiegas mit Methankonzentrationen größer 12 Vol.-% thermisch zu behandeln. Dabei kann ein Gasvolumenstrom von bis zu 120 m³/h behandelt und eine thermische Verbrennungsleistung von bis zu 250 kW_therm erreicht werden. Die bestehende Anlage und die dazugehörige Anlagentechnik wird im Zuge der Neuinstallation zurückgebaut.

Die vorgesehene Gasverdichterstation erfüllt folgende Funktionen:

• Besaugung der Gassammelleitung zur Fassung des Deponiegases. Die Verdichteranlage besteht aus einem stufenlos regelbaren Hochdruckverdichter, welcher das Gas zur Abluftbehandlung in die nachgeschaltete thermische Behandlung fördert.
• Analytische Überwachung der Gaszusammensetzung des abgesaugten Deponiegases. In der geplanten Anlage wird die Absaugung analytisch überwacht. Im abgesaugten Gas werden die Parameter CO in ppm, CO₂, CH₄, O₂, rechnerisch N₂ in Vol.-% sowie die Temperatur in °C des abgesaugten Gesamtstromes kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet. Im Fall einer Störung wird eine vorgesehene Alarmschaltung (visuell und akustisch) aktiviert.

2.1 Zielsetzung

Die Treibhausgasemissionen (über sich bildendes Methan im Deponiekörper) sollen auf ein Minimum (Nullemission) reduziert werden; mittelfristiges Ziel ist es, die gesamte Deponiegasbildung durch Abschluss der biologischen Aktivität infolge maximaler Umsetzung der vorhandenen Organik zum Erliegen  zu bringen.

Durch die aktive Besaugung mittels neuer Schwachgasanlagentechnik sowie den Einsatz speziell tiefenverfilterter Gasbrunnen werden folgende Ziele erreicht:

Kurzfristig:

• Eingestautes Deponiegas wird aktiv gefasst, so dass biologische Abbauprozesse anlaufen. Beim Einsatz tiefenverfilterter Gasbrunnen erfolgt zudem eine Verbesserung des Gasfassungsgrades durch Reichweitenerhöhung einzelner Gasbrunnen aufgrund des in größerer Tiefe eingebrachten Unterdrucks und der höheren Kurzschlussfestigkeit des Gasbrunnens.
• Beim Einsatz tiefenverfilterter Gasbrunnen verringert sich der Fremdluftanteil. Damit erhöht sich der Austrag an organischer Fracht im abgesaugten Deponiegas (abgesaugte organische Fracht: Fluss in Verbindung mit Methan- und Kohlendioxidgehalten).
• Temperaturerhöhung in den mesophilen, also für den biologischen Abbau optimalen Temperaturbereich.

Mittelfristig:

• Re-/Aktivierung biologischer Abbauprozesse, sowohl anaerober als auch aerober Art bei aktiver Besaugung
• Verbesserung des Langzeitverhaltens und somit Verkürzung der Stilllegungs- und Nachsorgephase, indem die Aktivierung biologisch verfügbarer Organik (insbesondere im Bereich der aeroben Umsetzung) vorangetrieben wird

Minimierung bzw. Unterbindung der Freisetzung von THG-Emissionen aus der Deponie durch maximale stoffliche Entfrachtung über den Gaspfad (maximaler Austrag an organischem Kohlenstoff C_org)Formelzeichenverzeichnis

• CO – Kohlenstoffmonoxid
• CO2 – Kohlenstoffdioxid
• CH – Methan
• N – Stickstoff
• C – organischer Kohlenstoff
• °C – Grad Celsius
• THG – Treibhausgas
• mesophil – Temperaturbereich von 20 bis 45 °C

Projektbeteiligte:

Zukunft – Umwelt – Gesellschaft (ZUG) gGmbH
Stresemannstraße 69-71
10963 Berlin

CDM Smith
Consult GmbH
Am Umweltpark 3-5
44793 Bochum

Abfallwirtschaftsbetrieb Landkreis Uelzen
Wendlandstr. 8
29525 Uelzen