Sickerwasserreinigungsanlage Gelnhausen-Hailer

Wegen der biochemischen Abbauvorgänge, die im Deponiekörper stattfinden, hat das Sickerwasser eine Temperatur von 20 bis 40 °C. Bedingt durch die hohe Temperatur und das sauerstoffarme Milieu im Inneren der Deponie, lösen sich erhebliche Mengen an Salzen und auch Spuren von organischen Verbindungen im Sickerwasser. Der Salzgehalt des Sickerwassers liegt deutlich über dem von Meerwasser. Organoleptisch betrachtet, handelt es sich um eine handwarme bräunliche übelriechende Salzbrühe. Eine Einleitung von unbehandeltem Sickerwasser in Fließgewässer würde die dort vorhandenen Lebensgemeinschaften schädigen und wegen des hohen Sauerstoffbedarfs zu Fischsterben führen. Auch vor der Einleitung in kommunale Kläranlagen muss Sickerwasser aus Hausmülldeponien vorbehandelt werden, damit die Grenzwerte für die Einleitung in die Kanalisation (Indirekteinleitung) eingehalten werden.

Dazu wurde auf der Deponie Hailer ein Sickerwassererfassungssystem in Verbindung mit einer Sickerwasserbehandlungsanlage gebaut.

Die Sickerwassererfassung geschieht über ein fächerförmiges verlegtes Dränagesystem aus geschlitzten Kunststoffrohren über der Deponiebasisabdichtung. Die Rohre bestehen aus einem Hochleistungspolymer, das der hohen Auflast durch den Deponiekörper widersteht und zudem gegenüber dem salzhaltigen reaktiven Sickerwasser korrosionsresistent ist. Die Anlagentechnik der daran angeschlossenen Sickerwasserbehandlungsanlage besteht aus einer zweistufigen Umkehrosmoseanlage an die sich drei Verdampferstufen und ein Trockner anschließen. In der Sickerwasserbehandlungsanlage der Deponie Gelnhausen-Hailer werden täglich bis zu 100 m3 Sickerwasser behandelt.

Um jahreszeitliche Schwankungen der Sickerwassermenge zu kompensieren, wird das im Dränagesystem gefasste Sickerwasser zunächst in ein Sickerwasserbecken geleitet das über ein Fassungsvermögen von 800 m3 verfügt.

Anschließend wird das Sickerwasser unter hohem Überdruck (40bar) durch die Module der Umkehrosmose gepresst. Die semipermeablen Membranen der Module “filtern” die Schadstoffe heraus, indem sie gereinigtes Wasser passieren lassen und die Schadstoffe und Salze zurückhalten. Der natürliche Vorgang der Osmose wird durch den hohen Überdruck quasi umgekehrt.

Das Sickerwasser wird so in etwa 80% gereinigtes Sickerwasser (Permeat), das die geforderten Grenzwerte einhält und in die Kläranlage des Abwasserverbandes Gelnhausen eingeleitet werden kann, sowie 20% aufkonzentriertes Sickerwasser (Konzentrat), das die im ursprünglich im Sickerwasser enthaltenen Schadstoffe in aufkonzentrierter Form enthält, aufgetrennt.

Das Konzentrat wird anschließend in drei Verdampferstufen mit Strippung und katalytischer Oxidation der freigesetzten Gase weiter eingedickt und schließlich in einem Dünnschichttrockner zu einem Granulat getrocknet. Die anfallende Granulatmenge beträgt ca. 1% des behandelten Sickerwassers, also rund eine Tonne pro Tag und wird in der Sondermülldeponie Herfa/Neurode unter Tage endgelagert.

Zur Pufferung des anfallenden Konzentrats wurde ein Konzentratbecken gebaut, das mehr als 1800 m3 Konzentrat aufnehmen kann. Die Größe des Kondensatbeckens ist erforderlich, da in Gelnhausen-Hailer auch das in der Umkehrosmoseanlage der ehemaligen Kreismülldeponie Schlüchtern-Hohenzell anfallende Konzentrat behandelt wird. Dort fallen pro Tag ebenfalls durchschnittlich 100 m3 Sickerwasser an, allerdings schwanken in die Tagesmengen stark.

Die Umkehrosmose-Anlage in Schlüchtern-Hohenzell besteht ebenfalls aus einer zweistufigen Umkehrosmose. Das Konzentrat wird in einem Konzentratbecken gespeichert und mit Saugwagen zur Eindampfung und Trocknung in die Anlage in Gelnhausen-Hailer transportiert. Wegen des schwankenden Sickerwasseranfalles war es in Hohenzell notwendig, außerhalb des eigentlichen Deponiebereiches ein neues Sickerwasserbecken mit 3.100 m3 Speicherinhalt zu errichten.

Obwohl die Deponie Schüchtern-Hohenzell bereits zur Jahrtausendwende geschlossen wurde und in die Deponie Gelnhausen-Hailer seit Juni 2005 kein Müll mehr eingelagert wird, muss die Sickerwasserreinigung noch mindestens 10 – 15 Jahre lang weiter betrieben werden. Da die Oberfläche beider Deponien nach und nach abgedichtet wird und entsprechend weniger Niederschlagswasser in den Müllkörper eindringt, wird die anfallende Sickerwassermenge aber abnehmen. Die Konzentration der im Sickerwasser gelösten Salze und Schadstoffe wird dagegen zunächst weiter ansteigen, da der verdünnende Effekt des Niederschlagswassers wegfällt.

Für die Umkehrosmose-Anlagen auf den Deponien Gelnhausen-Hailer und Schlüchtern-Hohenzell ist eine gestiegene Salzkonzentration kein Problem. Während in biologischen Kläranlagen, die in vielen anderen Landkreisen das Sickerwasser reinigen, eine Zunahme der Salzkonzentration problematisch ist und das Sickerwasser wohl vor der Behandlung zunächst verdünnt werden muss, zahlt es sich für den Eigenbetrieb Abfallwirtschaft aus, dass er auf die verfahrenstechnisch aufwendigere Umkehrosmose gesetzt hat. Auch von der Reinigungsleistung her betrachtet, hat die Umkehrosmose Vorteile. Durch das Verfahren wird der größte Teil der gelösten Salze aus dem behandelten Wasser entfernt. In den konventionellen biologischen Kläranlagen wird dagegen die Salzfracht nicht nennenswert reduziert, sondern lediglich umgerührt.

Um den bei der Eindampfung des Sickerwasserkonzentrats entstehenden Bedarf an fossilen Brennstoffen zu verringern, wird seit Frühjahr 2008 eine Wärmeauskopplung aus der Motorkühlung und der Abgaswärme der benachbarten Gasverwertungsanlage nachgerüstet. Die ausgekoppelte Wärme wird durch ein Wärmeträgeröl in die Sickerwasserreinigungsanlage geleitet und dort im Dünnschichttrockner zum Eindampfen der bei der Sickerwasserreinigung anfallenden Salze verwendet. Durch die Einsparung des bislang für die Trocknung verwendeten Erdgases werden voraussichtlich klimaschädliche Kohlendioxidemissionen in einer Menge von rund 890 Tonnen pro Jahr vermieden.