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Dokumentenidentifikation DE202005000382U1 04.05.2005
Titel Gasbrunnenkopf
Anmelder Kress, Dieter, 91740 Röckingen, DE;
Hopfgartner, Axel, 85092 Kösching, DE
Vertreter Lindner Blaumeier & Kollegen Patent- und Rechtsanwälte, 90402 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 202005000382
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 04.05.2005
Registration date 31.03.2005
Application date from patent application 12.01.2005
IPC-Hauptklasse B09B 1/00
IPC-Nebenklasse B01D 53/85   E21B 43/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrunnenkopf für eine Aktiv-Passiv-Entgasung von verfüllten Mülldeponien, bei denen gelochte Medienrohre bis in das Innere, vorzugsweise bis zum Grund der Deponie in mit Schotter verfüllten Schächten zur Gasführung nach außen eingebracht sind, deren äußere, insbesondere obere Enden in jeweils einer auf einer Platte auf oder neben der Deponie angeordneten Schachthaube endend, mit einer Gasfassung verbunden sind.

Bei der Entgasung von Mülldeponien wird in den Müll ein Stahlnachziehkamin bis praktisch zum Grund der Deponie eingebracht, in den ein rundum mit Schotter verfülltes Medienrohr eingestellt wird, welches durch seine Außenlochungen das durch Zersetzung im Müll entstehende Gas, vorzugsweise Methan, sammelt und nach oben leitet. Der Stahlnachziehkamin ist dabei immer nur im oberen Teil der verfüllten Mülldeponie vorhanden, so dass unten ein zur Seite hin offener nur durch den Müll begrenzter Schotterschacht mit dem eingebetteten Medienrohr vorhanden ist, da ja durch den Stahlnachziehkamin das Gas aus dem Müllberg selbst bei Lochung dieses Stahlnachziehkamins nur sehr schlecht nachdiffundieren könnte. Mit zunehmender Verfüllung wird das Medienrohr verlängert und der Stahlnachziehkamin nach oben gezogen und selbstverständlich wiederum der Raum zwischen beiden Rohren mit Schotter ausgefüllt.

Wenn eine Mülldeponie verfüllt ist und kein weiterer Müll mehr abgelagert wird, wird zunächst die Oberfläche mit einer temporären Folienabdeckung versehen, auf die später eine deponiespezifische Endabdeckung aufgebracht wird. Zunächst aber wird der Stahlnachziehkamin herausgezogen und das Medienrohr mit einer Betonplatte auf der Oberfläche der verfüllten Mülldeponie umgeben, auf die dann die Schachthaube aufgebracht wird. Das Problem ist dabei die starke Setzung solcher Deponien, die bis zu 10 % der Höhe des Müllbergs beträgt, was bei typischen Müllberghöhen von 30 bis 40 Metern Setzungen von 3 bis 4 Meter bedeuten kann. Derartige starke Setzungen führen aber leicht zu Verkippungen der Abschlussplatte und damit zu Beschädigungen des Medienrohrs und der damit verbundenen Gasfassung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Gasbrunnenkopf der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass auch durch die Setzungen ein störendes Verkippen der oberen Abschlussplatte und damit der wegführenden Gasanschlüsse ebenso wenig möglich ist wie eine Beschädigung des Medienrohrs selbst.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Platte ein an Ort und Stelle mit Beton oder dergleichen verfüllter Kunststoffkasten ist und dass das Medienrohr ein durch die Schachthaube oder die Platte geführtes Einführungsrohr frei durchsetzt.

Prinzipiell kann eine Entgasung von Mülldeponien nicht nur durch oben aufgesetzte Gasbrunnen, sondern auch durch seitliche Gasbrunnen erfolgen, bei denen dann das Medienrohr horizontal in den Müllberg eingebracht wird. Im Nachfolgenden soll in erster Linie der Fall der vertikalen Gasförderung angesprochen werden, wobei die Besonderheiten für horizontale Medienrohre und die sich daraus ergebenden Probleme für den Gasbrunnenkopf weiter unten noch angesprochen werden sollen.

Durch die Ausbildung der Abschlussplatte als vorzugsweise mit Beton verfüllter Kunststoffkasten ist seine Erstellung wesentlich einfacher, da der Kunststoffkasten zunächst sehr leicht ist und problemlos horizontal ausgerichtet werden kann, das Einfüllen des Betons an Ort und Stelle ist auch bei gewölbten Müllbergen mit Hilfe von Betonpumpen sehr einfach möglich. Demgegenüber wäre das exakte Einbauen einer vorgefertigten schweren großen Betonplatte sehr viel komplizierter, insbesondere da ja beim Einbau berücksichtigt werden muss, dass das bereits aus dem Müllberg herausstehende Medienrohr nicht beschädigt werden darf.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Einführungsrohr von dem die Rohrverbindung zur Gasfassung ausgeht, am oberen Ende geschlossen ist und dass es durch eine lösbare, über der Platte liegende Flanschverbindung auftrennbar ist und dass das Medienrohr frei mit Abstand vom oberen Deckel in das Einführungsrohr einragt.

Durch diese Ausbildung kann eine recht erheblich Setzung des Müllbergs auftreten, ohne dass am Gasbrunnen Beschädigungen auftreten können. Bei einer Setzung ragt dann einfach das Medienrohr entsprechend weiter in das Einführungsrohr ein, von dem durch seitliche Stutzen die Rohrverbindungen zur Gasfassung, in der zur besseren Gasförderung ein Unterdruck erzeugt wird, abgehen. Sobald die Setzung so groß geworden ist, dass die Gefahr eines Anstoßens des Medienrohrs am oberen Deckel des Einführungsrohrs besteht, wird die Flanschverbindung gelöst, das Medienrohr kurz über der Platte abgeschnitten und anschließend das Einführungsrohr mit seiner Flanschverbindung wieder zusammengefügt. Anschließend steht dann wieder ein genügend großer Weg zur Verfügung den das Medienrohr bei Setzung des Müllbergs und Absenkung der Platte mit dem Einführungsrohr sich nach oben verschieben kann, bis gegebenenfalls die gleiche Prozedur wiederholt werden muss, was aber sicher nur in Abständen von vielen Monaten aber gar Jahren der Fall ist.

Durch die Kompensatoren werden unvermeidliche leichte Verkippungen oder sonstige Bewegungen ohne Gefahr für das Rohrleitungssystem aufgefangen.

Zur Verbesserung und Aktivierung der Entgasung, die ja bei den unvermeidlichen Entlüftungsbypässen im Material selbst bei Mülldeponietiefen von 40 Metern angesichts des nur geringen Unterdrucks in der Gasfassung Probleme bereiten könnte, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass in das Medienrohr ein nur am unteren Ende seitlich gelochtes Vollrohr mit einem gegenüber dem Innendurchmesser des Medienrohrs verkleinerten Außendurchmesser bis zum inneren Ende des Medienrohrs eingebracht und zum Zwecke einer alternativen Tiefenabsaugung regelbar mit der Gasfassung verbunden ist.

Um eine selektive Tiefenabsaugung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Vollrohrs zu ermöglichen, muss dieses natürlich am oberen Ende getrennt mit der Gasfassung verbindbar sein, was es erforderlich macht, dass durch das Einführungsrohr ein Verbindungsrohr zum oberen Ende dieses Tiefenabsaug-Vollrohrs geführt wird. Damit trotzdem keine Behinderung des Verschiebens des Medienrohrs im Einführungsrohr bei Setzungen der Mülldeponie auftritt, soll das Tiefenabsaugrohr nicht ganz bis zum Grunde des Medienrohrs reichen, so dass es im Medienrohr bei Setzungen der Mülldeponie nach unten frei verschiebbar ist. Um diese Freiheit der Verschiebung beizubehalten wird selbstverständlich bei der vorstehend angesprochenen Verkürzung des Medienrohrs am oberen Ende nach einer gewissen Setzung der Mülldeponie auch eine entsprechende Verkürzung des Tiefenabsaugrohrs vorgenommen.

Während seitlich neben einem Müllberg angeordnete Gasbrunnenköpfe von denen horizontal in den Müllberg ragende Medienrohre ausgehen, angesichts der fehlenden oder nur geringen Setzung am Rande des Müllbergs relativ unproblematisch sind, ergeben sich bei den angesprochenen starken Setzungen doch Probleme mit der exakten Positionierung und dem Verhindern einer Verkippung der die Schachthaube tragenden Betonplatte. Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann daher vorgesehen sein, dass der Kunststoffkasten, der nach dem Ausrichten mit Beton ausgegossen wird, mit einem an seiner Unterseite befestigten, insbesondere angeschweißten und in einer Grube der Mülldeponie eingebauten, vorzugsweise mit Lehm umfüllten, Abstützrohr großen Durchmessers versehen ist, das sich auf einer Lehmtragschicht abstützt.

Um diese in Folge der Lehmumhüllung wesentlich stabilere und weniger zu einem Verkippen neigende Ausbildung eines Abschlusspfropfens besonders einfach erreichen zu können, kann vorgesehen sein, dass in die Grube das nach dem endgültigen Verfüllen der Mülldeponie gezogene abgeschnittene Ende des zur Bildung der Schotter gefüllten Schächte dienenden Stahlnachziehkamins als verlorene Schaltung eingesetzt und in Lehm eingebettet wird, wobei die obere Abschlussfläche der Lehmeinbettung die Aufstellfläche für das Abstützrohr am unteren Ende des Kunststoffkastens bildet.

Durch diese Maßnahme ergibt sich unter dem Gasbrunnenkopf ein vom Medienrohr frei durchsetzter Pfropfen mit relativ großem Volumen, der in sich als gestampfte Lehmmasse natürlich nicht den Setzbewegungen zu umgebenden Mülls unterliegt, so dass er bei der Setzung sich im Wesentlichen unverkippt und unverändert einfach mit nach unten bewegt, und somit die gefürchteten Kippbewegungen der Platte und ihre Auswirkungen auf das herausragende Ende des Medienrohrs verhindert sind.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Gasbrunnenkopfes ergibt auch eine verbesserte Möglichkeit der Passiventgasung, die auch nach der eigentlichen aktiven Entgasungszeit einer Mülldeponie nach 40 oder 50 Jahren immer noch notwendig ist. Zu diesem Zweck muss das dann in geringem Ausmaß anfallende Kohlenwasserstoffgas, vorzugsweise Methangas, beim Austreten durch Kontakt mit einem Bio-Filtermaterial, beispielsweise Rindenmulch, aufoxidiert werden.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Gasbrunnenkopfes bietet nun die Möglichkeit, dass die an der oberen Stirnwand geöffnete Schachthaube eine gelochte Kartusche mit einem solchen Bio-Filtermaterial einfach eingehängt wird, nachdem selbstverständlich, was nach der aktiven Entgasungszeit einer Mülldeponie sowieso immer der Fall ist, das Einführungsrohr und das herausstehende Medienrohr ebenso abgetrennt worden sind wie die Rohrverbindungen zur Gasfassung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

1 einen Schnitt durch einen Müllberg mit einem erfindungsgemäßen Gasbrunnenkopf mit alternativer Tiefenabsaugung,

2 eine Draufsicht auf den Gasbrunnenkopf nach 1 bei abgenommenem Deckel,

3 einen vergrößerten Ausschnitt III in 1,

4 einen der 1 entsprechenden Schnitt im Falle einer Passiventgasung mit in die Schachthaube eingehängter Kartusche mit Bio-Filtermaterial,

5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach 4,

6 einen Schnitt durch einen Müllberg mit Aktiventgasung und alternativer Tiefenabsaugung in der Ausführungsform horizontal,

7 eine Aufsicht auf den Gasbrunnenkopf nach 6 bei abgenommenem Deckel,

8 einen der 6 entsprechenden Schnitt im Falle der Passiventgasung mit eingehängtem Biomaterialfilter, und

9 eine Aufsicht auf die Anordnung nach 8.

In 1 erkennt man einen Schnitt durch einen verfüllten Müllberg, in den ein gelochtes, vorzugsweise aus PEHD bestehendes Medienrohr 1 bis praktisch zum Grunde der Mülldeponie reicht. Dieses Medienrohr ragt in einen auf den Müllberg aufgesetzten Gasbrunnenkopf 2 ein, in den Rohrleitungen 3 mit Kompensatoren 4 einragen, um das im Medienrohr nach oben geförderte Gas abzusaugen und einer Gasfassung zuzuführen. Um einen Gasbrunnenkopf zu erhalten, der trotz der starken Senkungen des Müllbergs stabil an Ort und Stelle verbleibt und insbesondere keine Beschädigung des Medienrohrs verursacht, ist erfindungsgemäß zunächst vorgesehen, dass nach Erreichen der endgültigen Füllhöhe 5 der Mülldeponie um das nach oben herausragende Medienrohr 1 eine Grube 6 ausgehoben wird. In diese Grube 6 wird das herausgezogene und gegebenenfalls abgeschnittene Ende des Stahlnachziehkamins 7, der zur Bildung des mit Schotter oder Kies 8 verfüllten Schachts 9 bei zunehmendem Aufbau der Mülldeponie verwendet worden war, auf den Boden der Grube 6 um das Medienrohr gestellt und seitlich in mehreren Schichten 10, 11 und 12 mit Lehm eingebaut. Auf die Oberfläche der Lehmschicht 12 wird ein mit dem Boden eines Kunststoffkastens 13 verbundenes Kunststoffrohr 14 aufgestellt und in gleicher Weise mit Hilfe von nacheinander aufgebrachten Lehmschichten 15 bis 19 eingebaut. Nach diesem Einbau wird der Kunststoffkasten zur Bildung der oberen Abschlussplatte des Gasbrunnens mit Beton 20 verfüllt und nach Aufbringen einer Ausgleichsschicht 28 eine temporäre Folienabdeckung 22 aufgebracht. Auf die durch den ausbetonierten Kunststoffkasten gebildete von einem Durchführungsrohr 21 durchsetzten Abschlussplatte 23 ist die bereits angesprochene Schachthaube 2 aufgesetzt. Das Medienrohr 1 ragt dabei frei durch das Einführungsrohr 21, das seinerseits am oberen Ende durch einen Deckel 24 verschlossen ist. Das Einführungsrohr 21 kann durch eine Flanschverbindung 25 einfach aufgetrennt werden, um im Falle einer stärkeren Setzung, wenn das freie Ende des Medienrohrs nach oben in die Nähe des Deckels 24 gewandert ist, dieses Medienrohr ein Stück abschneiden zu können. Vom Einführungsrohr 21 zweigt eine Rohrleitung 3 ab.

Durch diese Ausbildung, bei der das Medienrohr frei in das oben verschlossene Einführungsrohr 21 einragt, kann sich der Müllberg und damit auch die Platte 23 mit der Schachthaube 2 ein beträchtliches Stück setzen, ohne dass die Gasabsaugung hierdurch beeinträchtigt wird.

Zum Zwecke einer verbesserten Tiefenabsaugung kann in das Medienrohr 1 ein als geschlossenes Vollrohr ausgebildetes Tiefenabsaugrohr 26 eingebracht sein, das lediglich am unteren über dem unteren Ende des Medienrohrs liegenden Ende 26a mit Löchern versehen sein kann, um ein gezieltes Absaugen von Gas aus der Tiefe der Mülldeponie zu erreichen, so dass Schwierigkeiten mit Spalten durch die das Gas seitlich neben dem Medienrohr vorbei im Müllberg nach oben entweichen kann, vermieden werden können.

Dieses Tiefenabsaugrohr 26 ist mit einer das Einführungsrohr 21 durchsetzenden Rohrleitung 3' verbunden und kann zusätzlich oder alternativ zum Anschluss der Rohrleitung 3 für das Medienrohr an die Gasfassung zur gezielten Tiefenabsaugung angeschlossen werden. Die Anordnung ist dabei selbstverständlich so getroffen, dass das Rohr 3' im Bereich des oberen Endes des Einführungsrohrs 21 liegt, so dass bei Setzungen der Mülldeponie das Tiefenabsaugrohr 26 mit dem Rohr 3' gemeinsam mit dem Einführungsrohr und dem gesamten Gasbrunnenkopf sich nach unten absenken kann, wodurch sich das Medienrohr 1 gegenüber diesen Bauteilen nach oben verschiebt. Wenn das Spiel, das gegebenenfalls einen halben Meter oder auch mehr betragen kann, aufgebraucht ist, wird der Deckel 2a' der Schachthaube 2 abgenommen und nach Lösung der Verbindungen mit den Rohrleitungen 3 die Flanschverbindung 25 geöffnet, so dass dann sowohl das Medienrohr 1 als auch Tiefenabsaugrohr 26 am oberen Ende um ein entsprechendes Stück gekürzt werden können.

Die 4 und 5 zeigen den in 1 bis 3 dargestellten Gasbrunnen im Falle einer Passiventgasung nach Abschluss der Aktiventgasung, das heißt nach ca. 30 Jahren oder auch später. Der Anschluss des Medienrohrs 1 an die Gasfassung mit Sauganschluss, ist in diesem Fall natürlich entfallen und ausgebaut, ebenso wie der obere Teil des Einführungsrohrs 21 oberhalb der Flanschverbindung 25. Der Deckel 2 ist ebenfalls von der Schachthaube abgenommen und stattdessen ist eine eingehängte gelochte Kartusche 27 eingehängt die mit Bio-Filtermaterial, vorzugsweise Rindenmulch gefüllt ist, um die geringen Mengen austretender Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Methan, beim Durchtreten nach außen aufzuoxidieren.

Die 6 bis 9 zeigen den Aufbau eines erfindungsgemäßen Gasbrunnenkopfs bei horizontaler Ausführung, das heißt dann wenn die Entgasung nicht von oben durch vertikal eingeführte Medienrohre erfolgt, sondern durch horizontal eingeführte Medienrohre, wobei dann der Gasbrunnenkopf natürlich am äußeren Rand des Müllbergs angeordnet ist. Die Ausbildung der Platte 23 in Form eines mit Beton 20 verfüllten Kunststoffkastens 13 ist dabei in gleicher Weise wiedergewählt wie beim Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 5. Durch die horizontale Führung der Medienrohre treten diese natürlich jetzt seitlich durch die Wandung der Schachthaube 2 ein, so dass demzufolge auch das Einführungsrohr 21 nicht die Platte 23, sondern die Seitenwand der Schachthaube 2 durchsetzt. Ansonsten ist der Aufbau identisch auch hinsichtlich der Anschlüsse für eine alternative Tiefenabsaugung über ein Tiefenabsaugrohr 26.


Anspruch[de]
  1. Gasbrunnenkopf für eine Aktiv-Passiv-Entgasung von verfüllten Mülldeponien, bei denen gelochte Medienrohre bis in das Innere, vorzugsweise bis zum Grund der Deponie in mit Schotter verfüllten Schächten zur Gasführung nach außen eingebracht sind, deren obere Enden in jeweils einer auf einer Platte auf oder neben der Deponie angeordneten Schachthaube endend, mit einer Gasfassung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (23) ein an Ort und Stelle mit Beton (20) oder dergleichen verfüllter Kunststoffkasten (13) ist und dass das Medienrohr (1) ein durch die Schachthaube (2) oder die Platte (23) geführtes Einführungsrohr (21) frei durchsetzt.
  2. Gasbrunnenkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführungsrohr (21) von dem die Rohrverbindung zur Gasfassung ausgeht, am oberen Ende geschlossen ist und dass es durch eine lösbare, über der Platte (23) liegende Flanschverbindung (25) auftrennbar ist, und dass das Medienrohr frei mit Abstand vom oberen Deckel (24) in das Einführungsrohr (21) einragt.
  3. Gasbrunnenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Medienrohr (1) ein nur am unteren Ende seitlich gelochtes Vollrohr (Tiefenabsaugrohr 26) mit einem gegenüber dem Innendurchmesser des Medienrohrs (1) verkleinerten Außendurchmesser bis in die Nähe des inneren Ende des Medienrohrs eingebracht und zum Zwecke einer alternativen Tiefenabsaugung regelbar mit der Gasfassung verbunden ist.
  4. Gasbrunnenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für vertikal in die Mülldeponie eingebrachte Medienrohre (1) der Kunststoffkasten (13) mit einem an seiner Unterseite befestigten, insbesondere angeschweißten, in einer Grube (6) der Mülldeponie eingebauten, vorzugsweise mit Lehm umfülltes Abstützrohr (14) großen Durchmessers versehen ist, das sich auf einer Lehmtragschicht (10, 11, 12) abstützt.
  5. Gasbrunnenkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grube (6) das gezogene, gegebenenfalls abgeschnittene Ende eines zur Bildung der mit Schotter gefüllten Schächte dienenden Stahlnachziehkamins (7) als verlorene Schalung eingesetzt und in Lehm (10, 11, 12) eingebettet ist, wobei die obere Abschlussfläche der Lehmeinbettung die Aufstellfläche für das Abstützrohr (14) bildet.
  6. Gasbrunnenkopf für die Passiventgasung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die an der oberen Stirnwand geöffnete Schachthaube (2) eine gelochte Kartusche (27) mit Bio-Filtermaterial einhängbar ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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