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Titelaufnahme

Titel
Quantification of landfill gas emissions in biocovers - an experimental simulation in lysimeters / eingereicht von Marlies Hrad
VerfasserHrad, Marlies
GutachterLechner, Peter
Erschienen2010
UmfangV, 114 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Dipl.-Arb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Methanoxidation, Deponiegas, Lysimeter, Haubenmessung, Deponieabdeckschicht
Schlagwörter (EN)methane oxidation, landfill gas, lysimeter, chamber measurement, landfill cover
Schlagwörter (GND)Deponie / Abdeckung <Bauwesen> / Emissionsverringerung / Methan / Oxidation / Lysimeteruntersuchung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-5267 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Quantification of landfill gas emissions in biocovers - an experimental simulation in lysimeters [3.92 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Nutzraum“ wurden Lysimeterversuche am Standort Seibersdorf (AIT Austrian Institute of Technology) konzipiert und errichtet. Insgesamt wurden drei Methanoxidationssysteme mit unterschiedlichen Substraten zur Forcierung der methanoxidierenden Prozesse sowie eine Kontrollschicht parallel in Lysimetern eingebaut. Inhaltlich beschäftigt sich die vorliegende Diplomarbeit mit der relativen Emissionsminderung der passiven Deponieabdeckschichten vor der In-Situ Aerobisierung. Die Oxidationsleistung der Abdeckschichten wurde anhand von Gaskonzentrations- und Temperaturprofilen sowie mithilfe von Haubenmessungen und oberflächennahen FID-Vermessungen bestimmt. Darüber hinaus wurde an ausgewählten Messtagen die Oxidationsleitung basierend auf der Methode der Isotopenfraktionierung quantifiziert. Die zum Einsatz gekommene Messhaube wurde eigens für dieses Projekt konstruiert und beruht auf dem Prinzip der geschlossenen, dynamischen Kammermethode. Die Schwierigkeit bestand darin, die bestehende Belüftungslanze (D = 6 cm) in das Design der Messeinrichtung zu integrieren um die gesamte Lysimeteroberfläche (4 m) abzudecken und dabei die Messungen nicht zu beeinträchtigen. Die Eignung des Messsystems wurde für bekannte Methan- und Kohlendioxidströme zuvor im Labor validiert. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass nur bei mineralischen Abdeckschichten (Lysimeter C und D) Methanemissionen nachgewiesen werden konnten, wohingegen bei Abdeckschichten aus reifem Klärschlammkompst bzw. einer Sand-Kompost-Mischung (Lysimeter A und B) keine Methanaustritte detektiert wurden. Die Abdeckschicht aus Klärschlammkompost in Lysimeter A zeigte grundsätzlich vielversprechende Ergebnisse im Bezug auf die Umgebungsbedingungen für methanotrophe Bakterien. Im Vergleich zu den anderen Abdeckschichten, konnte im Klärschlammkompost während des gesamten Untersuchungszeitraumes ein optimales Feuchte- und Temperaturmilieu für die Methanoxidation gehalten werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Within the framework of the joint project on remediation of old sites and dumps ("Nutzraum"), a lysimeter experiment was set up at the Austrian Institute of Technology in Seibersdorf, Austria. Three experimental CH4 oxidation biocovers using different substrates to enhance methane uptake as well as one control cover have been installed in parallel in lysimeters. This diploma thesis presents data concerning the relative emission reduction effect of the passive biocovers prior to in-situ aeration. The methane oxdiation efficiency of the biocovers were determined by gas composition and temperature profiles measured within the lysimeters, and by surface flux measurements as well as surface methane concentration screenings. In addition, methane oxidation was quantified on selected dates using stable isotope methods. The surface flux measurements were conducted using a closed dynamic chamber, which was constructed specially for this project. The challenge was to include the aeration pipe (D = 6 cm) of the lysimeter into the design of the accumulation chamber in order to cover the whole lysimeter surface (4 m) without disturbing the measurement procedure. Laboratory tests were conducted to verify the performance and accuracy of the measurement system with different known methane and carbon dioxide fluxes. Among the four biocovers studied, CH4 emission fluxes could only be detected from the biocovers with mineral soil covers (lysimeters C and D), whereas no CH4 emissions were measured on the biocovers with mature sewage sludge compost and sand/compost mixture, respectively (lysimeters A and B). However, the mature sewage sludge compost (SSC) placed in lysimeter A showed, in principle, very promising results regarding the optimal ambient conditions for methanotrophic bacteria. In contrast to the other biocovers, the SSC-cover was capable of retaining the moisture content and the temperature profiles at an optimum level during the investigation period.