Forschungsbericht 2007



Risikoanalyse und Vorsorgekonzeption von Mülldeponien in seismisch aktiven Regionen in den zentral-asiatischen Ländern der Gemeinschaft Unabhängiger Staaten (GUS)

Institut: AbfallRessourcenWirtschaft
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Stellvertretende Projektleitung: Dipl.-Ing. Helmut Adwiraah
Mitarbeiter/innen: Dipl.-Ing. Helmut Adwiraah
Projektnummer: E.1-04.099
Laufzeit: 01.08.2005 - 31.07.2008
Finanzierung: Europäische Union


 
Bild

Bild: Untersuchungen auf der Deponie "Krasnyi Stoitel" in Bischkek, Kirgisien (Oktober 2007)

Originaltitel: Management of environmental risks associated with landfills in seismically active regions in the New Independent States (NIS) of Central Asia (NISMIST)

WISSENSCHAFTLICHE KONTAKTE UND KOOPERATIONEN:

  • TU Hamburg-Harburg, Koordinierungsstelle Osteuropa, Prof. Dr. H. Schaumburg
  • St. Petersburg State Polytechnical University, Department of Applied Ecology, Russia - Prof. Mikhail Fedorov
  • Scientific Research Centerof Ecological Safety, Russian Academy of Science, Russia - Prof. Vladislav Donchenko
  • National Center of Mountain Regions Development of the Kyrgyz Republic, Kyrgystan - Prof. Asylbek Aidaraliev
  • Tashkent State Technical University, Uzbekistan - Prof. Rustam Khamdamov
  • Kazakh National Technical University, Almaty, Kazakhstan - Prof. Geroi Zholtayev
  • Turkmen State University, Centre of Physical and Mathematical Research, Turkmenistan - Prof. Gurban Allaberdieyev
  • Chemistry Institute of Tajikistan Academy of Sciences, Tajikistan - Prof. Djurabaj Khalikov
  • University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Institute of Geotechnical Engineering, Vienna, Austria - Prof. Wei Wu
  • National School of Public Works, Geomaterials Laboratory, Vaulxen Velin, France - Prof. Thiep Doanh

ZIEL

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes werden Deponien in den Neuen Unabhän-gigen Staaten Zentralasiens (NIS), die alle durch eine hohe seismische Aktivität gekennzeichnet sind, mit Hilfe von geographischen Informationssystemen (GIS) unter-sucht, um das dynamische Verhalten der Deponien zu analysieren und in weiterer Folge das Gefährdungspotential abschätzen zu können sowie Empfehlungen für kostengünstige Sanierung herauszuarbeiten.Durch die Zusammenarbeit werden in den NIS Staaten Kasachstan, Kirgistan, Tadschikistan, Turkmenistan und Usbekistan die Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Umweltrisiken gesteigert und dadurch auch ein neues Umweltbewusstsein geschaffen. Diese Staaten werden von der Sachkenntnis bei der Deponiestandortwahl und der Technik der Deponieerrichtung profitieren, andererseits wird durch diese Zusammenarbeit auch die EU durch die zahlreichen seismischen Aufzeichnungen, der spezifischen Deponieproblematik und das weitere Forschungspotential in Zentralasien und Russland profitieren, desweiteren können die Erkenntnisse dieses Forschungsprojekts auf die erdbebengefährdeten Gebiete Europas (Griechenland, Tür-kei,...) angewendet werden.

INHALT

  • Entwicklung einer GIS-Datenbank für Deponien in den teilnehmenden NIS-Staaten, die alle relevanten Daten der Deponien (Ort, Typ, Inhalt, Geologie, Grundwasser etc.) beinhaltet. Die Gefährdung durch die Deponie kann dadurch graphisch präsentiert werden und Entscheidungsträgern vorgestellt werden. Als Basis dient ein sog. "Landfill Classification Catalogue" (LCC) in dem alle Deponiespezifischen Daten gespeichert werden. Im GIS System werden sie durch geographische Daten sowie Photos, Detailkarten und Untersuchungsergebnisse ergänzt.
  • Analysen der seismischen Gefährdung werden durchgeführt. Diese enthalten die Untersuchung der mechanischen und hydrologischen Eigenschaften des Deponiekörpers, die Entwicklung eines grundlegenden Models des Verhaltens des Deponiekörpers und eine dreidimensionale numerische Modellierung der seismischen Resonanz von Deponien. Die Interaktion zwischen den Barrieren, des Deponiekörpers und des Untergrundes werden in einem gekoppelten Prozess untersucht. Dadurch werden Einblicke in die verschiedenen Versagens-mechanismen geschaffen.
  • Analyse des Emissionspotentials von Deponien durch Nutzung von Deponie-Simulations-Reaktoren (LSR) in Klimaräumen. Diese technologisch innovativen Apparaturen verringern die Versuchszeiten in hohem Maße.  Außerdem erlauben die LSR die Simulation verschiedenster physikalischer Einflüsse auf Deponien, z.B. die Auswirkungen einer Erdbebenbelastung.
  • Risikoanalyse der Deponien, Untersuchungen der Umweltrisiken und damit verbundenen sozioökonomisch Auswirkungen von Schadstofffreisetzungen, Transport und Lösungsvorgängen. Die Untersuchungen werden auf  Basis des Natürlichen Reinigungsvermögen (Natural Attenuation) durchgeführt.
  • Empfehlungen für Sanierungsmaßnahmen zur Reduktion der Risiken beste-hender Deponien und für die Standortfestlegung und Planung zukünftiger De-ponien. Die Sanierungsmaßnahmen werden auf Basis eine Kosten-Nutzen-Analyse betrachtet und technische Möglichkeiten und Strukturen der einzelnen NIS-Staten mit einbezogen.
  • Wissenstransfer durch Wissenschaftler-Austauschprogramm (Partner Programm), Workshops und Seminare

ERGEBNISSE

  • Aufbau und Eingabe des LCC.
  • Umsetzung des LCC in einer GIS-Datenbank
  • Geotechnische und Geophysikalische Untersuchungen auf den Deponien
  • Untersuchungen der abgelagerten Abfälle (Probenahme und Analyse)
  • Untersuchungen des Grundwassers, von Oberflächengewässern und des Deponiesickerwassers
  • Gasmessungen auf den Deponien zur Ermittlung des Deponiegasemissions-potentials
  • Aufbau eines LSR-Labors in Duschanbe, Tadschikistan
  • Ermittlung des Deponiegaspotentials anhand von Deponiesimulationen in den LSR-Labors in Duschanbe,Tadschikistan und St. Petersburg, Russland
  • Umwelttechnische Risikoanalyse und Gefahrenabschätzung auf Basis einer umfangreichen Datenauswertung eigener durch die Untersuchungen gewon-nener und fremder Statistik- und Untersuchungsdaten.
  • Geotechnische und Geophysikalische Risikoanalyse anhand der gewonnenen Daten
  • Erstellung von umfangreichen Vorschlägen zur Verbesserung und Sanierung der untersuchten Deponien in Kasachstan, Kirgisien, Tadschikistan und Usbekistan
  • Analyse der Zentralasiatischen Abfallwirtschaftssysteme und Erarbeitung von Vorschlägen zur Verbesserung und Optimierung
  • Besuch von Gastwissenschaftlern aus St. Petersburg, Tadschikistan, Turkmenistan, Kirgisien und Usbekistan am Institut für AbfallRessourcenWirtschaft (TUHH)
  • Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer durch Flyer, Homepage, Workshops, Abschlusskonferenz und "Round Table Events" in den einzelnen Ländern mit Vertretern aus Industrie, Wirtschaft, Wissenschaft und Politik.
Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.

 

Publikationen
  • 1-04.686V

    Adwiraah, H., Vankevic, R.Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2007): Gis Databases As A Basis For Risk Assessment Of Landfills. In: Proceedings of SARDINIA 2007 - Eleventh International Waste Management and Landfill Symposium. Cossu/Diaz/Stegmann (Eds.). Session F2, pp. 743-744; CISA, Environmental Sanitary Engineering Centre. S. Margerita di Pula, Cagliari. Italy, 01-05.10.2007.

  • 1-04.687V

    Adwiraah, H., Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2007): Operation of the bioreactor laboratory (partner No. 4) for the determination of specific waste characteristic. Deliverable D3.2 im Rahmen des EU-INCO Projekts NISMIST, Project No.516732

  • 1-04.688V

    Adwiraah, H., Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2007): Data on the actual as well as future emission potential with respect to gas (quality and quantity) and leachate (quality). Deliverable D3.3 im Rahmen des EU-INCO Projekts NISMIST, Project No.516732

  • 1-04.709V

    Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2007): Characterization of MSW landfills in Central Asia ¿ Status quo and recommendations. In: Proceedings of SARDINIA 2007 - Eleventh International Waste Management and Landfill Symposium. Cossu/Diaz/Stegmann (Eds.). Session C14, pp. 393-394; CISA, Environmental Sanitary Engineering Centre. S. Margerita di Pula, Cagliari. Italy, 01-05.10.2007.

  • 1-04.728V

    Kholmatov, K., Khashimova,D., Musaev, M., Nishonov, B., Ritzkowski, M., Adwiraah, H. (2007): Environmental Pollutions and Emission Dynamics. In: 11th International Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava, Czech Republic, 31.05 - 02.06.2007

  • 1-04.730V

    Adwiraah, H., Vankevic, R., Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2008): Risk assessment of landfills in Central Asia by means of GIS In: Wu/Webb/Acharya/Ritzkowski/Adwiraah (Eds.) NISMIST ¿ Selected Publications of the EU-INCO STRP Project (Contract Nr.: INCO-CT-2005-51673)

  • 1-04.731V

    Adwiraah, H., Vankevic, R., Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2008): Assessment of environmental risks of landfills by means of GIS databases In: Ecobaltica 2008 ¿ The international youth science environmental Forum. Conference proceedings, ISBN 978-5-7422-1873-9, p. 16-23

  • 1-04.744V

    Ritzkowski, M., Adwiraah, H., Wu, W., Stegmann, R. (2008): Characterization of landfills in Central Asia by means of site investigations and landfill simulation in laboratory bioreactors. In: Geotechnics of Waste Management and Remediation, M. V. Khire, A. N. Alshawabkeh K. R. Reddy (Eds.), American Society of Civil Engineers (ASCE), ISBN: 0784409706.

  • 1-04.747V

    Ritzkowski, M., Adwiraah, H., Stegmann, R. (2008): Assessing waste management and landfills in Central Asia. In: Ecobaltica 2008 ¿ The international youth science environmental Forum. Conference proceedings, ISBN 978-5-7422-1873-9, p. 209

  • 1-04.748V

    Ritzkowski, M., Adwiraah, H., Wu, W., Stegmann, R. (2008): Landfills in Central Asia ¿ Status quo and recommendations for remediation measures. In: Wu/Webb/Acharya/Ritzkowski/Adwiraah (Eds.) NISMIST ¿ Selcted Publications of the EU-INCO STRP Project.

  • 1-04.749V

    Ritzkowski, M., Adwiraah, H., Stegmann, R. (2008): Emission behaviour of Municipal Solid Waste (MSW) landfills. In: Wu/Webb/Acharya/Ritzkowski/Adwiraah (Eds.) NISMIST ¿ Selcted Publications of the EU-INCO STRP Project.

  • 1-04.766V

    Adwiraah, H., Ritzkowski, M., Stegmann, R. (2008): Recommendation reports for possible landfill remediation strategies for the NIS territory In: Zwischenbericht Deliverable D5.1 im Rahmen des EU-FP6 Projekts INCO-CT-2005-516732

  • 1-04.767V

    Adwiraah, H., Ritzkowski, M., Acharya, M. S., Webb, S., Stegmann, R. (2008): Recommendation reports for possible remediation measures for the specific landfill sites investigated In: Zwischenbericht Deliverable D5.3 im Rahmen des EU-FP6 Projekts INCO-CT-2005-516732


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