Lokalisierung und Bekämpfung von verdeckten Deponiebränden – Teil 1

Spurenanalytische Bestimmung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Deponiegasen

• Dr. Dieter Gutwerk
• Nikolaus Rombach
• Jürgen Rodemann
• Wolfgang Steinbrecher
• Peter Bothmann

Obwohl verdeckte Brände (Tiefenbrände) in Deponien immer wieder auftreten und die Brandbekämpfung die Feuerwehren und das Deponiepersonal vor große Probleme stellt, gibt es bisher praktisch kein Verfahren zur frühzeitigen Erkennung von Deponiebränden in Deponiekörpern. Als direkte Methode wurde bereits mehrfach die Bestimmung von Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H₂) im Deponiegas vorgeschlagen. Diese Gase entstehen in recht hohen Konzentrationen bei Bränden, die unter mangelhafter Sauerstoffzufuhr ablaufen. Sie können somit als Indikatorsubstanzen dienen.

Diese Arbeit (Teil 1) beschreibt ein gaschromatographisches Analysenverfahren zur simultanen Bestimmung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff aus Deponiegasen. Die Probenahme erfolgt mit aluminiumbeschichteten Gasbeuteln und die Analyse der Proben wird jeweils innerhalb von 2 Wochen nach der Probenahme mittels zweidimensionaler Gaschromatographie und Detektion mit einem Heliumionisationsdetektor durchgeführt. Hierbei werden Bestimmungsgrenzen von 1,0 vpm (entspricht ml/m³) bzw. 0,1 mg/m³ für Wasserstoff und 1,0 vom bzw. 1,2 mg/m³ für Kohlenmonoxid erreicht.

Das Verfahren wurde erstmals für eine Reihenuntersuchung von Deponiegasen aus verschiedenen Deponien Baden-Württembergs eingesetzt. Viermal innerhalb eines Jahres wurden insgesamt 4 Deponien an je 10 Meßstellen beprobt. Der aus diesen Analysen abgeleitete Hintergrundwert für Kohlenmonoxid beträgt 1,6 vom bzw. 1,9 mg/m3 mit einer Standardabweichung von 1,0 vom bzw. 1,2 mg/m³. Die mittlere CO-Konzentration liegt somit im Bereich der Hintergrundkonzentration in Luft. Der entsprechende Hintergrundwert von Wasserstoff liegt bei 39 vom (3,2 mg/m³) und ist deutlich größer als der natürliche Anteil in Luft von 0,5 vom (0,05 mg/m³).

In Teil 2 dieser Arbeit werden Erfahrungen zusammengefaßt, welche mit CO-Analysen bei einer Brandbekämpfungsmaßnahme gesammelt wurden. Eine mögliche Vorgehensweise bei der Brandbekämpfung wird beschrieben, wobei die Gasanalytik zur Lokalisierung der Brandherde, zur Erfolgskontrolle der Brandbekämpfung und schließlich der Nachsorge dient.

Seiten 77 - 80