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Zur Sicherung von Deponien und Altlasten mit dem Ziel eines langfristig wirksamen Grundwasserschutzes werden seit Mitte der 80er Jahre Kombinationsdichtungen (Verbund aus Kunststoffdichtungsbahn und mineralischen Dichtschichten) eingesetzt. Um deren Langzeitbeständigkeit auch unter extremen Bedingungen bewerten zu können, wurden Permeationsmesszellen, welche die Verhältnisse in der Deponie nachstellen und über einen Zeitraum von 12 Jahren mit einem Mehrkomponentengemisch konzentrierter organischer Verbindungen beaufschlagt worden waren, zerlegt und die Auswirkungen der Schadstoffpermeation auf die Abdichtungsmaterialien untersucht. Schwerpunkte der hier vorgestellten Arbeiten waren Untersuchungen: - zur Auswirkung der Permeation des Gemisches an organischen Verbindungen auf die Eigenschaften der Kunststoffdichtungsbahn, - zur vertikalen Verteilung der organischen Verbindungen in den mineralischen Dichtungen, - zu Veränderungen mineralogischer, mikromorphologischer und bodenmechanischer Eigenschaften der mineralischen Dichtungsmaterialien, - zu mikrobiellen Aktivitäten in den mineralischen Dichtungen. Daneben wurden Stofftransportparameter bestimmt und eine Modellierung des Stofftransportes durchgeführt. Die verschiedenen untersuchten Materialien der Kombinationsdichtungen erwiesen sich unter den extremen Bedingungen als ein stabiles und effizientes Abdichtungssystem.
Engineered capping systems are in most cases an indispensable and often the only efficient component required by the long-term safety concept for landfills, mine tailings tips and contaminated land. In Germany the composite liner is the main component of standard landfill cappings for municipal and hazardous waste landfills and the compacted clay liner (CCL) for landfills for inert or low-contamination waste. The composite liner is a technically highly effective but very expensive system. Research and experience has given rise to concern about the proper long-term performance of a conventional single CCL as a landfill capping. Therefore, alternative capping systems are discussed and applied for landfills and for the containment of contaminated sites. This paper gives an overview on various alternative engineered cappings and suitable systems for capping reflecting the state of the art and the expert view in Germany. According to the European Council Directive on the landfill of waste an impermeable mineral layer is recommended for the surface sealing of non-hazardous landfills and a composition of artificial sealing liner and impermeable mineral layer for hazardous landfills. In both cases a drainage layer thickness of at least 0.5 m is suggested. These recommendations should be interpreted flexibly and to some extent modified in the light of the experience and results presented in this paper.
Data are reported from oven aging in air for more than 13 years (!) and from water immersion tests for 6 years at 80 °C on various high-density polyethylene geomembranes (GM) used in landfill lining. The mechanical properties and oxidative induction times (OIT) of the samples were monitored during the long-term testing. Aging behavior in hot air is different from that in hot water. During oven aging a slow, exponential decrease of OIT is observed. Even after 13.6 years there is no indication of an oxidative degradation of the mechanical properties. During immersion in water a strong reduction in OIT occurs within the first year, after which time the curve levels off. Oxidation starts when very low OIT-values are reached after about 5 years at which time the mechanical strength rapidly falls to values below the yield point. We conclude from these data that the service life of HDPE GM's is essentially determined by the slow loss of stabilizers due to migration. The oxidation starts only after the depletion of antioxidants and then quickly leads to brittleness of the sample. However, no complete oxidative deterioration has been observed to date. We estimate by the van't Hoff rule that under normal ambient conditions many centuries will have to pass before the functional mechanical properties of state-of-the-art stabilized HDPE bulk material will be reduced below acceptable limits by oxidative degradation.