Günter Braun

Afvalonderzoek met Geo-Elektrische Dieptesektie

Afval: Im Hohne - Osnabrück, Duitsland

Günter Braun en Karsten Budäus

translated by H. de Boer, Vertaalbureau HADEBE, NL-7555 LD Hengelo

 

...over de afvalproblematiek rondom Osnabrück

In het gebied in en rondom Osnabrück werden in het verleden altijd al stenen en aarde gebruikt als grondstoffen, vooral kalksteen als werksteen voor het bouwen van huizen.

Nieuwe technieken bij het bouwen hebben er toe geleid dat de kalksteengroeven in de Onderste schelpkalk -de geologische benaming - stilgelegd werden.

Een groot gedeelte van deze voormalige steengroeven werd in de loop van de tijd gevuld met huisvuil.

Vroeger heeft men zich nauwelijks ongerust gemaakt of het in het afval doordringende regenwater zou kunnen leiden tot het uitspoelen van schadelijke stoffen en dat daardoor het grondwater verontreinigd zou kunnen worden.

Tegenwoordig schrijven desbetreffende voorschriften (b.v. de Technische Aanwijzing Stedelijk Afval, TASi) precies voor, hoe een bodem- c.q. oppervlakafdichting van een stortplaats gemaakt dient te worden, om verontreiniging van het grondwater in de toekomst te voorkomen.

De in dit gebied tot vlak onder het oppervlak voorkomende gesteenten zijn zogenaamde spleetgrondwatergeleiders.

Het grondwater sijpelt niet door een porieënsysteem zoals b.v. door zand, wat voor een betere filtering zorgt), maar het sijpelt door een systeem van met elkaar verbonden spleten. Schadelijke stoffen kunnen zich via zulke spleten relatief snel verspreiden. De in een spleetwatergeleider gefilterde drinkwaterbronnen lopen daarom in geval van verontreiniging bijzonder veel gevaar. Aangezien boringen in gesteenten relatief duur zijn, zijn er slechts weinig - of soms zelfs helemaal geen (!) - grondwater-observatieniveau's in de spleetgrondwatergeleiders. Bovendien zijn boringen slechts puntmetingen. Het is steeds de vraag, of met een dergelijke boring ook het watergeleidende systeem doorboord is. Bij onderzoekboringen op een vuilstortplaats bestaat bovendien het gevaar, dat door de boring zelf een samengaan van de waterweg tussen afval en de spleetwatergeleider ontstaat.

Daarom zoekt men naar manieren om de ondergrond te onderzoeken, die: niets kapot maken en een meerdimensionale kartering resp. struktuurherkenning mogelijk maken.

Een werkgroep van het Instituut voor Milieuonderzoek van de Universiteit Osnabrück ontwikkelt resp. past zulke nieuwe procedé's toe.

Het gaat hier om GPR (ground penetrating radar = bodemradar) en GTS (geo-elektrische bodemsektie).

In de volgende case stellen wij u de succesrijke toepassing van GTS voor bij een afvalonderzoek in Osnabrück. Afval Im Hohne In het kader van een door Prof. Dr. K. Mueller (FH Osnabrück) verstrekte opdracht heeft Dipl. Ing. (FH) Mücke een met huisvuil gevulde steengroeve onderzocht.

Dit afval bevindt zich Im Hohne, ca. 100 m ten oosten van het cultuurhistorisch monument Karlsteine. Mücke ontdekte dat deze steengroeve al op een topografische kaart uit 1897 vermeld stond.

Op de kaart uit 1970 had de steengroeve vermoedelijk de grootste omvang.

In de jaren 70 werd de steengroeve volgestort, waarbij - zoals Mücke vaststelde - ook de gemeentelijke stadsreiniging betrokken was. De met huisvuil opgevulde steengroeve werd later met een dunne laag grond afgedekt.

Op de geologische kaart van 1978 (blad 3614 Wallenhorst) staat de met afval opgevulde steengroeve Im Hohne al niet meer vermeld - zie onder.

Tegenwoordig wordt het gebied met uitzondering van het gedeelte met afval als weide gebruikt.

Prof. Mueller heeft er toe aangezet, dit afval met betrekking tot omvang en volume geonatuurkundig te onderzoeken.

De geo-elektrische dieptesektie GTS vond plaats in 1996.

Geo-Elektrische Dieptesektie Bij dit procedé wordt vanuit de oppervlakte een zwakke, wisselende en onschadelijke gelijkstroom via een systeem met meerdere elektroden in de bodem geleid.

Hierdoor wordt een spanningsveld veroorzaakt, dat afhankelijk is van de weerstandsverhoudingen van de ondergrond.

Dit spanningsveld wordt aan de oppervlakte weer afgetast door potentiaal-elektroden.

Het procedé kombineert een (oud) principe van geonatuurkundig onderzoek van de bodem met de voordelen van moderne computersimulatie, vergelijkbaar met de zeer ver ontwikkelde röntgentomografie in de medische wereld. De volgende afbeelding stelt voor een geo-elektrische dieptesektie in oost-west richting door de vuilstort Im Hohne.

 

Schadelijke stoffen in het afval verlagen de elektrische weerstand - gemeten in Ωm - drastisch.

Daardoor komt in bovenstaande afbeelding het afval door het laag-ohmige bereik van ca. 30 Ωm duidelijk naar voren ten opzichte van het hoog-ohmige kalksteen eromheen met meer dan 400 Ωm. Duidelijk herkenbaar is ook een groen-geel gekenmerkt overgangsbereik (150 - 300 Ωm), dat op uitbreiding van de schadelijke stoffen duidt. Er is echter nog geen bepaalde richting van de uitbreiding herkenbaar. De basis van het afval ligt bij ca. 12 m onder de grond. Dit komt overeen met verklaringen van getuigen uit die tijd, die door Mücke ondervraagd konden worden. De afstand van grondwater tot aan het oppervlak bedraagt in dit gebied ca. 30 m, zodat er uit deze dieptesektie nog geen schadelijke invloed op het grondwater afgeleid kan worden.