HU212233B

HU212233B - Method for immobilization of dangerouos solid wastes

Info

Publication number: HU212233B
Application number: HU9202855A
Authority: HU
Inventors: Gottfried Drews
Original assignee: Drews
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1996-04-29
Also published as: HUT70674A; DE4129488A1; RO109067B1; SK261092A3; CZ261092A3; EP0530548A1

Description

A találmány tárgya eljárás égetőberendezésekből származó, káros anyagokat tartalmazó maradékok vörösiszap, cement és kalcium-oxid felhasználásával szilárd, problémamentesen deponálható formává való átalakítására.

Ipari égetőberendezésekben, különösen a hulladék égetésénél vagy széntüzelésű erőművekben, jelentős mennyiségű, káros anyagokat tartalmazó maradék marad vissza. Ezek részben az ilyen égetőberendezések füstgázainak tisztításából származó maradékok. Az ilyen füstgáztisztításnál lényegében kalciumsók keletkeznek, főként kalcium-klorid vagy -szulfát, amelyek az elégetett anyagokban (hulladék, illetve szén) lévő káros anyagokat, különösen a nehézfémeket, koncentrált formában tartalmazzák. Az ilyen égetőberendezések további maradékai a primer salakok és hamuk, amelyekben az illető káros anyagok szintén feldúsultak. A maradékok lényegében nagy felülettel rendelkező finom eloszlású formában maradnak vissza. Ezért a bennük lévő káros anyagok, különösen a nehézfémek és a kalciumvegyületek is, vízzel nagymértékben kioldhatok. Az ilyen maradékokat ezért különleges hulladékként megfelelő különleges lerakóhelyeken kell tárolni, és itt a rendelkezésre álló csekély kapacitásokat terhelik.

Az említett maradékok földfelszíni lerakóhelyen való tárolhatóságának lehetővé tétele céljából a káros anyagok kioldhatóságát jelentősen csökkenteni kell.

Ez például az ilyenfajta maradékok kötőanyagok segítségével kielégítő mechanikai stabilitású és a lehető legkisebb felületű szilárd formatestekké való alakításával történik.

Ismert egy eljárás a DE 3 037 955 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásból füstgáztisztítási maradékok szilárdítására. Ezen eljárásban lényegében kalcium-szulfátból álló füstgáztisztítási maradékokat vörösiszappal, cementtel, anyaggal és sóderral, valamint kismennyiségű kalcium-kloriddal kevernek össze. A keveréket kihordják, és utána hő betáplálása nélkül megszilárdítják. A javasolt eljárással azonban természetesen nem dolgozhatók fel olyan maradékok, amelyek lényegében kalcium-kloridból állnak. Ilyen fajta maradékok alkalmazása esetén a keverék a megadott körülmények között már a keverési művelet során megszilárdulna, mivel a kalcium-klorid a cementszilárdulás esetében erős gyorsítóként hat. A helyi hirtelenszerű megszilárdulás miatt adott esetben kisebb stabilitású inhomogén testek keletkeznek. A káros anyagok kioldhatóságának kielégítő csökkentése így nem érhető el. Ráadásul alig van lehetőség a bevezetőben már említett primer égési maradékok (hamu és salak) megkötésére.

A találmány feladata olyan eljárás kifejlesztése, amely lehetővé teszi a káros anyagokat tartalmazó kalcium-kloridban dús füstgáztisztítási maradékoknak vörösiszappal együtt, szilárd, gond nélkül tárolható anyagokká való átalakítását. Az eljárásnak lehetővé kell tennie továbbá azt is, hogy ebbe az anyagba még további káros anyagokat tartalmazó szilárd anyagokat, például az égető berendezésekből származó salakot és hamut, szennyezett talajokat, fuvatásra használt homokot, stb. is be lehessen kötni. Emellett a kapott anyagnak kielégítő mechanikai stabilitással kell rendelkeznie. Az anyag által tartalmazott káros szennyezések kioldhatóságának annyira le kell csökkennie, hogy a tárolóhelyeken gond nélküli, felszíni tárolás váljon lehetővé.

Ezt a feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy

a) kalcium-kloridban dús, az égetőberendezések füstgázainak száraz tisztításából származó maradékokat vörösiszappal, cementtel és kalcium-oxiddal együtt kötőkeverékké keverjük össze, és

b) a keveréket vízzel önthető masszává keverjük, mimellett a kötőkeverékhez vagy az önthető masszához adott esetben módosítókat és/vagy betonadalékokat és/vagy töltőanyagokat adunk, illetve az előállított szilárd testeket felületkezelésnek vetjük alá, és

c) az önthető masszát formatestekké öntjük és/vagy sajtoljuk vagy az önthető masszát kihordjuk, például szivattyúzással ezt követő megszilárdulás és szilárd testekké való megkötése közben.

Az előnyös eljárásváltozatokat az alábbiakban ismertetjük.

A találmány szerinti eljárásnak megfelelően először egy kötőkeveréket készítünk, amely kalcium-kloridban dús füstgáztisztítási maradékokból, vörösiszapból, cementből és kalcium-oxidból áll. Ezt a kötőkeveréket vízzel önthető masszává keverjük. A kapott massza tömbökké önthető, illetve sajtolható vagy szivattyúzással közvetlenül nagy felületen szétteríthető a tárolási helyen. További adalékok nélkül a massza csak rövid ideig marad keverhető, és a keverés befejezése után nagyon gyorsan megköt. A kötőkeverékhez vagy az önthető masszához további vészéi ytelenítendő szilárd anyagok adhatók töltőanyagokként, például hulladékégető berendezésekből származó primer finomsalak. Ilyenkor meglepő módon még nagyon magas (akár 80 tömeg%-ig terjedő) töltőanyag-tartalom esetén is nagy mechanikai stabilitású anyag keletkezik, amelyből alig oldható ki káros anyag.

A találmány szerinti eljáráshoz főként a száraz füstgáztisztításból származó olyan maradékok alkalmasak, amelyekben a kalcium-kloridikalcium-szulfát tömegarány >1,5. A kalcium-klorid-tartalom alapvetően tetszés szerinti nagyságú lehet.

Tekintettel a füstgáztisztítási maradékok magas kalcium-klorid tartalmára, a kötőkeverék előállításához előnyösen viszonylag csekély nedvességtartalmú adalékanyagokat célszerű használni. Amennyiben az adalékanyagok sok vizet, illetve nedvességet tartalmaznak, a keverék már a keverési eljárás során megszilárdulhat, mielőtt még az adalékanyagok kielégítő homogén összekeverése elérhető. Ezt a kalcium-kloridnak a cement megszilárdulására gyakorolt gyorsító hatása okozza. Ilyen körülmények között a reakcióba lépő anyagok inhomogén eloszlása miatt helyileg korlátozott, hirtelenszerű megszilárdulás meg végbe. Ebben az esetben sem a végtermék kielégítő stabilitása, sem a

HU 212 233 Β káros anyagok megbízható megkötése és ezáltal a kioldhatóság lecsökkentése nem teljesül. Amennyiben a kiindulási anyagok nedvességtartalma nagy, akkor azokat összekeverés előtt meg kell szárítani. Ez különösen nedves vörösiszap vagy a nedves füstgáztisztításból származók maradékok alkalmazása esetén áll fenn. Száraz, illetve szárított kiindulási anyagok a találmány szerinti eljárással egy keverőben tetszés szerinti módon összekeverhetek. Csekély nedvességtartalmú kiindulási anyagoknál adott esetben egy kényszerkeverőt kell alkalmazni.

A száraz kötőkeverék összetétele alapvetően széles határokon belül szabadon választható meg. Különösen kedvezőnek bizonyultak a következő összetételű tartományok:

20-40 tömeg% kalcium-kloridban dús maradék (szárazanyagként számítva),

20-40 tömeg% vörösiszap (szárazanyagként számítva),

10-20 tömeg% cement és 10-20 tömeg% kalcium-oxid.

A cement- és kalcium-oxid-tartalom legalább részben helyettesíthető a szénelégetésből származó, hidraulikus hatású szállópernyével vagy más hidraulikus komponensekkel, például puzzolánnal, transszal, turamenttel vagy őrölt kohósalakkal.

Szükség esetén a kötőkeverékhez vagy az önthető masszához szokásos módosítók vagy betonadalékok, például betonképlékenyítők, kötéslassítók, betontömörítő szervek, injektálási segédanyagok vagy szerves adalékok is adhatók.

Kötéslassítóknak a felhasznált cementhez való hozzáadásával a keverék kötési viselkedése pozitívan befolyásolható. Éne a célra például melamingyanták, cukor stb. alkalmas. Ezek hozzáadása például nagyon magas kalcium-klorid-tartalom esetén lehet szükséges, a túl gyors cementmegszilárdulás hátráltatása érdekében.

A száraz alkotórészek intenzív összekeverésével előállított kötőkeveréket ezt követően vízzel önthető masszává keverjük. A hozzáadott vízmennyiséget előnyösen úgy állítjuk be, hogy a víznek a kötőkeverék száraz alkotórészeihez viszonyított tömegaránya 0,5 és 1,5 között legyen.

0,5 tömegarány alatt a massza (betonképlékenyítő hozzáadása nélkül) túl gyorsan megszilárdul. 1,5 tömegarány fölött az önthető massza túlságosan hígfolyós. Ebben az esetben a megkötés nagyon lassan megy végbe és egyidejűleg csak csekély végső szilárdságot érünk el.

Kevés víz hozzáadásakor nagyon gyorsan megkötő masszát kapunk. Nagyobb víztartalom esetén a keverék egy bizonyos időn keresztül tixotrópjellegűen viselkedik és a keverés megszűnte után néhány percen belül kocsonyaszerűen szilárdul meg. Ezután következik be ismert módon a cementmegszilárdulás.

A tiszta kötőkeverékből kapott önthető masszát előnyösen formatestekké, például tömbökké vagy betonkövekké öntjük, illetve sajtoljuk. A massza azonban közvetlenül a tárolóhelyre szivattyúzva nagy felületen is szétteríthető. Utána megy végbe levegőn, hőközlés nélkül, a száradás és megkötés révén történő megszilárdulás. A formából való kivehetóségig terjedő megkötési idő néhány perc és körülbelül 1 óra között van. A megszilárdulás után az anyag kielégítő mechanikai stabilitást mutat, és a káros anyagok kioldhatósága nagyon csekély.

A találmány szerinti eljárás egyik különleges előnye az a lehetőség, hogy töltőanyagokként a masszába további veszélytelenítendő anyagok köthetők be. Ezek a szilárd anyagok a kötőkeverékhez vagy az önthető masszához a kötőkeverék szárazanyag-része tömegének egészen hatszorosáig terjedő mennyiségben adhatók. Ilyen szilárd anyagok lehetnek például égetőberendezésekből származó salakok, szennyezett fuvatószerek vagy például kokszolóművekből, kohóból vagy ócskavastelepekről származó, nehézfémekkel szennyezett talajok. A találmány szerinti eljárás esetében különösen alkalmasnak bizonyult a hulladékégető művekből származó finomsalak.

Az ilyenfajta töltőanyagok nagyobb arányokban való hozzáadása által a levegőn, szobahőmérsékleten való megkötés lényegesen elhúzódik vagy akár egészen meggátlódik. Csak külső hőközlés esetén következik be a megkötés. A hőközlés előnyösen a töltőanyagoknak a bekeverés előtt, szobahőmérséklet és 90 ’C közötti hőmérsékletre való felmelegítésével történik. Egy további lehetőség az, hogy a töltőanyagokat tartalmazó összkeveréket a kiöntés után 90 °C-ig terjedő hőmérsékletre melegítjük.

Amikor például szobahőmérsékletű finomsalakot keverünk be egy olyan keverékbe, amely salak hozzáadása nélkül már 1 óra múlva megkötne, még 3 nap múlva sem megy végbe megkötés. Amennyiben egy hasonló keverékbe 85 °C hőmérsékletű finomsalakot keverünk, a megkötési idő körülbelül 1 óra lesz. A töltőanyagok növekvő mennyiségével arányosan magasabb összenergia-bevezetés szükséges.

A töltőanyagok hozzáadott mennyisége, valamint hőmérséklete révén ennek megfelelően a keverékek megkötőképessége széles határok között változtatható és tetszés szerinti alkalmazási esetekhez szabható. Jelentősen megnövelt megkötési idő például akkor lehet szükséges, ha a készre kevert masszát először folyékonyan szállíthatják a deponálási helyre és ott öntik, illetve szivattyúzzák.

A töltőanyagokat tartalmazó anyag is kielégítően nagy mechanikai stabilitást mutat megszilárdulás után. Ez - meglepő módon - igen nagy (a nedves összkeverékre vonatkoztatva), 80 tömeg%-ig teijedő töltőanyag-tartalmaknál is érvényes. A járulékos káros anyagok dacára a kioldhatóság a töltőanyagokban oly csekély, hogy az anyag gond nélkül tárolható felszíni tárolóhelyeken is.

A megszilárdult anyag (töltőanyagokkal vagy anélkül) ezt követően felületkezelésnek, így például hidrofobizálásnak vagy pórustömörítésnek vethető alá. Ilyen pórustömítés például szilikongyantákból álló emulziókkal végzett impregnál ássál végezhető. Ilyen módon a káros anyagok eluálhatósága még tovább csökkenthető.

A találmány szerinti eljárással lehetővé válik égetőberendezésekből származó, káros anyagokkal szennye3

HU 212 233 Β zett maradványok megszilárdulása. Ennek során igen nagy kalcium-klorid-tartalmú füstgáz-tisztítási maradékok is feldolgozhatok. Egyidejűleg primer égési maradványok (például salakok) is igen nagy mennyiségben építhetők be a megszilárdult anyagba. A megszilárdítást cement, kalcium-oxid és vörösiszap hozzáadásával végezzük. A megszilárdulás révén a káros anyagok kioldhatósága jelentősen csökken. Ennek során a hozzáadott vörösiszap vas-hidroxid-tartalma járulékosan adszorbensként hat a nehézfémre, illetve redukálószerként a fémionokra, amelyek elektrokémiailag nemesebbek és így a nehézfém-károsanyagok eluálhatóságának további csökkenéséhez járulnak hozzá. A találmány szerinti eljárással megszilárdított maradékok gond nélkül tárolhatók felületi tárolóhelyeken.

Az alábbiakban a találmány szerinti eljárást kiválasztott eljárási példák kapcsán közelebbről is megvilágítjuk.

/. példa

Egy hulladékégető berendezés száraz füstgáztisztításából származó, kalcium-kloridban dús 2 kg-nyi maradékot (szűrőpor), amelyben körülbelül 45 tömeg%nyi a kalcium-klorid, és a kalcium-klorid:kalcium-szulfát tömegarány körülbelül 2,6:1, alaposan összekeverünk 2 kg szárított vörösiszappal (tipikus összetételét az I. táblázatban adjuk meg), valamint 1 kg cement és 1 kg kalcium-oxid keverékével.

I. táblázat

A felhasznált vörösiszap tipikus összetétele

Kémiai analízis	tömeg% szárazanyag
	22-28
Fe₂O₃	25-35
SiO₂	6-16
TiO_;	8-24
Na₂O (ossz.)	4-9
Na₂O (oldható)	0.5-0,7
CaO/MgO	0.5-4
Izzítási veszteség	7-12
Átlagos szemcsenagyság:	θ50= Ι-²·5 Pm

A fentiek szerint készített száraz keverékhez 5,5 liter vizet keverünk. Mivel ebben az esetben kizárólag száraz kiindulási anyagokat használunk, a keverés tetszés szerinti keverővei végezhető.

Az ily módon kapott massza keverés közben körülbelül 10-20 percig önthető. A masszát megfelelő formákba tömbökké öntjük. Ezután a primer megszilárdulás körülbelül 30 percen belül külső hőközlés nélkül végbemegy. A további cementmegszilárdulás befejeződése után a légszáraz formatestek szilárdsága és sűrűsége a (DIN 4108 szerinti) őrölt pórusos kohósalakból készült kohóhabkőbeton vagy kohósalak-beton tartományába esik (sűrűség 800-1000 mg/m³; nyomásszílárdság 500 kN/m²). A káros anyagok kioldhatóságának a DEV S 4 (Deutsche Einheitsverfahren zűr Wasser-, Abwasser- und Schlammintersuchung; Német egységes eljárás a víz-, szennyvíz- és iszapvizsgálatra) szerinti meghatározáshoz a tömböket maximum 40 mm szemcseméretűre aprítjuk, és 200 gnyit 2 liter vízben egy edényben 1 fordulat/perc sebességgel 24 óra hosszat keringtetjük. Ennek során a törmelékek éppúgy, mint egy párhuzamos kísérletben a lyukasüreges tégla törmelékei, csaknem teljesen felaprózódnak. A párhuzamos kísérletben használt lyukas-üreges tégla csaknem teljesen autogén megőrlődése mutatja a próbatestek extrém terhelését, amely messze meghaladja azt, amit a statikus tárolás során az ilyen rendeltetésszerű cél esetén, azaz eredetileg könnyen oldható, poralakú és/vagy káros anyagokat tartalmazó szilárd anyagok tárolásakor várhatunk.

Az így kapott eluátumot a megőrölt szilárd anyag eltávolítása céljából megszűrjük, és a tiszta szűrletből meghatározzuk a bepárlási maradékot (= az oldott anyagok tömege), valamint a kloridiont (Cl), a kadmiumot (Cd), cinket (Zn), rezet (Cu), krómot (Cr), nikkelt (Ni), és ólmot (Pb), mint vezető elemeket. Hasonló módon kezeljük a kiindulási anyagként alkalmazott szűrőport is.

AII. táblázat szemlélteti a szűrt eluátumban a tiszta szűrőpor és az előállított tömbök mért káros anyag tartalmát.

II. táblázat Eluátum tartalom

	a) szűrőpor	b) termék-formatestek
Bepárlási maradék	56.1 g/1	13,4 g/1
Cl	28,7 g/1	6,8 g/1
Cd	<0,01 mg/1	<0,01 mg/1
Zn	7,1 mg/1	0,1 mg/1
Cu	0,16 mg/1	0,04 mg/1
Cr	<0,01 mg/1	<0,01 mg/1
Ni	<0,02 mg/1	<0,01 mg/1
Pb	91,8 mg/1	0,04 mg/1

Az eredmény kiértékelésekor többek között a következő mechanizmusokat kell figyelembe venni:

- a vízoldható sók oldódása,

- a kationok hidratálódása,

- a kalcium-szilikát-hidrát fázisok képződése a cementből,

- ásvány újraképződés a vörösiszap által tartalmazott hidroxi-szodalit-ból (Na₈[Cl₂(AlSiO₄)₆]) kalcium-hidroxiddal,

- az oldott ionok adszoptív kötődése a vörösiszap vas(III)-hidroxidján.

A száraz füstgáztisztítás felhasznált maradékának (szűrőpor) analízise a következő irányadó adatokkal szolgál:

kalcium-oxid (CaO), összes	38,8 tömeg%
kalcium-oxid(CaO), szabad	8,5 tömeg
klorid (C)	29,1 tömeg%
szulfát (SO₄ ²)	12,4 iömeg%
fluorid (F)	0,23 tömeg%

HU

Ezekből az értékekből egy 2,6:1 körüli CaCl₂:CaSO₄arány számítható. A kalcium túlnyomórészt könnyen oldható kalcium-kloridként (CaCl₂) fordul elő; ez megengedi azt a következtetést, hogy a nehézfémek is túlnyomórészt könnyen oldható kloridjaik formájában vannak jelen.

A keverék vízzel való péppé keverésekor a kalcium-klorid és a fém-kloridok éppúgy, mint a keverékben jelenlévő kalcium-oxid, spontán oldatba mennek. Az erősen lúgos oldatban részben nehezen oldódó fémhidroxidok képződnek, amelyeket egyrészt a vörösiszap finomszemcsés vas(III)-hidroxidja [Fe(OH)₃]-adszorbeál, másrészt a vas(III)-hidroxiddal együtt beépülnek a hirtelen kialakuló kristályszerkezetbe. Itt a kalcium-klorid az újonnan kialakuló cementfázisok részére ismert módon extrém kötésgyorsítóként hat. Pontosan nem adható meg, hogy milyen mértékben megy végbe a fémionok beépülése az újonnan képződő fázisokba.

Hogy nem egyedül a lúgos közeg lehet felelős a fém-hidroxidok kialakításával a keverék visszatartó képességére, azt a megszilárdult massza eluátumába ténylegesen talált elem-tartalomnak a közel teljes felőrlésnél és az ennek során fellépő eluálásnál várható értékekkel való összehasonlítása támasztja alá, amennyiben egyedül a mechanikai bekötődés menne végbe a kristályszerkezetbe.

A kikeményedett formatestekben a szűrőpor körülbelül az össztömeg 25%-áig terjedő mennyiségben van jelen. A szűrőpor és a kikeményedett massza azonos tömegeinek elúciójakor a massza eluátumának a szűrőpor eluátuma tartalmának körülbelül 25%-át kellene tartalmaznia. A szűrőporban nagyobb koncentrációkban jelenlévő cink (Zn) és ólom (Pb) elemek esetében azonban ez nem bizonyul igaznak:

	Zn	Pb
A szűrőpor eluátumában (= 100%)	7,1 mg/1	91,8 mg/1
Teljes elúciókor várható (= 25%)	1,78 mg/1	22,95 mg/1
Ténylegesen talált	0,1 mg/1	0,4 mg/1
Az eluálhatóság csökkenése	1:17,8	1:57,4

Mivel már a tiszta szűrőpor eluátumának pH-ja is 12, a cement/kalcium-oxid/vörösiszap-keverékben lévő szűrhető fém-hidroxidok egyedüli képződése sem vonható be ezen keverék visszatartóképességének kizárólagos magyarázatára, mivel ezek a hidroxidok ugyancsak szűrhető formában a tiszta szűrőpor eluátumában is képződnének.

2. példa

A példában leírt szűrőpor, vörösiszap és cement/kalcium-oxid-keverék (cement: CaO-l:l) alkotórészek 11 kg-ját 18 kg hulladék-égetőművi finomsalakkal együtt szobahőmérsékleten szárazon összekeverjük, és 2,75 liter vízzel összegyúrjuk. A kötőkeverék keverési aránya megfelel az 1. példában megadottaknak.

233 B 2

A salakkal összekevert, vízzel összegyúrt massza szintén nem szilárdul meg még 3 nap alatt sem, és keverhető marad. Szárítószekrényben több órán át 85 “C-on való tartás után a keverék szilárd testté köt meg.

3. példa

A 2. példában leírtakkal azonos kötőkeveréket a vízzel való összegyúrás után előzetesen 85 “C-ra felmelegített salakkal keverünk össze. Ez a keverék ugyanolyan módon megszilárdul, mint az 1. példában leírt tiszta kötőkeverék.

Ez az előmelegített adalékanyagok hozzáadásakor fellépő gyors megszilárdulás reprodukálható. így 200200 g már említett, szűrőporból, vörösiszapból és cement/kalcium-oxid-keverékből (száraz) 1800 g szenynyezett, körülbelül 50 “C-ra felmelegített fuvató homokkal együtt készített massza ugyanolyan módon szilárdul meg, mint a tiszta kötőkeverék. Nyilvánvalóan tehát a megszilárduláshoz vezető kristályosodás beindításához szükség van egy bizonyos energiaküszöb leküzdésére, amit modellszerű kötőkeverék a vízzel való nedvesítéskor felszabaduló hidrációs hő által átlépi. Túl nagy mennyiségű hideg adalékanyag nyilvánvalóan túl sok energiát nyel el, hogy az összkeverék részére szükséges hőmérsékleti szintet elérje.

4. példa kg hányószáraz vörösiszapot (nedvességtartalom körülbelül 25%), kg hulladék-égetőművi száraz füstgáztisztításból származó, 7,75 kg szabad kalcium-oxidot tartalmazó, kalcium-klorid-tartalmú szűrőport,

16,5 kg cementet, kg szénelégetésből (egy erőművi füstgáztisztitásból) származó szállóhamut, kg finomsalakot (hulladékégetésből származó maradékot) önthető masszává gyúrunk körülbelül 60 liter vízzel. A felhasznált szűrőpor kalcium-klorid-tartalma 21 tömeg%; a kalcium-klorid: kalcium-szulfát arány (CaCl₂:CaSO₄) = 1,52.

Mivel itt nedves kiindulási anyagokat (vörösiszap) is felhasználunk, ajánlatos egy kényszerkeverő alkalmazása a keverék idő előtti megszilárdulásának elkerülésére. Az önthető masszát azután egy betonrázató alkalmazásával egy körülbelül 0,5x0,5x0,5 m nagyságú tömbbé öntjük ki. A primer megszilárdulás felmelegedés közben körülbelül 1 órán belül beáll. Körülbelül 20 óra elteltével a tömb problémamentesen kivehető a formából. A szárítószekrényben 80 “C-on való mintegy kétnapos tárolás során végbemenő intenzív száradás során körülbelül 10% vízveszteség lép fel, és egy vékony, kefével való dörzsöléssel jól eltávolítható nátrium-klorid-réteg válik ki a felületen. A kivált mennyiség a kalcium-klorid-tartalmú szűrőporral és a vörösiszapból származó nátriummal bevitt nátrium-klorid mennyiség körülbelül 0,1%-ának felel meg. A felületnek egy kereskedelmi forgalomban lévő szilikon emulzióval való beitatásával a tömböt hidrofobizáljuk, és az időjárás viszontagságainak gond nélkül kitehetjük.

HU 212 233 Β

A találmány szerinti eljárás ipari maradékok - amelyek mindegyike különleges mentesítési kezelést igénylő problémafonásnak tekinthető - kevés adalékanyaggal való megfelelő összekeverésével kielégítően szilárd és kilúgozást álló szilárd testeket szolgáltat, amelyek földfelszíni tárolás esetén csak kevés biztonsági ráfordítást igényelnek.

A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a valóban problémát jelentő veszélyes hulladékok tárolására értékes, nagy biztonságot jelentő - egyébként igen nehezen található - hulladéktároló-tér takarítható meg.

Mivel az ipari hulladékok fogalma természetszerűen igen változatos anyagokat felölelő meghatározás, a megadott példák csak modelleseteknek tekinthető, és semmiképp sem korlátozzák a találmány oltalmi körét. Egyedi esetben a bemutatott példák keretén belül opúmalizálás is szükséges lehet.

Claims

1. Eljárás égetőberendezésekből származó káros anyagokat tartalmazó maradékok vörösiszap és cement alkalmazásával szilárd, problémamentesen tárolható alakúvá való átalakítására, azzal jellemezve, hogy

a) kalcium-kloridban dús, az égető berendezések füstgázainak száraz tisztításából származó maradékokat vörösiszappal, cementtel és kalcium-oxiddal együtt kötőkeverékké keverjük össze, és

c) az önthető masszát formatestekké öntjük és/vagy sajtoljuk, vagy az önthető masszát kihordjuk, például szivattyúzással ezt követő megszilárdulás és szilárd testekké való megkötése közben.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kalcium-kloridban dús maradékokban a kalcium-klorid és a kalcium-szulfát (CaCl₂:CaSO₄) tömegarány legalább 1.5.

3. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás. azzal jellemezve, hogy a kötőkeverék a szárazanyagra számítva a következő összetételű:

20-40 tömeg% kalcium-kloridban dús maradék (szárazanyagként számolva),

20-40 tömeg% vörösiszap (szárazanyagként számolva),

10-20tömeg% cement és

10-20 tömeg% kalcium-oxid.

4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nedves kiindulási anyagokat az összekeverés előtt megszárítunk.

5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőkeverék cement- és kalcium-oxid-tartalmának egy részét szén elégetéséből származó szálló pernyével vagy más hidraulikus komponenssel helyettesítjük.

6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőkeverékhez vagy az önthető masszához módosítókat vagy betonadalékokat, például betonképlékenyítőket, kötéslassítókat, betontömörítő szereket, injektálási segédanyagokat vagy szerves adalékanyagokat adunk.

7. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a víznek a kötőkeverék szilárd alkotórészeihez viszonyított tömegarányát az önthető masszában 0,5 és 1,5 közötti értékre állítjuk be.

8. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőkeverékhez vagy az önthető masszához további veszélytelenítő szilárd anyagokat, például hulladékégetőből származó finom salakot, szennyezett fuvatószert, szennyezett talajt, stb. keverünk töltőanyagként.

9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltőanyagokat a kötőkeverék szárazanyaga tömegének legfeljebb 6-szorosáig terjedő mennyiségben adagoljuk.

10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltőanyagokat a hozzáadás előtt szobahőmérséklet és 90 °C közötti hőmérsékletre melegítjük.

11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltőanyagokkal ellátott összkeveréket a formába Öntés, préselés vagy kihordás után szobahőmérséklet és 90 °C közötti hőmérsékletre melegítjük.

12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előállított szilárd testeket felületi szárítás után felületkezelésnek, például hidrofobizálásnak, illetve pórustömörítésnek vetjük alá.