HU212233B - Method for immobilization of dangerouos solid wastes - Google Patents
Method for immobilization of dangerouos solid wastes Download PDFInfo
- Publication number
- HU212233B HU212233B HU9202855A HU9202855A HU212233B HU 212233 B HU212233 B HU 212233B HU 9202855 A HU9202855 A HU 9202855A HU 9202855 A HU9202855 A HU 9202855A HU 212233 B HU212233 B HU 212233B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- mass
- cement
- mixture
- weight
- residues
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
- C04B18/105—Gaseous combustion products or dusts collected from waste incineration, e.g. sludge resulting from the purification of gaseous combustion products of waste incineration
- C04B18/106—Fly ash from waste incinerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
- C04B2111/00784—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes for disposal only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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:CaSO4 arány 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 (12)
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
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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4129488A DE4129488A1 (de) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | Verfahren zur ueberfuehrung von schadstoffbelasteten rueckstaenden aus verbrennungsanlagen in eine feste, unbedenklich deponierbare form |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT70674A HUT70674A (en) | 1995-10-30 |
HU212233B true HU212233B (en) | 1996-04-29 |
Family
ID=6439890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9202855A HU212233B (en) | 1991-09-05 | 1992-09-04 | Method for immobilization of dangerouos solid wastes |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0530548A1 (hu) |
CZ (1) | CZ261092A3 (hu) |
DE (1) | DE4129488A1 (hu) |
HU (1) | HU212233B (hu) |
RO (1) | RO109067B1 (hu) |
SK (1) | SK261092A3 (hu) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4430446A1 (de) * | 1994-08-27 | 1995-03-09 | Bilfinger & Berger Umweltverfa | Verfahren zur Verfestigung von wasserhaltigem Rotschlamm |
DE19503142C2 (de) * | 1995-02-01 | 1998-12-17 | Horst Prof Dr Bannwarth | Bindemittel und und dessen Verwendung |
DE19607081C2 (de) * | 1996-02-24 | 1999-09-09 | Bilfinger & Berger Umweltverfa | Verfahren zum Immobilisieren von Schadstoff und zum Verfestigen des Immobilisats und Verwendung der erhaltenen Produkte |
FR2824003B1 (fr) * | 2001-04-30 | 2004-02-20 | Pechiney Aluminium | Valorisation des residus grossiers et poreux d'origine industrielle |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AR205234A1 (es) * | 1974-05-13 | 1976-04-12 | Lilly Co Eli | Procedimiento p a r a preparar compuestos de 3-(5-nitroimidazol-2-il) pirazolo (3,4-d) pirimidina |
US4028130A (en) * | 1974-08-02 | 1977-06-07 | Iu Conversion Systems, Inc. | Disposal method and use of sewage sludge |
DE2950462A1 (de) * | 1979-12-14 | 1981-06-19 | VFI Verwertungsgesellschaft für Industrierückstände mbH, 3161 Dollbergen | Verfahren zur ab- und endlagerung von abfallstoffen |
DE3031402A1 (de) * | 1980-07-12 | 1982-04-01 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Streckendaemm-material, vorzugsweise fuer den untertaegigen bergbau |
DE3037995A1 (de) * | 1980-10-08 | 1982-08-19 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Verfahren zur verfestigung von rueckstaenden aus der gasreinigung vorzugsweise hinter muellverbrennungsanlagen und kraftwerksanlagen |
US4353749A (en) * | 1980-10-23 | 1982-10-12 | Ray Louis F | Process of producing a useful soil cement product from industrial chemical waste |
EP0120097B1 (de) * | 1983-03-18 | 1988-10-26 | LEONHARD WEISS GmbH & Co. | Verfahren zur Entsorgung von Schlämmen |
DE3543530A1 (de) * | 1985-12-10 | 1987-10-15 | Saxonlord Ltd | Verfahren zur herstellung von u.a. alkali- und/oder erdalkalimetalloxide enthaltenden pellets |
DE3725749A1 (de) * | 1987-08-04 | 1989-02-16 | Rheinische Baustoffwerke Gmbh | Kompaktierung von industriestaeuben und deponie der kompaktate |
DD268406A5 (de) * | 1988-03-29 | 1989-05-31 | Melyepitesi Tervezoe Vallalat,Hu | Verfahren zur deponie von rotschlamm |
DE3909060A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Pahl Ekke Dipl Ing | Verfahren zur inertisierung von verbrennungsrueckstaenden sowie von natuerlichen und industriellen sedimenten |
-
1991
- 1991-09-05 DE DE4129488A patent/DE4129488A1/de not_active Ceased
-
1992
- 1992-08-11 EP EP19920113645 patent/EP0530548A1/de not_active Withdrawn
- 1992-08-25 CZ CS922610A patent/CZ261092A3/cs unknown
- 1992-08-25 SK SK2610-92A patent/SK261092A3/sk unknown
- 1992-09-02 RO RO92-01153A patent/RO109067B1/ro unknown
- 1992-09-04 HU HU9202855A patent/HU212233B/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT70674A (en) | 1995-10-30 |
DE4129488A1 (de) | 1993-03-11 |
RO109067B1 (ro) | 1994-11-30 |
SK261092A3 (en) | 1995-05-10 |
CZ261092A3 (en) | 1993-03-17 |
EP0530548A1 (de) | 1993-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101459990B1 (ko) | 슬러지 소각재를 이용한 블록 조성물 및 블록 제조방법 | |
US4909849A (en) | Method and mixture for solidifying and immobilizing various hazardous waste contaminants in an organic matrix | |
HUT58216A (en) | Method for reutilizing waste originating in the form of dust or sludge | |
JP3059674B2 (ja) | 無焼成レンガブロックの製法 | |
HU212233B (en) | Method for immobilization of dangerouos solid wastes | |
JP2002320952A (ja) | 汚染土壌の処理方法及び処理物 | |
JP3840371B2 (ja) | 製鋼スラグおよび洗砂汚泥の処理方法 | |
JP2002121552A (ja) | 含水土壌用固化剤及びそれを用いた含水土壌の固化方法 | |
JPH0716599A (ja) | 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 | |
JP3261604B2 (ja) | 廃棄物処理方法 | |
JP3922604B2 (ja) | へどろを原料とした建築材料の製造方法 | |
JP2603599B2 (ja) | 人工軽量骨材及びその製造方法 | |
JPH0796263A (ja) | 廃棄物焼却灰の処理方法および装置 | |
JPS6254560B2 (hu) | ||
JPH04118087A (ja) | 焼却場からの含塩ダストの処理方法 | |
JPH02279175A (ja) | 残渣からなる固化する混合物およびその製造方法 | |
JP3077644B2 (ja) | 焼却灰の特殊固化剤による無害化固化処理法 | |
JP3539600B2 (ja) | 下水汚泥焼却灰固化物及びその製造方法 | |
JPH06106153A (ja) | 焼却灰のセメント固化方法および焼却灰のセメント固化品 | |
JPH11207291A (ja) | 焼却残渣用固化剤及び焼却残渣の固化方法 | |
JP2003275730A (ja) | 下水汚泥焼却灰からの有害物質の溶出抑制方法 | |
JP3980109B2 (ja) | 焼却灰の焼成方法・焼成物及び焼成物の使用方法 | |
JPH09143911A (ja) | 舗石ブロックの製造方法 | |
JP4077226B2 (ja) | 水熱固化体の製造方法 | |
JP3443653B2 (ja) | 土木・建築用資材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |