<Desc/Clms Page number 1>
"Werkwijze voor het stortklaar, in het biizonder steekvast. maken van rioolwaterzuiverinqsslib."
De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het stortklaar, in het bijzonder steekvast, maken van rioolwaterzuiveringsslib met een droge stofgehalte van ten minste 15 gew. % waarvan ten minste 20 gew. %, in het bijzonder ten minste 50 gew. %, gevormd wordt door organisch materiaal, in welke werkwijze men het slib mengt met een hoeveelheid nagenoeg droog materiaal die voldoende is om, na uitharden van het mengsel, ten minste een voorafbepaald minimaal droge stofgehalte en een voorafbepaalde minimale steekvastheid van het niet gecompacteerde mengsel te verkrijgen.
Rioolwaterzuiveringsslib is slib afkomstig van de zuivering van voornamelijk huishoudelijk rioolwater dat eventueel echter ook voor een gedeelte industrieel afvalwater kan bevatten. Na ontwatering volgens de gebruikelijke technieken heeft het doorgaans een droge stofgehalte van 15 ä 35 gewichtsprocent. Wegens het relatief hoog gehalte aan organisch, niet vergist materiaal is het slib onstabiel zodanig dat het bijvoorbeeld anaëroob kan gaan vergisten. Het slib bevat verder steeds een aantal zware metalen zoals bijvoorbeeld zink en koper, die meestal afkomstig zijn van dakgoten en dakbedekkingen, en verder onder meer ook lood, chroom, nikkel, cadmium en kwik. Door de toenemende concentraties van deze zware metalen is het niet meer aangewezen om het slib bijvoorbeeld nog in de landbouw toe te passen.
<Desc/Clms Page number 2>
Voor het verwerken van het rioolwaterslib wordt in de praktijk soms tot verbranding van het slib overgegaan. Gezien het lage droge stofgehalte is dit echter een betrekkelijk dure oplossing.
Bovendien moeten de bekomen assen nog steeds gestort worden, waarbij, door de concentratie van de zware metalen in de assen, deze assen op speciale stortplaatsen voor industrieel afval dienen gestort te worden. Volgens de Belgische Vlarem 11 wetgeving zijn dit de zogenoemde klasse stortplaatsen. Wegens het hoog organische stofgehalte mag het slib als dusdanig niet op dergelijke stortplaatsen gestort worden.
Een andere oplossing voor het verwerken van rioolwaterzuiveringsslib, meer bepaald van rioolwaterzuiveringsslib dat aan een verder biologisch afbraakproces onderworpen werd, is beschreven in US-A-4 028 130. In deze bekende werkwijze wordt het slib vermengd met kalk, viiegas en eventuele verdere materialen zoals zand, aggregaten en cement ten einde een mengsel te bekomen dat uithardt en dat toegepast kan worden als opvulmateriaal en eventueel zelfs als onderlaag voor de aanleg van wegen en dergelijke. Volgens US-A- 4 028 130 zou het bekomen materiaal een voldoende hardheid vertonen om in dergelijke toepassingen aangewend te worden en zouden de zware metalen ook voldoende sterk in dit materiaal gebonden zijn opdat er geen ongewenste uitloging zou optreden.
Een nadeel van de werkwijze volgens US-A-4 028 130 is evenwel dat bij het maken van het mengsel dit slechts ten hoogste 50 gew. % water t. o. v. de droge stof mag bevatten of m. a. w. maximaal ongeveer slechts 33. 3 gew. % water op het geheie mengsel. Dit betekent dus dat men droog materiaal dient toe te voegen totdat het droge stofgehalte van het mengsel minimaal 66, 6 gew. % bedraagt. Volgens US-A-4 028 130 heeft het te verwerken slib een droge stofgehalte
<Desc/Clms Page number 3>
gelegen tussen 13 en 33 gew. % of m. a. w. een vochtgehalte gelegen tussen 67 en 87 gew. %. Zelfs met het laagste vochtgehalte van 67 gew. % betekent dit dat men per 1000 kg slib ongeveer eenzelfde hoeveelheid droog materiaal dient toe te voegen om het vochtgehalte tot het maximale gehalte van 33. 3 gew. % te reduceren.
Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke werkwijze in de praktijk niet geschikt zal zijn om het slib stortklaar te maken gezien de transportkosten en de stortkosten door toepassing van deze werkwijze met minimaal 100 % zullen toenemen.
De uitvinding heeft dan ook tot doel een werkwijze voor het stortklaar maken van rioolwaterzuiveringsslib voor te stellen die het nadeel van de werkwijze volgens US-A-4 028 130 niet vertoont en die dus toelaat het slib steekvast te maken en de uitloging daarvan te beperken zodanig dat het op een slibstort kan gestort worden zonder dat hiertoe dergelijke grote hoeveelheden aan toevoegstoffen dienen toegepast te worden.
Tot dit doel is de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt dat genoemd nagenoeg droog materiaal ten minste een hydraulisch bindmiddel en ten minste een puzzolaan materiaal bevat, dat genoemd voorafbepaald minimaal droge stofgehalte ten minste 40 gew.
% bedraagt en genoemde voorafbepaalde minimale steekvastheid ten minste 10 kN/m2 en dat men onder het slib verder nog ten minste een complexant voor het vastleggen van zware metalen mengt.
Volgens de uitvinding werd gevonden dat door toepassing van een combinatie van een hydraulisch bindmiddel, in het bijzonder cement, met een puzzolaan materiaal, in het bijzonder vliegas, reeds met een minimaal droge stofgehalte van 40 gew. % in het uiteindelijke mengsel een steekvast produkt kan verkregen worden niettegenstaande in US-A-4 028 130 aangegeven wordt dat cement materialen doorgaans niet geschikt zijn voor het binden van organische materialen. Blijkbaar
<Desc/Clms Page number 4>
zorgt het puzzolaan materiaal er voor dat het hydraulisch bindmiddel een voldoend stabiele matrix rond het slib kan vormen. Wat betreft het uitlooggedrag van het steekvast gemaakte slib werd vastgesteld dat door het basisch karakter van de bindmiddelen, waardoor de pH van het mengsel tot boven pH 12 kan oplopen, de uitloging van koper, nikkel en zink aanzienlijk verhoogd werd.
De uitloging van deze zware metalen kon in de werkwijze volgens de uitvinding toch tot onder de normen beperkt worden, niet door toepassing van uitermate grote hoeveelheden toevoegstoffen om zoals in US-A-4 028 130 het vochtgehalte drastisch te reduceren en een relatief hard produkt te bekomen, doch wel door toevoeging van complexanten waaraan de zware metalen gebonden worden. Gevonden werd dat dergelijke complexanten slechts in beperkte hoeveelheden nodig zijn om het steekvast gemaakt slib op een milieuveilige manier te kunnen bergen en dat de werkwijze volgens de uitvinding aldus, door de beperkte hoeveelheid die aan bindmiddelen en complexanten vereist is, een economisch interessante oplossing biedt voor het op een milieuveilige manier storten van niet-recycleerbaar rioolwaterzuiveringsslib.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voegt men per 1000 kg slib ten minste 50 en bij voorkeur ten minste 100 kg hydraulisch bindmiddel toe en in een verdere bijzondere uitvoeringsvorm ten minste 50 en bij voorkeur ten minste 100 kg puzzolaan materiaal.
Deze hoeveelheden zijn voldoende gebleken om een voldoend sterke matrix rond de organische deeltjes van het slib te vormen om de minimaal vereiste steekvastheid te kunnen garanderen. In sommige gevallen, in het bijzonder voor rioolwaterzuiveringsslib met een droge stofgehalte lager dan of gelijk aan 30 gew. % zljn deze minimale hoeveelheden van 100 kg per ton echter niet voldoende om een
<Desc/Clms Page number 5>
minimaal droge stofgehalte van bij voorkeur 45 gew. % te bekomen. Om dit wel te bereiken kunnen uiteraard grotere hoeveelheden hydraulisch bindmiddel en/of puzzolaan materiaal gebruikt worden, waarbij, gezien de geringere kostprijs van puzzolane materialen zoals vliegas, die zelf een afvalprodukt zijn, de voorkeur aan een grotere hoeveelheid van deze puzzolane materialen gegeven wordt.
Ter verhoging van het droge stofgehalte kan men, wanneer men dergelijke materialen ter beschikking heeft, in de werkwijze volgens de uitvinding onder genoemd droog materiaal echter verder ook inerte bindmiddelen aan het slib toevoegen zoals zand, steenpoeder, kleipoeder, verbrandingsassen, zaagmeel en dergelijke. In het bijzonder zijn bodemassen van de verbranding van rioolwaterzuiveringsslib doeltreffend gebleken, waarbij deze toepassing het voordeel biedt dat het om een materiaal met dezelfde oorsprong als het te verwerken slib gaat.
Verdere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving van enkele bijzondere uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de huidige uitvinding. Deze beschrijving wordt evenwel uitsluitend als voorbeeld gegeven en is niet bedoeld om de draagwijdte van de uitvinding, zoals bepaald door de bijgaande conclusies, te beperken.
Algemeen heeft de uitvinding betrekking op een nieuwe werkwijze voor het stortklaar maken van rioolwaterzuiveringsslib. Onder stortklaar maken wordt in het bijzonder verstaan dat het slib steekvast moet gemaakt worden en dat de uitloging van zware metalen zodanig klein dient te zijn dat het slib op een zogenoemd slibstort op een milieuveilige manier kan gestort worden. In tegenstelling tot bijzondere stortplaatsen voor industrieel afval (klasse stortplaatsen volgens de
Belgische Vlarem 11 wetgeving), is een dergelijk slibstort (klasse 11
<Desc/Clms Page number 6>
stortplaats volgens de Belgische Vlarem 11 wetgeving) immers niet voorzien van een systeem voor het opvangen en zuiveren van percolaatwater.
Hierdoor is de uitloogbaarheid van het toegelaten slib bijvoorbeeld beperkt tot de volgende maximale waarden bepaald volgens de testmethoden beschreven in de Vlarem 11 wetgeving volgens dewelke een vaste hoeveelheid slib gedurende 24 uur aan een uitloogvloeistof met pH 4 wordt onderworpen (DIN-54 test). Het eluaat wordt vervolgens getest.
Tabel 1 : Uitloognormen klasse ll stortplaatsen volgens Vlarem ll wetgeving
EMI6.1
<tb>
<tb> Arseen <SEP> < 1 <SEP> mglt <SEP>
<tb> Lood <SEP> 2 <SEP> mgll <SEP>
<tb> Cadmium <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> mg/l <SEP>
<tb> Chroom <SEP> VI <SEP> #0,5 <SEP> mg/l
<tb> Koper <SEP> #10mg/l
<tb> Nikkel <SEP> # <SEP> 2 <SEP> mg/l
<tb> Kwik <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> mgll <SEP>
<tb> Zink <SEP> 10 <SEP> mg/l <SEP>
<tb>
Een probleem met rioolwaterzuiveringsslib is dat het een relatief grote concentratie aan organisch materiaal bevat in combinatie met een aantal zware metalen zodanig dat het niet geschikt is om in de landbouw toegepast te worden. Verder bevat het slechts een droge stofgehalte dat meestal tussen 15 en 35 gew. % gelegen is en is het onvoldoende steekvast om gestort te worden.
Dit droge stofgehalte wordt bepaald door het slib bij 105 C te drogen totdat het gewicht daarvan niet meer afneemt door verdamping van het water. De verhouding tussen het eind- en het begingewicht geeft dan het droge stofgehalte. In de
<Desc/Clms Page number 7>
volgende tabel worden de resultaten gegeven van analyses van 320 staalnames van rioolwaterzuiveringsslib van verschillende herkomst om aldus een idee te krijgen over de gemiddelde samenstelling daarvan. In deze tabel zijn zowel de minimum, de maximum en de gemiddelde waarde weergegeven alsook de standaardafwijking.
Tabel 2 : Analyse resultaten van 320 stalen van rioolwaterzuiveringsslib van verschillende herkomst.
EMI7.1
<tb>
<tb>
Parameter <SEP> Eenheid <SEP> Min. <SEP> Max. <SEP> Gemiddelde <SEP> St. <SEP> afwijking
<tb> Organische <SEP> %van <SEP> 23,5 <SEP> 76,5 <SEP> 51,6 <SEP> 11,1
<tb> stof <SEP> droge <SEP> stof
<tb> pH <SEP> 3, <SEP> 98 <SEP> 13 <SEP> 6, <SEP> 87 <SEP> 1, <SEP> 54 <SEP>
<tb> Kjeldal. <SEP> N. <SEP> % <SEP> 0,16 <SEP> 6,87 <SEP> 2,28 <SEP> 1
<tb> FOs% <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 9, <SEP> 59 <SEP> 4, <SEP> 92 <SEP> 1, <SEP> 73 <SEP>
<tb> K20 <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 3, <SEP> 26 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP>
<tb> CaO <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> 34, <SEP> 56, <SEP> 72 <SEP> 6, <SEP> 26 <SEP>
<tb> MgO% <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> 7, <SEP> 96 <SEP> 0, <SEP> 750, <SEP> 68 <SEP>
<tb> Fe <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 22 <SEP> 21, <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 96 <SEP> 2, <SEP> 32 <SEP>
<tb> Na <SEP> ppm <SEP> 89 <SEP> 83. <SEP> 497 <SEP> 5.851 <SEP> 11.631
<tb> Znppm728. <SEP> 1261.
<SEP> 5351. <SEP> 037 <SEP>
<tb> Cu <SEP> ppm <SEP> 43 <SEP> 8. <SEP> 717 <SEP> 501 <SEP> 936
<tb> pb <SEP> ppm <SEP> 2 <SEP> 1. <SEP> 229 <SEP> 249 <SEP> 174
<tb> Cr <SEP> ppm <SEP> 13 <SEP> 3. <SEP> 232 <SEP> 159 <SEP> 396
<tb> Ni <SEP> ppm5, <SEP> 0 <SEP> 5785354 <SEP>
<tb> Cdppm <SEP> J98, <SEP> 5 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 8, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Hg <SEP> ppm <SEP> 0,2 <SEP> 25,5 <SEP> 2,1 <SEP> 2,0
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
Om dergelijk slib steekvast te maken wordt in de werkwijze volgens de uitvinding dit slib gemengd met een hoeveelheid nagenoeg droog materiaal. Dit droog materiaal bevat ten minste een hydraulisch bindmiddel en ten minste een puzzolaan materiaal.
Een combinatie van deze beide bindmiddelen laat toe een voldoend stevige matrix rond de organische stof en andere deeltjes te vormen om de minimale steekvastheid vereist voor stortplaatsen te bekomen. Afhankelijk van de normen bedraagt deze minimale steekvastheid 10 kN/m2 of in sommige gevallen 25 kN/m2 voor het losse, niet gecompacteerde materiaal. Dit dient uiteraard gemeten te worden nadat het mengsel in voldoende mate uitgehard is, bijvoorbeeld nadat het twee dagen kunnen reageren heeft door het op een hoop te laten rijpen. Na deze rustperiode kan het mengsel dan gestort worden, waarbij het bij voorkeur gecompacteerd wordt om de steekvastheid nog te verhogen.
De afschuifspanning kan in het bijzonder gemeten worden door toepassing van de zogenoemde vintest methode waarbij het materiaal met een spatel in laagjes in een recipi nt aangebracht wordt en hierbij laagsgewijze aangedrukt wordt. In deze massa wordt dan een vin gestoken die verbonden is met de onderkant van een torsieveer. De bovenkant van deze torsieveer wordt via een motor rondgedraaid met een constante snelheid van 10 per minuut. Op een bepaald moment zal de kracht uitgeoefend op de vin voldoende groot zijn om de vin in het slib rond te draaien waardoor de torsiehoek opnieuw kleiner wordt. De maximale torsiehoek wordt via een sleepwijzer vastgehouden. Uit deze maximale torsiehoek wordt dan de afschuifkracht van het slib berekend.
Als hydraulisch bindmiddel kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van cement of van gebluste of bij voorkeur ongebluste kalk. Volgens de uitvinding wordt de voorkeur gegeven aan cement omwille van het feit dat de toepassing van kalk een snelle vrijstelling van
<Desc/Clms Page number 9>
ammoniak kan veroorzaken of m. a. w. ongewenste geurhinder. Kalk heeft ten opzichte van cement ook het nadeel dat het wel sneller uithardt doch dat deze hardheid later terug kan afnemen door de calcineringsreactie (vorming van calciumcarbonaat door reactie met CO2 waarbij water vrijgesteld wordt) waardoor de stabiliteit van het gestorte slib in het gedrang kan komen. Met het oog op de snellere uitharding kan het wel voordelig zijn cement toe te passen in combinatie met kalk.
Als hydraulisch bindmiddel kunnen eventueel ook in de handel verkrijgbare mengsels toegepast worden zoals bijvoorbeeld het zogenoemde "cement kiln dust" (CKD) of het LKD van de firma Lhoist dat een mengsel is van 60% ongebluste kalk en 40% secundaire alkalische toeslagstoffen.
Als puzzolaan materiaal wordt de voorkeur gegeven aan fijnkorrelig vliegas, in het bijzonder aan viiegas afkomstig van de verbranding van steen- en/of bruinkool. Vastgesteld werd dat door toepassing van dit materiaal in combinatie met cement een veel sterkere binding van de organische deeltjes mogelijk is dan met cement alleen en dat hierbij meer bepaald ook grotere aggregaatdeeltjes gevormd worden.
Een verder voordeel van het puzzolaan materiaal, in het bijzonder van vliegas, is dat het een zekere porositeit en bepaalde zeolietische eigenschappen vertoont waardoor het onder meer door binding van geurende stoffen zoals ammoniak die vrijgesteld kunnen worden, de geurhinder beperkt of zelfs volledig uitschakelt. Bij voorkeur wordt er per 1000 kg slib ten minste 50 kg puzzolaan materiaal toegevoegd en meer bij voorkeur ten minste 100 kg. Ook de bij voorkeur toegepaste minimale hoeveelheden aan hydraulisch bindmiddel bedragen 50 kg per 1000 kg slib en meer bij voorkeur 100 kg per 1000 kg slib.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt van het hydraulisch bindmiddel en van het puzzolaan materiaal een premix gemaakt die in het bijzonder ongeveer 50 gew. %
<Desc/Clms Page number 10>
van beide materialen kan bevatten. Van deze premix wordt dan bijvoorbeeld telkens ongeveer 200 kg bij elke ton slib gemengd. Een voorbeeld van een dergelijke premix die door de firma Rhenus Wilhelm Reiners GmbH in de handel gebracht wordt en die in de werkwijze volgens de uitvinding bij voorkeur toegepast wordt is Rhenipal B-50. Deze premix is een mengsel bestaande uit 50 gew. % vliegas van steenkool krachtcentrale en 50 gew. % cement.
De viiegas fractie van deze premix heeft de volgende chemische samenstelling :
EMI10.1
<tb>
<tb> CaO <SEP> 22, <SEP> 5 <SEP>
<tb> MgO <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Si02 <SEP> 40, <SEP> 8 <SEP>
<tb> AI203 <SEP> 21, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Fe203 <SEP> 8, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Na20 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> K20 <SEP> 2
<tb> Ti02 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> SO3 <SEP> : <SEP> 1,1 <SEP>
<tb> pH <SEP> 12, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Om te kunnen garanderen dat met de hierboven aangegeven hoeveelheid reactieve bindmiddelen een voldoende steekvastheid bekomen wordt, voorziet de uitvinding dat men naast deze hoeveelheid bindmiddelen eventueel nog een verdere hoeveelheid droog materiaal toevoegt totdat het uiteindelijke droge stofgehalte minimaal 40 gew. % bedraagt, en meer bij voorkeur ten minste 45 gew. %.
Dit droge stofgehalte dient gemeten te worden nadat het mengsel ultgehard is aangezien tijdens de uithardingsreactie een gedeelte van het aanwezige water chemisch gebonden zal worden. Zoals de steekvastheid kan het droge stofgehalte dan ook in het bijzonder twee dagen na het mengen van de verschillende materialen gemeten worden. Na deze rijpingsperiode kan het slib dan naar de stortplaats gevoerd worden.
<Desc/Clms Page number 11>
Als bijkomend droog of bulkmateriaal wordt bij voorkeur hetzelfde puzzolaan materiaal toegevoegd of eventueel een ander zodanig dat op deze manier een extra verbetering van de steekvastheid verkregen wordt. In plaats van reactieve puzzolane materialen kunnen echter ook niet reactieve droge materialen toegepast worden zoals zand, steenpoeder, kleipoeder, verbrandingsassen, zaagmeel en dergelijke. In het bijzonder kan men bijvoorbeeld de overblijvende assen van de verbranding van rioolwaterzuiveringsslib toepassen. Anderzijds is het ook mogelijk droge materialen toe te voegen die bovenop de reactieve bindmiddelen die reeds in de toegepaste premix vervat zijn, extra reactieve bindmiddelen bevatten zoals bijvoorbeeld kalk, cement kiln dust, LKD, en dergelijke.
Wanneer men over een grote hoeveelheid bulkmateriaal beschikt waarvoor men naast storten geen andere mogelijke afzetmogelijkheid heeft, kan men het droge stofgehalte met dergelijke materialen tot 55 65 gew. % of meer laten oplopen, waarbij men wel rekening dient te houden met het feit dat vanaf een bepaalde maximale waarde de steekvastheid opnieuw gaat afnemen. Normalerwijze zal men evenwel het droge stofgehalte lager houden dan 60 gew. %, bij voorkeur lager dan 55 gew. % en meer bij voorkeur zelfs lager dan 50 gew. % om aldus de te storten hoeveelheid slibmengsel niet nodeloos te vergroten.
In de volgende tabel worden de hoeveelheden droog bulkmateriaal aangegeven die nodig zijn om voor slib met verschillende droge stofgehalten, waaraan per 1000 kg reeds 200 kg Rhenipal B-50 (50% vliegas, 50% cement) toegevoegd werd, een uiteindelijk droge stofgehalte van 45 gew. % te bekomen. Hierbij werd rekening gehouden met het experimenteel vastgesteld feit dat 200 kg Rhenipal B-50 32 kg water chemisch bindt en werd verondersteld dat Rhenipal B-50 een droge stofgehalte van 100 gew. % heeft. Als bulkmateriaal kunnen de
<Desc/Clms Page number 12>
hierboven beschreven droge materialen toegepast worden, waarbij evenwel de voorkeur gegeven wordt aan Rhenipal B-0 met dezelfde samenstelling als Rhenipal B-50 doch zonder cement en/of aan de bodemassen van de verbranding van rioolwaterzuiveringsslib.
Tabel 3 : Extra toe te voegen droog bulkmateriaal aan 1000 kg slib om droge stofgehalte van 45 gew. % te bekomen.
EMI12.1
<tb>
<tb>
Droge <SEP> stofgehalte <SEP> Kg <SEP> per <SEP> 1000 <SEP> kg
<tb> 35 <SEP> -76 <SEP>
<tb> 34 <SEP> -58 <SEP>
<tb> 33-40
<tb> 32 <SEP> -22 <SEP>
<tb> 31 <SEP> -4 <SEP>
<tb> 30 <SEP> 15 <SEP>
<tb> 29 <SEP> 33 <SEP>
<tb> 28 <SEP> 51 <SEP>
<tb> 27 <SEP> 69 <SEP>
<tb> 26 <SEP> 87 <SEP>
<tb> 25 <SEP> 105 <SEP>
<tb> 24 <SEP> 124
<tb> 23 <SEP> 142 <SEP>
<tb> 22 <SEP> 160 <SEP>
<tb> 21 <SEP> 178 <SEP>
<tb> 20 <SEP> 196 <SEP>
<tb> 19 <SEP> 215 <SEP>
<tb> 18 <SEP> 233 <SEP>
<tb> 17 <SEP> 251 <SEP>
<tb> 16 <SEP> 269 <SEP>
<tb> 15 <SEP> 287 <SEP>
<tb>
Deze tabel werd opgesteld uitgaande van de algemene formule :
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
DSS*S TSI +BH20 100 = - waarin : ----S+TS1+TS2----='10CT- +TS2++8. kg slib TS1: kg premix (Rhenipal 8-50 of een equivalent daarvan)
TS2 :
kg bulkmateriaal (Rhenipal B-0 of een equivalent daarvan) D88. droge stofgehalte (%) van het slib D8E. droge stofgehalte (%) van het eindmengsel BH20 : kg water datwegreageertmet TS1.
Uit de tabel blijkt dat men in de praktijk voor slib met een droge stofgehalte van rond de 25 gew. %, bovenop de 200 kg Rhenipal B-50, afhankelijk van het juiste droge stofgehalte nog een 50 150 kg droog materiaal zal dienen toe te voegen om een uiteindelijk droge stofgehalte van 45 gew. % te bekomen. Verder blijkt uit deze tabel dat men voor een droge stofgehalte van het slib groter dan 30 gew. %, een kleinere hoeveelheid premix kan nemen, bijvoorbeeld slechts 100 in plaats van 200 kg.
Tijdens testen uitgevoerd met de hierboven aangegeven hoeveelheden Rhenipal B-50 en Rhenipal B-0 werd na een tweetal dagen na het mengen een droge stofgehalte van ongeveer 45 gew. % bekomen en bedroeg de steekvastheid, gemeten met de vintest methode, ongeveer 16 17 kN/m2. Onmiddellijk na compactatie op de stortplaats was de steekvastheid tijdens reeds tot 20 25 kN/m2 opgelopen en na enkele weken verdere uitharding zelfs tot 50 kN/m2.
Het soortelijk gewicht van het slib bedroeg oorspronkelijk ongeveer 1, 2 ton/m3, na menging met de toeslagstoffen ongeveer 1, 5 ton/m3 en na verdichting op de stortplaats ongeveer 1, 7-1, 8 ton/m3. Uit deze cijfers blijkt dat er, na compactatie, slechts weinig pori n overblijven zodanig
<Desc/Clms Page number 14>
dat wanneer men een zekere helling voorziet er weinig water doorheen het materiaal zal doordringen en aldus de uitloging van zware metalen beperkt wordt.
Om de uitloging van zware metalen uit het steekvast gemaakte slib tot onder de toegestane normen te beperken, in het bijzonder voor koper en nikkel, wordt in de werkwijze volgens de uitvinding onder het slib verder nog ten minste n complexant voor het vastleggen van zware metalen gemengd. Een dergelijke complexant is bij voorkeur een hoogmoleculaire organische complexant met een molecuulgewicht dat in het bijzonder hoger is dan 100. 000. Bij voorkeur worden dergelijke complexanten in water-onoplosbare vorm toegepast, bijvoorbeeld als calcium zout. Door het feit dat ze mee gebonden worden in de matrix gevormd door het hydraulisch bindmiddel en het puzzolaan materiaal, zullen ze vast in het slib blijven zitten.
Bovendien zijn ze doorgaans niet biologisch afbreekbaar zodanig dat ze de zware metalen over lange tijd zullen kunnen blijven vasthouden. In het steekvast gemaakte slib zullen micro-organismen trouwens nagenoeg niet actief zijn gezien het relatief laag watergehalte daarvan en de hoge pH. Complexanten die in de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder geschikt gebleken zijn, zijn de complexanten uit de groep bevattende trimercaptotriazine (TMT), humus, humine en combinaties daarvan.
Humine is een in water onoplosbaar humuszuur dat bij voorbeeld in de handel verkrijgbaar is onder de benaming BAHUC (merknaam van de firma MSTS S. A. uit Luxemburg)
Van de hierboven beschreven complexanten wordt een zodanige hoeveelheid toegevoegd dat de uitloging van de zware metalen onder de voorgeschreven normen gelegen is, in het bijzonder onder de normen weergegeven in tabel 1. Deze hoeveelheid kan in het bijzonder
<Desc/Clms Page number 15>
bepaald worden, uitgedrukt in kg per 1000 kg slib, op basis van de volgende formule :
120 ppmZn ppmCu ppmCd ppmNi
OM% + 850 + 250 + 25 + 50 waarin :
OM% het percentage organisch materiaal t. o. v. het droge stofgehalte in het slib weergeeft ; en ppmZn, ppmCu, ppmCd en ppmNi het totaal gehalte van deze zware metalen, uitgedrukt in ppm, in het slib.
Voor de gebruikelijke samenstellingen van rioolwaterzuiveringsslib zullen doorgaan hoeveelheden complexanten gelegen tussen 5 en 10 kg per 1000 kg slib vereist zijn.
Wat betreft het mengen van de toeslagstoffen met het rioolwaterzuiveringsslib dient nog opgemerkt te worden dat het mengsel ten gevolge van het relatief hoog organische stof- en watergehalte van het slib bij het mengen kan gaan schiften zodanig dat geen stabiel product verkregen wordt. Om dit te vermijden, wordt het vermogen van de menger tijdens het mengen voldoende laag gehouden. Indien gebruik gemaakt wordt van een menger met roterende schoepen, kan dit vermogen bijvoorbeeld doeltreffend verlaagd worden door de hoek die deze schoepen met hun bewegingsrichting vormen voldoende klein te houden. Bij voorkeur is deze hoek kleiner dan 30 en meer bij voorkeur kleiner dan 200.
Een verdere maatregel die toelaat het schiften van het mengsel te vermijden is het geleidelijk opdrijven van het vermogen van de menger tijdens het mengen en vervolgens dit vermogen opnieuw geleidelijk verminderen.
De hierboven aangegeven testen werden bijvoorbeeld uitgevoerd met een stationaire menger bestaande uit een horizontaal liggende cilinder met daarin twee horizontale assen voorzien van schroefbladen, meer bepaald met de MSO 2500 twin-shaft menger van
<Desc/Clms Page number 16>
de firma Simem. De totale inhoud van deze menger bedroeg 2000 ! en de nuttige inhoud 1700 1. De bladen op de horizontale assen waren opgesteld onder een hoek van ongeveer 15 met het verticaal vlak. Het motorvermogen voor het aandrijven van de horizontale assen bedroeg 2X40 kW.
Voor het mengen van de nodige toeslagstoffen onder slib met een droge stofgehalte van ongeveer 20 gew. % werd de volgende procedure gevolgd : - 1000 kg slib werd in de menger gebracht ; - gedurende 1 minuut wordt het slib voorgemengd aan 25 % van het maximaal vermogen van de motoren ; - gedurende 30 ä 45 seconden wordt het vermogen van de motoren lineair opgedreven tot 80 % van het maximaal vermogen, waarbij de nodige toeslagstoffen in de menger gedoseerd worden ; - gedurende 30 sec. wordt op vol vermogen gemengd ; - gedurende 30 ä 45 sec. wordt verder gemengd met 40 % van het motorvermogen waarbij de schuif geopend wordt zodanig dat het product geleidelijk uit de menger verwijderd wordt.
Bij een droge stofgehalte van 25 gew. % bedraagt de totale batchtijd aldus ongeveer 120 ä 150 sec. Voor een lager droge stofgehalte, bijvoorbeeld voor een droge stofgehalte van 22 gew. %, kan deze batchtijd beperkt worden tot 120 sec. Hogere droge stofgehalten vereisen daarentegen een langere batchtijd om een homogene menging te bekomen :
Bij 30 % ds : 150 ä 180 sec.
Bij 35 % ds : 180 ä 210 sec.
Bij 40 % ds : 210 à 240 sec.