CH680418A5

CH680418A5 -

Info

Publication number: CH680418A5
Application number: CH4510/89A
Authority: CH
Inventors: Walter Prof Dr Lukas; Hans Dipl-Ing Spannbauer; Berndt Meixner; Adolf Huebl
Original assignee: Salzburger Stadtwerke Ag
Priority date: 1989-01-07
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1992-08-31
Also published as: FR2641485B1; ATA276189A; GB2226814B; GB2226814A; FR2641485A1; AT394661B; GB8929238D0; DE3900328C1

Description

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CH 680 418 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Abgasung von Mülldeponien.

Es ist bekannt, dass der Müll in Mülldeponien über einen längeren Zeitraum Gase entwickelt, die einerseits brennbar und explosiv sind und andererseits als toxisch angesehen werden müssen. Hierdurch entsteht eine nicht unerhebliche Umweltbelastung. Es ist weiterhin bekannt, dass derartige Deponien über längere Zeiträume hin dazu neigen, weiter zu verdichten und dabei abzusinken, so dass derartige Flächen über längere Zeit nicht belastbar, nutzbar und deshalb nicht bebaubar sind.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, die Gasentwicklung in Mülldeponien zu verringern und toxische Bestandteile soweit wie möglich unschädlich zu machen. Dabei wird gleichzeitig eine möglichst rasche Verfestigung derartiger Deponien angestrebt, so dass sie wieder belastbar und nutzbar werden, um gegebenenfalls Bauwerke darauf errichten zu können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dieses Ziel überraschend gut und einfach dadurch gelöst werden kann, dass ein bindemittelartiger Brei bestimmter Zusammensetzung in dünnflüssiger Konsistenz hergestellt und in den Müll injiziert wird.

In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung danach ein Verfahren, bei dem man eine Mischung aus a) einer silikatischen, zumindest latenthydraulischen Komponente,

b) einer alkalischen und/oder erdalkalischen Komponente auf Basis CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2 als Anreger für die latenthydraulische Komponente sowie c) Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat, wasserfrei oder in Hydratform herstellt, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente a) zur Summe der Komponenten b) und c) 60:92 bis 8:40 und der Gehalt der Komponente b) mindestens 5 Gew.-% beträgt, und die Mischung unter Zugabe von Wasser als dünnflüssigen Brei in den Müll injiziert.

Der Begriff «dünnflüssiger Brei» ist dahingehend zu verstehen, dass die Konsistenz des Breis eine Injizierung, zum Beispiel über entsprechende Lanzen, ermöglicht. In der Regel wird das Wasser/Feststoff-Verhältnis dabei mindestens 0,8-1,0 betragen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, der Mischung einen Zusatz an Verflüssiger und/oder Dichtungsmittel zuzugeben. Der Zusatz sollte dabei 0,1-2 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten, die an der Hydratphasenbildung teilnehmen, betragen. Durch den Zusatz von Verflüssigem, wie Melaminharz, Naphtalinsulfonat, Lignin-sulfonat oder dergleichen, kann der Wasseranteil bei gleichbleibender Konsistenz gesenkt werden. Gleichzeitig wird die Einspritzung des Breis in den Müll erleichtert. Durch die Verwendung von Dichtungsmitteln, wie Wasserglas, Stearaten oder dergleichen kann eine verbesserte Verdichtung des Breis beim Abbinden erreicht werden.

Der in den Müll injizierte dünnflüssige Brei wird vorzugsweise in die Hohlräume des Mülls über entsprechende Lanzen versprüht, wobei man die Injizierung von unten nach oben vornimmt.

Auf diese Weise wird der Müll quasi «eingekapselt». Der Brei bindet dann relativ schnell ab. Die Abbindezeiten hängen von der Zusammensetzung ab und liegen im allgemeinen im Bereich von einigen Stunden bis einigen Tagen. Spätestens nach einer Woche ist die Verfestigung im aligemeinen soweit fortgeschritten, dass eine mechanische Belastung möglich ist. Die Bodenverfestigung, die zumindest für Bauwerke mit flächigen Fundamenten geeignet ist, liegt dann je nach Menge und Zusammensetzung des eingedüsten Breis bei 3 N/mm2 oder darüber. Gleichzeitig kommt es zu einer Ein-kapselung und inneren Abdichtung der Müllbestandteile, so dass die Gasbildung und Abgasung erheblich vermindert bzw. verhindert wird. Diese Erscheinung wird nicht nur bei frischem Hausmüll, sondern auch bei Sondermülldeponien und Altdeponien beobachtet. Das Verfahren ist somit auch geeignet, Altlasten zu sanieren.

In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, dem Brei einen Abbindebeschleuniger, wie Wasserglas oder Natriumalluminat zuzugeben.

Durch die vorgenannten Zusatzstoffe, zu denen auch alkohollösliche Siliziumverbindungen und Siliziumpulver zählen, wird gleichzeitig eine Stabilisierung des Breis erreicht, so dass es bis zum Abbinden zu keiner unerwünschten Sedimentation oder Entmischung des abbindefähigen Breis kommt. Die Konsistenz des Breis sollte im übrigen so eingestellt werden, dass das Ausbreitmass, bestimmt nach DIN 1045, vorzugsweise mindestens 60 cm beträgt.

Die Komponente c) kann in besonders vorteilhafter Weise durch die Verwendung der trockenen Rückstände einer Sprühabsorptionsanlage zur Verfügung gestellt werden. Derartige Sprühabsorp-tionsanlagen werden in der Regel mit Calciumoxid oder wässrigen Calciumhydroxid- oder Calciumcar-bonatlösungen betrieben und weisen neben Calciumsulfit und Calciumsulfat, gegebenenfalls in Hydratform, auch unverbrauchtes Calciumhydroxid auf, so dass zumindest ein Teil der Komponente b) gleichzeitig auf diese Weise mit eingebracht wird. Der Anteil der Komponente c) in der Mischung sollte 3-25 Gew.-% betragen. Ist er geringer besteht die Gefahr der Auslaugung von Schadstoffen, die in die Hydratphasen eingebunden werden. Bei Gehalten über 25 Gew.-% verschlechtert sich die mechanische Beständigkeit der Deponie, vermutlich durch Zersetzungserscheinungen des abbindenden Materials aufgrund erhöhter Ettringitbildung.

Wird als silikatische, zumindest latenthydraulische Komponente eine Flugasche eingesetzt und enthält diese freies Calciumoxid, so kann ebenfalls zumindest ein Teil der Komponente b) gleichzeitig mit eingebracht werden.

Als latenthydraulischer Bestandteil können darüber hinaus zum Beispiel Kesselaschen oder fein aufgemahlene Schlacken eingesetzt werden. Der

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Si02-Gehalt dieser Komponenten sollte mindestens 40 Gew.-% betragen.

Liegt die latenthydraulische Komponente nicht in einer ausreichenden Feinheit (< 100 um) vor, wird sie separat aufgemahlen. In diesem Fall sollte die Vermahlung vorzugsweise direkt auf Teilchengrös-sen unter 40 um erfolgen, weil sich herausgestellt hat, dass die Reaktionsbereitschaft mit zunehmender Feinheit steigt. Es können dann in einem erhöhten Mass auch gleichzeitig toxische Bestandteile aus dem Müll, wie Schwermetalle oder organische Bestandteile, eingebunden werden. Durch den alkalischen oder erdalkalischen Anreger wird die hydraulische Abbindung verbessert und damit eine erhöhte Schadstoffeinbindung ermöglicht.

Überraschenderweise hat sich dabei auch herausgestellt, dass die Venwendung von 3-6 Gew.-% Tonerdeschmelzzement, bezogen auf die Summe der Komponenten a)-c) in diesem Sinne besonders günstig wirkt. Dabei ersetzt der Tonerdeschmelzzement zumindest teilweise den alkalischen und/oder erdalkalischen Anreger gemäss Komponente b). Offensichtlich aufgrund eines synergistischen Zusammenwirkens mit den übrigen Komponenten ergeben sich dann ganz hervorragend niedrige Auslaug-und Wasserdurchlässigkeitswerte.

Der Mischung können ebenso bestimmte Füllstoffe in gemahlener oder feinteiliger Form zugegeben werden. Hierzu zählen beispielsweise Aschen, die selbst mit Schadstoffen kontaminiert sind, beispielsweise Aschen aus der Müllverbrennung, einschliesslich Sondermüllverbrennung. Hier liegt der SiC>2-Gehalt in der Regel unter 40 Gew.-%, teilweise unter 10 Gew.-%. Andere Füllstoffe sind Tonminerale, Gesteinschlämme oder Gesteinsmehle, die bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten a)-c) zugegeben werden können.

Weitere Merkmale der Erfindung beschreiben die Patentansprüche.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand eines Beispieles näher erläutert:

Es wurde eine Mischung aus a) 80% Kesseiasche (Korngrösse < 40 um, 80% davon < 10 um)

b) 8% Calciumhydroxid c) 12% trockenen Rückständen einer NIRO-Sprühabsorptionsanlage, welche mit einer wässri-gen Calciumhydroxidlösung betrieben wurde und neben 45% calciumsulfat-/calciumsulfithaltiger Komponente noch 55% Asche und freies CaO einer Korngrösse < 40 um enthielt hergestellt und unter Einstellung eines Was-ser/Feststoff-Verhältnisses von 1,0 zu einem dünnflüssigen Brei aufbereitet. (Alle vorstehenden Angaben in Gew.-%).

Der Brei wurde unmittelbar nach der Vermischung mit Lanzen in den Müll einer Mülldeponie unter Druck injiziert. Dabei wurden die Lanzen zunächst bis in den Bodenbereich der Deponie eingeführt und anschliessend nach und nach hochgezogen. Der Brei wurde über einen Sprühkopf an den Lanzen feinteilig verdüst. Zusätzlich wurde das Deponiegut mit einer etwa 20 cm starken

Schicht zum Schluss abgedeckt. Bereits nach einer Woche war eine weitgehende Verfestigung eingetreten. Nach 4 Wochen war eine Festigkeit von 12 N/mm2 vorhanden. Messungen ergaben, dass aus der Deponie keine Gase entwichen und es auch nicht zu den üblichen Bodensetzungen und Verformungen der Deponie kam. Anhand von Laborversuchen wurde weiterhin festgestellt, dass erhebliche Mengen an toxischen Bestandteilen im Müll, insbesondere Schwermetalle und organische Bestandteile, gleichzeitig in die Hydratphasen des abbindenden Breis eingebunden werden konnten.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verminderung der Abgasung von Mülldeponien, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung aus a) einer silikatischen, zumindest latenthydraulischen Komponente,

b) einer alkalischen und/oder erdalkalischen Komponente auf Basis von CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2 als Anreger für die latenthydraulische Komponente sowie c) Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat, wasserfrei oder in Hydratform herstellt, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente a) 60 bis 92 Gew.-% und die Summe der Komponenten b) und c) 8 bis 40 Gew.-% und der Gehalt der Komponente b) mindestens 5 Gew.-% beträgt und die Mischung unter Zugabe von Wasser als dünnflüssiger Brei in den Müll injiziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente a) Flugasche, Kesselasche, Schlacke mit einer Korngrösse < 100 |im eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente a) ein Material mit einer Korngrösse < 40 um eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente c) die trockenen Rückstände einer Sprühabsorptions-anlage eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente c) in einer Menge von 3-25 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten a) bis c) eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente b) teilweise Tonerdeschmelzzement eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonerdeschmelzzement in einer Menge von 3-6 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten a) bis c) eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung ein Verflüssiger und/oder ein Dichtungsmittel zugesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssiger und/oder das Dichtungsmittel in einer Menge von 1-2 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten, die an der hydraulischen Reaktion teilnehmen, eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz des

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Breis so eingestellt wird, dass er über Injektionslanzen in den Müll eingedüst werden kann.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brei auf ein Ausbreitmass analog DIN 1045 von mindestens 65 cm eingestellt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Anmachwasser schadstoffhaltige Wässer wie industrielle Prozesswässer oder Klärschlämme eingesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der dünnflüssige Brei kontinuierlich, ausgehend vom Boden der Deponie bis zur Oberfläche in die Hohlräume des Mülls injiziert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst auf den Boden der Deponie eine vorzugsweise geschlossene Abdeck-schicht aus dem Brei aufgebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Brei in die Hohlräume des Mülls über einen Sprühkopf eingebracht wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach Injizierung des Breis in den Müll abschliessend eine Abdeck-schicht aus demselben Material auf die Deponie aufgebracht wird.

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