CZ162392A3

CZ162392A3 - Process of treating contaminating waste

Info

Publication number: CZ162392A3
Application number: CS921623A
Authority: CZ
Inventors: Jean-Yvest Cojan; Daniel Gouvenot; Abdelkrim Bouchelaghem
Original assignee: Du Sol Comp
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-05-28
Publication date: 1994-01-19

Abstract

Vynález se týká způsobu zpracování znečisťujících odpadů vpuštěním do pojivá. Znečisťující odpady se vpustí do vodného pojivá na bázi portlandského cementu, cementu z vysokopecní strusky nebo prachu z produktu na bázi strusky, smíchaných alespoň s jednou sloučeninou hořčíku, draslíku a/nebo hliníkuBACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for treating polluting waste by insertion into the binder. Polluting waste is injected into aqueous binder based on Portland cement, cement z blast furnace slag or dust from slag-based product mixed with at least one magnesium compound, potassium and / or aluminum

Description

Vynález se týká způsobu zpracování—zněěistujících oápadů_’ vpuštěním do pojivá pro jejich stabilizaci a zpevnění. Vynález se dále týká výrobků vyrobených způsobem uvedeným výše.The present invention relates to a method of treating " polluting seals " by letting them into a binder to stabilize and consolidate them. The invention further relates to products made by the method mentioned above.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Je známo, že rozličné zákony a předpisy stále častěji požadují, aby znečistující odpady byly před uložením na skládkách uvedeny do inertního stavu.It is known that various laws and regulations increasingly require that polluting waste be brought to an inert state before being deposited in landfills.

Podle první známé techniky se změní složení odpadů tím, že vAccording to the first known technique, the composition of the waste is changed by:

jejich znečistující složky se přemění na sloučeniny málo rozpustné, aby se omezilo jejich rozptýlení do prostředí. Tato technika zvaná stabilizace se provádí smícháním odpadů s reaktivními chemikáliemi, které přemění zněčistující prvky, aby je učinily málo rozpustnými nebo nerozpustnými.their pollutants are converted to poorly soluble compounds to limit their dispersion into the environment. This technique, called stabilization, is accomplished by mixing the wastes with reactive chemicals that convert the polluting elements to render them poorly soluble or insoluble.

Znečistující prvky takto stabilizované jsou například kationty těžkých kovů, jejich rozpustné soli jako chloridy, či dokonce organické sloučeniny.The contaminants stabilized in this way are, for example, heavy metal cations, their soluble salts such as chlorides or even organic compounds.

vin

Podle jiné známé techniky se znečistující odpady smíchají s nějakým produktem, který působí ztuhnutí a který vytváří co nejkompaktnější kostru, ve které jsou zněčistující odpady co nejpevnšji zachyceny.According to another known technique, the polluting wastes are mixed with a solidifying product which forms the most compact skeleton in which the polluting wastes are entrapped as firmly as possible.

imto spůsobem e omezí látkové výměny mezi odpady a okol ním prostředím.imto reduce the metabolism between wastes and the environment.

Je známo, že podle této techniky je třeba dostat pevné produkty, které mají shodné vlastnosti v celém objemu, což vylučuje například vytváření produktů na způsob kokil, které mají zajímavé vlastnosti pouze v blízkosti jejich povrchu.It is known that according to this technique it is necessary to obtain solid products having identical properties throughout the volume, which excludes, for example, the formation of chill-like products having interesting properties only in the vicinity of their surface.

Rovněž je známé smíchávání znečisťujících odpadů s port— vIt is also known to mix polluting wastes with a port

landským cementem, ke kterému se přidají zkapalnovací činidla nebo činidla omezující vodu, což umožňuje vytvořit ze znečitujících odpadů tuhé výrobky málo náchylné k rozmočení dešťovou vodou nebo vodami obsaženými v půdě.Land cement, to which liquefaction or water restraint agents have been added, making it possible to make polluting waste solid products which are less susceptible to wetting by rainwater or water in the soil.

Rovněž je známé přidání vápna nebo prachu z vysokopecní strusky k oortlandskému cementu.It is also known to add lime or dust from blast furnace slag to Oortland cement.

Dále je známé přidání jíl do směsi pro zlepšení těsnosti pojivá.It is further known to add clays to the binder to improve tightness.

LL

yto způsoby dávají obecně uspoko h kovů, jsou však stále častěji jivé nedos výsledky pro zsdrzení tatečné ve spojení —2— s rozpustnými výrobky, jako jsou chloridy.These methods generally give satisfactory metal content, but there are increasingly unsatisfactory results for delaying in conjunction with soluble products such as chlorides.

Podle jiné známé techniky se odpad zpracuje směsí portlandského cementu a roztoku oxidu křemičitého, ve kterém je molární poměr oxidu křemičitého ku oxidu’sodnému obecně řádu 3,3.According to another known technique, the waste is treated with a mixture of Portland cement and a silica solution in which the molar ratio of silica to sodium oxide is generally of the order of 3.3.

Křemík obsažený v oxidu křemičitém je velice aktivní, takže může působit na vápník (Ca ) obsažený v cementu a na kovové kationty (Hg, Pb, Cd atd..) znečisťujících odpadů k vytvoření sraženin křemičitanů kovů, které jsou obecně málo rozpustnéThe silicon contained in the silica is very active, so it can act on the calcium (Ca) contained in the cement and on the metal cations (Hg, Pb, Cd etc.) of polluting wastes to form precipitates of metal silicates which are generally poorly soluble

Nicméně není vždy snadné zvládnout rozdíly slučitelností rozličných kationtů s oxidem křemičitým, z čehož plyne, že sloučeniny na bázi portlandského cementu a křemičitanů jsou poměrně schopné k zachycení kovových kationtů, méně však k zachycení roz vHowever, it is not always easy to cope with the differences in the compatibility of different cations with silica, suggesting that Portland cement and silicate compounds are relatively capable of scavenging metal cations, but less well

pustných znečisťujících látek a organických látek.of pollutants and organic substances.

Navíc, rozličné způsoby vedou na reakce více či méně ovládané, jejichž exotermický charakter způsobuje trhliny nebo mikrotrhliny v získaném tuhém výrobku, což je v rozporu se'sledovaným cílem a způsobuje látkovou výměnu mezi takto zpevněnými odpady a_jpko.lním_pro_s_tř_e-dim._!____________________________________In addition, various processes lead to more or less controlled reactions, the exothermic nature of which causes cracks or micro-cracks in the solid product obtained, which is contrary to the objective pursued and causes metabolism between such solidified wastes and the effect of such solid waste.

Navíc, tuhé výrobky získané tímto způsobem jsou často na bázi ettringitu a roztažení těchto kristalů může způsobit popraskání matrice nebo přinejmenším vznik mikrotrhlin.In addition, the solid products obtained in this way are often based on ettringite, and the expansion of these crystals can cause matrix cracking or at least micro-cracks.

Předložený vynález má za úkol.vytvořit.matrici umožňujícíSUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a matrix enabling

V účinné zachycení znečisťujících odpadů, matrici, jejíž tuhnutí není rušeno složkami odpadu a která není poškozena trhlinami nebo mikrotrhlinami.In the efficient collection of polluting waste, a matrix whose solidification is not disturbed by the components of the waste and which is not damaged by cracks or micro-cracks.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob zpracování znečistujících odpadů vpuštěním do pojivá, jehož podstata spočívá vSUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problem by providing a process for treating polluting waste by admixing it into a binder, the essence of which consists in:

v tom, že se znečisťující odpady vpustí do vodného pojivá na bázi portlandského cementu, cementu z vysokopecní strusky nebo prachu produktu na bázi strusky, smíchaných alespoň se sloučeninou hořčíku, draslíku a/nebo hliníku.in that the polluting wastes are introduced into an aqueous binder based on Portland cement, blast furnace slag cement or slag-based dust mixed with at least a magnesium, potassium and / or aluminum compound.

Vynález dále vytváří výrobek vyrobený způsobem definovaným výše, jehož podstata spočívá v tom, že je tuhý a stabilní a sestává z pojivá na bázi portlandského cementu, cementu z vysokopecní strusky a prachu produktu na bázi strusky dokonale promíchaného s produkty reakce znečisťujících odpadů s alespoň jednou sloučeninou hořčíku, draslíku a/nebo hliníku.The invention further provides an article made as defined above, which is rigid and stable and consists of a Portland cement binder, blast furnace slag cement, and a slag-based dust product blended perfectly with the contamination reaction products with at least one compound. magnesium, potassium and / or aluminum.

Taxovéto výrobky mohou být použity například jako konstrukč joapěrné zo tdTax products can be used, for example, as a support structure of td

-3.vv Vynález dále vytváří výrobek pro ztužení znečisťujících odpadů podle výše uvedenéhozpůsobu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z pojivá na bázi portlandského cementu, cementu z vysokopecní strusky nebo z prachu produktu na bázi strusky smíchyných s alespoň jednou sloučeninou hořčíku, draslíku a/nebo. hliníku.The invention further provides a polluting waste solidification product according to the above method, which consists of a Portland cement binder, blast furnace slag cement or a slag-based product dust mixed with at least one magnesium, potassium compound. or. of aluminum.

Bylo zjištěno, že dosud nevysvětleným způsobem přítomnost sloučenin hořčíku, draslíku a/nebo hliníku ve směsi umožňuje vyloučit poruchy způsobené oxidy nebo chloridy kovů obsaženými ve znečisťujících odpadech, kteréžto poruchy se vyskytují u způsobů známých zmíněných výše.It has been found that the presence of magnesium, potassium and / or aluminum compounds in the mixture in an unexplained manner makes it possible to avoid disturbances caused by metal oxides or chlorides contained in polluting wastes, which disturbances occur in the processes known above.

Způsobem podle předloženého vynálezu získáme tuhý výrobek, jehož doba tuhnutí je stejná jako u obvyklého pojivá, které nebylo smícháno s odpady a jehož pevnost po 28 dnech je rovna nej méně 10 kg.cni^-^.According to the present invention, we obtain a solid product, the solidification time is the same as a conventional binder that was not mixed with the waste and the strength after 28 days is equal to 10 less the most kg.cni ^- ^.

Rovněž bylo zjištěno, že při způsobu podle předloženého vynálezu zkoušky vyluhováním provedené podle normy NF X3121O pro tuhé odpady dávají značně lepší výsledky než u dříve známých způsobů, nebot celkový rozpustný podíl je menší než 5%, obsah chloridů meněí než 10 g na 1 kg zpracovaných odpadů a obsah kovů je od 0 dp ICO mg na 1 kg odpadu.It has also been found that in the process of the present invention, the leaching tests performed according to NF X3121O for solid waste yield considerably better results than the previously known methods, since the total soluble fraction is less than 5%, chloride content less than 10 g per kg processed waste and metal content is from 0 dp ICO mg per kg waste.

Je tedy zřejmé, že použití hořčíku, draslíku nebo hliníku podle vynálezu umožňuje vyloučit poruchy způsobené prvky obsaženými ve znečisťujících odpadech.Thus, it is clear that the use of magnesium, potassium or aluminum according to the invention makes it possible to eliminate disturbances caused by the elements contained in the polluting waste.

Toto použití hořčíku, draslíku a/nebo hliníku umožňuje získat kompaktní, pevnou a homogenní matrici, která není vystavena změnám exotermického roztažení, které způsobují popraskání klasických matric, zejména oněch vyrobených na bázi portlandského cementu.This use of magnesium, potassium and / or aluminum makes it possible to obtain a compact, solid and homogeneous matrix that is not exposed to changes in exothermic expansion that cause cracking of classical matrices, especially those made on the basis of Portland cement.

Navíc zkouška výrobků získaných podle předloženého vynálezu ukazuje, že nezpůsobují tvorbu solí nebo krystalů rozpínajících se a škodlivých pro celistvost matrice.In addition, testing of the products obtained according to the present invention shows that they do not cause the formation of salts or crystals expanding and detrimental to the integrity of the matrix.

Podle vynálezu je pojivo vytvořeno na bázi portlandského cementu, cementu z vysokopecní strusky, prachu z výrobku na bázi strusky nebo sloučenin na bázi strusky.According to the invention, the binder is based on Portland cement, blast furnace slag cement, slag-based product dust or slag-based compounds.

Zrna pojivá mohou mít například granulometrii mezi 0 a 200^um, přednostně mezi 0 a lOO^um.The binder grains may have, for example, a granulometry between 0 and 200 µm, preferably between 0 and 100 µm.

Sloučeniny hořčíku mohou být například chlorid horečnatý, oxid horečnatý, síran horečnatý nebo výrobek obsahujícíThe magnesium compounds may be, for example, magnesium chloride, magnesium oxide, magnesium sulfate, or an article of manufacture

-4dostatečná množství takových sloučenin, které jsou například schopny vytvářet oxichloridy hořčíku.Sufficient amounts of such compounds that are, for example, capable of forming magnesium oxichlorides.

Draslík může být například použit jako síran draselný nebo jiný výrobek obsahující dostatečné množství draslíku.For example, potassium may be used as potassium sulfate or another product containing a sufficient amount of potassium.

Hliník může být přidán například litým cementem, který je z oxidu hlinitého nebo oxidem hlinitým či jiným jej obsahujícím výrobkem.The aluminum may be added, for example, by a cast cement which is made of alumina or an alumina or other product containing it.

Směs pojivá a sloučenin hořčíku, draslíku a/nebo hliníku může být vytvořena v širokém rozmezí poměrných podílů, například od 2 do 150 kg sloučenin hořčíku, draslíku a/nebo hliníku na ICO kg portlandského cementu, cementu ze strusky nebo prachu z výrobku na bázi strusky.The mixture of binder and magnesium, potassium and / or aluminum compounds can be formed in a wide range of proportions, for example from 2 to 150 kg of magnesium, potassium and / or aluminum compounds per ICO kg of Portland cement, slag cement or slag-based dust. .

V souhlase s vynálezem je také možno do směsi přidat jíl pro zlepšení její vlastnosti zydržování vody. Jíl může být například přidán v podílu od 5 do 100% hmotnostních směsi pojivá a kationtcvých sloučenin.In accordance with the invention, it is also possible to add clay to the composition to improve its water retention property. For example, the clay may be added in a proportion of 5 to 100% by weight of the mixture of binder and cationic compounds.

V souhlase s vynálezem je také možno přidat do směsi určité množství aktivního uhlí pro zlepšení zadržování organických látek.^-Aktivní uhlí může být přidáno například v podílu od O do 20% hmotnostních pojivá.In accordance with the invention, it is also possible to add an amount of activated carbon to the mixture to improve the retention of organic matter. ^- Active charcoal can be added, for example in a proportion of from to 20% by weight of binder.

Konečně je možno přidat do směsi klasické přísady, které mění tekutost pojiv, jejich dobu tuhnutí a obecným způsobem rheologii směsi.Finally, conventional additives can be added to the mixture to alter the flowability of the binders, their setting time and the rheology of the mixture in general.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Pro lepší vysvětlení předloženého vynálezu bude nyní tento popsán v příkladech, které nikterak neomezují rámec myšlenky vynálezu.To better explain the present invention, it will now be described in the examples, which are not intended to limit the scope of the invention in any way.

Přiklad 1Example 1

Pro zpracování 1000 kg suchého průmyslového odpadu se tento smíchá s těmito látkami:For the treatment of 1000 kg of dry industrial waste, this is mixed with the following substances:

100 až 25Ο kg portlandského cementu CPA až 150 kg litého cementu na bázi oxidu hlinitého100 to 25Ο kg of Portland cement CPA up to 150 kg of cast alumina cement

550 až 700 1 vody.550 to 700 liters of water.

V jedné z variant je možno přidat 100 kg oxidu hořečnatého.In one variant, 100 kg of magnesium oxide can be added.

Po ztuhnutí výše uvedené směsi se získá tuhý homogenní výrobek, na kterém nejsou viditelné žádné trhliny.After solidification of the above mixture, a solid homogeneous product is obtained in which no cracks are visible.

Pevnost po 26 dnech je od 10 do 20 kg.cm^-2.The strength after 26 days is from 10 to 20 kg.cm ^-2 .

Výrobek vyluhovaný podle normy KF X3121O vypouští pouze tekutý odpad odpovídající této normě.The product leached according to KF X3121O discharges only liquid waste corresponding to this standard.

-5JŮ:-5JŮ:

íj* ft···* * ft ···

Pro účely srovnání když se smíchá 1OOO kg stejného odpadu pouze se 300 až 600 kg portlandského cementu, získaný výrobek jeví po několika dnech mikrotrhliny.For comparison purposes, when 1000 kg of the same waste is mixed with only 300-600 kg of Portland cement, the product obtained appears to be microcracks after a few days.

Navíc, když· zněčistující odpady obsahují oxidy kovů, což je častý případ, pojivo na bázi portlandského cementu neztuhne, na rozdil od směsi podle předloženého vynálezu, které má dobu ztuhnutí stejnou jako klasické pojivo prosté odpadu.In addition, when contaminants contain metal oxides, which is often the case, the Portland cement binder does not solidify, unlike the composition of the present invention, which has a solidification time equal to the conventional binder free of waste.

Příklad 2 vExample 2 v

Pro zpracování suchých znečistujících odpadů se tyto smíchají s těmito látkami:For the treatment of dry polluting waste, these shall be mixed with the following substances:

200 až 500 kg cementu ze strusky200 to 500 kg of slag cement

100 až 200 kg litého cementu na bázi oxidu hlinitého až 50 kg jílu100 to 200 kg of alumina-based cast cement up to 50 kg of clay

500 až 700 litrů vody.500 to 700 liters of water.

Po ztuhnutí se získá výrobek, který má přibližně stejné vlastnosti jako výrobek z příkladu 1.After solidification, a product is obtained which has approximately the same properties as the product of Example 1.

Přiklad 3Example 3

Pro zpracování 1000 kg znečistujícího bahna o suchosti 40% obsahujícího organické nečistoty bylo toto smícháno s těmito látkami:For the treatment of 1000 kg of polluting mud with a dryness of 40% containing organic impurities, this was mixed with the following substances:

250 až 400 portlandského cementu, až SO kg chloridu hořečnatého 5 kg jílu až 40 kg aktivního uhlí kg melaninové pryskyřice.250 to 400 Portland cement, up to SO kg magnesium chloride 5 kg clay to 40 kg activated carbon kg melanin resin.

Po ztuhnutí směsi má získaný výrobek minimální pevnost —2 kg.cn bez trhlin i bez mikrotrhlin.After solidification of the mixture, the obtained product has a minimum strength of - 2 kg.cn without cracks and without micro-cracks.

Pro účely srovnání výrobek vyrobený pouze s použitím cementu neztuhl.For comparison purposes, a product manufactured using only cement did not solidify.

Jak bylo uvedeno výše, jíl má za úkol zadržet kovové nečistoty, zatímco aktivní uhlí zadržuje organické nečistoty.As mentioned above, clay has the task of retaining metallic impurities, while activated carbon retains organic impurities.

Získaný výrobek při vyluhování podle platných norem nevypouští kovové ani organické nečistoty v míře vyšší než povoluje norma.The product obtained when leaching according to the applicable standards does not discharge metal or organic impurities to a higher extent than allowed by the standard.

Je zřejmé, že způsoby provedení vynálezu uvedené v příkladech mohou být obměněny aniž by se překročil rámec myšlenky vynálezu.It is to be understood that the embodiments of the invention set forth in the examples may be varied without departing from the spirit of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A method for treating polluting waste by admitting into a binder, characterized in that the polluting waste is introduced into the aqueous binder based on Portland cement, cement from the blast furnace in

slag or dust of slag-based product mixed with at least one magnesium, potassium and / or aluminum compound ·

2. The process of claim 1 wherein the magnesium compound is magnesium chloride.

3. The process of claim 1 wherein the magnesium compound is magnesium oxide.

4. The process of claim 1 wherein the magnesium compound is magnesium sulfate.

5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the potassium compound is potassium sulfate.

6. A process as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein the aluminum compound is cast cement or sodium aluminate.

7. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound h4n-β-is-o-xid-h1-i-n-1-thio. and-------------------------

8. A process according to any one of claims 1 to 7 wherein the mixture comprises from 2 to 150 kg of magnesium, potassium and / or aluminum compounds per 100 kg of binder.

9. A process as claimed in any one of claims 1 to 8, wherein the mixture comprises 5 to 100% by weight clay, based on the binder.

10. A process according to any one of claims 1 to 9 wherein the mixture comprises activated carbon.

11. An article of manufacture according to any one of claims 1 to 10 wherein said article is rigid and stable and comprises a portland-based binder.

cement, blast furnace slag and dust from slag-based product thoroughly mixed with the contaminating waste products and at least one magnesium, potassium and / or aluminum compound.

IN

12. A waste contamination article according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a Portland cement binder, cement blast furnace slag or a slag product dust mixed with at least one magnesium, potassium and / or aluminum.