DD149136A5

DD149136A5 - Verfahren zur ab-und endlagerung von abfallstoffen

Info

Publication number: DD149136A5
Application number: DD80218920A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Frey; Peer-Ingo Litschke
Original assignee: Vfi
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1981-06-24
Also published as: CH649233A5; BE884292A; DK282280A; IT8067263A0; DE2950462A1; NL8000842A; ES8104118A1; ES493247A0; FR2471265A1; MA18913A1; IL61155A; SE8004477L; US4432666A; IL61155A0; IT1209802B; JPS5688006A; FR2471265B1; ATA37880A; AT374380B

Abstract

Verfahren zur Ablagerung und Endlagerung von Abfallstoffen, insbesondere mit unter Umweltbedingungen eluierbaren und emittierenden Anteilen. Ziel ist es, ein Verfahren hierzu anzugeben, welches sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit auszeichnet und den geforderten Umweltschutzbestimmungen gerecht wird. Dabei ist es Aufgabe, ein Verfahren derart auszugestalten, dasz das abgelagerte Gut im wesentlichen keiner Elution unterliegt, die Emission von Schadstoffen vermieden wird, das abgelagerte Gut auch im Falle der Beseitigung von pastoesen und schlammigen Abfaellen eine hohe Tragfestigkeit aufweist, Reaktionen der Abfallstoffe untereinander und mit der Umwelt ausgeschlossen werden und eine moeglichst kompakte Lagerung des Abfalls gewaehrleistet ist. Die Abfallstoffe werden a) mit einem wasserabweisenden thermoplastischen, geschmolzenen Bindemittel oder b) mit einem durchchemische Umsetzung erhaertenden Bindemittel, das im umgesetzen Zustand wasserabweisend ist, in Gegenwart eines Haertungsmittels gemischt, und die erhaltene Mischung wird im giesz-bzw. flieszfaehigem Zustand unmittelbar in einen Deponieraum eingebracht und dort zum Erstarren oder Aushaerten gebracht oder wird zunaechst in eine Form eingefuellt, darinzum Erstarren oder Aushaerten gebracht und - gegebenenfalls nach Entschalen - anschlieszend in einen Deponieraum eingebracht.

Description

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^fc Berlin, den 11.6.1980

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Verfahren zur Ablagerung und Endlagerung von Abfallstoffen

Anwendungsgebiet .der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ablagerung und Endlagerung von Abfallstoffen mit-unter Umweltuedingungen eluierbaren und emittierenden Anteilen,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist, Sonderabfälle, die unter Umweltbedingungen eluierbare und/oder emittierende Anteile enthalten, in Sonderdeponien abzulagern.

Verschiedene Paktoren, wie sprunghaft steigende Abfallmengen im kommerziellen und auch im privaten Bereich, knapper werdende Beseitigungsmöglichkeiten und Ausbildung eines "Umweltbewußtseins", haben in den letzten Jahren dazu beigetragen, daß immer strengere gesetzliche Bestimmungen zur Abfallbeseitigung erlassen wurde· Besonders strenge Maßstäbe werden dabei an sogenannte Sonderabfälle gestellt, wobei es sich um Abfälle aus gewerblichen oder sonstigen wirtschaftlichen Unternehmen, die eine besondere Umweltgefahrdung hervorrufen, handelt· So werden nach dem neuen Abfallbeseitigungsgesetz an die Beseitigung von Abfällen aus gewerblichen oder sonstigen wirtschaftlichen Unternehmen, die nach Art, Beschaffenheit oder Llenge in besonderem Maße gesundheits-, luft- oder wassergefährdend, expolsiv oder brennbar sind oder Erreger übertragbarer Krankheiten enthalten oder hervorbringen können, zusätzliche Anforderungen gestellt. Das bedeutet, daß sie in der Kegel nicht zusammen mit Hausmüll beseitigt werden können, 'wegen der durch sie hervorgerufenen

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besonderen Umv/eltgefährdung werden sie auch als "Sonderabfälle" bezeichnet·

Insbesondere solche Sonderabfälle, die unter Umweltbedingungen eluierbare und/oder emittierende Anteile enthalten, werfen erhebliche Probleme auf· Beispielsweise entstehen bei der Ablagerung von Sonderabfällen mit wasserlöslichen Anteilen von mehr als 10 % in oberirdischen Sonderdeponien durch Auslaugung und Einsackungen Langzeitgefahren für die Umwelt. Durch iJieder schlage v/erden in Deponien abgelagerte Sonderabfälle nach und nach eluiert· Im Sickerwasser reichern sich große liengen an Salzen und Schwermetallen an· Die giftigen Schwermetalle müssen durch eine kostenaufwendige Behandlung ausgefällt v/erden* Die gelösten Salze, deren Beseitigung nur durch sehr kostspielige Verdampfungs- oder . lonenaußtauschvorgänge möglich wäre, durchlaufen in der Regel unverändert die biologischen Kläranlagen und führen zu einer Aufsalzung der entsprechenden Vorfluter und Plüsse.

Ein weiteres Problem in Sonderabfalldeponien besteht darin, daß die abgelagerten Stoffe häufig nicht stichfest sind. Eine ausreichende Stichfestigkeit ist jedoch erforderlich, damit sie eine genügende Festigkeit zum Befahren und Tragen der Auflast aufweisen. Mit großem Kostenaufwand müssen daher häufig schlammige oder pastöse Sonderabfälle in eine stichfeste Konsistenz überführt v/erden. Hierzu werden Kalk, Sägemehl und sonstige Bindemittel verwendet.

Ein besonderes Problem werfen auch emittierende Sonderabfälle auf, die gasförmige, flüssige oder staubförmige Bestandteile an die Umwelt abgeben und somit häufig au einer starken Gefährdung oder zumindest Belästigung führen· Das. gilt insbesondere für Sonderabfälle toxischer iTatur·

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Mit Wasser reagierende Sonderabfälle, wife Magnesiumkrätze und Säurechloride, dürfen nicht in offenen Sonderabfalldeponien gelagert v/erden. Bei derartigen Sonderabfällen ist daher eine aufwendige Beseitigung oder eine teure Lagerung in geschlossenen Räumen erforderlich. Daneben ist aus sicherheitstechiiischen Gründen eine gemeinsame Ablagerung von sauren und alkalischen Abfallstoffen zu vermeiden, da diese anderenfalls heftig raiteinader reagieren.

Ziel-der Erfindung

Ziel der Erfindung int es, ein Verfahren zur Ablagerung und Endlagerung von Abfallstoffen anzugeben, welches sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit auezeichnet und den geforderten Umv/eltschutzbestimmungen gerecht wird.

Darlegung des '^cseng der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ablagerung und Endla^erung von Abfallstoffen mit unter Umweltbedingungen eluierbaren und emittierenden Anteilen derart auszugestalten, daß das abgelagerte Gut im wesentlichen keiner Elution unterliegt, die Emission von Schadstoffen vermieden wird, das abgelagerte Gut auch im Falle der Beseitigung von pastösen und schlammigen Abfällen eine hohe Tragfähigkeit aufweist, Reaktionen der Abfallstoffe untereinander und mit der Umwelt ausgeschlossen werden und eine möglichst kompakte Lagerung des Abfalls gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abfallstoffe

a) mit einem wasserabwesenden, thermoplastischen, geschmolzenen Bindemittel oder

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b) mit einem durch chemische Umsetzung erhärtenden Bindemittel, das im umgesetzten Zustand wasserabweisend ist, in Gegenwart eines Härtungsmittels

gemischt werden und die erhaltene Mischung in gieß- bzw. fließfähigem Zustand unmittelbar in einen Deponieraum eingebracht und dort zum Erstarren .oder Aushärten gebracht wird oder zunächst in eine Form eingefüllt, darin zum Erstarren oder Aushärten gebracht und gegebenenfalls nach Entschalen anschließend in einen Deponieraum eingebracht wird·

Die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt mit überraschend geringen Bindemittelanteilen· Das Mengenverhältnis von Bindemittel zu Abfallstoff wird im Einzelfall unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten festgelegt* In der Regel entfallen auf 100 Gewichtsteile Abfallstoff (Trockensubstanz) grob etwa mindestens 3 Gewichtsteile Bindemittel« Um die gestellte Aufgabe» insbe™ sondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten, zu lösen, liegt die maximale Menge an Bindemittel bei etwa 35 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Abfallstoff (Trockensubstanz)·

Bei den gemäß Alternative a) verwendbaren Bindemittel handelt es sich umbei gewöhnlicher Temperaturhärte oder sogar spröde Kunststoffe oder bituminöse Stoffe, die bei Wärmezufuhr reversibel erweichen und bei höheren Temperaturen in eine viskose Flüssigkeit übergehen·

Unter bituminösen Stoffen versteht man insbesondere Stoffe, die Bitumen, Teer und/oder Pech in irgendeinem Prozentsatz enthalten. Außerdem sollen unter diesen Begriff auch Asphalte fallen, d. h. Gemische aus Bitumen und Mineralstoffen. Ein

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derartiger bituminöser Stoff enthält beispielsweise 82 % Kohlenstoff, 10 % Wasserstoff, 6 % Schwefel und 1 % Stickstoff* Zum Beispiel wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Asphaltmastix mit 60 bis 70 % v/asserfreiem Sonderabfall einer Korngröße unter 100 u> gefüllt. Die Mischung wird durch Erhitzen de3 Asphalts auf etwa 150 bis 180 ⁰C und Einrühren des Sonderabfalls hergestellt.

Es können auch organische Bindemittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden, die in Gegenwart eines zuzusetzenden Härtungsmittels, &., h. eines Vernetzungsmittels, das Aushärten der Llischung verursachen· Vorzugsweise können für derartige Bindemittel die Vorstufen von ausgehärteten Polyurethanen, Epoxiden und/oder Polyesterharzen, z. B. in Form der sogenannten Gießharze, verwendet werden.

Bei der Verwendung der oben genannten organischen Bindemittel ergibt sich nach dem Erstarren bzw. Aushärten eine geschlossene, wasserabweisende Oberfläche, so daß eine Elution der Abfallstoffe bzw. eine Emission verhindert wird.

Bei den gemäß der Alternative b) verwendbaren Bindemitteln handelt es sich besonders um Kalk in Form von Kalkhydrat, bei Wasserzusatz härtender Gip3, insbesondere Abfallgips, sowie Zement bzw. zementartige Produkte. Beim Einsatz von Kalkhydrat und Gips als Bindemittel entfallen davon in der I.Iehrzahl der praktischen Anwendungsfälle etwa 6 bis 35 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Abfallstoff (Trockensubstanz)c Bevorzugt wird der Bereich von etwa. 8 bis 20 Gewichtöteilen. Auch hier richten sich jedoch die Optimalbereiche nach dem jeweiligen Anwendungsfall·

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Im Falle von Zement bzw. zementartigen Produkten als Bindemittel werden davon etwa 3 und mehr Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Abfallstoff (Trockensubstanz) eingesetzt. Der Bereich von 5 bis 25 Gewichtsteilen gilt als bevorzugter Bereich. Ganz besonders v/ird der Bereich von 8 bis 15 Gewichtsteilen.

Vorzugsweise werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Bindemittel Zement bzw. zementartige Produkte verwendet, die zusammen mit der erforderlichen I/Ienge an \7asser zum Abbinden eingesetzt werden. Es handelt sich dabei also um feingemahlene, hydraulische Bindemittel, d. h. um solche, die unter Wasseraufnähme steinartig erhärten und nach dem Erhärten wasserbeständig sind. Es kommen sämtliche Zementarten in Frage, die zur Bildung eine3 betonartigen Verfalirensproduktes der nötigen Festigkeit und erforderlichen Beständigkeit gegen Elution und Emission führen. Zweckmäßigerweise findet als ein anorganisches Bindemittel Portland-Zement, insbesondere in Form des sogenannten "Abfallzements", und/oder Hochofen- bzw. Hüttenzement zusammen mit dem erforderlichen Abbindewasser Einsatz. In Frage kommen jedoch auch sogenannte Tonerdezemnte, die im Gegensatz zu den obengenannten llormzementen nicht aus Calciumsilikaten, sondern hauptsächlich aus Calciumaluminaten bestehen. Der Ausdruck "Zement" soll hier weitestgehend verstanden werden. So sollen davon auch solche Bindemittel umfaßt werden, die nicht als Zemente genormt sind, wie Suevit-Traßzeinent, Tonerdezement, Tiefbohrzement, Flugaschezement, Regulated Set Cement (Schnellzement), Quellzement und Sulfathüttenzement, d. h. Stoffe, deren Eigenschaften denen des Zements nahekommen.

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Hochofen- bzw· Hüttenzemente werden für die Zwecke der Erfindung bevorzugt, da sie sich gegenüber Portland-Zement durch eine größere Chemikalienbeständigkeit auszeichnen· Die jeweils besonders vorteilhafte Zementmenge hängt von der Art des Zements, der Art des zu beseitigenden Abfallstoffes, der gewünschten Härte des Endproduktes, der Art des Abbindewassers, den Härtungsbedingungen und dergleichen ab» Überraschenderweise werden bereits bei Zusatz relativ geringer Zerneutmengen, nämlich etwa 3 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Abfallstoff, oft Produkte erhalten, die sich durch eine außergewöhnliche Festigkeit und gute Beständigkeit gegen EIution und Emission auszeichnen.

Bei Zement und zementartigen Produkten als Bindemittel stellt Abbindewasser da3 "Härtungsmittel" dar. Als Abbindewasser v/erden vorzugsweise kontaminierte Sickerwässer und/ oder wasserhaltige Abfälle chemischer Umv/andlungs- und Syntheseprodukte verwendet. Dies hat den Vorteil, daß eine gleichseitige dauerhafte Beseitigung dieser unerwünschten wäßrigen Flüssigkeiten erreicht wird. Die Wassermenge richtet sich dabei ebenfalls nach der Art des Zements, der Beschaffenheit des Abfallstoffes, den Härtungsbedingungen und dergleichen.

In gewissen Anv/endungsfällen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es zweckmäßig sein, der l.Iischung aus Abfallstoff und Bindemittel Hilfsmittel zuzusetzen, die die physikalischen Eigenschaften des ausgehärteten Verfahronsproduktes verbessern oder auch den Verfahrensablauf begünstigen. Vorzugsweise können dafür Hydrophobierungsmittel, Fließmittel und Dichtungsmittel eingesetzt werden.

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Zu den Hydropliobierungsrait te In zählen höhere Fettsäuren, wie Stearin- und Palraitinsäure, Alkylsulfate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfonate, Sulfobernsteinsäureetser, Salze von Carbonsäuren, die eigentlichen Seifen, Sulfonsuccinamide, Äthersulfate, Nonylphenolpolyglykoläther, Fettalkoholpolyglykoläther sowie deren Sulfatierungsprodukte, bestimmte Silikate, wie Wasserglas, Paraffine, Wachse und dergleichen·

Die Pließ- und Dichtungsmittel kommen insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung von Zement und zementartigen Produkten in Präge. Beispiele für Pließmittel, auch "Betonverflüssiger" genannt, sind Tenside, wie Lysinsulfonat, I.Ielaminharz-I.Iassen und sulfonierte Naphthaline· Geeignete Dichtungsmittel enthalten Porenbildner (fettsaure Verbindungen, wie Stearate und Oleate), quellfähige Substanzen in Form von Eiweißabbauprodukten' sowie Hydrophobierungsmittel«

Ferner kann es von Vorteil sein, bei der Verwendung von Zement als Bindemittel Frostschutzmittel zuzusetzen, wenn die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Temperaturen unter 0 ⁰C erforderlich bzw, beabsichtigt ist»

Geeignete ProstSchutzmittel bzw. Gefrierschutzmittel sind: Wasserlösliche organische Flüssigkeiten, v/ie Glykole, z. B. Äthylenglykol und Polyäthylenglykol, verschiedene Salze, wie Magnesiumchlorid, Natriumchlorid und dergleichen«

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Abfallstoffe Sonderabfälle verwendet, wobei insbesondere als Sonderab~ fälle solche überwiegend mineralischen Ursprungs verwendet v/erden« Dabei werden als Sonderabfalle überwiegend mineralischen Ursprungs Schlacken, Staube, Sande und/oder Schlamme

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verwendet·

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich also insbesondere für Sonderabfälle, die überwiegend mineralischen Ursprungs sind und aus denen durch niederschlagsmesser, Schwerinet alle, auch toxischer Natur, eluiert werden können· Bei diesen Schwermetallen kann es sich z. B· um Quecksilber, Kupfer, Zinn, Blei, Nickel, Kobalt, Cadmium, Eisen, Zink, Mangan, Magnesium, Calcium und Strontium und dergleichen handeln·

nachfolgend werden einige Abfallstoffe mit mineralischen Bestandteilen angeführt, die mit besonderem Vorteil nach dem erfindungsgemäßen Verfuhren beseitigt werden können. Die des weiteren genannten wäßrigen Flüssigkeiten können als Abbindewaoser verwendet oder bei der Berechnung der erforderlichen 1.1 enge des Abbindewassers -berücksichtigt werden· Hinter dem jeweils konkret genannten Abfallstofff wird seine Herkunft angegeben:

Hütten- und Giessereischutt SiOg-Tiegelbruch Ofenausbruch aus metallurgischen Prozessen Ofenausbruch aus nichtrnetallurgisclien Prozessen

Ausbruch aus Dampfkesselanlagen

Dolomit

(Hetallerzeugung, Gieaserei), (Metallerseugung, Giesserei), (Metallerzeugung, Giesserei, Metallverarbeitung), (Verarbeitung von Steinen und Erden, Herstellung von keramischen Erzeugnissen, Herstellung und Verarbeitung von Glas), (Dampfkessel),

(Öfen der Metallerzeugung),

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Chrommagnesit Ofenausbruch aus metallurgischen Prozessen mit produktionsspezifischen Beimengungen 0fenau3bruch aus nichtmetallurgischen Prozessen mit produktionsspezifischen Beimengungen Kupolofenochlacke Schlacken aus Nichteisenmetallschmelzen Bleikrätze aluminiumhaltige Leichtrnetallkrätze ·

Schlacken aus Schmelzelektrolysen gesintertes Eisenoxid Eisensilikatschlacke

Zinkschlacke

aluminiumhaltige Salz· schlacken Zinnaschen Bleiaschen Gichtgasstäube

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(Öfen der Metallerzeugung), (Metallerzeugung, Giesserei, Metallverarbeitung),

(Herstellung von keramischen Erzeugnissen^ Herstellung und Verarbeitung von Glas),

(Eisen- und Tempergiesserei), (NE-Metallerzeugung, -lietallgiesserei),

(Bleigiesserei, Druckerei), (Aluminiumerzeugung, Aluminiumgiesserei und Alumini ums chine Izv/erke), (Erzeugung von Leichtmetallen),

(Eisen- und Stahlerzeugung), (Eisen- und Stahlerzeugung, Eisen-, Stahl- und Tempergiesserei),

(Zinkerzeugung und Zinkgiesserei),

(Alumi.niumschmelzwerke),

(Erzeugung von Zinn), (Erzeugung von Blei),

(Eisen- und Stahlerzeugung, insbesondere ElektroStahlerzeugung, Eisen-, Staiii- und Tempergiesserei),

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eisenme/fcallhaltige Filterstäube

NE-mctallhaltige Filterst äube

Elektroofenschlacken Hochofenschlacken Konverterschlacken Flugaschen und Plugstäube Flugasche-Koks Glirirrirauchasche Kondensatrauchasche Braunkohlenasche Holzasche Kescelschlacke Schlacken und Aschen aus Müllverbrennungsanlagen Flugaschen und Stäube aus Müllverbrennungsanlagen Schlacken und Aschen aus Sonderabfallverbrennungsanlagen

Flugaschen und Stäube aus Sonderabfallverbrennungsanlagen Giesserei-Altsand

Putzereisand und Strahlsand

Kalksteinsand

Keramikabfälle

(Eisen- und Stahlerzeugung, Eisen-, Stahl- und Tempergiesserei), (NE-I.Ietallerzeugung und Metallgiesserei), (Metallerseugung)f (Eisen- und Stahlerzeugung), (Eisen- und Stahlerzeugung), (Feuerungsanlagen),

(Kohlenstaubfeuerung), (Räucherei), (Räucherei), (Braunkohlenfeuerung), (Holzfeuerung), (Feuerungsanlagen), (Llüllverbrennuogsanlagen und Sulfitablaugeverbrennung), (I.Iüllverbreiu:ungsanlagen und SuIf itablau.geverbrcnnung), (Sonderabf o-llverbrennungsanlagen),

(Sonderabfallverbrennungsanlagen),

(Eisen-, Stahl- und Tempergiesserei), (Eisen-, Stalil- und Tempergiesserei), (Chemische Industrie, Erzeugung von Soda), (Herstellung von keramischen Erzeugnissen),

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Glasabfälle

Asbestzementabfälle und Asbestzementstäube Waschberge

Schamotte Aktivkohleabfälle

Gesteinsstaube und Polierstäube Feinstaub aus der Schlackenaufbereitung Kohlenstaub

Kiesabbrände

Formsand Kernsand

verbrauchte Ölbinder Graphitabfalle, -staub und -schlamm Glas- und Keramikabfälle mit produktionsspezifischen Beimengungen

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(Herstellung von Verarbeitung von Glas, Abfüllbetriebe), (Herstellung und Verarbeitung von Asbestzement),

(Bergbau, Aufbereitung von Kohle und Erz),

(Herstellung und Verarbeitung von Schamotte),

(chemische Industrie, Herstellung von Aktivkohle),

(Bearbeitung von Hatür- und Kunststeinen, Steinschleiferei), (Schlackenaufbereitung),

(Kohlenzerkleineruiig und Kohlenstaubfeuerung) ,

(chemische Industrie, Herstellung von Schwefelsäure), (Giesserei),

(Giesserei),

(Ölunfälle),

(Metallerzeugung, chemische Industrie, Lichtbogenverfahren), (Herstellung von keramischen Erzeugnissen, Herstellung und Verarbeitung von Glas, Glaszubereitung, Elektrotechnik, Herstellung von Leuchtröhren, Lampen, Bildröhren, chemische Industrie),

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verbrauchte Filter- und Aufsaugmassen, wie Kieselgur, Aktiverden und Aktivkohle

Asbestabfälle und Asbestßtaub Gipsabfälle

mineralische Schlämme, wie Rotschlamm

Emailleschlamm und Eiuailleschlicker

Graphitschlämm

Schlamm aus Eisenhütten Schlamm aus Stahlwalswerken

Schlamm aus Giesseren Glasschleifschlamm

Gipsschlämme mit produktionsspezifischen Beimengungen

Kalkschlärrane mit produktionsspesifischen Beimengungen

!.lagnesiuiiioxidschlämme Eisenoxidschlämme aus Reduktionen Schlämme aus der NB-Metallurgie

(chemische Industrie, chemische Reinigung, adsorptive Gas- und Flüssigkeitsreinigung),

(Aufbereitung und Verarbeitung von Asbest), (Herstellung von Gipserseugnissen, Rauchgasentschwefelung), (Aluminiumerseugung, Aufbereitung von Tonerde), (Emaillierung),

(Herstellung und Verarbeitung von Graphit),

(Eisen- und Stahlerzeugung), (V/armwalswerke),

(Gieoserei),

(Veredelung von Glas, Glasschleiferei),

(chemische Industrie, neutralisation, Rauchgasentschwefelung),

(chemische Industrie, neutralisation) ,

(Verarbeitung von Magnesium), (chemische Industrie),

(ITE-Metallerzeugung, -giesserei, -uinschmelzwerke),

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Aluminiumoxidschlämme

Nitrat-, nitrit- un» cyanid· haltiger Härtereischlamm Bariumcarbonatschlamm Bariumsulfat schlämme

Quecksilberhaltiger Bariumsulfat schlamm Glasschleifschlämme mit produktionsspezifischen Verunreinigte Borschlänme Phosphatierschlamm

Calsiumsulfit schlamm Metallabfälle, v/ie eisenhaltiger Staub

bleihaltiger Staub

aluminiumhaltiger Staub

berylliumhaltiger Staub

magnesiumhaltiger Staub

zinkhaltiger Staub (Aluminiumerzeugung- und -um~ schmelzwerke)j (Harterei),

(Härterei),

(chemische Industrie, Papier- u. Pappe er Zeugin),

(chemische Industrie, Erzeugung von Chlor),

(Veredelung von Gla3, Glasschleiferei),

(Tiefbohrungen),

(Oberflächenveredelung, Phosphatic rung),

(Rauchgasrrtschv/ef elung), (Eisen- und Stahlerzeugung, Eisen-, Stahl- und Tempergiesserei, Verarbeitung von Eisen und Stahl, Schleiferei), (Bleierzeugung, -gjeaserei, Druckerei, Elektrotechnik, Herstellung von Akkumulatoren und Kabeln, Bleiverarbeitung), Aluminiumerbeugung, -giesserei, -umschmelzv/erke, -verarbeitung, ( Berylliumverarbeitung, Herstel-'lung von Havigationsinstrumenten),

(Magnesiumerzeugung, -giesserei, -umsclime 1 zv/erke und -verarbeitung) (Zinkerzeugung, -giesserei, Peuerversinkung),

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NE-metallhaltige Stäube

Metallschlämme, wie Zinkschlarnra

Metallschleifschlamm Bleischlaram

Zinnschlamm

Trowalachlantn Jarositschlamm Gasreinigungsma3sen Peuerlöschpulverreste

Skoroditschlanm Galvanikschlämme, wie Chrom (VI), Chrom(III)-, Kupfer-, Zinlc-, Cadmium-, liickel-, Kobalt- und/oder edelmetall· haltige Galvanikschlämme

Oxide und Hydroxide, wie Zinkoxide

Zinkhydroxid

Braunstein, l.langanoxide

Aluminiumoxid

(NE-Metallerζeugunßi -giesserei, -umschmelzwerka u· -verarbeitung) (Verzinkerei, Druckerei, Herstellung von Klischees), (Metallbearbeitung), (Bleierzeugung und -verarbeitung, Elektrolysen), (Zinnerzeugung, Löterei, Herstellung von Kühlern),

(Überflächenbearbeitung), (NE-Uetallerzeugung), (Kokereien, Gaswerke), (Herstellung von Peuerlöschmittein , Anwendung),

(HE-Lietallirzeugung), (Galvanikbetriobe und galvanotechnische Teilbetriebe (wie z. B. des Llaochinen- u. Pahr- zeugbaus, der Elektrotechnik, Peinmechanik u· Optik, der Herstellung von Uliren, Eisen-, Blech- und Metallwaren), (Zinkerzeugung, -giesserei, Peuerverzinkerei),

.(Galvanikbetriebe, Verzinkerei, Druckerei, Herstellung von Klischees, chemische Industrie), (Herstellung von Batterien, chemische Industrie), (Aluminiumerzeugung, -umschraelzv/erke, chemische Industrie),

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Eisenhydroxid

Salze, wie Arsenkalk Kesselstein

metallsalzhaltige Spül- und Waschwässer MineralöIschlämme, wie Honschlamm und Läppschlamm ölhaltige Schleifschlämme Shredderrückstände und Filterstäube aus Shreddern Plugstaub aus der Hartbleiarbeit

flüssige Siedlungsabfälle, wie Deponiesickerwässer aus Hausmüll- und Sonderabfalldeponien sowie ölhaltiger Boden

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(Oberflächenbehandlung von Eisen und Stahl, Beizerei, Ätzerei),

(NE-Hetallerzeugung), (Entschlammung und Reinigung von Dampfkesseln), (Oberflächenbehandlung und -veredelung), (Me t al Io b e rf Iac henb e arb e it ung),

(Metallbearbeitung), (Schrottverwertung, Shredderanlagen), (Bleiverhüttung)

Die vorstehend genannten Sonderabfälle werden alleine oder im Gemisch untereinander oder mit anderen Sonderabfallstoffen eingesetzt· Abfälle bis zu einer Korngröße von 50 min können unzerkleinert eingesetzt werden, während grö.berstückige Abfallstoffe unter Einsatz entsprechender Zerkleinerungsmaschinen auf eine Korngröße unter 50 mm zerkleinert werden. In der Kegel ist ein Bereich von 2 bis 50 mm geeignet. Bevorzugt wird der Bereich von 0,01 nis 10 ram, während der Bereich von 0,1 bis 2 mm besonders bevorzugt ist. Dabei handelt es sich also bereits um ein pulveriges Material«

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Zur Herstellung der Mischung aus Bindemittel und Abfallstoff, gegebenenfalls unter Zugabe von Härtungsmitteln und weiteren Hilfsmitteln, kommen als I.Iischanlagen kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen, wie Schneckenmischer und Doppelwellenmischer, sowie diskontinuierlich arbeitende Vorrichtungen, wie Betonmischa<i lagen, in Präge» Selbstverständlich kann die gieß- bzw. fließfähige Mischung aus den genannten Ausgangsstoffen in der Deponie auch über entsprechende Transportleitungen verteilt v/erden. Die Transportzeit hängt dabei natürlich von der Aushärtungs- bzw. Erstarrungszeit ab_#

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Beseitigung von Abfallstoffen überwiegend mineralischen Ursprungs und unter Verwendung von Hüttenzement als Bindemittel näher beschrieben. Diese Ausführungen gelten selbstverständlich auch sinngemäß für andere Abfallstoffe und andere Bindemittel, insbesondere der vorgenannten Art«

Zunächst erfolgt die Herstellung einer Vormischung aus Hüttenzement und pulverigem bzw« feinkörnigem Abfallstoff« liach dieser Vormischung erfolgt die Zugabe von Wasser, vorzugsweise in Porm kontaminierten Sickerwacsers, in Llengen von vorzugsweise 200 bis 400 Gewichtsteilen, insbesondere 250 bis 350 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Hüttenzement. Eine Liischzeit von 15 min hat sich als besonders geeignet erwiesen· Die erhaltene LIisehung kann dann unmittelbar in einen Deponieraum eingefüiirt v/erden, wo sie alsbald erstarrt und aushärtet« Zum anderen kann die gieß- bzw. fließfähige Löschung aber auch in die Hohlräume eines bereits mit anderen Sonderabfällen beschickten Deponieraums eingebracht werden. So können die Sonderabfälle in LIetall- und Kunststoffäsern in den Deponieraum eingebracht werden. Diese Pässer weisen häufig ein Passungsvermögen von 200 Litern auf« Zum Einbetonieren

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von solchen Pässern v/erden in einem vorbereiteten PeId der Abmessungen von ca, 10 χ 30 m die Pässer in regelmäßiger Anordnung aufgestellt, wobei sie sich jeweils berühren· Das PeId wird mit Schalplatten so versehen, daß die Schalung etwa 25 cm höher ist als die eingebrachten Pässer. Die vorbereitete Mischung in gießfähiger und fließfähiger Porm, die auch als eine Art "Abfallbeton¹¹ "bezeichnet werden könnte, wird in einer betonflüscigen Konsistenz mittels Transportbetonwagen und Betonpumpe angebracht und in das vorbereitete PeId gepumpt. Mittels Rüttelflasche wird der eingebrachte Abfallbeton verteilt und verdichtet. Bei Zusatz eines Pießmittels können das Vibrieren und Verdichten an Ort und Stelle entfallen· Durch das Pließmittel kann die Mischung so eingestellt werden, daß der vorbereitete, mit Pässern gefüllte Deponieraum ohne zusätzliche mechanische Vorkehrungen völlig dicht und homogen aufgefüllt wird. Das Pließmittel wird im übrigen in einer Lienge von 0,5 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Anteils an Hüttenzement, verwendet·

Durch die Tatsache, daß der Inhalt der Päscer nicht mehr mit dem liiederschlagswasser in Kontakt tritt, wird die Bildung von Sickerwasser mit hohem Salz- und Schwermetallgehalt vermindert· Das Sickerwasser einer derartigen Deponie kann demzufolge in der Regel in übliche Kläranlagen geführt werden. Durch das Einbetonieren wird auch eine Emission von gasförmigen und staubförmigen Bestandteilen verhindert. Beispiele für gasförmige Emissionsprodukte sind: Mercaptane, Acrolein, Acrylsäure, Äthylaster, Athylamin, Äthylendiamin, Arsenwasserotoff, Ammoniak, Pyridin, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und dergleichen«, Beispiele für besonders unerwünschte staubförmige Emissionsprodukte sind Bleistaub, Zinkstaub, Titandioxidstaub und. Asbeststaub*

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Das erfindung8gemäße Verfaiiren zeichnet sich des weiteren durch folgende Vorteile aus: Es können auch mit Sonderabfällen gefüllte Pässer von geringer Druckfestigkeit eingelagert v/erden. Es gelingt die Beseitigung von Abfällen, deren Deponierung bisher aufgrund ihrer geringen Druckfestigkeit untersagt war. Perner können auch toxische Sonderabfälle nach diesem Verfahren in Pässern gelagert werden, da eine Berührung mit der Umwelt nicht mehr möglich ist» Auch die Ablagerung von Liit Y/aseer reagierenden Sonderabfällen i3t ohne weiteres möglich, da das liiederschlagswasser keinen Zutritt mehr zu den Abfallstoffen hat.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfällt die bisher erforderliche Beseitigung von kontaminiertem Sicker-

3 wasser, was vorher einen Kostenaufwand von DLI 20,— pro m erforderlich machte«

Die erfindungsgemäß abgelagerten Produkte zeichnen sich durch eine besondere physikalische Festigkeit sowie eine gehobene Beständigkeit gegen Elution und Emission aus, was im einzelnen in den nachfolgenden Beispielen noch näher erläutert wird. Aufgrund der großen Festigkeit der erfindungsgemäß erhältlichen Produkte ist es möglich, den in Sonderabfalldeponien gegebenen Raum optimal auszunutzen, da die Notwendigkeit von Zwischenabdeckungen mit Ton oder Bodenaushub entfällt und außerdem ein Stapeln der Verfahrensprodukte über das Erdniveau hinaus möglich ist. Außerdem können die Zwischenräume von in Deponien aufgestellten Metall- oder Kunststoffässern, die Sonderabfälle enthalten, mit der erfindungsgemäß hergestellten LIischung ausgefüllt werden. Dadurch wird eine zusätzliche Stabilisierung der Passer erreicht« Außerdem wird ein Korrodieren der metallischen Pässer bzw. die Entleerung von bereits korrodierten

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Pässern verhindert·

Wie bereits angeführt, liegt ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens in dem bereits genannten Volumengewinn· Durch Ausfüllung der Paßzwischenräume in einer Deponie von Abfallfässern ergibt sich dadurch ein zusätzliches ausgenutztes Volumen von etwa 30 %* Dadurch, daß eine Zwischenabdeckung in einer Schichthöhe von 50 cm aus Ton oder Bodenaushub überflüssig wird, ergeben sich also zusätzliche Einsparungen bezüglich des Volumens v/ie auch der Kosten. Perner sind auch die bisher erforderlichen Zwischendämrae, um saure, alkalische und neutrale Bestandteile voneinander zu trennen, nicht mehr erforderlich. Dies bedeutet einen weiteren Volumen-Gewinn von etwa 10 #·

Während bisher Sonderabfälle nur bis zur Erdoberkante oder 2 bis 4 m unter der Erdoberkante eingelagert werden durften, ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, die Sonderabfälle über das Erdniveau hinaus bis zu einer Höhe von 10 bis 15 mm aufzuschichten. Daraus ergibt sich ein erneuter erheblicher Volumengewinn von ca. 40 %*

Bezüglich der Volumenersparnis läßt sich zusammenfassend sagen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine lOOprozentige Ausnutzung des im Deponiegelände vorhandenen Volumens für die Einlagerung von Abfallstoffen gegeben ist, während bisher nur eine etwa 40prozentige Volumennutzung möglich war.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrene ist •auch darin zu sehen, daß die jeweilige Ausgangsmischung zunächst in eine Porm, z. B. eine-Würfelform einer Kantenlänge von 1 m, gegossen und darin zum Erstarren gebracht wird. Anschließend kann die gefüllte Form oder besser der erstarrte

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Inhalt nach Entschalen direkt in eine Hausmüll- oder auch Sondermülldeponie eingebracht werden· Die Würfelform hat deswegen einen Vorteil, weil ein raumsparendes Stapeln in den Deponien möglich ist.

Da der nach dem erfindungsgemäßen Verfc^ren gebundene Abfallstoff keine organischen oder anorganischen Schadstoffe mehr freisetzen kann, ist es also möglich, das Verf alirensprodukt auf üblichen liausmüll-deponien zu lagern.

lluchfolgend wird das erfindungsgemüße Verfahren in weiterer Ausgestaltung näher beschrieben, bei dem Zement oder zementartige Bindemittel zum Einsatz kommen. So hat es sich gezeigt, daß bei dem alleinigen Vorliegen von pulverisiertem Sonderabfall der Korngröße ^ 1 mm gelegentlich die Pestigkeitseigonschaiten des Verfahrensproduktes verbessert werden, wenn dem Ausgangsgemisch zusätzlich festigkeit3verbessernde Hilfsmittel in Form von Kies, granulierter Hochofenschlacke, granuliertes Verf alirensprodukt und/oder ein zerbröckeltes "vorbetoniertes" Verfahrensprodukt, gröberer Korngröße beigegeben wird*

So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, etwa 10 bis 50 Gewichtsteile, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsteile Kies einer Korngröße von etwa 0,5 "bis 5 cm oder 10 bis 50 Gewichtsteile, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsteile Hochofenschlacke einer Korngröße von etwa 0>05 bis 5 cm pro 100 Gewichtsteile Abfcillstoff bzw. Sondcrabfall (Trockensubstanz) einzusetzen.

Zur Verbesserung der Pestigkeitseigencchaften des Verfahrens Produkts kann zum Beispiel ein körniger Zuschlagstoff einer Korngröße von etwa 0,1 bis 5 cm beigefügt werden,

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wobei sich ein derartiger Zuschlagstoff beispielsweise dadurch herstellen läßt, daß 100 Gewichtsteile eines pulverisierten Sonderabfalls aus einem Elektrofilterstaub einer Korngröße von weniger als 0,1 mm mit 3 bis 30 Gewichtsteilen, vorzugsweise 4 bis 6 Gewichtsteilen Zement und 30 Gewichtsteilen Wasser gemischt wird. Nach einer Reaktionszeit von 8 bis 10 Tagen wird die ausgetrocknete Mischung mittels einer Kühle, zum Beispiel mit einer Hammermühle, zerkleinert und die Siebfraktion von etwa 0,1 bis 5 cm als Zuschlagstoff bei der Herstellung des "Sonderbetons¹¹ aus pulvrigem Sonderabfall verwendet. Es sind aber auch Falle denkbar, in denen dieser Zuschlagstoff allein mit Zement und Wasser sowie gegebenenfalls v/eiteren Hilfsmitteln vermischt und erfindungsgeraäß verarbeitet wird.

Gelegentlich kann er- zur Verbesserung des Was s erhalte Vermögens des Sonderbetons bzw. zur Verhinderung seines Austrocknens während der Abbindezeit von Vorteil sein, hierzu geeignete Hilfsmittel einzusetzen· So kann es zum Beispiel bei der Verwendung von pulverisiertem oder sonstigem feinkörnigem Sonderabfall einer Korngröße kleiner als 0,1 mm zu einem Austrocknen kommen, d. h., der Sonderbeton trocknet zu schnell aus, platzt auf bzw. bröckelt auseinander. In einem solchen Ausnahmefall· ist die erreichte Festigkeit also verbesserungsbedürftig. Mittel, die die genannten unerwünschten Erscheinungen verhindern, sind zum Beispiel wasserlösliche Celluloseether, wie Liethylcellulose, Äthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyäthylceliulose sov/ie Mischungen dieser Cellulosederivate. Sie können der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzenden Ausgangsmischung in einer Llenge von etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent in Form einer 1 bis 2prozentigen Lösung zugegeben werden. So entfallen beispielsweise auf eine

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Mischung aus 100 Gewichtsteilen Abfallstoff, 10 Gewichtsteilen Zement und 20 Gev/ichtsteilen .Wasser 1 bis 5 Gewichtsteile dieser Lösung.

Daneben sind in gewissen Anwendungsfällen zusätzliche Hilfsmittel von Vorteil, die die Biegefestigkeit und die Permeabilität sowie uie chemische Widerstandsfähigkeit des Verfahrensproduktes verbessern. Hierzu zählen insbesondere in Wasser dispergierte Polyacrylate mit entsprechender Alkalibeständigkeit·

vorstehend bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung im Zusammenhang mit Sonderabfällen beschrieben wurden, so gelten diese Ausführungen selbstverständlich entsprechend auch allgemein für beliebige Abfallstoffe.

Ausführun^sbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:

B e i spiel 1_

Als Sonderabfall, wurde ein Elektrofilterstaub eingesetzt, bei dem es sich um einen Staub des Elektrofilter einer Elektrostahlerseugungsanlage handelte. Der Elektrofilterstaub hatte folgende Zusammensetzung: ca. 48 % Eisenoxid, 20 ^c/o Calciumoxid, 10 fj Manganoxid, 10 Jj Zinkoxid, 5 ^c/j Liagnesiumoxid, 5 % Aluminiumoxid und 3 % Bleioxid. Der Feststoff gehalt betiug demzufolge ca. 100"^. Die Korngröße lag unter 100 /u und die Dichte bei etwa 800 bis 900 kg/cm .

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Von dem oben genannten El'ektrofilterstaub wurden 110 kg Trocken- mit 5 kg Hüttenzement gemischt und bis zur Gießkonsistenz mit 60 kg Wasser gemischt. Die LIisehung wurde in Würfel einer Kantenlänge von 25 cm gegossen und bei Raumtemperatur 28 Tage getrocknet· Dabei stellten sich folgende physikalischen Daten des Probewürfels ein:

Tage 1_# 4. 7. 14. 28.

Hadel-Penetration in ram 0,4 0,3 0,25 0,23 0,1

100 g Gewicht

Nadelspitze 0 0,15 mm,

konisch

Eindringezeit 5»0 see

Druckfestigkeit 75 kg/cm

Permeabilitätskoοffi- ¹ ——

zi ent 1,8 χ 10 cm/sec

Schließlich wurde entsprechend der oben wiedergegebenen Verfahrensweise ein Probewürfel einer Kantenlänge von 2 cm hergestellt, der entsprechend dem deutschen Einheitsverfahren der Abwasser- und Schlammuntersuchung, Untergruppe S4 im Hinblick auf die Elution der umweltrelevanten Inhaltsstoffe, nämlich in diesem Pail Zinkoxid und Bleioxid, untersucht wurde· Dabei wurde ermittelt, daß lediglich 1,6 mg/1 Blei und 0,26 mg/1 Zink eluiert wurden· Diese Werte liegen deutlich unter denjenigen, die nach den st-rengen Umweltschutzbedingungen als Höchstwert festgesetzt sind.

Beispiel 2

Als Sonderabfallstoff wurden Kupferschlacken-Sandstrahl-Rückstände aus einer Sandstrahlanlage aus 99,6 % Sand (Kieselsäure), ca, 0,4 % Kupferoxid und Spuren Zinkoxid,

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Eisenoxid, IJanganoxid und Chromoxid eingesetzt. Der Originalabfallstoff hatte eine Korngröße von etwa 1 mm (feinsandig), einen Peststoffgehalt von etwa 100 % und eine Dichte von etwa 1200 bis 1300 kg/cm³.

100 kg des Sandstrahlrückstandes sov/ie 10 kg Zemen't und 17 kg Wasser wurden entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Mischverfahren verarbeitet und zu einem Probewürfel gegossen,, dessen physikalische Daten wie folgt waren:

Tag · 1. 4> 7» U. 28.

Hadel-Penetration (mm) 5 3 2 1,5 0,1

Druckf.: 100 kg/cm u. Permeabilität3koeff«:2_t3x10""⁸cin/sec ³^ Entsprechend der Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde ein Probewürfel von ? cm PCantenlänge untersucht und festgestellt, daß unter den umv/eltrelevanten Inhaltsstoffen lediglich 0,05 mg/1 Chrom eluiert wurden, x) (nach 28 Tagen)

B e 1 spiel ^

Als Sonderabfall wurden pulverisierte Glasrückstände bzw. Pehlchargen aus der Glasproduktion einer Zusammensetzung von etwa 35 /<? Sulfat, etwa 21 % Bleioxid, etwa 4 % Silicium, etwa 20 ^c/i> Pluorid sowie etwa 20 % anhaftende Feuchtigkeit (Wasser) eingesetzt, deren umweltrelevanter Inhaltsstoff Bleioxid war» Der Sonderabfall war pulvrig, hatte einen Peststoffgehalt von etwa 80 ^c/o und eine Dichte von etwa 2800 kg/m .

100 kg des obigen Sonderabfalls wurden entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit 10 kg Zement und 10 kg V/aoser vermischt und ein Probewürfel zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften hergestellt. Die physikalischen Daten des Probewürfeis waren:

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1.

iladel-Penetration (ram) Druckfestigkeit: Permeabilitätskoeffizi ent

11.6.1980. AP G 21 P/218 920 56 964/26

14«

28.

0,1 ^ 0,1 X 0,1

150 kg/cm²

6,7x1O~ cm/sec

Ferner wurde ein Elutionsversuch wie in Beispiel 1 durchgeführt und festgestellt, daß lediglich 1,7 mg/1 Blei eluiert wurden.

Beispiel 4

Als Sonderabfall wurde ein Galvanik-Filterkuchen verwendet, bei dem es sich um Kammerfilterpreosenrückstände aus einer Wasseraufbereitung- und Galvanikentgiftungsanlage handelte, der 50 ^c/o nickelhydroxid, 20 fj Eisenhydroxid, 20 % Cadmiumhydroxid und insgesamt 10 % Chromhydroxid, Kupferhydroxid und Zinkhydroxid enthielt. Aufgrund der Zusammensetzung waren Cadmiumhydroxid und Zinkhydroxid als umweltrelevante Inhaltsstoffe anzusehen« Die Korngröße des Originalabfalls war als "brockig" zu bezeichnen. Der Peststoffgehalt lag bei etwa 60 % und die Dichte bei etwa 1700 kg/m . Entsprechend dem im Beispiel 1 genannten Einheitsverfahren der Abwasser- und Schlammuntersuchung, Untergruppe S4» wurden 100 g Abfallstoff auf 100 ml destilliertes Wasser gegeben, 24 h über Kopf geschüttelt und filtriert. Es wurden folgende Eluatwerte erhalten: Cadmium 47|0 mg/1 und Zink 145 mg/l₀

100 kg des eingangs genannten Ausgangsmaterials wurden mit 10 kg Hüttenzement und 20 kg Wasser nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemischt.

Entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden physikalische und chemische Daten gegossener Probewürfel er-

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mittelt:

Physikalische Daten des Probewürfels;

Iladel-Penetrat ion (mm) Druckfestigkeit: Permeabilitäts-" koeffizient:

1.

14. 28.

*1 0,1

60 kg/cm²

4i3 χ 10~ cm/sec

Chemische Daten des Probewürfels:

(Elutionswei-te): Cadmium . X 0,01 mg/1 Zink 0,07 mg/1

Beispie1 _ ^i

Es wurden Rückstände aus einer neutralisation einer Klischeeanstalt in Porm von Zinkhydroxid-Rückständen als Sonderabfall eingesetzt, die eine Zusammensetzung von etv/a 40 bi3 60 /S Zinkhydroxid und Zinkoxid aufwiesen, wobei anhaftende Feuchtigkeit (Wasser) etwa 40 bis 60 ^c/o ausmachte. Die umweltrelevanten Inhaltsstoffe waren Zinkoxid und Zinkhydroxid. Die Korngröße war als "brockig" anzugeben, der Peststoffgehalt betrug etwa 60 Gewichtsprozent und die Dichte etv/a 1200 kg/m , Es wurde ein Elutionsversuch entsprechend der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt, wobei ein Klutionswert von 2,61 mg/1 Zink ermittelt wurde.

Die Zinkhydroxid-Rückstände wurde zunächst zerkleinert und dann entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise verarbeitet, wobei insgesamt 100 kg Zinkhydroxid-Rückstände mit 10 kg Hüttenzement und 30 kg V/asser vermischt

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wurden.

Die physikalischen Daten des Probewürfels betrugen:

Tag 1. 4. 7. U. 28.

Nadel-Penetration (min) > 50 30 25 22 10

Druckfestigkeit 50 kg/cm

Permeabilitätskoeffizient 0 cm/sec

Die chemischen Elutionsdaten des Probewürfels betrugen: 0,36 mg/1 Zink

Beispiel 6

Als Sonderabfali wurde ein Elektrofilterstaub einer Hausmüllverbrennungsanlage aus 70 % SiO₂ , etwa 4 % Schwermetalloxiden und etwa 26 % Erdalkalioxiden eingesetzt. Die urir.veltre le vanten Inhaltsstoffe waren Blei, Zink und Cadmium. Die Korngröße lag unter 40 Ai, der Feststoffgehalt bei etwa 80 % und die Dichte bei etwa 900 kg/m .

100 kg des Plugstaubes wurden mit 10 kg Hüttenzement und 33 kg V/asser entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren vermischt und zur Ermittlung der entsprechenden physikalischen und chemischen Daten Probewürfel gegossene Die ermittelten Daten werden nachfolgend angegeben:

Physikalische Daten des Probewürfels:

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Nadej-Penetration (mm)

Druckfestigkeit

Permeabilitäts— koeffizient

1.

7.

14« 28.

1 0,9 0,8 0,5 100 kg/cm²

0 cm/sec

Chemische Elutionswerte des Probewürfels;_

0,1 mg/1 Blei < 0,01 mg/1 Zink ^ 0,01 mg/1 Cadmium

Beispiel 7

Als Sonderabfall wurden bleihaltige Genengereste in Form verschmutzter Rohstoffe der Gemengeherstellung eines Glashüttenwerkes eingesetzt, deren Zusammensetzung wie folgt war: 30 % Bleioxid und Bleidioxid, 15 % Natriumcarbonat, 10 % Kaliumcarbonat, 5 /^ anhaftende Feuchtigkeit (Wasser) und 40 % Quarzsand. Der umv/eltrelevante Inhaltsstoff war Bleioxid« Der Gemengerest v/ar pulvrig mit Glasscherbenanteil. Der Feststoffgehalt betrug etwa 100 % und die Dichte etwa 900 kg/m³.

Der Originalabfall wurde entsprechend dein im Beispiel 4 beschriebenen Blutionsverfahren untersucht und ein Elutionswert von <C3»5 mg/1 Blei ermittelt.

100 kg des bleihaltigen Gemengerestes, Ί0 kg Hüttenzement und 20 kg V/ascer wurden entsprechend den im Beispiel 1 beschriebenen l.Iischverfahren verarbeitet und zu den entsprechenden Probewürfeln gegossen« Die ermittelten Eigenschaften waren wie folgt;

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Physikalische Daten des Probewürfeis:_

!'ag 1. 4« 7. 14«

Nadel-Penetration (mm) 2 1 0,6 0,4 0,2

Druckfestigkeit 120 kg/cm

Permeabilitäts-

koeffizient 1,2 χ 10*" cm/sec

Chemischer Blut ionswert des Probewürfels:

0,11 ms/1 Blei

Beispiel 8

Als Sonderabfall wurde der Flugstaub au3 Hartbleiarbeit bei der liicht-Eisen-rlietallerzeugung einer Zusammensetzung von etwa 25 % Bleioxid, etwa 25 % Antimonoxid, etwa 25 % Arsenoxid, etwa 10 % Zinkoxid, etwa 10 %. elementarem Kohlenetoff und etwa 5 % Chloriden und Sulfaten eingesetzt. Die umv/eltrelevanteii Inhaltsstoffe waren Blei, Zink, Cadmium, Antimon und Arsen. Der Abfallstoff hatte eine Korngröße von weniger als 40 /u einen Peststoffgehalt von etwa 100 % und eine Dichte von etwa 900 bis 1200 kg/m ,

Entsprechend der in Beispiel 4 beschriebenen Verfahrensweise wurden folgende Elutionswerte ermittelt:

68,5 mg/1 Blei, 5,4 mg/1 Cadmium und 61,0 mg/1 Zink.

100 kg des Plugstaubes, 10 kg Hüttenzement und 10 kg Wasser wurden entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise gemischt und zu Probewürfeln gegossen. Anhand dieser Probewürfel wurden die physikalischen und chemischen Daten ermittelt:

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Physikalische Daten des Probewürfels;

Tag 1« 4» 7. U. 28.

Hade!-Penetration (mm) 2 · 1 0,8 0,4 CO,2

Druckfe stigkeit ' 150 kg/cm

Permeabilitäts-

koeffisient 0 cm/sec

Chemische iJlutionsv/erte des Probewürfels:

< 0,05 ms/1 Blei 0,16 mg/1 Zink <0,01 mg/1 Cadmium

Beispiel 9

Von einem Olunfall herstammender ölhaltiger Boden vrurde als Abffillstoff verwendet. Er bestand zu 40 ^c/j aus Llutterboden, 50 '/ό aus ο and und 10 ^c,j aus Ileiaöl. Der Peststoffgehalt betrug etwa 40 % und die Dichte etwa 1200 kg/m .

Entsprechend dem im Beispiel 4 beschriebenen Verführen wurde für den ursprünglichen Abfallstoff ein Elutionswert von 220 mg/1 Petrolütherextrakt ermittelt,

!lach dein im Beispiel 1' genannten l.iischverfcüiren wurden 100 kg ölhaltiger Boden, 10 kg Hüttenzement und 10 kg V/acser vermischt und su ProbewürfeIn gegoscen_? die zur Ermittlung physikalischer und chemischer Daten herangezogen wurden:

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Physikalische Daten des Probewürfels;

Tag 1. 4. 7. 14»

IJadel-Pene trat ion (ram) 10 5 4 3

Druckfestigkeit . 50 kg/cm

Permeabilitätskoeffizient . 0 cm/sec

Chemischer"Elutionswert des Probewürfels ;_ ^20 mg/1 Petrolätherextrakt

Beispiel 10

Es wurde als Sonderabfallstoff der Bypass-Elektrofilterstaub einer Sondermüllverbrennungsanlage verwendet. Dieser Staub, enthielt nichtmetalle, Eisen, Blei, Zink, Aluminium und Sandstrahlrückstände. Als Bindemittel diente Asphalt, d. h. eine Mischung aus Bitumen, Quarzmehl, Quarzsand, Kreide, Bariumsulfat, Sand. Dieses Ausgangsgemisch hatte eine Korngröße von 0 bis 2 mm.

25 Gewichtsteile des vorgenannten Elektrofilterstaube3 einer Korngröße von 0 bis 0,1 mm (aus der Metallherstellung) sowie 55 Gewichtsteile einer Sandstrahlschlacke einer Korngröße von 0,1 bis 2 mm wurden mit 20 Gewichtst eilen Bitumen B65 gemischt, um eine Asphaltmischung zu erhalten. Dabei wurde im einzelnen so verfahren, daß das Bitumenbindemittel B65 in einem beheizten Rührwerkkessel vorgelegt und langsam auf ca. 150 ⁰C aufgewärmt wurde. Unter Rühren wurden die genannten Füllstoffe nach und nach zugegeben, wobei darauf geachtet wurde, daß die Temperatur nicht unter 120 ⁰C sank« Die aufgeheizte fertige Mischung wurde in die Hohlräume von Pässern eines Volumens von 200 1 eingefüllt und übergefüllt,

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d. 1ι· 20 cm höher als die Faßoberkante. Die Druckfestigkeit der erkalteten und erstarrten Mischung entspricht der von Straßenbelag. Der Permeabilitätskoeffizient ist praktisch liull·

Beispiel 11

Als Ausgangsmaterialien zur .Herstellung der Mischung wurden 20 Gewicht steile Elektrofilterstaub aus einer Hausmüllverbrennungsaniage und Raucligasv/äsche, 20 Gewichtsteile Bypass-Staub, 45 Gewichtsteile bleihaltiger Elektrofilterstaub sowie 15 Gewichtsteile Bitumen B65 verwendet. Die Verarbeitung erfolgte entsprechend der im Beispiel 10 beschriebenen Verfahrensweise. Die Eigenschaften des Verfahrensproduktes waren mit denjenigen des Produktes des Beispiels 10 praktisch identisch. Der oben genannte Bypaos-Staub entstand bei der Filterung der Abgase bei der Zementherstellung· Er bestand hauptsächlich aus Calciumoxid mit geringen Anteilen an Alkalisulfat und Alkalichloride .

Beispiel 12

65 GewichtsteiIe eines Galvanik-Pilterkuchens (70 £> Trockensubstanz) wurden mit 35 Gewichtsteilen Hochofenschlacke einer Korngröße von 0,5 bis 5 cm gemischt. Anschließend wurden 12 Gewichtsteile Hochofenzement hinzugegeben. In einem Zwangsmischer wurde eine Homogenisierung während 5 min durchgeführt. Danach wurden 30 Gewichtsteile kontaminiertes V/asser hinzugegeoen. Das i.lisehen wurde 5 min lang fortgeführt. Uach einer Abbindezeit von 14 Tagen wurde eine Festigkeit von

ο 168 kg/cm'" erhalten. Der Betonblock aeigte hervorragende Festigkeit.

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Beispiel Iß

100 Gewichtsteile eines Galvanik-Filterkuchens wurden mit 10 Gewichtsteilen Zement.während. 5 min in einem Zwangsmischer gemischt. Dazu wurden 30 Gewichtsteile Wasser gegeben. Das Mischen wurde 5 rain lang fortgeführt« Anschließend wurden 3 Gewichtsteile einer 2prozentigen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylcellulose zugegeben. Es stellte sich die geforderte Festigkeit des Verfahrensproduktes ein.

Beispiel I4

100 Gewichtsteile Chromhydroxid-Filterkuchen, 14 Gewichtsteile Zement, 30 Gewichtsteile kontaminiertes Sickerwasser und 3 Gewichtsteile einer 50prozentigen wäßrigen Dispersion von Polyacrylat wurden gemischt und aushärten gelassen. Dabei wurden nach 28 Tagen Trocknung die folgenden physikalischen V/erte erhalten:

Nadelpenetration 0,1 mm Druckfestirkeit I64 kg/cm

Permeabilitätskoeffizient 8,4 x 10 cm/s

Das erhaltene Verfahrensprodukt zeichnet sich ersichtlich durch vorzügliche physikalische Eigenschaften aus.

Claims

21 8 920 -35- 11.6.1980 AP G 21 P/218 920 56 964/26 Erf indungs Einspruch

1· Verfahren zur Ablagerung und Endlagerung von Abfallstoffen mit unter Umweltbedingungen eluierbaren und emittierenden Anteilen, gekennzeichnet dadurch, daß die Abfallstoffe

a) mit einem wasserabweisenden, thermoplastischen, geschmolzenen Bindemittel oder

gemischt werden und die erhaltene I.iischuog in gieß- bzw· fließfähigem Zustand unmittelbar in einen Deponierraum eingebracht und dort zum Erstarren oder Aushärten gebracht wird oder zunächst in eine Form eingefüllt, darin zum Erstarren oder Aushärten gebracht und - gegebenenfalls nach Entschalen - anschließend in einen Deponieraum eingebracht wird·

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Abfallstoffe Sonderabfälle verwendet werden.

3· Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Sonderabfälle solche überwiegend mineralischen Ursprungs verwendet v/erden«

4· Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Sonderabfälle überwiegend mineralischen Ursprungs Schlacken, Stäube, Sande und/oder Schlämme verwendet werden.

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5· Verfahren nach Punkt 4» gekennzeichnet dadurch, daß Kupolofenschlacke, Eisensilikatschlacke, eisenmetallhaltige PiIterstäube, nicht-eisenmetallhaltige Filterstäube, Elektroofenschlacken, Hochofenschlacken, Konverter schlacken, Plugaschen und Plugstäube, Kesselschlacke, Schls.cke und Aschen aus Müllverbrennungsanlagen, Plugaschen und Staube aus Müllverbrennungsanlagen, Schlacken und Aschen aus Sonderabfallverbrennungsanlagen, Plugaschen und Stäube aus Sonderabfallverbrennungsanlagen, Giessereialtsand, Putzereisand und Strahlsand, Peinstaub aus der Schlackenaufbereitung, Formsand, Bariumsulfatschlamm, Metallhydroxid-Schlamm und/oder Galvanikschlarnm verwendet v/er den.

6. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß als Bindemittel bituminöse Stoffe verwendet werden.

7· Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß als Bindemittel organische Bindemittel verwendet werden, die in Gegenwart eines zuzusetzenden Härtungsmittels das Aushärten der Mischung verursachen,,

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sammen mit dem erforderlichen Abbindewasser eingesetzt wird ·

8. Verfahren nach Punkt 7» gekennzeichnet dadurch, daß als organisches Bindemittel Vorstufen von ausgehärteten Polyurethanen, Epoxiden und/oder Polyesterharzen verwendet werden.

9» Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß ein.anorganisches Bindemittel in Form von Portland-Zement und/oder Hochofenzement zu-

10» Verfahren nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß als Abbindewasser kontaminiertes Sickerwasser und/oder v/asserhaltige Abfälle chemischer Umwandlungs- und S yntheseprozes^c verwendet werden·

11. Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bi3 10, gekennzeichnet dadurch, daß grobstückige Abfallstoffe auf eine Korngröße von weniger als 50 mm zerkleinert worden·

12. Verfahren, nach mindestens einem der Punkte 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß die gieß- bzw. fließfähige Mischung in die Hohlräume eines bereits mit anderen Sonderabfällen beschickten Deponieraums eingebracht wird.

13» Verfahren nach Punkt 12, gekennzeiclinet dadurch, daß die Sonderabfälle in Metall- oder Xunststoffässern in den Deponieraum eingebracht werden·

14« Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß der Mischung aus Abfallstoff und Bindemittel Hilfsmittel zugemischt werden, die die physikalischen Eigenschaften des ausgehärteten Verfahrensprodukt e's verbessern«

15· Verfahren nach Punkt 14» gekennzeichnet dadurch, daß als H ilfsmittel Hydrophobierungsmittel, Fließmittel und/oder Dichtungsmittel verwendet v/erden.

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-38- 11.6.1980

AP G 21 P/218 56 964/26

16» Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 15» gekennzeichnet dadurch, daß bei der Durchführung des Verfahrens bei Temperaturen unter 0 ⁰C der LIi se hung ein ProstSchutzmittel zugegeben wird, sofern die Mischung wäßrige Anteile enthält,

17· Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß festigkeitsverbessernde Hilfsmittel in- Form von Kies, granulierter Hochofenschlacke und/oder in Form eines granulierten Verfahrensproduktes verwendet werden»