DD271509A1

DD271509A1 - METHOD FOR DEAWING AND DEPONIA OF PREFERABLY PRECEDED SLEEPING

Info

Publication number: DD271509A1
Application number: DD31500388A
Authority: DD
Inventors: Guenter Lorenz; Dietmar Vogel; Heinz Kums; Juergen Kuhl; Hans-Peter Gerlach
Original assignee: Sdag Wismut
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1989-09-06
Also published as: DD271509B5

Abstract

Das Verfahren zur Entwaesserung und Deponie von vorzugsweise voreingedickten Schlaemmen bezieht sich auf das Gebiet der Abwasserschlammbehandlung. Die voreingedickten Schlaemme werden in beckenartige Vertiefungen, die durch drainagefaehige Flaechen und Daemme charakterisiert sind, aus festen, durchlaessigen, stueckigen Deponiematerialien und/oder Haldenmassen gefoerdert und teilweise entwaessert. Auf die teilweise entwaesserten Schlaemme und Daemme werden erneut aus Deponiematerialien und/oder Haldenmassen beckenartige Vertiefungen angelegt und mit Schlaemmen gefuellt. Die Prozessabfolge kann beliebig oft bis zur Endhoehe der Deponie und/oder Halde sandwichartig wiederholt werden. Durch den Ueberlagerungsdruck erfolgt eine weitere Entwaesserung und eine Schlammkompression. Durch die Einlagerung der Schlaemme innerhalb der standfesten Deponie und/oder Halde ist eine statisch einwandfreie Schlammdeponie gewaehrleistet.The process for the drainage and landfill of preferably pre-thickened sludges relates to the field of sewage sludge treatment. The pre-soaked Schlaemme are gefoerdert in tank-like depressions, which are characterized by drainage-capable surfaces and Daemme, from solid, permeable, landfill landfill materials and / or dump masses and partially Entwaessert. On the partially dehumidised Schlaemme and Daemme again pit-like depressions are created from landfill materials and / or heaps of piles and filled with Schlaemmen. The process sequence can be repeated as often as desired up to the final height of the landfill and / or heap. Due to the superposition pressure, a further drainage and sludge compression takes place. By storing the sludge within the stable landfill and / or heap, a statically sound sludge dump is guaranteed.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Abwasserschlammbehandlung, oetrifft ein Verfahren zur Entwässerung und Deponie von vorzugsweise voreingedickten Schlämmen in festen, durchlässigen, stückigen Deponiematerialien bzw. Haldenmassen und Ist im Bergbau, der Aufbereitung, der chemischen Industrie und im kommunalen Bereich vorteilhnft anwendbar.This invention relates to the field of sewage sludge treatment, which includes a method for dewatering and dumping preferably pre-thickened sludges in solid, permeable, lumpy landfill materials and is useful in the mining, processing, chemical and municipal industries.

Characteristic of the known state of the art

In vielen Produktionsprozessen fallen Abprodukte in Form von Schlämmen an. Zur Beseitigung bzw. unschädlichen Deponio dieser Abprodukte liegen eine Vielzahl von Verfahren vor, die aber aus Gründen des Umweltschutzes und hohen ökonomischen Aufwendungen kaum zur Anwendung kommen. Zu diesen Verfahren gehören die Einlagerung in industrielle Absetzanlagen (Schlammteiche) und die Verspülung ins Meer. Für große industrielle Absetzanlagcn sind oft die Bereitstellung von landwirtschaftlichen Nutzflächen sowie hohe ökonomische Aufwendungen für die Anlegung der Anlagen und die Rekultivierung notwendig. Besonders bei schlecht entwässerbaren Dünnschlämmen werden große auf den Feststoff bezogene spezifische Deponievolumina verbraucht und für die Rekultivierung sind keine geeigneten Verfahren bekannt. Aus den genannten Gründen werden Anstrengungen zur Entwicklung von Verfahren zur Schlammentwässerung und zur festen Doponie der Abprodukte unternommen. Die Entwässerung erfolgt mit geeigneten Mitteln, zum Beispiel Filtern, Zentrifugen oder Trockenbeeten. Für schlecht entwässerbare Schlämme sind für die Entwässerung hohe technische und ökonomische Aufwendungen erforderlich, wobei die teilentwässerten Schlämme noch ein großes Rpstvolumen und einen hohen Restwassergehalt aufweisen. Der Transport der teiientwäsjerten Schlämme auf die Deponie erfolgt häufig kostenaufwendig mit Fahrzeugen. In Schlammbehandlungsverfahren—Natürliche fjchlammentv/ässerung—Werkstandard WAPRO 2.19./04 werden Trockenbeete oder Schlammentwässerungsplätze, bei deren Anwendung eine aufwendige mehrschichtige Drainage erforderlich ist und somit hohe Invest- und Betriebskosten entstehen, beschrieben B-I der Beräumung der Trockenbeete besteht die Gefahr der Zerstörung der Drainageschichten und infolge zunehmender (..'.-!durchlässigkeit der Drainage ist eine Erneuerung der Drainageschichten erforderlich.Many production processes produce waste products in the form of sludge. To eliminate or harmless landfill of these waste products are a variety of methods, but for reasons of environmental protection and high economic costs are hardly used. These processes include storage in industrial tailings (sludge ponds) and leaching into the sea. Large industrial settling plants often require the provision of agricultural land as well as high economic costs for plant installation and recultivation. Particularly in the case of poorly dewaterable thin sludges, large specific landfill volumes related to the solid are consumed and no suitable processes are known for recultivation. For the above reasons, efforts are being made to develop processes for sludge dewatering and solid doping of the waste products. The drainage is carried out by suitable means, for example filters, centrifuges or dry beds. For poorly dewaterable sludge, high technical and economic costs are required for dewatering, with the partially dewatered sludge still having a large volume of rpst and a high residual water content. The transport of the teiientwäsjerten sludge on the landfill is often costly with vehicles. Dry slabs or sludge dewatering sites, the application of which requires complex multi-layer drainage and thus high investment and operating costs, are described in BI Waste Treatment Procedures WAPRO 2.19./04 BI the clearing of the dry beds entails the risk of destruction of the drainage layers and as a result of increasing drainage of the drainage, a renewal of the drainage layers is required.

In DE 2938717 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der Schlamm auf die Deponie gepumpt und dort mit geeigneten Entwässerungseinrichtungen behandelt wird. Die entstehenden Transportkosten, die technischen und ökonomischen Aufwendungen für die Einrichtungen zur Schlammentwässerung sowie die benötigten großen Deponievolumina für schlecht entwässerbare Schlämme wirken sich nachteilig auf das Verfahren aus.In DE 2938717 a process is described in which the sludge is pumped to the landfill and treated there with suitable drainage facilities. The resulting transport costs, the technical and economic expenses for the facilities for sludge dewatering and the required large landfill volumes for poorly dewatered sludge have a detrimental effect on the process.

In DE 3003177 und DE 1145646 werden Verfahren zur Verarbeitung und Verwertung von kommunalen Faulschlämmen beschrieben. Dabei werden weitgehend vorentwässerte Schlämme mit festen zerkleineren häuslichen Abfällen vermischt und kompostiert. Die Realisierung des Verfahrens ist arbeits- und kostenaufwendig und setzt die Verfügbarkeit entsprechend großer Mengen fester zerkleinerter häuslicher Abfälle voraus. Die Zerkleinerung der häuslichen Abfälle und die Vermischung mit den Schlämmen erfordert zusätzlich« Einrichtungen und Aufwandungen.DE 3003177 and DE 1145646 describe processes for processing and recycling municipal sewage sludge. In this case, largely pre-dewatered sludges are mixed with solid comminuted domestic wastes and composted. The implementation of the method is laborious and expensive and requires the availability of correspondingly large quantities of solid comminuted domestic waste. The comminution of domestic waste and the mixing with the sludge also requires "facilities and expenses.

Bei den genannten Verfahren sind mehrere Verfahrensechritte in verschiedenen Einrichtungen, wie Vorelndickung, natürliche bzw. mechanische Entwässerung, Beräumung dar Schlammentwässerungseinrichtungen, Be- und Entladung von Fahrzeugen, der Transport in die Deponie sowie die Endlagerung der Schlämme, erforderlich, dabei entstehen hohe Invest- und Betriebskosten.In the above methods, several process steps in various facilities, such as Vorelndickung, natural or mechanical drainage, clearing the sludge dewatering facilities, loading and unloading of vehicles, transport to the landfill and the disposal of the sludge required, thereby creating high investment and Operating cost.

7IeI der Erfindung7Ie of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, die Entwässerung und Deponie von ve; .'.ug:> weise voreingedickten Schlämmen mit minimalem apparatetechnischen Aufwand, niedrigen Betriebs- und Investkosten zu realisieren sowie zur Verbesserung des Umweltschutzes beizutragen und jeglichen Aufwand für die W''. ^Jerurharmachung konventioneller industrieller Abretzanlagen zu vermeiden.The aim of the invention is to provide drainage and landfill of ve; To make wise pre-thickened sludges with minimal equipment expense, low operating and investment costs and contribute to the improvement of environmental protection and any effort for the W ''. ^J erurharmachung avoid conventional industrial Abretzanlagen.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahrer: zur Verfügung zu stellen, bei dem die Entwässerung und Deponie von vorzugsweise voreingedickten Schlämmen in einer Verarbeitungsstufe bei minimaler Inanspruchnahme von Deponievolurnen und unter Nutzung von festen, durchlässigen, stückigen Deponiematerialien und/oder Haldenmassen erfolgt und eine sichere Schlammdeponie gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in bestehenden oder geplanten Deponien und/oder Halden aus festen, durchlässigen, stückigen Deponiematerialien und/oder Haldenmassen eine oder mehrere drainagefähige Flächen, die von drainagefähigen Dämmen umgeben sind, beckenartig errichtet, in die beckenartige Vertiefung voreingedickte Schlämme gefördert und nach der teilweisen Entwässerung dieser voreingedickten Schlämme auf die jetzt tailweise entwässerten Schlämme und Dämme wiederum aus festen, durchlässigen, stückigen Deponiemater ialien und/ oder Haldenmassen erneut eine oder mehrere drainagefähige Flüchen, die von drainagefähigen Dämmen umgeben sind, beckenartig errichtet werden. Das vorgeschlagene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die drainagefähigen Flächen und Dämme einmal oder mehrmals vom untersten Niveau der Deponie und/oder Halde bis zur Endhöhe errichtet und somit sandwichartig wiederholt sowie im Inneren der Deponie und/oder Halde mit entsprechendem Sicherheitsabstand zur Böschung angelegt werden.The invention has for its object to provide a method: to provide the drainage and landfill of preferably pre-thickened sludges in a processing stage with minimal use of landfill volumes and using solid, permeable, lumpy landfill materials and / or tailings masses and a safe sludge dump guaranteed. According to the invention, this object is achieved in that in existing or planned landfills and / or heaps of solid, permeable, lumpy landfill materials and / or heaps one or more drainable surfaces that are surrounded by drainage dams, built basin-like, pre-thickened in the basin-like depression sludge promoted and after the partial dewatering of these pre-thickened sludge on the now tail-dewatered sludge and dams again solid, permeable, lumpy Landfillers landlords and / or heaps one or more drainable curses, which are surrounded by drainage dams, be built basin-like. The proposed method is characterized by the fact that the drainage-capable areas and dams built once or several times from the lowest level of landfill and / or heap to the final height and thus repeated sandwiches and created inside the landfill and / or dump with appropriate safety distance to the embankment ,

Die drainagefähigen Damms werden vorzugsweise von 0,3m bis 2,0m Höhe errichtet. In die beckenartige Vertiefung werden vorzugsweise voreingedickte Schlämme gefördert, wobei eine Schlammeinspülhöhe vorzugsweise von 0,1 m bis 1,5m je Schicht und in Abhängigkeit der Dammhöhe einzuhalten ist. Durch Drainage der flüssigen Phase dieser Schlämme ist den festen, durchlässigen, stückigen Deponie- und/oder Haldenkörper und durch Verdunstung tritt nach einer entsprechenden Liegezeit eine teilweise Entwässerung der Schlämme ein. Auf die jetzt teilweise entwässerten Schlämme und Dämme wird wiederum aus festen, durchlässigen, stückigen Deponiematerialien und/oder Haldenmassen erneut eine oder mehrere cVainagefähige Flächen, die von Dämmen umgeben sind, beckenartig errichtet, somit erfolgt dor Aufbau der Deponie und/oder Halde in einer oder mehreren Schichten sandwichtartig in einer Wechselfolge von Schlammschichten und festen, durchlässigen, stückigen Deponiematerialien und/oder Haldenmassen übereinander und in den Schichten abschnittsweise. Durch den statischen Druck der übereinanderliegenden Schichten und dem darauf folgenden Überlagerungsdruck auf die Schlämme dringen diese Schlämme bzw. das in diesen Schlämmen noch enthaltene Wasser teilweise bis vollständig in die Porenräume der Deponiematerialien und/oder Haldenmassen ein. Dieses durch die Schlammkompressin ausgepreßte Wasser versickert im Deponie- und/oder Haldenkörper und wird durch bekannte Drainagemaßnahmen in der Deponie- bzw. Haldenaufstandfläche und am Deponie- bzw. Haldenfuß aufgefangen und ordnungsgemäß ab- bzw. weitergeleitet. Durch die Schichtenfolge von Schlämmen ur'l Deponiematerialien und/oder Haldenmassen und die abschnittsweise Schlämmeinlagerung in immer neues unverschlämmtes bzw. noch nicht kolmatiertes Deponiematerial und/oder Haldenmassen ist die Aufrechterhaltung der Drainage über die Randdämme gewährleistet. Bei der Realisierung der Wechselfolge von Schlammschichten und Deponiematerialien und/oder Haldenmassen ist ein Verhältnis dor Volumina von kleiner gleich 1 einzuhalten.The drainable dams are preferably erected from 0.3m to 2.0m in height. Pre-thickened sludges are preferably conveyed into the basin-like depression, wherein a sludge injection height should preferably be maintained from 0.1 m to 1.5 m per layer and depending on the height of the dam. By drainage of the liquid phase of these sludges is the solid, permeable, lumpy landfill and / or dumping body and by evaporation occurs after a corresponding time a partial dewatering of the sludge. On the now partially dewatered sludge and dams again from solid, permeable, lumpy landfill materials and / or dumps again one or more cVainagefähige surfaces that are surrounded by dams, built basin-like, thus the construction of the landfill and / or heap in one or several layers sandwiched in an alternating sequence of sludge layers and solid, permeable, lumpy landfill materials and / or heaps of pile above and in the layers in sections. Due to the static pressure of the superimposed layers and the subsequent superimposition pressure on the sludge, these sludges or the water still contained in these sludges penetrate partially or completely into the pore spaces of the landfill materials and / or waste masses. This squeezed out by the mud compressor water seeps into the landfill and / or dump body and is collected by known drainage measures in the landfill or heap footprint and landfill or dump foot and duly discharged or forwarded. Due to the layer sequence of sludges ur'l landfill materials and / or heaps and the slag storage in sections always undiluted or not yet kolmatiertes landfill material and / or heaps the maintenance of the drainage over the edge dams guaranteed. When realizing the alternating sequence of sludge layers and landfill materials and / or waste masses, a ratio of volumes of less than or equal to 1 must be observed.

Die statische Sicherheit der Deponie und/oder Halde wird dadurch gewährleistet, daß die drainagefähigen Flächen und Dämme im statisch nicht televanten Bereich, d.h. im Inneren der Deponie und/oder Halde mit entsprechendem Sicherheitsabstand zm Böschung errichtet werden.The static safety of the landfill and / or heap is ensured by the fact that the drainable surfaces and dams in the static non-televanten area, i. inside the landfill and / or heap with a corresponding safety distance to be built on the embankment.

Durch die Einlagerung der Schlämme innerhalb der standfesten Deponie und/oder Halde ist eine statisch einwandfreie Schlammdeponie gewährleistet.By storing the sludge within the stable landfill and / or heap a statically immaculate sludge dump is guaranteed.

embodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In einem Bergbaubetrieb mit hydrometallrgischer Gewinnung durch Laugung fällt eine schwefelsaure Abstoßlösung an, die nach der Neutralisation und Klärung in die Vorflut abgeleitet wird. Der entstandene Fällungsschlarnm, der einen hohen Anteil Metallhydroxide enthält, kann nur bis auf einen Wassergehalt von etwa 90% durch Eindickung entwässert werden. Auf der Bergehalde des Betriebes erfolgt erfindungsgemäß das Aufschieben von 1,0m hohen drainagefähigen Dämmen aus festem, durchlässige,n, stückigem Haldenmaterial. In die geschaffenen beckenartigen Vertiefungen, die mit einem Sicherheitsabstand zur Böschung im Inneren der Halde angelegt werden, wird der Fällungsschlamm in einer Höhe von 0,6m eingebracht. Durch Drainage und Verdunstung entwässert der Schlamm in den beckenartigen Vertiefungen weiter, wodurch eine teigartige Konsistenz entsteht. Auf jede Schlammschicht wird erneut eine Schicht von 1,0m Haldenmaterial aufgetragen. Aus diesem Haldenmaterial werden die nächsthöheren beckenartigen Vertiefungen errichtet. Durch den ÜLierlagerungsdruck der Bergemasse dringt der Schlamm zum Teil in das Porenvolumen des Haldenmaterials ein und wird dabei weiter entwässert. Die Schichtabfolge von Schlamm und Haldenmaterial wird beliebig oft, entsprechend der geplanten Haldenhöhe, wiederholt. Innerhalb der Berghalde entwässert der Schlamm bis auf einen Wassergehalt von etwa 65% und besitzt damit noch etwa 25% seines ursprünglichen Volumens nach der Eindickung.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In a mining operation with hydrometallrgischer extraction by leaching falls to a sulfuric acid rejection solution, which is derived after neutralization and clarification in the receiving waters. The resulting precipitate Schlarnm, which contains a high proportion of metal hydroxides, can only be dewatered by thickening to a water content of about 90%. According to the invention, the pushing on of 1.0 m high drainage-capable dams made of solid, permeable, n, lumpy heap material takes place on the mining heap of the holding. In the created basin-like depressions, which are applied with a safe distance to the embankment inside the heap, the precipitation sludge is introduced at a height of 0.6 m. Through drainage and evaporation, the sludge drains away in the basin-like depressions, resulting in a dough-like consistency. Each layer of slurry is again coated with a layer of 1.0m stockpile. From this pile material, the next higher basin-like depressions are built. Due to the ÜLierlagerungsdruck the Bergemasse the sludge penetrates partly into the pore volume of the pile material and is thereby further dehydrated. The sequence of layers of sludge and pile material is repeated as often as desired, according to the planned pile height. Within the mountain heap, the sludge dewaters to a water content of about 65% and thus still has about 25% of its original volume after thickening.

Claims

1. A method for dewatering and landfill of preferably pre-thickened sludges in solid, permeable, lumpy landfill materials and / or tailings and the derivation or forwarding of the drainage of the sludge by drainage measures in the Deponiebzw. Haldenaufstandfläche and landfill or dump footage, characterized in that auo solid, permeable, lumpy landfill materials and / or dump masses one or menreie drainage-capable areas that are surrounded by drainage dams, built basin-like, promoted in the basin-like depression pre-thickened sludge and after Partial drainage of these pre-thickened sludge on the now partially dewatered sludge and dams again from solid, permeable, lumpy landfill materials and / or dumps again one or more drainable areas that are surrounded by drainage dams are built basin-like.

2. The method according to claim 1, characterized in that the drainage-capable areas and dams are built once or several times from the lowest level of landfill and / or heap to the final height and repeated sandwich.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the drainage-capable areas and dams are built inside the landfill and / or heap with a corresponding safety distance to the embankment.

4. The method according to claim 1, characterized in that the drainage-capable dams are preferably built from 0.3 to 2.0 m high and the Schlammeinspülhöhe is preferably from 0.1 m to 1.5 m per layer.

5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the ratio of the volumes of sludge and solid, permeable, lumpy landfill materials and / or dump masses is less than or equal to 1.