DE19514775A1 - Hydrothermales Verfahren zur Verbesserung baustofftechnologischer Eigenschaften von Aschen bzw. Schlacken aus Verbrennungskraftwerken - Google Patents
Hydrothermales Verfahren zur Verbesserung baustofftechnologischer Eigenschaften von Aschen bzw. Schlacken aus VerbrennungskraftwerkenInfo
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Classifications
-
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- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver
fahren zur Hydrothermalbehandlung von
Trockenrostaschen/-schlacken aus Verbren
nungskraftwerken zur Verbesserung von
deren baustofftechnologischen Eigenschaften
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Alterungsmöglichkeiten von Schlacken zur
Verbesserung ihrer Raumbeständigkeit und
Auslaugfähigkeit sind in den Druckschriften
1 und 2 beschrieben. Über die Phasenzusam
mensetzung von Müllverbrennungsaschen
geben die Druckschriften 3 und 4 Auskunft.
[1] Länderarbeitsgemeinschaft Abfall
(LAGA): Merkblatt Entsorgung von Ab
fällen aus Verbrennungsanlagen für
Siedlungsabfälle vom 1. 3. 1994.
[2] Lahl, U.: Schlackeaufbereitung durch Alterung und Laugung. In: Reimann, D. O.: Entsorgung von Schlacken und son stigen Reststoffen. Beiheft 31 zu Müll und Abfall. Erich Schmidt Verlag, Berlin 1994, S. 86-91.
[3] Osborn, E. F.; Muan, A.: Phase Equi librium Diagrams of Oxide Systems. Plate 1. ACS and the Edward Orton, Jr. Ceramic Foundation, 1960.
[4] Aramaki, S.; Roy, R.: Amer. Ceram. Soc. 42 (1959), p. 644-645
[2] Lahl, U.: Schlackeaufbereitung durch Alterung und Laugung. In: Reimann, D. O.: Entsorgung von Schlacken und son stigen Reststoffen. Beiheft 31 zu Müll und Abfall. Erich Schmidt Verlag, Berlin 1994, S. 86-91.
[3] Osborn, E. F.; Muan, A.: Phase Equi librium Diagrams of Oxide Systems. Plate 1. ACS and the Edward Orton, Jr. Ceramic Foundation, 1960.
[4] Aramaki, S.; Roy, R.: Amer. Ceram. Soc. 42 (1959), p. 644-645
Ein Großteil bei der Verbrennung von
Hausmüll bzw. hausmüllähnlichen Gewer
beabfällen anfallenden Aschen bzw. Schlacken
muß derzeit abgelagert werden, weil ihre
baustofftechnologischen Eigenschaften und
ihre Auslaugbarkeit eine Verwertung nicht
zulassen. Schlacken weisen nach der konven
tionellen Naßentschlackung eine relativ hohe
Auslaugfähigkeit auf. Verbunden damit ist
eine geringe Raumbeständigkeit und eine
erhöhte Frostempfindlichkeit. Um diese
ungünstigen Eigenschaften zu verbessern, ist
daher nach dem Merkblatt "Entsorgung von
Abfällen aus Verbrennungsanlagen für
Siedlungsabfälle" der Ländergemeinschaft
Abfall (LAGA) [1] eine mindestens dreimona
tige feuchte Zwischenlagerung (Alterung)
erforderlich. Dadurch sollen die in den feuch
ten Schlackekörnern bzw. an deren Ober
flächen ablaufenden chemischen Reaktionen,
z. B. Wasseranlagerung an Branntkalk und
Anhydrit, Bildung von Aluminiumhydroxid
aus fein verteiltem, metallischem Alumini
um und Kalkhydrat, von Ettringit durch Se
kundärreaktion des Kalkhydrats, des Alumi
niumhydroxids und des Gipses, sowie von
Calciumcarbonat durch Carbonatisierung des
Kalkhydrats mit Luftkohlensäure, weitge
hend abklingen. Nach Lahl [2] können aber
durch eine zu lange Lagerung von Schlacken
wieder Freisetzungen von Aluminium und
Sulfat, beispielsweise infolge Einwirkung
von Luftkohlensäure auf Ettringit, ablaufen.
Da die chemischen Reaktionen auf oder in
den Schlackepartikeln von den Lagerungs
bedingungen, insbesondere vom Feuchtig
keits- und Luftkohlensäureangebot abhängig
sind, läßt sich eine gleichmäßige Alterung
einer auf Halde liegenden Schlacke kaum
erreichen. Zielführender wären daher Ver
fahren, bei denen in relativ kurzer Zeit ein
weitgehender Abschluß der chemischen
Reaktionen in den Schlackepartikeln erreicht
wird. Dies wird durch die kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 1 und 2 erreicht.
Die Beantwortung der Frage, in welchem
Umfang sich bei Trockenschlacken durch eine
Hydrothermalbehandlung eine Verbesserung
ihrer baustofftechnologischen Eigenschaften
erreichen läßt, hängt entscheidend von ihrer
chemischen Zusammensetzung ab. Nach
Osborn und Muan [3] sowie Aramaki [4] läßt
sich die Zusammensetzung von Schlacken
bzw. Aschen im Dreistoffsystem Al₂CO₃-CaO-
SiO₂ darstellen und ergibt eine durchschnitt
liche Zusammensetzung von 10-12 M.-% CaO, 10-30 M.-% Al₂O₃ und 55-78 M.-% SiO₂.
Gemäß Anspruch 1 wird eine bis zu 300°C
heiße Schlacke mit Prozeßdampf (Dampf
druck ca. 1,5-8 bar beaufschlagt. Dadurch fin
det eine quantitative Reaktion des Freikalks
(CaO) und des Anhydrits (CaSO₄) mit dem
gespannten Wasserdampf statt, wobei in
rascher Reaktion Kalkhydrat (Ca(OH)₂ und
Gips (CaSO₄ · 2 H₂O) gebildet werden.
Weiterhin entstehen aus fein verteiltem, metal
lischem Aluminium auf der Schlackenober
fläche bei Einwirkung von Kalkhydrat unter
Wasserstoffentwicklung Aluminiumhydro
xid. Letzteres bildet in Gegenwart von
Kalkhydrat mit dem Gips bei Temperaturen
über 80°C Monosulfat [3 CaO · Al₂O₃ ·
CaSO₄ · 12 H₂O]. Darüber hinaus kann
Aluminiumhydroxid auch mit dem Kalk
hydrat zu Aluminiumhydraten (z. B. 4
CaO · Al₂O₃ · 13 H₂O und 4 CaO · Al₂O₃ · 19
H₂O) reagieren. Die Bildung von Calcium
silicathydraten bei Einwirkung von gespann
tem Wasserdampf auf Trockenschlacke ist
prinzipiell auch möglich. Das Reaktions
ausmaß hängt aber entscheidend von der
Einwirkungsdauer des Wasserdampfes ab.
Bei kurzer Einwirkungsdauer des Dampfes
(ca. 2 h) dürften Calciumsilicathydrate der
näherungsweisen Zusammensetzung 3
CaO · 3 SiO₂ · 3 H₂O (CSH-Phasen) nur in
untergeordnetem Ausmaß entstehen. Ledig
lich wenn größere Anteile von amorpher
Kieselsäure (SiO₂) in den Schlackepartikeln
vorhanden und dem gespannten Dampf
auch zugänglich sind, können CSH-Phasen
gebildet werden. Lediglich diese CSH-Phasen
führen infolge ihrer Mikrostruktur und damit
ihrer Eigenfestigkeit zu nennenswerten
Festigkeitssteigerungen der Schlackekörner,
wenn sie in deren Hohlräume hineinwachsen
können. Gleichzeitig ist damit eine Reduzie
rung der Schlackeporosität verbunden, die zu
einer verbesserten Raum- und Frostbestän
digkeit des Schlackenmaterials führt. Durch
Zugabe von feinteiligen Si-Stoffen und Dolo
mit zum Müll im Feuerungsraum einer
Müllverbrennungsanlage gemäß Anspruch 2
kann die spätere Bildung von Calciumsili
cathydrat- und Magnesiumaluminathydrat
phasen begünstigt werden.
Claims (2)
1. Hydrothermales Verfahren zur Ver
besserung baustofftechnologischer Ei
genschaften von Aschen bzw. Schlacken
aus Verbrennungskraftwerken,
dadurch gekennzeichnet,
daß heiße, poröse Trockenrostasche ein gesetzt wird,
daß die Trockenrostasche mit gespann tem Wasserdampf beaufschlagt wird,
daß dabei salzhaltiges Kondensat entsteht, und
daß das Kondensat laufend abgezogen wird.
daß heiße, poröse Trockenrostasche ein gesetzt wird,
daß die Trockenrostasche mit gespann tem Wasserdampf beaufschlagt wird,
daß dabei salzhaltiges Kondensat entsteht, und
daß das Kondensat laufend abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Brenngut im Feuerungsraum
feinkörnige, silicium- und magnesium
haltige Verbindungen (z. B. Ton, basische
Schlacken oder Dolomitgesteine) zuge
fügt werden, um die Bildung von Cal
ciumsilicat- und Magnesiumaluminat
hydraten während der Hydrothermal
behandlung der Trockenaschen zu er
möglichen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19514775A DE19514775A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Hydrothermales Verfahren zur Verbesserung baustofftechnologischer Eigenschaften von Aschen bzw. Schlacken aus Verbrennungskraftwerken |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19514775A DE19514775A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Hydrothermales Verfahren zur Verbesserung baustofftechnologischer Eigenschaften von Aschen bzw. Schlacken aus Verbrennungskraftwerken |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19514775A1 true DE19514775A1 (de) | 1996-02-08 |
Family
ID=7760082
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19514775A Withdrawn DE19514775A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Hydrothermales Verfahren zur Verbesserung baustofftechnologischer Eigenschaften von Aschen bzw. Schlacken aus Verbrennungskraftwerken |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19514775A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112090923A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-18 | 南京工程学院 | 一种将微波水热法应用于飞灰和电镀废水的无害化共处置方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD125580A2 (de) * | 1976-04-26 | 1977-05-04 | ||
| DE3734879A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-03-23 | Inca Baustofftechnik Gmbh | Verfahren zur entsorgung von salzhaltigen staeuben |
-
1995
- 1995-04-21 DE DE19514775A patent/DE19514775A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD125580A2 (de) * | 1976-04-26 | 1977-05-04 | ||
| DE3734879A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-03-23 | Inca Baustofftechnik Gmbh | Verfahren zur entsorgung von salzhaltigen staeuben |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DE-Z: Chemiker-Ztg. Chem. Apparatur, Nr. 18/1960, S. 595-598 * |
| GUNDLACH, H.: Dampfgehärtete Baustoffe, Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin, 1973, S. 295-301 * |
| R.Rasch: Flugasche, Schmelzschlacke, Müllschlacke und ihre Verwendung * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112090923A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-18 | 南京工程学院 | 一种将微波水热法应用于飞灰和电镀废水的无害化共处置方法 |
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