DE19600212A1 - Abfallfreies Entsorgungsverfahren von Abwasser, das bei diesem Verfahren entstehende Produkt und dessen Anwendung zu den Rekultivierungen - Google Patents

Description

Gebiet der Technik

Die Erfindung betrifft das Verfahren der abfallfreien Entsorgung von besonders Schwermetalle und wasserlösliche Salze enthaltenden Abwässern, das bei diesem Verfahren zu entstehende Produkt und die Anwendung dieses Produktes zu den Rekultivierungszwecken.

Bestehender Zustand der Technik

Es ist bekannt eine Reihe von Verfahren der Abwasserklärung aus der Kommunal- und Industrietätigkeit. Bei den bekannten Verfahren der Wasserklärung und -aufbereitung werden vom Abwasser die unerwünschten Bestandteile durch die mechanische Aufbereitung biologische Verfahren beziehungsweise durch andere Verfahren beseitigt. Das durch diese Verfahren geklärte Wasser, das in die öffentliche Wasserführung abgelassen oder eventuell wieder ausgenutzt [recycelt] wird, enthält die Rückstände von chemischen Verbindungen, oft in Form von wasserlöslichen Salzen, was die Wasserqualität verschlimmert und die Umwelt beeinträchtigt.

Es sind auch die Verfahren der Abwasserklärung bekannt, bei denen das Abwasser auf mechanische Weise und dann mittels Chemikalien aufbereitet wird, worauf das Wasser mit speziellen technologischen Verfahren wie Elektrodialyse. Osmose oder Ultrafiltration zusätzlich nachgeklärt wird. Auf diese Weise gewinnt man das aufbereitete Wasser mit dem verminderten Gehalt von Salzen und ferner das Salzkonzentrat, das selbst weiter ausgenutzt oder eventuell weiter durch die Kristallisation behandelt werden kann. Findet man für das erwähnte Konzentrat oder für die kristallischen Salze keine Ausnutzung, müssen diese Materialien als Abfall gelagert werden. Der Nachteil des beschriebenen Verfahrens sind hohe Kosten und häufige problematische Ausnutzung des Endproduktes.

Es ist auch die Entsorgungsweise der industriellen Abwässer mit hohem Salzgehalt durch die Abdampfungstechnologie bekannt.

Hierbei wird so vorgegangen, daß das Abwasser auf verschiedene Weise voraufbereitet wird und dann wird die Abdampfungstechnologie appliziert. Auflösbare Salze werden aus dem Destillierrückstand durch die Kristallisation gewonnen. Bei diesem Verfahren entsteht das verwendbare Kondensast und der feste kristallische Anteil von anorganischen Salzen, deren kommerzielle Ausnutzung die Ökonomie des Prozesses determiniert.

Die beschriebenen bekannten Verfahren haben eine ganze Reihe von Nachteilen, die Investitions- und Betriebskosten sind oft sehr beträchtlich. Dabei wird der Ausbau von kostspieligen Bauten und/oder der Einkauf von teuren Einrichtungen erfordert, die komplizierte Technologie muß beherrscht werden, der Betrieb stellt hohe Ansprüche an den Energie-, Hilfschemikalienverbrauch und an die Bedienung. Wesentlich ist auch die Bewertung vom Standpunkt des Umweltschutzes in den Fällen, wo die wasserlöslichen Salze auch im geklärten Wasser nicht betroffen bleiben oder die potentielle Gefahr darstellen, wenn die Produkte aus dem Abwassererklärungsprozeß auf den ungenügend gesicherten Abladeplätzen gelagert werden.

Die bekannten Verfahren der Rekultivierung von alten ökologischen Belastungen - besonders von Schlammgruben und hauptsächlich von nach der Beendigung der hydrometallurgischen Uranerzaufbereitung übriggebliebenen Schlammgruben (weiter nur "Schlammsammler") - sind mit der Reihe von ernsten Problemen verbunden, von denen einige nur für den Preis der zu großen Kosten lösbar sind und einige von denen sind bisher praktisch gar nicht gelöst.

Bei den Schlammsammlern wird gewöhnlich so vorgegangen, daß nach dem Abpumpen des Salzwassers, dessen Entsorgung selbst sehr schwierig ist, der nicht gefüllte freie Inhalt des Schlammsammlers nach und nach mit verschiedenen zu der Rekultivierung geeignete Abfallarten zugeschüttet wird. Es werden zum Beispiel das Demolierungsbaumaterial, Schlämme aus den Kläranlagen, die Aushebungserde usw. verwendet. Diese Materialien sind allerdings in dem Fall geeignet, wo sie auf die feste unbewegliche Grundlage geschüttet werden. Auf der thixotropischen, nicht kohäsiven Grundlage entsteht durch ihr größeres Gewicht und ihre niedrige Bindekraft die erhöhte Durchfallgefahr in die Schlammgrundlage für die angewendeten Mechanismen und Fahrzeuge. Die stark thixotropischen Mitten der Schlammsammler können praktisch gar nicht auf diese Weise rekultiviert werden.

Bei der Uranerzaufbereitung durch den hydraulischen Prozeß wird das Erz fein zermahlen und der Uranbestandteil wird in Form von Kondensat chemisch separiert. Die zermahlenen Abfallmaterialien werden auf den Abladeplatz (der Schlammsammler) befördert, wo die festen Teilchen sedimentieren, wobei zu deren Separation kommt. Die groberen Teilchen sedimentieren schneller und setzen sich sehr langsam am Rande des gewässerten Bereichs ab und bilden den Boden, der thixotropische Eigenschaften hat. Das Wasser, das infolge der chemischen Erzverarbeitung gewöhnlich ein hohes Prozent von Salzen enthält, wird beim Betrieb recycelt, wodurch der Salzgehalt immer gesteigert wird. Nach der Beendigung eigener ursprünglicher Funktion des Abladeplatzes muß zuerst das Restsalzwasser sehr kostspielig entsorgt und dann die gewässerten Schlammitten und Schlammstrände unter Verwendung des geeigneten Materials rekultiviert werden.

Bei der Uranerzverarbeitung weisen die Schlammsammler die erhöhte Radiumemanation auf, und daher muß die Schirmschichte mit der Mächtigkeit von wenigstens 1 Meter gebildet werden. Die bisher zu diesem Zweck verwendeten Materialien sind schwer und nicht kohäsiv, was das Versinken der zu bildenden Schichte in die Schlammsohle und das Hinausdrängen des Untermaterials über das Konstruktionsmaterial verursacht. Diese Bewegung bedroht das Fahren der Mechanisierung auf der Oberfläche.

Weitere Schwierigkeit bei der Entsorgung von diesen Abladeplätzen besteht darin, daß nach dem Abpumpen des Salzwassers die thixotropische Unterlage bloßgelegt wird, die auf einigen Stellen vertrocknet und die Staubbildung erhöht und so auch die Exhalation des aktiven Materials in die Luft.

Man kann feststellen, daß gegenwärtig keine zuverlässige Methode zur Verfügung steht, durch die auf technische und ökonomische Weise die Rekultivierung der gewässerten Teile von Schlammsammlern, besonders Schlammsammlern bei den Uranerzaufbereitungsanlagen gelöst werden könnte.

Grundwesen der Erfindung

Grundwesen der Erfindung ist die Art abfallfreier Beseitigung vom Abfallwasser, welches wasserlösliche anorganische Salze mit bedeutendem Anteil von Schwermetallen beinhaltet und sich dadurch auszeichnet, daß Abfallwasser (weiter stets "Flüssigkeitsbestandteil") (k), mit dem Inertfestbestandteil (t) und dem Kalkbestandteil (v) vermischt wird, im Massenverhältnis gemischt wird

k : t : v = (0,1 bis 1,5) : 1 : (0,01 bis 0,3)

und das Gemisch wird nach event. vorheriger Vorbehandlung zum Erstarren in geforderter Konsistenz belassen.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß es bei der Mischung oben genannter Bestandteile zu einer mineralogisch fester Verbindung des Wassers mit hohem Anteil wasserlöslicher Salze in das Endprodukt kommt, aus welchem dann nach Erstarrung die ursprünglichen wasserlöslichen Salze nur im beschränkten Ausmaß auslaugen.

Die Verfahrensart laut dieser Erfindung ist besonders geeignet für Liquidation (Beseitigung) vom Abfallwasser aus Gruben- und Aufbereitungstätigkeit, vor allem bei abfallfreier Beseitigung radioaktiver, hochsalziger Wässer, die bedeutende ökonomische und ökologische Belastung bei der Grubentätigkeit darstellen, weiter bei Abbau und hydrometallurgischer Verarbeitung von Uran- und polymetallischen Erzen.

Bei dem Verfahren laut Erfindung können salzige Überbilanzabfallwässer ökologisch liquidiert werden, Wässer, die sich an der Ablagerung von Resten aus der Erzverarbeitung ansammeln und nach kostspieliger Vorbehandlung in öffentlichen Rezipient (z. B. in der Lokalität Mydlovary in den Fluß Vltava) ausgelassen werden. Ergänzend ist noch anzuführen, daß zu gegeb. Zweck auch jedes beliebige technologische Wasser benutzt werden kann, bei Bedarf auch Trinkwasser.

Als Inertfestphase kann mit Vorteil auch Flugasche benutzt werden, die aufgefangen wird bei der Reinigung von Rauchgasen aus Verbrennung von festem fossilen Brennmaterial.

Als Kalkkomponente wird Kalziumoxid benutzt, Kalziumhydrat, Kalziumsulfat, Kalziumkarbonat oder deren Gemische, event. mit Zementzugabe. Vorteilhaft kann auch das Abfallprodukt bei Rauchgasentschwefelung durch verschiedene technische Vorgänge benutzt werden, wie zum Beisp. trockene aditive Kalksteintechnologie, nasse Kalksteinspülung oder halbtrockene Kalkprozesse. Es können auch Abfälle, entstanden bei Rauchgasentschwefelung - bei Fluidverbrennung von festen Fossilbrennstoffen verwendet werden unter Beigabe von Kalk, Kalkstein und anderen in die Fluidschicht oder direkt zu dem Brennstoff.

Das Verfahren laut Erfindung wird folgend durchgeführt:
Das für die Beseitigung bestimmte Abfallwasser (event. nach Beseitigung von festen Verunreinigungen, Blättern, Holzstücken usw.) wird in der Mischvorrichtung mit Fest- und Kalkbestandteil vermischt. Zu dem Gemisch können noch verschiedene Entstaubungsteilchen beigefügt werden, die Eisen, Alu oder aromatische Derivate beinhalten, wie z. B. Gußsand oder Öle aus Hüttenverarbeitung oder Verarbeitung von Baumaterial usw. Nach Homogenvermischung wird das Endprodukt entweder direkt an die Ablagerungsstelle transportiert oder zu geforderter Konsistenz aufbereitet und zur Erstarrung belassen. Die Erstarrungsdauer ist abhängig von dem Verhältnis der Eintrittsstoffe bei der Realisierung des Verfahrens laut Erfindung und von der Temperatur.

Durch geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen einzelnen Bestandteilen können verschiedene Formen des Endproduktes erzielt werden. Grundsätzlich ist es der schüttbare Zustand oder die Form dickflüssiger Suspension bis Paste.

So z. B., wenn flüssiger (k), fester (t) und Kalkbestandteil (v) im Massenverhältnis vermischt werden =

k : t : v = (0,1 bis 0,6) : 1 : (0,01 bis 0,3)

ist das Endprodukt von schüttbarer Konsistenz, bei Verhältnis

k : t : v = (0,6 bis 1,5) : 1 : (0,01 bis 0,3)

resultiert das Produkt in Form dickflüssiger Suspension bis Paste.

Die Möglichkeit, die Konsistenz der entstehenden Produkte in verschiedener Art zu regulieren ist besonders dadurch vorteilhaft, daß ein Produkt zu gewinnen ist, dessen Konsistenz für seine weiter geforderte Applikationen oder Lagerung optimal ist. Das Produkt in schüttbarer Form kann einfach auf weitere Entfernung transportiert werden, z. B. im Wagenkasten eines LkW, denn es erstarrt langsamer als das Produkt in Form einer Suspension oder Paste. Nach Ablagerung oder event. Verdickung erstarrt dieses schüttbare Produkt in etwa 24 bis 75 Stunden. Die entstandene Masse erhöht ständig ihre Festigkeit. Die Erstarrungsdauer ist abhängig von der Temperatur, Wasserinhalt im Gemisch, von der Menge und Typ des beigefügten Additium.

Das Produkt laut Erfindung, das ist verfestigte Flugasche, kann in feuchter schüttbarer Form direkt auf eine thixotrope Unterlage einer Sumpffläche in Schichtdicke 0,1 bis 5,0 m verteilt werden. Vorteil mechanischer Dichtung. Das schüttbare verfestigte Produkt kann mit geeigneter Mechanisation direkt in den wäßrigen Teil des Schlammsammlers angehäuft werden, um hier zu erstarren. Es kann auch eine Schicht vom Schlamm aus Reinigungsanlagen - oft verwässerter Schlamm - gebildet werden und diese dann umschichten mit der verfestigten Flugasche, Dicke der Schicht von 0,1 bis 5,0 m.

Das Produkt in Form einer Suspension oder Paste muß mit geeigneter Technik zu der Applikationsstelle transportiert werden, z. B. in geschlossenen Containern oder Automixer. Da sich die Erstarrungsdauer bei der Suspension resp. Paste in Abhängigkeit von der Temperatur zwischen 5 bis 20 Stunden bewegt, kann dieser Vorgang beim Transport auf kurze Entfernungen verwendet werden. Bei diesem Produkt gibt es den Vorteil, daß damit verschiedene schwer zugängliche Hohlräume, Fugen usw. ausgefüllt werden können. Im gegeb. Fall wird also das verfestigte Produkt auf der Applikationsstelle ähnlich wie flüssiges Betongemisch abgelagert. Dieses Material kann auch in vorher vorbereitete Formen abgegossen werden, nach dem Erstarren gewinnt man ein Produkt von hoher Druckfestigkeit zwischen 2,0 bis 12,0 MPa und niedriger Wasserdurchlässigkeit in Spannweite zwischen 10^-6 bis 10^-9 cm/s.

Gemeinsame Grundeigenschaften aller oben beschriebenen Formen sind folgende: Schwermetalle sowie wasserlösliche Salze sind hier festgebunden und könnnen die Umwelt nicht gefährden.

Bedeutende Vorteile der Verfahrensart laut Erfindung können im Gegenteil zu den bisher bekannten Vorgängen folgend zusammengefaßt werden:

• 1. Als Eintrittsbestandteile werden vorteilhaft Abfallstoffe verwendet. Es sind: Abfallwasser, Flugasche aus Verbrennung fester Fossilbrennstoffe, Staub aus Gasreinigungen und Abfallprodukte aus den Rauchgasentschwefelungen durch verschiedene Technologien. So wird das Problem der gleichzeitigen Beseitigung dieser drei Abfallstoffe gelöst.
• 2. Der Vorgang ist investitionsmäßig und technologisch gut zu bewältigen, anspruchslos auf Energieverbrauch und Bedienung.
• 3. Bei dem Vorgang laut Erfindung entsteht ein Material, das zweckmäßig für Rekultivierungszwecke anwendbar ist.
  Bei Verwendung des Materials, entstanden bei dem Verfahren laut Erfindung zur Rekultivierung von alten ökologischen Belastungen - vor allem der verwässerten Teile des Schlammsammlers - und vor allem dank solcher Sammler in Aufbereitungsanlagen der Uranerze, können Grundprobleme, verbunden mit diesen Rekultivierungen, vermieden werden. Es wurde festgestellt, daß Solidifikate, resultierend bei dem Verfahren laut Erfindung, besonders geeignet sind für Konstruktionen von Deck- und Tragschichten, notwendig bei Rekultivierungsarbeiten.
• 4. Geeignete Wahl des Verhältnisses und der Sorte der Eintrittsrohstoffe ist Grundlage für den Gewinn vom Material von niedriger Wasserdurchlässigkeit, hoher Stufe von Abschirmung radioaktiver Strahlung und optimalen Gewicht, zur Sicherung der Bildung einer festen Schicht über der thixotropen Unterlage. Sehr gute mechanische Eigenschaften (Druckfestigkeit) ermöglichen Befahrung mit schweren Mechanismen auf der Oberfläche der gebildeten Deck- und Abschirmungsschicht.
• 5. Das bei dem Verfahren laut Erfindung gewonnene Material kann auch bei Rekultivierung eines anderen Ablagerungstyp verwendet werden, wie z. B. Ablagerungen vom Kommunalmüll und ähnl. Das Material kann auch als Unterlagekonstruktionsmaterial bei dem Ausbau von Abfallablagerungen benutzt werden.

Die Erfindung illustrieren folgende Beispiele der Ausführung, mit welchen aber das Ausmaß der Erfindung in keiner Richtung eingeschränkt ist.

Beispiele der Ausführung dieser Erfindung Beispiel 1

Wasser aus dem Schlammsammler beinhaltet 16 000 mg SO₄/l, 980 mg NH₄/l, 276 mg NO₃/l, 140 mg NO/l, 400 mg Mn/l, 2,05 mg U/l, 2,1 mg V/l, 3,71 mg Cr/l, 5,05 m Ni/l, 60 mg Cl/l und Flugasche aus Verbrennung von Braunkohle. Dies alles wurde im Mengenverhältnis

k : T = 0,8 : 1

vermischt.

Zu dem Gemisch wurde weiter Kalkhydrat in Menge 5,1% Menge - im Bezug auf das Gemischgewicht zugegeben. Resultierendes Dreikomponentengemisch wurde 5 Minuten gemischt. Dann wurde das Gemisch in Form einer dickflüssigen Paste in Plastikform gefüllt, wo es in 24 Stunden zu einem Festzustand erstarrt ist.

Nach Entnahme aus der Form wurde das Material einer Druckfestigkeitsprüfung unterzogen, und es wurde Druckfestigkeit 6 MPa festgestellt. Nach Zerkleinerung des Materials wurde ein Auslaugbarkeitstest mit Wasser nach vorgeschriebener Methodik durchgeführt [Anordnung d. Regierung R Nr. 513/92 Sb.], mit folgendem Ergebnis:

Zusammensetzung der Wasserauslaugung [Auszug]

Beispiel 2

Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, nur mit dem Unterschied, daß an Stelle des Kalkhydrates ein Produkt aus Rauchgasentschwefelung durch halbtrockene Kalkmethode benutzt wurde. Gewichtsverhältnisse

Flugasche : Produkt aus Entschwefelung = 1 : 1

Zusammensetzung der Wasserauslaugung

Beispiel 3

Es wurde wie im Beispiel 1 vorgegangen, mit dem Unterschied, daß das Abfallwasser mit den festen Stoffen gemischt wurde, die in dem Abscheider hinter dem Fluidenkessel, in dem die Braunkohle mit der Zugabe von 12% der Masse des kalkhaltigen Karbonats verbrannt wurde, eingefangen wurden. In die Mischung wurde kein Zusatz zugegeben. Die Mischung wurde durch das Mischen eines Teiles der erwähnten festen Phase und von 0,8 Teiles des salzhaltigen Abfallwassers vorbereitet.

Die Zusammensetzung des Wasserauslaugungsproduktes

Beispiel 4

Die Mischung der Asche und der Produkte aus der Entschwefelung der Verbrennungsprodukte, die aus dem Elektrofilter hinter dem Fluidkessel gewonnen wurde, in dem die Kohle mit der Zugabe von 12% der Masse des kalkhaltigen Karbonats (bezogen auf die Masse des verbrannten Brennstoffes) verbrannt wurde, wurde in der Mischungseinrichtung mit dem technologischen Wasser im Verhältnis:

1 t der Aschemischung : 300 kg des technologischen Wassers

durchgemischt.

Die entstandene angefeuchtete Mischung wurde von der Mischungseinrichtung transportiert, die bei dem Produzenten installiert wurde, durch die LKW's als frei gelegte in die Entfernung von 50 km, an die Stelle der Lagerung. An der Stelle der Lagerung wurde sie zur Rekultivierung des Raumes des nicht mehr gebrauchten Betreibsschlammsammlers benutzt, der auf hydraulische Weise das Uranerz in ein chemisches Konzentrat verarbeitet hat und das ausgelegte Erz in den Schlammsammler auf hydraulische Weise transportierte.

Die Mischung wurde zum Teil direkt auf die thixotrope Oberfläche des angesetzten ausgelaugten Materials gelagert, zum Teil direkt in das technologische Überbilanzwasser über dem thixotropen Material, und zwar in der Stärke der Schicht ungefähr von 0,5 bis 1,5 m. Diese Überdeckungsschicht wurde mit Fahrmechanismen verdichtet und dann mit einer Schicht von 20 cm des ausgegrabenen Bodens überdeckt. Die auf diese Weise gebildete Oberfläche zeigte sich als geeignet für die biologische Sanierung des Objektes. Von eintausend Tonnen des angefeuchteten Materials wurde auf die oben genannte Weise eine Rekultivierungsschicht auf der Fläche von 0,1 ha gebildet.

Beispiel 5 Rekultivierung des sumpfigen Strandes

Die Asche, die bei dem fluiden Verbrennen der Braunkohle gewonnen wurde, wobei zur Braunkohle 8% der Masse des kalkhaltigen Hydroxids zugegeben wurde, wurde in der Abscheidungseinrichtung gefangen und wurde in der Mischeinrichtung mit der Zugabe von 28,5% der Masse des technischen Wassers solidifiziert. Es wurde eine angefeuchtete Mischung mit der Schuttdichte von 890 kg/m³ gewonnen.

Die Mischung wurde mit einem LKW in den Raum des Schlammsammlers transportiert und in der Menge von 2000 t in der Schicht von 1,5 m auf die typische Übergangssohle des Schlammsammlers mit den thixotropen Eigenschaften gelagert und dann mit einem Dozer zusammengepreßt. Nach der Lagerung wurden am Rande des gelagerten Materials keine Veränderungen beobachtet. Nach dem Zusammenpressen wurde es nach 24 Stunden möglich, an Rändern des zusammengepreßten Materials auch mit schwer aufgeladenen Fahrzeugen zu fahren, ohne Bewegung des gelagerten Materials.

Nach der Lagerung wurde die Wirksamkeit der Abschirmung der Radioaktivität mit einer Solidifikatschicht mit der Stärke von 1,5 m gemessen. Es wurde die Erniedrigung der Radioaktivität um 93,6% gemessen.

Beispiel 6 Rekultivierung des wasserreichen Teiles

In der Lagune des Schlammsammlers entstand nach dem Zuschütten der Randteile ein Sumpf, der mit dem Wasserspiegel überdeckt wurde. Es war nicht möglich, diesen Teil mit dem einfachen Zuschütten der Erde zu rekultivieren, aus dem Grund des Erdedurchfalls in den thixotropen Boden. Die Lagune hatte die Fläche von 0,5 ha, davon hatte der wasserreiche Teil 0,2 ha. Es wurde Solidifikat angewendet, in der Zusammensetzung, die im Beispiel 5 angeführt wurde. Das Solidifikat wurde an den verfestigten Rand mit LKWs transportiert und die Sumpffläche einschließlich des Wasserspiegels wurde mit unfestem Solidifikat überschüttet und mit Doser zusammengepreßt.

Beim Überdecken der Wasserfläche mit dem Solidifikat kam es zum intensiven Eindringen des Wassers ins Material. Das abgenommene Muster des Materials zeigt die Erhöhung des Wassergehalts von ursprünglichen 28,5% der Masse zu 36,2% der Masse. Das Solidifikat weist nach dem Kontakt mit Wasser starke Hydratationseigenschaften auf, was sich an der Erhöhung der Temperatur um 4,1°C äußert. Nach dem Überdecken der wasserreichen Fläche der Lagune mit dem Solidifikat und nach dem Zusammenpressen mit einem Doser wurde die Oberfläche mit dem Rekultivierungsboden, die Stärke der Schicht - 0,25 m bedeckt. Nach 48 Stunden machte man die Probe der Tragbarkeit der Oberfläche durch die Fahrt der LKW- Garnitur mit der Gesamtmasse von 35 t. Das Ergebnis der Probe zeigte, daß es beim Überfahren eines so rekultivierten Teiles des wasserreichen Schlammsammlers mit einem schweren Mechanismus zu keinen negativen Reaktionen der Sohle kommt.

Die Messung der Radioaktivität zeigte die Erniedrigung des radioaktiven Hintergrundes um 93% des ursprünglichen Wertes der Sohle.

Beispiel 7 Die Kombination mit Schlacke, die beim Verbrennen der Braunkohle entstand

Beim Regenwetter kam es zum Durchfeuchten der Erde auf der Anfahrtsfläche im Raum des Schlammsammlerobjektes, das ursprünglich mit der ausgegrabenen Erde, Kläranlageschlämme u. a. rekultiviert wurde. Das Unternässen der Oberfläche hat die Möglichkeit des Transportes des Solidifikats in die Stelle der Anwendung im ausgegliederten Teil des Schlammsammlers ausgeschlossen.

Mit einem Doser wurde ein Korridor des Anfahrtsweges zu der Stelle der Anwendung gebildet, dieser Korridor wurde mit dem Solidifikat eingeschüttet und mit einem Doser zusammengepreßt. Die zusammengepreßte Oberfläche wurde mit der Schlacke aus der Verbrennung des fossilen Brennstoffs überschichtet. Nach dem Zusammenpressen wurde dieser Durchfahrkorridor als Straße für schwere Mechanismen benutzt, die die Solidifikate zum mittleren Teil der Schlammsammler bringen, ohne Probleme auch bei sehr regnerischem Wetter benutzt. Bei ursprünglichen Flächen, die mit der Erde rekultiviert wurden, war es im Gegenteil nötig, die Rekultivierungsarbeiten sehr zu beschränken, bzw. vorübergehend völlig zu unterbrechen.

Beispiel 8 Kombination mit Entstaubungsprodukten aus Stahlwerken

In dem ausgegliederten Teil des Abladeplatzes des kommunalen Abfalles wurde der Raum 2,5 × 3,0 m ausgetieft, der mit Solidifikat ausgefüllt wurde, der aus der bei der Verbrennung der Schwarzkohle entstandenen Asche, aus Entstaubungsprodukten aus Stahlwerken, Entstaubungsprodukten aus der Kalkbrennerei mit dem Gehalt von 52% des kalkhaltigen Hydrats und des Nutzwassers hergestellt wurde.

Die Entstaubungsprodukte aus Stahlwerken enthielten 24,3% der Zinkmasse 5,2% der Bleimasse, 0,3% der Kadmiummasse und 22% der Masse des Eisen(III)- oxids.

Es wurde eine Wasserauslagung der Entstaubungsprodukte nach der vorgeschriebenen Methodik mit dem folgenden Ergebnis vorbereitet:

Die hohe Löslichkeit der Komponenten wurde durch die Verfestigung erniedrigt. Das Solidifikat wurde versuchsweise als Überdeckungsschicht auf der Unterlage von verdichtetem Stadtmüll angewendet, und zwar auf folgende Weise:

1,5 Tonnen Flugasche aus Abscheidern bei der Verbrennung von Steinkohle wurden in Autonachmischern mit 240 kg von Abfall-Kalziumhydrat, 4,78 Tonnen von Stahlhüttenabfällen und 1,45 Tonnen Nutzwasser gemischt. Das Mischen dauerte 20 Minuten. Die entstandene zähflüssige breiartige Suspension wurde nachher in den ausgebaggerten Raum verlagert. Nach dreißig, sechzig und neunzig Tagen wurden Kontrollproben zur Bestimmung der Auslaugbarkeit der Komponenten entnommen, die diese Resultate ergaben:

nach 30 Tagen

nach 60 Tagen

nach 90 Tagen

Nach drei Monaten wurde die Oberfläche mit Erdmasse zugeschüttet, und man konnte ohne irgendwelche Schwierigkeiten darüber hin und her fahren.

Beispiel 9 Das Solidifikat in Kombination mit Klärschlamm

Es wurde wie im Beispiel 5 vorgegangen in der Weise, daß die thixotrope radioaktive Oberfläche mittels einer 0,5 m hohen Schicht aus Klärschlamm durch einfaches Verteilen des Materials ohne Verdichtung bedeckt wurde. Nachher wurde diese Schicht mit Solidifikat in der Höhe von 1,5 m überdeckt und mit einer Planierraupe verdichtet. Nach der Verdichtung konnte man die Oberfläche ohne irgendwelche Schwierigkeit auch bei stark regnerischem Wetter mit vollgeladenen LKW's mit einem Gesamtgewicht von 32 Tonnen befahren.

Wenn die Unterlage nur mit einer Klärschlammschicht überschüttet wurde, konnte kein Mensch darüberschreiten, auch nicht während einem trockenen Zeitraum.

Industrielle Verwertbarkeit

Das erfundene Verfahren kann man zur umweltfreundlich außerordentlich geeigneten abfallfreien Liquidierung besonders von Abwässern gleichzeitig mit der Liquidierung von Flugascheabfällen und Schlacke von der Verbrennung fester fossiler Brennstoffe und Produkten von Abgasentschwefelung benutzen. Das entstandene Produkt kann man zur sicheren und ökologisch gerechten Rekultivierung von ökologischen Belastungen benutzen, besonders für sumpfige Teile der Schlammsammler.

Claims (10)

1. Das Verfahren der abfallfreien Liquidierung von Abwässern, die besonders Schwermetalle und wasserlösliche Salze enthalten, gekennzeichnet dadurch, daß man diese flüssigen Komponenten mit einer inerten festen Komponente in Teilchenform und einer Kalziumkomponente im Massenverhältnis (0,1 bis 1,5) : 1 : (0,01 bis 0,3)mischt und das Gemisch, eventuell nach vorhergehender Anwendung, bis zur gewünschten Konsistenz versteifen läßt.

2. Das Verfahren laut Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als flüssige Komponente Abwasser aus Gruben- und Aufbereitungsanlagen benutzt wird, besonders radioaktives hoch salzhaltiges Wasser.

3. Das Verfahren laut Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als feste Komponente in Abscheidern fester Teilchen erfaßte Flugasche benutzt wird, besonders Flugasche von der Verbrennung fester fossiler Brennstoffe, eventuell im Gemisch mit Schlacke aus dem gleichen Brennstoff.

4. Das Verfahren laut Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Kalziumkomponente entweder Kalziumhydrat, Kalziumsulfat, Kalziumoxyd, Kalziumkarbonat oder deren Mischung benutzt wird, eventuell deren Mischung unter Zementzugabe, vorteilhaftlich deren verschiedenen Abfallformen.

5. Das Verfahren laut Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß als Kalziumkomponente das Kalziumprodukt aus der halbtrockenen Kalziummethode zur Abgasentschwefelung benutzt wird, besonders das Entschwefelungsprodukt von Abgasen, die durch die Verbrennung fester fossiler Brennstoffe entstanden.

6. Das Verfahren laut Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man die flüssige, feste und Kaliziumkomponente im Massenverhältnis (0,1 bis 0,6) : 1 : (0,01 bis 0,3)mischt unter Entstehung eines Schüttgutes.

7. Das Verfahren laut Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man die flüssige, feste und Kalziumkomponente im Massenverhältnis (0,6 bis 1,5) : 1: (0,01 bis 0,3)mischt unter Enstehung einer dickflüssigen Suspension bis Paste.

8. Das Schüttgut, die Paste oder Suspension, resultierend aus der Liquidierung der Abwässer laut Anspruch 1, entstehend durch das Mischen von Abwasser mit der festen teilchenförmigen Komponente und Kalziumkomponente im Massenverhältnis (0,1 bis 1,5) : 1 : (0,01 bis 0,3).

9. Die Verwendung des Materials laut Anspruch 8 zu Rekultivierungen von ökologischen Belastungen, besonders von Schlammsammlern und Klärsümpfen, vorteilhaftlich bei Schlammsammlern von Uranerzaufbereitungsanlagen.

10. Die Verwendung laut Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Schüttgut laut Anspruch 6 im verwässerten Teil des Schlammsammlers angewendet und eventuell verdichtet wird.