DE19607081C2

DE19607081C2 - Process for immobilizing pollutants and for solidifying the immobilizate and use of the products obtained

Info

Publication number: DE19607081C2
Application number: DE1996107081
Authority: DE
Inventors: Michael Ecker
Original assignee: Bilfinger Berger Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Bilfinger Berger Umwelt GmbH
Priority date: 1996-02-24
Filing date: 1996-02-24
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2016-02-25
Also published as: DE19607081A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Immobilisieren von einem oder mehreren Schadstoffen, mit dem oder mit denen ein Material, insbesondere Bauschutt- oder Boden material, kontaminiert ist, mittels Zugabe von Wasser und hydraulischem oder latent hydraulischem Bindemittel, und ein Verfahren zum Immobilisieren von einem oder mehreren Schadstoffen, mit dem oder mit denen ein Rauchgasreinigungsrückstand einer Verbren nungsanlage kontaminiert ist.The invention relates to a method for immobilization of one or more pollutants, with or with which a material, especially rubble or soil material that is contaminated by adding water and hydraulic or latent hydraulic binder, and a method for immobilizing one or more pollutants, with or with which a flue gas cleaning residue of a cremation system is contaminated.

In industriellen Verfahren, beispielsweise bei der Ver brennung von Müll, bei der Metallveredelung, beim Betrieb von Kohlekraftwerken, in Kokereien, in galvanischen Be trieben oder bei der Erzaufbereitung, fallen erhebliche Mengen schadstoffbelasteter Rückstände an. Aber nicht nur industrielle Abfallstoffe wie Schlacken, Gesteinsmehl, Abgase, Rauchgase von Verbrennungsanlagen und andere Abfallstoffe enthalten solche zahlreichen umweltbelasten den Schadstoffe organischer und anorganischer Natur; auch der Boden (d. h. das Erdreich) sowie die Gebäude bzw. der daraus gewonnene Bauschutt alter Industriestandorte (sogenannte Altlasten) ist häufig mit Schadstoffen konta miniert. Solche Schadstoffe können beispielsweise Chlo ride oder Nitrate, beispielsweise in Form von Natrium- oder Kalziumsalzen, oder auch Schwermetalle in aufkonzen trierter Form sein. Weitere Rückstände sind primäre Schlacken und Aschen, die ebenfalls mit Schadstoffen an gereichert sind. Die Rückstände fallen oft in feiner Form mit großer Oberfläche an, weshalb die darin enthaltenen Schadstoffe, insbesondere die Schwermetalle und auch die Salze, in hohem Maße mit Wasser eluierbar sind. Derartige Rückstände müssen deshalb als Sondermüll auf entsprechend geeigneten Sonderdeponien gelagert werden.In industrial processes, for example in ver burning waste, in metal refinement, in operation of coal-fired power plants, in coking plants, in galvanic loading driven or in ore processing, fall significant Quantities of contaminated residues. But not only industrial waste such as slag, rock powder, Exhaust gases, flue gases from incineration plants and others Waste contains such numerous environmental impacts the pollutants of organic and inorganic nature; also the soil (i.e. the soil) as well as the buildings or the construction waste from old industrial sites (so-called contaminated sites) is often contaminated mined. Chlo ride or nitrates, for example in the form of sodium or calcium salts, or also heavy metals in concentrated trated form. Other residues are primary Slags and ashes that are also contaminated are enriched. The residues often fall in fine form with a large surface, which is why the contained therein Pollutants, especially the heavy metals and also the Salts that are highly elutable with water. Such Residues must therefore be disposed of as special waste suitable special landfills are stored.

Die Immobilisierung von Schadstoffen aus Altlasten und aus industriellen Rückständen gewinnt daher in der Um welttechnik zunehmend an Bedeutung. Die Schadstoffimmobi lisierung bezeichnet dabei das Überführen eines in Wasser löslichen Schadstoffes in eine schwerlösliche, im umge benden chemischen Milieu weitgehend chemisch inerte Form.The immobilization of pollutants from contaminated sites and from industrial residues therefore wins in the um global technology is becoming increasingly important. The pollutant immobi Lization refers to the transfer of one into water soluble pollutant in a sparingly soluble, vice versa chemical environment largely chemically inert.

Bei der Sanierung von Altlasten ist es gebräuchlich, hydraulische Bindemittel, Puzzolane und/oder Brandkalk zu dem mit Schadstoff kontaminierten Material zuzumischen. In den meisten Fällen erfolgt nur eine einfache Behand lung mit Zement, beispielsweise Hochofenzement. Manche Verfahren bedienen sich auch der Einkapselung schadstoff haltiger Materialien in organische Bindemittel wie Bitumen oder Harze. Die alleinige Zugabe von Bindemitteln bewirkt zwei Effekte. Zum einen wird das mit Schadstoff kontaminierte Material verfestigt, wodurch die Wasser durchlässigkeit herabgesetzt und die Schadstoffe auf physikalische Weise eingekapselt werden. Zum anderen werden, da die meisten Schwermetalle im neutralen und al kalischen Milieu schwerlösliche Hydroxide bilden, Schwer metallhydroxide ausgefällt.When remediating contaminated sites, it is common hydraulic binders, pozzolans and / or lime to mix with contaminated material. In most cases, the treatment is simple with cement, for example blast furnace cement. Some Procedures also use the contaminant encapsulation containing materials in organic binders such as Bitumen or resins. The sole addition of binders causes two effects. On the one hand, there is pollutant contaminated material solidifies, causing the water permeability reduced and the pollutants on be encapsulated physically. On the other hand as most heavy metals in neutral and al Kalische Milieu form poorly soluble hydroxides, heavy metal hydroxides precipitated.

Bei der physikalischen Einbindung von Schadstoffen in folge einer Minimierung der Wasserdurchlässigkeit wird ein Trägermaterial gebildet, das einen dichten Körper um den Schadstoff bildet, und diesen einschließt. Die Erhär tung erfolgt durch die hydraulische Reaktion des Binde mittels, durch die die mechanische Stabilität verbessert wird. Eine chemische Reaktion der Schadstoffe, wodurch diese zuverlässig gebunden und immobilisiert werden, erfolgt dabei nicht.When physically integrating pollutants into minimizing water permeability a carrier material is formed that surrounds a dense body forms the pollutant and includes it. The Erhär tion takes place through the hydraulic reaction of the bandage means by which the mechanical stability is improved becomes. A chemical reaction of the pollutants, causing they are reliably bound and immobilized, does not take place.

Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist, daß im Falle einer mechanischen Zerstörung des Immobilisatkör pers die Schadstoffe wieder freigesetzt werden. Ferner sind manche Schwermetalle amphoter und werden im alkali schen Milieu hydraulischer Bindemittel verstärkt eluiert. Insbesondere bei hochbelasteten Rückständen ist eine zu verlässige Immobilisierung bei Einhaltung vorgegebener Eluatwerte und unter Gewährleistung der erforderlichen Langzeitstabilität nicht gegeben. Hinzu kommt, daß bei höheren Konzentrationen von Zink, Blei oder Kupfer das Abbinden von Zement stark verzögert wird, wodurch es vor dem Abbinden häufig zur Austrocknung und Rißbildung kommt.A disadvantage of these known methods is that in In the event of mechanical destruction of the immobilized body pers the pollutants are released again. Further some heavy metals are amphoteric and are found in alkali environment of hydraulic binders is increasingly eluted. One is too, especially with heavily loaded residues reliable immobilization if specified Eluate values and ensuring the necessary Long-term stability not given. In addition, at higher concentrations of zinc, lead or copper Setting cement is greatly delayed, causing it to often sets to dry out and crack is coming.

Aus der Druckschrift EP 0 518 379 A2 (siehe auch DE 42 44 380 A1) ist ein Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus Materialien bekannt, bei dem ein Absorptionsmittel aus wasserlöslichen Alumi naten bei einer Hydroxylionen-Konzentration verwendet wird, bei der die Ausfällung von Aluminiumhydroxid ausge schlossen ist. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß wasserlösliche Aluminate in den meisten Fällen teuere Wirtschaftsgüter sind, und daß durch die wasserlöslichen Aluminate zusätzliche Ionen in das System eingebracht werden, was zu einer unnötigen Massenmehrung und zu einer evtl. Beeinträchtigung der der Absorption zugrundeliegen den Reaktion führen kann. A process is known from the publication EP 0 518 379 A2 (see also DE 42 44 380 A1) known for removing pollutants from materials, where an absorbent made of water-soluble aluminum naten used at a hydroxyl ion concentration is in which the precipitation of aluminum hydroxide is closed. A disadvantage of this method is that water-soluble aluminates are in most cases expensive Are economic goods, and that through the water-soluble Aluminate additional ions introduced into the system become an unnecessary mass increase and a Possibly impairment of the absorption can cause the reaction.

Auch in industriellen Verbrennungsanlagen, insbesondere in Müllverbrennungsanlagen, fallen erhebliche Mengen schadstoffbelasteter Rückstände an. Die Rückstände enthalten im wesentlichen Kalziumsalze, insbesondere Chloride oder Sulfate, die unter anderem die in den ver brannten Stoffen enthaltenen Schadstoffe, insbesondere Schwermetalle, in aufkonzentrierter Form enthalten. Auch diese Schadstoffe müssen in nicht eluierbarer Form ent sorgt werden. Bekannt ist, solche vor allem mit Schwer metallsalzen verunreinigten Rauchgasreinigungsrückstände mit Zement zu vermengen und in Untertagedeponien oder in Versatzbergwerken zu entsorgen.Also in industrial combustion plants, in particular in waste incineration plants, significant amounts fall residues contaminated with pollutants. The residues essentially contain calcium salts, in particular Chlorides or sulfates, which among other things the in the ver burned substances contain pollutants, in particular Heavy metals, contained in concentrated form. Also these pollutants must be in a non-elutable form be worried. It is known, especially with difficulty metal salts contaminated flue gas cleaning residues to mix with cement and in underground landfills or in Dispose of offset mines.

Aus der DE 41 20 911 ist ein solches Verfahren bekannt, das insbesondere die Verfestigung zink- oder bleihaltiger staubförmiger Rückstände durch die Zugabe von Tonerdeze ment und Kalziumaluminat ermöglicht. Nachteilig dabei ist, daß mit dem Tonerdezement ein teueres Wirtschaftsgut verbraucht wird. Ferner binden Mischungen von Portland- und Tonerdezement beschleunigt ab. Dadurch sind die Ver arbeitbarkeit des Gemenges und die quantitative Reaktion der Schadstoffe nicht gewährleistet. Das schnelle Abbin den führt ferner zu Spannungen und damit zu niedrigen Festigkeiten, hoher Wasserdurchlässigkeit und geringer Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterung.Such a method is known from DE 41 20 911 this in particular the consolidation of zinc or lead dusty residues due to the addition of alumina ment and calcium aluminate. A disadvantage here is that with the alumina cement an expensive economic asset is consumed. Mixtures of Portland and alumina cement accelerates. This makes the ver workability of the batch and the quantitative reaction the pollutants are not guaranteed. The quick Abbin it also leads to tensions and thus to low levels Strength, high water permeability and lower Resistance to weather.

Aus der nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 195 30 801 A1 sowie den Dokumenten DE 44 30 446 A1 und DE 41 29 488 A1 sind Verfahren zum Verfestigen von Rotschlamm bekannt, die auf einer Reaktion des Rotschlamms mit Kalziumoxid, beruhen. Aufgrund des Rotschlamms ist dabei der pH-Wert in allen Fällen größer als 13 und das im Rotschlamm ent haltene Aluminiumhydroxid gelöst.From the unpublished application DE 195 30 801 A1 and the documents DE 44 30 446 A1 and DE 41 29 488 A1 are known methods for solidifying red mud, based on a reaction of the red mud with calcium oxide, are based. Because of the red mud, the pH value in all cases greater than 13 and that ent in the red mud holding aluminum hydroxide dissolved.

Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Immo bilisieren von Schadstoff und zum Verfestigen des Immobi lisats zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Ver fahren vermeidet. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll es möglich sein, schadstoffbelastete Materialien un terschiedlicher Konsistenz und Zusammensetzung (Böden, Erdreich, Schlämme, Sande, Baurestmassen, Stäube, Schlacken, Salze, Ölschlämme, Gesteinsmehl, Bauschutt, Elektrofilterasche usw.) so zu behandeln, daß die Schad stoffe derart immobilisiert sind, daß eine bedenkenlose übertägige oder untertägige Deponierung oder Verwertung des resultierenden Materials möglich ist. Ferner soll auch die Zugabe hoher Mengen an Chlorid, beispielsweise Kalziumchlorid, möglich sein, ohne daß, wie bei den bekannten Verfahren die Erhärtung zu schnell eintritt, also eine ausreichende Durchmischung und Verarbeitbarkeit gewährleistet wird.The present invention takes this state into account the technology is based on the task of a procedure for real estate bilize pollutant and solidify the property lisats to create that the disadvantages of the known Ver avoids driving. With the method according to the invention should it be possible to un polluted materials different consistency and composition (soils, Soil, sludge, sands, construction waste, dusts, Slags, salts, oil sludge, rock flour, building rubble, Electrostatic precipitator ash, etc.) to be treated so that the damage substances are immobilized in such a way that they are safe Overground or underground landfill or recycling of the resulting material is possible. Furthermore should also adding large amounts of chloride, for example Calcium chloride, may be possible without, as with the known processes the hardening occurs too quickly, that is, sufficient mixing and processability is guaranteed.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem kontaminierten Material Aluminiumhydroxid zugegeben wird, das Gemenge gemischt wird, wobei der pH-Wert des Gemenges zwischen 6 und 13 beträgt, und das Gemenge sich zu einer Festsub stanz, in der die Schadstoffe in schadstoffhaltigen Phasen immobilisiert sind, verfestigt. Erfindungsgemäß wird das kontaminierter Material mit in Wasser kolloiddispers vorliegendem Aluminiumhydroxid zu einem einen pH-Wert von 6 bis 13 aufweisenden Gemenge vermischt.This task is carried out in a method mentioned at the beginning solved according to the invention in that the contaminated Material aluminum hydroxide is added to the batch is mixed, the pH of the mixture between 6 and is 13, and the batch becomes a fixed sub punch in which the pollutants in pollutants Phases are immobilized, solidified. According to the invention the contaminated material becomes colloidal in water aluminum hydroxide present to a pH of 6 to 13 mixture.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Erkenntnis über die Wir kungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens können die erzielten, sehr guten Eluatwerte der sich bildenden Fest substanz dadurch erklärt werden, daß die Schadstoffe in aluminathydratische Speicherminerale eingebunden und das Speichermineral-Reststoffgemenge mechanisch verfestigt wird.According to the current state of knowledge about us way of the method according to the invention can achieved very good eluate values of the forming festival substance can be explained by the fact that the pollutants in aluminate-hydrated storage minerals and that Storage mineral residue mixture mechanically solidified becomes.

In der Natur kommen solche Aluminathydroxisalze in einer großen Vielfalt vor, zum Beispiel Ettringit, Hydro calumit, Pyroaurit, Sjögrenit und Hydrotalkit. Ein Großteil dieser Minerale entsteht sekundär durch Verwit terungsprozesse. Das bedeutet zum einen, daß sie in den meisten Fällen durch einfaches Ausfällen herstellbar sind und zum anderen, daß sie unter Umgebungsbedingungen sta bil sind. Auch bei der Erstarrung von Portlandzement bil den sich aluminathaltige Hydratphasen. Tonerdezement erhärtet ausschließlich durch Bildung aluminatischer Hydratationsprodukte. Aus der Zementchemie sind folgende Verbindungen unter den jeweiligen Trivialnamen bekannt:
Such aluminate hydroxy salts occur in nature in a wide variety, for example ettringite, hydro calumite, pyroaurite, sjogrenite and hydrotalkite. The majority of these minerals are created secondary to weathering processes. This means on the one hand that in most cases they can be produced by simple failures and on the other hand that they are stable under ambient conditions. Hydrate phases containing aluminate also form in the solidification of Portland cement. Alumina cement hardens only through the formation of aluminate hydration products. The following compounds are known from cement chemistry under the respective trivial names:

Monosulfat: 3CaO . Al₂O₃ . CaSO₄ . nH₂O
Monosulfate: 3CaO. Al ₂ O ₃ . CaSO ₄ . nH ₂ O

Monocarbonat: 3CaO . Al₂O₃ . CaCO₃ . nH₂O
Monocarbonate: 3CaO. Al ₂ O ₃ . CaCO ₃ . nH ₂ O

Monochlorid: 3CaO . Al₂O₃ . CaCl₂ . nH₂O
(Friedelsches Salz)Monochloride: 3CaO. Al ₂ O ₃ . CaCl ₂ . nH ₂ O
(Friedelian salt)

Die bekannten aluminathaltigen Minerale besitzen eine breite chemische Variabilität und können eine große An zahl von Substanzen, darunter auch Schadstoffe, einbauen. Die wichtigsten sind Schwermetall-Kationen wie Nickel, Kupfer, Zink, Zinn, Chrom, Cadmium, Blei, Mangan, Arsen, Antimon und Wismut; Anionen wie Chlorid, Bromid, Iodid, Nitrat, Nitrit, Sulfat, Sulfit, Sulfid, Selenat, Selenit, Chromat, Arsenat, Wolframat, Vanadat, Permanganat, Borat, Cyanid, Fluorid; organische Anionen wie Formiat, Acetat, Sulfonate, Phenole. Die gebildeten Minerale sind sowohl im alkalischen Milieu von Zement als auch unter normal atmosphärischen Bedingungen stabil. Manche der gebildeten Verbindungen sind sogar im leicht sauren Medium bis ca. pH 5 stabil. Sie können durch einfaches Ausfällen aus den Hydroxiden oder aus löslichen Salzen gebildet werden.The known aluminate minerals have one wide chemical variability and can be a big draw Incorporate a number of substances, including pollutants. The most important are heavy metal cations like nickel, Copper, zinc, tin, chrome, cadmium, lead, manganese, arsenic, Antimony and bismuth; Anions such as chloride, bromide, iodide, Nitrate, nitrite, sulfate, sulfite, sulfide, selenate, selenite, Chromate, arsenate, tungstate, vanadate, permanganate, borate, Cyanide, fluoride; organic anions such as formate, acetate, Sulfonates, phenols. The minerals formed are both in the alkaline environment of cement as well as under normal atmospheric conditions stable. Some of the educated Compounds are even in a slightly acidic medium up to approx. pH 5 stable. You can simply drop out of the Hydroxides or be formed from soluble salts.

Für die Immobilisierung ist das Aluminiumhydroxid von zentraler Bedeutung. Das Aluminiumhydroxid kann mit Kal zium und einem einwertigen Anion X, beispielsweise Chlo rid, Nitrat, Nitrit, gemäß der Reaktionsgleichung
Aluminum hydroxide is of central importance for immobilization. The aluminum hydroxide can with calcium and a monovalent anion X, for example chloride, nitrate, nitrite, according to the reaction equation

3CaO + 2[Al(OH)₃] + CaX₂+ nH₂O → 3CaO . Al₂O₃. CaX₂ . (n + 3)H₂O
3CaO + 2 [Al (OH) ₃ ] + CaX ₂ + nH ₂ O → 3CaO. Al ₂ O ₃ . CaX ₂ . (n + 3) H ₂ O

bzw. mit einem zweiwertigen Anion Y, beispielsweise Sul fat, Carbonat, Sulfit, gemäß der Gleichung
or with a divalent anion Y, for example sulfate, carbonate, sulfite, according to the equation

3CaO + 2[Al(OH)₃] + CaY + nH₂O → 3CaO . Al₂O₃. CaY . (n + 3)H₂O
3CaO + 2 [Al (OH) ₃ ] + CaY + nH ₂ O → 3CaO. Al ₂ O ₃ . CaY. (n + 3) H ₂ O

mit n = 6 bis 15 zu laminaren Kalziumaluminathydraten oder Kalziumferrathydraten vom Typ TCAH reagieren. Dabei steht TCAH für Tetrakalziumaluminathydrat (3CaO . Al₂O₃. Ca(OH)₂ . nH₂O, oxidische Schreibweise).react with n = 6 to 15 to form laminar calcium aluminate hydrates or calcium ferrate hydrates of the TCAH type. TCAH stands for tetrakalziumaluminathydrat (3CaO. Al ₂ O _3. Ca (OH) _2. NH ₂ O, oxidic notation).

Die Erhärtung und Verfestigung erfolgt dabei aus zwei Gründen, nämlich einerseits durch den Verbrauch des Was sers aus dem Gemenge bei der Bildung der Hydratphasen und andererseits dadurch, daß sich die gebildeten Kalzium aluminat- oder Kalziumferrat-Plättchen untereinander verfilzen. Die Hydroxisalze vom Typ TCAH bilden komplexe Doppelschichtstrukturen, die aus einer positiv geladenen Hauptschicht
The hardening and solidification takes place for two reasons, namely on the one hand by the consumption of water from the batch in the formation of the hydrate phases and on the other hand in that the calcium aluminate or calcium ferrate platelets matted together. The TCAH hydroxy salts form complex double-layer structures that consist of a positively charged main layer

[Ca₂Al(OH)₆]⁺
[Ca ₂ Al (OH) ₆ ] ⁺

und einer negativ geladenen Zwischenschicht
and a negatively charged intermediate layer

[X . nH₂O]^- bzw. [1/2Y . nH₂O]^-
[X. nH ₂ O] ^- or [1 / 2Y. nH ₂ O] ^-

zusammengesetzt sind. Morphologisch bilden diese Phasen hexagonale oder pseudehexagonale Plättchen von wenigen µm Durchmesser. Der plättchenförmige Habitus der Hydratpha sen bewirkt eine vorteilhafte mechanische Festigkeit des gebildeten Festkörpers. Die Hydroxisalze zeichnen sich durch eine gute chemische Stabilität in einem breiten chemischen Milieu aus.are composed. These phases form morphologically hexagonal or pseudo-hexagonal platelets of a few µm Diameter. The plate-like habit of the Hydratpha sen brings about an advantageous mechanical strength of the formed solid. The hydroxy salts stand out due to good chemical stability in a wide range chemical milieu.

Wenn Magnesium oder die Schwermetallkationen wie Kobalt, Nickel, Kupfer oder Zink vorhanden sind, können sich Hydratphasen vom Typ Hydrotalkit oder Sjögrenit/Pyroaurit (Mg₆Al₂[(OH)₁₆/CO₃] . 4H₂O) bilden. Dabei kann Magnesium durch die genannten Schwermetalle ersetzt werden. Diese Phasen bilden ebenfalls laminare Doppelschichtstrukturen.If magnesium or the heavy metal cations such as cobalt, nickel, copper or zinc are present, hydrate phases of the type hydrotalkite or sjogrenite / pyroaurite (Mg ₆ Al ₂ [(OH) ₁₆ / CO ₃ ]. 4H ₂ O) can form. Magnesium can be replaced by the heavy metals mentioned. These phases also form laminar double-layer structures.

Bei Anwesenheit von Sulfat kann sich zusätzlich Mono sulfat oder Ettringit bilden. Bei geringem Sulfatzusatz bildet sich Monosulfat, bei höherem Sulfatanteil Ettrin git. Die Hydroxisalze des Typs Ettringit 3CaO . Al₂O₃. 3CaSO₄ . 32H₂O besitzen nadeligen Habitus. Von Ettringit gebildete Festkörper erreichen erfahrungsgemäß nicht so hohe Festigkeiten wie Festkörper, die aus plätt chenförmigen Bestandteilen bestehen. Auch in Kalziumalu minathydraten vom Typ Ettringit kann Kalzium teilweise durch Schwermetalle ersetzt werden.In the presence of sulfate, monosulfate or ettringite can also form. With a low sulfate addition, monosulfate forms, with a higher sulfate content, ettrin git. The Ettringit 3CaO hydroxy salts. Al ₂ O ₃ . 3CaSO ₄ . 32H ₂ O have needle-like habit. Experience has shown that solids formed by ettringite do not achieve strengths as high as solids which consist of platelet-shaped constituents. Calcium can also be partially replaced by heavy metals in calcium alminate hydrates of the ettringite type.

Die bekannte Schadstoff immobilisierung (siehe z. B. DE-OS 24 26 641) mittels Zement oder Flugasche beruht auf der Fällung von Schwermetallhy droxiden durch die Erhöhung des pH-Wertes und auf der physikalischen Einkapselung der Schadstoffe. In Zement und Flugasche sind Aluminate enthalten, die aufgrund der chemischen Zusammensetzung der Zemente bzw. Filteraschen zu Ettringit bzw. laminaren Kalziumaluminathydraten rea gieren, deren potentiell schadstoffaufnahmefähige Zwischenschicht bereits durch Sulfat oder Karbonat be setzt ist. Zur Bildung von Metall-Metall-Hydroxisalzen vom Typ Hydrotalkit kommt es in der Regel auch nicht, da das zweiwertige Kation in der Regel immer Kalzium ist. Die Bildung von Kalziumaluminathydroxisalzen bei der Ver wendung von Zement oder Flugasche erfolgt direkt an der Oberfläche der Kalziumaluminat- oder Flugasche-Glas- Teilchen, auf der die Kalziumaluminathydrate aufwachsen. Diese Reaktion an den einzelnen Körnchen ist diffusions gesteuert und demzufolge langsam und nicht quantitativ. Die Schadstoffe werden nicht in schadstoffhaltige Phasen eingebunden, so daß die erzielten Eluatwerte hoch sind und der gebildete Feststoff nicht für die obertägige Deponierung geeignet ist. The known pollutant immobilization (see e.g. DE-OS 24 26 641) using cement or fly ash is based on the precipitation of heavy metal hy droxides by increasing the pH and on the physical encapsulation of the pollutants. In cement and fly ash contain aluminates, which due to the chemical composition of the cements or filter ash to ettringite or laminar calcium aluminate hydrates rea yaw, their potentially harmful Interlayer already be through sulfate or carbonate sets is. For the formation of metal-metal hydroxy salts of the type hydrotalcite does not usually occur either the divalent cation is usually always calcium. The formation of calcium aluminate hydroxy salts in the Ver Cement or fly ash is used directly on the Surface of calcium aluminate or fly ash glass Particles on which the calcium aluminate hydrates grow. This reaction on the individual granules is diffusive controlled and therefore slow and not quantitative. The pollutants are not in phases containing pollutants involved so that the eluate values achieved are high and the solid formed is not for the surface Landfilling is suitable.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Aluminium hydroxisalze durch eine Reaktion des Aluminiumhydroxid gels mit den sich in Lösung befindenden Schadstoffen und gegebenenfalls Kalzium gebildet. Bei der Immobilisierung von Schwermetallen erfolgt zusätzlich eine Reaktion mit sich in Lösung befindenden Anionen wie Sulfat (beispiels weise aus der Flugasche und dem Zement) oder Carbonat (aus der Luft). Ein günstiges Verhältnis von Aluminium zu Sulfat ist 2 : 1. Falls der Sulfat oder Carbonatanteil nicht ausreicht, können diese Stoffe gesondert zugegeben werden, so daß sich die Hydroxisalze vom Typ Hydrotalkit bilden können. Bei TCAH-Strukturen ist dies in der Regel nicht erforderlich.In the process according to the invention, the aluminum hydroxy salts by a reaction of the aluminum hydroxide gels with the pollutants in solution and possibly calcium formed. When immobilizing heavy metals also react with anions in solution such as sulfate (e.g. from the fly ash and cement) or carbonate (from the air). A favorable ratio of aluminum to Sulfate is 2: 1. If the sulfate or carbonate content not sufficient, these substances can be added separately be, so that the hydroxy salts of the type hydrotalcite can form. This is usually the case with TCAH structures not mandatory.

Beim Mischen des Gemenges bilden sich aus dem Aluminium hydroxid, aus Kalziumhydroxid (das aus dem Bindemittel oder aus zusätzlich zugegebenem Kalziumoxid oder Kalzium hydroxid stammt) und den Schadstoffen zusammen mit Wasser Kalziumaluminathydrate und Schwermetallaluminathydrate nadeliger oder plättchenförmiger Gestalt. Bei einem gün stigen Anteil des Aluminiumhydroxids wird dabei ein Groß teil der Schadstoffe in die Kristallstruktur der gebilde ten Mineralphasen eingebunden. Zu einem weiteren Anteil werden die Schadstoffe, insbesondere organische Verbin dungen, beispielsweise polyzyklische aromatische Kohlen wasserstoffe, absorptiv an die entstehenden plättchen förmigen Hydratphasen gebunden, so daß die Schadstoffe nur noch in sehr geringem Maße eluierbar sind. Durch das Bindemittel erfolgt eine Verfestigung des Immobiliats zu einer Festsubstanz.When mixing the batch form from the aluminum hydroxide, from calcium hydroxide (that from the binder or from additionally added calcium oxide or calcium hydroxide originates) and the pollutants together with water Calcium aluminate hydrates and heavy metal aluminate hydrates acicular or platy. With a green portion of the aluminum hydroxide becomes a large part of the pollutants in the crystal structure of the structure mineral phases integrated. To a further extent become the pollutants, especially organic compounds such as polycyclic aromatic coals hydrogen, absorptive to the resulting platelets shaped hydrate phases bound so that the pollutants can only be eluted to a very small extent. By the Binding agent solidifies the immobilized material a solid substance.

Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß es zur Ermög lichung einer quantitativen Reaktion der Schadstoffe von Bedeutung ist, in welcher Form das Aluminiumhydroxid in dem Gemenge vorliegt. Die Löslichkeit von Aluminiumhy droxid ist abhängig vom pH-Wert. Es ist im neutralen Be reich praktisch unlöslich und im sauren und alkalischen Bereich gut löslich. Erfindungsgemäß beträgt der pH-Wert des Gemenges zwischen 6 und 13, vorzugsweise zwischen 6 und 9. Dies gilt insbesondere während der Immobilisie rung. Bei der Verfestigung durch Zugabe von Bindemittel kann der pH-Wert zunehmen; bei Verwendung von Zement liegt er beispielsweise zwischen 12 und 13. In dem pH- Bereich zwischen 6 und 13 ist das Aluminiumhydroxid schwer löslich. Die Löslichkeit liegt bei pH 10 bei ca. 1 mg/l und im pH-Wert-Bereich zwischen 6 und 9 unter 10 µg/l.In the context of the invention, it was found that it was made possible a quantitative reaction of the pollutants of What is important is the form in which the aluminum hydroxide in the batch is present. The solubility of aluminum hy droxid depends on the pH value. It is neutral rich practically insoluble and acidic and alkaline The area is readily soluble. According to the invention, the pH is of the batch between 6 and 13, preferably between 6 and 9. This is especially true during immobilization tion. When solidifying by adding binders may the pH increase; when using cement it is, for example, between 12 and 13. In the pH The range between 6 and 13 is the aluminum hydroxide difficult to dissolve. The solubility at pH 10 is approx. 1 mg / l and in the pH range between 6 and 9 below 10 µg / l.

Bei dem angegebenen pH-Wert-Bereich ist Aluminiumhydroxid in Form einer kolloidalen Lösung feindispers, d. h. kolloiddispers in dem Gemenge verteilt. Vorteilhafterweise ist das Aluminium hydroxid homogen verteilt. In einer kolloidalen Lösung liegt die Teilchengröße etwa zwischen 10 und 100 nm, wobei die Übergänge zu dem molekulardispersen Gebiet (Teilchengröße kleiner als 1 nm) und grobdispersen Gebiet (Teilchengröße größer als 1000 nm) nicht scharf sind. Bei Teilchen im kolloiddispersen Gebiet zwischen 10 und 100 nm spricht man von einer kolloidalen Lösung oder einem Sol. Erfindungsgemäß reagiert das Aluminiumhydroxid bei der Immobilisierung der Schadstoffe in Form einer kolloidalen Lösung. Dies kann auch in Form eines Gels erfolgen. Ein Gel ist eine gallertartige, wasserhaltige Masse, die z. B. durch Koagulation eines Sols entsteht. Ein Gel ist ein von Lösungsmittel durchtränktes, weitmaschiges Gerüst aus kolloiden Bauteilchen, die an einzelnen Punkten durch von der Waalsche oder chemische Kräfte miteinander verbunden sind.Aluminum hydroxide is in the specified pH range in the form of a colloidal solution, finely dispersed, d. H. colloidal in the Batch distributed. The aluminum is advantageously hydroxide homogeneously distributed. In a colloidal solution the particle size is between 10 and 100 nm, the transitions to the molecularly disperse area (Particle size smaller than 1 nm) and coarsely dispersed area (Particle size larger than 1000 nm) are not sharp. At Particles in the colloidally disperse area between 10 and 100 nm is called a colloidal solution or a sol. According to the invention, the aluminum hydroxide reacts in the immobilization of the pollutants in the form of a colloidal solution. This can also take the form of a gel respectively. A gel is a gelatinous, water-containing Mass, the z. B. arises from coagulation of a sol. A gel is a solvent-soaked, wide-meshed scaffold made of colloidal components single points through from the Waalsche or chemical Forces are connected.

Aufgrund der feindispersen, vorzugsweise homogenen Ver teilung des Aluminiumhydroxids in dem Gemenge in dem pH-Bereich von 6 bis 13 ist es aufgrund seiner hohen Oberfläche äußerst reaktiv. Dadurch kann eine quantitative Reaktion mit sich in Lösung befindenden Schadstoffen zu schwerlöslichen Aluminat hydroxisalzen bewirkt werden. Die Schadstoffe können also direkt durch eine Reaktion mit dem Aluminiumhydroxid zu Phasen reagieren, in denen sie immobilisiert sind.Because of the finely dispersed, preferably homogeneous Ver It is division of the aluminum hydroxide in the batch in the pH range from 6 to 13 extremely reactive due to its high surface area. Thereby can have a quantitative reaction with it in solution existing pollutants to poorly soluble aluminate Hydroxy salts can be effected. So the pollutants can directly by reaction with the aluminum hydroxide React phases in which they are immobilized.

Aluminiumhydroxid ist als industrieller Reststoff in ver schiedenen Qualitäten kostengünstig verfügbar. Die Quali täten unterscheiden sich vor allem im Wassergehalt, was Unterschiede in der Handhabung und beim Mischen bedingen kann. Das Aluminiumhydroxid kann in Form von Schlamm oder in trockener Form vorliegen. In der Regel wird Aluminium hydroxid als industrieller Reststoff entsorgt. Das erfin dungsgemäße Verfahren hat daher den Vorteil, daß dieser Stoff bei der Immobilisierung von Schadstoffen vorteil haft verwendet werden kann und der normalerweise für die Entsorgung des Aluminiumhydroxids erforderliche Deponie raum eingespart wird. Aluminiumhydroxid ist in den meisten Fällen, im Gegensatz zu pulverförmigen Kalzium aluminaten (Zement) ein schwer handhabbares Material mit einem hohen Wasseranteil, das keinen Bindemittelcharakter besitzt.Aluminum hydroxide is used as an industrial residue in ver different qualities available at low cost. The qualification do differ mainly in the water content what Differences in handling and mixing cause can. The aluminum hydroxide can be in the form of sludge or be in dry form. Usually aluminum hydroxide disposed of as industrial waste. That invented Process according to the invention therefore has the advantage that this Substance advantageous in the immobilization of pollutants can be used and which is normally used for Disposal of the aluminum hydroxide required landfill space is saved. Aluminum hydroxide is in the most cases, unlike powdered calcium aluminates (cement) with a difficult to handle material a high proportion of water that is not binding owns.

Nach einem vorteilhaften Merkmal wird vorgeschlagen, daß das Aluminiumhydroxid in einer auf seinen Glührückstand bezogenen Menge von 1 bis 5 Gew.-% zu dem kontaminierten Material zugemischt wird. Die Menge des für die Immobili sierung erforderlichen Aluminiumhydroxids hängt von dem Schadstoffgehalt ab. Vorteilhaft ist es, wenn dem Schad stoff bzw. den Schadstoffen mehr als 50 Mol%, bezogen auf die Summe der Schadstoffe, Aluminiumhydroxid zugemischt wird. Bei geringeren Anteilen werden nicht alle Schad stoffe immobilisiert. Vorteilhafterweise wird dem Schad stoff bzw. den Schadstoffen weniger als 500 Mol%, bezogen auf die Summe der Schadstoffe, bevorzugt weniger als 200 Mol% Aluminiumhydroxid zugemischt. Je nach den stöchiometrischen Verhältnissen ist 200 Mol% die maxi male, für die quantitative Reaktion erforderliche Menge an Aluminiumhydroxid. Darüberhinausgehendes, überschüs siges Aluminiumhydroxid reagiert zwar nicht, ein Über schuß an Aluminiumhydroxid bewirkt aber eine Beschleuni gung der Reaktion oder eine höhere Sicherheit in bezug auf die Vollständigkeit der Reaktion. Allgemein ist es von Vorteil, wenn das Aluminiumhydroxid mindestens in einer solchen Menge zugegeben wird, das für alle Schadstoffionen in dem Kristallgitter der sich bildenden Hydroxisalze ein Bindungsplatz bereitgestellt ist.According to an advantageous feature, it is proposed that the aluminum hydroxide in one on its glowing residue related amount of 1 to 5 wt .-% to the contaminated Material is mixed. The amount of the real estate Aluminum hydroxide required depends on the Pollutant content. It is advantageous if the damage substance or pollutants more than 50 mol%, based on the sum of the pollutants, aluminum hydroxide admixed becomes. With smaller proportions, not all of them are harmed immobilized fabrics. Advantageously, the harm substance or pollutants less than 500 mol%, based on the sum of the pollutants, preferably less than 200 mol% of aluminum hydroxide mixed. Depending on the stoichiometric ratios is 200 mol% the maxi male amount required for the quantitative reaction on aluminum hydroxide. Beyond that, surplus Aluminum hydroxide does not react, an over shot of aluminum hydroxide causes an acceleration reaction or greater security in relation for the completeness of the reaction. Generally it is of advantage if the aluminum hydroxide at least in such an amount is added that for everyone Pollutant ions in the crystal lattice of the formed Hydroxy salts provide a binding site.

Um eine vollständige Reaktion der Schadstoffe und eine günstige Festigkeit und Verwertbarkeit der entstehenden Festsubstanz zu erzielen, kann es vorteilhaft sein, wenn das kontaminierte Material oder das Gemenge zerkleinert wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß das kontaminierte Material oder das Gemenge in Bruch stücke mit einem Durchmesser kleiner als 100 mm, bevor zugt kleiner als 80 mm zerkleinert wird.To a complete reaction of the pollutants and a favorable strength and usability of the resulting To achieve solid substance, it can be advantageous if crushed the contaminated material or batch becomes. An advantageous embodiment consists in that the contaminated material or batch breaks pieces with a diameter less than 100 mm before is shredded smaller than 80 mm.

Das Zusammenmischen der Bestandteile des Gemenges kann je nach den praktischen Erfordernissen in unterschiedlicher Reihenfolge erfolgen. Um eine ausreichend gute Durch mischung der Bestandteile vor Einsetzen der Verfestigung zu erzielen, kann es vorteilhaft sein, wenn das Binde mittel erst nach dem Mischen des kontaminierten Materials mit dem Aluminiumhydroxid und dem Wasser zuzugeben wird. Insbesondere bei der Behandlung von bindigen Materialien oder von sehr stark belasteten Rückständen ist es vor teilhaft, zu Beginn nur Wasser, Aluminiumhydroxid und, sofern erforderlich, Kalziumoxid bzw. Kalziumhydroxid zuzugeben. Dadurch erniedrigt sich die Viskosität des Gemenges, wodurch eine ausreichende Homogenisierung zur Einbindung und Immobilisierung der Schadstoffe erreicht wird. Erst im Anschluß daran wird zur Verfestigung Zement oder Flugasche zugegeben.The mixing of the components of the batch can ever according to practical requirements in different Order. To a sufficiently good through mix the components before setting To achieve, it can be beneficial if the bandage medium only after mixing the contaminated material with the aluminum hydroxide and water. Especially in the treatment of cohesive materials or from very heavily contaminated residues partial, at the beginning only water, aluminum hydroxide and, if necessary, calcium oxide or calcium hydroxide to admit. This lowers the viscosity of the Batch, which ensures sufficient homogenization for Integration and immobilization of the pollutants achieved becomes. Only then is cement used for solidification or fly ash added.

Die Menge des zuzusetzenden Bindemittels beträgt vorteil hafterweise zwischen 5 und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gemenge, bevorzugt zwischen 10 und 20 Gew.-%, und richtet sich nach der Art und Zusammensetzung des kontaminierten Materials und der gewünschten Festigkeit der Festsub stanz. Als Bindemittel eignen sich beispielsweise Zement, beispielsweise Flugaschen-, Hochofen- oder Portland- Zement, oder Flugasche aus der Kohleverbrennung. Es kommt Flugasche sowohl aus der Braunkohle- als auch der Stein kohleverbrennung in Betracht, wobei aufgrund des in der Regel höheren Kalziumgehaltes Braunkohle-Flugasche bevor zugt ist. Aus Kostengründen sollte vorteilhafterweise weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gemenge, an Tonerde zement zugegeben werden. Das zugesetzte Bindemittel dient der Verbesserung der mechanischen Stabilität der Festsub stanz.The amount of binder to be added is advantageous liability between 5 and 30 wt .-%, based on the Batch, preferably between 10 and 20 wt .-%, and directed themselves according to the type and composition of the contaminated Material and the desired strength of the fixed sub punch. Examples of suitable binders are cement, for example fly ash, blast furnace or Portland Cement, or fly ash from coal combustion. It is coming Fly ash from both lignite and stone coal combustion into consideration, due to the in the Usually higher levels of lignite fly ash before is moving. For cost reasons, it should be advantageous less than 1% by weight, based on the mixture, of alumina cement are added. The added binder serves improving the mechanical stability of the fixed sub punch.

Die Verwendung von Flugasche in Verbindung mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren ist besonders vorteilhaft. Durch das Aluminiumhydroxid wird das Abbinden der Flugasche beschleunigt, so daß bei der Verwendung gebräuchlicher Flugaschen die Verfestigung nach ein bis drei Tagen er folgt. Dadurch ist die Reaktionszeit ausreichend lang, so daß sich schadstoffhaltige kristalline Phasen bilden kön nen. Die Kombination von Aluminiumhydroxid und Flugasche ist wirtschaftlich besonders bedeutsam, da nur indus trielle Reststoffe und keine hochwertigen Wirtschafts güter eingesetzt werden. The use of fly ash in conjunction with the inventions The method according to the invention is particularly advantageous. By the aluminum hydroxide will set the fly ash accelerates so that when used more commonly Fly ash the solidification after one to three days follows. As a result, the response time is sufficiently long, so that pollutant-containing crystalline phases can form nen. The combination of aluminum hydroxide and fly ash is particularly important economically, since only indus trial residues and no high-quality economic goods are used.

Vorteilhafterweise sollte mindestens soviel Bindemittel zugesetzt werden, daß bei der Verfestigung des Gemenges ein chemisches Milieu geschaffen wird, in dem die schad stoffhaltigen Phasen stabil sind. Mit anderen Worten sollte das Bindemittel so dosiert werden, daß die Fest substanz einen neutralen bis leicht alkalischen Bereich aufweist.Advantageously, at least as much binder should be used added that when the mixture solidifies a chemical environment is created in which the harm phases containing substances are stable. In other words the binder should be dosed so that the solid substance a neutral to slightly alkaline range having.

Die Menge des zugegebenen Wassers richtet sich weitgehend nach den praktischen Erfordernissen. Dabei sollte berück sichtigt werden, daß das Wasser zum Mischen und zum Er möglichen der Reaktionen benötigt wird. Überschußwasser, das bei der Immobilisierungsreaktion nicht verbraucht wird, wird bei der Verfestigung mit eingebunden. Das Masseverhältnis zwischen Wasser und Aluminium sollte in dem Gemenge vorteilhafterweise auf einen Wert größer als 10 : 1 eingestellt werden. Bei Werten unter 10 ist die Viskosität in der Regel so hoch, daß das Gemenge nicht gut handhabbar ist. Auch sind dann die chemischen Reak tionen nicht vollständig, da sich das Aluminiumhydroxid nicht richtig verteilen kann. Die jeweils optimale Wassermenge hängt ferner von der verwendeten Mischtechnik ab, wobei die Mischung in einem Zwangsmischer, einem Freifallmischer oder einem Durchlaufmischer erfolgen kann. In einem Freifallmischer und in einem Zwangsmischer entsteht sehr schnell ein Aluminiumhydroxidgel. Bei Ver wendung eines Durchlaufmischers kann es empfehlenswert sein, das Aluminiumhydroxid im Anmachwasser zu dispergie ren. Eine solche Dispersion besitzt eine außerordentlich hohe Oberfläche und reagiert sehr schnell mit den anwe senden Kalziumionen und Schadstoffen zu Kalziumalumi nathydraten bzw. Schwermetallaluminathydraten. In der Regel wird es vorteilhaft sein, wenn der Anteil des Wassers, bezogen auf das Gemenge, auf einen Wert von 10 bis 50 Vol.% eingestellt wird. The amount of water added is largely determined according to practical requirements. This should take into account be seen that the water for mixing and Er possible of the reactions is needed. Excess water, that is not consumed in the immobilization reaction is involved in the consolidation. The Mass ratio between water and aluminum should be in the batch advantageously to a value greater than 10: 1 can be set. For values below 10, the Viscosity usually so high that the mixture does not is easy to handle. Then there are the chemical reaks ions are not complete because the aluminum hydroxide cannot distribute correctly. The optimal one The amount of water also depends on the mixing technique used from, the mixture in a compulsory mixer, a Free fall mixer or a continuous mixer can. In a free fall mixer and in a compulsory mixer an aluminum hydroxide gel is formed very quickly. With Ver Using a continuous mixer, it can be recommended be to disperse the aluminum hydroxide in the mixing water Ren. Such a dispersion has an extraordinary high surface area and reacts very quickly with the application send calcium ions and pollutants to calcium alumi sodium hydrates or heavy metal aluminate hydrates. In the As a rule, it will be advantageous if the proportion of the Water, based on the batch, to a value of 10 up to 50 vol.% is set.

Als Lieferant für die benötigten Kalziumionen kann es, insbesondere bei Verwendung kalziumarmer Bindemittel, beispielsweise kalziumarmer Braunkohle-Flugasche, vor teilhaft sein, wenn dem Gemenge Kalziumoxid oder Kal ziumhydroxid zugegeben wird. Ein evtl. Überschuß an Kal zium reagiert dabei nicht zu Aluminathydraten, sondern dient nur als Bindemittelkomponente zur Verfestigung. Das Kalzium wird bei der Immobilisierung von Anionen zur Bildung von Kalziumaluminathydraten benötigt. Das Kalzium kann durch Zement oder Flugasche eingebracht werden. Wird weder Zement noch Flugasche verwendet bzw. ist die Flug asche kalziumarm, kann die Zugabe von Kalziumoxid oder Kalziumhydroxid als Kalziumlieferant erforderlich sein. Das optimale Molverhältnis für die Bildung der Kalzium aluminathydrate ist Ca²⁺ : Al³⁺ = 2 : 1. Überschüssiges Kal zium dient dann als Bindemittelkomponente.As a supplier of the required calcium ions, it can be advantageous, especially when using low-calcium binders, for example low-calcium brown coal fly ash, if calcium oxide or calcium hydroxide is added to the mixture. A possible excess of calcium does not react to form aluminate hydrates, but only serves as a binder component for solidification. Calcium is required to immobilize anions to form calcium aluminate hydrates. The calcium can be introduced by cement or fly ash. If neither cement nor fly ash is used or if the fly ash is low in calcium, it may be necessary to add calcium oxide or calcium hydroxide as a calcium supplier. The optimal molar ratio for the formation of calcium aluminate hydrates is Ca ²⁺ : Al ³⁺ = 2: 1. Excess calcium then serves as the binder component.

Die Flugasche bringt somit nicht nur Kalzium in das Ge menge ein, sondern dient auch zum Verfestigen des Immobi lisates und zum Einbinden des zum Mischen benötigten Was sers. Typische Zusammensetzungen von Braunkohleflugasche sind: CaO 18-44%, Al₂O₃ 2-13%, Fe₂O₃ 8-24%, SiO₂15-34%. The fly ash not only introduces calcium into the mix, but also serves to solidify the property and to incorporate the water required for mixing. Typical compositions of lignite fly ash are: CaO 18-44%, Al ₂ O ₃ 2-13%, Fe ₂ O ₃ 8-24%, SiO ₂ 15-34%.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise zum Immobilisieren und Verfestigen von kontaminiertem Ma terial in Form von Bauschutt, der beispielsweise Mörtel, Klinker, Beton oder Ziegelmauerwerk umfassen kann, und gegebenenfalls auch Bodenmaterial (also Erdreich) ent hält, oder für kontaminiertes Material in Form eines Rauchgasreinigungsrückstandes einer Verbrennungsanlage, insbesondere aus einer Müllverbrennungsanlage, geeignet. In Fällen, in denen der Rauchgasreinigungsrückstand selbst genügend Kalzium enthält, kann die Zugabe von Bin demittel ganz oder teilweise entfallen.The method according to the invention is advantageous for immobilizing and solidifying contaminated materials material in the form of rubble, such as mortar, May include clinker, concrete or brickwork, and if necessary also soil material (i.e. soil) holds, or for contaminated material in the form of a Flue gas cleaning residue of an incinerator, particularly suitable from a waste incineration plant. In cases where the flue gas cleaning residue contains enough calcium itself, the addition of bin some or all of them are eliminated.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Schadstoffe immobilisiert und in einer Festsubstanz verfestigt wer den, die ein oder mehrere der folgenden Anionen umfassen: Chlorid, Bromid, Carbonat, Jodid, Nitrat, Nitrit, Sulfit, Selenat, Selenit, Chromat, Borat, Cyanid, Fluorid, Sul fid, Arsenat, Wolframat, Vanadat, Permanganat, Sulfat. Auch organische Schadstoffe, insbesondere Formiat, Acetat, Sulfonate, Phenole und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, können immobilisiert werden. Zu den immobilisierbaren Schwermetall-Kationen gehören bei spielsweise Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Zinn, Chrom, Cadmium, Blei, Mangan, Arsen, Antimon, Wismut.With the method according to the invention, pollutants immobilized and solidified in a solid substance those comprising one or more of the following anions: Chloride, bromide, carbonate, iodide, nitrate, nitrite, sulfite, Selenate, selenite, chromate, borate, cyanide, fluoride, sul fid, arsenate, tungstate, vanadate, permanganate, sulfate. Organic pollutants, especially formate, Acetate, sulfonates, phenols and polycyclic aromatic Hydrocarbons can be immobilized. To the immobilizable heavy metal cations are one of them for example cobalt, nickel, copper, zinc, tin, chrome, Cadmium, lead, manganese, arsenic, antimony, bismuth.

Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß durch die chemische Reaktion des feindispergierten Aluminium hydroxids mit Kalzium, Schadstoffen und Wasser in dem angegebenen pH-Wert-Bereich zu Hydratphasen, die na türlichen Mineralien oder Erstarrungsprodukten von Zement ähnlich sind, eine sehr hohe Einbindung der Schadstoffe erzielt und eine gute mechanische Festigkeit der Festsub stanz, deren Einsatz für bauliche Maßnahmen möglich ist, erreicht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu geeignet, die genannten Schadstoffe auf unter- oder ober irdischen Deponien unbedenklich zu lagern, da die Eluier barkeit der Schadstoffe erheblich reduziert wird. Die Eluateigenschaften können durch die Erfindung so verbes sert werden, daß eine obertägige Deponierung bedenkenlos möglich ist. Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal wird vorgeschlagen, daß das Gemenge oder die Festsubstanz zur Schaffung einer auf der Festsubstanz gründungsfähigen Fläche verwendet wird. Unter einer gründungsfähigen Fläche wird dabei ein mit einem Bauwerk belastbarer Untergrund verstanden. Die gründungsfähige Fläche kann beispielsweise durch Auffüllen einer Baugrube oder durch Erhöhung des vorhandenen Geländes geschaffen werden. Andere vorteilhafte Anwendungen sind in einem Fundament eines Bauwerks oder als Unterbau einer Straße zu sehen. Eine weitere vorteilhafte Anwendung besteht in der in- situ-Immobilisierung einer schadstoffhaltigen Deponie, z. B. durch Injektion oder mit Hilfe von Bohr- oder Fräs werkzeugen (Mixed-In-Place-Technik).In the context of the invention it was found that by chemical reaction of the finely dispersed aluminum hydroxides with calcium, pollutants and water in the specified pH range for hydrate phases, the na natural minerals or solidification products of cement are similar, a very high level of pollution achieved and good mechanical strength of the fixed sub stamping, the use of which is possible for structural measures, is achieved. The method according to the invention is for this suitable to the above or below pollutants earthly landfills to be stored safely as the eluents availability of the pollutants is significantly reduced. The Eluate properties can be improved by the invention be sure that an above-ground deposit is safe is possible. According to another advantageous characteristic it is proposed that the batch or the solid substance to create a foundation capable of being founded on the solid substance Area is used. Under a foundable The area becomes resilient with a building Understood underground. The foundable area can for example by filling a construction pit or by Increasing the existing site. Other advantageous applications are in one foundation of a building or as a substructure of a street. Another advantageous application is the situ immobilization of a contaminated landfill, e.g. B. by injection or with the help of drilling or milling tools (mixed-in-place technology).

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Festsubstanz zeichnet sich durch eine ausreichende mecha nische Festigkeit und eine gute Stabilität gegenüber Umwelteinflüssen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit aus, so daß sie ohne weiteres im Bauwesen sowohl im Hoch- als auch im Tiefbau verwendet werden kann.The manufactured with the inventive method Solid substance is characterized by an adequate mecha niche strength and good stability against Environmental influences, especially moisture so that they can easily be can also be used in civil engineering.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in weiten Grenzen den praktischen Bedingungen anpaßbar. So können beliebige Konsistenzen für die Verarbeitung und unterschiedliche Erstarrungs- und Erhärtungszeiten eingestellt werden.The process according to the invention is within wide limits adaptable to practical conditions. So any Processing consistencies and different Setting and hardening times can be set.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch hochbela stete Rückstände, die lösliche Schwermetallsalze enthal ten, insbesondere Rauchgasreinigungstückstände aus Müll verbrennungsanlagen, unproblematisch immobilisiert und verfestigt werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu se hen, daß Aluminiumhydroxid gegenüber zementverzögernden und zementbeschleunigenden Stoffen weitgehend unempfind lich reagiert. Durch die Einbindung der Schadstoffe in Speicherminerale wird eine innere, chemische Barriere ge bildet. Eine weitere Sicherheit wird durch die physikali sche Einbindung der Speicherminerale in ein festes Korn gefüge gebildet. Ferner sind die, beispielsweise durch das Abbinden der Flugasche, entstehenden Kalziumalumi nathydrate in der Lage, evtl. Schadstoffausträge zu puf fern und bieten dadurch eine zusätzliche Sicherheit. Selbst bei der Verwendung niedriger Bindemittelanteile entstehen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Immobili sate mit außerordentlich geringer Eluierbarkeit.With the method according to the invention can also be highly loaded constant residues containing soluble heavy metal salts ten, especially flue gas cleaning items from garbage incinerators, easily immobilized and be solidified. Another advantage is that hen that aluminum hydroxide versus cement retarding and cement accelerating substances largely insensitive Lich reacts. By integrating the pollutants in Storage minerals create an internal chemical barrier forms. A further security is provided by the physi integration of the storage minerals into a solid grain structure formed. Furthermore, for example, by the setting of the fly ash, resulting calcium alumi nat hydrates are able to puf discharge remote and therefore offer additional security. Even when using low binder proportions arise in the process of the invention Immobili sate with extremely low elutability.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch die Immo bilisierung und Verfestigung von Schlämmen, wie z. B. Ölschlämmen, möglich. Durch Einrühren der erfindungsge mäßen Bestandteile in ölhaltige Schlämme, kann innerhalb weniger Tage ein fester, dichter Beton, der hervorragende Eluateigenschaften aufweist, erhalten werden.With the method according to the invention, the immo bilization and solidification of sludges such. B. Oil sludge, possible. By stirring the fiction moderate components in oily sludges, can within a few days a solid, dense concrete, the excellent Has eluate properties can be obtained.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Immobilisie rung hochbelasteter Rückstände vor Ort, beispielsweise am Ort einer industriellen Altlast, erfolgen kann, ohne daß ein Transport der Schadstoffe oder des schadstoffhaltigen Materials erforderlich ist. Das verfestigte Immobilisat kann vor Ort oder im lokalen Bereich sinnvoll verwendet werden.Another advantage is that immobilization of highly contaminated residues on site, for example on Site of an industrial legacy, can take place without a transport of the pollutants or those containing pollutants Material is required. The solidified immobilisate can be used on site or in the local area become.

Die Verfestigung des Immobilisats durch Einbringen hydraulischer oder latent hydraulischer Bindemittel hat den Vorteil, daß das für die Reaktion der Schadstoffe und zum Mischen erforderliche Überschußwasser, das bei der Immobilisierung der Schadstoffe nicht verbraucht wird, bei der Verfestigung eingebunden wird. Durch die Ver festigung wird ein mechanischer Abtrag und somit die un kontrollierte Verbreitung des schadstoffhaltigen Immobi lisates verhindert. Durch die Verfestigung wird ein mono lithischer Körper mit geringer Oberfläche geschaffen, wo durch die Eluierbarkeit der Schadstoffe weiter vermindert wird. Dabei werden die schadstoffhaltigen Minerale in ein für sie stabiles chemisches Milieu eingebunden, wodurch die Langzeitstabilität des Immobilisates verbessert wird. The immobilization is solidified by insertion hydraulic or latent hydraulic binders the advantage that that for the reaction of pollutants and excess water required for mixing, which at the Immobilization of pollutants is not consumed is involved in the consolidation. By ver consolidation becomes a mechanical removal and thus the un controlled distribution of the polluted property prevented lisates. The solidification becomes a mono low surface lithic body created where further reduced by the elutability of the pollutants becomes. The contaminated minerals become one for them, a stable chemical environment is integrated, whereby the long-term stability of the immobilizate is improved.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit überraschen derweise auch in pH-Bereichen zu einer vorteilhaften Immobilisierung von Schadstoffen, in denen das Aluminium hydroxid schwerlöslich ist. Aufgrund der sehr hohen Ober fläche des Aluminiumhydroxidgels läuft die Reaktion je nach Schadstoff, Umgebungstemperatur und Mischtechnik im Zeitraum von wenigen Minuten bis einigen Stunden quanti tativ ab. Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß dabei nicht die Einstellung von hohen pH-Werten erforderlich ist, also pH-Wert erhöhende Gefahrstoffe nicht notwendig sind, und daß keine teueren Wirtschafts güter wie Tonerdezement erforderlich sind. Zur Verfesti gung des Immobilisates sind nur geringe Mengen an Binde mittel erforderlich. Die Matrix des Immobilisates wird weitgehend aus den schadstoffbelasteten Ausgangsstoffen gebildet.The method according to the invention thus leads to surprise therefore also advantageous in pH ranges Immobilization of pollutants in which the aluminum hydroxide is sparingly soluble. Because of the very high waiter surface of the aluminum hydroxide gel, the reaction ever runs according to pollutant, ambient temperature and mixed technology in Period from a few minutes to a few hours quanti tripod. Advantageous in the method according to the invention is that it does not involve setting high pH values is necessary, i.e. pH-increasing hazardous substances are not necessary, and that no expensive economic goods such as alumina cement are required. To the festival Only a small amount of bandage is required medium required. The matrix of the immobilized is largely from the contaminated raw materials educated.

Die Bildung der Kristalle vom Typ TCAH, Hydrotalkit und Ettringit verläuft parallel. Zusätzlich bilden sich Mischkristalle. Die Anionen werden vorwiegend in TCAH- Strukturen gebunden, wobei zwei einwertige bzw. ein zweiwertiges Anion pro TCAH-Molekül gebunden werden kann. Das Verhältnis von anionischem Schadstoff zu Al³⁺ ist daher vorzugsweise kleiner als 2. Die Kationen werden vorzugsweise in Hydrotalkit-Strukturen eingebunden, in die sechs zweiwertige Kationen pro zwei Hydrotalkit- Moleküle eingebunden werden können. Das Verhältnis von Schadstoff zu Al³⁺ ist bei den Kationen daher vorzugs weise kleiner als 3.The formation of crystals of the type TCAH, hydrotalcite and ettringite runs in parallel. In addition, mixed crystals are formed. The anions are mainly bound in TCAH structures, whereby two monovalent or one divalent anion can be bound per TCAH molecule. The ratio of anionic pollutant to Al ³⁺ is therefore preferably less than 2. The cations are preferably incorporated into hydrotalcite structures, into which six divalent cations per two hydrotalkite molecules can be incorporated. The ratio of pollutant to Al ³⁺ is therefore preferably less than 3 for the cations.

Die Immobilisierung der Schadstoffe und die Verfestigung des Immobilisates erfolgt vorteilhafterweise gleichzeitig in einer einzigen chemischen Reaktion.Immobilization of the pollutants and solidification the immobilization is advantageously carried out simultaneously in a single chemical reaction.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand ausgewählter Verfahrensbeispiele erläutert.The method according to the invention is described below selected process examples explained.

example 1

Beim Abbruch eines ehemaligen Galvanikgebäudes fiel Bau schutt in Form von Mörtel, Klinker, Beton und Ziegelmau erwerk an, der vorwiegend mit Nickel sowie mit anderen Schwermetallen kontaminiert war. Die Schadstoffe befanden sich dabei nicht nur an der Oberfläche der Bruchstücke, sondern waren durch offene Poren auch in das Innere des Materials eingedrungen. Zusätzlich war auch der umge bende, rollige Boden dieser Altlast mit Schadstoffen kon taminiert. Der Bauschutt wurde auf Bruchstücke von etwa 80 mm Größe zerkleinert und im Verhältnis 1 : 1 mit dem un behandelten, kontaminierten Erdreich in einem Freifallmi scher gemischt. Das Bauschutt-Boden-Gemisch enthielt einen Anteil von Schwermetallen von ca. 1 bis 2 Massen%. Nach dem Mischen des kontaminierten Materials wurde Aluminiumhydroxid in kolloidaler Lösung als Gel mit einem Wassergehalt von 85% und in einem Mengenanteil von 10 Massen% zu dem kontaminierten Material zugemischt. Ferner wurde dem Gemenge 20 Massen% Wasser zugegeben.When a former electroplating building was demolished, rubble in the form of mortar, clinker, concrete and brickwork was generated, which was mainly contaminated with nickel and other heavy metals. The pollutants were not only on the surface of the fragments, but had also penetrated into the interior of the material through open pores. In addition, the surrounding, rolling soil of this contaminated site was contaminated with pollutants. The rubble was broken up into fragments of approximately 80 mm in size and mixed in a ratio of 1: 1 with the untreated, contaminated soil in a free fall mixer. The building rubble-soil mixture contained a proportion of heavy metals of approx. 1 to 2 mass%. After mixing the contaminated material, aluminum hydroxide was added to the contaminated material in a colloidal solution as a gel with a water content of 85% and in a proportion of 10% by mass. Furthermore 20 mass% water was added to the batch.

Das Gemenge wurde dann für etwa eine halbe Stunde zur Erzielung einer gleichmäßigen Durchmischung mit dem Aluminiumhydroxidgel in dem Freifallmischer gemischt. Hierbei werden bereits die Schadstoffe immobilisiert. Der pH-Wert lag dabei im neutralen Bereich bei pH 7. Die Viskosität des Gemenges war niedrig; es hatte eine mit Transportbeton vergleichbare Viskosität, d. h. es war dünnflüssig und gießfähig. Gegen Ende der Durchmischung wurde bereits damit begonnen, Braunkohle-Flugasche zuzu geben. Hierbei erhöhte sich der pH-Wert auf einen Betrag zwischen 12 und 13. Grundsätzlich ist es zwar vorteil hafter, die Flugasche erst nach Abschluß der Durch mischung zuzugeben, da durch sie das für die chemische Reaktion erforderliche Wasser entzogen wird. Bei der erforderlichen Menge von 15 Massen% an Flugasche ist es jedoch aus technischen Gründen nicht immer möglich, so lange zu warten, da ansonsten die gesamte Verarbeitungs dauer zu lang wird.The batch was then for about half an hour Achieving a uniform mixing with the Aluminum hydroxide gel mixed in the free fall mixer. The pollutants are already immobilized here. The The pH value was in the neutral range at pH 7. The Batch viscosity was low; it had one with Ready-mixed concrete of comparable viscosity, i.e. H. it was thin and pourable. Towards the end of the mixing brown coal fly ash has already been started give. Here, the pH increased to an amount between 12 and 13. In principle, it is advantageous the fly ash only after completion of the through add the mixture, because it is for the chemical Reaction required water is withdrawn. In the it is required amount of 15 mass% of fly ash however not always possible for technical reasons to wait a long time, otherwise the entire processing takes too long.

Das entstehende Gemenge wurde vor Ort in Gruben von 2 m Tiefe, 5 m Breite und 10 m Länge verfüllt, so daß keine Transportkosten zum Abtransport anfielen. In den Gruben härtete das Gemenge zu einer Festsubstanz aus. Die Fe stigkeit, die dabei erzielt wird, hängt von der Art und der Menge des Bindemittels ab. In dem Anwendungsbeispiel dienten die ausgefüllten Gruben als neuer Baugrund, d. h. die Festsubstanz erreichte eine gründungsfähige Festig keit.The resulting batch was on site in pits of 2 m Depth, 5 m width and 10 m length, so that none Transport costs for removal were incurred. In the pits the mixture hardened to a solid substance. The Fe The strength that is achieved depends on the type and the amount of binder. In the application example served the filled pits as a new building site, d. H. the solid substance reached a solidity capable of foundation speed.

Die Erstarrung des Gemenges trat nach ca. 24 Stunden ein. Die Endfestigkeit wurde nach ca. 14 Tagen erreicht und betrug ca. 4 N/mm² Druckfestigkeit. Die Endfestigkeit hängt von der Art und der Menge des verwendeten Bindemit tels ab. Die Festsubstanz könnte gleichermaßen als Funda ment oder als Unterbau für eine Straße verwendet werden, da auch in diesen Fällen kein mechanischer Abrieb er folgt.The mixture solidified after about 24 hours. The final strength was reached after about 14 days and was about 4 N / mm ² compressive strength. The final strength depends on the type and amount of the binder used. The solid substance could equally be used as a foundation or as a substructure for a road, since even in these cases there is no mechanical abrasion.

Example 2

Zu 10 kg eines Boden-Bauschutt-Gemisches aus dem in unbe handeltem Zustand 1 mg Zn/l Wasser eluierten, wurden in einem Freifallmischer 1,7 l Wasser, 1 kg Aluminiumhydro xidgel mit einem Glührückstand von 10% und 1,5 kg Braun kohle Flugasche gegeben. Das Gemenge wurde 20 Minuten gemischt. Unmittelbar nach dem Mischen wurde eine Probe gemäß DIN 38414 S4 (DEV S4) eluiert. Der Eluatwert betrug unter 0,02 mg Zn/l Wasser. Das Material härtete nach 2 Tagen aus.To 10 kg of a soil-rubble mixture from the in unbe acted state 1 mg Zn / l water eluted in a free fall mixer 1.7 l water, 1 kg aluminum hydro xidgel with a glow residue of 10% and 1.5 kg brown given coal fly ash. The batch was 20 minutes mixed. A sample was taken immediately after mixing eluted according to DIN 38414 S4 (DEV S4). The eluate value was below 0.02 mg Zn / l water. The material hardened after 2 Days out.

Example 3

Aus Boden, der Rückstände aus der Erzaufbereitung ent hielt, eluierten 5 mg Zink und 7 mg Blei/l Wasser. 10 kg dieses Bodens wurden in einem Freifallmischer mit 1,5 l Wasser, 1 kg Aluminiumhydroxidgel (wie in Beispiel 2) und 1 kg Braunkohle-Flugasche gegeben. Das Gemenge wurde 30 Minuten lang gemischt. Unmittelbar nach dem Mischen wurde gemäß DEV S4 eluiert. Die Eluatwerte betrugen für Zink unter 0,02 mg/l und für Blei 0,03 mg/l. Das Gemenge erhärtete nach 3 Tagen. Nach sieben Tagen betrug die einaxiale Druckfestigkeit 4 N/mm².5 mg zinc and 7 mg lead / l water eluted from soil containing residues from the ore processing. 10 kg of this soil was placed in a free-fall mixer with 1.5 l of water, 1 kg of aluminum hydroxide gel (as in Example 2) and 1 kg of lignite fly ash. The batch was mixed for 30 minutes. Immediately after mixing, elution was carried out in accordance with DEV S4. The eluate values were below 0.02 mg / l for zinc and 0.03 mg / l for lead. The batch hardened after 3 days. After seven days, the uniaxial compressive strength was 4 N / mm ² .

Example 4

Aus einem stark mit Nickel kontaminierten Boden-Bau schutt-Gemisch aus dem Bereich einer ehemaligen Galvanik eluierten im unbehandelten Zustand 20 mg Nickel/l Wasser. Durch 25minütiges Mischen von 10 kg des Materials mit 1,5 l Wasser, 1 kg Aluminiumhydroxidgel (wie in Beispiel 2) und 1,2 kg Braunkohleflugasche wurden die Eluatwerte nach DEV S4 auf 0,07 mg Nickel/l Wasser gesenkt. Das Gemenge erhärtete nach 3 Tagen.From a floor structure heavily contaminated with nickel rubble mixture from the area of a former electroplating plant eluted 20 mg nickel / l water in the untreated state. By mixing 10 kg of the material with 1.5 l for 25 minutes Water, 1 kg aluminum hydroxide gel (as in Example 2) and 1.2 kg of lignite fly ash were the eluate values after DEV S4 reduced to 0.07 mg nickel / l water. The batch hardened after 3 days.

Example 5

Eine stark mit Nickel kontaminierte Altlast aus einer Galvanik enthielt im Eluat 7500 mg Nickel/l Wasser. In einem Freifallmischer wurden 4 kg des Materials 20 Minuten lang mit 1,5 l Wasser und 2 kg Aluminium hydroxidgel (wie in Beispiel 2) gemischt. Im Anschluß daran wurde 1,3 kg Hochofenzement zugegeben und nochmals für 5 Minuten gemischt. Der danach bestimmte Eluatwert betrug unter 0,01 mg Nickel/l Wasser. Das Gemenge härtete innerhalb eines Tages aus.A contaminated site contaminated with nickel from one Electroplating contained 7500 mg nickel / l water in the eluate. In a free fall mixer was 4 kg of the material For 20 minutes with 1.5 l of water and 2 kg of aluminum hydroxide gel (as in Example 2) mixed. In connection 1.3 kg of blast furnace cement were then added and again mixed for 5 minutes. The eluate value determined afterwards was less than 0.01 mg nickel / l water. The batch hardened within a day.

Example 6

Aus einer Hausmüllverbrennungsanlage stammende Elektro filterasche, die mineralogisch vor allem aus Anhydrit (Kalziumsulfat), Portlandit (Kalziumhydroxid), Kalzium hydroxidchlorid, Kalzit (Kalziumcarbonat) und Quarz (Siliziumdioxid) bestand, wurde mit Aluminiumhydroxidgel und Hochofenzement behandelt. Die Mischung erfolgte in einem Normmischer nach DIN 1164, die Mischdauer betrug 10 Minuten. Das Mischungsverhältnis betrug 1 kg Müllverbren nungsanlagen-Filterasche, 0,5 kg Aluminiumhydroxidgel (wie Beispiel 2) und 0,06 kg Hochofenzement. Der Eluatwert für Zink lag bei dem Ausgangsstoff bei 9,6 mg Zink/l Wasser, für das verfestigte Immobilisat betrug er 0,04 mg Zink/l Wasser.Electric coming from a household waste incineration plant filter ash, the mineralogical mainly from anhydrite (Calcium sulfate), portlandite (calcium hydroxide), calcium hydroxide chloride, calcite (calcium carbonate) and quartz (Silicon dioxide) was, with aluminum hydroxide gel and blast furnace cement. The mixing took place in a standard mixer according to DIN 1164, the mixing time was 10 Minutes. The mixing ratio was 1 kg of garbage filter ash, 0.5 kg aluminum hydroxide gel (as example 2) and 0.06 kg blast furnace cement. The The eluate value for zinc was 9.6 mg for the starting material Zinc / l water, for the solidified immobilizate it was 0.04 mg zinc / l water.

Claims

1. Method of immobilizing one or more Pollutants with or with which a material in particular building rubble or soil material, contaminated is niert, the contaminated material with in Water colloidally dispersed aluminum hydroxide and hydraulic or latent hydraulic binders to a pH of 6 to 13 Batch is mixed.

2. Method of immobilizing one or more Pollutants with or with which a flue gas free cleaning residue of an incineration plant, in particular from a waste incineration plant, contaminated is, the flue gas cleaning residue with in Water colloidally dispersed aluminum hydroxide to a pH of 6 to 13 Batch is mixed.

3. The method according to claim 2, characterized in that that the batch hydraulic or latent hydrauli cal binder is added.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the aluminum hydroxide in one his ignition residue related amount from 1 to 5 Weight percent added to the contaminated material is mixed.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the pollutant or pollutants more than 50 mol%, based on the total damage substances, aluminum hydroxide is added.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the pollutant or pollutants less than 500 mol%, based on the sum of the Pollutants, preferably less than 200 mol%, alumi nium hydroxide is added.

7. The method according to claim 1 or 2, characterized records that aluminum hydroxide in the form of an indu strategic residue is added.

8. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the contaminated material or Batch is crushed.

9. The method according to claim 8, characterized in that the contaminated material or batch in Fragments with a diameter smaller than 100 mm, is preferably crushed smaller than 80 mm.

10. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the batch as a contaminated material Building rubble in the form of mortar, clinker, concrete or Brick masonry is added.

11. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the batch as a pollutant one or several of the following anions are added, which in a solid substance can be immobilized: chloride, Bromide, carbonate, iodide, nitrate, nitrite, sulfite, Selenate, selenite, chromate, borate, cyanide, fluoride, Sulfide, arsenate, tungstate, vanadate, permanganate, Sulfate.

12. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the batch as an pollutant an organic cal connection, in particular one or more of the following compounds are added, which in a Solid substance to be immobilized: formate, acetate, Sulfonates, phenols, polycyclic aromatic carbons hydrogen.

13. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the batch as a pollutant one or added several of the following heavy metal cations that are immobilized in a solid substance: Cobalt, nickel, copper, zinc, tin, chrome, cadmium, Lead, manganese, arsenic, antimony, bismuth.

14. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the mixture calcium oxide or calcium hy droxid is added.

15. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the mass ratio between water and Al in the batch to a value greater than 10: 1 is provided.

16. The method according to claim 1 or 2, characterized in records that the proportion of water, based on the Batch, adjusted to a value of 10 to 50 vol.% is posed.

17. The method according to claim 1 or 3, characterized records that the contaminated material, aluminum Mixture containing hydroxide and water and then the binder is added.

18. The method according to claim 1 or 3, characterized shows that between 5 and 30% by weight of the mixture, preferably between 10 and 20% by weight of binder is added.

19. The method according to claim 1 or 3, characterized records that as a binder cement or fly ash is mixed from coal combustion.

20. The method according to claim 19, characterized in that as a binder fly ash, blast furnace or port land cement is added.

21. The method according to claim 19, characterized in that as a binder lignite or hard coal fly ash is added.

22. The method according to claim 1 or 3, characterized records that as a proportion of alumina cement in the Binder based on the mixture less than 1% by weight is used.

23. Use the batch or one to a fixed sub punch solidified batch according to one of the previous existing claims for building purposes, for creation an area capable of being founded on the solid substance, in a foundation of a building or as a substructure a street.