DE2408827A1 - Verfahren zum stabilisieren des feststoffgehalts eines waessrigen abwasserschlamms und anwendung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum stabilisieren des feststoffgehalts eines waessrigen abwasserschlamms und anwendung des verfahrens

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DE2408827A1 DE19742408827 DE2408827A DE2408827A1 DE 2408827 A1 DE2408827 A1 DE 2408827A1 DE 19742408827 DE19742408827 DE 19742408827 DE 2408827 A DE2408827 A DE 2408827A DE 2408827 A1 DE2408827 A1 DE 2408827A1
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Description

4 DÜSSELDORF,
_ _, _. Μίτ,ορττ tlNDEMANNSTRASSB 81
DIPL.-ING. H. MARSCH postfach 4o«
DIPI..-ING. K. SPARING telefon (021« βτ μ *β
PATENTANWÄLTE
Beschreibung zum Patentgesuch
der Firma Dravo Corporation, One Oliver Plaza, Pittsburgh, Allegheny County, Pennsylvania 15222 / USA
betreffend:
"Verfahren zum Stabilisieren des Feststoffgehalts eines wässrigen AbwasserSchlamms und Anwendung des Verfahrens"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung des Feststoffgehalts eines wässrigen Abwasserschlammes und eine Anwendung des Verfahrens.
Wässrige Abwasserschlämme werden in verschiedenen Prozessen erzeugt, wie dem Entfernen von Schwefeldioxid und Flugasche aus den Gasen bei der Kohleverbrennung, wie auch als Ergebnis verschiedener ümschmelzvorgänge. Im allgemeinen resultieren die Schlämme von dem Waschen der Abgase, bei dem die Feststoffpartikel und Schwefelkomponenten entfernt werden, bevor die Gase in die Atmosphäre abgegeben werden, und diese Reinigung ist erforderlich, um die Verschmutzung der Atmosphäre zu verringern. Die Schlämme weisen eine solche Zusammensetzung auf, daß sie nicht als Abwasser in die natürlichen Wasserwege eingeleitet werden dürfen und daß das deshalb erforderliche Deponieren der Schlämme in Lagerstätten Massen von nichtstabxlisierten weichen Feststoffen zur Folge hat, welche den Ort der Deponie für andere Zwecke unbrauchbar macht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Feststoffe solcher Abwasserschlämme zu stabilisieren oder zu verfestigen, so daß sie brauchbar werden als Verfüllungsmaterial.
Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung werden die wässrigen Abwasserschlämme, welche Kalziumkompon#enten und andere anorganische Komponenten enthalten, stabilisiert durch das Zusetzen einer basischen, glasigen Hochofenschlacke. Der wässrige Abwasserschlamm sollte soweit entwässert werden, daß der Schlamm 25..6O % Feststoffe und 75..4O % wässrige Flüssigkeit enthält, und die basische, glasige Hochofenschlacke wird dem Schlamm in einer Menge von etwa 1 bis 20 % zugesetzt, bezogen auf die Menge an Feststoffen in dem Schlamm, um so eine Verfestigung der Schlammfeststoffe zu bewirken; dieser Vorgang kann durchgeführt werden, während die Feststoffe von der überstehenden wässrigen Flüssigkeit bedeckt sind.
Die Stabilisierung und Verfestigung wässriger, Kalzium enthaltender anorganischer Schlämme wird bewirkt durch Zusetzen einer basischen, granulierten, glasigen Hochofenschlacke .
Die Schlämme, welche vorzugsweise der Behandlung gemäß der Lehre der Erfindung unterworfen werden, sind jene, die bei den Gasreinigungsanlagen für Hochofenabgase und Heiz- und Kraftwerksanlagenabgase anfallen, aus denen die Schwefeldioxidanteile ausgetragen werden müssen. Fossil beheizte Kessel von Kraftwerken erzeugen große Mengen an Flugasche und/ oder Schwefeldioxid im Betrieb, welche Verunreinigungen von
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den dem Schlot zuzuführenden Gasen entfernt werden müssen, bevor die Gase in die Atmosphäre abgegeben werden dürfen. Solche konventionellen Reinigungssysteme verwenden Kalkstein oder Kalk in einem Naß-Skrubber-System, aus welchem ein wässriger Schlamm von Flugasche, Kalziumsulfit, Kalziumsulfat und anderen Komponenten anfällt. Diese Schlämme sind besonders schwierig in der Weiterverarbeitung wegen der Natur der Feststoffe in den Schlämmen, bei denen es sich um feinverteilte Partikel handelt, die nur schwer zu stabilisieren sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt die Stabilisierung -Zö-r solcher Schlämme. Der Schlamm sollte etwa 25..6O % Feststoffmaterial mit 75..4O % wässriger Flüssigkeit enthalten. Schlämme mit weniger als etwa 25 % Feststoffen sollten einer Entwässerung,oder Klärung unterworfen werden, etwa durch Absetzenlassen, um so den Schlammfeststoffgehalt zu erhöhen. Die Schlämme enthalten Kalziumverbindungen, wie Sulfite und/oder Sulfate und andere anorganische Bestandteile, und im Falle von Schlämmen von Fossilbefeuerten Kesseln erhebliche Mengen an Flugasche. Das Verfahren ist jedoch selbst dann wirksam, wenn der Schlamm keinerlei Flugasche enthält, etwa bei Schlämmen, die bei ölgefeuerten Kesseln anfallen oder von Schmelzeabgasen.
Dem wässrigen Abwasserschlamm wird eine basische, granulierte Hochofenschlacke zugesetzt. Diese Schlacken fallen beim Stahlschmelzprozess an und werden als granulierte Schlacke ausgebildet durch Abschrecken von Schlackeschmelze, die von einem Hochofen herrührt in Wasser. Durch die Wasserabschreckung ergibt sich eine glasige Schlacke, die fein verteilt wird und zementartige Eigenschaften aufweist. Zwar schwankt die Zusammensetzung einer solchen Schlacke
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von Fall zu Fall, doch enthalten alle solche Schlacken verschiedene Mengen an Kalzium, Siliziumdioxid und Aluminiumoxid. Die Zusammensetzung liegt aber im allgemeinen im Bereich der folgenden Grenzwerte:
SiO2 30-40 %
CaO 40-50 %
Al3O3 10-20 %
MgO 3-10 %
S 1- 3 %
MnO - 0,3- 3 %
Fe2°3 0,3 %
P in Spuren
Die obige Analyse identifiziert die chemische Zusammensetzung, jedoch nicht die darin enthaltenen Verbindungen. Die Analyse kann sich in weiten Grenzen ändern, je nach dem metallurgischen Prozess, von dem die Schlacke herrührt.
Die granulierte Hochofenschlacke liegt zwar in Form feiner Partikel vor, verglichen mit an Luft abgekühlter Schlacke, doch sollte sie auf eine solche Granulometrie vermählen werden, bei der sich eine schnelle Stabilisierung der Schlammfeststoffe ergibt. Es hat sich gezeigt, daß die Schlacke auf eine Korngröße vermählen werden sollte, bei der sich eine spezifische Oberfläche nach Blain zwischen 1800 - 5000 cm /g ergibt, und eine Feinheit von 3000 cm /g nach Blain ist ein bevorzugter Wert.
Einem wässrigen Abwasseia;hlamm mit 25..6O % Feststoffen wird die vermahlene glasige granulierte Hochofenschlacke in einer Menge zwischen 1..20 % zugesetzt, bezogen auf den Fest-
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stoffgehalts des Schlamms. Die Verwendung von weniger als etwa 1 % granulierter Hochofenschlacke genügt nicht, um die Stabilisierung des Schlamms merkbar zu beeinflussen, während die Verwendung von mehr als etwa 20 % nach bisherigen Erkenntnissen keinen Vorteil bringt und daher ineffizient und unwirtschaftlich wäre.
Das gemäß der Erfindung vorgeschlagene Verfahren mit Zusatz von granulierter Hochofenschlacke zu einem wässrigen Abwasserschlamm bildet ein Mittel für die Stabilisierung der Feststoffe oder für das Härten der Feststoffanteile des Schlammes, und während irgendeine chemische Reaktion stattfinden muß, scheint doch die verbesserte Stabilität nicht nur das Ergebnis einer zanentartigen oder hydraulischen Bindung zwischen den verschiedenen Einsatzstoffen zu sein, sondern auch ein Ergebnis bestimmter physikalischer Änderungen, die innerhalb der Feststoffe im Schlamm bewirkt werden. In Prüfungen wiesen die Feststoffschlämme, während sie zwar eine gewisse Kompressions- oder Scherfestigkeit nach langem Absetzen ohne Zusatzstoffe besaßen, überraschende Ergebnisse auf, wenn granulierte Hochofenschlacke zugesetzt worden war, indem nämlich die Scherfestigkeit von einer Scherprüfung unterworfenen Proben der behandelten Feststoffschlämme entgegen den Erwartungen höhere intergranuläre Festigkeit nach dem Einsumpfen und Widerscheren der Proben auf, womit bestimmte physikalische wie auch chemische Änderungen der Schlammfeststoffe erwiesen wurden. Es wird angenommen, daß möglicherweise sich Ettringit bildet in kristalliner Form, also ein Mineral der Zusammensetzung Ca.- Al. (OH)34 (SO.), . 5H2O, oder daß andere Kristalle gebildet werden, die neben der Bildung kristalliner Bindungen innerhalb der Masse der Feststoffe auch Wassermoleküle binden, um so die Masse zu stabilisieren.
Die folgenden Beispiel erläutern die Erfindung näher.
Beispiel I^
Ein Abwasserschlamm aus dem Flugasche- und Schwefeldioxidreinigungssystem eines kohlebefeuerten Kessels wurde bezüglich der Stabilität getestet. Der Schlamm hatte einen Wassergehalt von etwa 147 % (Verhältnis des Wassergewichts bezogen auf das der getrockneten Feststoffe bei 105 C während 24 Stunden), oder einen äquivalenten mittleren Feststoffgehalt von 40,5 Gew.-%. Eine Analyse der Schlammfeststoffe ergab die folgende Zusammensetzung:
SiO2 - 28,3
CaO ' - 21,0
MgO - 0,5
SO2 - 16,0
so3 . - 3,5
CO2 - 3,0
R2O3 - 20,5
Fe2O3 - 3,6
worin mit R2°3 ein Gemisch von Mn3°4' Ti09' A12°3 Und Fe2°3 bezeichnet wird; ferner hatte der Schlamm einen Flugaschengehalt von etwa 55 % des trockenen Feststoffgehalts des Schlamms.
Es wurden Prüfungen durchgeführt, um die Druckfestigkeit des Abwasserschlamms zu bestimmen. Proben der Schlämme wurden in rohrförmigen Behältern eingesetzt und ein Penetrometer zur Messung verwendet, wobei in Intervallen während des Abbindens oder Absetzens der Feststoffe die Kraft gemessen wurde, die erforderlich war, um eine Tiefeneinheit
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in das Feststoffmaterial zu durchdringen, wobei die Messung in Tonnen pro Quadrat-Fuß abgelesen wurde. Um die Festigkeit zu messen, wurde ein handelsübliches Penetrometer verwendet. Die Ablesungen konnten nur bis zu einem Wert von 4,5 Tonnen pro Quadrat-Fuß genommen werden, und Werte oberhalb dieses Maximums sind mit 4,5+ gekennzeichnet. Die Werte bis zu 4,5 Tonnen pro Quadrat-Fuß zeigen jedoch die Rate der Zunahme in der Druckfestigkeit des Schlamms. Es hat sich gezeigt, daß die Penetrometer-Prüfungen und die Ergebnisse von mechanischen Bodenprüfungen korreliert sind.
Eine Buchteil des Schlammes wurde ohne Zusatz als Kontrollprobe entnommen. Ein zweiter Bruchteil wurde entnommen, und eine granulierte Hochofenschlacke wurde mit einem Gewichtsanteil von 5 %, bezogen auf die trockenen Schlammfeststoffe, zugesetzt, wobei die Schlacke folgende Zusammensetzung hatte: 32,2 % SiO2, 48,6 % CaO, 8,9 % MgO, 2,3 % Schwefel, 12,4 % Al2O3, 1,8 % Fe2O3, Mn3O4 und andere Spurenmaterialien. Diese Probe wurde mit "weiße Schlacke" gekennzeichnet. Die granulierte Hochofenschlacke war vor dem Zufügen zum Schlamm auf eine
Korngröße von 3100 cm /g nach Blain vermählen worden. Penetrometer -Messungen wurden an der Kontrollprobe und dem Schlamm nach Zusatz der Schlacke vorgenommen, wobei in Abhängigkeit von der Zeit die folgenden Ergebnisse gefunden wurden:
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Penetrometer-Ablesungen (Tonnen pro Quadrat-Fuß)
verstrichene
Zeit (Tage) Kontrollprobe weiße Schlacke
3 zu weich für die Messung zu weich für die Messung
9 zu weich für die Messung 2,15
18 zu weich für die Messung 2,75
35 zu weich für die Messung 4,00
42 zu weich für die Messung 3,75
49 zu weich für die Messung 4,4
76 zu weich für die Messung 4,5
90 zu weich für die Messung 4,5+
Die Stabilisier- oder Härtefähigkeit des mit granulierter Hochofenschlacke stabilisierten Schlamms ist offensichtlich, während die Kontrollprobe ohne Zusatz immer noch zu weich für die Messung mit dem Penetrometer, selbst nach 90 Ruhetagen, war.
Beispiel 2:
Vergleichsprüfungen wurden durchgeführt unter Verwendung von 5 % Hochofenschlacke, um die Wirkung des Feststoffanteils des Schlamms auf dessen Stabilisierung nachzuweisen. Die Analyse der trockenen Schlammfeststoffe ergab:
SiO2 - 31,8
CaO - 24,3
MgO - 2,2
so2 - 13,3
so3 - 3,1
CO2 - 3,1
R2O3 - 23,2
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(wobei R2°3 w*e *·η Beispiel 1 verstanden wird), mit einem Flugaschegehalt von zwischen 60..65 % der trockenen Feststoffe im Schlamm. Ein erster solcher Abwasserschlamm hatte einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-% (Schlammfeststoffe 50 %), und ein zweiter Abwasserschlamm hatte mit der gleichen Analyse einen Feststoffgehalt von 38,9 Gew.-% (Schlammfeststoffe 38,9 %). Jedem der beiden Schlämme wurden 5 Gew.-%, beogen auf die Schlammfeststoffe, einer vermahlenen granu-
lierten Hochofenschlacke (3100 cm /g) wie nach Beispiel 1 zugesetzt. Stabilisiertests wurden durchgeführt wie nach Beispiel 1, und Penetrometer-Ablesungen wurden in vorbestimmten Zeitintervallen vorgenommen. Die Ergebnisse waren die folgenden:
verstrichene Zeit Penetrometer-Ablesung
nach Zusatz der (Tonnen pro Quadrat-Fuß)
Schlacke (Tage)
50 % Schlammfeststoffe 38,9 % Schlammfestst.
5 1,3 0,10
10 4,5 1,50
28 4,5+ 3,5
39 4,5+ 3,75
46 4,5+ 4,25
54 4,5+ 4,5+
Man erkennt, daß bei Schlämmen gleicher Zusammensetzung die Stabilisierungsgeschwindigkeit mit einem Gehalt an Feststoffen in dem Abwasserschlamm zunimmt.
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Beispiel 3; - |·*
Experimente wurden durchgeführt, um die Wirkung eines erhöhten Zusatzes an granulierter Hochofenschlacke bei konstantem Feststoffgehalt des AbwasserSchlamms festzustellen· Der verwendete Schlamm war der nach Beispiel 2 mit 38,9 % Feststoffen (Schlammfeststoffe 38,9 %). Einem Bruchteil des Schlammes wurde 5 % an granulierter Hochofenschlacke, bezogen auf die trockenen Schlammfeststoffe, zugesetzt (5 % HOS), während einer anderen Probe des Schlammes 10 % zugesetzt wurden ( 10 % HOS). Die Schlacke wurde auf eine Fein-
2
heit nach Blain von 3100 cm /g vermählen. Es ergaben sich die folgenden Penetrometer-Ablesungen wie nach Beispiel 1, in vorgegebenen Zeitintervallen vorgenommen:
verstrichene Zeit Penetrometer-Ablesungen nach Zusatz der (Tonnen pro Quadrat-Fuß) Schlacke (Tage)
10 28 39 46 48 54
Man erkennt, daß die Stabilisierungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Anteil an granulierter Hochofenschlacke vergrößert wird bei konstantem Feststoffgehalt der Abwasserschlämoie.
5 % HOS 10 % HOS
0,10 0,90
1,50 3,75
3,50 4,5+
3,75 4,5+
4,25 4,5+
4,25 4,5+
4,5+ 4,5+
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Beispiel 4; v Ii"
Experimente wurden durchgeführt, um die Wirkung der Partikelgröße der vermahlenen Hochofenschlacke auf die Stabil sierungsgeschwindigkeit der Schlämme festzustellen bei gleicher chemischer Zusammensetzung und gleichem Feststoffgehalt. Drei Proben des Abwasserschlamms nach Beispiel 2, jeweils mit einem Feststoffgehalt von 38,2 % Gew.-% und einem Flugaschegehalt von 60..65 % der trockenen Feststoffe wurden genommen. Der Probe A wurde 5 Gew.-%, bezogen auf die trockenen Schlammfeststoffe, an granulierter Hochofenschlacke zugesetzt, wie sie vom Hersteller angeliefert wurde; der Probe B wurden 5 Gew.-%, bezogen auf die trockenen Schlammfeststoffe, an gleicher granulierter Hochofenschlacke zugesetzt,
2 die jedoch auf eine Partikelgröße von 1750 cm /g nach Blain vermählen worden war, und der Probe C wurden 5 Gew.-%, bezogen auf die trockenen Schlammfestätoffe, derselben granulierten Hochofenschlacke, zugesetzt, jedoch vermählen auf eine Pa*-
2
tikelgröße nach Blain von 3100 cm /g. Die Ergebnisse der Penetrometer-Messungen wie nach Beispiel 2 aren:
verstrichene Zeit
nach Zusetzen der
Schlacke (Tage)		 Penetrometer-Ablesungen
(Tonnen pro Quadrat-Fuß)		 Probe B Probe C
Probe A weich 0,25
3 weich fest 1,0
6 weich 2,00 3,15
21 0,20 2,25 3,75
32 0,25 3,00 3,75
39 0,50 3,10 4,5+
45 0,50
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Die Partikelgröße der granulierten Hochofenschlacke hat demgemäß einen Einfluß auf die Stabilisierungsgeschwindigkeit des Schlammes, wobei feinere Partikelgröße, wie im Bereich von 1800 - 4000 cm ,
rungsgeschwxndigkext führt.
Bereich von 1800 - 4000 cm /g zu einer erhöhten Stabilisie-
Beispiel 5;
Um die überraschende Stabilisierfähigkeit von granulierter Hochofenschlacke, vergleichen mit Zementmaterial, nachzuweisen, wurden Experimente durchgeführt, um die Zuschläge gemäß dem Verfahren nach der Erfindung mit Portlandzement zu vergleichen. Der bearbeitete Schlamm wurde analysiert und enthielt:
SiO2 - 28,3 %
CaO - 21,0 %
MgO - 0,5 %
so2 - 16,0 %
so3 - 3,5 %
CO2 - 3,0 %
R2O3 - 20,5 % (wie in Beispiel 1)
Fe2°3 - 3,6 %,
der Schlamm hatte einen Feststoffgehalt von 40,5 Gew.-% mit einem Flugaschegehalt von etwa 55 % der trockenen Schlammfeststoffe.
Einer Probe des Schlammes wurden 5 %, bezogen auf die
trockenen Schlammfeststoffe, an Portlandzement Typ I in einer
2
Partikelgröße von 3000 cm /g nach Blain zugesetzt (Zement), während einer zweiten Probe des AbwasserSchlamms 5 %, bezogen auf die trockenen Schlammfeststoffe an vermählener granulier-
2 ter Hochofenschlacke in einer Partikelgröße von 3000 cm /g
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nach Blain (HOSfugesetzt wurde. Die Proben wurden mit dem Penetrometer geprüft, wie in Beispiel 1 ausgeführt, und die Prüfungen hatten folgendes Ergebnis:
verstrichene Zeit
nach Zusatz der
Zuschläge (Tage)		 Penetrometer-Ablesung
(Tonnen pro Quadrat-Fuß)		 HOS
Zement 2,15
9 1,00 2,75
18 1,25 3,00
22 1,60 3,75
42 1,65 4,5
76 1,50 4,5+
90 2,0
Die überraschend schnelle Stabilisierung des Schlamms mit granulierter Hochofenschlacke ist demgemäß erwiesen, verglichen mit der Stabilisierungsgeschwindigkeit unter Verwendung von zementartigem Material, wie Portlandzement.
Beispiel 6:
Die überraschende Stabilisierungsgeschwindigkeit von Schlammfeststoffen mit granulierter Hochofenschlacke ist außerdem offensichtlich, wenn sie verglichen wird mit einem zweiten zementierenden Material, nämlich Kalkhydrat (Ca(OH)3) Der bearbeitete Schlamm hatte folgende Zusammensetzung:
SiO2 - 33,6 %
CaO - 24,2 %
MgO - 0,4 %
SO2 - 12,2 %
so3 - 4,2 %
C02 - 3,0 %
R2°3 - 24,4 % (wie in Beispiel 1).
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Der Schlamm hatte einen Feststoffgehalt von 36,0 % mit einem Flugaschegehalt, der etwa 65 % der trockenen Feststoffe ausmachte. Einer Probe des Abwasserschlammes wurden 10 %, bezogen auf die Schlammfeststoffe, an pulverisiertem Klakhydrat (Ca(OH)2) zugesetzt, während einer zweiten Probe 10 %, bezogen auf die Schlammfeststoffe, an vermahlener granulierter Hochofenschlacke mit 3300 Blain (HOS) zugesetzt wurden. Penetrometer-Ablesungen wurden an beiden Proben vorgenommen in bestimmten Zeitintervallen mit den folgenden Ergebnissen:
verstrichene Zeit Penetrometer-Ablesung nach Zugabe der (Tonnen pro Quadrat-Fuß) Zuschläge (Tage)
10 12 19 26 33
Ca(OH)2 HOS
0 1,85
0 2,40
0,50 3,25
1,25 4,25
Im75 4,25
Man erkennt, daß die granulierte Hochofenschlacke eine viel schnellere Stabilisierung des Schlamms bewirkte als das Kalkhydrat.
Beispiel 7:
Das Zufügen von ζ an entierendera Material, wie Kalk (CaO) zu der vermahlenen granulierten Hochofenschlacke ergab keine merkbare Beschleunigung der Stabilisierung von Schlämmen. Als Experiment wurde ein Abwasserschlamm mit der chemischen Zusammensetzung gemäß Beispiel 2 und einem Feststoffgehalt von
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38,9 % in vier Proben unterteilt. Die Probe A wurde mit 5 % vermahlener granulierter Hochofenschlacke (3100 Blain) versetzt; die Probe B wurde mit 5,5 % vermahlener granulierter Hochofenschlacke (3100 Blain) und 2 % gebranntem Kalk in kleiner Korngröße (41 % + 100 mesh; 72 % + 200 mesh; 93 % + 325 mesh; 7 % - 325 mesh) versetzt. Die Probe C wurde mit 7,5 % vermahlener granulierter Hochofenschlacke, wie Probe A, vasetzt, während der Probe D 8 % vermahlene granulierte Hochofenschlacke und 2 % des oben erwähnten gebrannten Kalks zugesetzt wurden. Die Proben wurden der Penetrometer-Prüfung unterworfen, welche die folgenden Werte ergab:
Zeit nach Zusatz
der Zuschläge (Tage)		 Probe A Penetrometer-Ablesung
(Tonnen pro Quadrat-Fuß)		 Probe C Probe D
0,10 Probe B 0,50 0,30
5 1,50 0 2,40 2,30
10 4,10 1,40 4,50 4,5+
19 3,50 3,60 4,5+ 4,5+
28 3,75 4,25 4,5+ 4,5+
39 4,25 4,5+ 4,5+ 4,5+
46 4,25 4,5+ 4,5+ 4,5+
48 4,50 4,5+ 4,5+ 4,5+
54 4,5+
Man erkennt, daß das Zufügen eines zementierenden Materials, wie Kalk, zu der vermahlenen granulierten Hochofenschlacke keinen merkbaren Einfluß auf die Stabilisierungsgeschwindigkeit des Schlamms hatte.
Beispiel 8:
Um die überraschende Wirkung der granulierten Hochofenschlacke auf die Schlammstabilisierung zu demonstrieren, wurden
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Experimente durchgeführt, um zu zeigen, daß die Schlacke wirksam ist bei Schlämmen, die Verschiedene Grade an Flug asche enthalten, daß Flugasche seinerseits ein pozzolanisches Material ist. Zwei Schlämme wurden bearbeitet; Schlamm 1 enthielt etwa 20 % Flugasche, bezogen auf die Schlammfeststoffe, und Schlamm 2 enthielt etwa 65 % Flug, asche, bezogen auf die Schlammfeststoffe. Die Analysen der Schlämme ergaben:
Komponenten Schlamm 1 Schlamm 2
SiO2 10,3 % 33,6 %
CaO 47,0 % 24,2 %
MgO 0,5 % 0,4 %
so2 25,6 % 12, 2 %
SO3 6,6 % 4,2 %
CO2 4,2 % 3, 0 %
R2°3 ^Wie in Beispiel 1) 8,9 % 24,4 %
Der Feststoffgehalt des Schlammes 1 war 35 % und der des Schlammes 2 36 %. Jedem der beiden Schlämme wurden 10 %, bezogen auf das Gewicht der trockenen Schlammfeststoffe, an vermahlener granulierter Hochofenschlacke (3300 Blain) zugesetzt. Die Schlämme wurden der Penetrometer-Prüfung, wie oben beschrieben, unterworfen, und es ergaben sich:
verstrichene Zeit nach Penetrometer-Ablesung Zusatz von Schlacke (Tonnen pro Quadrat-Fuß)
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Schlamm 1 8 4,25
4,25		 Schlamm 2
- 1,50
0,75 -
- 1,85
2,25 -
- 2,40
- 3,25
3,75 -
4,25
4,25
Beide Schlämme 1 und 2 erreichten eine Penetrometer-Ablesung von 4,25 Tonnen pro Quadrat-Fuß nach etwa 26..28 Tagen, was verweist, daß die Menge an Flugasche in einem Schlamm nicht merkbar die Stabilisierungsgeschwindigkeit der Schlämme beeinflußt, wenn diesen vermählene granulierte Hochofenschlacke zugesetzt wird.
Beispiel 9:
IM nachzuweisen, daß ein Schlamm, der keine Flugasche enthält, durch das Verfahren gemäß der Erfindung stabilisiert werden kann, wurde ein Schlamm behandelt, der von einem Schmelzanlagengasskrubber herrührte; er hatte die Zusammensetzung:
SiO2 - 0,18 %
CaO -43,8 %
SO2 -45,7 %
CO2 - 1,0 %
A12°3 - 0,4 %
Fe2O3 - 0,3 %
Na2O - 0,1 %
K2O - 0,Ol %
Feuchtigkeit - 6,23 %
Der Feststoffgehalt des Schlamms betrug 42 % und umfaßte keine Flugasche. Dem Schlamm wurden 10 %, bezogen auf den Feststoffgehalt des Schlamms, an vermählener granulierter Hochofenschlacke (3300 Blain) zugesetzt. In Intervallen wurden Penetrometer-Ablesungen vorgenommen, wie oen erläutert, mit den folgenden Ergebnissen:
- 18 -
409838/0718
verstrichene Zeit Penetrometer-Ablesung
nahe Zusatz der (Tonnen pro Quadrat-Fuß)
Schlacke (Tage)
1 O
3 0,2
4 0,75
7 2,75
8 4,25 4,5+
- Patentansprüche -
09838/0718

Claims (6)

  1. Patent ansprüche
    fl# Verfahren zum Stabilisieren des FeststoffgehaIts
    eines wässrigen Abwasserschlamms mit hauptsächlich anorganischen, Ka Iz iuitikömponent en umfassenden Feststoffen,
    wobei der Schlamm zu 25..6O % aus Feststoffen und 75..4O % wässriger Flüssigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlamm 1..20 %, bezogen auf den Feststofigehalt des
    Schlamms, einer granulierten Hochofenschlacke zugesetzt
    wird, und daß man die Feststoffe unter Bildung einer stabilisierten Masse sich setzen läßt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetz- und Stabilisiervorgang durchgeführt wird, während die Feststoffe von der überstehenden wässrigen
    Flüssigkeit des Schlamms bedeckt sind.
  3. 3.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hochofenschlacke, bevor sie dem Schlamm zugesetzt
    2
    wird, auf eine Feinheit von 1800..4000 cm /g nach Blaine
    vermählen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe frei von Flugasche eingesetzt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochofenschlacke mit den Schlamm-Feststoffen gründlich durchmischt wird.
    409838/0718
  6. 6. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 auf einen Abwasserschlamm von einem Gaswäscher, in dem Schwefeldioxid aus Verbrennungsgasen ausgeschieden wird, wobei der Schlamm Kalziumsulfit- und Kalziumsulfatfeststoffe enthält.
    409838/0718
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