DE2461640C3 - Verfahren zur Ablagerung von Müll - Google Patents

Verfahren zur Ablagerung von Müll

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Description

Aus ilet I )!■-( »S 21 (K) (>27 ist es bekannt. Abfälle mil einer wäßrigen Lösung von Alkalimetallsilikat und einem Silikathärtemittcl zu versetzen und die so behandelten Abfälle dann abzulagern. I-"s hat sich gezeigt, daß dabei Abfälle so verändert weiden, daß die Auslaugllüssigkeiten wesentlich weniger Schadstoffe enthalten.
is hat sich nunmehr gezeigt, daß ein solchermaßen behandelter Abfall dazu in der Lage ist, auch AuslaugstolTc aus Müll weitgehend zu beseitigen. Wenn man also beispielsweise über einen in der beschriebenen
11/ .:..., u„u..«.l.,hn» A UT..II k.4;;ll .,Ul...·.■*-♦ ,r.l.,., .K..
vv v. lic ι/ι. t Ui t IU ι* ι id I r\umll iviuil ei mug*, it, ."»ι/ w^tutiiuii.
Schadstoffe, die aus dem Müll herausgelaugt werden, durch den behandelten Abfall abgefangen.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Ablagerung von Müll durch Behandeln eines Abialls mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats und einem Silikalabbindemiltel, das mehrwertige Metallionen enthält, so daß das Silikat und das Λ bindemittel chemisch miteinander reagieren und das Gemisch in ein konsolidiertes, chemisch und physikalisch stabiles erdarliges Material übergeführt wird, das in Wasser weitgehend unlöslich ist und bei welchem die Verunreinigungsstoffe in festem Silikat eingeschlossen sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Müll und behandelter Ablall in Koniakt miteinander auf einem Platz in solcher Weise abgelagert werden, daß zunächst auf dem Platz eine behandelten Abfall enthallende Grundschicht hergestellt und auf dieser der Midi abgelagert wird, so daß die Auslaugslol'le aus dem Müll durch den behandelten Abfall perkolieren.
Hei der Anwendung der vorliegenden I rlhulung wird ein Platz ausgewählt, auf welchem Müll abgelagert werden soll, worauf er dann fin den Müll vorbereitet wird. Diese Vorbereitung beslehl darin, dall man über dem Platz eine Grundschichl aus Abfall ausbreitet, der so behandelt worden ist, daß er keine Verschmulzungsslolfe mehr abgibt und für eine iiulgültige Beseitigung geeignet ist. Damit ist gemeint, daß er den üblichen Umweltschutzstandards entspricht und keiner weiteren Behandlung bedarf. Diese Schicht .ms behandeltem Abfall ist im allgemeinen etwa M) cm itaik «»der dick. Dieses Material wird dadurch erhallen, daß man Haushalts- oder Industrieabfall, entweder im llüssigen, halbllüssigen oder kleinteiligen festen Zustand, mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallsilikats und einem Silikatabbindeinillel mischt Is sind /w.irauch Kaliumsilikat und Litlvumsilik.it geeignet, wegen der Verfügbarkeit und tier Kosten wird jedoch Natiiumsilikat bevorzugt. Das Silikatabhindemitlel muß mehrwertige Metallionen enthalten. Geeignete Abbindemillel sind Portland-Zement, Kalk, Gips und Kal/iumcarhonat, da sie am billigsten und am leichtesten verfügbar sind. Von diesen wird Portlandzement bevorzugt. Ir ist in der Anwendung billig und leicht in großen Mengen verfügbar. Auch ist seine Kc.iklion mit dem Silikat leicht zu kontrollieren. Die \nteile an Silikat und Abbindemitlel werden so gewählt, daß die daraus resultierende chemische Reaktion das llüssige Gemisch in ein erdarliges festes Material überführt, das chemisch konsolidiert und physikalisch stabil ist. Im allgemeinen wird die Menge des Alkalimetallsilicatubhindemittels weniger als ItI Vol.-"/« des (iemischs betr.igcn. Das erdartige Materi.il ist in Wasser weitgehend unlöslich, was bedeutet, daß seine Auslaug geschwindigkeit praktisch Null oder bedeutungslos gering ist. Die Umweltverschmulzungsstoffe im Abfall werden in dem verfestigten Silical, tlas sich nicht aullöst, zurückgehalten, hin in dieser Weise behandelter Abfall ist für die Ablagerung sehr gut geeignet, da er strukturell fest ist und keine Umweltverschmutzung ergibt. Bei der Anwendung der l-rl'miliing wird aber der so behandelte Abfall nicht für diesen Zweck, sondern zur Verbesserung der liigenschal'ten tier aus üblichem Müll ausgelaugten Stolle verwendet, so daß sie keine Umweltschutzprobleme mehr aufwerten.
Nachdem das behandelte Ahlällniaterial über das als Ablagerungsplat/. vorgesehene Land ausgebreitet worden ist, wird Müll angefahren und auf dieser Grund-
,.,.li!,.!,! ..Kt*rvt.....xrl Ι.* T-..v .,,..r.l...* ..I IUlIk;,' } 1(1 .,m
.111111.111 Ul/Ul.m£,l.l »- JV. IUK ViCIULM \_ » VV 11 IMW Π I .1 ^TU till
Müll abgelagert, wodurch eine Schicht gebildet wird, die ungefähr d- bis Kninl so dick ist wie die Grundschichl. Hierauf muli sie abgedeckt werden. Wenn mehr Midi aulgeliirint werden soll, dann kann am nächsten lag auf das Abdeckmaterial weilerer Müll abgel.igeit werden. In einem solchen lall hat das Abdeckmaterial eine weilere Schicht des oben he scl.riebenen behandelten VbIaIIs mit einer Dicke von mindestens ungelahr 15 cm zu sein. Der behandelte VbIaII kann auch als oberste Vbdeckung für den Mull veiwendet weiden, wenn Müll bis zur gewünschten Höhe aufgehaull worden ist.
I in in der hcsrhiiebeiicn Weise abgelagerter Müll, dei mit Schichten aus behandeltem Abfall durchzogen isi gibt Vusl.IUgStI)IIe mit wesentlich besseren liigensih.illcu ab, da nämlich die Vusl.iiigslolle diiieh den behandelten Abfall liinilunhlröpfcln bzw. hindurchpeikoliereii. Diese V eibesseiung der lEigensehalten ist eine folge der Reaktion der heralisgelauglen Stolle mil dem behandelten Abfall, so daß dann, wenn die ausgelaugten Stolle den Müll veilassen. sie so weil '•neutralisiert« sind, daß sie keine llmwellversihmiilzungspiobleine mehr aulweileii. Diese iinerw.Mieter I igebnisse haben grolle kommerzielle Bedeutung. I s weiden nicht nur die mit Müll vellumdenen Vuslaugpiobleinc gelöst, sondern der behandelte VhIaII wild auch selbst zu einem brauchbaren l'iodukl. das anstelle von I nie als Vbdeckm.ileri.il Im Midi verwendet werden kann Die·, ist besonders '.'uhtig, wenn geeignete 1 nie nicht /ur Vcilügung sieht Dci behandelte VbIaIl kann vom Vbl.illerzeuger iihiK' I laiispoiikostt ii Im ihn 'um Miillbescitigungsheliieb gebr.ichl weiden I s ist aber aiiili möglich, daß der Vblallerzeugcr selbst das behandelte Material .111 ilen Miillbeseiligimgsbeliieb veikaidt
/war stehen veih.illnisinaflig wenig Daten über die Verwendung veisihiedeiier I ideii /ur I ntlcmimg von Ahlallhcslandtcilcn zur Veiliigiiug. aber die verfüg-I).neu Daten gehen ein Vn/eklien d.iliir, dall b-'i Verwendung des hier besilineheiieii behandelten VbIaIIs besseie Result.lic eilialteii weiden als bei Verwendung vim I nie Dies gilt im hl nur hiiisichllich der Metallioncii. sondern es wurde ubeiiasclienderweise .iiich geliiudcn. daß die Veiiiugerung der verschiedenen Slick ttullörmcn und des COI) (chemischer S.iuerstolfbedail) beträchtlich besser sind, .ds sie bei ähnlichen Veisikhen für eine I iilpeikol.ilion berichtet werden. I Ibeiiasihend war .null die Litsache, dall gemäß der l'ilindung 1Hi bis ') 1 '.. des C OD in den Aiisl.iiigstolfen eiilleinl werden, wogegen berichtet wird, dall eine inleiisive Hch,indium: mit Vklivkohle mn ungelahr Sl) bis SS „ des CDO entfernt. I ilähiungeii bei der Veiweudiing der I iilbewegungsinaschinen ergaben, dall die physikalischen !'Eigenschaften des behandelten VhIaIIs in etwa denjenigen der verschiedenen lErd-Iv pen entspricht, die nortnalei weise bei der Müllabl.igei'iiug verwendet werden.
I in Heispiel eines Industrie.ibfalls, der gemäß der I ilinduiig behandell wurde, wurde aus einer Stahlheliandlungsanlage in Illinois erhalten. Der Abfall war der Schlamm aus dein Abfallbehandlungsver-I.ihren, bei dem verdünnte liei/enspiilllüssigkeilen neutralisiert werden. IEs waren auch andere Schlammslolfe aus dem Wassersperesystein der ,Anlage und aus dem Ahwassersyslem vorhanden. Die Bestandteile des Aiisgangsschlamm.s die analysiert wurden, und ihre Mengen sind in den ersten beiden Spalten der l'olgenuiii ι liiicne ι /Li ScilCil.
!ahelle I
Industrieabfall
liesl.indteile des Viisgangssi'hl.iiums
Analyse der Viis·
laugslnlle des
behandelten AhIaIK
enlspieeheiul 's (en Wasser
lasen 7,200 ppm < 0,10 ppm
Mangan .11 ppm <O,IOppm
Nickel 112 ppm <(),!() ppm
/ink KiJ ppm < 0,10 ppm
Kupfer I2dppm <O,IOppm
(iesaintes Chrom 51 ppm <O,IOppm
i)er Vusgangsschlamni wurde mit einer wälliigen lösung von Natiiumsilic.it und l>ortland-/emcnt gemischt, wobei letzterei das Silicatabhindeniittel. d is inehrwerlige Mclallionen enthält, darstellte. Die ic-.nltierende chemische Reaktion üherlührlf das llüssiiu· Gemisch rasch in ein eidartiges Material, das chemisch und physikalisch slahil und in Wasser weitgehend unlöslich war. fin Ieil dieses crdaitigen Materials wurde einem Auslaugtest unterworfen, um die /us.imniensel/uiig der ausgelaugten Stolle zu bestimmen. Bei diesem lest wurde das behandelte VbIaIIm.ilen d in eine roliilömiige Kolonne eingepackt, und zwar über etwa 2,S cm eines inerten lascrmaterials Der Raum über dem behandelten Material in der Kolonne wurde mit destilliertem Wasser gelullt, welches diiuh das Material Linien gelassen wurde. Das aus dein erdartigen Material herauskommende Wasser enthielt die Auslaugstolle und wurde gesammelt. Wenn ein Auslaugmateri.il entsprechend 2Sl ein Grundwasser, das hindurchpeikolieil war. aufgefangen worden w.u. wurde es analysieil, um die Konzentration der herausgelaugten Bestandteile zu bestimmen Die Resultate sind in der rechten Spalte der obigen Libelle in ppm angegeben. Is ist ersichtlich, daß im Auslaugwasser weniger als ' ,,, ppm eines jeden der aufgeluhiten Be slaiiilleile voih.linien waren. Dies bedeutet, daß diese Bestandteile im ausgelaugten Wasser vernachlässigbar und damit unsili.ullich waren Mit anderen Wollen heil.ll das, die Veisiliimil/ungsslolfe winden im behandelten Abfall festgehalten, so daß dieser sicher abgelagert werden konnte
line Menge des Miillauslaugwassers wurde dann analysiert. Die ligchnissc sind in der folgenden Iahelle Il angegeben
Libelle Il
AiIsI.nmvv.issei
Hesl.indteile mehl
bell, iiidelk's
IEisen
Mangan
Nickel
Kupfer
(iesamles
Chrom
/_'ll ppm
1.2 |ipiii
X/ ppm
\1 ppm
1 200 ppm
.1,S ppm
Vn.ilvse Haih der Per kolieiung ihireh beli.iml ilcllen Industrieabfall
entsprechend ".. V cTriiig.·- EElS I ein Viis- ιιιιιμ iler l.iugvv.issei Bestandteile
'O.SO ppm X4.0
■ EO,K) ppm ')'),')
<(),!() ppm 1M.X
< 0,10 ppm W.'W
<0,2Sppm 1J .1,0
I 1 iiitsclzuni! nil hl Analw nach ili-r IVi-
Λ iiitlaii.üMasNi- hchüiulclti'N kolieiun;· iliiich hehami
AuslauguassL'i dellrii IiuIiinIijimM.iII
cntsptciliriid 1V Vcinnge-
Ii i-umllale 254 cm Aus- iunf! <Κ·ι
laupuasM'i Hcslanillcili
(\anid 2,1 ppm < 0,10 ppm 99,5 '"
NIL N .175 ppm 110 ppm 71.0
NO; N 2,4 ppm <0,25 ppm 90,0
COI) etwa etwa 97,0
.1X 000 ppm 1000 ppm
ι
1 ine weitere Charge des gleichen behandelten Ab-IaIIs. wie er in Tabelle I bezeichnet ist, wurde dann dem gleichen Auslaugtest wie oben unterworfen, außer daß anstelle des Auslaugwasscrs destilliertes Wassei vciwendet winde, um zu sehen, welche Wirkung der .·π behandelte Abfall auf das Aunlaugwasser besitzt. Die Resultate sind in der dritten und vierten Spalte der Tabelle H angegeben. Sie sind überraschend und unciuHitcl. da ersichtlich ist, daß das Auslaugwasser. welches den behandelten Abfall verließ, aufgrund des >. Ouichgangs durch den behandelten Abfall stark verbesserte Eigenschaften aufwies, wobei die meisten Bestandteile nachher nur mehl eine Konzentralion eines kleinen Mruchteils eines ppm aufwiesen. Die Konzentrationen der anderen Bestandteile wurden w cbenlalls stark \eningcrl. Diese Veiringeiungen spiingen klar ins Auge, wenn man die prozentuale lleiabsetzung der Konzentration dei Tabellen beachtet. Die Daten in den beiden Tabellen zeigen nicht nur. daß der hehandelte Abfall selbst keine Yer- (. schmulzung ergibt und ein praktisch inertes Ahlagemngsmaterial darstellt, sondern auch die Auslaiigslolfe des I lauplabfalls in einer Weise verändert, daß sie Keine Verschmutzung mehr ergeben. Der behandelte Industrieabfall eignet sich nicht mn selbst, aiii Midi platzen abgelagert zu werden, sondern verbesseit aiiiI; stark die Figensehaften dei Aiislaugstolle, die aus dem Müll in solchen Lagerplätzen ausliefen. Diese ιιικί walteten Talsachen sind neu und nützlich.
Die hier beschiiebene Yeibessciung der 1 ii-cnsihalten der aus Müll ausgelaugten Stolle wird duich eine Anzahl veischiedencr Mechanismen erzielt Am wahl scheinlichsten sind Neiitialisaliim, lonenaiistausi h. physikalische nitration und Adsoiption. Melallioncu werden durch Neutralisation und Auslallung cnllcint. worauf die erzeugten suspendieilen leststollc duich filtration und Ionenaustausch cnllcml werden. ( Λ.ιπκΙ wird vermutlich durch Adsorption beseitigt, was auch lür COD und die verschiedenen SlickslolTormen eilt.
lin andeier Weg IVn die Anwendung der I ilmdunj' liegt darin, den behandellen AbIaII auf einem Müllplatz als Abdeckmaterial abzulagern, be\oi ei \eilesligt ist. und in den darunterliegenden Müll ab sinken zu lassen, wo dann die Verfestigung staltlindet. Dies kann insofern Voitcilc zur folge haben, als raschel eine Stabilisierung zu einem kompaklierten Müll stall-HiIiIeI. da nämlich der flüssige Abfall die Zwischenräume im Müll stärker aullülll. als ts der l'all ist. wenn ein lestsloll über die Obeilläche ausgehieilel wild. Um sicheizustellen, daß die Zwischenräume im Müll mit dem llüssigen Abfall gefüllt sind, ist es anzuraten, das llbeigießen mit Abfall so lange fortzusetzen, bis sich eine Schicht des (ieinischs aiii dei Oberseite des Mülls mil cinci Dicke \on mehieicn cm gebildet hai Die Verbesserung dei 1-igenschallen der ausgelaugten SIoIIe kann ebenfalls besset sein. ;ils dies bei Verwendung eines l'cslstnlis dei lall isl.dadei behandelte AbIaII. während er sich noch im llüssigen Zustand befindet, die Neigung besitzt, den Müll zu beschichten, woduuli der Müll nicht so stalk dem hinduichpcikolieienden Wassu ausgesetzt wird und somit die Eigenschaften des Auslaugwasseis aus dem Müll noch weiter verbessert weiden.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    I. Verfahren zur Ablagerung von Müll durch Behandeln eines Abfalls nit einer wäßrigen Lösung eines Alkulimetallsilicutcs und einem Silicatabbindemittel, das mehrwertige Metallionen enthält, so daß das Silicat und das Abbindejnittel chemisch miteinander reagieren und das Gemisch in ein konsolidiertes, chemisch und physikalisch stabiles erdartiges Material übergeführt wird, das in Wasser weitgehend unlöslich ist und bei welchem die VcrunreinigungssloHc in festem Silicat eingeschlossen sind, dadurch gekenn/eichnet, daß Müll und behandelter Abfall in Koniakt miteinander auf einem Plat/ in solcher Weise abgelagert werden, daß zunächst auf dem Plat/ eine behandelten Abfall enthaltende (irundschichl hergestellt und auf dieser der Müll abgelagert wird, so dal! die Auslaugstolie aus dem Müll durch den behandelten Abfall perkolieren.
    1. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß /ur Herstellung einer (iruiulschicht behandelter Abfall auf dem Platz, ausgebreitet wird, auf welcher dann der Müll abgelagert wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll in einer Schicht, die ungefähr /wischen 6- und Xmal so dick ist wie die Grundschicht, auf dieser abgelagert wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schicht aus dem behandelten Abfall über die Müllschicht gebreitet wird, eine zweite Müllschicht über die zweite Schicht aus behandeltem Abfall gebreitet wird und die /weite Müllschicht mit Hrde oiler erdartigem Material abgedeckt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus behandeltem Abfall in einer Dicke von mindestens u.'jgclähr IS cm auf der ersten Müllschicht abgelagert wird.
    (). Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur I !einstellung der (irundschicht /unächst eine Schicht aus Müll auf dem Plat/ abgelagert wird und hierauf ein wäßriges Gemisch aus Alkalimetallsiücatlösung, Abbindemittel und Abfall über den Müll gegossen wird, in welchem das Gemisch vor der Verfestigung einsinkt.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufgießen des (iemischs auf den Müll so lange fortgesetzt wird, bis eine Schicht aus dem genannten Material von einigen Zentimetern Dicke auf der Oberseite des Mülls gebildet worden ist.
DE2461640A 1974-01-02 1974-12-27 Verfahren zur Ablagerung von Müll Expired DE2461640C3 (de)

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