DE3345590A1 - Verwendung des bei der see- oder flusswasseraufbereitung mit gebranntem und geloeschtem kalk anfallenden abfallschlammes und verfahren zu dessen aufarbeitung - Google Patents

Verwendung des bei der see- oder flusswasseraufbereitung mit gebranntem und geloeschtem kalk anfallenden abfallschlammes und verfahren zu dessen aufarbeitung

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DE3345590A1 DE19833345590 DE3345590A DE3345590A1 DE 3345590 A1 DE3345590 A1 DE 3345590A1 DE 19833345590 DE19833345590 DE 19833345590 DE 3345590 A DE3345590 A DE 3345590A DE 3345590 A1 DE3345590 A1 DE 3345590A1
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Description

Verwendung des bei der See- oder FluOwasseraufbereitung mit gebranntem und gelöschtem Kalk anfallenden Abfallschlammes und Verfahren zu dessen Aufarbeitung
Die Erfindung betrifft eine Verwendung des bei der Seeoder Flußwasserau fberei tung mit gebranntem und gelöschtem Kalk anfallenden Abfall Schlammes nach dessen Entwässerung und ein Verfahren zu dessen Aufarbeitung.
Insbesondere bei der Kiihlturmzusatzwasser-Aufbereitung in Atomkraftwerken fällt eine grof3e Menge von nichtverwertbarem Rückstand (Schlamm) an, der nach einer Entwässerung auf ca. 60?i Trockengehalt zu entsprechenden Abfallhalden gefahren werden muß. Dieser Schlamm entsteht dabei anläßlich der Entkalkung und Reinigung von See- oder
- 2 BAD ORIGINAL
• b ·
Flußwasser, welches als Kühlwasser, z.B. für Kühltürme, Kühlanlagen u.dgl. im Sekundärkreislauf' verwendet · wird . Damit nämlich in den Rohrleitungen keine Kalkablagerungen und/oder Korrosionsschäden entstehen, ist es erforderlich, daß das in dem Flußwasser enthaltene Calziumhydrogencarbonat entfernt wird. Hierzu verwendet man gebrannten Kalk, der in sogenannten Ansetzbehältern zu CaI ziu mhydrooxi d umgewandelt wird und dann in dieser Form in ein grof3es Klärbecken eingebracht wird, in welches das zu reinigende Flußwasser eingeleitet wurde. In diesem Klärbecken erfolgt die chemische Umsetzung des Calziumhydrogencarbonates des Flußwassers mit dem Calziumhydroxid zu Calziumcarbonat.
In dem aufzubereitenden Wasser befinden sich jedoch auch noch andere Mineralien, feinsandige Tone, Algen und andere organische Schwebstoffe, die auszufi]tern sind. Hierzu verwendet man im aÜLlgemeinen Eisenchlorid, das ebenfalls in das Klärbecken eingebracht wird und aus dem dann Eisenhydroxid ausgefällt wird. Eisenhydroxid bildet nun große Flocken, an denen sich die genannten Teile ansetzen und damit zusammen mit dem Calziumcarbonat absinken, während das gereinigte Wasser oben abgezogen werden kann. Der Rückstand , bestehend aus Kalk, Eisenhydroxid und au scjefil terten Verunreinigungen wird dann sedimentiert und im allgemeinen in einer Kammer f'il terp reuac auf ca. 60 - G'j% T rucken »üb η tan/ entwässert.
BAD ORIGINAL
Eine durchgeführte Analyse dieser Trockensubstanz ergab im allgemeinen einen Gehalt von 80 - 85?ά Calziumcarbonat und ca. 7% Eisenhydroxid, während der Rest die genannten Feinsande, Mineralien, Tone, Algen u.a. organische Stoffe waren.
Der erdfeucht entwässerte Abfallschlamm mußte mit einem entsprechenden Kostenaufwand abtransportiert und irgendwo abgelagert werden. Neben den hohen Kosten stellt dieser Schlamm damit auch ein Umweltproblem dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Abfall schlamm der Wiederverwertung zugänglich zu machen bzw. ein Verfahren zu dessen Wiederverwertung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung des entwässerten und in Staub- oder Mehlform getrockneten erdfeuchten Rückstandes (Schlamm) als Füller zur Herstellung von Asphaltbelägen, insbesondere von Asphaltmastixbelägen, Mikrophalten oder Gußasphalten.
Zur Herstellung von derartigen Asphaltbelägen verwendete man bisher Mineralien, im allgemeinen Split, gemahlenen Kalkstein und Bitumen, die in einem Mischbehälter bei Temperaturen über 100° C gemischt wurden. Der von Schotterwerken bezogene und fein gemahlene Kalkstein als Füller
stellt dabei zusammen mit dem Bitumen das Bi ndemi ttel (die Vermörtelung) für den Splittdar.
Erfindungsgemäf3 wird nun teilweise oder ganz dieser Kalksteinfüller durch den entsprechend entwässerten, getrockneten und ggf. zerkleinerten Abfallschlamm ersetz!:. Zwnr hat sich durch die Analyse gezeigt, daß in diesem Abfall schlämm ein sehr hoher Gehalt an Calziumcarbonat vorhanden ist, aber trotz dieser Erkenntnis hatte man ihn für eine Wiederverwertung bzw. Wiederaufbereitung als ungeeignet angesehen. Insbesondere wegen der übrigen, z.T. nicht näher bestimmbaren Bestandteile»
Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Aufarbeitung diese.r Abfall schlamm durch seine Verwendung als Füller zur Herstellung von Asphaltbelägen wieder einer sinnvollen Verwertung zugeführt werden konnte. Durch diese Maßnahme entfällt damit zum einen die kostenverursachende Entsorgung und zum anderen wird damit eine Verbilligung bei der Herstellung von Asphaltbelägen errei cht.
Als Abfall schlamm kann insbesondere der in Atomkraftwerken bei der See- und Flußwasseraufbereitung für das Kühlwasser von Kühltürmen, Kühlanlagen u.dgl. anfallende Abfall schlamm ν π rw ρ η rl pt wnrdon.
BAD ORIGINAL
Neben diener überraschoriden Verworidunrjsrnüyli chkei t des Ab f all schl ammes zur Herstellung von Asphaltbelägen haben nun Materialuntersuchungen an derartigen Asphaltbelägen bzw. des erfi ndungsgemäß aufgearbeiteten Ab fall Schlammes zu einem vollkommen unerwarteten Ergebnis geführt.
Mit dem erfi ndungsgemäßen Füller hergestellte Asphaltbeläge sind sehr zäh und hart, weshalb sie sehr belastbar sind. Insbesondere sind derartige Asphaltbeläge als Deck-, Binder- und Tragschichten geeeignet und werden deshalb bevorzugt für verkehrsmäßig stark belastete Kriechspuren, für Stauräume vor Signalanlagen, Kreuzungen u.dgl. und für Steil strecken verwendet, weil sie eine hohe Griffigkeit ergeben. Derartige Asphaltbeläge konnten bisher nur mit höheren Kosten hergestellt werden. So mußte man hierzu teuere Zusatzmittel, z.B. Naturasphalt und/oder Spezialbiturnen, organische und mineralische Faserstoffe, Kieselgur und Polymere in Pulver- oder Granulatforrn zumischen. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Abfall Schlammes als Füller kann man nun in unerwarteter Weise auf derartige Zusatzmittel zur Erhöhung der Zähigkeit und Verschleißfestigkeit von Asphaltbelägen verzichten. Die Untersuchungen des Füllers haben nämlich ergeben, daß dieser eine außerordentlich hohe versteifende Wirkung besitzt. Unter dem Mikroskop waren insbesondere die amorphen Strukturen auffallend, insbesondere watteartige Ansammlungen um die
einzelnen Körner. Eine Siebanalyse des entwässerten und getrockneten Abfall Schlammes hat ergaben, daß dessen Korngröße kleiner als 0,71 mm ist, wobei über 85?ί kleiner als 0,09 mm ist.
Aufgrund seiner Eigenschaften ist der erfindungsgemäße Füller somit insbesondere für dünne, harte Asphaltdecken, z.B. auf Baton geeignet. Auch läßt er sich hervorragend zum Ausbessern von Fahrbahndecken verwenden, wobei nur sehr dünne Beläge, z.B. von 1,5 cm Dicke, aufgebracht werden. Durch mit dem erfi ndungsy emäßen Füller hergestellte Asphaltbeläge kann man sich im Bedarfsfälle sogar Abfräsungen von beschädigten Fahrbahndecken sparen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn man nur Spurrillen ausbessern müßte. Mit dem erfindungsgernäßen Asphaltbelag ist es lediglich erforderlich diese Spurrillen zu überdecken und anschließend einen Dünnbezu:g über die gesamte Fahrbahn zu ziehen.
Um den auf nur ca. 60 - 65?ό Trockenrjehalt entwässerten Ab fall schlamm bei der Asphal therstellung einsetzen zu können, muß dieser erfindungsgemäß auf über 95%, vorzugsweise 98?ό, Trockengehalt getrocknet werden. Dies kann auf beliebige Weise erfolgen. In einfacher Weise kann hierzu der Schlamm einer Heißlufttrocknung unterzogen werden, welche bei
_ 7 _ BAD ORIGINAL
Temperaturen von über 1M]0C, inatioijondere 1HU" -19O0C stnttfinden kann. Eine vor- oder nachgeschaltete mechanische Zerkleinerung der größeren Klumpen erhöht din Effektivität, dcir Trocknung(z.B. Trocknung in einer Stabrohrmühlo). Da bei der Herstellung von Asphaltbelägen bereits Drehrohröfen zur Behandlung und Temperaturerhöhung der Mineralgemische verwendet werden, läßt sich zur Trocknung des Schlammes in Staub- oder Mehlform in einfacher Weise auch ein derartiger Drehrohrofen verwenden. Ein Drehrohrofen hat dabei den Vorteil, daß während der Trocknung des Schlammes evtl. zusammengebackene Schlammklumpen dabei
zerkrümelt werden, was durch den Einsatz von Grobkörnung als Zerkleinerungshilfsmittel noch verbessert wird. So kann z.B. in den Drehrohrofen eine bestimmte Menge grobkörniges Mineralgemisch eingegeben werden, z.B. Kieselsteine, die dann während der Drehung die Klumpen zerkleinern können. Das am anderen Ende des Drehrohrofens ausgetragene grobkörnige Mineralgemisch kann dabei gleich zur Asphaltherstellung verwendet werden.
Je nach Anwendungsfall kann der entwässerte und in Stauboder Mehlform getrocknete Schlamm in einem beliebigen Mengen-Verhältnis mit gemahlenem Kalkstein gemischt werden. Eine derartige Mischung wird sich insbesondere dann anbieten, wenn man die hohe versteifende Wirkung des erfindungsgemäßen Füllers reduzieren möchte.
Die hohe versteifende Wirkung des aus dem Abfall schlamm gewonnenen Füllers dürfte mehrere Ursachen haben. So können neben dem Calziumcarbonat die Restbestandteile hierzu beitragen und/oder der wattenartige Besatz an den Kornoberflächen. Zähe und verschleißfeste Asphaltbeläge können nämlich durch einen hohen Bestandteil an Splittkörnung erreicht
BAD ORIGINAL
werden, jedoch den zur Ausfüllung der höheren Hohlraumgehalte erforderlichen höheren Bitumenzugaben sind bei den herkömmlichen Verfahren Grenzen gesetzt. Denn Bitumen ist nur bis zu einem gewissen Grade bindbar und ein Überschuß an freiem Bitumen muß vermieden werden,. Der erfindungsgemäße Füller kann nun mehr Bitumen binden, womit die genannten Vorteile erreicht werden.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Aufbereitungsverfahren des erfinduncjsgemäDen Abfallschlammes beschrieben.
Der angelieferte Abfall schlamm wird in einem Aufnahmebehälter 1 gelagert, von wo aus er über Transportbänder zu einem Drehrohrofen 2 gefördert wird. Der Drehrohrofen ist von bekannter Bauart, weshalb er hier nicht näher beschrieben wird» Im allgemeinen besteht er aus einer auf Walzen gelagerten Trommel, welche eine zum Ausgang hin gegen die Horizontale leicht geneigte Achse besitzt, damit der Durchgang des zu behandelnden Gutes gewährleistet wird. Im Normalfall werden in dem Drehrohrofen 2 die Mineralgemische bei T imp era türen von 180° - 1900C getrocknet. Ein derartiger Drehrohrofen läßt sich nun auch zur Trocknung des Abfallschlammes verwenden. Im Gegenstrom wird über eine Leitung Zuluft in den Drehrohrofen 2 eingegeben, wodurch der in Staub- oder Mehlform getrocknete Füller über oine Leitung und eine Filtereinrichtung 6 in ein Silo 7 gefördert wird.
BAD ORIGINAL " 9 "
Hierzu dient eine Austragsschnecke O am Ausgang der IiI-tereinri chtung. und ein Heiß.elevator 9. Aus der Filtereinrichtung wird über eine Leitung 10 Abluft ausgeblasen.
Zur Herstellung von Asphaltbelägen wird aus einem weiteren Lagerbunker 11 ebenfalls über Transportbänder ein Mineralgemisch in den Drehrohrofen 2 eingebracht und entsprechend auf Temperaturen von 180° - 19Q0C erhitzt. Über eine Transporteinrichtung 12 wird das Mineralgemisch nach oben transportiert und über mehrere Siebstufen 13 in einen Mischer 14 eingebracht. In einem weiteren Silobehälter 15 befindet sich Bitumen, das dann ebenso wie der Füller aus dem Silo 7 in dem gewünschten Mischungsverhältnis in den Mischer 14 eingebracht wird. Von dem Mischer 14 aus kann die fertige Asphaltmischung direkt auf Lastwagen 16 für einen Abtransport geschüttet werden. In einem weiteren Silo 17 befindet sich herkömmlich gemahlener Kalkstein, der an Stelle des erfi ndungsgemäQen Füllers oder zusammen mit diesem - je nach Anwendungsfall - in den Mischer 14 eingebracht werden kann.
Nachfolgend ist eine mögliche Rezeptur zur Herstellung von Splittmastixasphalt prinzipmäOig angegeben.
- 10 -
BAD ORIGINAL
Splittmastixasphalt besteht aus einom Mineralstoffgemisch mit Ausfallkörnung, aus Bitumen als Bindemittel und aus homogenisierenden Zusätzen. Das Mischgut wird heiß eingebaut und verdichtet. Ein hoher Splittgehalt ergibt ein in sich abgestütztes, skclettartiges Splittgerüst, dessen Hohlräume mit Asphaltmastix weitgehend ausgefüllt sind.
Mögliche Mischungsverhältnisse sind z.B.:
a) Füller: 8-13 Gewichtes»
b) Grobkörniges Mineralgemisch (Splitt): 70 - 80 "
c) Bindemittel / Bitumen: 6 - 7,5 "
Evtl. werden noch in geringen Mengen Zusatzstoffe beigemischt O
Leerseite -

Claims (10)

  1. PATENTANWALT .:.'■-" .:-■■-- .*"..* Fasanenstraße 7
    rAJ.£lNiAiN VVÄLl D-7920 Heidenheim
    DIPL.-ING. WERNER LORENZ
    . 05.12.1983 ph
    3345590 Akte: HE 1135
    Anmelder:
    Klaus Heinrich Hebel
    Eichendorffstr. 12-14
    Sontheim
    Patentansp rüche
    )J Verwendung des bei der See- oder Flußwasseraufbe-
    reitung mit gebranntem und gelöschtem Kalk anfallenden Abfall Schlammes nach dessen Entwässerung und Trocknung in Staub- oder Mehlform als Füller zur Herstellung von Asphal tbelägen , insbesondere von Asphaltmastixbelägen, Mikrophalten oder Gußasphalten.
  2. 2) Verwendung des in Atomkraftwerken bei der See- oder
    Flußwasseraufbereitung für das Kühlwasser von Kühltürmen, Kühlanlagen u.dgl. anfallenden Abfall Schlammes nach Ansp ruch 1 .
    BAD ORIGINAL
  3. 3) Verfahren zur Au fberei tune] deu bei der See- oder FluGwasserau fberei tung mit gebranntem und gelöschtem Kalk anfallenden und entwässerten Abfall Schlammes dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in Staub- oder Mehlform getrocknet und als Füller bei der Herstellung von Asphaltbelägen, insbesondere von Asphaltmastixbelägen, Mikrophalten oder Gußasphalten zugemischt wird.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf über 95?ό Trockengehalt getrocknet wi rd.
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm einer Heißlufttrocknung unterzogen wird»
  6. 6) Verfahren nach Anspruch 5
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei Temperaturen von über 15O0C stattfi ndet.
    BAD ORIGINAL
  7. 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6 dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte, erdfeuchte Schlamm in einem Drehrohrofen (2) getrocknet wird.
  8. 8) Verfahren nach Anspruch 7
    dadurch gekennzeichnet, daß grobe oder zusammengebackene Teile in dem entwässerten Schlamm in dem Drehrohrofen (2) zarkrümelt werden.
  9. 9) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte und in Staub- oder Mehlform getrocknete Schlamm mit gemahlenem Natu rkalfcstei.n gemischt wird.
  10. 10) Verfahren nach Anspruch 7
    dadurch gekennzeichnet, daß in den Drehrohrofen (2) grobkörniges Mineralgemisch während der Trocknung des Schlammes eingebracht wird.
    BAD ORiGiNAL
DE3345590A 1983-12-16 1983-12-16 Verwendung des bei der See- oder Flußwasseraufbereitung mit gebranntem und gelöschtem Kalk anfallenden Abfallschlammes und Verfahren zu dessen Aufarbeitung Expired DE3345590C2 (de)

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