DE3900328C1

DE3900328C1 -

Info

Publication number: DE3900328C1
Application number: DE19893900328
Authority: DE
Inventors: Walter Prof. Dr. Aldrans At Lukas; Hans Dipl.-Ing. Spannbauer; Berndt Ing. Meixner; Adolf Salzburg At Huebl
Original assignee: SALZBURGER STADTWERKE SALZBURG AT
Current assignee: SALZBURG AG FUER ENERGIE, VERKEHR UND TELEKOMMUNIK
Priority date: 1989-01-07
Filing date: 1989-01-07
Publication date: 1990-04-26
Anticipated expiration: 2009-01-08
Also published as: FR2641485B1; GB2226814B; AT394661B; FR2641485A1; GB2226814A; ATA276189A; CH680418A5; GB8929238D0

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung der Abgasung von Mülldeponien unter gleichzeitiger Verfestigung des Deponiegutes.

Es ist bekannt, daß Mülldeponien über einen längeren Zeitraum Gase entwickeln, die teils brennbar und explosiv sind und teils als toxisch angesehen werden, so daß sie zumindest als nicht unerhebliche Umweltbelastung zu betrachten sind. Es ist weiterhin bekannt, daß derartige Deponien über lange Zeiträume hin dazu neigen, weiter zu verdichten und dabei abzusinken, so daß derartige Flächen über längere Zeit nicht belastbar, nutzbar und keinesfalls bebaubar sind.

Die Erfindung hat sich somit die Aufgabe gestellt, die Gasentwicklung und die sich daraus ergebende Umweltbelastung zu vermindern. Weiterhin hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, derartige Deponien möglichst rasch so zu verfestigen, daß sie wieder belastbar, nutzbar und gegebenenfalls sogar bebaubar werden.

Es wurde jetzt gefunden, daß diese Aufgabe überraschend gut und einfach gelöst werden kann, indem man in die Mülldeponien einen unter Zugabe von Wasser und gegebenenfalls aus der Betontechnologie bekannten Verflüssigern und/oder Dichtungsmitteln hergestellten dünnflüssigen Brei injiziert, der im übrigen folgende Bestandteile aufweist:

a) trockene Rückstände von Sprühabsorptionsanlagen, welche mit wäßrigen Calciumhydroxid- und/oder Calciumcarbonatlösungen betrieben werden und neben Calciumsulfit und Calciumsulfat unverbrauchtes Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat sowie gegebenenfalls Calciumchlorid und Flugasche enthalten,
b) 0 bis 30 Gew.-% Füllstoffe aus der Gruppe der Tonmineralien, Gesteinsschlämme, Gesteinsmehle, feinteilige und/oder gemahlene Asche bzw. Schlacke einer Teilchengröße von kleiner als 40 µm, vorzugsweise 2 bis 10 µm, und
c) Calciumhydroxid,

wobei die Mengenverhältnisse der Komponenten a), b) und c) so gewählt sind, daß das Bindemittel insgesamt 3 bis 25 Gew.-% Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat sowie mindestens 5 Gew.-% Calciumhydroxid und insgesamt 5 bis 40 Gew.-% Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat enthält.

Durch Zugabe eines Dispergier- oder Fließmittel in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% kann eine dünnflüssige Konsistenz bei geringem Wasser/Feststoffverhältnis eingestellt werden.

Diese Gemische binden mehr oder weniger schnell ab und führen dabei zu einer Bodenverfestigung bis zu 30 kg/cm², so daß sie zumindest für Bauwerke mit flächigen Fundamenten geeignet sind. Weiterhin binden sie den Inhalt der Deponien in einer Weise ein, daß es zu einer Einkapselung und inneren Abdichtung kommt, so daß die Gasbildung und die Abgasung erheblich vermindert werden. Diese Erscheinung wird nicht nur bei frischem Hausmüll, sondern auch bei Sondermülldeponien und Altdeponien beobachtet. Das Verfahren ist somit auch geeignet, Altlasten zu sanieren.

Um das Eindringen des injizierten Breies in die Hohlräume der Mülldeponie zu verbessern und das Abbinden des Breies zu beschleunigen, ist vorgesehen, dem Gemisch zusätzlich aus der Betontechnologie bekannte Verflüssiger und/oder Dichtungsmittel zuzusetzen. Hierzu zählen insbesondere Melaminharz, Naphthalinsulfonate, Ligninsulfonate und alkohollösliche Siliziumverbindungen etc., die in üblichen Mengen bis zu 2 Gew.-% zugesetzt werden, sowie Siliziumpulver, was bis zu 10 Gew.-% zugesetzt werden kann. Weiterhin kann man dem Brei Abbindebeschleuniger, wie Wasserglas oder Natriumaluminat zugeben, jedoch ist dies im allgemeinen nicht nötig.

Der Wassergehalt des Gesamtgemisches wird vorzugsweise so gewählt, daß ein dünner Brei oder eine dünne Suspension entsteht, deren Konsistenz vorzugsweise im Bereich von 55 bis 60 cm, bestimmt nach DIN 1045, liegt. Die Stabilisatoren wirken ähnlich wie beim Verpressen von Hüllrohren in der Spannbetontechnologie dahingehend ein, daß es bis zum Abbinden zu keiner unerwünschten Sedimentation oder Entmischung des abbindefähigen Breies kommt.

Vorzugsweise wird als Füllstoff gemahlene oder feinteilige und/oder gemahlene Asche bzw. Schlacke verwendet, da diese meist sogar in den gleichen Verbrennungsanlagen anfällt, deren Abgase mittels der Sprühabsorptionsanlage gereinigt wurden. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, Teile der Schlacke oder Asche der Müllverbrennungs- oder Sondermüll-Verbrennungsanlage fein zu vermahlen und als Komponente des Bindemittels zu verwenden. Sofern in der Nähe der Deponie andere Füllstoffe wie Tonmineralien, Gesteinsschlämme oder Gesteinsmehle anfallen, können diese problemlos bis zu 30 Gew.-% dem Brei zugemischt werden.

Von entscheidender Bedeutung ist, daß das abbindefähige Gemisch mindestens 3 bis 25 Gew.-% Calciumsulfit und/ oder Calciumsulfat enthält und darüber hinaus mindestens 5 Gew.-% Calciumhydroxid und insgesamt 5 bis 40 Gew.-% Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat. Diese Komponenten führen zusammen mit den sonstigen Komponenten zu einer dauerhaften Abbindung, welche nicht nur eine mechanische Stabilisierung bewirkt, sondern auch die Gasentwicklung und Abgasung weitgehend unterbindet.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im allgemeinen zunächst festgestellt, welche Zusammensetzung die trockenen Rückstände der jeweils vorhandenen Sprühabsorptions-Anlage aufweisen. Neben dem Gehalt an Calciumsulfit und Calciumsulfat ist insbesondere der Gehalt an unverbrauchtem Calciumhydroxid einerseits und Flugasche andererseits von entscheidender Bedeutung, da diese erheblich zum Abbindeverhalten des Gesamtgemisches beitragen. Sofern diese trockenen Rückstände der Sprühabsorptionsanlage bereits ausreichende Mengen an unverbrauchtem Calciumhydroxid enthalten, kann auf den Zusatz von Calciumhydroxid gemäß Komponente c) auch ganz verzichtet werden. Da sich jedoch die Betreiber von Verbrennungsanlagen darum bemühen, das eingesetzte Calciumhydroxid möglichst weitgehend zur Rauchgasreinigung zu verbrauchen, ist oftmals ein Zusatz von weiterem Calciumhydroxid notwendig.

Bei Zusatz von Füllstoffen ist wesentlich, daß diese fein genug sind oder vorher fein genug vermahlen worden sind. Vorzugsweise sollten mehr als 80% der Teilchen eine Korngröße von kleiner als 40 µm, vorzugsweise 2 bis 10 µm aufweisen. Derartige Füllstoffe sind dann zusammen mit dem Calciumsulfit/Calciumsulfat und dem Calciumhydroxid in der Lage, hydraulisch abzubinden.

Ist in dem Bindemittel der Gehalt an Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat kleiner als 3 Gew.-%, werden durch Grundwasser und Regenwasser leichter auslaugbare Produkte erhalten. Bei höheren Gehalten an Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat als 25 Gew.-% verschlechtert sich die mechanische Beständigkeit der Deponie. Darüber hinaus kann es wieder zur Auslaugbarkeit von Sulfit oder Sulfat kommen oder aber zu späteren Zersetzungserscheinungen des abgebundenen Materials durch Ausbildung von kristallinem Ettringit.

Der Gehalt an Calciumhydroxid ist notwendig, um einerseits eine ausreichende Einbindung von toxischen Bestandteilen der Deponie zu gewährleisten und andererseits die hydraulische Abbindung des Gemisches ausreichend anzuregen.

Die Abbindezeiten hängen von der Zusammensetzung ab und liegen im allgemeinen im Bereich von einigen Stunden bis einigen Tagen. Spätestens nach einer Woche ist die Verfestigung im allgemeinen soweit fortgeschritten, daß eine vorläufige mechanische Belastung möglich ist. Durch Zugabe eines Abbindebeschleunigers kann die Abbindezeit der Mischung verkürzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in dem nachfolgenden Beispiel näher erläutert.

Beispiel

Es wurde eine Mischung hergestellt aus

30 Gew.-% Schlacke (Müllschlacke) gemahlen (80 Gew.-% Teilchengröße 2 bis 10 µm),
62 Gew.-% eines Sulfat-Sulfit-Gemisches ohne Asche aus einer NIRO-Anlage, und
8 Gew.-% Calciumhydroxid.

Das Gemisch wurde mit soviel Wasser angerührt, daß es eine Konsistenz von 55 bis 60 cm gemäß DIN 1045 aufwies, d. h. einen dünnen Brei bildete. Dem Gemisch wurden zum Stabilisieren noch 2 Gew.-% Ligninsulfonat zugegeben.

Dieser Brei wurde mit Lanzen in die Deponie injiziert. Zusätzlich wurde das Deponiegut mit einer etwa 20 cm starken Schicht dieses Gemisches abgedeckt. Bereits nach einer Woche war eine weitgehende Verfestigung eingetreten. Nach 4 Wochen war eine Festigkeit von ca. 30 kg/cm² entstanden. Messungen ergaben, daß aus einer derartigen Deponie keine Gase entwichen und es auch nicht zu den üblichen Bodensetzungen und Verformungen der Deponie kam. Es war somit ein umweltfreundlich gedichtetes wiederverwendbares Gelände entstanden.

Claims

Verfahren zur Verminderung der Abgasung von Mülldeponien unter gleichzeitiger Verfestigung des Deponiegutes, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung aus
- a) trockenen Rückständen von Sprühabsorptionsanlagen, welche mit wäßrigen Calciumhydroxid- und/oder Calciumcarbonatlösungen betrieben werden und neben Calciumsulfit und Calciumsulfat unverbrauchtes Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat sowie gegebenenfalls Calciumchlorid und Flugasche enthalten,
- b) 0 bis 30 Gew.-% Füllstoffe aus der Gruppe der Tonmineralien, Gesteinsschlämme, Gesteinsmehle, feinteilige und/oder gemahlene Asche einer Teilchengröße von kleiner als 40 µm, vorzugsweise 2 bis 10 µm, und
- c) Calciumhydroxid,
herstellt, wobei die Mengenverhältnisse der Komponenten a), b) und c) so gewählt werden, daß das Bindemittel insgesamt 3 bis 25 Gew.-% Calciumsulfit und/oder Calciumsulfat sowie mindestens 5 Gew.-% Calciumhydroxid und insgesamt 5 bis 40 Gew.-% Calciumhydroxid und/oder Calciumcarbonat enthält und die Mischung unter Zugabe von Wasser und gegebenenfalls aus der Betontechnologie bekannten Verflüssigern und/oder Dichtungsmitteln als dünnflüssigen Brei injiziert.