DE4416659A1 - Verfahren zur Verminderung der Eluierbarkeit von Sulfaten und Chloriden in Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen - Google Patents
Verfahren zur Verminderung der Eluierbarkeit von Sulfaten und Chloriden in Aschen und Schlacken aus MüllverbrennungsanlagenInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Verminderung der Eluierbarkeit von Sulfaten und Chloriden
in als Baustoff verwendbaren Aschen und Schlacken aus Müll
verbrennungsanlagen.
Es ist bekannt, daß Aschen und Schlacken aus Müllverbren
nungsanlagen nach entsprechender mechanischer Aufbereitung,
bei der Metallreste und unverbrannte organische Stoffe
abgetrennt werden, als Straßenbaustoff einsetzbar sind. Die
Einsatzmöglichkeiten hängen jedoch neben den bodenphysika
lischen Eigenschaften im wesentlichen auch vom Auslaugver
halten ab. Insbesondere können aus den Aschen und Schlacken
wasserlösliche Salze wie Chloride und Sulfate ausgewaschen
werden. Dies schränkt die Einsetzbarkeit dieser Aschen und
Schlacken für den Straßenbau ein. Es ist bereits versucht
worden, die Löslichkeit zu verringern und die Eigenschaften
zu verbessern, indem bis zu 5% Branntkalk oder Calciumhy
droxid zugemischt worden sind. Dies führte jedoch nicht zu
befriedigenden Ergebnissen.
Es besteht somit noch immer das Bedürfnis, die Eluierbar
keit von Sulfaten und Chloriden in im übrigen als Baustoff
verwendbaren Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanla
gen zu vermindern.
Es wurde jetzt gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst
werden kann, daß diese Aschen und Schlacken nach der Ab
trennung von Metallresten und unverbrannten organischen
Resten mit mindestens 0,5 Gew.-% Aluminiumhydroxid und
soviel Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid vermischt wer
den, daß mindestens 1 Gew.-% frei verfügbares Calciumhydro
xid zur Verfügung steht, wobei eine Wassermenge zugesetzt
wird, welche zur Ausbildung eines nicht verklumpenden, aber
mindestens erdfeuchten Gemisches führt, woraufhin dieses
Gemisch gewünschtenfalls verdichtet wird.
Dieses Ergebnis war überraschend, da der Fachmann erwarten
konnte, daß Aluminiumhydroxid zusammen mit vorhandenem oder
zugesetztem Calciumhydroxid und Sulfaten zur Bildung von
Ettringit führt. Ettringit führt aber bekanntermaßen zu
Zersetzungserscheinungen von zementartig abgebundenen Mas
sen. Weiterhin war nicht zu erwarten, daß durch den Zusatz
von Aluminiumhydroxid in Gegenwart von ausreichend vorhan
denen oder zugesetzten Mengen an Calciumhydroxid auch die
in den Aschen und Schlacken vorhandenen löslichen Chloride
so gebunden werden, daß sie wesentlich geringer eluierbar
werden.
Eine nachträgliche Erklärung für die zunächst nicht vorher
sehbaren Ergebnisse könnte darin bestehen, daß sich unter
den erfindungsgemäßen Bedingungen sehr rasch feinstverteil
ter Ettringit bildet, der im Gegensatz zu später gebilde
tem, gröberkristallinem Ettringit nicht zu Treiberscheinun
gen in dem Material führt. Die geringere Eluierbarkeit der
Chloride könnte damit erklärt werden, daß diese teilweise
in den feinstteiligen, rasch gebildeten Ettringit miteinge
baut werden und teilweise zu dem schwer wasserlöslichen
Calciumhydroxychlorid umgesetzt werden.
Von entscheidender Bedeutung für die erfindungsgemäß er
zielbaren Ergebnisse ist vor allem auch der Wassergehalt
der Gemische. Diese sollen mindestens erdfeucht sein, aber
nicht so viel Wasser enthalten, daß sie bereits verklumpen.
Keinesfalls darf die Wassermenge so groß gewählt werden,
daß pastöse oder schlammige Gemische entstehen. Wird unter
derartigen Bedingungen gearbeitet, steigt die Eluierbarkeit
von Sulfat und Chlorid erneut an, so daß das gewünschte
Ziel nicht erreicht wird.
Die weiteren Untersuchungen haben ergeben, daß es bei dem
Gehalt von Calciumoxid bzw. Calciumhydroxid darauf ankommt,
daß diese frei verfügbar sind und nicht erst durch langsame
Reaktion im Wasser zur Verfügung gestellt werden. Es muß
daher in den eingesetzten Aschen und Schlacken der rasch
frei verfügbare Anteil an Calciumhydroxid bestimmt werden.
Liegt dieser unter 1%, müssen entsprechende Mengen von frei
verfügbarem Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid zugesetzt
werden. Weiterhin wurde festgestellt, daß Aschen und
Schlacken, die zunächst einen ausreichenden Gehalt an frei
verfügbarem Calciumhydroxid aufweisen, bei längerer Lage
rung unter Zutritt von Wasser ihre Eigenschaften verändern
durch Verbrauch von Calciumhydroxid mit anderen Komponenten
der Aschen und Schlacken. Da die meisten Aschen und
Schlacken auch allmählich freigesetzte Aluminate enthalten,
entsteht aus diesen zusammen mit den vorhandenen Sulfaten
ein gröberkristalliner Ettringit, der die Eigenschaften des
Produktes bei der Anwendung für den Straßenbau sehr nach
teilig beeinflußt. Auch nimmt die Eluierbarkeit von Chlori
den in solchen Fällen wieder zu. Erstaunlicherweise wird
all dies nicht beobachtet, wenn erfindungsgemäß gearbeitet
wird und sich von Anfang an rasch ein feinstkristalliner
Ettringit bildet.
Dies ist umso erstaunlicher, da der Fachmann eigentlich
erwarten konnte, daß aus feinstkristallinem Ettringit viel
rascher die Komponenten freigesetzt werden, so daß sie
danach sogar in die störende Form des Ettringits übergehen
könnten. Es ist deshalb erforderlich, das Aluminiumhydroxid
zuzumischen, solange die Asche oder Schlacke noch frisch
sind. Sind diese bereits längere Zeit unter Zutritt von
Wasser gealtert, muß frisches und frei verfügbares Calcium
hydroxid zur Verfügung gestellt werden.
Die obigen Ergebnisse gehen aus den nachfolgend zusammen
gestellten Versuchsdaten hervor, welche gleichzeitig bevor
zugte Ausführungsformen der Erfindung erläutern.
Müllverbrennungsschlacke wurde unmittelbar nach dem Ab
schrecken im Naßentschlacker mechanisch aufbereitet, d. h.
es wurden Metallreste und unverbrannte organische Stoffe
abgetrennt. Nach der Aufbereitung wurde die Versuchsmenge
in vier gleiche Teile geteilt. Eine Analyse des Ausgangs
materials ergab, daß es 0,87 Gew.-% Sulfat und 0,35 Gew.-%
Chlorid - bezogen auf die Trockensubstanz - enthielt.
Die Teilmenge A war die Nullprobe. Sie bestand nur aus der
Schlacke und wurde nur mit Wasser vermischt (10,48 kg Asche
mit 1240 ml Wasser).
Der Teilmenge B, enthaltend 10,90 kg Asche, wurde auf die
gleiche Ansatzmenge eine Suspension von 650 g Aluminiumhy
droxid-Preßkuchen zugegeben, welcher 25 Gew.-% Aluminiumhy
droxid und 75 Gew.-% Wasser enthielt. Dieser Preßkuchen war
zuvor in weiteren 800 ml demineralisiertem Wasser in fein
ster Verteilung suspendiert worden.
Die Teilmenge C hatte dieselbe Zusammensetzung wie die
Teilmenge B, nur wurde zusätzlich 300 g Branntkalk
(80 Gew.-% CaO) feinverteilt zugemischt.
Die Teilmenge D entsprach der Zusammensetzung der Teil
menge C, nur wurde dieses Gemisch nach dem Einfüllen in den
Probebehälter intensiv verdichtet.
Die so erhaltenen Teilmengen wurden einer S4-Elution unter
worfen, und zwar nach entsprechend langer Lagerung.
Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2
zusammengestellt.
Die Lagerung erfolgte in nahezu voll gefüllten und ver
schlossenen Kunststoffgefäßen aus Polyethylen bei Raumtem
peratur. Die Gefäße wurden regelmäßig auf den Kopf gestellt
und - soweit notwendig - ein Überdruck abgelassen. Die
Elution wurde sofort nach der Probennahme gemäß DIN 38 414,
Teil 4 (S4) ausgeführt, jedoch mit nur jeweils 3 kg Asche
(Trockensubstanz). Die Zuschläge wurden rechnerisch berück
sichtigt.
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß durch die Zugabe von
Aluminiumhydroxid bzw. durch die Zugabe von Aluminiumhydro
xid und Branntkalk das Elutionsverhalten in Bezug auf die
Löslichkeit von Sulfat und Chlorid gegenüber der Nullprobe
deutlich verringert werden konnte. Dieses verbesserte Elu
tionsverhalten konnte durch Verdichtung beim Einbringen in
die Probebehälter nochmals verbessert werden.
Claims (1)
- Verfahren zur Verminderung der Eluierbarkeit von Sulfaten und Chloriden in als Baustoff verwendbaren Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen, dadurch gekennzeich net, daß diese Aschen und Schlacken nach der Abtrennung von Metallresten und unverbrannten organischen Resten mit min destens 0,5 Gew.-% Aluminiumhydroxid und soviel Calciumoxid und/oder Calciumhydroxid vermischt werden, daß mindestens 1 Gew.-% frei verfügbares Calciumhydroxid zur Verfügung steht, wobei eine Wassermenge zugesetzt wird, welche zur Ausbildung eines nicht verklumpenden, aber mindestens erd feuchten Gemisches führt, woraufhin dieses Gemisch ge wünschtenfalls verdichtet wird.
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DE19944416659 DE4416659C2 (de) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | Verfahren zur Verminderung der Eluierbarkeit von Sulfaten und Chloriden in Aschen und Schlacken aus Müllverbrennungsanlagen |
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DE4416659C2 DE4416659C2 (de) | 1997-04-24 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0778248A1 (de) * | 1995-11-28 | 1997-06-11 | RWE Energie Aktiengesellschaft | Verwendung eines hydraulisch erhärtenden, feinteiligen Zweikomponentenbinders, für die Immobilisierung der in den Filterstäuben aus der Hausmüllverbrennung enthaltenen Schadstoffe |
EP3501678A1 (de) * | 2017-09-28 | 2019-06-26 | Mo-Bruk S.A. | Verfahren zur reduzierung der chloridauslaugrate aus mineralischen mischungen mit abfällen mit hohen konzentrationen von löslichen chloriden |
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DE4040804A1 (de) * | 1990-12-14 | 1992-06-17 | Peter Doehler | Verfahren zur verwertung mineralischer industriereststoffe, insbesondere zur reduzierung ionisierender strahlung aus unterirdischen hohlraeumen |
-
1994
- 1994-05-11 DE DE19944416659 patent/DE4416659C2/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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DE4416659C2 (de) | 1997-04-24 |
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