EP1406702A2 - Verfahren zur immobilisierung von verbrennungsrückständen - Google Patents

Verfahren zur immobilisierung von verbrennungsrückständen

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EP1406702A2
EP1406702A2 EP02744921A EP02744921A EP1406702A2 EP 1406702 A2 EP1406702 A2 EP 1406702A2 EP 02744921 A EP02744921 A EP 02744921A EP 02744921 A EP02744921 A EP 02744921A EP 1406702 A2 EP1406702 A2 EP 1406702A2
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EP
European Patent Office
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residues
treatment
waste
chemical treatment
filtrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02744921A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Scheidl
Franz Neubacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uv & P Umweltmanagement - Verfahrenstechnik Neubacher & Partner Gesmbh
Original Assignee
Uv & P Umweltmanagement - Verfahrenstechnik Neubacher & Partner Gesmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uv & P Umweltmanagement - Verfahrenstechnik Neubacher & Partner Gesmbh filed Critical Uv & P Umweltmanagement - Verfahrenstechnik Neubacher & Partner Gesmbh
Publication of EP1406702A2 publication Critical patent/EP1406702A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/33—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00—Dumping solid waste
    • B09B1/008—Subterranean disposal, e.g. in boreholes or subsurface fractures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/08—Toxic combustion residues, e.g. toxic substances contained in fly ash from waste incineration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2203/00—Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
    • A62D2203/02—Combined processes involving two or more distinct steps covered by groups A62D3/10 - A62D3/40

Definitions

  • the invention relates to a method for immobilizing solid, liquid and / or pasty residues from the combustion and from the exhaust gas cleaning following the combustion, in particular from plants for the thermal treatment of waste.
  • JP 8-309310 A discloses the treatment of fly ash from incinerators which contains heavy metals.
  • the fly ash is mixed with an aqueous mineral acid solution and a pH value of less than or equal to 4 is set, the heavy metals being eluted.
  • a pH value of less than or equal to 4 is set, the heavy metals being eluted.
  • iron ions an oxidation reaction and a subsequent precipitation reaction, the heavy metals are converted into a precipitation product with iron hydroxide and finally bound as ferrite by adding an alkaline substance.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned in the landfilling of insufficiently treated residues and to develop a method for immobilizing solid, liquid and / or pasty residues from the combustion and from the exhaust gas purification following the combustion, which the goals and principles of future-oriented waste economy met with economically reasonable costs.
  • the wet chemical treatment at basic pH values partially elutes harmful substances from the residues and deliberately changes the hydraulic and mineralogical properties; Furthermore, gas formation from metallic residues (e.g. aluminum) is promoted, so that the reaction product from the wet chemical treatment can be subjected to the further immobilization steps after it has been dewatered.
  • This is achieved in particular by adjusting the pH in the range from 8 to 13, preferably in the range from 11.5 to 12.5, in order to ensure that the gas formation potential from the reaction of metallic compounds is reduced.
  • the wet chemical treatment can be carried out with the addition of lye, preferably in the form of alkaline residues or waste, it being possible to use electrochemical processes in addition to improve the chemical reaction in point b).
  • the method according to the invention also fulfills the guidelines for waste management, published by the Federal Ministry for the Environment, Teen and Family in 1988, according to which a future-oriented waste economy includes comprehensive treatment of waste, so that ultimately only "earth crust-like" residues are deposited.
  • the following properties are to be understood: insoluble or permanently poorly soluble
  • An environmentally compatible disposal of solid, liquid and / or pasty residues from the combustion as well as from the exhaust gas cleaning following the combustion thus includes:
  • gases generated during the wet chemical treatment according to point b) can be flared, stored or recycled, preferably for energy use in the incineration plant or in an external plant.
  • the amount of the filtrate recirculated in point d) can advantageously be 3: 1 to 20: 1, depending on the solids content in the wet chemical treatment and the water content in the mechanically dewatered reaction product, based on the amount of waste supplied to the wet chemical treatment. It works on the basis of a closed water balance and additional process water required is advantageously fed from the incineration plant (e.g. thin sludge from wastewater treatment)
  • the filtrate to be returned is subjected to intermediate treatment, for example for the chemical precipitation of dissolved heavy metals.
  • intermediate treatment of the filtrate to be recycled can be carried out using organosulfidic compounds, for example TMT 15.
  • the mechanically dewatered reaction product with the addition of mineral or inorganic auxiliaries and other suitable residues and wastes can be processed to landfill that can be deposited.
  • dry materials are preferably used for the dewatered reaction product and, if required, wastewater is also used to adjust the optimum moisture for the controlled installation and compaction on the landfill (e.g. reaching the optimal density of the process).
  • wastewater is also used to adjust the optimum moisture for the controlled installation and compaction on the landfill (e.g. reaching the optimal density of the process).
  • gravel washing sludge can be added.
  • the required amount of water can be covered by using any contaminated rainwater that occurs in the area where the landfill is installed, as well as any seepage water that may still be squeezed out during the compression process.
  • the wet chemical treatment 2 is carried out of residues that cannot be deposited directly or are not suitable for producing landfill material (e.g. ash) while setting a basic pH value, if necessary in combination or in addition to electrochemical treatment.
  • the gases obtained in the wet chemical treatment 2 in particular hydrogen, and possibly other gases such as ammonia, hydrogen sulfide, methane and phosphine are preferably fed to the incinerator in area 1 for energy use or a gas storage 3, or used in an external system for energy purposes (e.g. gas engine) or disposed of (e.g. gas torch).
  • gases obtained in the wet chemical treatment 2 in particular hydrogen, and possibly other gases such as ammonia, hydrogen sulfide, methane and phosphine are preferably fed to the incinerator in area 1 for energy use or a gas storage 3, or used in an external system for energy purposes (e.g. gas engine) or disposed of (e.g. gas torch).
  • Waste water concentrates or thin sludge from waste water purification for example from wet waste gas purification, can be fed to wet chemical treatment 2. This is necessary in view of the total water balance and the replacement for the moisture discharged onto the landfill body 5 via the production of the landfill material 4 and is advantageous compared to the use of fresh water.
  • the mechanical dewatering 6 of the suspension from the wet chemical treatment 2 is preferably carried out using filter presses or other devices, advantageously together or alternately with other residues from the same system.
  • the filtrate obtained in the mechanical dewatering 6 is returned to the wet chemical treatment 2, if appropriate after a chemical intermediate treatment 7 by means of precipitants, for example organosulfides for the precipitation and separation of dissolved heavy metals.
  • precipitants for example organosulfides for the precipitation and separation of dissolved heavy metals.
  • the amount of filtrate returned is based on a closed water balance, with additional water advantageously being supplied from area 1 of the incineration plant (for example thin sludge from wastewater treatment).
  • the dewatered residues from the mechanical dewatering 6 are combined with residues from the incineration plant 1 that can be deposited directly, with mineral auxiliaries and / or other solid, pasty or liquid residues from external plants, e.g. processed according to the principle of "diagenetic inerting" (AT 389 474 B) into a depositable mass or landfill material (see production of landfill material 4).
  • the landfill goods produced according to the appropriate recipe are stored indefinitely in accordance with the legal requirements, preferably on surface landfills 5 or for the filling of underground cavities by mining technology.
  • the slightly occurring leachate (from the area of the installation site 8 and any squeezed water from the landfill material) can be used in the production of the landfill material 4 if required.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Immobilisierung fester, flüssiger und/oder pastöser Rückstände aus der Verbrennung sowie aus der der Verbrennung nachfolgenden Abgasreinigung, insbesondere aus Anlagen zur thermischen Behandlung von Abfällen. Erfindungsgemäss sind folgende Schritte vorgesehen: a) getrennte Erfassung der Rückstände aus unterschiedlichen Prozessschritten; b) nasschemische Behandlung der nicht direkt deponierbaren oder nicht direkt zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückstände, wobei in einem geschlossenen Reaktor ein basischer pH-Wert eingestellt wird; c) mechanische Entwässerung des Reaktionsproduktes aus der nasschemischen Behandlung; d) Rückführung des in Punkt c) entstehenden Filtrates in die nasschemische Behandlung gemäss Punkt b) sowie Ergänzung der rückgeführten Filtratmenge gemäss Wasserbilanz mit Abwasser oder Dünnschlamm; e) Herstellung von Deponiegut nach vorgegebener Rezeptur unter Zugabe von direkt deponierbaren oder zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückständen aus der Verbrennung und/oder von Rückständen und Abfällen aus externen Behandlungs- und Produktionsanlagen; sowie f) Einbau und Lagerung des in Punkt e) hergestellten Deponieguts, vorzugsweise auf obertägigen Deponien oder zur bergbautechnischen Verfüllung unterirdischer Hohlräume.

Description

Verfahren zur Immobilisierung von Verbrennunαsrückständeπ
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Immobilisierung fester, flüssiger und/oder pastöser Rückstände aus der Verbrennung sowie aus der der Verbrennung nachfolgenden Abgasreinigung, insbesondere aus Anlagen zur thermischen Behandlung von Abfällen.
Gemäß der Entwicklung seit 1988 in der Abfallwirtschaft werden zwar in zunehmendem Maße Verfahren zur Behandlung von Abfällen, insbesondere thermische Verfahren wie Pyrolyse oder Verbrennung, eingesetzt, die langfristig umweltverträgliche Ablagerung der dabei entstehenden Rückstände ist jedoch ein weitgehend ungelöstes Problem. Bisher wurde großes Augenmerk auf die Abgasreinigung gelegt und in weiterer Folge auch auf die Reinigung von Abwasser vor dessen Ableitung. Die Behandlung der pastösen und festen Rückstände aus der Verbrennung sowie der Abgas- und Abwasserreinigung fand bisher wenig Beachtung, da in der Regel noch ausreichende und kostengünstige Deponiekapazitäten mit großzügigen Genehmigungen aus vergangenen Zeiten (ohne entsprechend strenge Umweltauflagen, insbesondere Anforderungen an die Stoffeigenschaften der abzulagernden Abfälle) vorhanden sind. Durch die zunehmend strengeren gesetzlichen Anforderungen an die Ablagerung von Rückständen sind jedoch grundlegende Änderungen in nächster Zukunft zwingend erforderlich.
Dies betrifft beispielsweise in Österreich das Verbot der obertägigen Ablagerung gefährlicher Abfälle gemäß § 17 Abs.l Abfallwirtschaftsgesetz (BGBI. I 2000/90). Weiters sind gemäß Deponieverordnung in Österreich für neue Deponien seit 1.1.1997 sowie für bereits vor diesem Zeitpunkt bestehende Deponien ab 1.1.2004 strenge Anforderungen an die Ablagerung von Abfällen zu beachten (Ausnahmen sind in begrenztem Umfang durch den jeweiligen Landeshauptmann für einzelne Deponien bis längstens 31.12.2008 möglich).
Die Ablagerung von Rückständen wird daher, wie das Beispiel Österreich zeigt, durch strenge gesetzliche Anforderungen zunehmend eingeschränkt (siehe beispielsweise Anforderungen an die Ablagerung auf Massenabfall- sowie Reststoffdeponien mit Beschränkung von Gesamtschadstoffgehalten sowie der Eluierbar- keit). Weiters ist bei einzelnen Rückständen auf das Reaktionsverhalten bei Einwirkung von Wasser mit unterschiedlichen pH-Werten im Hinblick auf die Freisetzung von gasförmigen Verbindungen zu achten. Dies betrifft insbesondere die Freisetzung von Wasserstoff aus metallischem Aluminium im alkalischen Milieu. Daher sind in der bisherigen Praxis der Abfallwirtschaft verschiedene Abfälle und Rückstände als gefährlich einzustufen und sind daher künftig von einer obertägi- gen Ablagerung ausgeschlossen und müssen auf Grund ihrer Beschaffenheit einer weiteren Behandlung oder einer untertägigen Deponierung zugeführt werden. Diese Methoden sind kostenmäßig aufwendig und teilweise auch ökologisch unbefriedigend.
Für Müllverbrennungsanlagen, in welchen neben Schlacke Chlorwasserstoff aus der Rauchgaswäsche anfällt, wird gemäß EP 0 635 282 AI ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die Schlacke nach vorgängiger mechanischer Zerkleinerung mit der rohen Salzsäure aus dem Nasswäscher der Rauchgasreinigungsanlage gewaschen wird. Der Chloridgehalt in der so behandelten Schlacke wird danach durch Waschen mit Wasser reduziert und die Schwermetallchloride in beiden Waschwassern durch Zugabe von Soda ausgefällt. Endprodukte dieser Behandlung sind Schlacke in Baustoffqualität sowie verwertbares Kochsalz. Ein derartiges Verfahren ist allerdings nur für die Behandlung spezieller Reststoffe vorteilhaft einsetzbar.
In diesem Zusammenhang ist aus der JP 8-309310 A die Behandlung von Flugasche aus Verbrennungsanlagen geoffenbart, welche Schwermetalle enthält. In einem ersten Schritt wird die Flugasche mit einer wässrigen Mineralsäurelösung versetzt und ein pH-Wert kleiner oder gleich 4 eingestellt, wobei die Schwermetalle eluiert werden. Mit Hilfe von Eisenionen, einer Oxidationsreaktion und einer anschließenden Fällungsreaktion werden die Schwermetalle in ein Fällungsprodukt mit Eisenhydroxid umgewandelt und schließlich durch Zugabe einer alkalischen Substanz als Ferrit gebunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die angeführten Nachteile in der Deponierung von unzureichend behandelten Rückständen zu vermeiden und ein Verfahren zur Immobilisierung fester, flüssiger und/oder pastöser Rückstände aus der Verbrennung sowie aus der der Verbrennung nachfolgenden Abgasreinigung zu entwickeln, das die Ziele und Grundsätze einer zukunftsorientierten Abfall Wirtschaft mit betriebswirtschaftlich vertretbaren Kosten erfüllt.
Erfindungsgemäß ist ein derartiges Verfahren durch folgende Schritte gegeben:
a) getrennte Erfassung der Rückstände aus unterschiedlichen Prozessschritten;
b) nasschemische Behandlung der nicht direkt deponierbaren oder nicht direkt zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückstände, wobei in einem geschlossenen Reaktor ein basischer pH-Wert eingestellt wird; c) mechanische Entwässerung des Reaktionsproduktes aus der nasschemischen Behandlung;
d) Rückführung des in Punkt c) entstehenden Filtrates in die nasschemische Behandlung gemäß Punkt b) sowie Ergänzung der rückgeführten Filtratmenge gemäß Wasserbilanz mit Abwasser oder Dünnschlamm;
e) Herstellung von Deponiegut nach vorgegebener Rezeptur unter Zugabe von direkt deponierbaren oder zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückständen aus der Verbrennung und/oder von Rückständen und Abfällen aus externen Behandlungs- und Produktionsanlagen; sowie
f) Einbau und Lagerung des in Punkt e) hergestellten Deponieguts, vorzugsweise auf obertägigen Deponien oder zur bergbautechnischen Verfüllung unterirdischer Hohlräume.
Durch die nasschemische Behandlung bei basischen pH-Werten erfolgt teilweise eine Eluierung schädlicher Stoffe aus den Rückständen und eine gezielte Veränderung der hydraulischen und mineralogischen Eigenschaften; weiters wird die Gasbildung aus metallischen Rückständen (z.B. Aluminium) gefördert, sodass das Reaktionsprodukt aus der nasschemischen Behandlung nach dessen Entwässerung den weiteren Immobilisierungsschritten unterworfen werden kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der pH-Wert im Bereich von 8 bis 13, vorzugsweise im Bereich von 11,5 bis 12,5 eingestellt wird, um einen Abbau des Gasbildungspotentiales aus der Reaktion metallischer Verbindungen sicherzustellen.
Erfindungsgemäß kann die nasschemische Behandlung unter Zugabe von Lauge, vorzugsweise in Form alkalischer Rückstände oder Abfälle erfolgen, wobei zur Verbesserung der chemischen Umsetzung in Punkt b) ergänzend elektrochemische Verfahren eingesetzt werden können.
Schließlich ist eine unbefristete Lagerung des nach entsprechender Rezeptur aus unterschiedlichen Abfällen und Rückständen sowie ggf. mineralischen Hilfsstoffen hergestellten Deponieguts auch auf obertägigen Deponien möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt auch die Leitlinien zur Abfallwirtschaft, herausgegeben vom Bundesministerium für Umwelt, Jugend und Familie im Jahre 1988, wonach eine zukunftsorientierte Abfall Wirtschaft eine umfassende Behandlung von Abfällen beinhaltet, sodass letztlich nur noch „erdkrustenähnliche" Rückstände abgelagert werden. Unter „erdkrustenähnlich" sind folgende Eigenschaften zu verstehen: unlöslich, bzw. dauerhaft schwerlöslich
reaktionsträge mit Luft, Wasser und anderen Abfallstoffen
kein die Umwelt über die Medien Luft (gasförmig, staubförmig), Wasser und Boden beeinträchtigendes Emissionsverhalten.
Einfach formuliert ist eine Deponie dann umweltverträglich, wenn ihre Emissionen ohne weitere Behandlung in die Umwelt (Wasser, Boden, Luft) über Jahrtausende keine negativen ökologischen Auswirkungen hat.
Eine umweltverträgliche Entsorgung fester, flüssiger und/oder pastöser Rückstände aus der Verbrennung sowie aus der der Verbrennung nachfolgenden Abgasreinigung umfasst somit:
Inertisierung
Immobilisierung
Deponierung
Die bei der nasschemischen Behandlung gemäß Punkt b) entstehenden Gase, wie Wasserstoffgas, Ammoniak, Methan, Phosphin etc. können abgefackelt, gespeichert oder einer Verwertung, vorzugsweise zur energetischen Nutzung im Bereich der Verbrennungsanlage oder in einer externen Anlage, zugeführt werden.
Vorteilhafter Weise kann die in Punkt d) rückgeführte Menge des Filtrates in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt in der nasschemischen Behandlung und dem Wassergehalt im mechanisch entwässerten Reaktionsprodukt 3: 1 bis 20: 1 bezogen auf die der nasschemischen Behandlung zugeführte Abfallmenge betragen. Dabei wird auf der Basis einer geschlossenen Wasserbilanz gearbeitet und ergänzend erforderliches Prozesswasser vorteilhaft aus der Verbrennungsanlage (z.B. Dünnschlamm aus der Abwasserbehandlung) zugeführt
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Zwischenbehandlung des rückzuführenden Filtrates, beispielsweise zur chemischen Fällung von gelösten Schwermetallen, erfolgt. Insbesondere kann die Zwischenbehandlung des rückzuführenden Filtrates unter Einsatz von organosulfidischen Verbindungen, beispielsweise TMT 15, erfolgen.
Schließlich kann das mechanisch entwässerte Reaktionsprodukt unter Zugabe von mineralischen bzw. anorganischen Hilfsstoffen sowie anderer geeigneter Rückstände und Abfälle zu ablagerungsfähigem Deponiegut verarbeitet werden. Dabei kann das Prinzip „diagenetische Inertisierung" (siehe AT 389 474 B) oder sonstige Verfahren, z.B. Verfestigung mit hydraulischen Bindemitteln, zur Anwendung kommen.
Bei der Herstellung des Deponiegutes werden zum entwässerten Reaktionsprodukt vorzugsweise trockene Materialien und nach Erfordernis auch Abwasser zur Einstellung der optimalen Feuchte für den kontrollierten Einbau und Verdichtung auf der Deponie (z.B. Erreichung der optimalen Procterdichte) eingesetzt. Beispielsweise können Kieswaschschlämme zugesetzt werden. Die erforderliche Wassermenge kann durch Nutzung der im Bereich der Einbaustelle der Deponie auftretenden gegebenenfalls verunreinigten Niederschlagswässer sowie im Zuge der Verdichtungsvorgänge allenfalls noch ausgepressten Sickerwässer gedeckt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines in der Abbildung beispielhaft dargestellten Flussdiagrams näher erläutert:
• Zuerst erfolgt im Bereich 1 eine getrennte Erfassung einzelner prozessspezifischer Stoffströme bzw. Rückstände (z.B. verschiedene Flugaschen sowie bestimmte Fraktionen aus der Aufbereitung von Schlacke aus der Verbrennungsanlage , flüssige und pastöse Rückstände aus der Abwasserreinigung, etc.).
• Im nächsten Schritt erfolgt die nasschemische Behandlung 2 von nicht direkt deponierbaren oder nicht direkt zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückständen (z.B. von Asche ) unter Einstellung eines basischen pH-Wertes, allenfalls in Kombination oder in Ergänzung mit elektrochemischer Behandlung.
• Die bei der nasschemischen Behandlung 2 anfallenden Gase, insbesondere Wasserstoff, sowie gegebenenfalls weiterer Gase wie Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Methan und Phosphin werden bevorzugt der Verbrennungsanlage im Bereich 1 zwecks energetischer Nutzung oder einem Gasspeicher 3 zugeführt, bzw. in einer externen Anlage energetisch genutzt (z.B. Gasmotor) oder entsorgt (z.B. Gasfackel).
• Abwässerkonzentrate bzw. Dünnschlamm aus der Abwasserreinigung, beispielsweise aus der nassen Abgasreinigung können der nasschemischen Behandlung 2 zugeführt werden. Dies ist im Hinblick auf die Gesamtwasserbilanz und dem Ersatz für die über die Herstellung des Deponieguts 4 auf den Deponiekörper 5 ausgetragene Feuchte notwendig und im Vergleich zum Einsatz von frischem Wasser vorteilhaft. • Die mechanische Entwässerung 6 der Suspension aus der nasschemischen Behandlung 2, erfolgt vorzugsweise mit Filterpressen oder anderen Einrichtungen, vorteilhaft gemeinsam oder alternierend mit anderen Rückständen aus derselben Anlage.
• Das in der mechanischen Entwässerung 6 anfallende Filtrat wird, - gegebenenfalls nach einer chemischer Zwischenbehandlung 7 durch Fällungsmittel, beispielsweise Organosulfide zur Fällung und Abscheidung von gelösten Schwermetallen - in die nasschemische Behandlung 2 rückgeleitet. Die rückgeführte Filtratmenge ergibt sich auf der Grundlage einer geschlossenen Wasserbilanz, wobei ergänzend erforderliches Wasser vorteilhaft aus dem Bereich 1 der Verbrennungsanlage zugeführt wird (beispielsweise Dünnschlamm aus der Abwasserreinigung).
• Die entwässerten Rückstände aus der mechanischen Entwässerung 6 werden zusammen mit direkt deponierbaren Rückständen der Verbrennungsanlage 1, mit mineralischen Hilfsstoffen und/oder anderen festen, pastösen oder flüssigen Rückständen aus externen Anlagen z.B. gemäß dem Prinzip „diagenetische Inertisierung" (AT 389 474 B) zu einer deponierbaren Masse bzw. Deponiegut verarbeitet (siehe Herstellung Deponiegut 4).
• Schließlich erfolgt die unbefristete Lagerung des nach entsprechender Rezeptur hergestellten Deponieguts gemäß den gesetzlichen Vorgaben, vorzugsweise auf obertägigen Deponien 5 oder zur bergbautechnischen Ver- füllung unterirdischer Hohlräume. Die geringfügig auftretenden Sickerwässer (aus dem Bereich der Einbaustelle 8 sowie allfälliges ausgepresstes Wasser aus dem Deponiegut) können bei Bedarf in der Herstellung des Deponiegutes 4 eingesetzt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Immobilisierung fester, flüssiger und/oder pastöser Rückstände aus der Verbrennung sowie aus der der Verbrennung nachfolgenden Abgasreinigung, insbesondere aus Anlagen zur thermischen Behandlung von Abfällen, gekennzeichnet durch
a) getrennte Erfassung der Rückstände aus unterschiedlichen Prozessschritten;
b) nasschemische Behandlung der nicht direkt deponierbaren oder nicht direkt zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückstände, wobei in einem geschlossenen Reaktor ein basischer pH-Wert eingestellt wird;
c) mechanische Entwässerung des Reaktionsproduktes aus der nasschemischen Behandlung;
d) Rückführung des in Punkt c) entstehenden Filtrates in die nasschemische Behandlung gemäß Punkt b) sowie Ergänzung der rückgeführten Filtratmenge gemäß Wasserbilanz mit Abwasser oder Dünnschlamm;
e) Herstellung von Deponiegut nach vorgegebener Rezeptur unter Zugabe von direkt deponierbaren oder zur Herstellung von Deponiegut geeigneten Rückständen aus der Verbrennung und/oder von Rückständen und Abfällen aus externen Behandlungs- und Produktionsanlagen; sowie
f) Einbau und Lagerung des in Punkt e) hergestellten Deponieguts, vorzugsweise auf obertägigen Deponien oder zur bergbautechnischen Verfüllung unterirdischer Hohlräume.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nasschemische Behandlung unter Zugabe von Lauge, vorzugsweise in Form alkalischer Rückstände oder Abfälle erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der chemischen Umsetzung in Punkt b) ergänzend elektrochemische Verfahren eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert im Bereich von 8 bis 13, vorzugsweise im Bereich von 11,5 bis 12,5 eingestellt wird, um einen Abbau des Gasbildungspotentiales aus der Reaktion metallischer Verbindungen sicherzustellen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmenge erfasst und einer Verwertung, vorzugsweise zur energetischen Nutzung im Bereich der Verbrennungsanlage oder in einer externen Anlage, zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in Punkt d) rückgeführte Menge des Filtrates in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt in der nasschemischen Behandlung und dem Wassergehalt im mechanisch entwässerten Reaktionsprodukt 3: 1 bis 20: 1 bezogen auf die der nasschemischen Behandlung zugeführte Abfallmenge beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenbehandlung des rückzuführenden Filtrates, beispielsweise zur chemischen Fällung von gelösten Schwermetallen, erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbehandlung des rückzuführenden Filtrates unter Einsatz von organosulfidi- schen Verbindungen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Verarbeitung des mechanisch entwässerten Reaktionsproduktes unter Zugabe von mineralischen bzw. anorganischen Hilfsstoffen sowie anderer geeigneter Rückstände und Abfälle zu ablagerungsfähigem Deponiegut erfolgt.
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