NL2010974C2 - METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL - Google Patents
METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- NL2010974C2 NL2010974C2 NL2010974A NL2010974A NL2010974C2 NL 2010974 C2 NL2010974 C2 NL 2010974C2 NL 2010974 A NL2010974 A NL 2010974A NL 2010974 A NL2010974 A NL 2010974A NL 2010974 C2 NL2010974 C2 NL 2010974C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- waste material
- salt
- weight
- heavy metals
- img
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/004—Sludge detoxification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
- C02F11/143—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/08—Slag cements
- C04B28/087—Phosphorus slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1325—Hazardous waste other than combustion residues
- C04B33/1327—Hazardous waste other than combustion residues containing heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
- C04B35/62675—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering characterised by the treatment temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/243—Mixtures thereof with activators or composition-correcting additives, e.g. mixtures of fly ash and alkali activators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/447—Phosphates or phosphites, e.g. orthophosphate, hypophosphite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
Description
WERKWIJZE VOOR HET BEHANDELEN VAN AF VALMATERIAALMETHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze waarbij een afvalmateriaal behandeld wordt, dat zware metalen bevat, zoals bepaalde soorten slib van een zuiveringsinrichting.The invention relates to a method in which a waste material is treated which contains heavy metals, such as certain types of sludge from a purification device.
Bij een bijzondere uitvoeringsvorm maakt deze werkwijze het bovendien mogelijk dat het product van de behandeling van een ander afvalmateriaal, dat zware metalen bevat, zoals de meeste sedimenten van het zuiveren van waterwegen, te valoriseren.In a particular embodiment, this method also makes it possible to valorise the product from the treatment of another waste material containing heavy metals, such as most sediments from waterway purification.
De problemen, die door de steeds groter wordende hoeveelheden af te voeren, te behandelen en op te slaan afval veroorzaakt worden, zijn algemeen bekend. Deze afvalmaterialen zijn van meerdere bronnen afkomstig. Ze zijn bijvoorbeeld afkomstig van waterzuiveringsinrichtingen, van het baggeren of zuiveren van vaarwegen of verschillende industrieën en kunnen aan de verontreiniging van de grond bijdragen. Wat betreft de sedimenten van het zuiveren van waterwegen is dit bijzonder verontrustend gezien de betreffende hoeveelheden en de verontreiniging ervan met verontreinigende stoffen, zoals zware metalen en organische stoffen. Een belangrijk gedeelte van de vaarwegen van het noorden van Europa wordt thans verstopt door slib, dat het scheepsvaartverkeer hindert. De economische en milieutechnische gevolgen, direct of indirect, ervan zijn erg groot. Anderzijds is het algemeen bekend, dat deze zorgelijke situatie van het waternet, hoofdzakelijk door de bezwaren van de huidige oplossingen voor het behandelen en het opslaan van verontreinigde afvalmaterialen veroorzaakt wordt.The problems caused by the ever-increasing quantities of waste to be treated, treated and stored are generally known. These waste materials come from multiple sources. They come, for example, from water treatment plants, from the dredging or purification of waterways or various industries and can contribute to soil contamination. Regarding sediment from waterway purification, this is particularly worrying given the quantities involved and their contamination with pollutants such as heavy metals and organic substances. An important part of the waterways of northern Europe is now blocked by sludge, which hinders shipping traffic. The economic and environmental consequences, directly or indirectly, are very large. On the other hand, it is well known that this worrying situation of the water network is mainly caused by the drawbacks of the current solutions for the treatment and storage of contaminated waste materials.
Een eenvoudig middel voor het afvoeren van afvalmaterialen bestaat immers uit het lozen ervan per boot in zee of ze te vervoeren naar vuilstortplaatsen. Wanneer echter de afvalmaterialen verontreinigd zijn met zware metalen of gevaarlijke organische stoffen (hetgeen in het algemeen het geval is met sedimenten, die van het zuiveren van vaarwegen afkomstig zijn), is dit middel vanzelfsprekend onaanvaardbaar. Voordat ze opgeslagen kunnen worden, moeten de afvalmaterialen immers behandeld worden, om aan de niet-toxiciteitsproeven te voldoen. Het is eveneens belangrijk dat ze op effectieve en economische wijze gedroogd kunnen worden, zodat het bewerken en opslaan ervan vergemakkelijkt wordt.After all, a simple means of removing waste materials consists of discharging them by boat into the sea or transporting them to landfill sites. However, when the waste materials are contaminated with heavy metals or hazardous organic substances (which is generally the case with sediments from waterway purification), this agent is of course unacceptable. After all, before they can be stored, the waste materials must be treated in order to meet the non-toxicity tests. It is also important that they can be dried effectively and economically, so that processing and storage thereof is facilitated.
De uitvinding heeft betrekking op het ter beschikking stellen van een werkwijze voor het behandelen van afvalmaterialen, die economisch gunstiger en/of technisch concurrerender is dan de werkwijzen volgens de stand der techniek, in het bijzonder de werkwijzen, die in de octrooischriften van SOLYAY WO 02/32817, WO 04/035490, WO 2005/100261 en WO 2007/080179 beschreven zijn, waarvan de gehele inhoud hierin opgenomen wordt door verwijzing, in zoverre van toepassing.The invention relates to the provision of a method for treating waste materials that is economically more favorable and / or technically more competitive than the methods according to the state of the art, in particular the methods described in the patents of SOLYAY WO 02 / 32817, WO 04/035490, WO 2005/100261 and WO 2007/080179, the entire contents of which are incorporated herein by reference, where applicable.
Met het oog hierop heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het behandelen van een afvalmateriaal, dat niet-inerte zware metalen bevat (het "eerste afvalmateriaal"), waarbij het eerste afvalmateriaal aan een calcine-ringsoven toegevoegd wordt, waarbij bovendien een fosfateringsmiddel aan de cal-cineringsoven toegevoegd wordt en het eerste afvalmateriaal in aanwezigheid van het fosfateringsmiddel gecalcineerd wordt, waarbij het fosfateringsmiddel omvat: - ten minste een zout S, van ten minste een ander metaal dan een zwaar metaal, waarbij het zout S een zout is, dat van fosfor afgeleid is, waarbij het zout S zich als zodanig of ten minste gedeeltelijk bevindt in zijn ionische vorm en waarbij het zout S gekozen wordt uit: (i) de zouten SI, die ten minste een mono- of polyfosfaatgroep omvatten, die aan de algemene formuleIn view of this, the present invention relates to a method for treating a waste material containing non-inert heavy metals (the "first waste material"), wherein the first waste material is added to a calcining furnace, in addition to which a phosphating agent is added to the calcining oven and the first waste material is calcined in the presence of the phosphating agent, the phosphating agent comprising: - at least one salt S, of at least one metal other than a heavy metal, the salt S being a salt, which is derived from phosphorus, wherein the salt S as such or at least partially is in its ionic form and wherein the salt S is selected from: (i) the salts S1 comprising at least a mono- or polyphosphate group which the general formula
beantwoordt, waarin x een geheel positief getal of nul is en waarin de (3 + x) zuurstofatomen, die met een asterix (O*) gekenmerkt zijn, onafhankelijk van elkaar aan een waterstofatoom of aan een metaal atoom, dat verschilt van een zwaar metaal, gebonden zijn met dien verstande dat ten minste één ervan aan een metaalatoom, dat verschilt van een zwaar metaal, gebonden is (bijvoorbeeld aan een Na-, Ca-, Mg- of Fe-atoom), (ii) de polymetafosfaatzouten S2, die ten minste een ring omvatten, die aan de formulewhere x is an integer positive number or zero and wherein the (3 + x) oxygen atoms marked with an asterix (O *) are independently of each other on a hydrogen atom or on a metal atom other than a heavy metal are bonded with the proviso that at least one of them is bonded to a metal atom other than a heavy metal (e.g., to a Na, Ca, Mg or Fe atom), (ii) the polymetaphosphate salts S2, which at least one ring that is of the formula
beantwoordt, waarin y een geheel getal van ten minste 3 is, en waarin de y zuurstofatomen, die met een asterix (O*) gekenmerkt zijn, aan een metaalatoom, dat verschilt van een zwaar metaal, gebonden zijn en (iii) de zouten S3, die ten minste een mono- of polyfosfietgroep omvatten, die aan de algemene formulewhere y is an integer of at least 3, and wherein the y oxygen atoms marked with an asterix (O *) are attached to a metal atom other than a heavy metal and (iii) the salts S3 , comprising at least one mono- or polyphosphite group, that of the general formula
beantwoordt, waarin z een geheel positief getal of nul is, waarin één van de 2 zuurstofatomen, die met een asterix (O*) gekenmerkt zijn, aan een metaalatoom, dat verschilt van een zwaar metaal, gebonden is en waarin het andere met een asterix gekenmerkte zuurstofatoom hetzij aan een waterstofatoom hetzij aan een metaalatoom, dat verschilt van een zwaar metaal, gebonden is en - desgewenst bovendien ten minste een zuur A, dat van fosfor afgeleid is, als zodanig of ten minste gedeeltelijk in een ionische vorm, dat gekozen wordt uit: (i') de mono- of polyfosforzuren Al, die aan de algemene formulewhere z is an integer positive number or zero, in which one of the 2 oxygen atoms marked with an asterix (O *) is attached to a metal atom that differs from a heavy metal and the other with an asterix oxygen atom characterized either by a hydrogen atom or by a metal atom other than a heavy metal, and - if desired, moreover, at least one acid A, derived from phosphorus, as such or at least partially in an ionic form selected from: (i ') the mono- or polyphosphoric acids A1, those of the general formula
beantwoorden, waarin x' een geheel positief getal of nul is, en (ii) de mono- of polyfosforigzuren A2, die aan de algemene formulewhere x 'is an integer positive number or zero, and (ii) the mono- or polyphosphorous acids A2 which satisfy the general formula
beantwoorden, waarin z' een geheel positief getal of nul is, waarbij het totale fosforgehalte, dat in het ten minste ene zout S aanwezig is, ten opzichte van het totale fosforgehalte, dat in het ten minste ene zout S en het ten minste ene zuur A aanwezig is, hoger dan 50% is en 100% kan bereiken, en waarbij het totale fosforgehalte, dat in het ten minste ene zout S en het ten minste ene zuur A aanwezig is, ten opzichte van het totale fosforgehalte, dat in het fosfateringsmiddel aanwezig is, hoger dan 75% en is 100% kan bereiken. Beschrijving van het fosfateringsmiddelwhere z 'is an integer positive number or zero, the total phosphorus content present in the at least one salt S relative to the total phosphorus content contained in the at least one salt S and the at least one acid A is present, is higher than 50% and can reach 100%, and wherein the total phosphorus content present in the at least one salt S and the at least one acid A, relative to the total phosphorus content contained in the phosphating agent present is higher than 75% and can reach 100%. Description of the phosphating agent
In het fosfateringsmiddel is het totale fosforgehalte, dat in het zout S aanwezig is, ten opzichte van het totale fosforgehalte, dat in het zout S en het zuur A aanwezig is, bij voorkeur hoger dan 75% en is met bijzondere voorkeur hoger dan 90%. Met bijzondere voorkeur is het fosfateringsmiddel in aanzienlijke mate vrij van zuur A en bevat het meest bij voorkeur in wezen geen, is zo niet volledig vrij van zuur A.In the phosphating agent, the total phosphorus content that is present in the salt S, relative to the total phosphorus content that is present in the salt S and the acid A, is preferably higher than 75% and particularly preferably higher than 90% . The phosphating agent is particularly preferably free of acid A and most preferably contains essentially no, if not completely free of acid A.
Verder is het totale fosforgehalte, dat in het ten minste ene zout S en het ten minste ene zuur A aanwezig is, ten opzichte van het totale fosforgehalte, dat in het fosfateringsmiddel aanwezig is, bij voorkeur hoger dan 90%, waarbij de eventuele rest van het fosfateringsmiddel bijvoorbeeld een metaalhypofosfiet of fosforpentoxi- de is. met bijzondere voorkeur bestaat het fosfateringsmiddel in hoofdzaak uit, en zelfs uitsluitend uit het zout S en het eventuele zuur A.Furthermore, the total phosphorus content that is present in the at least one salt S and the at least one acid A, relative to the total phosphorus content that is present in the phosphating agent, is preferably higher than 90%, with the optional remainder of the phosphating agent is, for example, a metal hypophosphite or phosphorus pentoxide. with particular preference the phosphating agent essentially consists of, and even exclusively consists of the salt S and the optional acid A.
De zouten SI, S2 en S3 omvatten met voordeel calcium als metaal element. Bij voorkeur omvatten de zouten SI, S2 en S3 geen ander metaal dan calcium.The salts S1, S2 and S3 advantageously comprise calcium as a metal element. Preferably, the salts S1, S2 and S3 do not comprise any metal other than calcium.
Het metaalzout S wordt bij voorkeur gekozen uit de zouten SI. x kan met name gelijk aan 0 zijn (een enkel atoom P, monofosfaatgroep) of is hoger dan 0 (meerdere P-atomen, polyfosfaatgroep). De zouten SI bevatten bij voorkeur ten minste een monofosfaatgroep; bovendien bezitten de zouten SI bij voorkeur geen p oly fo sfaatgr oep.The metal salt S is preferably selected from the salts S1. x can in particular be equal to 0 (a single atom P, monophosphate group) or is higher than 0 (multiple P atoms, polyphosphate group). The salts S1 preferably contain at least one monophosphate group; moreover, the salts S1 preferably do not have a polyphosphate group.
Goede resultaten zijn verkregen wanneer het zout S een zout is of dit omvat, dat gekozen wordt uit calciumorthofosfaat [Ca3(P04)2], calciummonowaterstoffos-faat (CaHPO/t), calciumdiwaterstoffosfaat [Ca(H2P04)2], "tricalcium TCP" fosfaat [Ca9(P04)6], de whitlockieten [in het bijzonder de whitlockieten, die aan de formule Ca9(Mg,Fe)(P04)6(HP04) beantwoorden] en de apatieten [in het bijzonder de apa-tieten die aan de formule Caio(P04)6(OH,F,Cl,Br)2 beantwoorden, zoals hydroxya-patiet], de gehydrateerde vormen van de genoemde zouten en mengsels daarvan.Good results have been obtained when the salt S is or includes a salt selected from calcium orthophosphate [Ca3 (PO4) 2], calcium monohydrogen phosphate (CaHPO / t), calcium dihydrogen phosphate [Ca (H2PO4) 2], "tricalcium TCP" phosphate [Ca9 (PO4) 6], the whitlockites [in particular the whitlockites corresponding to the formula Ca9 (Mg, Fe) (PO4) 6 (HP04)] and the apatites [in particular the apa tits that meet answer the formula Ca 10 (PO 4) 6 (OH, F, Cl, Br) 2, such as hydroxyapatite], the hydrated forms of said salts and mixtures thereof.
Uitstekende resultaten zijn verkregen wanneer het zout S het watervrije cal-ciummonowaterstoffosfaat (ook monetiet genoemd) en/of een gehydrateerd calci-ummonowaterstoffosfaat (in het bijzonder brushiet (CaHP04.2H20)) is of omvat.Excellent results have been obtained when the salt S is or comprises the anhydrous calcium monohydrogen phosphate (also referred to as monetite) and / or a hydrated calcium monohydrogen phosphate (in particular brushite (CaHPO 4 .2H 2 O)).
Uitstekende resultaten zijn ook verkregen wanneer het zout S een whitloc-kiet, dat beantwoordt aan de formule Ca9(Mg,Fe)(P04)6(HP04), is of omvat.Excellent results have also been obtained when the salt S is or comprises a whitlocite corresponding to the formula Ca 9 (Mg, Fe) (PO 4) 6 (HPO 4).
Uitstekende resultaten zijn ook verkregen wanneer het zout S hydroxyapatiet [formule Ca5(P04)3(0H), dat in het algemeen ook beschreven wordt als Caio(P04)6(OH)2 om er op te wijzen dat de kristallijne eenheidcel twee eenheden Ca5(P04)3(0H) omvat] is of omvat.Excellent results have also been obtained when the salt S hydroxyapatite [formula Ca 5 (PO 4) 3 (OH), which is also generally described as Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 to indicate that the crystalline unit cell has two units of Ca 5 (PO 4) 3 (0H) includes].
Het gewichtsgehalte van het fosfateringsmiddel, uitgedrukt in equivalentfos-for ten opzichte van het drogestofgehalte van het eerste afvalmateriaal bedraagt met voordeel ten minste 0.35 %, bij voorkeur ten minste 0.5 %, met bijzondere voorkeur ten minste 0.7 %. Verder bedraagt het gewichtsgehalte van het fosfateringsmiddel, uitgedrukt in fosforequivalent en ten opzichte van het drogestofgehalte van het eerste afvalmateriaal, met voordeel maximaal 5 %, bij voorkeur maximaal 3%, met bij zondere voorkeur maximaal 2%. Met meer bijzondere voorkeur bedraagt het 0,7 -2%.The weight content of the phosphating agent, expressed in equivalent phosphorus relative to the dry matter content of the first waste material, is advantageously at least 0.35%, preferably at least 0.5%, particularly preferably at least 0.7%. Furthermore, the weight content of the phosphating agent, expressed as phosphorous equivalent and relative to the dry matter content of the first waste material, is advantageously at most 5%, preferably at most 3%, with particularly preferably at most 2%. More particularly preferably, it is 0.7 -2%.
Het calcineren (belangrijkste eigenschappen).Calcination (most important properties).
Het calcineren wordt met voordeel bij een temperatuur van of in een temperatuur straj eet van 450°C - 1000°C uitgevoerd.The calcination is advantageously carried out at a temperature of or in a temperature range of 450 ° C - 1000 ° C.
Het is soms ook nuttig het calcineren in een oxiderende atmosfeer uit te voeren, waarbij bij voorkeur lucht als oxidatiemiddel toegepast wordt.It is also sometimes useful to perform calcination in an oxidizing atmosphere, preferably using air as the oxidizing agent.
Beschrijving van het eerste afvalmateriaal.Description of the first waste material.
In het algemeen kan meer dan 10 gew.%, eventueel meer dan 15 gew.% of meer dan 20 gew.% van de zware metalen, die in het eerste afvalmateriaal aanwezig zijn, in 0,5 M azijnzuur geëlueerd worden.In general, more than 10% by weight, optionally more than 15% by weight or more than 20% by weight of the heavy metals present in the first waste material can be eluted in 0.5 M acetic acid.
Het eerste afvalmateriaal bezit met voordeel een droogheid van ten minste 85%, bij voorkeur ten minste 90% en in bepaalde bijzondere gevallen ten minste 99%.The first waste material advantageously has a dryness of at least 85%, preferably at least 90% and in certain special cases at least 99%.
Het eerste afvalmateriaal is bij voorkeur een slib van natuurlijke oorsprong, dat gedroogd moet worden om een droogheid van ten minste 70% te bereiken. Met bijzondere voorkeur is het eerste afvalmateriaal een slib van een zuiveringsinrichting, dat gedroogd is, om een droogheid van ten minste 80%, bij voorkeur ten minste 85% te bereiken.The first waste material is preferably a sludge of natural origin, which must be dried to achieve a dryness of at least 70%. The first waste material is particularly preferably a sludge from a purification device that has been dried to achieve a dryness of at least 80%, preferably at least 85%.
Het eerste afvalmateriaal kan een in hoofdzaak droog natuurlijk afvalmateriaal zijn.The first waste material can be a substantially dry natural waste material.
Het eerste afvalmateriaal kan ook een niet-natuurlijk afvalmateriaal zijn. Bijvoorbeeld kan het eerste afvalmateriaal uit delen en/of vermalen delen van auto’s bestaan, waarin kunststofmateriaal toegepast is.The first waste material can also be a non-natural waste material. For example, the first waste material may consist of parts and / or ground parts of cars in which plastic material is used.
Het eerste afvalmateriaal kan een in hoofdzaak droog niet-natuurlijk afvalmateriaal zijn.The first waste material can be a substantially dry non-natural waste material.
Voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een tweede afvalmateriaal toegepast wordt.Preferred embodiment of the invention, wherein a second waste material is used.
Bij een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding, die de voorkeur bezit, is het fosfateringsmiddel ten minste gedeeltelijk in een tweede afvalmateriaal aanwezig, dat inerte zware metalen bevat, door een fosfateringsbehandeling. Volgens deze bijzondere uitvoeringsvorm worden het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalma- teriaal aan de calcineringsoven toegevoegd, waarna het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal samen gecalcineerd worden.In a particular preferred embodiment of the invention, the phosphating agent is present at least in part in a second waste material containing inert heavy metals by a phosphating treatment. According to this special embodiment, the first waste material and the second waste material are added to the calcining oven, after which the first waste material and the second waste material are calcined together.
In overeenstemming met deze bijzondere uitvoeringsvorm kan de werkwijze volgens de uitvinding bovendien de stap omvatten waarbij een afvalmateriaal, dat niet-inerte zware metalen bevat, aan een fosfateringsbehandeling onderworpen wordt, welk afvalmateriaal, na deze fosfateringsbehandeling te hebben ondergaan, het tweede afvalmateriaal vormt.In accordance with this particular embodiment, the method according to the invention may furthermore comprise the step in which a waste material containing non-inert heavy metals is subjected to a phosphating treatment, which waste material, after having undergone this phosphating treatment, forms the second waste material.
Bij voorkeur is het fosfateringsmiddel volledig in het tweede afvalmateriaal aanwezig.Preferably, the phosphating agent is completely present in the second waste material.
Met voordeel kan maximaal 10 gew.%, bij voorkeur maximaal 7 gew.% en met bijzondere voorkeur maximaal 5 gew.% van de zware metalen, die in het tweede afvalmateriaal aanwezig zijn, in 0,5 M azijnzuur geëlueerd worden. Verder is het gewichtsgehalte van de elueerbare zware metalen, die in het tweede afvalmateriaal aanwezig zijn, met voordeel ten minste 2 maal lager en bij voorkeur ten minste 4 maal lager dan de gewichtsfractie van de elueerbare zware metalen, die in het eerste afval aanwezig zijn.Advantageously, a maximum of 10% by weight, preferably a maximum of 7% by weight and particularly preferably a maximum of 5% by weight of the heavy metals present in the second waste material can be eluted in 0.5 M acetic acid. Furthermore, the weight content of the eluable heavy metals present in the second waste material is advantageously at least 2 times lower and preferably at least 4 times lower than the weight fraction of the eluable heavy metals present in the first waste.
Het tweede afvalmateriaal bezit met voordeel een droogheid van ten minste 85%, bij voorkeur ten minste 90% en in bepaalde bijzondere gevallen ten minste 99%.The second waste material advantageously has a dryness of at least 85%, preferably at least 90% and in certain special cases at least 99%.
Het tweede afvalmateriaal is met voordeel een afvalmateriaal, dat aan een fosfateringsbehandeling met fosforzuur, bij voorkeur in een vochtige omgeving, onderworpen is.The second waste material is advantageously a waste material that has been subjected to a phosphating treatment with phosphoric acid, preferably in a humid environment.
Bovendien is het tweede afvalmateriaal met voordeel een slib van natuurlijke of niet-natuurlijke oorsprong; dit slib, in het bijzonder wanneer het van natuurlijke oorsprong is, kan gedroogd moeten worden om een droogheid van ten minste 70% te bereiken.Moreover, the second waste material is advantageously a sludge of natural or non-natural origin; this sludge, in particular when it is of natural origin, may have to be dried to achieve a dryness of at least 70%.
Bij voorkeur bestaat het tweede afvalmateriaal uit sedimenten, die van het zuiveren van een waterig milieu, zoals een waterloop of een gebied met stilstaand water, afkomstig zijn.The second waste material preferably consists of sediments that come from purifying an aqueous environment, such as a watercourse or a region with stagnant water.
Bovendien is het tweede afvalmateriaal bij voorkeur een slib met een oorspronkelijk droogheid van minder dan 70% (i) dat in een schuim omgezet is, waaraan ten minste een zuur A toegevoegd wordt, dat gekozen wordt uit de zuren Al en de zuren A2, bij voorkeur een zuur Al en met bijzondere voorkeur fosforzuur, (ii) dat gerijpt wordt zodat de fosfatering zich ontwikkelt in het schuim waarna (iii) het gedroogd wordt om een droogheid van ten minste 70% te bereiken.In addition, the second waste material is preferably a sludge with an initial dryness of less than 70% (i) which has been converted into a foam to which is added at least one acid A selected from the acids A1 and acids A2 at preferably an acid A1 and particularly preferably phosphoric acid, (ii) which is matured so that the phosphation develops in the foam after which (iii) it is dried to achieve a dryness of at least 70%.
Met bijzondere voorkeur wordt het slib voldoende tijd ti gerijpt zodat een voldoende fractie van het zuur A in het zout S omgezet wordt, zodat bijvoorbeeld het totale fosforgehalte dat in het zout S aanwezig is, ten opzichte van het totale fosforgehalte dat in het zout S en het zuur A aanwezig is, hoger dan 75%, hoger dan 90% of nog beter hoger dan 99% is. De tijd ti bedraagt gewoonlijk ten minste 5 minuten, bij voorkeur ten minste 15 minuten, met bijzondere voorkeur ten minste 1 uur en met zeer bijzondere voorkeur ten minste 3 uur.The sludge is preferably matured for a sufficient time t1 so that a sufficient fraction of the acid A is converted into the salt S, so that, for example, the total phosphorus content present in the salt S, compared to the total phosphorus content contained in the salt S and the acid A is present, is higher than 75%, higher than 90% or even better higher than 99%. The time t 1 is usually at least 5 minutes, preferably at least 15 minutes, particularly preferably at least 1 hour and very particularly preferably at least 3 hours.
Ook wordt met bijzondere voorkeur het slib een voldoende tijd gerijpt zodat het gewichtspercentage van de zware metalen, die in 0,5 M azijnzuur geëlueerd kunnen worden, dat het slib bevat ten minste 2 maal, bij voorkeur ten minste 4 maal en met bijzondere voorkeur ten minste 6 maal lager wordt dan het gewichtspercentage van de zware metalen, die in 0,5 M azijnzuur geëlueerd kunnen worden, dat in het slib aanwezig is vóór het toevoegen van het zuur A.The sludge is also preferably matured for a sufficient time so that the percentage by weight of the heavy metals that can be eluted in 0.5 M acetic acid containing the sludge is at least 2 times, preferably at least 4 times and particularly preferably at least becomes at least 6 times lower than the percentage by weight of the heavy metals that can be eluted in 0.5 M acetic acid present in the sludge before adding the acid A.
Nog altijd met bijzondere voorkeur wordt het slib een voldoende tijd gerijpt zodat het gehalte van de zware metalen, die in 0,5 M azijnzuur geëlueerd kunnen worden, die in het genoemde slib aanwezig zijn, ten opzichte van het totale gehalte van de zware metalen, die in het genoemde slib aanwezig zijn, maximaal 10%, bij voorkeur maximaal 7% en met bijzondere voorkeur maximaal 5% bedraagt.Still with particular preference the sludge is aged for a sufficient time so that the content of the heavy metals that can be eluted in 0.5 M acetic acid present in said sludge, relative to the total content of the heavy metals, which are present in said sludge is at most 10%, preferably at most 7% and particularly preferably at most 5%.
Een bijzonder gunstig aspect van de uitvinding heeft in verband met de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, die besproken zal worden, betrekking op de toepassing van een afvalmateriaal, dat inerte zware metalen bevat, door een fos-fateringsbehandeling (het "tweede afvalmteriaal" dat in de onderhavige aanvrage beschreven is) als een middel voor het inert maken in een calcineringsoven van een ander afvalmateriaal, dat niet-inerte zware metalen bevat (het "eerste afvalmateriaal" dat in de onderhavige aanvrage beschreven is).A particularly advantageous aspect of the invention, in connection with the preferred embodiment of the invention to be discussed, relates to the use of a waste material containing inert heavy metals by a phosphating treatment (the "second waste material" which is described in the present application) as an inerting agent in a calcining oven of another waste material containing non-inert heavy metals (the "first waste material" described in the present application).
Toevoegen van afvalmaterialen aan de calcineringsoven. wanneer de werkwijze het tweede afvalmateriaal omvat.Adding waste materials to the calcining oven. when the method comprises the second waste material.
Het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen samen of gescheiden of gedeeltelijk samen en de rest gescheiden aan de calcineringsoven toegevoegd worden.The first waste material and the second waste material can be added together or separately or partially together and the remainder separately to the calcining oven.
Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding, die de voorkeur bezit, wordt het eerste afvalmateriaal gescheiden van het tweede afvalmateriaal aan de calcineringsoven toegevoegd. Deze uitvoeringsvorm kan met name worden aanbevolen wanneer de twee afvalmaterialen de consistentie van een waterige brij bezitten, maar ook wanneer de twee afvalmaterialen de consistentie van een vaste stof en niet van een waterige brij bezitten.In a preferred embodiment of the invention, the first waste material is added to the calcining oven separately from the second waste material. This embodiment can in particular be recommended when the two waste materials have the consistency of an aqueous slurry, but also when the two waste materials have the consistency of a solid and not an aqueous slurry.
Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, die andere voordelen bezit, hebben het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal de consistentie van een vaste stof en niet van een waterige brij, en worden het eerste afvamateriaal en het tweede afvalmateriaal vrijwel zonder toevoegen van water, zelfs zonder toevoegen van water gemengd, zodat het homogene of heterogene mengsel van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal eveneens de consistentie van een vaste stof en niet van een waterige brij bezit, waarna het mengsel aan de calcineringsoven toegevoegd wordt, bij voorkeur zodra deze in staat is het op te nemen, bij voorbeeld minder dan 3 uur, minder dan 1 uur, minder dan 30 min, minder dan 15 min, minder dan 5 min, minder dan 1 min zelfs onmiddellijk na de vorming van het mengsel.In another embodiment of the invention, which has other advantages, the first waste material and the second waste material have the consistency of a solid and not an aqueous slurry, and the first waste material and the second waste material become virtually without adding water, even mixed without adding water, so that the homogeneous or heterogeneous mixture of the first waste material and the second waste material also has the consistency of a solid and not an aqueous slurry, after which the mixture is added to the calcining oven, preferably as soon as it is able to it is recordable, for example, less than 3 hours, less than 1 hour, less than 30 minutes, less than 15 minutes, less than 5 minutes, less than 1 minute even immediately after the formation of the mixture.
Hoeveelheden van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal wanneer de werkwijze het tweede afvalmateriaal omvat.Amounts of the first waste material and the second waste material when the method comprises the second waste material.
Het gewicht van het eerste afvalmateriaal bedraagt met voordeel ten minste 10%, bij voorkeur ten minste 20% en met bijzondere voorkeur ten minste 40% van het gewicht van het tweede afvalmateriaal.The weight of the first waste material is advantageously at least 10%, preferably at least 20% and particularly preferably at least 40% of the weight of the second waste material.
Verder bedraagt het gewicht van het eerste afvalmateriaal met voordeel maximaal 200%, bij voorkeur maximaal 100% en met bijzondere voorkeur maximaal 60% van het gewicht van het tweede afvalmateriaal.Furthermore, the weight of the first waste material is advantageously at most 200%, preferably at most 100% and particularly preferably at most 60% of the weight of the second waste material.
Eventueel zelf-ontbrandbare eigenschap, wanneer de werkwijze het tweede afvalmateriaal omvat.Possibly self-combustible property when the process comprises the second waste material.
Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding vormen het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal samen in de calcineringsoven een zelf-ontbrandbaar mengsel, dat in afwezigheid van een derde brand stof met een veel lager calorisch vermogen dan dat van het geheel, dat door het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal gevormd wordt, gecalcineerd kan worden, zoals stookolie.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the first waste material and the second waste material together form a self-combustible mixture in the calcining oven which, in the absence of a third fuel with a much lower calorific capacity than that of the whole produced by the first waste material and the second waste material is formed, can be calcined, such as fuel oil.
In dit opzicht heeft aanvraagster gevonden dat de keuze van slib van waterzuiveringsinstallaties als eerste afvalmateriaal gewoonlijk de toepassing van deze voorkeursuitvoeringsvorm mogelijk maakt.In this regard, the applicant has found that the choice of sludge from water treatment plants as the first waste material usually permits the use of this preferred embodiment.
Beschrijving van het derde afvalmateriaal.Description of the third waste material.
In het algemeen produceert het calcineren slakken, die inerte zware metalen bevatten, en vliegas, dat inerte zware metalen bevat, waarbij elk van deze twee cal-cineringsproducten, afzonderlijk of gemengd, met voordeel een afvalmateriaal vormt dat gevaloriseerd kan worden (het "derde afvalmateriaal").In general, calcining produces slag containing inert heavy metals and fly ash containing inert heavy metals, each of these two calcination products, individually or mixed, advantageously forming a waste material that can be valorized (the "third waste material" ").
Met voordeel kan maximaal 10 gew.% van de zware metalen, die in het derde afval aanwezig zijn, in het bijzonder in de slakken en/of in het vliegas, in 0,5 M azijnzuur geëlueerd worden.Advantageously, a maximum of 10% by weight of the heavy metals present in the third waste, in particular in the slag and / or in the fly ash, can be eluted in 0.5 M acetic acid.
Bovendien bedraagt de elueerbare gewichtsfractie van de zware metalen, die in het derde afvalmateriaal aanwezig zijn, maximaal de elueerbare gewichtsfractie van de zware metalen, die in het tweede afvalmateriaal aanwezig zijn en bij voorkeur bedraagt zij de maximaal de helft.In addition, the elutable weight fraction of the heavy metals present in the third waste material is at most the elutable weight fraction of the heavy metals present in the second waste material and preferably it is at most half.
Nabehandeling van het derde afvalmateriaal.Post-treatment of the third waste material.
Bij een bijzondere en gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het derde afvalmateriaal gemengd met water, eventueel wordt een hydraulisch bindmiddel toegevoegd, waarna het geheel, dat het derde afvalmateriaal, water en eventueel hydraulisch bindmiddel omvat, onderworpen wordt aan indikken en uitharden, op een zodanige manier dat een vaste massa gevormd wordt..In a special and favorable embodiment of the invention, the third waste material is mixed with water, optionally a hydraulic binder is added, after which the whole comprising the third waste material, water and possibly hydraulic binder, is subjected to thickening and curing, in such a way way that a solid mass is formed.
De uitvinding heeft derhalve dan ook eveneens betrekking op een werkwijze voor de vorming van een vaste massa, die voor de constructie van een weg, de fabricage van een steen of voor de productie van een beton gebruikt kan worden, volgens welke werkwijze het derde afvalmateriaal met het water gemengd wordt, eventueel een hydraulisch bindmiddel toegevoegd wordt, waarna het geheel, dat het derde afvalmateriaal, water en eventueel hydraulisch bindmiddel omvat, onderworpen wordt aan indikken en uitharden, op een zodanige manier dat een vaste massa gevormd wordt.The invention therefore also relates to a method for forming a solid mass which can be used for the construction of a road, the manufacture of a stone or for the production of a concrete, according to which method the third waste material with the water is mixed, optionally a hydraulic binder is added, after which the whole comprising the third waste material, water and possibly hydraulic binder, is subjected to thickening and hardening in such a way that a solid mass is formed.
De uitvinding heeft ook betrekking op een eindproduct, zoals een weg, steen of beton, dat de vaste massa omvat, die gevormd is met de bijzondere werkwijze of de methode, die respectievelijk in de twee hieraan voorafgaande alinea's beschreven zijn.The invention also relates to an end product, such as a road, brick or concrete, which comprises the solid mass formed by the particular method or method described in the two preceding paragraphs, respectively.
Andere technische eigenschappen, die op de onderhavige uitvinding betrekking hebben.Other technical features relating to the present invention.
Nadere bijzonderheden van de zware metalen van het eerste afvalmateriaal en eventueel het tweede afvalmateriaal.Further details of the heavy metals of the first waste material and possibly the second waste material.
Het gehalte aan zware metalen van een afvalmateriaal wordt verkregen door optellen van de gehalten van elk van de zware metalen, die in het afvalmateriaal aanwezig zijn.The heavy metal content of a waste material is obtained by summing the levels of each of the heavy metals present in the waste material.
Met een zwaar metaal wordt elk metaal bedoeld, dat gekozen wordt uit de metalen waarvan het soortelijk gewicht ten minste gelijk is aan 5 g/cm3 (zoals cadmium, chroom, koper, kwik, nikkel lood en zink), alsook uit beryllium, arseen, seleen en antimoon.A heavy metal is understood to be any metal selected from metals whose specific weight is at least 5 g / cm 3 (such as cadmium, chromium, copper, mercury, nickel lead and zinc), as well as from beryllium, arsenic, selenium and antimony.
As-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 2 mg/kg, ten minste 10 mg/kg of ten minste 20 mg/kg As bevatten. Het kan maximaal 500 mg/kg As bevatten.Ash content. The dry substances of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 2 mg / kg, at least 10 mg / kg or at least 20 mg / kg As. It can contain a maximum of 500 mg / kg of As.
Cd-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 1 mg/kg, ten minste 5 mg/kg of ten minste 10 mg/kg Cd bevatten. Het kan maximaal 250 mg/kg Cd bevatten.CD content. The dry substances of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 1 mg / kg, at least 5 mg / kg or at least 10 mg / kg Cd. It can contain a maximum of 250 mg / kg of Cd.
Cr-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 5 mg/kg, ten minste 25 mg/kg of ten minste 50 mg/kg Cr bevatten. Het kan maximaal 1000 mg/kg Cr bevatten.Cr content. The dry substances of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 5 mg / kg, at least 25 mg / kg or at least 50 mg / kg Cr. It can contain a maximum of 1000 mg / kg of Cr.
Hg---gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 0,1 mg/kg, ten minste 0,5 mg/kg of ten minste 1 mg/kg Hg bevatten. Het kan maximaal 25 mg/kg bevatten.Hg --- content. The dry matter of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 0.1 mg / kg, at least 0.5 mg / kg or at least 1 mg / kg Hg. It can contain a maximum of 25 mg / kg.
Cu-^ehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede af-valmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 5 mg/kg, ten minste 25 mg/kg, ten minste 100 mg/kg of ten minste 250 mg/kg Cu bevatten. Het kan maximaal 1000 mg/kg Cu of maximaal 10000 mg/kg Cu bevatten.Cup stop. The dry matter of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 5 mg / kg, at least 25 mg / kg, at least 100 mg / kg or at least 250 mg / kg Cu. It can contain a maximum of 1000 mg / kg Cu or a maximum of 10000 mg / kg Cu.
Pb-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 5 mg/kg, ten minste 25 mg/kg, ten minste 100 mg/kg of ten minste 250 mg/kg Pb bevatten. Het kan maximaal 1000 mg/kg Cu of maximaal 10000 mg/kg Pb bevatten.Pb content. The dry matter of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 5 mg / kg, at least 25 mg / kg, at least 100 mg / kg or at least 250 mg / kg Pb. It can contain a maximum of 1000 mg / kg of Cu or a maximum of 10000 mg / kg of Pb.
Zn-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 5 mg/kg, ten minste 50 mg/kg, ten minste 200 mg/kg, ten minste 500 mg/kg of ten minste 1000 mg/kg Zn bevatten. Het kan maximaal 10000 mg/kg Cu of maximaal 50000 mg/kg Zn bevatten.Zn content. The dry matter of the first waste material and the second waste material can independently be at least 5 mg / kg, at least 50 mg / kg, at least 200 mg / kg, at least 500 mg / kg or at least 1000 mg / kg Zn contain. It can contain a maximum of 10000 mg / kg of Cu or a maximum of 50000 mg / kg of Zn.
Ni-gehalte. De droge stoffen van het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar ten minste 5 mg/kg, ten minste 15 mg/kg of ten minste 30 mg/kg Ni bevatten. Het kan maximaal 500 mg/kg Ni bevatten.Ni content. The dry substances of the first waste material and the second waste material may independently contain at least 5 mg / kg, at least 15 mg / kg or at least 30 mg / kg Ni. It can contain a maximum of 500 mg / kg of Ni.
De gehalten worden met voordeel met optische emissiespectrometrie op plasma bij inductieve koppeling (ICP - OES) gemeten.The levels are advantageously measured with optical emission spectrometry on plasma with inductive coupling (ICP - OES).
Nadere bijzonderheden van de droogheid van een afvalmateriaal.Details of the dryness of a waste material.
De droogheid van een monster van een afvalmateriaal wordt bepaald door berekenen van de verhouding van monster voor en na een verblijftijd van 4 uur in een autoclaaf, die op 100 °C gehouden wordt.The dryness of a sample of a waste material is determined by calculating the ratio of sample before and after a residence time of 4 hours in an autoclave, which is kept at 100 ° C.
Nadere bijzonderheden van de aard van het eerste en het eventuele tweede afvalmateriaal.Details of the nature of the first and any second waste material.
Het eerste afvalmateriaal en het tweede afvalmateriaal kunnen onafhankelijk van elkaar zijn: afkomstig van het decanteren van gebruikt water van industriële of stedelijke oorsprong, afkomstig van het reinigen van grond, zoals die van bepaalde industriële terreinen; resten van het vermalen van auto's as van verbranding sedimenten, die afkomstig zijn van het reinigen van rivieren, vennen, putten of rioleringen, en sedimenten, die afkomstig zijn van het reinigen van vaarwegen (bijv. havens, meren, rivieren, kanalen).The first waste material and the second waste material can be independently of each other: from decanting used water of industrial or urban origin, from cleaning soil, such as that from certain industrial sites; residues from the grinding of cars ash from burning sediments, originating from the cleaning of rivers, fens, wells or sewers, and sediments, originating from the cleaning of waterways (eg harbors, lakes, rivers, canals).
Een bijzondere vorm van zuiveren is baggeren. Het baggeren moet begrepen worden als een bewerking van een bepaalde omvang, die met zware gereedschappen (zuigpomp, baggermolen, enz.,) uitgevoerd wordt, waarbij het zuiveren verwijst naar elke bewerking in waterig milieu, die het vrijmaken van materiaal, zelfs van plantaardige oorsprong, impliceert, bijvoorbeeld in een kanaal of in een laagwater-bedding of het stroomgebied van een waterloop.Dredging is a special form of purification. The dredging must be understood as a treatment of a certain size, which is carried out with heavy tools (suction pump, dredger, etc.), whereby the purification refers to any treatment in an aqueous environment that releases material, even of vegetable origin. , implies, for example in a channel or in a low-water bed or the catchment area of a watercourse.
Met vliegas wordt verbrandingsas bedoeld, die door verbrandingsgassen meegesleurd wordt.By fly ash is meant incineration ash, which is entrained by combustion gases.
Nadere bijzonderheden van het slib.Details of the sludge.
Met slib wordt elke waterige stof bedoeld, die gesuspendeerde vaste stoffen bevat. Zij kan van natuurlijke oorsprong zijn of het gevolg van het toevoegen van water aan een poedervormige vaste stof, die bijvoorbeeld verkregen is door malen. Wanneer het slib van natuurlijke oorsprong is, bevat zij met voordeel slappe klei, modder en gesuspendeerde minerale materialen (zand zelfs grind). Het slib dat afkomstig is van het reinigen van vaarwegen of verontreinigde grond vormen voorbeelden van natuurlijk slib waarbij de uitvinding toegepast kan worden. Anderzijds is slib, dat het gevolg is van het toevoegen van water aan verbrandingsas of aan resten van het vermalen van auto's voorbeelden van niet-natuurlijk slib waarbij de uitvinding toegepast kan worden. De grootte van de korrelverdeling van de gesuspendeerde deeltjes in het slib kan zeer ruim zijn, bijvoorbeeld van minder dan 1 micrometer tot enkele honderden microns, zelfs enkele millimeters. Het slib bevat vaak een hoog gehalte aan zeer fijne deeltjes. Vaak wordt 10 gew.% van het droge slib gevormd door deeltjes met een kleinere diameter dan 5 micrometer, terwijl het gehalte aan deeltjes met een grotere diameter dan 500 micrometer enkele procenten kan bereiken. Anderzijds zijn de histogrammen van de korrelgrootteverdeling van bepaalde soorten slib multimodaal, dat wil zeggen zij bezitten meerdere pieken.By sludge is meant any aqueous substance that contains suspended solids. It may be of natural origin or due to the addition of water to a powdered solid obtained, for example, by grinding. When the sludge is of natural origin, it advantageously contains weak clay, mud and suspended mineral materials (sand even gravel). The sludge from the cleaning of waterways or contaminated soil forms examples of natural sludge to which the invention can be applied. On the other hand, sludge that results from adding water to incineration ash or to car grinding residues is examples of non-natural sludge to which the invention can be applied. The size of the grain distribution of the suspended particles in the sludge can be very wide, for example from less than 1 micron to a few hundred microns, even a few millimeters. The sludge often contains a high content of very fine particles. Often 10% by weight of the dry sludge is formed by particles with a diameter smaller than 5 micrometers, while the content of particles with a diameter larger than 500 micrometers can reach a few percent. On the other hand, the histograms of the grain size distribution of certain types of sludge are multimodal, that is, they have multiple peaks.
Nadere bijzonderheden van de fosfateringsbehandeling met fosforzuur van het eventuele tweede afvalmateriaal.Further details of the phosphating treatment with phosphoric acid of the possible second waste material.
De toe te passen hoeveelheid fosforzuur hangt van de nauwkeurige samenstelling van het tweede te behandelen afvalmateriaal af en met name van het gehalte aan zware metalen. In praktijk wordt een gewichtshoeveelheid van ten minste 1% (bij voorkeur 2%) ten opzichte van het drogestofgehalte toegepast. Het heeft de voorkeur dat de hoeveelheid fosforzuur lager dan 15% is. Hoeveelheden van 2 - 6% zijn in het algemeen zeer geschikt.The amount of phosphoric acid to be used depends on the precise composition of the second waste material to be treated and in particular on the content of heavy metals. In practice a weight amount of at least 1% (preferably 2%) relative to the dry matter content is used. It is preferred that the amount of phosphoric acid is less than 15%. Quantities of 2 - 6% are generally very suitable.
Het is interessant sterk verdund fosforzuur toe te passen, waarin een bron van goedkoop fosfaat opgelost is, zoals bepaalde fosforhoudende mineralen, die P205 bevatten, of calcineringsresten van diermeel, dat eveneens rijk aan fosfaten is. Bijvoorbeeld wordt uit een zuur, waarvan de concentratie met 20 ml fosforzuur overeenkomt tot 85% verdund met 980 ml water en wordt door dit toe te voegen aan fosfor bevattende mineralen of gecalcineerd diermeel op zeer economische wijze een zuur verkregen, dat geschikt is voor de werkwijze volgens de uitvinding. Waargenomen is dat door het fosfateren van het tweede afvalmateriaal een tweede afvalmateriaal verkregen kan worden waarin toxische verbindingen, die in het tweede afvalmateriaal aanwezig zijn, inert gemaakt zijn.It is interesting to use highly dilute phosphoric acid in which a source of inexpensive phosphate is dissolved, such as certain phosphorus-containing minerals containing P2 O5, or calcining residues of animal meal, which is also rich in phosphates. For example, from an acid the concentration of which corresponds to 20 ml of phosphoric acid is diluted to 85% with 980 ml of water, and by adding this to phosphorus-containing minerals or calcined animal meal, an acid suitable for the process is obtained in a very economic manner. according to the invention. It has been observed that by phosphating the second waste material, a second waste material can be obtained in which toxic compounds present in the second waste material are rendered inert.
Voor het behandelen met het desbetreffende fosforzuur worden bij voorkeur droogheden van minder dan 30% of in bepaalde gevallen 40% vermeden. Wanneer de droogheid hoger dan 70% is, is het in bepaalde gevallen noodzakelijk water toe te voegen zodat het fosfateren op optimale wijze uitgevoerd kan worden.For treatment with the phosphoric acid in question, drynesses of less than 30% or in certain cases 40% are preferably avoided. When the dryness is higher than 70%, it is necessary in some cases to add water so that phosphating can be carried out optimally.
Bij een aanbevolen variant van deze behandeling wordt het tweede afvalmateriaal omgezet in een schuim, waarna dit aanwezig is in de vorm van een schuim (met schuim wordt, voor een bepaald uitgangsproduct, een toestand van dit product bedoeld met een lagere dichtheid dan die van het uitgangsproduct). Door het omzetten in een schuim wordt het later verwerken van het tweede afvalmateriaal vergemakkelijkt. De uitvinders hebben immers waargenomen dat na een opslagperiode, die kenmerkend varieert van 2-7 dagen, bij voorkeur 4-6 dagen, in welke periode het tweede afvalmateriaal, dat oorspronkelijk in de toestand van een schuim is, bij gebruikelijke buitentemperaturen met rust gelaten wordt (maar waarbij de gel vermeden wordt), de consistentie ervan die benadert van een vast lichaam, dat gemak kelijk met bouwwerktuigen bewerkt kan worden, zoals graafwerktuigen of bulldozers, terwijl het nog veel water bevat (kenmerkend tot 40 gew.%). De schuimen met lage dichtheid bleken aanleiding te geven tot betere consistenties. De dichtheid van het schuim moet gewoonlijk lager dan 95% van die van het tweede afvalmateriaal vóór behandeling zijn. Waarden lager dan 90%, bij voorkeur lager dan 85%, meer bij voorkeur lager dan 80%, zijn gunstig. Het heeft de voorkeur dat de dichtheid niet lager dan 30% wordt. Waarden van 60 - 75% zijn in het bijzonder zeer geschikt.In a recommended variant of this treatment, the second waste material is converted into a foam, after which it is present in the form of a foam (with foam, for a particular starting product, is meant a condition of this product with a lower density than that of the starting product). Converting into a foam facilitates the later processing of the second waste material. After all, the inventors have observed that after a storage period, which typically ranges from 2-7 days, preferably 4-6 days, during which period the second waste material, originally in the state of a foam, is left at normal outside temperatures (but avoiding the gel), its consistency that approximates to a solid, which can easily be machined with construction equipment, such as excavators or bulldozers, while still containing a lot of water (typically up to 40% by weight). The low density foams were found to give rise to better consistency. The density of the foam must usually be less than 95% of that of the second waste material before treatment. Values lower than 90%, preferably lower than 85%, more preferably lower than 80%, are favorable. It is preferred that the density does not fall below 30%. Values of 60 - 75% are particularly suitable.
Het schuimen van het tweede afvalmateriaal kan met elke bekende techniek voor schuimen uitgevoerd worden, die afgestemd is op het tweede te behandelen afvalmateriaal. In het algemeen veroorzaakt het fosfateren van het tweede afvalmateriaal met behulp van fosforzuur een voldoende ontwikkeling van gas om het schuimen te verkrijgen. Wanneer het onvoldoende is kan het schuimen met name op chemische wijze verkregen worden door het toevoegen van reagentia, die in situ de ontwikkeling van gas veroorzaken. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de reactie van een zuur, zoals waterstofchloride, zwavelzuur of fosforzuur, met bijvoorbeeld een carbonaat toegepast om het vrijmaken van gas te veroorzaken. Waargenomen is dat het vrijmaken van H2S-gas tijdens het fosfateren het omzetten van het slib in een schuim verbetert. Het toevoegen of de aanwezigheid van oppervlak-actieve stoffen, die het schuim stabiliseren is eveneens gunstig. In dit verband is waargenomen dat bepaalde humuszuren, die in het slib aanwezig zijn, dat door het reinigen van vaarwegen verkregen is, een gunstig effect op het schuimen bezitten, waarschijnlijk veroorzaakt door hun oppervlak-actief karakter. Als functie van het te behandelen afval zal het echter eventueel geschikt zijn bepaalde oppervlak-actieve stoffen toe te voegen om een schuim te verkrijgen met een dichtheid volgens de uitvinding. De keuze van het meest geschikte oppervlak-actieve middel en de toe te passen hoeveelheid ervan zal op als zodanig bekende wijze van geval tot geval uitgevoerd worden. Anderzijds heeft het de voorkeur dat het tweede afvalmateriaal mechanisch geroerd wordt om het schuimen te vergemakkelijken. De roerintensiteit wordt gekozen als functie van de bepaalde gebruiksomstandigheden van de werkwijze volgens de uitvinding. Het is gunstig dat het mechanisch roeren niet te intens is. De hulp van mengschroeven moet in het algemeen vermeden worden, omdat zij meestal de vorming van het schuim belemmeren. De toepassing van buisvormige reactoren, die segmenten van buizen zijn, wel of niet voorzien van statische mengers, wordt aanbevolen. Zij bezitten met voordeel zodanige afmetingen dat een verblijftijd van 2-10 seconden verkregen wordt. In elk geval wordt het mechanisch roeren zodanig geregeld dat het schuimen volgens de uitvinding begunstigd wordt. In bepaalde gevallen heeft het de voorkeur dat het reagens, dat het opschuimen veroorzaakt, toegevoegd wordt aan het tweede afvalmateriaal na de passage ervan door een pomp, die het gewenste mechanisch roeren zal veroorzaken. Het beroep op statische mengers kan eveneens gunstig zijn om de optimale intensiteit van het mechanisch roeren te verkrijgen.Foaming of the second waste material can be carried out with any known foaming technique, which is tailored to the second waste material to be treated. In general, phosphating the second waste material with the aid of phosphoric acid causes a sufficient development of gas to obtain foaming. If it is insufficient, the foaming can be achieved in particular chemically by the addition of reagents which cause the development of gas in situ. In a preferred embodiment, the reaction of an acid, such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, with, for example, a carbonate is used to cause gas release. It has been observed that the release of H 2 S gas during phosphating improves the conversion of the sludge into a foam. The addition or presence of surfactants that stabilize the foam is also beneficial. In this connection, it has been observed that certain humic acids present in the sludge obtained by the cleaning of waterways have a favorable effect on foaming, probably caused by their surface-active character. However, as a function of the waste to be treated, it will optionally be appropriate to add certain surfactants to obtain a foam with a density according to the invention. The selection of the most suitable surfactant and the amount thereof to be used will be made in a manner known per se from case to case. On the other hand, it is preferred that the second waste material is mechanically stirred to facilitate foaming. The stirring intensity is selected as a function of the particular conditions of use of the method according to the invention. It is favorable that the mechanical stirring is not too intense. The help of mixing screws should generally be avoided, since they usually impede the formation of the foam. The use of tubular reactors, which are segments of tubes, with or without static mixers, is recommended. They advantageously have dimensions such that a residence time of 2-10 seconds is obtained. In any case, the mechanical stirring is controlled such that the foaming according to the invention is favored. In certain cases, it is preferred that the reagent causing foaming be added to the second waste material after its passage through a pump that will cause the desired mechanical stirring. The use of static mixers can also be beneficial to obtain the optimum intensity of the mechanical stirring.
Het schuimen omvat met voordeel een rijpingsperiode. De reactie van het tweede afvalmateriaal met fosforzuur en/of elk ander reagens vereist immers een bepaalde tijd. Aanbevolen wordt dat de duur van de rijpingsperiode voldoende is zodat 80%, bij voorkeur 90%, meer bij voorkeur 95% van de toegepaste reagentia gereageerd heeft. In het algemeen is een periode van 2 dagen, bij voorkeur 3 dagen goed geschikt.Foaming advantageously comprises a ripening period. After all, the reaction of the second waste material with phosphoric acid and / or any other reagent requires a certain time. It is recommended that the duration of the ripening period be sufficient so that 80%, preferably 90%, more preferably 95% of the reagents used. In general, a period of 2 days, preferably 3 days, is well suited.
Volgens een gunstige variant omvat de werkwijze een stap van het schuimen en wordt het verkregen schuim, dat met voordeel gerijpt is, gedroogd. In de volgende beschrijving wordt met "gedroogd slib" het product bedoeld, dat verkregen is als gevolg van het drogen van het schuim. Dit product bevindt zich niet meer noodzakelijkerwijze in de toestand van een schuim, omdat het schuim een neiging heeft zich te verdichten tijdens het drogen ervan. Het schuim wordt bij voorkeur onderworpen aan een identieke behandeling als compost. Het composteren is een algemeen bekende techniek voor het behandelen van fermenteerbaar afvalmaterialen (die gefermenteerd kunnen worden), zoals groen afval. Zij bestaat in hoofdzaak uit het opslaan van het tweede afvalmateriaal gedurende een lange periode in contact met lucht, bij externe omgevingstemperatuur, zodat organische stoffen, die in het tweede afvalmateriaal aanwezig zijn, afgebroken en door perculatie van de vloeistof, die het bevat, verwijderd worden. Het gebruik, volgens deze uitvoeringsvorm van de uitvinding, van technieken, die lijken op composteren, voor het drogen van het geschuimde slib, dat organische stoffen - zelfs niet fermenteerbare - en zware metalen bevat maakt het mogelijk dat op verrassende wijze hoge droogheden op zeer eco nomische wijze verkregen worden. Het gebruik van energie tijdens het eventueel later calcineren van het schuim wordt hierdoor verlaagd. Het drogen van het schuim met technieken, die lijken op composteren, maken het zelfs mogelijk, dat van de cal-cineringsstap afgezien kan worden, omdat de afbraak van organische stoffen, die verkregen is, voldoende is.According to a favorable variant, the method comprises a step of foaming and the resulting foam, which is advantageously matured, is dried. In the following description, "dried sludge" means the product obtained as a result of drying the foam. This product is no longer necessarily in the state of a foam because the foam tends to compact during drying. The foam is preferably subjected to an identical treatment as compost. Composting is a well-known technique for treating fermentable waste materials (which can be fermented), such as green waste. It consists essentially of storing the second waste material in contact with air for a long period of time at external ambient temperature, so that organic substances present in the second waste material are degraded and removed by calculating the liquid it contains. . The use, according to this embodiment of the invention, of techniques similar to composting, for drying the foamed sludge, which contains organic substances - even non-fermentable - and heavy metals, makes it possible for surprisingly high drynesses to be very eco-friendly. be obtained in an economic way. This reduces the use of energy during any subsequent calcining of the foam. Drying the foam with techniques that are similar to composting even make it possible to dispense with the calcining step because the degradation of organic substances obtained is sufficient.
Tijdens het drogen wordt het tweede afvalmateriaal met voordeel een voldoende lange periode bewaard zodat het water spontaan, onder invloed van de zwaartekracht, verwijderd kan worden. Een droogperiode van meer dan 24 uur is vaak nodig. Bij voorkeur duurt het drogen ten minste 48 uur. Meer dan een maand drogen is niet nuttig gebleken. In praktijk zijn droogperioden van één tot twee weken zeer geschikt gebleken.During drying, the second waste material is advantageously stored for a sufficiently long period so that the water can be removed spontaneously, under the influence of gravity. A drying period of more than 24 hours is often necessary. The drying preferably lasts at least 48 hours. Drying for more than a month has not proved useful. Drying periods of one to two weeks have proven to be very suitable.
Zoals hierboven uiteengezet, is, wanneer het tweede afvalmateriaal aanwezig is in de vorm van een schuim, het drogen gemakkelijker en effectiever. De verbeterde consistentie van het gedroogde schuim maakt immers het verwerken van de massa ervan met gebruikelijke bouwwerktuigen mogelijk en maakt met name het manipuleren ervan tijdens het composteren mogelijk. Dit zorgt ervoor dat sneller de gewenste droogheden bereikt worden.As explained above, when the second waste material is present in the form of a foam, drying is easier and more effective. After all, the improved consistency of the dried foam makes it possible to process its mass with conventional building tools and, in particular, makes it possible to manipulate it during composting. This ensures that the desired drynesses are achieved faster.
Volgens een aanbevolen variant van deze uitvoeringsvorm wordt het drogen onder zodanige omstandigheden uitgevoerd, dat na 12 dagen drogen het gedroogde schuim een droogheid van meer dan 65%, bij voorkeur 70%, bereikt.According to a recommended variant of this embodiment, drying is carried out under conditions such that after 12 days of drying, the dried foam reaches a dryness of more than 65%, preferably 70%.
Het drogen kan ook direct op de aarde uitgevoerd worden. Bij een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het schuim echter op een laag zand aangebracht.Drying can also be carried out directly on the earth. In a favorable embodiment of the method according to the invention, however, the foam is applied to a layer of sand.
Bij deze uitvoeringsvorm heeft het de voorkeur dat de laag zand zelf aangebracht is op een voor water niet doordringbaar membraan om het verontreinigen van de aarde met de zware metalen te vermijden en waardoor het terugwinnen van het water dat uit het gefosfateerde slib tijdens het composteren afkomstig is, mogelijk is. Membranen uit kunststofmaterialen, bijvoorbeeld uit polyethyleen of PVC, zijn zeer geschikt.In this embodiment, it is preferable for the layer of sand itself to be applied to a water-impermeable membrane to avoid contaminating the earth with the heavy metals and thereby recovering the water from the phosphated sludge during composting , is possible. Membranes from plastic materials, for example from polyethylene or PVC, are very suitable.
Het drogen kan in de open lucht, buiten, zonder bescherming tegen mogelijke regenbuien en grote variaties in temperatuur, met dien verstande dat zij boven 0°C blijft, plaatsvinden. Het heeft niettemin de voorkeur een gesloten droogsysteem toe te passen, zoals een composteringstunnel. Dergelijke composteringstunnels zijn op het gebied van de industriële behandeling van organisch afvalmaterialen, die gefermenteerd kunnen worden, algemeen bekend. De composteringstunnel is met voordeel voorzien van luchtcirculatiesystemen en systemen voor het opvangen en behandelen van uitgestoten gassen, zoals waterstofsulfide. Het waterstofsulfide wordt bij voorkeur teruggewonnen en bijvoorbeeld behandeld op een biofilter of opnieuw geïnjecteerd tijdens een eventuele calcinering. Het heeft de voorkeur dat de composteringstunnel een laag zand omvat, die op een voor water niet doordringbaar membraan aangebracht is.Drying can take place outdoors, without protection against possible rain showers and large variations in temperature, on the understanding that it remains above 0 ° C. It is nevertheless preferred to use a closed drying system, such as a composting tunnel. Such composting tunnels are generally known in the field of the industrial treatment of organic waste materials that can be fermented. The composting tunnel is advantageously provided with air circulation systems and systems for collecting and treating emitted gases, such as hydrogen sulphide. The hydrogen sulfide is preferably recovered and, for example, treated on a biofilter or reinjected during a possible calcination. It is preferred that the composting tunnel comprises a layer of sand that is applied to a water-impermeable membrane.
Nadere bijzonderheden van het calcineren.Further details of calcination.
Het calcineren is bedoeld om het organische materiaal, dat in het eerste af-valmateriaal en in het eventuele tweede afvalmateriaal aanwezig is, af te breken. Het organische materiaal kan bijvoorbeeld apolaire koolwaterstoffen, alifatische of aromatische (mono- of polycyclische) koolwaterstoffen en gehalogeneerde oplosmiddelen omvatten. Het calcineren wordt in het algemeen bij een hogere temperatuur dan 450°C uitgevoerd, zodat het organische materiaal voldoende afgebroken wordt. Het is geschikt een buitensporige temperatuur, die het verdampen van een gedeelte van de zware metalen tot gevolg zou hebben, te vermijden. In praktijk is de calcinerings-temperatuur lager dan 1000°C. Bij voorkeur is de calcineringstemperatuur hoger dan 500°C en lager dan 800°C. Om de organische materialen bijzonder goed af te breken en zo min mogelijk zware metalen te verdampen, is het bijzonder gunstig dat de calcineringstemperatuur 550°C - 750°C bedraagt.The calcination is intended to break down the organic material present in the first waste material and in the optional second waste material. The organic material may include, for example, non-polar hydrocarbons, aliphatic or aromatic (mono- or polycyclic) hydrocarbons and halogenated solvents. The calcining is generally carried out at a temperature higher than 450 ° C, so that the organic material is sufficiently degraded. It is convenient to avoid an excessive temperature that would result in the evaporation of a portion of the heavy metals. In practice, the calcining temperature is lower than 1000 ° C. Preferably, the calcination temperature is higher than 500 ° C and lower than 800 ° C. In order to break down the organic materials particularly well and to evaporate as little heavy metals as possible, it is particularly favorable that the calcining temperature is 550 ° C - 750 ° C.
Waargenomen is dat met voordeel het calcineren onder beheerste atmosfeer uitgevoerd wordt.It has been observed that calcination is advantageously carried out under controlled atmosphere.
Met het oog hierop is bij een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding deze atmosfeer oxiderend. Deze variant vergemakkelijkt het dik worden van het eventueel aansluitende mortel, zoals hierna wordt beschreven. In dit geval kan bijvoorbeeld omgevingslucht toegepast worden. Er moet dan ook op toegezien worden dat de lucht in voldoende hoeveelheid in de oven beschikbaar is.With this in mind, in a particular embodiment of the method according to the invention, this atmosphere is oxidizing. This variant facilitates the thickening of the possibly adjoining mortar, as described below. In this case, for example, ambient air can be used. It must therefore be ensured that the air is available in the oven in sufficient quantity.
Bij een andere bijzondere uitvoeringsvorm is de atmosfeer reducerend. Deze uitvoeringsvorm is met name gunstig omdat zij de vorming van chroom VI remt.In another particular embodiment, the atmosphere is reducing. This embodiment is particularly advantageous because it inhibits the formation of chromium VI.
De duur van het calcineren hangt van de samenstelling van het te behandelen afvalmateriaal en de verdeling van het materiaal in de calcineringsoven af. Zij moet eveneens voldoende zijn om het organische materiaal af te breken.The duration of the calcination depends on the composition of the waste material to be treated and the distribution of the material in the calcining oven. It must also be sufficient to break down the organic material.
Nadere bijzonderheden van de nabehandeling van het derde afval.Details of the after-treatment of the third waste.
Het product dat afkomstig is uit de calcineringsstap kan met water gemengd worden en daarna ingedikt en uitgehard worden. Bij deze uitvoeringsvorm wordt bij voorkeur in het mengwater een reducerende toevoegstof opgenomen. Als voorbeeld kan deze toevoegstof gekozen worden uit ijzer, mangaan, verbindingen van ijzer (II), verbindingen van mangaan (II) en reducerende zouten van alkalimetalen. Natri-umsulfiet heeft de voorkeur. Het reductiemiddel wordt met voordeel toegevoegd in een gewichtshoeveelheid van 0,1-1 gew.% van de droge stof, die in het slib aanwezig is.The product from the calcining step can be mixed with water and then thickened and cured. In this embodiment, a reducing additive is preferably included in the mixing water. As an example, this additive can be selected from iron, manganese, compounds of iron (II), compounds of manganese (II) and reducing salts of alkali metals. Sodium sulfite is preferred. The reducing agent is advantageously added in a weight amount of 0.1-1% by weight of the dry substance present in the sludge.
Tijdens het calcineren veroorzaakt bepaald slib, in het bijzonder dat, dat rijk aan calciet is, de vorming van puzzolaanaarde. In dit geval is het niet noodzakelijk een hydraulisch bindmiddel toe te voegen om het dik worden en uitharden te veroorzaken.During calcination, certain sludge, in particular that that is rich in calcite, causes the formation of puzzolan earth. In this case, it is not necessary to add a hydraulic binder to cause thickening and hardening.
Wanneer een hydraulisch bindmiddel noodzakelijk is om het dik worden en het uitharden te waarborgen, is de nauwkeurige samenstelling ervan weinig kritisch. Het bestaat gewoonlijk uit Portland cement. Puzzolaanmaterialen, zoals verbran-dingsas van koolstof, kunnen eveneens geschikt zijn. Een voldoende hoeveelheid mengwater moet, tijdens het mengen van het hydraulische bindmiddel met het calci-neringsproduct, dat bedoeld is een mortel te vormen, toegevoegd worden om een plastische brij te verkrijgen. De hoeveelheid van het toe te passen hydraulische bindmiddel hangt van verschillende parameters af, in het bijzonder van het gekozen hydraulische bindmiddel, de samenstelling van het slib en de gewenste eigenschappen van het eindproduct van de behandelingswerkwijze volgens de uitvinding, met name de mechanische weerstand ervan. In praktijk wordt vaak aanbevolen een gewichtshoeveelheid bindmiddel van meer dan 1 gew.% van de calcineringsas toe te passen. Volgens de uitvinding is het gewenst dat het gewicht van het hydraulische bindmiddel lager dan 50% is en bij voorkeur 30% niet overschrijdt.When a hydraulic binder is necessary to ensure thickening and curing, its precise composition is not critical. It usually consists of Portland cement. Puzzolane materials, such as carbon combustion ash, may also be suitable. A sufficient amount of mixed water must be added during mixing of the hydraulic binder with the calcining product intended to form a mortar to obtain a plastic slurry. The amount of the hydraulic binder to be used depends on various parameters, in particular on the chosen hydraulic binder, the composition of the sludge and the desired properties of the end product of the treatment method according to the invention, in particular its mechanical resistance. In practice it is often recommended to use a weight amount of binder in excess of 1% by weight of the calcining ash. According to the invention, it is desirable that the weight of the hydraulic binder is less than 50% and preferably does not exceed 30%.
Bij een gunstige variant van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een gewichtshoeveelheid hydraulisch bindmiddel van meer dan 2% en minder dan 20% van het calcineringsproduct toegepast.In a favorable variant of the method according to the invention, a weight amount of hydraulic binder of more than 2% and less than 20% of the calcining product is used.
De vorm van de vaste massa, die na het uitharden verkregen is, dat meerdere dagen in beslag kan nemen, is die waarin de mortel geproduceerd is. Zij kan bijvoorbeeld bakstenen of bolvormige of prismavormige blokken omvatten. Zij is compact, vrijwel zonder gasvormige insluitingen en bezit hierdoor goede mechanische eigenschappen, met name een voldoende hardheid en schokweerstand, zodat het verwerken en de opslag ervan zonder problemen mogelijk is.The shape of the solid mass obtained after curing, which can take several days, is that in which the mortar is produced. It may, for example, comprise bricks or spherical or prismatic blocks. It is compact, almost without gaseous inclusions and therefore has good mechanical properties, in particular a sufficient hardness and shock resistance, so that processing and storage thereof is possible without problems.
De vaste en compacte massa, die na het harden verkregen is, respecteert met voordeel de normen van toxiciteit betreffende geëxtraheerde uitloogproducten volgens zware procedures, zoals die, die door de "TL"- of "NEN"-voorschriften gedefinieerd worden.The solid and compact mass obtained after curing advantageously respects the standards of toxicity with regard to extracted leaching products according to heavy procedures, such as those defined by the "TL" or "NEN" regulations.
De Franse proef van drievoudig uitlogen "TL" wordt beschreven in het Franse voorschrift XPX 31 - 210. Het protocol van de proef bestaat uit het vermalen van de stof zodat het door een zeef van 4 mm kan. Deze gemalen stof wordt driemaal uitgeloogd met gedemineraliseerd water, in een verhouding van vloeistof/vaste stof van 10, onder constant roeren. Na afloop van elke keer uitlogen wordt het gehalte aan zware metalen in de vloeistof gemeten.The French triple leaching "TL" test is described in the French regulation XPX 31 - 210. The test protocol consists of grinding the substance so that it can pass through a 4 mm sieve. This ground substance is leached three times with demineralized water, in a liquid / solid ratio of 10, with constant stirring. At the end of each leaching, the content of heavy metals in the liquid is measured.
De Nederlandse proef "NEN" bestaat, wat deze proef betreft, uit het fijnma-len van het monster (kleiner dan 4 mm) en het toevoegen aan water in een verhouding van watervaste stof van 10. Het wordt dan drie uur gehouden op een pH van 7, daarna eveneens drie uur op een pH van 4 (dit is de minimale pH van regenwater). Het aanpassen van de pH wordt continu uitgevoerd met behulp van een IN sal-peterzuuroplossing (niet-complexerend zuur). Het gehalte van zware metalen in de vloeistoffase wordt vervolgens door analyse vastgesteld.The Dutch test "NEN" consists, for this test, of grinding the sample (smaller than 4 mm) and adding it to a water-solids ratio of 10. It is then kept at a pH for three hours of 7, then also for three hours at a pH of 4 (this is the minimum pH of rainwater). The pH is adjusted continuously with the aid of an IN nitric acid solution (non-complexing acid). The content of heavy metals in the liquid phase is then determined by analysis.
Volgens de Amerikaanse proef TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) wordt 100 g vaste stof genomen, geleid door een zeef van 9,5 mm en wordt het monster 18 uur in contact gebracht met 2000 ml oplossing van 5,7 g/1 CH3COOH.According to the American test TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure), 100 g of solid is taken, passed through a 9.5 mm sieve and the sample is contacted for 18 hours with 2000 ml of a solution of 5.7 g / l of CH3 COOH.
Claims (46)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12172296 | 2012-06-15 | ||
EP12172295 | 2012-06-15 | ||
EP12172295 | 2012-06-15 | ||
EP12172296 | 2012-06-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2010974A NL2010974A (en) | 2013-12-17 |
NL2010974C2 true NL2010974C2 (en) | 2015-01-06 |
Family
ID=49679242
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2010974A NL2010974C2 (en) | 2012-06-15 | 2013-06-14 | METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL |
NL2010975A NL2010975C2 (en) | 2012-06-15 | 2013-06-14 | METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2010975A NL2010975C2 (en) | 2012-06-15 | 2013-06-14 | METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1024034B1 (en) |
ES (2) | ES2435104B1 (en) |
FR (2) | FR2991889A1 (en) |
NL (2) | NL2010974C2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109158401A (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-08 | 广元揽山环保科技有限公司 | Utilize the method for tunnel brick kiln Heat Treatment house refuse carbonization and sludge drying |
CN110790542B (en) * | 2019-12-09 | 2022-04-01 | 北京矿冶科技集团有限公司 | Baking-free brick prepared from copper, lead and zinc smelting wastewater sludge and preparation method thereof |
CN114538472B (en) * | 2021-12-16 | 2023-11-21 | 萍乡学院 | Method for preparing salt by dechlorination of waste incineration fly ash |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6258018B1 (en) * | 1990-03-16 | 2001-07-10 | Sevenson Environmental Services, Inc. | Fixation and stabilization of metals in contaminated soils and materials |
TW393448B (en) * | 1996-02-28 | 2000-06-11 | Solvay | Process for rendering ash inert |
US5860908A (en) * | 1996-10-07 | 1999-01-19 | Forrester; Keith Edward | Water insoluble heavy metal stabilization process |
FR2772651B1 (en) * | 1997-12-23 | 2000-01-28 | Commissariat Energie Atomique | PROCESS FOR PACKAGING INDUSTRIAL WASTE, IN PARTICULAR RADIOACTIVE, IN APATITIC CERAMICS |
FR2815338B1 (en) * | 2000-10-17 | 2003-07-04 | Solvay | SLUDGE INERTAGE PROCESS |
FR2832332B1 (en) * | 2001-11-21 | 2004-02-27 | Solvay | PROCESS FOR INERTING MINERAL RESIDUES |
CN1206187C (en) * | 2002-04-15 | 2005-06-15 | 吴伟文 | Preparation for converting mud into building material and method thereof |
BE1016941A3 (en) * | 2006-01-13 | 2007-10-02 | Solvay | Waste treatment method. |
-
2013
- 2013-06-12 ES ES201330872A patent/ES2435104B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-06-12 ES ES201330871A patent/ES2435103B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-06-12 BE BE2013/0410A patent/BE1024034B1/en not_active IP Right Cessation
- 2013-06-13 FR FR1355489A patent/FR2991889A1/en active Pending
- 2013-06-13 FR FR1355490A patent/FR2991890A1/en not_active Withdrawn
- 2013-06-14 NL NL2010974A patent/NL2010974C2/en not_active IP Right Cessation
- 2013-06-14 NL NL2010975A patent/NL2010975C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2435104R1 (en) | 2014-01-31 |
ES2435103B1 (en) | 2014-10-08 |
ES2435104A2 (en) | 2013-12-18 |
ES2435103A2 (en) | 2013-12-18 |
FR2991889A1 (en) | 2013-12-20 |
NL2010975C2 (en) | 2015-01-06 |
ES2435104B1 (en) | 2014-10-08 |
BE1024034B1 (en) | 2017-10-31 |
NL2010975A (en) | 2013-12-17 |
NL2010974A (en) | 2013-12-17 |
ES2435103R1 (en) | 2014-01-27 |
FR2991890A1 (en) | 2013-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL2010974C2 (en) | METHOD FOR TREATING WASTE MATERIAL | |
US6962562B2 (en) | Sludge inerting method | |
KR100956593B1 (en) | Manufacturing method of artificial soil by solidifying organic or inorganic sludge | |
JP2007330884A (en) | Fluorine insolubilization/stabilization treatment material and treatment method of fluorine contaminated soil or fluorine contaminated ash | |
JP5787264B2 (en) | Polluted water purification system | |
JP2002001397A (en) | Modifier and process for solidifying and neutralizing muddy material | |
JP2005536339A (en) | Processes for sewage treatment, biosolids separation, deodorization, and reuse | |
JP2002370093A (en) | High-degree treatment method for fluorine compound- containing liquid | |
JP6536102B2 (en) | Solidification material for neutralization treatment residue of acid water, solidification treatment product of neutralization treatment residue of acid water, and solidification treatment method of neutralization treatment residue of acid water | |
JP2011235253A (en) | Inorganic neutral flocculant derived from reclaimed gypsum, and system for cleaning polluted water using the same | |
CA2561794A1 (en) | Process for the treatment of sludge | |
RU2598546C2 (en) | Binder mixture containing lime-containing wastes of heat power industrial complex (versions) | |
EP3799578B1 (en) | Agent for lowering the phosphate content in waste waters | |
Atalay et al. | Thermodynamic Principles of Dittmarite Precipitation | |
JP2005013973A (en) | Solidification material of sludge, processing method of sludge using the same and reutilizing method of solidified sludge | |
KR101016233B1 (en) | Sludge treatment method | |
JP2001303053A (en) | Admixture for soil improvement, engineering method for improving soil and improved soil | |
JP2000301187A (en) | Sludge treatment method and organic waste water treatment method including the method | |
US20080269538A1 (en) | Waste Treatment Process | |
JP4380154B2 (en) | Solidification method of mud | |
KR101174992B1 (en) | the sludge solidify composition | |
Aboulfotoh | Chemical enhancement of bahr el baqar drain in Egypt using alum, ferric chloride, cement kiln dust and fly ash | |
JP2010089069A (en) | Method for reducing amount of water of accumulated mud in water treatment plant and sewage sludge | |
JP2018171588A (en) | Bentonite sludge treatment agent and treatment method for bentonite sludge using the same | |
JPH09125060A (en) | Water-containing soil conditioner composed of gypsum hemihydrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20180701 |