NL8801898A - Gebruik van de fijne fractie van sedimenten uit wateren. - Google Patents

Description

rT

> -1- VO 1176

Gebruik van de fijne fractie van sedimenten uit wateren.

Tegenwoordig wordt men steeds vaker geconfronteerd met de opgave, natuurlijke en/of kunstmatige wateren van slib te ontdoen en daarbij het aan het water onttrokken suspensie-achtige slib in verschillende processtappen te ontdoen van schadelijke stoffen en hernieuwd bruikbare 5 recyclingprodukten daaruit te winnen. Daarbij is het uit de Duitse octrooiaanvrage P 36 200 700.4 bekend, het aan een water onttrokken slib in verschillende processtappen zodanig te scheiden, af te zonderen en te reinigen, dat zoveel mogelijk bestanddelen aan een verdere verwerking kunnen worden toegevoerd. Nadelig is daarbij, dat bij dit reinigings-10 proces een van zand en kiezel ontdane fijne fractie ontstaat, welke niet verder bruikbaar is en tot dusverre ir. stortplaatsen moest worden opgeslagen.

Een ander gebied van technische doeleinden bestaat daarin, in het bijzonder voor het vervaardigen van afval stortplaatsen, een duurzame 15 kunstmatige afdichting met een groot oppervlak te verschaffen, waarmee kan worden verhinderd, dat voor het milieu schadelijk lekwater uit de stortplaats in het grondwater of dieper liggende bodemlagen kan dringen en daar tot ernstige schade aan het milieu kan leiden. Tot dusverre werden stortplaatsen daar aangelegd, waar de natuurlijke plaatselijke 20 gegevenheden de noodzakelijke eigenschappen wat betreft water-ondoorlaat-baarheid bezitten, waar aldus homogene kleibodems het water-blokkerende effect waarborgen. Dergelijke natuurlijke bodemgesteldheden komen echter zelden voor. Er bestaat een behoefte, kunstmatige afdichtingen toe te passen, welke kwalitatief gelijkwaardige eigenschappen vertonen als die 25 van op natuurlijke wijze werkzame klei.

Behalve de water-ondoorlatendheidscoëfficiënt moet een dergelijke kunstmatige afdichting in staat zijn, zonder schade de mechanische belastingen op te nemen, welke met een toenemende vulling van de stortplaats ontstaan. Een voldoende draagvermogen en stabiliteit bij een eenvoudige 30 aanleg dient te zijn gewaarborgd.

Gezien deze stand van de techniek heeft de uitvinding als doel, onder vermijding van de genoemde nadelen een gebruik van de bij het onttrekken van slib aan wateren bij tot duverre gebruikelijke recycling-processen resterende fijne fractie mogelijk te maken. Volgens de uitvin- *8801898 -2- ding wordt het gebruik van de bij het onttrekken van sedimenten uit natuurlijke en/of kunstmatige wateren in een zuiveringsprocédé verkregen fijne fractie van minerale korrels, in het bijzonder met bestanddelen met een grootte tot 0,063 mm, als stortplaatsbodem- en/of stortplaats- 5 oppervlak-afdichtingsmateriaal met een gemiddelde waterdoorlaatcoêffi- -10 , ciënt van ten minste k^ = 1 x 10 m/s voorgesteld, waarbij de fijne fractie door toevoeging van een uit natriumsilicaat bestaand condi- tioneringsmiddel en een grond-mechanisch werkzaam stabiliseringsmiddel is bereid. Daarbij waarborgt het conditioneringsmiddel door zijn ligging 10 in de fijne tussenruimtes van de fijne fractie van minerale korrels het en hoge afdichtvermogen zorgt het stabiliseringsmiddel voor de mechanische eigenschappen wat betreft de draagsterkte en de duurzaamheid, waarbij bovendien het afdichtingseffect in combinatie extra wordt versterkt. Ver-rassenderwijze wordt hierdoor bereikt, dat bij toepassing van tot dus-15 verre niet opnieuw bruikbaar materiaal een bodemafdichting wordt verschaft, welke qua prestatie met natuurlijk ontstane kleibodems vergelijkbaar is bij toepassing als stortplaatsbodem- en/of stortplaatsopper-vlak-afdichtingsmateriaal met een doorlaatcoëfficiënt van k > 1 x 10 ^ m/s.

20 Het conditioneringsmiddel is bij voorkeur droog, meelfijn-poeder- vormig of vloeibaar natron-waterglas, dat aan de fijne fractie in een verhouding tussen 3 en 7 gew.%, in het bijzonder 5 gew.%, wordt bijgemengd en door chemische reactie bij deze toepassing onoplosbare geleien met een hoge afdichtende werking vormt, 25 Op voordeel-biedende wijze wordt als afdichtmiddel de toepassing van een poriën-vullend kleimeel, bij voorkeur een bentoniet, in een hoeveelheid van tot 30 gew.% voorgesteld, welk kleimeel voor het bijmengen van het conditioneringsmiddel goed met de fijne fractie wordt vermengd. Een andere, ook in combinatie toe te passen mogelijkheid bestaat daarin, 30 dat wordt voorzien in toepassing als stabiliseringsmiddel van natuurlijke zanden of dergelijke uit de bouwpuinverwerking en/of slakken en materiaal uit groeven, in het bijzonder in een hoeveelheid tussen 25 en 65 gew.%. Hierdoor wordt een eenvoudige en economische verwerkbaarheid bij een goede comprimeerbaarheid, mechanisch draagvermogen en een ver-35 sterking van het afdichteffeet bereikt.

Aan het conditioneringsmiddel kan voor het aanpassen aan speciale afdichtomstandigheden een zachte geleivormer zijn toegevoegd.Voorts kan „8801898 *

Ir -3- het van voordeel zijn, aan de fijne fractie als stabiliseringsmiddel bovendien kalk bij te mengen.

In de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt als stortplaatsbodem- en/of stortplaatsoppervlak-afdichtingsmateriaal met een ge-5 middelde water doorlaatcoëfficiënt van ten minste k = 1. x 10 m/s een fijne fractie toegepast, waaraan 5 gew.% natriumsilicaat in droge, meelfijne poedervorm als conditioneringsmiddel en zand uit de bouwpuin-verwerking als zeer korrelig materiaal met een veel ruimte-innemende puntige korrel met een hoge slag- en afschuifsterkte als stabiliserings-10 middel in een hoeveelheid tussen 50 en 65 gew.% alsmede kleine hoeveelheden kleiraeel als hydraulisch bindmiddel zijn bijgemengd. Hierdoor wordt een water-resistent afdichtingsmateriaal verschaft, dat zelfs door besmette, bijvoorbeeld koolwaterstoffen of zware metalen-bevattende gestorte materialen slechts in zeer geringe mate uitgeloogd kan worden.

15 Het mengsel volgens de uitvinding voldoet mechanisch en wat betreft de duurzaamheid aan alle eisen, waarbij door een nauwkeurige dosering van de toegevoegde stoffen telkens optimalisaties en aanpassingen aan de omstandigheden van de bouwplaats kunnen worden aangebracht. Aldus is de toepasbaarheid van een volgens de uitvinding geconditioneerde en ge-20 stabiliseerde fijne fractie van het verwerkte watersediment voor opper-vlakte-afdichting van grote stortplaatsvlakken langs de bodem alsmede het talud en de stortplaatsafdekking als vervanging voor sterk klei-houdend leem of kleilagen op economische wijze mogelijk gemaakt.

Verdere details, kenmerken en voordelen van het onderwerp van de 25 uitvinding blijken uit de navolgende beschrijving van de bijbehorende tekening, waarin een schema voor de werkwijze voor het ontslibben van een rivier met de toepassing volgens de uitvinding is weergegeven.

Het stroomschema van de tekening toont een totaalprocédé met de bijbehorende inrichtingen voor het reinigen van in het bijzonder met 30 polymeren, zwevende stoffen, fosfaten en/of CZV-verontreinigd water en ter behandeling van aan het water voor het reinigen onttrokken slib.

De inrichting bestaat uit een cutter-zuiger 1 als ontneeminrich-ting voor het slib uit een natuurlijk of kunstmatig water. De cutterzuiger 1 is gecombineerd met een steenvangkorf 2, welke bijvoorbeeld 35 een maaswijdte van 100 mm heeft en aldus grotere bestanddelen dan 100 mm opvangt.

;8801898 ,* * -4-

Het baggermengsel wordt onder tussenschakeling van een mengrege-laar 3 voor de toevoer aan de inrichting aan een eerste scheidings-trap bestaand uit een zeefcycloon 4, een wastrommel 5 alsmede een twee-wegs-trilklasseerbak 6 toegevoerd. In de eerste scheidingstrap geschiedt 5 een scheiding van de anorganische en organische grove bestanddelen boven een grootte van bijvoorbeeld 6 mm van de fijne bestanddelen met een grootte kleiner dan 6 mm. In de zeefcycloon 4 geschiedt een voorafgaande waterafscheiding en worden de grove bestanddelen groter dan 6 mm vooraf gezeefd, zodat via een leiding 8 fijne delen kleiner dan 6 mm (fijnslib) 10 samen met vooraf afgescheiden water aan de trilklasseerbak 6 wordt toegevoerd. De in de zeefcycloon 4 voor-ontwaterde vastestofsuspensie met de grove bestanddelen wordt via een onderloop 9 aan de wastrommel 5 toegevoerd, welke is voorzien van afscheidingen. Deze veroorzaken een afscheiding van de grove organische bestanddelen (hout, wortels enz.) van 15 de grove anorganische bestanddelen (stenen, kiezels, zand enz.), waarbij de uitstoot uit de wastrommel 5 gescheiden via de leiding 10 (organische bestanddelen) en de leiding 11 (anorganische bestanddelen) geschiedt.

De trilklasseerbak bestaat uit twee banen, zodat via een leiding lichte stoffen naar een houder 12 kunnen worden afgevoerd. Via een 20 tweede baan komen anorganische bestanddelen > 2,5 mm naar de kiezelop-slag 13.

Op de banen van de trilklasseerbak 6 worden door meervoudig heen en weer leiden de grove bestanddelen van de fijne organische delen ontdaan. Deze organische bestanddelen kunnen van een houder 12 uit samen 25 met de afgescheiden houtdelen en de wortels worden toegevoerd aan een verbranding voor energiewinning of aan een compostering. Ook de kiezel uit de kiezelopslag 13 kan opnieuw worden gebruikt.

Middels een transportpomp 14 worden de anorganische en organische fijne bestanddelen met een grootte van minder dan 6 mm als suspensie aan 30 een multicycloon 15 toegevoerd. In deze cyclooninstallatie 15 geschiedt een afscheiding van het zand tussen een minimale grootte van 0,063 en 6 mm. Op de cyclooninstallatie sluit daarbij een zware troebelheidssor-teerder 16 aan met een ver·' watertoevoer 17, welke sorteerder het gereinigde zand via een slingerontwaterorgaan 18 aaneen zandopslag 19 toe-35 voert. Het filtraatwater uit het slingerontwaterorgaan 18 wordt via een leiding 20 aan de trilklasseerbak toegevoerd.

.8801898 % * -5-

De fijne minerale bestandelen met een grootte van kleiner dan 0,063 mm, welke in de cyclooninstallatie 15 niet kunnen worden afgezonderd, alsmede de organische fijne bestanddelen worden via de leidingen 21 (minerale troebelheid) en 22 (organische troebelheid) toegevoerd aan 5 een voorbekken 23, waarop een compressie-indikker 24 aansluit. Vandaar-uit geschiedt het verdere transport middels een transportpomp 25 via een leiding 27 naar een zeefbandpers 26, welke de derde scheidingsstap naar de cycloon 15 als tweede scheidingsstap vormt.

In de zeefbandpers wordt filtraatwater gescheiden van de fijne 10 fractie van het slibconcentraat en door een filtraatwaterleiding 28 aan een verdere behandeling in een lamellenzuiveringsinstallatie 29 toegevoerd. Hieruit geraakt het slibconcentraat door een terugstroomleiding 30 naar een compressie-indikker 24 en vandaar middels de pomp 25 naar de zeefbandpers 26.

15 Het in de lamellenzuiveringsinstallatie 29 verkregen afvalwater geraakt via een filtratie 31 in het afwateringskanaal 32.

De in de zeefbandpers verkregen fijne fractie minerale korrels met bestanddelen in een groottegebied tot 0,063 mm wordt aan een toepassing als stortplaatsbodem-en/of stortplaatsoppervlak-afdichtingmateriaal 20 toegevoerd. Om hierbij de mechanische eigenschappen alsmede de afdich-tingseigenschappen zoals vereist te verschaffen, wordt bij de fijne fractie een conditioneringsmiddel en een grondmechanisch werkzaam stabi-liseringsmiddel gemengd. Het conditioneringsmiddel is een natriumsili-caat in droge, meelfijne poedervorm in een hoeveelheid van 5 gew.%. Het 25 is als "waterglas" in de handel en veroorzaakt in het mengsel een ligging in de holle ruimtes, waarbij door geleivorming een water-resistente massa wordt verkregen, welke een doorlaatcoëfficiënt k^ = 1 x 10 ^ m/s waarborgt.

Als stabiliseringsmiddel wordt fijn korrelig zand uit de bouw-30 puinverwerking in.een hoeveelheid van tot 65 gew.% toegevoegd. Hiermee wordt de mechanische verdichtbaarheid en verwerkbaarheid van de geconditioneerde fijne fractie door verbetering van de grondmechanische af-schuifsterkte verbeterd. Het voert in combinatie met waterglas als conditioneringsmiddel tot een verdere verhoging van de waterondoorlatend-35 heid van het totale mengsel.

Voorts kan voor de verdere stabilisering en versteviging van het c 8801898 f \ -6- mengsel bovendien nog kleimeel in een hoeveelheid van circa 5 - 30 gew.% worden bijgemengd. De aldus bereide fijne fractie is mechanisch compri- -11 meerbaar en vertoont k^-waarden van tot 5 x 10 m/s.

Voor het verbeteren van de hydraulische bindingseigenschappen kan 5 bovendien aan de geconditioneerde en gestabiliseerde fijne fractie nog kalk worden toegevoegd.

Het op deze wijze verkregen nieuwe materiaal is als kunstmatige afdichting van stortplaatsbodems en stortplaatsafdekkingen toepasbaar, aangezien hiermee afdichtlagen met goede afdichteigenschappen over grote 10 vlakken op eenvoudige wijze kunnen worden vervaardigd, waarbij ook de noodzakelijke eigenschappen wat betreft het draagvermogen worden verkregen. De aldus vervaardigde afdichtlaag is bestand tegen chemische stoffen en houdt stand tegen de in een stortplaats voorkomende vloeibare lekstoffen. Elke bedreiging van de onder de afdichtlaag gelegen bodem-15 gebieden, in het bijzonder van het grondwater is vermeden. Tenslotte kan vanwege de eenvoudige vervaardigbaarheid ook een afdichting achteraf van bestaande stortplaatsen of onbeschermde industrieterreinen worden doorgevoerd.

c8801898

Claims (7)

1. Gebruik van de bij het in een zuiveringsprocédé onttrekken van sedimenten aan natuurlijke of kunstmatige wateren verkregen fijne fractie van minerale korrels, in het bijzonder met bestanddelen met een grootte tot 0,063 mm, als stortplaatsbodem en/of stortplaatsoppervlak- 5 afdichtingsmateriaal met een gemiddeld waterdoorlaatcoëfficiënt van ten minste k^= 1 x 10 ^ m/s, waarbij de fijne fractie door toevoeging van een uit natriumsilicaat bestaand conditioneringsmiddel en een grond-mechanisch werkzaam stabiliseringsmiddel is bereid.

2. Gebruik volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het conditio-10 neringsmiddel droog, meelfijn poedervormig of vloeibaar natron-waterglas is, dat bij de fijne fractie in een hoeveelheid van tussen 3 en 7 gew.%, in het bijzonder 5 gew.%, is gemengd.

3. Gebruik volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat het stabiliseringsmiddel een poriën-vullend kleimeel, bij voorkeur een bentoriet, 15 in een hoeveelheid van tot 30 gew.% is, dat voor het bijmengen van het conditioneringsmiddel goed met de fijne fractie wordt vermengd.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat afzonderlijk of in verbinding met kleimeel als afdichtmiddel natuurlijke zanden of dergelijke uit de bouwpuin-verwerking en/of slakken en mate- 20 riaal uit groeven, in het bijzonder in een hoeveelheid tussen 25 en 65 gew.% als stabiliseringsmiddel bij de fijne fractie wordt gemengd.

5. Gebruik volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat aan het conditioneringsmiddel een weekmaker is toegevoegd.

6. Gebruik volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat 25 aan de fijne fractie als bindmiddel bovendien kalk is toegevoegd.

7. Gebruik van een fijne fractie als stortplaatsbodem- en/of stort-plaatsoppervlak-afdichtingmateriaal met een gemiddeld waterdoorlaatcoëfficiënt van ten minste k^ = 1 x 10 ^ m/s volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat aan de fijne fractie 5 gew.% natriumsilicaat 50 in droge, meelfijne poedervorm als conditioneringsmiddel en zand uit de bouwpuinverwerking als zeer korrelig materiaal met veel ruimte-innemende puntige korrel met een hoge slag- en afschuifsterkte als stabiliseringsmiddel in een hoeveelheid tussen 50 en 65 gew.% alsmede geringe hoeveelheden kalk en kleimeel als hydraulisch verbindmiddelen zijn toegevoegd.