SE433181B - Sett att behandla ett flytande riskavfall - Google Patents

Description

Ds 20 25 30 35 44-6 2 Ehuru det som utgör en "signifikant andel" (såsom nedan kommer att förklaras) måste bedömas med utgångs- punkt från den framställda syntetiska stenens urlak- ningskaraktäristikor, får en mängd över 2 vikt% i ty- piska fall anses vara signifikant.

I enlighet med föreliggande uppfinning höjs upp- slamningen och den därpå bildade syntetiska stenens förmåga att införliva avfall, som består av eller som innehåller signifikanta mängder av organiska substanser medelst införlivande av minst 0,5% aktivt kol i pulver- form eller granulform. Mängden beror på den organiska halten i avfallet; Typiskt införlivas emellertid minst O,5% och företrädesvis ca l,O% eller mera aktivt kol.

O,5% och varje härefter nämnd procentsats är på vikt- basis om ej annat anges.

Med uttrycket "införlivas" avses att kvarhålla eller "instänga" det organiska avfallet på ett sådant sätt att varje utläckning av avfallet till naturen sker vid en acceptabelt långsam takt.

Vad som kan accepteras ur miljösynpunkt förutses genom alstring av enlaklösning under de testbetingelser som nedan anges, vilka innefattar malning av stenen till ett pulver och behandling med destillerat vatten.

Efter behandlingen undersöks laklösningen ifråga om organisk förorening med användning av en eller flera av parametrarna kemisk syreförbrukning (C.0.D.), 4h Permanganatvärde (4h P.V.) och biokemisk syreförbrukning (B.0.D.). Dessa parametrar och förfaranden för faststäl- lande av dem är kända. De beskrives exempelvis i en British Government publikation “Analysis of Raw, Potable and Waste Waters", Her Majesty's Stationary Office, London 1972.

Typiska acceptabla COD av 100 mg/1, en BOD av 50 mg/1 eller en 4h P.V. av 20 mg/l, ehuru dessa inte representerar bestämda värden för laklösningar är en tröskelvärden. Om man gör antagandet att l ml av vat- 10 '15 20 25 30 35 7810844-6 3 tenhaltigt avfall väger ungefär l g är dessa tal ekvi- valenta med ppm. En laklösning som har en COD som mycket överskrider 100 mg/l, en BOD som mycket överskrider 50 mg/l eller en P.V. som mycket överskrider 20 mg/l skulle anses indikera att den syntetiska stenen inte hade framgångsrikt innestängt det organiska avfallet.

Alternativt uttryckt bör det ske en tillräcklig tillsätt- ning av aktivt kol för att säkerställa att en laklösning har COD, BOD och 4h P.V. vid en acceptabel nivå. Det bör understrykas att vad som är en acceptabel nivå beror på om- ständigheterna, t ex geologisk omgivning.

Ehuru införlivningsförmågan kan ökas genom inbegripan- de av kolet i det flytande avfallet föredras att kolet sättes till uppslamningens fasta beståndsdelar, dvs aluminiumsilikatet eller alunsilikatet och den kalcium- haltiga cementen.

När adjektivet "aktiv-t", användes i anslutning till kolet bör det förstås i dess normala heqflhlse, karaktärisering av ett kol med en porös struktur och en stor ytarea. Kolet kan vara inneboende aktivt eller kan göras aktivt. Ett lämpligt aktivt kol härstammar från antracit. Emellertid kan andra aktiva kol såsom träkol eller benkol vara användbara. Det lämpligaste kolet för ett särskilt avfall kan bestämmas experimen- tellt.

Ett sätt enligt uppfinningen inbegriper användningen av s k "kolrik" flygaska, som alstras: a) under igång- sättningsperioden vid koleldade kraftstationer, b) av kraftstationer med låg verkningsgrad vid bränning av deras pulvriserade kol, eller av oljeeldade kraft- stationer, där oljan innehåller 90-95 % kol. Sådana "kolrika" flygaskor, vilka kan anses vara de som inne- håller mera än 5 % kol, har liten kommersiell användning och är därför tillgängliga till låga priser. Normala flygaskor innehåller vanligen ca l % kol. Kolet i flyg- aska är i aktiv form när betingelserna under vilka den alstras,ånga och högt tryck,är aktiverande betingelser. 7810844-6 10 15 20 25 30 35 4 Följande exempel beskriver merai.detalj fihïanæmëna enligt föreliggande uppfinning: Material som används i experimenten §lyg§§ka_ïgï - Denna är en normal flygaska som innehåller endast 1 % kol. §lyga§k§_f§f - Denna är en "kolrik" flygaska som innehåller 5,5 % kol. §lyg§§k§_f¶: - Denna är en "kolrik“ flygaska som innehåller 12 % kol.

Avfall "A" - Ett organiskt förorenat vatten som innehåller 250 ppm fenol, 1000 ppm alkoholer totalt och spår- mängder av organiska komponenter, inbegripet pyridin och kolhydrater.

Den kemiska analysen är: pH - 7,5 Kemisk syreförbrukning (COD) - 8000 ppm 4h Permanganatvärde (4h P.V.) - 2100 ppm Biokemisk syreförbrukning (BOD) ~ 4100 ppm (COD, 4h P.V. och BOD är standard- metoder för bestämning av graden av organisk förorening).

Avfall "B" - Metallhydroxidfilterkaka som inne- håller järnhydroxid såsom en huvud- saklig förorening och spårmängder av andra metaller såsom koppar och nickel. Avfallet innehål- ler inte någon organisk förore- ning.

Fenoliskt kalkslam från en kemisk tillverkare, vilket innehåller 41 % torra fastämnen totalt vid lO5°C och innehåller llO0 ppm fenol.

Avfall "C" - Avfall "n" - Detta är ett avloppsvatten från ren- göringsspolning som härstammar från en papperstillverkare, vilket inne- 5 10 15 25 30 35 Avfall "E" - ___.._-____ Avfall "G" - Avfall "H" - 7810844-6 5 håller allmänn organisk förore- ning och spårmängder av klorerade lösningsmedel, inbegripet triklor- etylen och metylenklorid.

Detta är ett kalciumkarbonatavfall, som innehåller 90 % torra fastämnen och spârmängder av mangandioxid.

Ett starkt syraavfall, som innehål- ler 85 % vikt/vikt svavelsyra samt 5 vikt/vikt salpetersyra och som an- vänds i ett förfarande för extrahering av essenser och som innehåller lös- liga organiska föroreningar samt spármängder av organiska lösnings- medel.

Ett hydratiserat kalkavfall som innehåller 30 % kalciumhydroxid och 70 % vatten.

Ett neutralt (pH 8) vattenhaltigt avfall från netallytbehandling, som inne- _ håller ca l % toxiska tungmetaller Avfall "J" - _______--- Avfall "K" - Avfall "L" - Jämviktslakningstest totalt, inbegripet kadmium, krom, koppar, bly, tenn och zink, men som inte innehåller några organiska föroreningar.

Grafitslamm, av något sur natur (pH 4).

En tjock uppslamning från en bildäcks- tillverkare, som innehåller orga- niska och oorganiska komponenter samt syntetiskt gummi.

En läkemedelsavfallsprodukt som innehåller organiska substanser, zinkklorid och kvicksilver. lO g av en stenlik produkt, som framställts genom tillsättning av en blandning av flygaska och Portland- 781084-4--6 lO 15 20 25 30 35 6 cement till ett flytande riskavfall,maldes till ett fint pulver. Därefter blandades den malda produkten med l00 g destillerat vatten, genom vilket koldioxid hade genombubblats (pH 4,5),vid 20°C i l h i ett 250 ml kärl med användning av en magnetisk omrörare. Bland- ningen filtrerades genom ett Whatman nr 41 filterpapper och filtratet (lakningslösningen) analyserades ifråga om COD, BOD och 4h P.V. och eventuellt kemiska bestånds- delar.

Aktivt kol Det erhölls från Thomas Ness Limited, P.O. Box 16, Wingerworth, Chesterfield. De två använda kvaliteterna var: Pulvriserat aktivt kol CCl00, och Granulerat aktivt kol CC8l8 EXEMPEL l 1200 g av avfall "A" blandades med 800 g av avfall "B" för att bilda en likformig flytande dispersion, som innehöll organiska föroreningar. Till denna disper- sion sattes som torra bestândsdelar aktivt kol (Xg, I antingen pulvriserat eller granulerat) och 550 g flyg- aska (antingen "Y" eller "Z") + 110 g av vanlig Port- landcement, och blandningen omrördes tills den var homogen, men flytande uppslamning. Uppslamningen stel- nade till en hård, syntetisk sten inom 3 dygn och urlakades genom jämviktslakningstestet efter 10 dygn.

När flygaska "Y" användes och X = 0 hade laklös- ningen följande analys: (procentsatsen av kol i detta system var 0,20 %) COD 300 ppm Fenol 9 ppm 4h P.V. 75 ppm BOD gl5O ppm När flygaska "Z" användes och X = 0 (procentsatsen av kol i detta system var 1,1 %) lO l5 20 25 30 35 7810844-6 7 COD 100 ppm Fenol 1,5 ppm 4h P.V. 25 ppm BOD 48 ppm När flygaska "Y" användes och X = 20 g (procent- satsen av kol i detta system var 0,95 %) COD 80 ppm Fenol 2 ppm 4h P.V. 20 ppm BOD 44 ppm I detta fall blandades flygaskan med det aktiva kolet, och flygaskan, aktivt kol och cement tillsattes på samma gång.

EXEMPEL 2 1000 g av avfall "C" blandades med 220 g flygaska (antingen "Y" eller "Z") och 110 g vanlig Portland cement och Xg aktivt kol. När X = O och flygaska "Y" användes, dvs när kolhalten var 0,16 %, huæmölllaknflxß- lösningen 30 ppm fenol, och när flygaska "Z" användes, dvs när kolhalten var 0,90 %, innehöll läflüngßlöäünen 6 ppm fenol.

När flygaska "Y" användes och X = 10 g, dvs när kol- halten var 0,91 %, innehöll laknmgslösníngzen 4 ppm fenol.

I detta fall blandades flygaskan med det aktiva kolet och de tillsattes samtidigt.

EXEMPEL 3 1000 g av avfall "D" blandades med 1000 g av avfall "E" för att bilda en homogen komposition. Till denna sattes 500 g flygaska, antingen "Y" eller "Z“, + 166 g av vanlig Portlandcement och Xg av aktivt kol.

När X = O och flygaskan var "Y", dvs när kolhalten var 0,18 %, hade lakningslösningen en QJD av 260 ppm och 4h P.V. av 95 ppm.

När X = 0 och flygaskan var "Z“, dvs när kolhalten var 1,0 %, hade lakningslösningen en COD av 100 ppm och åh P.V. av 15 ppm.

När flygaska "Y" användes och X = 10, dvs när kol- halten var 0,56 %, var COD 90 ppm och 4h P.V.lahüngs- 781984-4-6 IO 15 20 25 30 35 8 lösningen. I detta fall förblandades flygaskan och det aktiva kolet innan tillsättningen av vanliga Portland- cementen och blandningen av "D" och "E".

När det aktiva kolet tillsattes före antingen flyg- askan eller cementen, hade laklösningen en COD av 1180 ppm och 4h P.V. av 65 ppm.

EXEMPEL 4 620 g av avfall "H" blandades med 300 g av avfall "G" och till blandningen sattes 100 g av avfall "F". 220 g flygaska (antingen "Y" eller "W"), lI0 g av vanlig Portlandcement och Xg av aktivt kol inblandades.

Hård syntetisk syntetiska stenen underkastades jämviktslakningstestet sten erhölls efter 3 dygn. Den hårda efter 10 dygn. 4h P.V. för lakningslösningen bestämdes, och följande resnltat erhölls: ' g _ 4h P.Vf Flygaska §_: Systemets'kolhalt "Y" o i 0,16 s 525 mg/l "w" o 2,0 a; 5 mg/l "Y" 20 1,50 % 19,5 mg/1 EXEMPEL_É I 500 g av avfall "J" blandades med 50 g av avfall "G" och 300 g av avfall "E". Till denna blandning sattes 250 g flygaska "Y" och 50 g av vanlig Portlandcement samt Xg aktivt kol. En syntetisk sten erhölls efter 4 dygn, och den syntetiska stenen underkastades ett jämviktslakningstest efter lO dygn, och 4h P.V. för lakningslösningen befiimdes. Man fiæumatt när)(= 0, dvs när systemets kolhalt var 0,21 %, var 4h P.V. 56 mg/1 och när X = 10, dvs när systemets kolhalt var l,l % var 4h P.V. 36 mg/l.

EXEMPEL 6 500 g av avfall "K" blandades med 110 g flygaska ("Y" eller "Z") och 55 g av vanlig Portlandcement.

Detta gav en hård syntetisk sten efter 3 dygn, och den syntetiska stenen underkastades ett jämviktslaknings- test i lO dygn. När flygaska "Y" användes, dvs när 10 15 7810844” 9 systemets kolhalt var 0,16 %, var 4h P.V. för lakningslös- ningen 38 mg/1, när flygaska "Z" användes, dvs när systemets kolhalt var 2,0 %, var 4h P.V. för lakningslös- ningen 18 mg/1. _ EXEMPEL 7 1000 g av avfall "L" blandades med 800 g av avfall "E" och Xg av aktivt kol. 400 g flygaska "Y" och 250 g vanlig Portlandcement tillsattes. En fast, syntetisk sten erhölls efter 3 dygn, och denna sten underkastades ett jämviktslakningstest efter 10 dygn. När X = O, dvs när systemets kolhalt var 0,16 %, fann man att 4h P.V. var 85 mg/l för lakningslösningen, och när X = 100, dvs när systemets kolhalt var 4,2 %, var 4h P.V. för lak- ningslösningen 6 mq/l. Man fann mindre än 0,1 ppm zink och mindre än 0,05 ppm kvicksilver i lakningslösningen. _. b 7810844-6 SAMMANDRAG Vid ett sätt att behandla organiskt förorenat flytan- de riskavfall sättas Portlandcement, flygaska och aktivt kol till avfallet.

Claims (4)

7810844-6 10 A15 20 10 PATENTKRAV
1. l. Sätt att behandla ett flytande riskavfall, som innehåller en signifikant andel, dvs 2% eller mera, av en organisk förorening, vid vilket sätt upptagning av den organiska föroreningen med aktivt kol ingår och vilket sätt Omfattar ett steg avseende tillsättning till det flytande avfallet i pulverform av kalciumhaltig cement och ett aluminiumsilikat och/eller ett alunsi- likat, varigenom en flytande uppslamning bildas, var- efter denna uppslamning får stelna till en styv, stenlik massa, k ä n n e t e c k n~a t därav, att till den sten- bildande uppslamningen sättes minst 0,5% och företrä- desvis minst l% av aktivt kol, vilket är tillräckligt för att.minska lakningen av avfallet från den stenlika massa till en acceptabel nivå.
2. 2. Sätt enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att det aktiva kolet tillsättes med cement/si- likatblandningen.
3. 3. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att blandningen innehåller en "kolrik" flygaska, som innehåller mer än 5% kol.
4. 4. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att det aktiva kolet härstammar från antracit. 10 15 se w r-:šh a se =x>- -xs | fr. 9 systemets kolhalt var 0,16 %, var 4h P.V. för lakrfingslös- ningen 38 mg/l, när flygaska "Z" användes, dvs när systemets kolhalt var 2,0 %, var 4h P.V. för lakningslös- ningen 18 mg/l. I IDGEIMPVEL ~ 7 1000 g av avfall "L" blandades med 800 g av avfall "E" och Xg av aktivt kol. 400 g flygaska "Y" och 250 g vanlig Portlandcement tillsattes. En fast, syntetisk sten erhölls efter 3 dygn, och denna sten underkastades ett jämviktslakningstest efter 10 dygn. När X = O, dvs när systemets kolhalt var 0,16 %, fann man att 4h P.V. var 85 mg/l för lakningslösningen, och när X = 100, dvs när systemets kolhalt var 4,2 %, var 4h P.V. för lak- rfingslösningen 6 mg/l. Man fann mindre än 0,1 ppm zink och mindre än 0,05 ppm kvicksilver i lakningslösningen.