SE454419B - Markbindemedel och sett for teckning av avfallshogar och soptippar - Google Patents

Description

454 419 Tabell 1 Kemisk förening Viktgrocent CaSO3.1/2aq 50-30 CaSO4.2aq 5'2Û CaCl2.2aq 1-10 cawmz 5-20 CaCO3 5-15 Avsvavlingsprodukten består av ett fint pulver med en partikelstor~ lek på 2-S pm som normalt utflockas kring flygaskepartiklar. I av- saknad av flygaska agglomereras avsvavlingsprodukterna till samman- hängande agglomerat med mycket hög porositet.

Problemet med avsvavlingsprodukten är kalciumsulfitens stabilitet och frågan om en kemiskt instabil restprodukt kan användas direkt vid cementtillverkningen, om oxidation kan förhindras eller om mate- rialet mâste uppoxideras före användningen.

Försök med uppoxidering av avsvavlingsprodukten och användning av den istället för gips som bindetidsregulator vid cementtillverkning har gett goda resultat. I praktiken kan dock uppstå svårigheter genom materialets varierande sammansättning, då främst kloridhalten som kan överskrida det gällande gränsvärdet för cement. Uppoxideringsan- läggningen är också mycket dyrbar och därför ställer sig sådan använd- ning mindre lämplig. Däremot är markcement mindre känsligt och det har visat sig att vid tillverkning av bindemedel för markändamâl har även icke-uppoxiderad avsvavlingsprodukt visat sig ge goda resultat.

Avsvavlingsmaterialet i sig självt kan aktivera glasfasen i granule- rad masugnsslagg och i flygaska. Styrning av hâllfasthetstillväxten sker genom tillsättning av Portland-cement. Hâllfastheten är dock icke den mest intressanta parametern, då materialet inte är i någon kemiskt stabil fas. Även om en för hög halt av Portland-cement ger en Oacceptabel svällningsreaktion är cementen av lämplig aktivator då materialet därigenom får en inre, basisk miljö som starkt hämmar uppoxideringen av den instabila sulfiten. Hâllfasthetsvärdena för blandningen blir tillräckligt höga för att också påtagligt hämma sy~ rediffusionen in i materialet.

Luz 454 419 Den mest kritiska egenskapen hos avsvavlingsprodukten är dess inne- häll av lättlösliga salter. Därigenom främjas vattenupptagningen och minskas resistensen mot frostpåverkan och en förutsättning för en lyckad användning blir därför att täta matrisen med annat, starkare bindemedel eller att bygga upp ett luftporsystem som ger erforderlig svällningsmån. En tät produkt är emellertid att föredra bl.a. för att de lättlösliga salterna kan skada konventionell betong genom s.k. sulfatangrepp och den täta produkten minskar riskerna för sådan ur- lakning och därmed sekundär skada.

Vårt markbindemedel kännetecknas av en sammansättning av 2-20 viktpro- cent cement, 10-40 viktprocent avsvavlingsprodukt samt resten upp till 100 viktprocent flygaska och/eller granulerad masugnsslagg, var- vid avsvavlingsprodukten, som framställts på torra vägen genom in- sprutning av en kalklösning i rökgaserna från kolförbränning till att ge en torr restprodukt, har sammanfsättningen 50-80 viktprocent CaSO3, 1/2 aq, 5-20 viktprocent CaSO4, 2 aq, 1-10 viktprocent CaCl2, 2 ag, 5-20 viktprocent Ca(OH)2 och 5-15 viktprocent CaCO3.

Det finns många miljöfarliga avfallsmaterial som läggs ut på tippar och enligt utredningar skall tätskikt pâföras t.ex. asklager, så att vattengenomträngning undvikes. Samma problematik med att vatten icke skall passera genom materialet föreligger för allt avfall och ju me- ra finfördelat avfallet är desto känsligare för vattenurlakning blir det också, då materialets kontaktyta ökar starkt med finkornigheten.

Mycket farligt riskavfall bör därför ingjutas helt så att kontaktytor- na blir minimerade. För detta kan man använda sådan fyllmassa som an- givits i vår tidigare patentansökan 8401776-3, men ännu bättre är bland- ningen enligt föreliggande uppfinning av cement, avsvavlingsprodukt, flygaska och slagg. Vid mindre farliga tippar kan man också nöja sig med att göra täta lock som förhindrar att vatten tränger igenom. Re- dan idag använder man lerlager och sand-bentonit-blandningar för det- ta ändamål. Betong har man däremot undvikit på grund av rädsla för sprickbildning. Genom avpassning av mängderna av de olika komponenter- na i vår blandning enligt uppfinningen får vi emellertid fram synner- ligen goda egenskaper. Om mängden avsvavlingsprodukt är för stor, blir materialet vattenkänsligt och det àfrisk för en svällningsreaktion om sulfiten övergår till sulfat. För hög cementhalt ger också sväll- ningsproblem på grund av ettringitbildning, och i cement får den maxi- 454 419 mala halten S03 vara 4%. För vår blandning begränsas emellertid ska- deverkningarna genom att cementhalten är så låg att bildad ettringit inte sväller i sådan omfattning som orsakar bristningar i materialet.

Vi har funnit lämpliga mängder i vårt markbindemedel vara en cement- halt av 2-30 viktprocent, en mängd avsvavlingsprodukt av 10-40 vikt- procent och med resten bestående av ett puzzolanskt material som rea- gerar vid kontakt med visst ämne, exempelvis hög halt av OH-joner, och som kan sulfataktiveras. Detta puzzolanska material kan vara flyg- aska eller granulerad masugnsslagg. En tätningsmassa enligt uppfin- ningen kan sålunda framställas genom att 60-90% flygaska blandas med 10-40% avsvavlingsprodukt, och 80-98% av denna blandning försättes med 2-20% Portlandtcement.

Sättet att täcka tippar etc. med markbindemedlet enligt uppfinningen kännetecknas av att först pålägges ett undre skikt av latent, hyd- .rauliskt material med förmåga att hårdna under inverkan av aktiveran- de substans såsom vatten och hydroxid- och/eller sulfatjoner och där- efter ett övre täckskikt med överskott av den aktiverande substansen.

Användningen av vårt markbindemedel för täckning av avfall skall be- skrivas mera detaljerat i samband med de åtföljande ritningarna, som visar på fig. 1 täckning av en soptipp, fig. 2 bristningar vid sättningar i avfallshögen och fig. 3 en förstorad detalj av fig. 2 som visar läkningen av spric- korna.

Fig. 1 visar en av exempelvis sopor, hushållsavfall, kolaska eller liknande mindre riskbetonat material 1. Sophögen är täckt med ett skikt 2 av material som kan sulfataktiveras eller reagera med cement- lösningsextrakt, dvs en hög halt av OH-joner såsom ett pH-värde av 12-14. Till sådana material hör flygaska, och granulerad masugnsslagg som kan läggas ut vått samt olika blandningar sonfmåste läggas ut torra såsom blandning av flygaska och avsvavlingsprodukt, blandning av avsvavlingsprodukt och granulerad masugnsslagg eller flygaska blandat med både slagg och avsvavlingsprodukt. Detta material 2 fâr icke reagera förrän det utanpå liggande skiktet 3 skadats. Det ovan- på pulvermaterialet 3 liggande, hårda skiktet skall innehålla cement i sådan mängd att en basisk reserv återstår som kan lakas ut. Dylika m 454 419 material är all slags betong, fyllmassa med mer än 10% cement samt vår blandning enligt uppfinningen av flygaska och/eller granulerad masugnsslagg som aktiveras med avsvavlingsprodukt och cement.

Allra överst täckes högen med ett lager 4 av jord eller liknande som tjänstgör som underlag för växtlighet, gräs, buskar och så småningom träd.

Vid en sättning i sophögen, såsom visas på fig. 2, bildas icke något valv utan det hårda skalet 3 rämnar och ligger kvar på pulvermateria- let 2 som merelkx mindre stora bitar. Materialet i skalet är så be- skaffat att det spricker relativt lätt och faller samman så snart tendens till valv uppstår. Det underliggande pulverskiktet mäste ock- så vara så tjockt att det vid sättningar fortfarande bildar ett sam- manhängande lager utan brott, något som i praktiken motsvarar en skikt- tjocklek på minst omkring 1 meter. Av den förstorade sprickzonen på fig. 3 framgår hur regnvatten efter hand går genom sprickorna och aktiverar det underliggande pulvermaterialet så att detta hårdnar.

Vid sin väg över det hårda lagret 3 och genom sprickorna lakas också OH-joner ut och höjer regnvattnets pH så att härdningen av pulver- materialet 2 ytterligare aktiveras. Efter 2-3 månader är vanligen al- la sprickor helt läkta.

Avfall som kan skada den omgivande miljön om vatten får passera ma- terialet kan ges en säkrare deponering om allt sådant avfall blandas med de bindemedel som ovan nämnts och gjutes till homogena täta fun- dament. Tätheten regleras med normal proporti/oneringsteknik.

Markbindemedlet enligt uppfinningen kan givetvis också användas för återfyllning av rörgravar, för andra fyllningar, som golvmaterial i uthus och garage och liknande med mera.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 4» år .Pi 4s -A MD Patentkrav

1. Markbindemedel för täckning av avfallshögar, soptippar och liknande mindre riskfarligt material, k ä n n e t e c k n a t av en sammansättning av 2-20 viktprocent cement, 10-40 vikt- procent avsvavlingsprodukt, samt resten upp till 100 vikt- procent flygaska och/eller granulerad masugnsslagg, varvid avsvavlingsprodukten, som framställts på torra vägen genom insprutning av en kalklösning i rökgaserna från kolförbränning till att ge en torr restprodukt, har sammansättningen 50-80 viktprocent CaSO3, 1/2 aq, 5-20 viktprocent CaSO4, 2 aq, 1-10 viktprocent CaCl2, 2 aq, 5-20 viktprocent Ca(OH)2 och 5-15 viktprocent CaC03.

2. Sätt vid täckning av tippar, avfallshögar och liknande med två skikt av ett markbindemedel med sammansättningen 2-20 viktprocent cement, 10-40 viktprocent avsvavlingsprodukt, samt 4' resten upp till 100 viktprocent flygaska och/eller granulerad masugnsslagg, varvid avsvavlingsprodukten, som framställts pâ torra vägen genom insprutning av en kalklösning i rökgaserna från kolförbränning till att ge en torr restprodukt, k ä n - n e t e c k n a t av att först pâlägges ett undre skikt av latent, hydrauliskt material med förmåga att hårdna under in- verkan av aktiverande substans såsom vatten och hydroxid- och/eller sulfatjoner och därefter ett övre täckskikt med överskott av den aktiverande substansen.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det undre skiktet av markbindemedlet, som pâlägges torrt, har en högre halt av masugnsslagg och/eller flygaska, och en lägre halt av aktiverande substans, cement och avsvavlingsprodukt, och pâlägges torrt.

4. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det övre täckskiktet har ett överskott av aktiverande substans genom en högre halt av cement och avsvavlingsprodukt, varigenom vid sprickbildning i samband med sättningar, regnvatten lakar ut hydroxid- och/eller sulfatjoner, som reagerar med och härdar det underliggande första skiktet så att sprickorna självläker.