SE501089C2 - Sätt vid deponering av kvicksilverkontaminerat material - Google Patents

Description

501 089 10 15 20 25 30 35 är möjligt. Det deponerade avfallet kan inte heller utnyttjas för upparbetning på eventuellt värdefulla beståndsdelar däri.

Det är stora mängder avfall som skall räknas till de kvicksilverkontaminerade avfallen. En stor del utgör rivningsmaterial från kloralkalifabriker, dvs innefatt- ande såväl betong, tegel som järnskrot. Vidare ingår gruv- och industriavfall, rester från sopförbränning samt från destruktion av lysrör, lågenergilampor, batterier osv.

Det har nu enligt föreliggande uppfinning överraskande visat sig möjligt att anvi- sa ett sätt vid deponering av kvicksilverkontaminerat material, varvid de pro- blem som inledningsvis diskuterats på ett enkelt sätt kan elimineras och som dessutom erbjuder möjligheten att utnyttja avfallet även för en senare upparbet- ning för tillvaratagande av eventuella värdebeståndsdelar. Uppfinningen känne- tecknas därvid av de steg som framgår av tillhörande patentkrav.

Uppfinningen baseras på att deponin utsättes för en styrd avluftning genom att deponin ventileras genom en kontrollerad mängd tilluft och att hela den luft- ström som uttages från deponin bringas att passera ett filter med förmåga att effektivt upptaga kvicksilverånga.

Det kan vara lämpligt att genomföra eller underlätta avluftningen med hjälp av en fläkt, även om ventilationen ofta blir tillräcklig med självdrag, exempelvis genom användning av skorsten.

Avluftningen kan lämpligen ytterligare underlättas genom anordnande av åtmins- tone en tilluftskanal från atmosfären till det inre av deponin.

Företrädesvis avtätas deponin mot atmosfären med flera väsentligen gastäta mem bran och ventilationen av deponin ombesörjs genom en stos anordnad åtmins- tone i det översta membranet.

Det är synnerligen lämpligt att som filter för upptagning av bortventilerat kvick- silver i avgående luft utnyttja ett selenfilter av den typ som beskrivs i US-A- 3 786 619, vilket filter innehåller en reningsmassa, vilken som aktiv beståndsdel 10 15 20 25 30 35 501 089 innehåller selen, selensulfid eller andra selenföreningar eller blandningar av dessa. De aktiva beståndsdelarna kan vara påförda på en inert bärare av kiseldi- oxid, aluminiumoxid, järnoxid, keramiskt material eller blandningar av dessa.

Det är även möjligt att använda ett kolfilter, exempelvis av den typ som beskrivs i DE-B-Zl 50 592, vilket filter innehåller aktivt kol som impregnerats med svavel eller svavelföreningar genom behandling av kolet med S02 eller l-l2S eller genom successiv behandling med H28 och S02 eller S02 och l-I2S under bildning av ut- fällt svavel eller föreningar av svavel.

För att kontinuerligt kunna kontrollera deponins minskande kvicksilverhalt an- ordnas lämpligen filtret så att den upptagna mängden kvicksilver kan uppföljas.

Det är då möjligt dels att byta filter när så erfordras, dels att avbryta depone- ringen, om så önskas, när väsentligen hela kvicksilvermängden i deponin ventile- rats bort och upptagits av filtret. Detta möjliggör en upparbetning av deponin på dess värdebeståndsdelar utan risk för ytterligare kvicksilveremission till om- givningen.

Det är synnerligen föredraget att som tilluft utnyttja från deponin utgående i filtret renad luft. Härigenom vinnes flera fördelar. Dels kan den ventilerade luftens energiinnehåll tillvaratagas genom att luften helt eller delvis återföres i kretslopp, dels undvikes vid ett helt slutet kretslopp överhuvudtaget några emissioner till atmosfären, exempelvis vid eventuell filterövermättnad eller haveri.

Kvicksilveravgången från deponin kan påskyndas genom tillförsel av värme till deponin, så att en mot omgivningen förhöjd temperatur upprätthålles åtminstone under en del av deponeringstiden.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas l en föredragen utföringsform med hän- visning till tillhörande figurer, av vilka figur 1 är en skiss av en deponi, där sättet enligt uppfinningen utnyttjas, och figur 2 en principskiss av det selenfilter delvis i genomskärning som används i utföringsformen enligt figur 1.

I figur 1 visas en deponi 10 med ett utrymme 11 för kvicksilverkontaminerade 501 089 10 15 20 25 30 35 avfallsmassor. Utrymmet ll är tätat mot marken 12 genom flera tätande skikt, här gemensamt betecknade 13, innefattande betong, fyllmedel, sand, dränerings- mattor, geotextilduk och geomembran. Mot atmosfären är innehållet iutrymmet ll först avjämnat med flera skikt 14 innehållande makadam och sand samt avtä- tat med flera tätskikt 15a,b bestående av textilduk och gummimembran. I det yttre skiktet 15b finns en stos 17 till vilken är anslutet en ledning 18, i form av en slang eller ett rör, som står i förbindelse med en filteranläggning 19 som i sin tur via en ledning 20, en fläktanläggning 21 och en andra ledning 22 står i förbindelse med atmosfären. Tilluft för ventilationen av deponin intages genom en tilluftskanal 16, som står i förbindelse med utrymmet 11 i deponin 10. Alter- nativt kan som ovan antytts ledningen 22 i stället för till atmosfären anslutas till tilluftskanalen 16 och därigenom åstadkommes en sluten cirkulation av tilluft i systemet. 1 figur 2 visas det cylindriskt formade filtret 19 mer i detalj. Filtret 19 har en i sitt tvärsnitt cirkulär yttervägg 23. lnne i filtret 19 finns ett cylindriskt format utrymme 24 avgränsat av en gaspermeabel mellanvägg 25 utanför vilken finns ett andra utrymme 26 utåt avgränsat av en andra mellanvägg 27. Utanför mel- lanväggen 27 finns ett tredje utrymme 28 utåt avgränsat av en tredje mellan- vägg 29. Mellan ytterväggen 23 och mellanväggen 29 finns ett fjärde utrymme 30 avgränsat. Filtret 119 har vidare en anslutning 31 för tillförsel av gas (luft) från en yttre ledning (betecknad 18 i figur 1) samt en andra anslutning 32 för utgående gas (luft), i figur 1 visad förbunden med ledningen 20. Det inre utrym- met 24 är tomt, medan det utanför detta utrymme av mellanväggar 25,27 av- gränsade utrymmet 26 är fyllt av material för upptagning av partiklar i gasen som behandlas. Utrymmet 28 avgränsat av mellanväggar 27,29 är fyllt av ett selenbelagt bärarmaterial för upptagning av kvicksilver, medan det därutanför liggande utrymmet 30 är tomt. Gasen som skall renas bringas således passera såväl utrymmet 26 för partikelavskiljning samt därefter utrymmet 28 för kvick- silverupptagning innan den via utrymmet 30 passerar till anslutningen 32 och vidare i systemet i riktning såsom antyds av den vågräta åt höger pekande pilen.

I utrymmet 28 sker upptagning av kvicksilver på selenskiktet i bärarmaterialet under bildning av kvicksilverselenid enligt formeln Hg + Se --) HgSe 10 15 20 25 501 0189 Kvicksilverselenid är en mycket stabil förening med ytterst låg löslighet och lågt ångtryck vid rådande temperaturer. Vid utnyttjande av sättet enligt uppfin- ningen vid deponering av kvicksilverkontaminerat avfall utnyttjas kvicksilvrets höga ångtryck vid låga temperaturer. Kvicksilverånga härrörande från kvicksil- verinnehållet i deponimassorna i utrymmet 11 skulle utan tilluften inkommande via kanalen 16 genom diffusion fördela sig jämnt i hela utrymmet 11, när mätt- nad vid ifrågavarande temperatur inträffar, vilket är beroende av kvicksilvrets jämviktsångtryck över närvarande kvicksilver i deponimassorna. Genom att enligt uppfinningen ventilera deponin genom tilluften insugen genom kanalen 16 spolas luften i den övre delen av utrymmet 11 bort av tilluften och förs via ledningen 18 till selenfiltret 19 där närvarande kvicksilver i luftströmmen upptages under bildning av stabilt l-lgSe med en verkningsgrad av upp till drygt 99%. Genom att den övre delen av utrymmet ll således kontinuerligt utarmas på kvicksilver kommer en diffusion av kvicksilver mot denna del hela tiden att ske från utrym- mets ll övriga delar. På detta sätt kommer kvicksilverhalten successivt att sjunka i deponimassorna, varvid om den totala kvicksilvermängden från början var känd i massorna och kvicksilverupptagningen i selenfiltret 19 uppföljs, tid- punkten för ett eventuellt avbrytande av deponitiden kan bestämmas. När en viss acceptabelt låg kvicksilverhalt uppnåtts i massorna kan deponin således avbrytas och massorna användas på önskat sätt och eventuellt upparbetas.

Uppfinningen erbjuder på detta sätt väsentliga fördelar, dels en ur miljösynpunkt säkrare deponering u_nder.deponeringstiden, dels möjlighet att under denna tid successivt minska kvicksilvermängden ideponimassorna samt slutligen möjlighet att avbryta deponeringstiden och därmed undvika "evighetsdeponier" med alltmer ökande risker för kvicksilveremission til omgivningen.

Claims (10)

501 089 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Sätt att successivt minska kvicksilverhalten i, och samtidigt förhindra okontrollerade utsläpp av kvicksilver från, en helt eller delvis sluten deponi för deponering av kvicksilverkontaminerat material, k ä n n e t e c k n a t av att deponin ventileras genom en kontrollerad mängd tilluft och att hela den luft- ström som därvid bortventileras och avgår från deponin bringas passera ett filter med förmåga att effektivt upptaga kvicksilver.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att ventilationen understödjes av en fläkt.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att ventilationen av deponin underlättas genom anordnande av åtminstone en tilluftskanal från atmos- fären till det inre av deponin.

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att deponin avtätas mot atmosfären med flera väsentligen gastäta membran och att ventila- tionen ombesörjes genom en stos anordnad i det översta membranet.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att kvicksilver upptages i ett selenfilter.

6. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att kvicksilver upptages iett kolfilter.

7. Sätt enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att den i filtret upptagna kvicksilvermängden uppföljes.

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att deponeringen avbryts när väsentligen hela kvicksilvermängden i deponin ventilerats bort och upptagits av filtret, varefter det deponerade materialet kan upparbetas för återvinning av värdebeståndsdelar däri. 501 089 7

9. Sätt enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att som tilluft utnyttjas från filtret utgående luft.

10. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att depo- nin hålles vid förhöjd temperatur under åtminstone en del av deponeringstiden.