DE2511109A1 - Oekologisch annehmbares verfahren zur herstellung einer haertbaren, zementartigen masse bzw. zur beseitigung des schlamms aus einem gaswaescher - Google Patents
Oekologisch annehmbares verfahren zur herstellung einer haertbaren, zementartigen masse bzw. zur beseitigung des schlamms aus einem gaswaescherInfo
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Description
- Ökologisch annehmbares Verfahren zur Herstellung einer härtbaren, zementartigen Masse bzw. zur Beseitigung des Schlamms aus einem Gaswäscher (Zusatz zu Patent ............, , deutsche Patentanmeldung P 23 57 497.4) Die Erfindung betrifft verschiedene Verbesserungen und Ausgestaltungen der in der deutschen Patentanmeldung P 23 57 407.4 beschriebenen Verfahren, insbesondere der aaO beschriebenen Verfahren zur Beseitigung bzw. zum Gebrauch von Erdalkalimetallsulfite enthaltenden Gaswäscherschlämmen.
- Die betreffenden Schlämme können aus der Kalk- oder Kalksteinwäsche von schwefeloxidhaltigen Gasen, z.B. Verbrennungs- oder Kamingasen, zu ihrer Entschwefelung stammen. Der Wäscherablauf besteht aus einer wäßrigen Suspension von Erdalkalimetallsulfiten. Derartige Schlämme können auch bei der DoppelalkalientschaVrefelmlg, bei welcher Kamingase mit Natrium-, Kalium- oder Ammoniumhydroxidlösungen gewaschen werden, anfallen. Der Schlamm entsteht, wenn diese Lösungen anschließend zur Ausfällung der Sulfite mit Kalk oder Kalkstein behandelt werden.
- Die erfindungsgemäß einsetzbaren Sulfitschlämme können etwas an Sulfatverbindungen enthalten. Diese können aus bei der Entschwefelung und -wäsche zufällig ablaufenden chemischen Nebenreaktionen oder aus speziellen Behandlungsstufen, z.B. einer Oxidation von Sulfiten zu Sulfaten zu bestimmten Zwecken, z.B. zur Verbesserung der Bntwässerungseigenschaften, herrühren.
- In der Regel werden diese wäßrigen Schlämme oder Aufschlämmungen zur Gewinnung neuer zementartiger Massen mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 90 Gew,-o/a in Form von 0,25 bis 70 Gew.-°', Erdalkalimetallsulfiten, 0,25 bis 70 Gew.-% Erdalkalimetallhydroxiden und 10 bis 99,5 Gew.-ezo Flugasche je nach Bedarf mit Kalk und/oder Flugasche versetzt. Dieses härtbare Material kann als Fullmaterial auf dem Bausektor, zur Herstellung von Straßenbelägen oder zur Gewinnung von synthetischen Zuschlagstoffen verwendet werden.
- Der Schlamm als solcher kann vor der Behandlung bereits einige oder sämtliche notwendigen Bestandteile, nämlich Erdalkalimetallhydroxide und/oderFlugasche, enthalten.
- Normalerweise wird bei der Wäsche ein stöchiometrischer Überschuß an Kalk oder Kalkstein verwendet, so daß das überschüssige bzw. restliche Erdalkalimetallhydroxid für die erfindungsgemäße Reaktion zur Verfügung steht.
- In entsprechender Weise braucht die Flugasche aus den Kamingasen vor der Wäsche nicht abgetrennt zu werden, so daß diese Flugasche dann zur Umsetzung zur Verfügung steht.
- Die weiteren Verbesserungen der in der deutschen Patentanmeldung P 23 57 407.4 beschriebenen Verfahren betreffen die Verwendung anderer Abfallprodukte zum teilweisen oder vollständigen Ersatz der Kalk- und/oder Flugaschezuschläge.
- Die Ersatz- oder Komplementärzuschläge, auf die erfindungsgemäß bei der Herstellung der härtbaren Massen zurückgegriffen wird, bestehen beisielsweise aus Portlandzement, Zement mit hohem Tonerdegehalt, Abfallkalk, Kalkbrennofenstaub, teilweise calciniertem Kalk, Zementofenstaub, Staub eines mit Sauerstoff +) (Abfällen), oder Schlacke, Kohlengrubenschutt oder -abfall, Rotschlamm aus der chemischen Reduktion von Bauxit, Alaunabfällen, Bodenasche und beliebigen, in hohem Maße amorphen, silikat- (siliceous) oder aluminiumsilikathaltigen (alumino-siliceous) Verbrennungsrückständen, wie sie beispielsweise bei der Erdölraffinerieabfallverbrennung anfallen, bestehen.
- In einigen anderen Fällen bestehen diese Alternativabfallprodukte aus flockigen Schlämmen mit hohem Anteil an physikalisch gebundenem Wasser. Wenn die in diesen Aufschlämmungen enthaltenen Feststoffe reagieren, wird das Wasser verfügbar. Der Anteil an solchen Abfallschlämmen in den erfindungsgemäß herstellbaren Misclzungen oder Massen kann durch den derart der Mischung vermittelten Wassergehalt begrenzt sein. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Ersatz- oder Komplementärmaterialien Reaktionsteilnehmer für die Puzzolanzementreaktion liefern oder als Zuschlagstoffe oder Füllmaterial dienen können. Sie können ferner, wie im Falle von Portland- oder Tonerdezement, eine zusätzliche Zementaktivität liefern. Abfallkalk, teilweise calcinierter Kalk, Zementofenstaub und Abfallstaub eines mit Sauerstoff +) angereichertem, windarbeitenden Ofens oder Hochofens sind aktive Lieferanten von Erdalkalimetallhydrooxiden, wie sie für die erfindungsgemäß durchzuführende Reaktion benötigt werden.
- Diese Materialien können in Kombination mit den bisher bekannten einschlägigen Materialien oder in Kombination mit anderen Lieferanten von Erdalkalimetallhydroxiden oder einer Puzzolanaktivität zur Behandlung von Sulfitschlämmen für die Bildung härtbarer Materialien aus diesen Schlämmen verwendet werden. Diese härtbaren Massen können in der in der deutschen Patentanmeldung P 23 57 407.4 angegebenen Weise definiert werden, wobei der 10 bis 99,5 gew. -0/oige Flugaschegehalt der Aufschlämmungsfeststoffe entweder von Flugasche oder äquivalenten Mengen anderer eine Puzzolanaktivität aufweisender Materialien gebildet werden kann. Die äquivalente Menge an solchen anderen Materialien mit Puzzolanaktivität wird entsprechend der Methode ASTM CM618 (Pozzolanic Activity Index - With Lime) ermittelt.
- So kann beispielsweise in in hohem Maße amorpher siliziumhaltiger Verbrennungsrückstand, wie er beispielsweise bei der Verbrennung von Abfällen aus der Erdölraffination anfällt, und der eine nach der geschilderten Testmethode ermittelte Puzzolanaktivität besitzt, erfindungsgemäß in einer solchen Menge verwendet werden, daß die Puzzolanaktivität der Puzzolanaktivität von 10 bis 99,5 Gew.-% Flugasche entspricht.
- Je nach ihrer Puzzolanaktivität können auch noch andere Abfälle der beschriebenen Art teilweise oder vollständig anstelle der erforderlichen Flugasche zum Einsatz gebracht werden.
- In entsprechender Weise können die genannten Erdalkalimetallhydroxide oder hydratisierbare Erdalkalimetalloxide enthaltenden Abfallprodukte in einer zu 0,25 bis 70°0 Erdalkalimetallhydroxiden äquivalenten Molmenge verwendet werden.
- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung naher veranschaulichen, Beispiel 1 Ein Sulfitwäscherschlamm, der bei der Kalksteinwäsche der Kamingase eines vollständig mit pulverisierter Kohle beheizten Kraftwerks angefallen war, wurde auf einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-o,o' entwässert. Der Feststoffanteil dieses Schlamms war folgender: 35% CaCO3 15% CaSO3#1/2H2O 10% CaSO4#H2O 40% Flugasche.
- Dieser Schlamm wurde mit Portlandzement und Tonerdezement zu verschiedenen Massen verarbeitet, wobei die jeweilige Zementmenge bis zu 40 Gew.-% der Feststoffe der gebildeten Aufschlämmung ausmachten. Die folgende Tabelle I gibt Auskunft über das Festerwerden der Massen (ermittelt Über die Eindringfestigkeit).
- Tabelle I Gewichtsteile Eindringfestigkeit (in kg/cm2) nach Masse Nr. Schlamm* Portlandzement Tonerdezement 3 Tagen 1 Woche 2 Wochen 4 Wochen 8 Wochen 1 100 -- -- -- -- -- 28,1 28,1 2 100 5 -- -- 70,3 112,5 196,8 225,0 3 100 10 -- -- 84,4 140,6 309,6 337,4 4 100 15 -- 56,2 70,3 112,5 112,5 393,7 5 100 20 -- 112,5 112,5 225,0 281,2 506,2 6 100 -- 5 0 0 28,1 70,3 168,7 7 100 -- 10 56,2 56,2 112,25 196,8 379,6 * einschließlich Wasser Beispiel 2 Ein bei der Doppelalkalibehandlung zur Entschwefelung von Kamingasen angefallener Schlamm wurde auf einen Feststoffgehalt von 62 Gew.-% entwässert. Dem Schlamm wurde dann aus demselben Kraftwerk, in dem die Kamingase erzeugt worden sind, angefallene Flugasche in ein 150°zó des Gesamtgewichts der Schlammprobe entsprechenden Menge zugesetzt. Bei dieser speziellen Schlammprobe wurde wegen des Restcalciumhydroxids in der Flugasche und im Schlamm kein weiteres Erdalkalimetallmaterial zugesetzt.
- Die erhaltene Masse wurde aushärten gelassen und dann auf ihre Eindringfestigkeit hin untersucht. Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten: Tabelle II Eindringfestigkeit Versuchsdauer kg/cm2 1 Woche 146,2 2 Wochen 1743,4 3 Wochen 2024,6 5 Wochen 3149,4 Beispiele 3 und 4 Kalkbrennofenstaub (teilweise calcinierter Kalkstein) wurde mit einem Sulfiräscherschlamm aus einer Waschanlage aus einem Großkraftwerk gemischt. Dieser Schlamm bestand aus 60 Gew.-% Feststoffen, die sich ihrerseits aus 50% Calciumsulfit, 40% Flugasche, 8% Calciumsulfat und 2° freiem Kalk zusammensetzten. Ferner wurde Hochofenschlacke mit einem künstlichen Sulfitwäscherschlamm mit 6O Gew.-% Feststoffen, die sich ihrerseits aus 45% Calciumsulfit, 35% Flugasche, 10% Calciumsulfat, 5% Calciumcarbonat und 5% Calciumhydroxid zusammensetzten, gemischt.
- Die erhaltenen Nassen wurden aushärten gelassen und dann auf ihre Eindringfestigkeit hin untersucht. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen III und IV zusammengestellt.
- Tabelle III Gewichtsteile Eindringfestigkeit in kg/cm2* nach Wäscherschlamm** Hochofenschlacke 1 Woche 2 Woche 4 Wochen 8 Wochen 100 0 112,5 112,5 112,5 154,7 100 5 98,4 168,7 281,2 520,2 100 10 126,5 225,0 168,7 618,6 100 25 112,5 168,7 168,7 674,9 * Sämtliche Mischungen wurden bei einer Temperatur von 37,8°C gehärtet.
- ** einschließlich Wasser Tabelle IV Gewichtsteile Eindringfestigkeit in kg/cm2* nach Schlamm** Ofenstaub 1 Woche 2 Wochen 4 Wochen 8 Wochen 100 0 0 0 0 22,5 100 2,5 0 10,5 28,1 70,3 100 5,0 0 56,2 56,2 98,4 * Sämtliche Mischungen wurden bei einer Temperatur von 21,1°C gehärtet.
- ** einschließlich Wasser Beispiel 5 Ein entsprechender Schlamm wie im Beispiel 3 (wobei im Wäscher ein etwa 5 Gew.-% Magnesiurnoxid enthaltender Kalk verwendet wurde) wurde auf einen Feststoffgehalt von 55% entwässert. Dieser besaß nach Zugabe von Flugasche folgende gewichtsprozentuale Zusammensetzung (bezogen auf Feststoffgehalt): 1 bis 3% Ca(OH)2 42 bis 44% CaS03.1/2H20 8 bis 9% CaSO4#2H2O 40% Flugasche 5,o( CaC03 1 bis 2rn MgSO3#1/2H2O und MgS04-7H20.
- Verschiedene Anteile des Schlamms wurden mit Kalk hohen Calciumgehalts und einem typischen Zement der Type I gemischt, worauf die erhaltenen Mischungen nach dem Aushärten bei einer Temperatur von 37,80C in feuchter Atmosphäre auf ihre Eindringfestigkeit und Druckfestigkeit untersucht wurden. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen V und VI zusammengestellt.
- Tabelle V Gewichtsteile Eindringfestigkeit in kg/cm2 nach Masse Nr. Schlamm* Kalk Zement 1 Tag 3 Tagen 7 Tagen 14 Tagen 1 100 -- -- 0 0 0 0 2 100 2 -- 0 0 14,1 56,2 3 100 2 3 0 70,3 98,4 210,9 4 100 3 1 0 14,1 28,1 70,3 * einschließlich Wasser Tabelle VI Druckfestigkeit von 10-cm-Zylindern Gewichtsteile Druckfestigkeit in kg/cm2* nach Masse Nr. Schlamm* Kalk Zement 1 Tag 3 Tagen 7 Tagen 14 Tagen 1 100 -- -- 0 0 0 0 2 100 2 -- 0 0 1,19 3,15 3 100 2 3 0 2,24 4,06 6,23 4 100 3 1 0 1,33 2,24 3,57 * einschließlich Wasser Beispiel 6 Ein entsprechender Schlamm, wie er auch in Beispiel 1 verwendet wurde (Feststoffgehalt: 50C7), wurde mit dolomitischem Kalkmonohydrat und einem typischen Zement der Type I gemischt, worauf die erhaltenen Mischungen in feuchter Atmosphäre bei einer Temperatur von 37,80C aus gehärtet und dann auf ihre Eindringfestigkeit hin untersucht wurden. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VII zusammengestellt. Tabelle VII Gewichtsteile Eindringfestigkeit in kg/cm2 nach Masse Nr. Schlamm* Kalk Zement 4 Tagen 6 Tagen 14 Tagen 28 Tagen 56 Tagen 1 100 0 0 -- 0 0 28,1 28,1 2 100 10 13,5 28,1 42,2 84,4 112,5 225,0 3 100 15 6,5 56,2 84,4 112,5 253,1 618,7 * einschließlich Wasser
Claims (17)
- P a t e n t a n s p r ü c h e (½) Ökologisch annehmbares Verfahren zur Herstellung einer härtbaren, zementartigen Masse für Bauzwecke, bei welchem ein aus einer wäßrigen Suspension von Erdalkalimetallsulfiten und -oxiden, -hydroxiden, -sulfaten oder -carbonaten bestehender Schlamm aus einem Gaswäscher, in dem schwefeloxidhaltige Kamingase durch chemische Behandlung mittels kalk- oder kalksteinhaltiger Mittel entschwefelt werden, entwässert und der entwässerte Schlamm mit so viel puzzolanisch aktivem Material und nach Bedarf Erdalkalimetallmaterial versetzt, daß letztlich eine Aufschlämmung mit 30 bis 90 Gew.-% Feststoffen in Form von 0,25 bis 70 Gew.-°S Erdalkalimetallhydroxiden und 0,25 bis 70 Gew.-% Erdalkalimetallsulfiten anfällt, nach Patent .............. (deutsche Patentanmeldung P 23 57 407.4), dadurch gekennzeichnet, daß als puzzolanisch aktives Material ein puzzolanisch aktives Abfallprodukt verwendet wird und dessen Menge so groß ist, daß eine puzzolanische Aktivität entsprechend 10 bis 99,5 Gew.-°,4 Flugasche (bestimmt nach der Methode ASSQI C-618) erreicht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als puzzolanisch aktives Abfallprodukt ein in hohem Maße amorpher Silikat- (siliceous) oder Aluminiumsilikat-(alumino-siliceous) Verbrennungsrückstand verwendet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem entwässerten Schlamm als Erdalkalimetallmaterial Abfallkalk, teilweise calcinierter Kalk, Kalkbrennofenstaub und/oder Staub eines mit Sauerstoff angereichertem, windarbeitenden Ofens oder Hochofens zugesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als puzzolanisch aktives Abfallmaterial Flugasche verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalimetallmaterial Kalk verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte Schlamm zusätzlich noch mit Portlandzement, Zement mit hohem Tonerdegehalt, Schlacke aus einen mit Sauerstoff +) , Bodenasche, Kohnencrubenabfällen, Alaunabfällen und/oder Rotschlamm versetzt wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Masse zusätzlich mindestens so viel Brdalkalimetallsulfate enthält, daß deren Gehalt mindestens 10 Gew.-% des Gesamtgehalts an Sulfaten und Sulfiten ausmacht.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß letztlich eine Aufschlämmung hergestellt wird, deren Feststoffgehalt 30 bis 60 Gew.-% beträgt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß letztlich eine Aufschlämmung hergestellt wird, deren Feststoffgehalt 50 bis 90 Gew.-,b beträgt.
- 10. Ökologisch annehmbares Verfahren zur Beseitigung des Schlamms aus einem Gaswäscher, in dem schwefeloxid-+) angereicherten, windarbeitenden Hochofen haltige Gase durch chemische Behandlung mittels kalk-oder kalksteinhaltiger Mittel entschwefelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm entwässert, nach Bedarf so viel puzzolanisch aktives Abfallprodukt und Erdalkalimetallmaterial zugesetzt, daß der entwässerte Schlamm letztlich aus einer wäßrigen Aufschlämmung mit 30 bis 90 Gew.-% Feststoffen in Form von 0,25 bis 70 Gew.-% Erdalkalimetallhydroxiden und einer solchen Menge an dem puzzolanisch aktiven Abfallprodukt, daß eine puzzolanische Aktivität entsprechend 10 bis 99,5 Gew.-% Flugasche (bestimmt nach der Methode ASTM C-618) erreicht wird, besteht und schließlich die gebildete wäßrige Suspension ins Freie verbracht und dort unter atmosphärischen Bedingungen aushärten gelassen werden.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzelchnet, daß bei der Entschwefelungsbehandlung die Famingase mit einer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumhydroxidlösung gewaschen und dann die Lösung mit Kalk oder Kalkstein behandelt wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 109 dadurch gekennzeichnet, daß die schwefeloxidhaltigen Gase aus einer mit pulverisierter Kohle geheizten Verbrennungsanlage stammen und daß der Schlamm zusätzlich Flugasche aus dieser Anlage enthält.
- 13. Verfahren nach Anspruch 109 dadurch gekennzeichnet, daß als puzzolanisch aktives AbSallproddmt ein in hohem Maße amorpher, silikat- (siliceous) oder aluminiumsilikathaltiger (alumino siliceous) Verbrennungsrückstand verwendet wird.
- 14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem entwässerten Schlamm als Erdalkalimetallmaterial Abfallkalk, teilweise calcinierter Kalk, Kalkbrennofenstaub und/oder Staub eines mit Sauerstoff angereichertem, windarbeitenden Ofens oder Hochofens zugesetzt wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeicænet, daß als puzzolanisch aktives Abfallmaterial Flugasche verwendet wird.
- 16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalimetallmaterial Kalk verwendet wird.
- 17. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der enträsserte Schlamm zusätzlich noch mit Portlandzement, Zement mit hohem Tonerdegehalt, Schlacke aus einem mit Sauerstoff + , Bodenasche, Kohlengrubenabfällen, Alaunabfällen und/oder Rotschlamm versetzt wird.angereicherten, windarbeitenden Hochofen
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752511109 DE2511109A1 (de) | 1975-03-13 | 1975-03-13 | Oekologisch annehmbares verfahren zur herstellung einer haertbaren, zementartigen masse bzw. zur beseitigung des schlamms aus einem gaswaescher |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE (1) | DE2511109A1 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0022318A1 (de) * | 1979-06-20 | 1981-01-14 | L. John Minnick | Verfahren zum Herstellen zementartiger Zusammensetzungen und Derivataggregate aus diesen Zusammensetzungen und so hergestellte zementartige Zusammensetzungen und Aggregate |
| DE3430731A1 (de) * | 1984-08-21 | 1986-03-06 | Handelskontor Ludbert Graf zu Münster GmbH & Co, 8000 München | Keramische pellets und herstellungsverfahren |
| DE3518411A1 (de) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke KG, 8715 Iphofen | Verfahren zur vereinfachten deponierung von rauchgasentschwefelungsprodukten trockener und/oder quasitrockener verfahren |
| DE3518410A1 (de) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke KG, 8715 Iphofen | Kompaktes wirtschaftsgut, verfahren zur herstellung und verwendung desselben |
| US4731120A (en) * | 1984-03-30 | 1988-03-15 | Cementa Ab | Fill, covering material and embedding material incorporating a hydraulic and a latent-hydraulic binder |
| WO1988001989A1 (fr) * | 1986-09-18 | 1988-03-24 | Boelsing Friedrich | Procede pour la fabrication d'un sous-produit de depart solide contenant du sulfate de calcium |
| DE4313931A1 (de) * | 1993-04-28 | 1994-11-03 | Dyckerhoff & Widmann Ag | Anordnung zum Zurückhalten der Schadstoffe aus schadstoffhaltigen Deponie-Sickerwässern |
| DE19503142A1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-08-08 | Horst Prof Dr Bannwarth | Mittel und Verfahren zur Herstellung von vielseitig verwendbaren Stabilisaten, von Deponaten, Abdichtungs- und Baumaterialien aus Abfallstoffen und Rückständen |
-
1975
- 1975-03-13 DE DE19752511109 patent/DE2511109A1/de not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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| DE19503142C2 (de) * | 1995-02-01 | 1998-12-17 | Horst Prof Dr Bannwarth | Bindemittel und und dessen Verwendung |
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