DE69200041T2 - Verfahren zur Behandlung stark umweltschädlicher Abfallstoffe. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Rückständen, die über das Wasser stark umweltverschmutzend sind, beispielsweise Trocken- und Feuchtfilterrückstände.
• Die stark verunreinigenden Rückstände, auf die das Behandlungsverfahren gemäß der Erfindung abzielt, sind insbesondere Verhüttungsschlämme, Klärbeckenschlämme von Fabriken und Stahlwerken, Schlämme aus Fabrik- und städtischen Kanalisationen sowie auch die Schlicken, die von Trocken- und Feuchtfilterungen von Rauchgasen von Kohlekraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen herrühren.
• Diese Art von Rückständen enthält besonders umweltgefährliche Stoffe.
• So zeigen Auswaschuntersuchungen, die mit diesen Rückständen durchgeführt wurden, daß sie Stoffe wie Zink, Blei oder Cadmium enthalten, die extrem grundwasserverschmutzend sind, wenn diese Rückstände mit dem Wasser in Berührung stehen.
• Derzeit werden verschiedene Verfahren zur Behandlung dieser Rückstände verwendet, die darin bestehen, entweder ein Brennen der Rückstände bei einer Temperatur der Größenordnung von 1500ºC zu bewirken oder die Rückstände einzusakken, um sie in einer hermetischen Umhüllung zu lagern, oder die Rückstände mit Harzen zu absorbieren, um die Berührung mit Wasser und Luft zu vermeiden.
• Diese verschiedenen Methoden sind jedoch ökonomisch nicht rentabel, da sie in dem einen Fall einen erheblichen Energieverbrauch erfordern und sich im anderen Fall auf edle und teure Materialien des Typs Harz, Kleber oder spezielle Absackungen berufen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Behandlungsverfahren vorzuschlagen, welches die oben erwähnten Nachteile vermeidet.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von stark umweltverschmutzenden Rückständen, wie beispielsweise die bei Trocken- oder Feuchtfiltrierungen entstehenden Rückstände, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es in
• - einem Mischen der Rückstände mit einem Eisenoxid enthaltenden Produkt,
• - einem Anordnen des Gemischs in einem Schmelztiegel,
• - einem Abschirmen des Schmelztiegels mit isolierenden Fasern,
• - einem Anordnen des mit den isolierenden Fasern abgeschirmten Schmelztiegels in einem Mikrowellenofen,
• - einer Mikrowellenbestrahlung der Mischung während einer Zeitdauer zwischen 2 und 15 Minuten bei einer Temperatur zwischen 1000ºC und 1300ºC zur Bewirkung einer Trockenverschmelzung der Mischung und Gewinnung eines festen Materials besteht.
• Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung
• - enthält das den Rückständen beigemischte Produkt 10 bis 40 % Eisenoxid
• - ist das den Rückständen beigemischte Produkt durch Magnetit oder Eisenhüttenschlämme gebildet,
• - ist die Temperatur der Mikrowellenexposition des Gemischs vorzugsweise gleich 1100ºC,
• - sind die isolierenden Fasern durch Aluminosilikat gebildet,
• - arbeitet der Mikrowellenofen bei 2,45 GHz und einer Leistung von 700 W.
• Das oben erwähnte Behandlungsverfahren findet seine Anwendung ganz besonders bei der Wiederaufwertung von Eisenhüttenschlämmen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der folgenden Beschreibung, die allein als Beispiel und unter Bezugnahme auf die einzige beigefügte Figur gegeben ist, welche ein Schema eines Mikrowellenofens zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
• In der Figur ist schematisch ein Mikrowellenofen 1 dargestellt, der in bekannter Weise einen Multi-Mode-Hohlraum und einen Ultrahochfrequenzwellengenerator 3 aufweist.
• Dieser Mikrowellenofen arbeitet beispielsweise bei 2,45 GHz und einer Leistung von 700 W.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht in einer Behandlung von für das Wasser und die Umwelt hoch verschmutzenden Rückständen, beispielsweise von Trocken- und Feuchtfilterungsrückständert.
• Diese Rückstände sind insbesondere Verhüttungsschlämme von Metallen und Kupfer, Aluminium, Zink, Klärschlämme von Fabriken und Hüttenwerken, Abwasserschlämme von Fabrik- und städtischen Abwassernetzen, und auch noch Schlicken, die von Trocken- und Feuchtfilterungen der Rauchgase von Kohlekraftwerken und Müllverbrennungsanlagen herrühren.
• Das Behandlungsverfahren besteht zunächst in einem Mischen der stark verunreinigten Rückstände mit einem Eisenoxid enthaltenden Produkt, insbesondere in einem Anteil zwischen 10 und 40 %.
• Dieses Produkt wird beispielsweise durch Magnetit oder Eisenhüttenschlämme gebildet.
• Das so gewonnene Gemisch wird in einem Tiegel 5 angeordnet und dieser das Gemisch 4 enthaltende Tiegel 5 durch isolierende Fasern 6, wie beispielsweise Aluminosilikatfasern, abgeschirmt.
• Der Tiegel 5 und das mit den isolierenden Fasern 6 abgeschirmte Gemisch 4 werden dann in dem Mikrowellenofen 1 angeordnet und das Gemisch 4 während einer Zeitdauer zwischen 2 und 15 Minuten bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1300ºC und vorzugsweise gleich 1100ºC den Mikrowellen ausgesetzt, um eine Trockenfusion des Gemischs zu erzeugen und ein festes Material zu gewinnen.
• Jede andere Abschirmung des Tiegels und des Gemischs kann ebenfalls verwendet werden.
• Im Verlaufe der Bestrahlung des Gemischs im Mikrowellenofen bewirkt die Absorption der Mikrowellen ein Verkleben der verschiedenen Bestandteile und das in Form von Eisenoxid in den Bestandteilen enthaltene Eisen dient als Trockenbinder bei 1100ºC für die Gesamtheit der Bestandteile.
• Auf dem gewonnen Material wurden Auslauguntersuchungen durchgeführt, und diese Untersuchungen zeigen, daß dieses Material tausendmal weniger gefährlich als die Rohrückstände ist.
• Das gewonnene Material kann sich in Form des Typs Aggregat oder Ziegel darstellen, und die Verwendung dieses Materials entspricht den heute in Kraft befindlichen Umweltschutznormen.
• Diese Verfahren findet seine Anwendung insbesondere in der Wiederaufwertung von Hüttenschlämmen, indem deren heizende Eigenschaft beim Durchgang durch den Mikrowellenofen ausgenützt wird.
• Ferner wird die Trockenfusion zwischen 1000ºC und 1300ºC anstelle der 1500ºC durchgeführt, die für das herkömmliche Brennen erforderlich sind, mit einem offenkundigen Gewinn an Energie.
• Eine weitere Anwendung dieses Behandlungsverfahrens ist das Gemisch aus Aschen von Müllverbrennungsanlagen und Hüttenschlämmen, welches die Herstellung von Ziegeln gestattet.
• Auf diese Weise gestattet die Verwendung von zwei unverwendbaren Abfällen die Gewinnung eines Produkts, das umweltverträglich und vor allem veredelbar ist.
• Ganz allgemein besitzt das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Material besonders interessante mechanische Eigenschaften, was eine ganze Reihe von Anwendungen bei seiner Verwendung, beispielsweise in der Straßenbautechnik, im Bauwesen und bei öffentlichen Bauten zuläßt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet schließlich einen Gewinn an Energie und vermeidet den Einsatz von edlen Materialien vom Typ Harz, Kleber oder speziellen Absackungen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Behandlung stark umweltverschmutzender Rückstände, wie beispielsweise von von Trocken- oder Feuchtfiltrationen abgeleiteten Rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß es in

- einem Mischen der Rückstände mit einem Eisenoxid enthaltenden Produkt,

- einem Anordnen des Gemischs in einem Tiegel (5),

- einem Abschirmen des Tiegels (5) mit isolierenden Fasern (6),

- einem Anordnen des mit den isolierenden Fasern (6) abgeschirmten Tiegels (5) in einem Mikrowellenofen (1),

- einem Bestrahlen des Gemisches mit den Mikrowellen während einer Zeitdauer zwischen 2 und 15 Minuten bei einer Temperatur zwischen 1000ºC und 1300ºC zur Durchführung einer Trockenfusion des Gemisches und Gewinnung eines festen Materials besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückständen beigemischte Produkt 10 bis 40 % Eisenoxid enthält.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückständen beigemischte Produkt durch Magnetit gebildet ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückständen beigemischte Produkt durch Hüttenschlämme gebildet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Mikrowellenbestrahlung des Gemischs gleich 1100ºC ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Fasern durch Aluminosilikatfasern gebildet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenofen (1) bei 2,45 GHz und einer Leistung von 700 W arbeitet.

8. Verwendung des Behandlungsverfahrens nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche zur Wiederaufwertung von Eisenhüttenschlämmen.