DK151871B - Fremgangsmaade til behandling af vaeskeformigt skadeligt affald - Google Patents

Description

i

DK 151871B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til behandling af væskeformigt skadeligt affald som nærmere angivet i krav l's indledning.

En sådan fremgangsmåde kendes fra GB-PS 1.485.625.

5 Den foreliggende opfindelse angår behandlingen af væskeformigt affald, som indeholder betydelige mængder af organiske stoffer. Sådant affald kan deles i to hovedgrupper : 1) Affald, som indeholder organiske stoffer såsom 10 phenoler, som er ublandbare med vand. I tilfælde af sådant affald vil den ovenfor angivne fremgangsmåde frembringe den syntetiske stenmasse, men de organiske stoffer udludes lettere end ønskeligt.

2) Affald indeholdende organiske stoffer såsom halo- 15 generede olefiner, som ikke er let blandbare med vand.

Disse stoffer indeholdes ikke helt hverken i opslæmningen eller det syntetiske stenmateriale.

Udtrykket "betydelige mængder" afhænger af udludningsegenskaberne af det frembragte syntetiske stenmateri-20 ale, men en mængde på over 2 vægtprocent vil typisk blive betragtet som betydelig.

Ifølge opfindelsen forøges opslæmningens og det senere dannede syntetiske stenmateriales evne til at inkorporere affald bestående af eller indeholdende betydelige mængder 25 af organiske stoffer.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

Ved "inkorporering" skal forstås "fastholdelse" eller "fastlåsning" af det organiske affald på en sådan måde, at 30 enhver udludning af affaldet foregår så langsomt, at det er acceptabelt for omgivelserne.

Spørgsmålet om accept fra omgivelsernes side bestemmes ved fremstilling af en udludningsvæske og de nedenfor angivne undersøgelsesbetingelser, som omfatter formaling 35 af stenmaterialet til et pulver og behandling med destil leret vand. Efter denne behandling med vand undersøges udludningsvæsken for organiske forureninger under anvendelse af en eller flere af parametrene: kemisk oxvaenbehov

DK 151871B

2 natværdi (4h P.Y.) og biokemisk oxygenbehov (Biochemical Oxygen Demand, B.O.D.)· Disse parametre og procedurer til etablering deraf er velkendte. F.eks. er de beskrevet i ’’Analysis of Raw, Potable and Waste Waters”, Her Majesty’s Stationary Office, 5 London 1972.

Typiske acceptable værdier for udludningsvæsker er en COD-værdi på 100 mg/liter, en. BOD-værdi på 50 mg/liter eller en 4h P.V. på 20 mg/liter, skønt disse værdier ikke er ufravigelige tærskelværdier. Idet man antager, at en milliliter vandigt af-10 fald vejer ca. 1 g, svarer disse tal til dele pr. million (ppm). En udludningsvæske med en COD-værdi meget over 100 mg/liter, en BOD-værdi på meget over 50 mg/liter eller en P.V. meget over 20 mg/liter kan betragtes som et tegn på, at det sjmtetiske stenmateriale ikke med held har fastlåst det organiske affald.

15 Der skal med andre ord foregå en tilstrækkelig tilsætning af aktivkul til sikring af, at en udludningsvæske har COD- og BOD-værdier og 4h P.V. på et acceptabelt'niveau. Det skal betones, at det afhænger af omstændighederne, f.eks. de geologiske omgivelser, hvad man forstår ved et acceptabelt niveau.

20 Skønt inkorporeringsevnen kan forøges ved tilsætning af kul til det væskeformede affald, foretrækkes det at sætte kullet til de faste bestanddele af opslæmningen, d.v.s. aluminiumsilicatet eller aluminosilicatet og den calciumholdige cement.

Ved aktivkul skal forstås kul med en porøs struktur og 25 stort overfladeareal. Kullet kan være aktivt i sig selv eller blive gjort aktivt. Et egnet aktivkul fås fra antracit, men også trækul og benkul kan være effektive. Det mest aktive kul til et bestemt affald kan bestemmes ved forsøg.

En udførelsesform ifølge opfindelsen består i brugen af 30 flyveaske med højt kulstofindhold, som fremstilles: a) ved starten af kulfyrede kraftværker og b) ved kraftværker med dårlig udnyttelse af det tilførte kulstøv eller ved oliefyrede kraftværker, hvor olien indeholder 90-95% kulstof. Sådan flyveaske med stort kulstofindhold - med over 5% kulstof - har ringe 35 kommerciel værdi og fås derfor til en lav pris. Normal flyveaske indeholder ca. V% kulstof. Kulstoffet i flyveasken er i aktiv form, da de betingelser, hvorunder den dannes, nemlig vanddamp og højt tryk, er aktiverende betingelser.

Nedenstående eksempler illustrerer fremgangsmåden ifølge op-

, DK 151871B

3

Benyttede materialer

Flyveaske *Υ* Dette er en normal flyveaske indeholdende kun 1% kulstof.

Flyveaske *Zf Dette er en flyveaske med et stort kulstofind-5 hold på 5.5%·

Flyveaske ’W* Dette er en flyveaske med et stort kulstofindhold på 12%.

Affald * A * Et organisk forurenet vand indeholdende 250 ppm phenol, 1.000 ppm totale alkoholer og spor af 10 organiske bestanddele omfattende pyridin og carbonhydrater. Den kemiske analyse er: pH-værdi: 7.5 C0D-værdi 8.000 ppm; 4h P.V. 2.100 ppm; B0D-værdi 4.100 ppm.

15 Affald ’B* Metalhydroxidfilterkage indeholdende Jernhydrox id som hovedforurening og spor af andre metaller såsom kobber og nikkel. Affaldet indeholder ikke nogen organisk forurening.

Affald 1CT Phenolkalkslam fra en kemisk fabrik indeholdende 20 41% totalt tørstof ved 105°C og indeholdende 1.100 ppm phenol. .

Affald Dette er et affald hidrørende fra rekonditione- ring af spildevand fra en papirfabrik og indeholdende generelle organiske forureninger og spor 25 af klorerede opløsningsmidler, indbefattet tri- chlorethylen og methylenchlorid.

Affald *Ε* Et calciumcarbonataffald indeholdende 90% tør stof og spor af mangandioxid.

Affald ’F1 Et stærktsurt affald indeholdende 85 vægtprocent 30 svovlsyre og 5 vægtprocent salpetersyre og benyt tet til en fremgangsmåde til ekstraktion af essenser og indeholdende opløselige organiske forureningsstoffer og spor af organiske opløsningsmidler.

35 Affald ’G1 Et affald af hydratkalk indeholdende 30% calcium hydroxid og 70% vand.

DK 151871B

4 $

Affald ’H* Et neutralt (pH-værdi 8) spildevand fra metal overfladebehandling og indeholdende ca. 1% totale giftige tungmetaller, indbefattet cadmium, chrom, kobber, bly, tin og zink, men ikke inde-5 holdende nogen organisk forurening.

Affald »Jf En graphitslam med svagt sur karakter (pH-værdi 4).

Affald ♦K* En tyk opslæmning fra en automobildækfabrik indeholdende organiske og uorganiske bestanddele 10 og syntetisk gummi.

Affald tLt Et pharmaceutisk affald indeholdende organiske stoffer, zinkchlorid og kviksølv.

Ligevægtsudludningsunders øgels e 10 g stenlignende produkt fremstillet ved tilsætning af en 15 blanding af flyveaske og portlandcement til et fadende skadeligt affald formales til et fint pulver. Derefter blandes det formalede materiale med 100 g destilleret vand, gennem hvilket man har boblet carbondioxid (pH-værdi 4.5) ved 20°C i 1 time i en 250 milliliter beholder under anvendelse af en magnetomrører. 20 Blandingen filtreres igennem filtrerpapir (Whatman nr. 4l), og syntratet eller udludningsvæsken analyseres for C0D- og BOD-værdier og 4h P.V. og eventuelt kemiske bestanddele.

Aktivkul

Dette fås fra Thomas Ness Limited, P.0. Box 16, Wingerworth, 25 Chesterfield. De benyttede to kvaliteter er:

Pulverformet aktivkul CC100 og Granuleret aktivkul CC818.

Eksempel I

1.200g affald *Af blandes med 800g affald fB’ til dannelse 30 af en ensartet væskeformet dispersion indeholdende organiske forureningsstoffer. Til denne dispersion sættes der som tørre bestanddele aktivkul (X g, enten i pulver- eller granulatform) og 550 g flyveaske (enten Ύ1 eller *Z’) og 110 g almindelig portlandcement, og blandingen omrøres, til den er en homogen, men 35 flydende opslæmning. Opslæmningen hærder til et hårdt syntetisk stenmateriale i løbet af 3 dage og udludes ved ligevægtsudludningsmetoden efter 10 dages forløb.

DK 151871B

5 Når flyveaske Ύ’ benyttes, og X = O, har udludningsvæsken følgende analyse (kulstofprocenten i systemet er 0.20%): COD 300 ppm

Phenol 9 ppm 5 4h P.V. 75 ppm BOD 150 ppm Når flyveaske fZ* benyttes, og X = 0 (procenten af kulstof i systemet er 1.1%), har udludningsvæsken følgende analyse: COD 100 ppm 10 Phenol 1.5 ppm 4h P.V. 25 ppm BOD 48 ppm Når flyveaske fY’ benyttes, og X = 20 g (kulstofprocenten i systemet er 0.95%), er udludningsvæskens analyse som følger: 15 COD 80 ppm

Phenol 2 ppm 4h P.V. 20 ppm BOD 44 ppm I dette tilfælde blandes flyveasken med aktivkullet, og 20 flyveasken, aktivkullet og cementen tilsættes på samme tid.

Eksempel II

1.000 g affald ’C* blandes med 220 g flyveaske (enten Ύ* eller TZ’) og 110 g almindelig portlandcement og X g aktivkul.

Når X = 0, og når der benyttes flyveaske *Yf, altså når kulstof- 25 indholdet er 0.16%, indeholder udludningsvæsken 30 ppm phenol, og når flyveasken *Z* benyttes, altså når carbonindholdet er 0.90%, indeholder udludningsvæsken 6 ppm phenol.

Når flyveasken *Y* benyttes, og når X = 10 g, altså når kulstofindholdet er 0.91%, indeholder udludningsvæsken 4 ppm 30 phenol. I dette tilfælde blandes flyveasken med aktivkullet, og de tilsættes sammen.

Eksempel III

1.000 g affald ’D’ blandes med 1.000 g affald Έ’ til opnåelse af en homogen sammensætning. Til dette sættes 500 g flyve- 35 aske, enten *Y* eller ’Z*, og 166 g almindelig portlandcement, og X g aktivkul.

Når X = 0, og når flyveasken er Ύ', altså når kulstofindholdet er 0.18%, har udludningsvæsken en COD-værdi på 260 ppm og 4h P.V. nå 95 npm.

DK 151871B

6 Når X = O, og når flyveasken er ’Z*, altså når kulstofindholdet er 1.0%, har udludningsvæsken en COD-værdi på 100 ppm og en 4h P.V. på 15 ppm.

Når flyveasken Ύ’ benyttes, og når X = 10, altså når kul-5 stofindholdet er 0.56%, er COD-værdien 90 ppm, og 4h P.V. er 10 ppm i udludningsvæsken. I dette tilfælde for-blandes flyveasken og aktivkullet før tilsætningen af den almindelige port-landcement og blandingen af ’D* og ’E*.

Når aktivkullet tilsættes før enten flyveasken eller cemen-10 ten, har udludnings væsken en COD-værd i på 180 ppm og en 4h P.V. på 65 ppm.

Eksempel IV

620 g affald fH* blandes med 300 g affald ’G', til hvilket der sættes 100 g affald »P*. 220 g flyveaske (enten *Y* eller 15 »¥*), 110 g almindelig portlandcement og X g aktivkul tilblan- d.es. Der fås et hårdt syntetisk stenmateriale i løbet af 3 dage. Det hårde syntetiske stenmateriale underkastes ligevægtsudludningsundersøgelse efter 10 dages forløb.

. 4h P.V. af udludningsvæsken bestemmes med følgende resulta-20 ter:

Kulstofindhold

Flyveaske X i systemet 4h.P.V.

’Yr 0 0.16% 525 mg/liter TWf 0 2.0% 5 mg/liter 25 fYf 20 1.50% 19.5 mg/liter

Eksempel V

500 g affald fJT blandes med 50 -g affald fGT og 300 g affald Έ’. Til denne blanding sættes 250 g flyveaske *Υ* og 50 g almindelig portlandcement og X g aktivkul. Der fås et syntetisk 30 stenmateriale efter 4 dages forløb, og det syntetiske stenmateriale underkastes en ligevægtsudludningsundersøgelse efter 10 dages forløb, og 4h P.V. af udludningsvæsken bestemmes. Det viser sig, at når X = 0, altså når kulstofindholdet af systemet er 0.21%, er 4h P.V. 56 mg/liter, og når X = 10, altså når kulstofindholdet af 35 systemet er 1.1%, er 4h P.V. 36 mg/liter.

Eksempel VI

500 g affald ’K1 blandes med 110 g flyveaske (*Y! eller ’Z’) og 55 g almindelig portlandcement. Dette frembringer et hårdt syntetisk stenmateriale i løbet af 3 dage, og det syntetiske t TT.-'-ii _ J. » η J 1 I -1 ♦ I J · J η ·

DK 151871B

7 10 dage. Når der benyttes flyveaske Ύ’, altså når kulstofindholdet i systemet er 0,l6%t er 4h P.V. af udludningsvæsken 38 mg/liter, og når der benyttes flyveaske ·Ζ*, altså når systemets kulstofinfhold er 2.0%, er 4h P.V. af udludningsvæsken 5 18 mg/liter.

Eksempel VII

1.000 g affald fLf blandes med 800 g affald Έ’ og X g aktivkul. 400 g flyveaske Ύ* og 250 g almindelig portlandcement tilsættes. Der fås et fast syntetisk stenmateriale efter 3 da-10 ges forløb, og dette stenmateriale underkastes ligevægtsudludningsundersøgelse efter 10 dages forløb. Når X = 0, altså når kulstofindholdet i systemet er 0,16%, viser 4h P.V. sig at være 85 mg/liter for udludningsvæsken, og når X = 100, altså når kulstofindholdet af systemet er 4.2%, er 4h P.V. af udludningsvæsken 15 6 mg/liter. Der findes mindre end 0.1 ppm zink og mindre end 0.05 ppm kviksølv i udludningsvæsken.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til behandling af væskeformigt skadeligt affald, som kan indeholde en betydelig mængde, 2% eller mere, af en organisk forurening, og hvilken fremgangsmåde omfatter tilsætning til det væskeformede 5 affald af calciumholdig cement og et aluminiumsilicat og/eller aluminosilicat, hvorved der dannes en flydende opslæmning, hvorpå man tillader opslæmningen at hærde til en stiv mineralsk masse, kendetegnet ved, at man til opslæmningen sætter mindst 0,5%, fortrinsvis mindst 10 1% aktivkul, som er tilstrækkeligt til nedsættelse af ud ludningen af affaldet fra den stenlignende masse til et acceptabelt niveau.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at aktivkullet sættes til blandingen af cement 15 og silicat.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at aktivkullet tilsættes i form af en flyveaske med mere end 5% kulstofindhold.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet 20. ved, at aktivkullet afledes af anthracit.