PL220706B1 - Method for producing a synthetic aggregate - Google Patents

Method for producing a synthetic aggregate

Info

Publication number
PL220706B1
PL220706B1 PL395903A PL39590311A PL220706B1 PL 220706 B1 PL220706 B1 PL 220706B1 PL 395903 A PL395903 A PL 395903A PL 39590311 A PL39590311 A PL 39590311A PL 220706 B1 PL220706 B1 PL 220706B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
waste
composition
aggregate
weight
mass
Prior art date
Application number
PL395903A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL395903A1 (en
Inventor
Józef Mokrzycki
Original Assignee
Mo Bruk Spółka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mo Bruk Spółka Akcyjna filed Critical Mo Bruk Spółka Akcyjna
Priority to PL395903A priority Critical patent/PL220706B1/en
Publication of PL395903A1 publication Critical patent/PL395903A1/en
Publication of PL220706B1 publication Critical patent/PL220706B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania syntetycznego kruszywa z wykorzystaniem odpadów przemysłowych. Wynalazek rozwiązuje problem wykorzystania szerokiej gamy odpadów przemysłowych niebezpiecznych i innych niż niebezpieczne w procesie produkcji kruszywa przy zastosowaniu spoiw hydraulicznych. W wyniku stosowania sposobu według wynalazku otrzymujemy produkt, użyteczny i w pełni bezpieczny dla środowiska.The subject of the invention is a method of producing synthetic aggregate using industrial waste. The invention solves the problem of using a wide range of hazardous and non-hazardous industrial waste in the aggregate production process with the use of hydraulic binders. As a result of using the method according to the invention, we obtain a product that is useful and completely safe for the environment.

Materiały odpadowe są coraz częściej ponownie używane. Wiele z nich zawiera cenne składniki, które mogą stanowić bazę do otrzymywania syntetycznego kruszywa, wykorzystywanego w budownictwie drogowym lub przy rekultywacji terenów zdegradowanych. Często jednak tradycyjne metody wytwarzania kruszywa polegające na tym, że na materiały odpadowe działa się cementem są niewystarczające dla zapobieżenia ługowania niebezpiecznych dla środowiska zanieczyszczeń, zwłaszcza metali ciężkich takich jak Cd, Cr, Hg, Cu, Ni lub Pb, które mogą się znajdować w materiale odpadowym. W takich przypadkach niezwykle istotne jest aby kruszywo powstałe w związku z wykorzystaniem materiałów odpadowych po ługowaniu wodą utrzymywało progowe wartości zanieczyszczeń.Waste materials are being reused more and more. Many of them contain valuable ingredients that can be the basis for the preparation of synthetic aggregate used in road construction or in the rehabilitation of degraded areas. Often, however, the traditional methods of aggregate production involving the treatment of waste materials with cement are insufficient to prevent leaching of environmentally hazardous pollutants, especially heavy metals such as Cd, Cr, Hg, Cu, Ni or Pb, which may be present in the material. waste. In such cases, it is extremely important that the aggregate resulting from the use of waste materials after water leaching maintains the threshold values of contamination.

Fizykochemiczne przetwarzanie odpadów polega na zmianie własności chemicznych i parametrów fizycznych odpadów poprzez poddanie ich obróbce z zastosowaniem zdefiniowanych komponentów, które powodują zaistnienie określonych reakcji chemicznych i wykorzystanie niektórych zjawisk fizycznych, które mogą zachodzić w kompozycji zawierającej odpady, w tym odpady niebezpieczne, aby produkt, który powstanie w takim procesie miał pożądane właściwości, by nie wymywały się z niego substancje szkodliwe występujące w postaci związków rozpuszczalnych, a także w miarę możliwości by nastąpiła zmiana niektórych parametrów fizycznych odpadu, tak aby w konsekwencji uzyskać poprawę wytrzymałości mechanicznej, zmniejszenie nasiąkliwości, zwiększenie mrozoodporności itp. właściwości produktu końcowego kruszywa sztucznego wytworzonego w oparciu o kompozycję odpadów.Physicochemical processing of waste consists in changing the chemical properties and physical parameters of waste by treating them with defined components that cause specific chemical reactions and the use of certain physical phenomena that may occur in the composition containing waste, including hazardous waste, to make a product that the formation in such a process had the desired properties, so that harmful substances in the form of soluble compounds would not leach out of it, and if possible, some physical parameters of the waste would change, so as to improve mechanical strength, reduce water absorption, increase frost resistance, etc. . properties of the final product of the artificial aggregate based on the waste composition.

Odpad przekształcony w produkt użyteczny można wykorzystać jako kruszywo drogowe, kruszywo do budownictwa przemysłowego i robót inżynieryjnych, a także materiały budowlane w postaci kostki brukowej, chodnikowej czy też bloczków do budownictwa przemysłowego.Waste transformed into a useful product can be used as road aggregate, aggregate for industrial construction and engineering works, as well as construction materials in the form of paving stones, pavement blocks or blocks for industrial construction.

Zdaniem specjalistów, nowoczesne technologie unieszkodliwiania odpadów i przekształcania ich w produkty użyteczne tym różnią się od tradycyjnych, że w oparciu o znajomość składu chemicznego danego odpadu dobiera się zestaw chemikaliów zapewniających pełne unieszkodliwienie odpadu, tzn. przekształcenie związków rozpuszczalnych w nierozpuszczalne lub w nieuciążliwe dla środowiska. W tradycyjnych technologiach stosowane są natomiast jedynie spoiwa hydrauliczne (najczęściej cement lub wapno), które prowadzą do immobilizacji poprzez hydrauliczne związanie związków rozpuszczalnych.According to specialists, modern technologies of neutralizing waste and transforming them into useful products differ from traditional ones in that, based on the knowledge of the chemical composition of a given waste, a set of chemicals is selected that ensure complete neutralization of waste, i.e. transformation of soluble compounds into insoluble or non-hazardous to the environment. In traditional technologies, however, only hydraulic binders (most often cement or lime) are used, which lead to immobilization by hydraulic binding of soluble compounds.

Znany jest z patentu europejskiego nr EP 1200158 oraz patentu polskiego nr PL192267 sposób unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych zwany również technologią GEODUR. Sposób ten jest kombinacją stechiometrycznie obliczonego przekształcenia chemicznego (inertyzacji) i przetwarzania fizycznego odpadów połączonego z poprawą właściwości fizycznych produktu immobilizacji, opartą na produktach „Geodur” ujawnionych w opisie. Produkty te są bazowym komponentem receptur mieszanek służących do immobilizacji odpadów. Produkty te używane są w zależności od potrzeb (czyt. koncentracji substancji szkodliwych w odpadzie) jako roztwory o różnych koncentracjach, a roztwory uzyskuje się z koncentratu składającego się ze stearynianów, etanoloamin, środków dyspergujących, związków wapniowo-aminowych, wodorotlenku amonu, środka roztwarzającego i dodatków. W recepturach mieszanek wprowadza się 0,04% związków organicznych, co służy do redukcji napięcia powierzchniowego i homogenizacji różnych komponentów mieszanki. Szczegółowe informacje na temat właściwości odpadów, informacje na temat składu chemicznego i właściwości fizycznych odpadów są bezwarunkowymi przesłankami dla potrzeb opracowania receptur mieszanek. Wymagania w zakresie chemicznych i fizycznych właściwości komponentów mieszanek są bardzo różne. Bazowym komponentem jest produkt „Geodur” ujawniony w wyżej wymienionych opisach patentowych.The method of hazardous waste disposal, also known as the GEODUR technology, is known from the European patent no. EP 1200158 and the Polish patent no. PL192267. The method is a combination of stoichiometrically calculated chemical conversion (inertization) and physical waste treatment combined with the improvement of the physical properties of the immobilization product, based on the "Geodur" products disclosed herein. These products are the base component of mix recipes for immobilization of waste. These products are used depending on the needs (i.e. the concentration of harmful substances in the waste) as solutions of various concentrations, and the solutions are obtained from a concentrate consisting of stearates, ethanolamines, dispersants, calcium-amine compounds, ammonium hydroxide, a diluting agent and additives. In the mix recipes, 0.04% of organic compounds are introduced, which serves to reduce the surface tension and homogenize various components of the mix. Detailed information on the properties of the waste, information on the chemical composition and physical properties of the waste are the unconditional prerequisites for the development of mixtures formulas. The requirements for the chemical and physical properties of the blend components vary greatly. The base component is the product "Geodur" disclosed in the above-mentioned patents.

Pozostałe komponenty mieszanek są wybranymi odpadami i spoiwami o właściwościach strukturotwórczych i pucolanowych.The remaining components of the mixtures are selected waste and binders with structure-forming and pozzolanic properties.

Znany jest również z opisu patentowego nr EP 1 544 182 sposób redukcji Cr 6+ w cemencie poprzez zastosowanie dwóch siarczanów żelaza II w proporcji 1:1 do 1:5, przy czym pierwszy składnikThere is also known from the patent description No. EP 1 544 182 a method of reducing Cr 6+ in cement by using two iron II sulphates in the ratio 1: 1 to 1: 5, the first component being

PL 220 706 B1 jest pozyskiwany z filtra z produkcji dwutlenku tytanu, a drugi stanowi „zielona sól” wraz z mineralnym regulatorem kwasowości którym jest wapień.PL 220 706 B1 is obtained from the titanium dioxide production filter and the other is "green salt" along with the mineral acidity regulator which is limestone.

W opisie patentu europejskiego EP 0 363 429 ujawniono sposób obróbki materiałów odpadowych zawierających jony metali ciężkich kompozycją zawierającą między innymi jony żelaza.European Patent EP 0 363 429 discloses a method of treating waste materials containing heavy metal ions with a composition containing, inter alia, iron ions.

Z polskiego opisu patentowego PL 182397 znany jest sposób wytwarzania betonu cementowego z wykorzystaniem popiołów uzyskiwanych z procesu spalania fluidalnego osadów ściekowych pochodzenia rafineryjnego i petrochemicznego, przy czym do wytwarzania tego betonu wykorzystywane jest kruszywo naturalne.The Polish patent description PL 182397 describes a method of producing cement concrete with the use of ashes obtained from the process of fluidized combustion of sewage sludge of refinery and petrochemical origin, where natural aggregate is used for the production of this concrete.

W żadnym z przedstawionych wynalazków nie ujawniono sposobu wytwarzania sztucznego kruszywa na bazie odpadów, w tym odpadów niebezpiecznych, które to tworzywo byłoby produktem bezpiecznym dla środowiska.None of the presented inventions discloses a method of producing artificial aggregate based on waste, including hazardous waste, which material would be an environmentally safe product.

Wynalazek rozwiązuje problem wytwarzania syntetycznego kruszywa przy wykorzystaniu odpadów w tym odpadów niebezpiecznych. Nieoczekiwanie okazało się, że odpowiednio dobierając kompozycje odpadów i spoiwa hydrauliczne możemy otrzymać trwałe wiązanie i dobrą immobilizację metali ciężkich zawartych w odpadach, przy czym, w wyniku tych działań otrzymujemy produkt, użyteczny i w pełni bezpieczny dla środowiska.The invention solves the problem of producing synthetic aggregate using waste, including hazardous waste. Surprisingly, it turned out that by properly selecting waste compositions and hydraulic binders, we can obtain a permanent bond and good immobilization of heavy metals contained in the waste, and as a result of these activities we obtain a product that is useful and completely safe for the environment.

Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania syntetycznego tworzywa obejmuje kolejno następujące po sobie etapy, w których:According to the invention, the method of producing a synthetic material comprises the successive steps of:

• komponuje się bazę kruszywa z różnego rodzaju odpowiednio dobranych materiałów odpadowych, • kompozycję materiałów odpadowych poddaje się wstępnej obróbce polegającej na separacji magnetycznej metali i separacji sitowej zanieczyszczeń mechanicznych, następnie • kompozycję materiałów po wstępnej obróbce mechanicznej poddaje się wstępnej obróbce chemicznej celem redukcji zanieczyszczeń, w szczególności redukcję chromu VI (Cr 6+) do chromu III (Cr 3+) • kompozycja materiałów odpadowych kierowana jest do mieszalnika, do którego również wprowadzany jest hydrauliczny środek wiążący, w którym to etapie wszystkie składniki są mieszane aż do uzyskania konsystencji plastycznej masy, a następnie • uzyskana masa jest leżakowana, potem • stwardniała masa jest kruszona i • sortowana.• the aggregate base is composed of various types of appropriately selected waste materials, • the composition of waste materials is pre-treated by magnetic separation of metals and sieve separation of mechanical impurities, then • the composition of materials, after preliminary mechanical treatment, is subjected to preliminary chemical treatment to reduce impurities, in in particular, the reduction of chromium VI (Cr 6+) to chromium III (Cr 3+) • the composition of waste materials is directed to the mixer, where a hydraulic binder is also introduced, at which stage all components are mixed until the consistency of a plastic mass is obtained, and then • the resulting mass is aged, then • the hardened mass is crushed and • sorted.

Bazę kruszywa komponuje się z odpadów z procesów termicznych i/lub z odpadów ze spalarni odpadów przemysłowych i/lub ze spalarni odpadów komunalnych i/lub z żużli i popiołów lotnych i/lub z odpadów z chemicznego oczyszczania ścieków przemysłowych i/lub z odpadów z mechanicznej obróbki metali i/lub skażonych odpadów budowlanych i/lub odpadów pogalwanicznych i/lub odpadów podobnych. Bazę kruszywa poddaje się obróbce chemicznej celem unieszkodliwienia substancji niebezpiecznych kompozycją odpowiednio dobranych substancji wśród, których znajduje się siarczan żelaza. W sposobie według wynalazku, korzystnie przed etapem obróbki chemicznej, określa się skład jakościowy zanieczyszczeń znajdujących się w kompozycji odpadowej celem określenia rodzaju i ilości metali ciężkich znajdujących się w kompozycji, która stanowi bazę kruszywa. Do redukcji Cr 6+ stosuje się siarczan żelaza II w postaci stałej o wielkości ziaren nie większej niż 1 mm. Jako hydrauliczny środek wiążący, w sposobie według wynalazku, stosuje się spoiwo o zawartości krzemianu trójwapniowego powyżej 50%, przy czym baza kruszywa dobrana jest tak, że ilość hydraulicznego środka wiąźącego wynosi 3-40% wagowych masy kompozycji.The aggregate base is composed of waste from thermal processes and / or waste from industrial waste incineration plants and / or municipal waste incineration plants and / or from slag and fly ash and / or from waste from chemical treatment of industrial waste and / or from mechanical waste. treatment of metals and / or contaminated construction wastes and / or electroplating wastes and / or similar wastes. The aggregate base is chemically treated in order to neutralize hazardous substances with a composition of appropriately selected substances, including iron sulphate. In the method according to the invention, preferably before the chemical treatment step, the qualitative composition of the impurities in the waste composition is determined in order to determine the type and amount of heavy metals present in the composition which forms the basis of the aggregate. Solid iron sulfate with a grain size of no more than 1 mm is used for the reduction of Cr 6+. The hydraulic binder used in the process according to the invention is a binder with a tricalcium silicate content of more than 50%, the aggregate base being chosen such that the amount of hydraulic binder is 3-40% by weight of the composition.

Proces wytwarzania kruszywa prowadzony jest przy pH środowiska reakcji powyżej 11.The aggregate production process is carried out at the pH of the reaction medium above 11.

W sposobie według wynalazku kompozycja materiałów odpadowych przygotowywana jest z wykorzystaniem następujących odpadów:In the method according to the invention, the composition of waste materials is prepared using the following waste:

- odpady ze spalarni odpadów przemysłowych i ewentualnie odpadów komunalnych - żużle i popioły lotne,- waste from industrial waste incineration plants and possibly municipal waste - slags and fly ash,

- odpady z chemicznego oczyszczania ścieków przemysłowych,- wastes from chemical treatment of industrial wastewater,

- odpady z mechanicznej obróbki stali,- wastes from mechanical processing of steel,

- odpady z procesów termicznych (zgary, pyły z odpylania),- waste from thermal processes (skimmings, dust from dedusting),

- odpady budowlane zawierające metale ciężkie,- construction waste containing heavy metals,

- odpady pogalwaniczne,- post-galvanic waste,

- inne odpady zawierające metale ciężkie.- other wastes containing heavy metals.

PL 220 706 B1PL 220 706 B1

Odpady w pierwszym etapie poddaje się wstępnej obróbce polegającej na separacji magnetycznej metali i separacji sitowej zanieczyszczeń mechanicznych.In the first stage, the waste is subjected to a preliminary treatment consisting in magnetic separation of metals and sieve separation of mechanical impurities.

Skład kompozycji odpadów kierowanej do wytwarzania kruszywa wynosi:The composition of the waste composition directed to the aggregate production is:

- zawartość odpadów o charakterze tlenkowym 20-100% - odpady z procesów termicznych, w szczególności ze spalarni odpadów- content of oxide waste 20-100% - waste from thermal processes, in particular from waste incineration plants

- zawartość odpadów o charakterze wodorotlenkowym - 0-70% - odpady z oczyszczalni ścieków- content of hydroxide-type waste - 0-70% - waste from sewage treatment plants

- zawartość innych odpadów - 0-40%.- content of other waste - 0-40%.

Odpady tlenkowe, kierowane do procesu wytwarzania kruszywa mają ziarnistość głównej frakcji w przedziale 1-50 mm. Odpady wodorotlenkowe są drobnoziarniste o średnicach rzędu kilkudziesięciu-kilkuset mikrometrów.The oxide waste directed to the aggregate production process has a grain size of the main fraction in the range of 1-50 mm. Hydroxide waste is fine-grained with diameters ranging from several dozen to several hundred micrometers.

Ilość spoiwa hydraulicznego dodawanego do kompozycji odpadów wynosi 3-40% wagowych.The amount of hydraulic binder added to the waste composition is 3-40% by weight.

Ilość dodawanego zeolitu wynosi 0-20% wagowych.The amount of zeolite added is 0-20% by weight.

Siarczan żelaza II dodawany jest do procesu wytwarzania kruszywa celem redukcji Cr 6+ do Cr 3+ w ilości 30-50 g FeSO4 x 7H2O na 1 g Cr 6+.Iron II sulphate is added to the aggregate production process to reduce Cr 6+ to Cr 3+ in the amount of 30-50 g FeSO4 x 7H2O per 1 g Cr 6+.

Czas trwania procesu redukcji wynosi od 6 do 18 h i jest uzależniony od zawartości jonów chromu w odpadach jak również od wilgotności odpadów.The duration of the reduction process ranges from 6 to 18 hours and depends on the content of chromium ions in the waste as well as the moisture content of the waste.

Następnie poszczególne odpady dozowane są w odpowiednich proporcjach do mieszalnika, do którego dodawany jest środek wiążący, zeolity i w razie potrzeby woda lub odpady płynne w celu uzyskania konsystencji plastycznej masy. Odpady mieszane są w mieszalniku poziomym, przepływowym z dodatkowymi mikserami zamontowanymi w korpusie mieszadła poprawiającymi jakość homogenizacji mieszanki. Wydajność mieszalnika regulowana jest przy pomocy dozownika skrzyniowego. Korzystny jest dodatek odpadów płynnych zawierających pewne ilości związków organicznych - detergenty, farby wodne ponieważ obniżając napięcie powierzchniowe poprawiają homogenizację mieszanki. Odczyn mieszaniny reakcyjnej jest utrzymywany na poziomie pH powyżej 11 korzystnie pH ok. 13 i regulowany ilością dodawanego tlenku wapnia.Then the individual waste is dosed in appropriate proportions to the mixer, to which the binding agent, zeolites and, if necessary, water or liquid waste are added to obtain the consistency of a plastic mass. The waste is mixed in a horizontal, flow mixer with additional mixers mounted in the mixer body to improve the quality of the mixture homogenization. The mixing capacity is regulated by a box dispenser. The addition of liquid waste containing certain amounts of organic compounds - detergents, water-based paints - is beneficial because by lowering the surface tension they improve the homogenization of the mixture. The pH of the reaction mixture is kept at a pH level above 11, preferably a pH of about 13, and is regulated by the amount of calcium oxide added.

Otrzymana masa jest leżakowana na pryzmie przez okres 3-35 dni.The obtained mass is stored on a pile for 3-35 days.

Po tym okresie stwardniała masa jest kruszona i przesiewana, w wyniku czego otrzymywane jest sztuczne kruszywo o określonym uziarnieniu.After this period, the hardened mass is crushed and screened, as a result of which an artificial aggregate with a specific grain size is obtained.

Oprócz immobilizacji jonów Cr 6+ można również, w środowisku reakcji, wiązać rtęć lub ołów przez dodatek siarczku sodowego. W środowisku reakcji można również wytrącać inne metale np. przez dodatek krzemianu sodowego. Nieoczekiwanie jednak okazało się, że dodatek cementu wystarczy do związania metali ciężkich pod warunkiem prawidłowego skomponowania mieszaniny odpadów. Przy prawidłowo skomponowanej mieszance odpadów, zawierającej wystarczającą ilość struktur tlenowo-krzemowych, wiązanie cementem jest chemiczne i trwałe, dzięki czemu metale ciężkie nie są wypłukiwane do środowiska.In addition to the immobilization of Cr 6+ ions, it is also possible to bind mercury or lead in the reaction medium by adding sodium sulphide. Other metals can also be precipitated in the reaction medium, for example by adding sodium silicate. Surprisingly, however, it turned out that the addition of cement is sufficient to bind heavy metals, provided that the waste mixture is properly composed. With a properly composed waste mixture containing a sufficient amount of oxygen-silicon structures, the cement bonding is chemical and permanent, thanks to which heavy metals are not leached into the environment.

Wynalazek został objaśniony w przykładach wykonania.The invention has been elucidated in the working examples.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Przygotowano kompozycję odpadów o składzie:A waste composition was prepared with the following composition:

- odpad tlenkowo-metaliczny poszlifierski - 38% wagowych- oxide-metal grinding waste - 38% by weight

- odpad tlenkowy z pirolizy odpadów zawierający substancje niebezpieczne - 57% wagowych- oxide waste from waste pyrolysis containing hazardous substances - 57% by weight

- odpad tlenkowy z pirolizy odpadów - 5% wagowych- oxide waste from waste pyrolysis - 5% by weight

Odpady zmieszano w mieszalniku z spoiwem o zawartości krzemianu trójwapniowego powyżej 50% (na przykład cement portlandzki) w ilości 14% wagowych oraz z zeolitem w ilości 3% w odniesieniu do masy kompozycji odpadów.The waste was mixed in a mixer with a binder with a tricalcium silicate content of more than 50% (e.g. Portland cement) in an amount of 14% by weight and with a zeolite in an amount of 3% by weight of the waste composition.

W czasie mieszania do mieszalnika dodano wodę zarobową z dodatkiem odpadów płynnych detergentowych w ilości 80 l/tonę kompozycji odpadów.While mixing, the mixing water with the addition of detergent liquid waste was added to the mixer in the amount of 80 l / ton of waste composition.

Otrzymaną masę leżakowano przez okres 2 tygodni. W ciągu pierwszego tygodnia mieszaninę zraszano wodą.The obtained mass was aged for 2 weeks. The mixture was drenched with water during the first week.

Po dwóch tygodniach masa została pokruszona w kruszarce szczękowej o rozstawie szczęk 45 mm, a następnie przesiana na sicie harfowym 20 mm.After two weeks, the mass was crushed in a jaw crusher with a jaw spacing of 45 mm, and then screened on a 20 mm harp screen.

Otrzymane frakcje poddano analizie fizykochemicznej - wytrzymałość na ściskanie otrzymanego kruszywa wynosiła 9,8 MPa, a wymywalność metali ciężkich poniżej 2 mg/l sumy metali w wyciągu wodnym.The obtained fractions were subjected to physicochemical analysis - the compressive strength of the obtained aggregate was 9.8 MPa, and the leachability of heavy metals was below 2 mg / l of total metals in the water extract.

PL 220 706 B1PL 220 706 B1

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Przygotowano kompozycję odpadów o składzie:A waste composition was prepared with the following composition:

- odpad tlenkowy - 78% wagowych- oxide waste - 78% by weight

- odpady wodorotlenkowe, szlamy i osady pofiltracyjne zawierające substancje niebezpieczne - 22% wagowych- hydroxide waste, sludges and filter cakes containing dangerous substances - 22% by weight

Odpady wodorotlenkowe, szlamy i osady pofiltracyjne zawierające substancje niebezpieczne zostały poddane redukcji siarczanem żelaza II w ilości 3.3 kg FeSO4 x 7H2O na 100 kg odpadów. Odpady zostały wymieszane z krystalicznym siarczanem żelaza w mieszalniku przepływowym, przy czym wielkość ziaren siarczanu wynosiła do 1 mm. Czas redukcji wynosił 7 h. W czasie redukcji prowadzony był stały monitoring stopnia redukcji substancji niebezpiecznych w tym Cr 6+.Hydroxide wastes, sludges and filter cakes containing hazardous substances were reduced with iron II sulfate in the amount of 3.3 kg FeSO4 x 7H2O per 100 kg of waste. The waste was mixed with crystalline iron sulphate in a continuous mixer, the sulphate grain size was up to 1 mm. The reduction time was 7 h. During the reduction, the degree of reduction of hazardous substances, including Cr 6+, was constantly monitored.

Odpady wodorotlenkowe po redukcji wprowadzono wraz z odpadami tlenkowymi do mieszalnika przepływowego do którego doprowadzono cement portlandzki w ilości 17% wagowych oraz zeolit w ilości 4% wagowych w stosunku do masy odpadów.The waste hydroxide after reduction was introduced together with the waste oxide into a flow mixer to which Portland cement was fed in an amount of 17% by weight and zeolite in an amount of 4% by weight in relation to the weight of the waste.

W czasie mieszania do mieszalnika dodano wodę zarobową z dodatkiem odpadów płynnych (farby wodne) w ilości 30 l/tonę kompozycji odpadów.While mixing, the mixing water with the addition of liquid waste (water paints) was added to the mixer in the amount of 30 l / ton of waste composition.

Otrzymaną masę leżakowano przez okres 5 tygodni. W ciągu pierwszego tygodnia mieszaninę zraszano wodą.The obtained mass was aged for 5 weeks. The mixture was drenched with water during the first week.

Po pięciu tygodniach masa została pokruszona w kruszarce szczękowej o rozstawie szczęk 45 mm, a następnie przesiana na sicie harfowym 20 mm.After five weeks, the mass was crushed in a jaw crusher with a jaw spacing of 45 mm, and then screened on a 20 mm harp screen.

Otrzymane frakcje poddano analizie fizykochemicznej - wytrzymałość na ściskanie otrzymanego kruszywa wynosiła 8,6 MPa, a wymywalność metali ciężkich poniżej 3 mg/l sumy metali ciężkich w wyciągu wodnym.The obtained fractions were subjected to physicochemical analysis - the compressive strength of the obtained aggregate was 8.6 MPa, and the leachability of heavy metals was below 3 mg / l of total heavy metals in the water extract.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Przygotowano kompozycję odpadów o składzie:A waste composition was prepared with the following composition:

- odpad tlenkowy-żużle i popioły paleniskowe - 54% wagowych- oxide waste-slags and bottom ash - 54% by weight

- odpad tlenkowo-metaliczny, między innymi zużyte materiały szlifierskie - 21% wagowych- metal oxide waste, including used abrasive materials - 21% by weight

- odpad tlenkowo-metaliczny, szlamy z obróbki metali - 15% wagowych- metal oxide waste, metal processing sludge - 15% by weight

Odpady zmieszano z cementem portlandzkim w ilości 21% wagowych w stosunku do masy kompozycji odpadów.The waste was mixed with Portland cement in an amount of 21 wt% based on the weight of the waste composition.

W czasie mieszania do mieszalnika dodano wodę zarobową z dodatkiem odpadów płynnych w ilości 70 l/tonę kompozycji odpadów.While mixing, the mixing water with the addition of liquid waste was added to the mixer in the amount of 70 l / ton of waste composition.

Masę leżakowano 4 tygodnie, następnie została ona pokruszona, przesiana i poddana analizie fizykochemicznej.The mass was aged for 4 weeks, then it was crushed, sieved and subjected to physicochemical analysis.

Otrzymane frakcje poddano analizie fizykochemicznej - wytrzymałość na ściskanie otrzymanego kruszywa wynosiła 11,2 MPa, a wymywalność metali ciężkich poniżej 1 mg/l sumy metali w wyciągu wodnym.The obtained fractions were subjected to physicochemical analysis - the compressive strength of the obtained aggregate was 11.2 MPa, and the leachability of heavy metals was below 1 mg / l of total metals in the water extract.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Przygotowano kompozycję odpadów:Waste composition was prepared:

- odpad tlenkowy, popioły lotne zawierające substancje niebezpieczne - 8% wagowych- oxide waste, fly ash containing hazardous substances - 8% by weight

- odpad tlenkowy, żużle i popioły paleniskowe zawierające substancje niebezpieczne - 68% wagowych- oxide waste, slag and bottom ash containing dangerous substances - 68% by weight

- odpady osady i szlamy z fosforanowania - 12% wagowych- Phosphating sludge and sludge waste - 12% by weight

- uwodnione odpady tlenkowe, mieszanina odpadów z piaskowników i z odwadniania olejów w separatorach - 12% wagowych- hydrated oxide waste, mixture of waste from sand traps and from oil dewatering in separators - 12% by weight

Odpady zmieszano z cementem portlandzkim w ilości 32% wagowych w stosunku do masy kompozytu odpadów.The waste was mixed with Portland cement in an amount of 32% by weight based on the weight of the waste composite.

W czasie mieszania do mieszalnika dodano wodę zarobową z dodatkiem odpadów płynnych w ilości 60 l/tonę kompozycji odpadów.While mixing, the mixing water with the addition of liquid waste was added to the mixer in the amount of 60 l / ton of waste composition.

Masę leżakowano 4 tygodnie, następnie została ona pokruszona, przesiana i poddana analizie fizykochemicznej.The mass was aged for 4 weeks, then it was crushed, sieved and subjected to physicochemical analysis.

Otrzymane frakcje poddano analizie fizykochemicznej - wytrzymałość na ściskanie otrzymanego kruszywa wynosiła 10,3 MPa, a wymywalność metali ciężkich poniżej 2 mg/l sumy metali w wyciągu wodnym.The obtained fractions were subjected to physicochemical analysis - the compressive strength of the obtained aggregate was 10.3 MPa, and the leachability of heavy metals was below 2 mg / l of total metals in the water extract.

PL 220 706 B1PL 220 706 B1

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Przygotowano kompozycję odpadów:Waste composition was prepared:

- odpad wodorotlenkowy, szlamy i osady pofiltracyjne zawierające substancje niebezpieczne- hydroxide waste, sludges and filter cakes containing dangerous substances

- 32% wagowych- 32% by weight

- odpad tlenkowo-metaliczny, szlamy z obróbki metali zawierające substancje niebezpieczne- metal oxide waste, machining sludges containing hazardous substances

- 32% wagowych- 32% by weight

- odpad wodorotlenkowy z fizykochemicznej przeróbki odpadów zawierających substancje niebezpieczne - 34% wagowych- hydroxide waste from the physicochemical treatment of waste containing hazardous substances - 34% by weight

Odpady wodorotlenkowe z fizykochemicznej przeróbki odpadów zawierające substancje niebezpieczne zostały poddane redukcji siarczanem żelaza II w ilości 5,1 kg FeSO4 x 7H2O na 100 kg odpadów. Odpady zostały wymieszane z krystalicznym siarczanem żelaza w mieszalniku przepływowym, przy czym wielkość ziaren siarczanu wynosiła do 1 mm. Czas redukcji wynosił 12 h. W czasie redukcji prowadzony był stały monitoring stopnia redukcji substancji niebezpiecznych w tym Cr 6+.Hydroxide waste from physical and chemical treatment of waste containing hazardous substances was reduced with iron II sulphate in the amount of 5.1 kg FeSO4 x 7H2O per 100 kg of waste. The waste was mixed with crystalline iron sulphate in a continuous mixer, the sulphate grain size was up to 1 mm. The reduction time was 12 h. During the reduction, constant monitoring of the reduction degree of hazardous substances, including Cr 6+, was carried out.

Odpady wodorotlenkowe po redukcji wprowadzono wraz z odpadami tlenkowymi do mieszalnika przepływowego do którego doprowadzono cement portlandzki w ilości 32% wagowych oraz zeolit w ilości 4% wagowych w stosunku do masy kompozytu odpadów.The waste hydroxide after reduction was introduced together with the waste oxide into a flow mixer which was fed with Portland cement in the amount of 32% by weight and zeolite in the amount of 4% by weight in relation to the weight of the waste composite.

W czasie mieszania do mieszalnika dodano wodę zarobową z dodatkiem odpadów płynnych w ilości 20 l/tonę kompozycji odpadów.While mixing, the mixing water with the addition of liquid waste was added to the mixer in the amount of 20 l / ton of waste composition.

Masę leżakowano 5 tygodni, następnie została ona pokruszona, przesiana i poddana analizie fizykochemicznej.The mass was aged for 5 weeks, then it was crushed, sieved and subjected to physicochemical analysis.

Otrzymane frakcje poddano analizie fizykochemicznej - wytrzymałość na ściskanie otrzymanego kruszywa wynosiła 9,5 MPa, a wymywalność metali ciężkich poniżej 3 mg/l sumy metali w wyciągu wodnym.The obtained fractions were subjected to physicochemical analysis - the compressive strength of the obtained aggregate was 9.5 MPa, and the leachability of heavy metals was below 3 mg / l of total metals in the water extract.

Opisana technologia pozwala na wykorzystanie szerokiej gamy odpadów przemysłowych do produkcji syntetycznego kruszywa przydatnego w budownictwie drogowym oraz rekultywacji terenów zdegradowanych. Otrzymany granulat cementowy jest w pełni bezpieczny dla środowiska.The described technology allows the use of a wide range of industrial waste for the production of synthetic aggregate useful in road construction and the rehabilitation of degraded areas. The obtained cement granulate is completely safe for the environment.

Redukcja Cr 6+ siarczanem żelaza zapewnia pełną immobilizację tego szkodliwego pierwiastka w produkowanym granulacie.The reduction of Cr 6+ with iron sulfate ensures full immobilization of this harmful element in the produced granulate.

Dodatek zeolitów zapewnia lepsze związanie metali ciężkich w granulacie.The addition of zeolites ensures better binding of heavy metals in the granulate.

Dodatek odpadów płynnych zawierających związki organiczne typu detergenty do wody zarobowej poprawia stopień homogenizacji uzyskiwanej masy cementowej. Zastosowanie poziomego mieszadła przepływowego z mikserami do zmieszania odpadów z cementem umożliwia pełną homogenizację masy i uzyskanie dobrej wytrzymałości produkowanego granulatu cementowego i niskiej wymywalności metali ciężkich.The addition of liquid waste containing organic compounds, such as detergents, to the mixing water improves the degree of homogenization of the obtained cement mass. The use of a horizontal flow mixer with mixers for mixing waste with cement enables full homogenization of the mass and obtaining good strength of the produced cement granulate and low leaching of heavy metals.

Claims (7)

1. Sposób wytwarzania syntetycznego kruszywa poprzez cementację kompozycji odpadów, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy, w których:A method of producing synthetic aggregate by cementing a waste composition, characterized in that it comprises the following steps, in which: a) komponuje się bazę kruszywa z różnego rodzaju odpowiednio dobranych materiałów odpadowych,a) the aggregate base is composed of various types of appropriately selected waste materials, b) kompozycję materiałów odpadowych poddaje się wstępnej obróbce polegającej na separacji magnetycznej metali i separacji sitowej zanieczyszczeń mechanicznych, następnieb) the composition of waste materials is pre-treated consisting in magnetic separation of metals and sieve separation of mechanical impurities, then c) kompozycja materiałów po wstępnej obróbce mechanicznej poddawana jest wstępnej obróbce chemicznej celem redukcji zanieczyszczeń, kolejnoc) the composition of materials after the initial mechanical treatment is subjected to a preliminary chemical treatment to reduce impurities, successively d) kompozycja materiałów odpadowych kierowana jest do mieszalnika, do którego również wprowadzany jest hydrauliczny środek wiążący, w którym to etapie wszystkie składniki są mieszane aż do uzyskania konsystencji plastycznej masy, a następnied) the composition of waste materials is directed to a mixer, into which a hydraulic binder is also introduced, at which stage all the ingredients are mixed until the consistency of a plastic mass is obtained, and then e) uzyskana masa jest leżakowana, poteme) the mass obtained is aged, then f) stwardniała masa jest kruszona if) the hardened mass is crushed and g) sortowana, gdzie, bazę kruszywa komponuje się z odpadów z procesów termicznych i/lub z odpadów ze spalarni odpadów przemysłowych i/lub ze spalarni odpadów komunalnych i/lub z żużli i popiołów lotnych i/lub z odpadów z chemicznego oczyszczania ścieków przemysłowych i/lub z odpadów z mechanicznej obróbki stali, następnie bazę kruszywa poddaje się obróbce chemicznej celem unieszkodliwiePL 220 706 B1 nia substancji niebezpiecznych kompozycją odpowiednio dobranych substancji wśród, których znajduje się siarczan żelaza.g) sorted, where the aggregate base is composed of waste from thermal processes and / or waste from industrial waste incineration plants and / or municipal waste incineration plants and / or from slags and fly ash and / or from waste from chemical treatment of industrial waste and / or from waste from mechanical treatment of steel, then the aggregate base is chemically treated in order to neutralize hazardous substances with a composition of appropriately selected substances, including iron sulphate. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed etapem (c) określa się skład jakościowy zanieczyszczeń znajdujących się w kompozycji odpadowej.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein prior to step (c), the qualitative composition of the impurities in the waste composition is determined. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (c) redukuje się metale ciężkie, korzystnie Cr 6+.3. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that heavy metals, preferably Cr 6+, are reduced in step (c). 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do redukcji Cr 6+ stosuje się siarczan żelaza II w postaci stałej.4. The method according to p. The process of claim 1, wherein iron II sulfate is used in solid form for the reduction of Cr 6+. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że siarczan żelaza II stosowany jest w postaci stałej o wielkości ziaren nie większej niż 1 mm.5. The method according to p. 4. The process of claim 4, wherein the iron II sulfate is used in a solid form with a grain size not greater than 1 mm. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako hydrauliczny środek wiążący stosuje się spoiwo o zawartości krzemianu trójwapniowego powyżej 50%, przy czym baza kruszywa dobrana jest tak, że ilość hydraulicznego środka wiążącego wynosi 3-40% wagowych masy kompozycji.6. The method according to p. The method of claim 1, wherein the hydraulic binder is a binder with a tricalcium silicate content greater than 50%, the aggregate base being selected such that the amount of the hydraulic binder is 3-40% by weight of the composition. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces wytwarzania kruszywa prowadzony jest przy pH środowiska reakcji powyżej 11.7. The method according to p. The process of aggregate production is carried out at the pH of the reaction medium above 11.
PL395903A 2011-08-08 2011-08-08 Method for producing a synthetic aggregate PL220706B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395903A PL220706B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Method for producing a synthetic aggregate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395903A PL220706B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Method for producing a synthetic aggregate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395903A1 PL395903A1 (en) 2013-02-18
PL220706B1 true PL220706B1 (en) 2015-12-31

Family

ID=47682191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395903A PL220706B1 (en) 2011-08-08 2011-08-08 Method for producing a synthetic aggregate

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL220706B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395903A1 (en) 2013-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Adaska et al. Beneficial uses of cement kiln dust
Elbaz et al. Review of beneficial uses of cement kiln dust (CKD), fly ash (FA) and their mixture
KR100860017B1 (en) Soil aggregate composition for civil engineering and building materials using process sludge and sludge and its manufacturing method
KR100919620B1 (en) The artificial soil composition and its manufacturing method that using the industrial by-product for recovering an abandoned quarry mining
Minocha et al. Effect of inorganic materials on the solidification of heavy metal sludge
US20120285893A1 (en) Methods for removing contaminants from aqueous systems
US11174185B2 (en) Methods and systems for multi-stage encapsulation of wastes and production thereof into aggregate products
JP2010036178A (en) Inorganic powdery solidified material and solidification treatment method of concrete sludge
Bhatty Alternative uses of cement kiln dust
JPH02500959A (en) Methods for treating substances loaded with hazardous substances and uses of the products produced during the treatment
Sithole et al. Fixed bed column studies for decontamination of acidic mineral effluent using porous fly ash-basic oxygen furnace slag based geopolymers
US11084073B2 (en) Treatment of polluted aqueous liquids
RU2293070C2 (en) Method of complex processing and utilization of waste water sediments
CA2379821C (en) Mixture for the treatment of waste materials
JP2004105944A (en) Heavy metal stabilizer, heavy metal stabilization method, and method of treating heavy metal-containing substance
KR20050024754A (en) Method of solidifying sea clay and soft ground with waste plaster and cement
Šerović et al. Utilization of solidified industrial hazardous waste in construction: A case study
RU2126773C1 (en) Method of detoxifying petroleum-containing wastes
FR2672046A1 (en) Process for the activation of latent hydraulic and pozzolanic binders with the aid of basic industrial residues
Pigaga et al. The use of cement kiln dust for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions
Fadil et al. Effect of Water Quality (Pollutants) on Concrete Properties
JP7845965B2 (en) Method for producing wollastonite-containing calcined products
EP3822239A1 (en) Mortar or concrete material containing metallic mineral extraction residues and method for producing same
PL239203B1 (en) Method of stabilizing and transforming hazardous waste
Canty et al. Physical and chemical evaluation of CCBs for alternative uses