[go: up one dir, main page]

NL1032604C2 - Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil. - Google Patents

Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil. Download PDF

Info

Publication number
NL1032604C2
NL1032604C2 NL1032604A NL1032604A NL1032604C2 NL 1032604 C2 NL1032604 C2 NL 1032604C2 NL 1032604 A NL1032604 A NL 1032604A NL 1032604 A NL1032604 A NL 1032604A NL 1032604 C2 NL1032604 C2 NL 1032604C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
bottom ash
weight
inorganic
active carbon
avi
Prior art date
Application number
NL1032604A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Arno Keulen
Peter Johannes Bleeker
Original Assignee
Insulinde Recycling & Milieu B
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 Insulinde Recycling & Milieu B filed Critical Insulinde Recycling & Milieu B
Priority to NL1032604A priority Critical patent/NL1032604C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1032604C2 publication Critical patent/NL1032604C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08Reclamation of contaminated soil chemically
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/33Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/04General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/0463Hazardous waste
    • C04B18/0472Waste material contaminated by heavy metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/20Organic substances
    • A62D2101/24Organic substances containing heavy metals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/40Inorganic substances
    • A62D2101/43Inorganic substances containing heavy metals, in the bonded or free state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/008Sludge treatment by fixation or solidification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • C04B2111/1018Gypsum free or very low gypsum content cement compositions
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The fixation of heavy metals, present in inorganic materials having a macro-structure, mainly comprising oxides of silicon, calcium, and aluminium, in particular organic hydrophilic acids containing municipal solid waste incinerator (MSWI) bottom ash and polluted soil involves mixing the inorganic material, at a usual temperature and pressure, with a solid, in particular powdery activated carbon material.

Description

Titel: Werkwijze voor het fixeren van zware metalen in anorganische materialen, in het bijzonder AVI-bodemas en grondTitle: Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het fixeren van zware metalen, aanwezig in anorganische materialen met een macrostructuur, voornamelijk bestaande uit oxiden van silicium, calcium, aluminium en kalium, in het bijzonder 5 organische, hydrofiele zuren bevattende AVI-bodem-as en verontreinigde grond, door het anorganische materiaal, bij normale temperatuur en druk, te mengen met poedervormig, actief koolstofmateriaal.The invention relates to a method for fixing heavy metals present in inorganic materials with a macrostructure, mainly consisting of oxides of silicon, calcium, aluminum and potassium, in particular organic hydrophilic acids containing AVI bottom ash and contaminated soil, by mixing the inorganic material, at normal temperature and pressure, with powdered, active carbon material.

Uit de literatuur (A. van Zomeren, R. N.J. Comans, 10 Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 3927-3932) is bekend dat de uitloging van zware metalen uit AVI-bodemas wordt bevorderd door de aanwezigheid van natuurlijke organische materiaal zoals humus- en fulvozuren. De metalen complexeren met deze organische stoffen tot goed uitloogbare complexen.It is known from literature (A. van Zomeren, RNJ Comans, 10 Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 3927-3932) that the leaching of heavy metals from AVI bottom ash is promoted by the presence of natural organic material such as humic and fulvic acids. The metals complex with these organic substances into easily leachable complexes.

15 Van actieve koolstofmaterialen is voorts bekend dat zij in staat zijn bovengenoemde organische zuren te binden c.q. adsorberen.Active carbon materials are furthermore known to be able to bind or adsorb the above-mentioned organic acids.

Uit DE-195.14.577 Al is het op zichzelf bekend dat de adsorptie van schadelijke stoffen, waaronder zware metalen, 20 aan aktieve kool beter is dan aan humusverbindingen ("Huminstoffen") , alsmede het feit dat zware metalen niet voldoende kunnen worden geïmmobiliseerd met alleen aktieve kool. Immobilisatie van zware metalen door toepassing van een combinatie van humusverbindingen en aktieve kool, wordt echter 25 niet genoemd of gesuggereerd.It is known per se from DE 195.14.577 A1 that the adsorption of harmful substances, including heavy metals, to active carbon is better than to humus compounds ("Humine substances"), as well as the fact that heavy metals cannot be sufficiently immobilized with only active carbon. However, immobilisation of heavy metals through the use of a combination of humus compounds and active carbon is not mentioned or suggested.

Op verrassende wijze is nu gevonden, dat men, door vaste, in het bijzonder poedervormige, actieve kool aan de bodemas toe te voegen, de organische zuren worden gebonden en niet 1032604 2 langer getnakkelijk uitloogbaar zijn. Daardoor wordt de uitloging van zware metalen (zoals chroom, nikkel, koper, zink, arseen, molybdeen, cadmium, tin, antimoon, en lood, doch met name van koper en antimoon) uit AVl-bodemas verminderd.It has now surprisingly been found that by adding solid, in particular powdered, active carbon to the bottom ash, the organic acids are bound and can no longer be leached out easily. As a result, the leaching of heavy metals (such as chromium, nickel, copper, zinc, arsenic, molybdenum, cadmium, tin, antimony, and lead, but in particular of copper and antimony) from AVl bottom ash.

5 Opgemerkt wordt, dat het gehalte aan organische zuren, in het bijzonder de organische hydrofiele zuren, zoals humus- en fulvozuur, gemeten als DOC ("dissolved organic carbon"), bij bodemas in het algemeen ligt tussen 20 en 600 mg/kg droge stof (gemeten d.m.v. de kolomproef). Deze concentraties aan 10 hydrofiele zuren zijn onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding geen enkel probleem gebleken. Genoemde humus- en fulvozuur zijn volgens op zichzelf bekende wijze in de te behandelen bodemas en verontreinigde grond aangetoond.It is noted that the content of organic acids, in particular the organic hydrophilic acids, such as humic and fulvic acid, measured as DOC ("dissolved organic carbon"), with bottom ash is generally between 20 and 600 mg / kg dry substance (measured by the column test). These concentrations of hydrophilic acids have not proved to be a problem using the method according to the invention. Said humic and fulvic acid have been detected in a manner known per se in the bottom ash and contaminated soil to be treated.

15 Om de milieuhygiënische kwaliteit verder te verbeteren zodat het verkregen produkt ingedeeld kan worden in de categorie 1 van het Bouwstoffenbesluit (thans Besluit Bodemkwaliteit), verdient het aanbeveling om de uitloging uit de bodemas van metalen en zouten zoals chloride, bromide, 20 fluoride en sulfaat, te verminderen. Dit kan men bereiken door de bodemas, als voorbehandeling, te wassen; en/of de behandelde bodemas te stabiliseren met een anorganisch hydraulisch bindmiddel, bijvoorbeeld een als CEM 42.5 in de handel bekende cementsamenstelling.15 In order to further improve the environmental quality so that the product obtained can be classified in category 1 of the Building Materials Decree (now Soil Quality Decree), it is recommended that the leaching from the bottom ash of metals and salts such as chloride, bromide, fluoride and sulphate , to decrease. This can be achieved by washing the bottom ash, as pre-treatment; and / or stabilize the treated bottom ash with an inorganic hydraulic binder, for example a cement composition known as CEM 42.5.

25 I25 I

De onderhavige uitvinding heeft derhalve in een voorkeursuitvoeringsvorm betrekking op een proces bestaande uit een wasproces gevolgd door een additie van vast, poedervormig actief koolstofmateriaal, waardoor de 30 bovengenoemde organische stoffen, in het bijzonder de organische hydrofiele zuren, zoals humus- en fulvozuren, gebonden blijven in de AVI-bodemas, en waardoor met name de uitloging van zware metalen (organische metaal complexen)wordt verlaagd. Gebleken is dat ook de uitloging van sulfaat, 35 halogenides (F, Cl, Br) en metalen werd verlaagd. De 3 deeltjesgrootte van het poedervormige koolstofmateriaal is niet kritisch, mits het klein genoeg is om een innig contact met het te behandelen materiaal mogelijk te maken.The present invention therefore relates in a preferred embodiment to a process consisting of a washing process followed by an addition of solid, powdered active carbon material, whereby the above-mentioned organic substances, in particular the organic hydrophilic acids, such as humic and fulvic acids, remain bound in the bottom ash AVI, and in particular reducing the leaching of heavy metals (organic metal complexes). It has been found that the leaching of sulphate, halides (F, Cl, Br) and metals was also reduced. The particle size of the powdered carbon material is not critical, provided that it is small enough to allow intimate contact with the material to be treated.

Aantrekkelijke voorkeursuitvoeringsvormen van de 5 werkwijzen volgens de uitvinding zijn vermeld in de volgconclusies.Attractive preferred embodiments of the methods according to the invention are stated in the subclaims.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het immobiliseren van zware metalen en halogenides en 10 sulfaat aanwezig in anorganische materialen met een macrostructuur, voornamelijk bestaande uit oxiden van silicium, calcium, aluminium, en kalium, in het bijzonder AVI-bodemas of verontreinigde grond, waarbij men een volgens de uivinding behandeld anorganisch materiaal mengt met een 15 hydraulisch bindmiddel, ter verkrijging van een in aanwezigheid van water tot een hard, steenachtig, al dan niet vormgegeven, produkt.The invention furthermore relates to a method for immobilizing heavy metals and halides and sulphate present in inorganic materials with a macrostructure, mainly consisting of oxides of silicon, calcium, aluminum, and potassium, in particular AVI bottom ash or contaminated soil wherein an inorganic material treated according to the invention is mixed with a hydraulic binder to obtain a product in the presence of water to form a hard, stony, shaped or non-shaped product.

De toe te voegen hoeveelheid anorganisch hydraulisch bindmiddel is bij voorkeur 1-15 gew.%, in het bijzonder 1 -20 10 gew.%, betrokken op het droge stofgehalte van het behandelde anorganische materiaal.The amount of inorganic hydraulic binder to be added is preferably 1-15% by weight, in particular 1-20% by weight, based on the dry matter content of the treated inorganic material.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van een bodemas, verkregen uit een 25 afvalverbrandingsinstallatie (kortweg: AVI) voor de verbranding voor huishoudelijk afval.The invention will be explained below with reference to a bottom ash obtained from a waste incineration plant (in short: AVI) for the incineration of household waste.

Procesbeschri jvingProcess Description

Het proces toegepast ter verbetering van de 30 milieuhygiënische kwaliteit van AVI-bodemas kan uit de volgende onderdelen bestaan: 1. Een wasprocédé 2. Additie van vaste, actieve koolstofmaterialen aan de AVI-bodemas 35 3. Additie van een anorganisch hydraulisch bindmiddel 4The process used to improve the environmental hygiene quality of WIP bottom ash can consist of the following components: 1. A washing process 2. Addition of solid, active carbon materials to the WIP bottom ash 35 3. Addition of an inorganic hydraulic binder 4

Het wasprocédéThe washing process

De AVI-bodemas wordt bij voorkeur in 2 stappen gewassen. In de eerste stap wordt de AVI-bodemas gewassen met een L/S-5 verhouding variërend van 0,1 tot 10 1/kg, maar meer in bijzonder een verhouding van L/S-verhouding van 0,1 tot 0,7. Deze wasstap kan, facultatief, plaatsvinden in de ontslakker van een afvalverbrandingsinstallatie. Wanneer de bodemas deze eerste wasstap heeft ondergaan, dan wordt de bodemas daarna, 10 bij voorkeur, nagewassen met schoon water met als doel het aanhangende water (die veelal nog zout anionen, sulfaat en (zware)metalen bevat)) aan de bodemas te verwijderen.The AVI bottom ash is preferably washed in 2 steps. In the first step, the AVI bottom ash is washed with an L / S-5 ratio ranging from 0.1 to 10 l / kg, but more particularly a L / S ratio ratio of 0.1 to 0.7. This washing step can, optionally, take place in the de-slagger of a waste incineration plant. When the bottom ash has undergone this first washing step, the bottom ash is then, preferably, backwashed with clean water with the aim of removing the adhering water (which often still contains salt anions, sulphate and (heavy) metals)) on the bottom ash .

Additie van vaste actieve koolstofmaterialen aan de AVI-15 bodemasAddition of solid active carbon materials to the AVI-15 bottom ash

Aan de bodemas wordt een vast actief koolstofmateriaal toegevoegd, bij voorkeur in poedervorm om een goed contact te waarborgen, desgewenst nadat de AVI-bodemas de bovenbeschreven wasstap heeft ondergaan. Het toegevoegde materiaal kan actief 20 kool zijn, of koolstofhoudende vliegas dat ontstaat bij de vergassing van afvalhout. Concentraties waarin de actieve koolstofmaterialen worden toegevoegd variëren van 0,1% tot 10% meer in het bijzonder 0,1% - 3%. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11A solid active carbon material is added to the bottom ash, preferably in powder form to ensure good contact, if desired after the AVI bottom ash has undergone the washing step described above. The added material can be active carbon, or carbon-containing fly ash that results from the gasification of waste wood. Concentrations at which the active carbon materials are added range from 0.1% to 10%, more particularly 0.1% - 3%. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Aanvullend aan het actieve koolstofmateriaal kan een 2 anorganisch hydraulisch bindmiddel worden toegevoegd variërend 3 van 1 - 15%, meer in het bijzonder 1-10%. Een dergelijk 4 bindmiddel kan bestaan uit (een combinatie van) verschillende 5 typen cement, zoals hoogovencement, portlandcement of 6 combinaties met vliegas-bevattende cementen, bij voorbeeld een 7 als CEM 42.5 in de handel bekende cementsamenstelling. Het 8 toegepaste bindmiddel bezit bij voorkeur een laag gipsgehalte.In addition to the active carbon material, an inorganic hydraulic binder can be added ranging from 3 to 1 - 15%, more in particular 1-10%. Such a binder may consist of (a combination of) different types of cement, such as blast furnace cement, portland cement or 6 combinations with fly ash-containing cements, for example a 7 cement composition known as CEM 42.5 commercially available. The binder used preferably has a low gypsum content.

99

Gewoonlijk wordt in een anorganisch hydraulisch bindmiddel 6 - 10 10 gew.% gips (calcium sulfaat) opgenomen om de hardingstijd 11 van het bindmiddel te regelen. Gevonden werd echter dat de 5 hoeveelheid gips aanzienlijk kan worden verlaagd, en een hoeveelheid van bijvoorbeeld van 2-4 gew.%, doelmatig ongeveer 2,5 gew.%, toch een snelle uitharding van het mengsel mogelijk maakt, zonder dat dit ten koste gaat van de hardheid 5 van het eindprodukt. Gevonden werd dat met een dergelijk cement met laag gipsgehalte, de uitloging van in het bijzonder antimoon, maar ook van andere zware metalen zoals zink, aanzienlijk kon worden verminderd.Usually in an inorganic hydraulic binder 6-10% by weight of gypsum (calcium sulfate) is included to control the cure time 11 of the binder. However, it has been found that the amount of gypsum can be considerably reduced, and an amount of, for example, from 2-4% by weight, expediently about 2.5% by weight, nevertheless allows rapid curing of the mixture, without this being at the expense of starts from the hardness of the end product. It was found that with such a low-plaster cement, the leaching of, in particular, antimony, but also of other heavy metals such as zinc, could be considerably reduced.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand 10 van de volgende voorbeelden.The invention is further illustrated below with reference to the following examples.

i ! ! Voorbeelden ji! ! Examples j

Voorbeeld 1.Example 1

15 Het volgende recept is samengesteld op basis van 100%, koper-verontreiniging bevattende, AVI-bodemas, die humus- en fulvozuur bevatte (kwalitatief aangetoond):The following recipe has been formulated on the basis of 100% AVI bottom ash containing copper contamination, which contained humic and fulvic acid (qualitatively proven):

PercentagesPercentages

Recepturen additieven 1.0 Onbehandelde Geen additieven bodemas (Nulmonster) 1.1/1.2 Bodemas en 1% aktieve kool aktieve kool 1Recipes additives 1.0 Untreated No additives bottom ash (Zero sample) 1.1 / 1.2 Bottom ash and 1% activated carbon active carbon 1

Vervolgens zijn de verschillende recepten onderzocht op uitloging middels de eerste trap van de cascadeproef (L/S=20) conform NEN 7349. De resultaten (in mg/kg ds) zijn weergegeven in onderstaande tabel.The various recipes were then examined for leaching using the first stage of the cascade test (L / S = 20) in accordance with NEN 7349. The results (in mg / kg ds) are shown in the table below.

66

KoperCopper

Receptuurnummer (mg/kg) Ï7Ö 2,40 j 1.1 0,29 1.2 0,14Recipe number (mg / kg) Ö7 2.40 j 1.1 0.29 1.2 0.14

Uit de resultaten blijkt dat toevoeging van genoemd 5 poedervormig actief koolstofmateriaal leidt tot een aanzienlijke verlaging van uitloging van koper, ondanks de aanwezigheid van organische hydrofiele zuren.The results show that addition of said active carbon material in powder form leads to a considerable reduction in copper leaching, despite the presence of organic hydrophilic acids.

Voorbeeld 2.Example 2

10 Het volgende recept is samengesteld op basis van 100%, met koper verontreinigde, grond, die tevens humus- en | jThe following recipe has been compiled on the basis of 100% copper-contaminated soil, which also contains humus and | j

fulvozuur bevatte: IFulvic acid contained: I

------ ---------- ----

Percentages jPercentages j

Receptuumummer additieven 2.0 Geen additieven 2.1 1% actieve koolstof j 15 Vervolgens is het recept onderzocht op uitloging middels ! de eerste trap van de cascadeproef (L/S=20) conform NEN 7349.Recipe number of additives 2.0 No additives 2.1 1% active carbon j 15 The recipe was then examined for leaching by means of! the first stage of the cascade test (L / S = 20) in accordance with NEN 7349.

De resultaten (in mg/kg ds) zijn weergegeven in onderstaande tabel.The results (in mg / kg ds) are shown in the table below.

KoperCopper

Receptuumummer (mg/kg) 2~Ö 73 2.1 0,24 7Recipe number (mg / kg) 2 ~ Ö 73 2.1 0.24 7

Uit de resultaten blijkt dat toevoeging van actieve koolstof leidt tot een aanzienlijke verlaging van uitloging van koper.The results show that the addition of active carbon leads to a significant reduction in copper leaching.

55

Voorbeeld 3.Example 3

Het volgende recept is samengesteld op basis van 100% AVI-bodemas, die humus- en fulvozuur bevatte;The following recipe was formulated on the basis of 100% AVI bottom ash, which contained humic and fulvic acid;

PercentagesPercentages

Re c eptuurnummer additieven 3.0 Geen additieven 3.1 6% anorganisch hydraulisch bindmiddel* + 1% aktieve koolstof 10 * Het toegepaste anorganische hydraulische bindmiddel bezat een gipsgehalte van 2 gew.%, betrokken op het droge stofgehalte van het bindmiddel.Recipe number of additives 3.0 No additives 3.1 6% inorganic hydraulic binder * + 1% active carbon 10 * The inorganic hydraulic binder used had a plaster content of 2% by weight, based on the dry matter content of the binder.

15 Vervolgens zijn de verschillende recepten onderzocht op uitloging middels de eerste trap van de cascadeproef (L/S=20) conform NEN 7349. De resultaten (in mg/kg ds) zijn weergegeven in onderstaande tabel.The various recipes were then examined for leaching by means of the first stage of the cascade test (L / S = 20) in accordance with NEN 7349. The results (in mg / kg ds) are shown in the table below.

AntimoonAntimony

Receptuurnummer Koper (mg/kg) JTÖ 0,200 3,40 3.1 0,078 0,52Recipe number Copper (mg / kg) JTÖ 0.200 3.40 3.1 0.078 0.52

Uit de resultaten blijkt dat toevoeging van actieve koolstof, al dan niet in combinatie met het anorganische 20 8 hydraulische bindmiddel, leidt tot een aanzienlijke verlaging van de uitloging van zowel antimoon als koper.The results show that addition of active carbon, whether or not in combination with the inorganic hydraulic binder, leads to a considerable reduction in the leaching of both antimony and copper.

Soortgelijke resultaten werden verkregen voor molybdeen, en andere zware metalen.Similar results were obtained for molybdenum, and other heavy metals.

55

Opgemerkt wordt dat de uitvinding in bovenstaande voorbeelden is toegelicht onder toepassing van een AVI-bodemas. Bij toepassing van met zware metalen verontreinigde grond werden echter soortgelijke resultaten verkregen. De 10 uitvinding heeft derhalve in het algemeen betrekking op een werkwijze voor het behandelen van materialen met een macrostructuur, die voornamelijk bestaat uit oxiden van silicium, calcium, aluminium, en kalium, welke structuur is verontreinigd met zware metalen, zodanig dat de uitloging van 15 deze zware metalen aanzienlijk wordt verminderd.It is noted that the invention has been illustrated in the above examples using an AVI bottom ash. However, similar results were obtained when using soil contaminated with heavy metals. The invention therefore generally relates to a method for treating materials with a macrostructure, which mainly consists of oxides of silicon, calcium, aluminum, and potassium, which structure is contaminated with heavy metals, such that the leaching of these heavy metals is considerably reduced.

1 o 3 2 6 0 A1 o 3 2 6 0 A

Claims (12)

1. Werkwijze voor het fixeren van zware metalen, aanwezig in anorganische materialen met een macrostructuur, voornamelijk bestaande uit oxiden van silicium, calcium, aluminium en kalium, in het bijzonder organische hydrofiele zuren 5 bevattende AVI-bodem-as en verontreinigde grond, door het anorganische materiaal, bij normale temperatuur en druk, te mengen met vast, in het bijzonder poedervormig actief koolstofmateriaal.1. A method for fixing heavy metals present in inorganic materials with a macrostructure, mainly consisting of oxides of silicon, calcium, aluminum and potassium, in particular organic hydrophilic acids containing AVI bottom ash and contaminated soil, by inorganic material, at normal temperature and pressure, to be mixed with solid, in particular powdered, active carbon material. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de organische hydrofiele zuren bestaan uit fulvozuur en/of humuszuur.Method according to claim 1, wherein the organic hydrophilic acids consist of fulvic acid and / or humic acid. 3. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, waarbij men het anorganische materiaal mengt met 0,1 gew.% - 10 gew.% vast 15 actief koolstofmateriaal, in het bijzonder 0,1 gew.% - 3 gew.%, betrokken op het droge stofgehalte van het anorganische materiaal.3. A method according to claims 1 or 2, wherein the inorganic material is mixed with 0.1% by weight - 10% by weight of solid active carbon material, in particular 0.1% by weight - 3% by weight, based on the dry matter content of the inorganic material. 4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, 20 waarbij het vaste actieve koolstofmateriaal bestaat uit een actieve kool, in het bijzonder in poedervorm; of een bij de vergassing van hout gevormde vliegas.4. Method according to one or more of claims 1-3, wherein the solid active carbon material consists of an active carbon, in particular in powder form; or a fly ash formed during the gasification of wood. 5. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-4, 25 waarbij het anorganische materiaal, voor het mengen met actief koolstofmateriaal, wordt onderworpen aan een wasbehandeling met water ter verwijdering van anionische zouten, in het bijzonder chloride, bromide, fluoride, en sulfaat.5. Method according to one or more of claims 1-4, wherein the inorganic material, prior to mixing with active carbon material, is subjected to a washing treatment with water to remove anionic salts, in particular chloride, bromide, fluoride, and sulphate . 6. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-5, waarbij de wasbehandeling wordt uitgevoerd in 2 stappen. 1032604Method according to one or more of claims 1-5, wherein the washing treatment is carried out in 2 steps. 1032604 7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de wasbehandeling van de le stap omvat dat men de bodem-as in aanraking brengt met water, met een L/S-verhouding van 0,1 - 10 1/kg, in het bijzonder van ongeveer 0,1 - 0,7 1/kg. 5A method according to claim 6, wherein the washing treatment of the first step comprises contacting the bottom ash with water, with an L / S ratio of 0.1 - 10 1 / kg, in particular of about 0 , 1 - 0.7 l / kg. 5 8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de wasbehandeling van de 2e stap wordt uitgevoerd met een hoeveelheid water, die voldoende is om het uit de le stap aanwezige, aan het anorganische materiaal hangende water, te verwijderen.A method according to claim 6, wherein the washing treatment of the 2nd step is carried out with an amount of water sufficient to remove the water hanging from the 1st step and hanging on the inorganic material. 9. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 5-8, i waarbij de wasbehandeling, in het geval van AVI-bodemas, wordt uitgevoerd in de ontslakker van de ! afvalverbrandingsinstallatie. 159. Method according to one or more of claims 5-8, wherein the washing treatment, in the case of AVI bottom ash, is carried out in the slag remover of the! waste incineration plant. 15 10. Werkwijze voor het immobiliseren van zware metalen I aanwezig in anorganische materialen met een macrostructuur, i voornamelijk bestaande uit oxiden van silicium, calcium, kalium en aluminium, in het bijzonder organische hydrofiele i 20 zuren bevattende AVI-bodemas of verontreinigde grond, waarbij i men het volgens een of meer der conclusies 1-9 behandelde anorganische materiaal mengt met een anorganisch hydraulisch i bindmiddel, ter verkrijging van een in aanwezigheid van water tot een hard, steenachtig materiaal te vormen produkt . 2510. Method for the immobilisation of heavy metals present in inorganic materials with a macrostructure, mainly consisting of oxides of silicon, calcium, potassium and aluminum, in particular organic hydrophilic AVI bottom ash or contaminated soil, wherein the inorganic material treated according to one or more of claims 1-9 is mixed with an inorganic hydraulic binder to obtain a product to be formed in the presence of water into a hard, stony material. 25 11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij men een vast j anorganisch hydraulisch bindmiddel toevoegt in een hoeveelheid ; van 1-15 gew.%, bij voorkeur 1-10 gew.%, betrokken op het j droge stofgehalte van het behandelde anorganische materiaal. i 30 |The method of claim 10, wherein a solid inorganic hydraulic binder is added in an amount; from 1-15% by weight, preferably 1-10% by weight, based on the dry matter content of the treated inorganic material. 30 | 12. Werkwijze volgens conclusies 10 - 11, waarbij men een i vast anorganisch hydraulisch bindmiddel toevoegt met een gipsgehalte van 1-4 gew.%, bij voorkeur van 2-4 gew.%, betrokken op het droge stofgehalte van de totale hoeveelheid 35 bindmiddel. 103260412. Method according to claims 10-11, wherein a solid inorganic hydraulic binder is added with a plaster content of 1-4% by weight, preferably of 2-4% by weight, based on the dry matter content of the total amount of binder . 1032604
NL1032604A 2005-09-30 2006-10-02 Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil. NL1032604C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032604A NL1032604C2 (en) 2005-09-30 2006-10-02 Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1030085 2005-09-30
NL1030085 2005-09-30
NL1032604A NL1032604C2 (en) 2005-09-30 2006-10-02 Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil.
NL1032604 2006-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1032604C2 true NL1032604C2 (en) 2007-04-02

Family

ID=38068403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1032604A NL1032604C2 (en) 2005-09-30 2006-10-02 Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1032604C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Stabilization/solidification (S/S) of mercury-contaminated hazardous wastes using thiol-functionalized zeolite and Portland cement
AU2010226892B2 (en) Remediation composition comprising alum sludge
JP4387097B2 (en) Antibacterial agent for concrete, concrete composition and concrete product
CN100569400C (en) The processing method of combustion ash
JP4109017B2 (en) Solidification and insolubilization methods for contaminated soil
JPH0155908B2 (en)
Hsiau et al. Extractabilities of heavy metals in chemically-fixed sewage sludges
JPH10137716A (en) Waste treating material and treatment of waste
NL1032604C2 (en) Method for fixing heavy metals in inorganic materials, in particular AVI bottom ash and soil.
CA3146034A1 (en) Treatment of polluted aqueous liquids
JP2004269821A (en) Calcium sulfide heavy metal fixing agent
WO2013147034A1 (en) Insolubilizing agent for specific toxic substances, method for insolubilizing specific toxic substances using same, and soil improvement method
Hsiau et al. Characteristics of four alkaline biosolids produced from sewage sludge
JP6227267B2 (en) Insolubilizing and solidifying material for specific harmful substances containing gypsum and method for improving soil using the same
HUT71454A (en) Method for inactivating of organic contaminants in waste material
JP6877899B2 (en) Adsorbent for pollutant purification
JP2001038321A (en) Method for solidifying heavy metal-containing waste and solid matter
JP6227879B2 (en) Insolubilizing material for specified hazardous substances and method for insolubilizing specified hazardous substances using the same
JP2003245633A (en) Heavy metal fixing agent for incineration fly ash or main ash comprising combination of metal dithiocarbamate and inorganic acid salt
JP2018103133A (en) Soil treatment material and purification method of heavy metal contaminated soil
EP1769856A2 (en) A process for fixing heavy metals in inorganic materials, particularly MSWI - bottom ash and soil
JP2003154336A (en) Heavy metal fixing agent of fly ash comprising metal dithiocarbamate
JP2006198505A (en) Combustion ash treatment method
JP3117568B2 (en) Hydraulic solidifying material
JPH0966277A (en) Harmful waste treatment material and treatment thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD2A A request for search or an international type search has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20130501