DE4430985A1 - Verfahren zur Behandlung von staubförmigen, schwermetallhaltigen Reststoffen - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von staubförmigen, schwermetallhaltigen ReststoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur chemisch-physikalischen Behandlung von
staubförmigen, schwermetallhaltigen Reststoffen, insbesondere von quecksilberhaltigen
Rückständen aus Rauchgasreinigungsanlagen von Müllverbrennungsanlagen unter
Verwendung von elementarem Schwefel zur Überführung der Rückstände in eine stabile
Form, wobei die enthaltenen Schadstoffe, insbesondere Quecksilber, in eine chemische
Verbindung überführt werden, die eine Mobilisierung der Schadstoffe verhindert.
In Verbrennungsanlagen, insbesondere in Verbrennungsanlagen von Müll, fallen Rückstände
an, die mit unterschiedlichen Schadstoffen, insbesondere Schwermetallen, belastet sind. Ein
Teil der in den zu verbrennenden Stoffen enthaltenen Schwermetalle wird erst in der
nachgeschalteten Rauchgasreinigung gefiltert bzw. abgeschieden. In den hierbei
entstehenden Rückständen sind diese Schadstoffe relativ hoch angereichert. Bedingt durch
die Art der chemischen Bindung, in der die Schadstoffe vorliegen, und bedingt durch die große
Oberfläche der Feinstäube sind die Schwermetalle vielfach leicht mit Wasser eluierbar. Daher
müssen diese Rückstände unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen, wie sichere Verpackung,
eventuell nach Vorbehandlung, auf Sondermülldeponien abgelagert werden. Weil
Deponieraum für Sondermüll immer knapper und die Einrichtung neuer Sondermülldeponien
wegen der Widerstände der Bevölkerung immer schwieriger wird, müssen neue Wege zur
dauerhaft sicheren Lagerung der toxischen Rückstände gefunden werden.
Verfahren, bei denen die Verbrennungsrückstände mit anorganischen Bindemitteln wie
Rotschlamm, Zement, Tonen und Kies in eine deponierbare Form überführt werden, sind nach
DE 41 29 488 und DE 30 37 995 bekannt. Des weiteren ist nach DE 41 12 162 ein Verfahren
bekannt, bei dem feste oder flüssige mit Schwermetallen und toxischen organischen
Verbindungen kontaminierte Rückstände aus Sondermüllverbrennungsanlagen verglast
werden. Weiter ist bekannt, daß Schwermetalle unter bestimmten Bedingungen schwerlösliche
Sulfide bilden. Elementares Quecksilber reagiert bereits bei Raumtemperatur mit elementarem
Schwefel zu dem schwerlöslichen, und in dieser Form ungiftigen, schwarzen Quecksilbersulfid,
das erst bei Temperaturen über 560°C in Anwesenheit von Luftsauerstoff zu elementarem
Quecksilber und Schwefeldioxid zerfällt. Des weiteren ist bekannt, daß verflüssigter Schwefel
zu nichtkristallinem sog. Stangenschwefel erstarrt (Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der
Anorganischen Chemie).
In der Praxis liegen die Rückstände aus der Rauchgasreinigung häufig in Form von Stäuben
vor, die meist durch einen hohen Gehalt an Kalziumchlorid sehr hygroskopisch sind und an
Luft bereits nach kurzer Zeit durch die Luftfeuchte eine schlammartige Masse bilden. Derartige
Rückstände sind nur in weitgehend luftdichten Verpackungen deponierbar. Eine Verwertung
dieser Stoffe, z. B. als Versatzmaterial in aufgelassenen Bergwerksstollen ist nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren für
die Behandlung schwermetallhaltiger Rückstände zu entwickeln, mit dem die darin enthaltenen
Schadstoffe, insbesondere Quecksilber, in eine schwerlösliche Form überführt und dadurch
immobilisiert und gleichzeitig die Rückstände verfestigt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der zu behandelnde Rückstand mit
elementarem Schwefel in innigen Kontakt gebracht und bei Temperaturen zwischen 120°C
und 200°C zusammen mit dem Schwefel in einen plastischen Zustand versetzt, in Form
gebracht und anschließend abgekühlt. Durch die im Vergleich zu Verglasungsverfahren
niedrigen Temperaturen des beschriebenen Verfahrens wird die Gefahr der unkontrollierten
Neuentstehung von Dioxinen durch Reaktion von in den Reststoffen enthaltenen Chloriden
und Kohlenstoff deutlich reduziert.
Beispielhafte Zusammensetzungen von Rückständen aus Müllverbrennungsanlagen sind in
der nachstehenden Tabelle angegeben.
In einer Ausprägung des Verfahrens wird zunächst elementarer Schwefel auf 160°C erhitzt
und der feinkörnige, schwermetallhaltige Rückstand in einem kleinen Mengenstrom
kontinuierlich dem flüssigen Schwefel beigemischt. Dadurch wird die für den Erfolg des
Verfahrens notwendige innige Mischung des Rückstands mit dem Schwefel garantiert. Die
Mischung wird in Formen gegossen, vorzugsweise gepreßt, oder wahlweise durch einen
Extruder zu einem Strang gepreßt, der nach Belieben in kleine Pellets geschnitten oder
gebrochen wird. Beim Erkalten verfestigt sich das Material zu stabilen Formteilen.
In einer weiteren Ausprägung der Erfindung werden der Rückstand und der Schwefel in
trockener Form bei Temperaturen unter 100°C gemischt und nach der Mischung bei
Temperaturen über 120°C extrudiert.
In weiteren Ausprägungen des Verfahrens werden vor oder während der Behandlung der
Mischung weitere Bestandteile zugesetzt. So kann beispielsweise ein Zusatz von CaO die
Eluierbarkeit von Schwermetallen weiter verringern oder ein Zusatz von Kunstharz die
mechanischen Eigenschaften der Formteile verbessern.
Bei allen beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Formteilen ist vorgesehen, die noch
nicht erstarrten Formteile mit einem Trennmittel zu überziehen. Dieses Trennmittel kann in
Form von Calciumcarbonat auch als flammhemmende Beschichtung ausgeführt werden.
Extrudierte Rückstand-Schwefel-Mischungen können im noch plastischen Zustand in einen
Pelletierteller mit Trennmittel (z. B. Calciumcarbonat) gegeben und dadurch Pellets hergestellt
werden.
Das Mischungsverhältnis zwischen dem zu behandelnden Reststoff und dem elementaren
Schwefel variiert je nach Zusammensetzung und Konsistenz des Rückstandes zwischen 20-80
Gew.% Rückstand und 80-20 Gew.% Schwefel. Beispielsweise wurde für einen Rückstand
einer Reinigungsstufe einer städtischen Müllverbrennungsanlage mit nasser
Rauchgasreinigung (die Zusammensetzung entsprach der Probe MVA-R1) ein Schwefelanteil
von 30 Gew.% zur Stabilisierung verwendet.
Die erkalteten Formteile können weiteren Behandlungen unterzogen werden, beispielsweise
durch Aufbringen einer flammhemmenden Oberflächenbeschichtung oder durch Überziehen
mit Kunstharz.
Claims (9)
1. Verfahren zur chemisch-physikalischen Behandlung von staubförmigen
schwermetallhaltigen Reststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reststoffe mit
elementarem Schwefel im Verhältnis von 4 : 1 bis 1 : 4 Gewichtsteilen in innigen Kontakt
gebracht werden, die Schwefel-Reststoff-Mischung bei 120 bis 180°C einer
Temperaturbehandlung unterzogen und anschließend geformt und abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reststoff ein Rückstand aus der Rauchgasreinigung einer
Müllverbrennungsanlage ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reststoff kontinuierlich in den auf 120 bis 180°C erhitzten
Schwefel eingetragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reststoff mit dem Schwefel in kaltem Zustand innig
vermischt und das Gemisch auf 120 bis 180°C erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel-Reststoff-Mischung weitere Stoffe zugesetzt
werden, die die mechanische Festigkeit der Formteile erhöhen.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz ein Kunstharz ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reststoffe und der Schwefel bei Temperaturen unter 100°C
gemischt werden und die Mischung bei Temperaturen über 120°C extrudiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Teile abschließend mit einer flammhemmenden
Oberflächenbeschichtung versehen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Calciumcarbonat besteht.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19944430985 DE4430985A1 (de) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Verfahren zur Behandlung von staubförmigen, schwermetallhaltigen Reststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19944430985 DE4430985A1 (de) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Verfahren zur Behandlung von staubförmigen, schwermetallhaltigen Reststoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4430985A1 true DE4430985A1 (de) | 1996-03-07 |
Family
ID=6527061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19944430985 Withdrawn DE4430985A1 (de) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Verfahren zur Behandlung von staubförmigen, schwermetallhaltigen Reststoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4430985A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19717122A1 (de) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Kali Umwelttechnik Sondershaus | Mineralischer Versatzbaustoff für den Versatz untertägiger Hohlräume |
| EP0993879A4 (de) * | 1997-07-01 | 2004-09-01 | Idemitsu Kosan Co | Verfahren zur entsorgung von schwermetalle enthaltendem abfall und für die entsorgung geeignete dichtsubstanz |
-
1994
- 1994-08-31 DE DE19944430985 patent/DE4430985A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19717122A1 (de) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Kali Umwelttechnik Sondershaus | Mineralischer Versatzbaustoff für den Versatz untertägiger Hohlräume |
| EP0993879A4 (de) * | 1997-07-01 | 2004-09-01 | Idemitsu Kosan Co | Verfahren zur entsorgung von schwermetalle enthaltendem abfall und für die entsorgung geeignete dichtsubstanz |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
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