PROCESS FOR THE ENVIRONMENTALLY SAFE DUMPING OF COAL-POWERED POWER STATION WASTE

Abstract: 1. A process for the non-polluting disposal of residual material from coal power stations by mixing dry residual materials with residual materials from a desulfurization plant, characterized in that the mixture is admixed with addition of at least 3% of calcium hydroxide, based on the amount of the dry residual materials, to form an earth-moist product, is passed to the dumping ground and is compacted there.

Description: Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur umweltfreundlichen Deponierung von Kohlekraftwerk Reststoffen durch Vermischung von trockenen Reststoffen mit Reststoffen einer Entschwefelungsanlage. In allen Kohlekraftwerken fallen trockene Reststoffe in Form von Rostaschen und Flugaschen an, die zwar teilweise für andere Zwecke verwendet werden können, jedoch noch immer zum grössten Teil in Deponien verbracht werden müssen. Wegen der Staubbelästigung und der Verunreinigung des Grundwassers bei der Auslaugung deponierter Flugaschen durch Grundwasser sind bei der Deponierung besondere Massnahmen erforderlich. Um die Flugasche von Braunkohle-Verbrennungsanlagen besser deponieren zu können, wird seit einiger Zeit die Flugasche stellenweise vor der Verkippung mit Wasser versetzt und intensiv vermischt. Hierdurch wird eine Verdichtung bewirkt und eine Verringerung der Wasserdurchlässigkeit im Durchschnitt um den Faktor 1000; vgl. Braunkohle, Heft 2, Februar 1981, S. 7-11. Verwertungen von Flugaschen von Steinkohlekraftwerken sind beispielsweise beschrieben worden in der DE-OSen 24 00 350, 31 09 879, 31 13 714, 31 24 003, 31 17 436, 31 19 422, 23 57 407, 31 09 632 und EP-OS 22 318. In der DE-OS 21 30 309 sowie den US-PSen 3,634,115, 3,720,609 und RE 29 783 ist ein Verfahren beschrieben, bei welchem Flugasche zusammen mit wässrigen Aufschlämmungen chemischer Abfälle, Kalk und wasserlöslichen Sulfatverbindungen miteinander umgesetzt und zu deponierfähigen Produkten verarbeitet werden. Hierbei sollen insbesondere Beizlösungen mit einem hohen Gehalt löslicher Sulfate durch Umsetzung mit Calciumhydroxid oder Calciumcarbonaten neutralisiert und unter Zusatz von Flugasche deponiefähig gemacht werden. Zur Rauchgasentschwefelung von Kohlekraftwerken werden in zunehmendem Masse Nassentschwefelungs-Verfahren eingesetzt. Ein Übersichtsartikel über die Entschwefelung von Rauchgas ist in Chem. Ing. Tech. 55 (1983) Nr. 9, S. 667 bis 683 erschienen, in welchem sowohl die nassen als auch die trockenen Entschwefelungsverfahren beschrieben sind. Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur umweltfreundlichen Deponierung von Kohlekraftwerk-Reststoffen zu entwickeln durch Vermischen von trockenen Reststoffen mit Reststoffen einer Entschwefelungsanlage. Insbesondere hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Aschen und Flugaschen herkömmlicher Kohleverbrennungsanlagen mit den Reststoffen nasser oder trockener Entschwefelungsverfahren zu vermischen und deponiefähig zu machen. Aus den intensiven Untersuchungen der Anmelderin hat sich ergeben, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, dadurch dass trockene Reststoffe mit den Reststoffen eines nassen oder trockenen Entschwefelungsverfahrens unter Zusatz von mindestens 3 Gew.-% Calciumhydroxid bezogen auf die Menge der trockenen Reststoffe zu einem erdfeuchten Produkt vermischt, in die Deponie verbracht und dort verdichtet werden. Die so erhaltenen deponierten Reststoffe geben keine Staubbelästigung und führen zu keiner Verunreinigung des Grundwassers durch Auslaugung, auch wenn sie gewis se Mengen an wasserlöslichen Salzen wie Sulfaten, Sulfiten, Chloriden und Nitraten enthalten. Die so erhaltenen Produkte sind von hoher spezifischer Dichte, geringer Wasserdurchlässigkeit und mechanisch sehr stabil. Sie erfüllen somit alle Anforderungen an ein einfach und sicher deponierbares Produkt. Diese Bedingung ist insbesondere erfüllt, wenn das Verhältnis Gips:trockene Feststoffe in dem Bereich 1:0,5 bis 1:20 liegt. Bei höherem Gipsgehalt steigt die Gefahr der Auslaugung durch das Grundwasser. Bei einem Verhältnis von mehr als 1:20 ist es wirtschaftlich nicht mehr sinnvoll die Reststoffe homogen zu vermischen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, das Calciumhydroxid einzuführen in Form eines trockenen, pulverförmigen Flugaschederivats mit einem Gehalt von Calciumhydroxid von mindestens 4%. Ein derartiges trockenes pulverförmiges Flugaschederivat ist beispielsweise erhältlich nach dem Verfahren der deutschen Patentanmeldung P 33 47 375.7 (Knauf-W1-BRD). Hierbei wird Flugasche aus einem trockenen Entschwefelungsverfahren unter Zusatz von Kalksplitt, bei welchem Flugasche mit hohem Gehalt an freiem Calciumoxid entsteht mit einer überschüssigen Menge an Wasser oder einer wässrigen Suspension so abgelöscht, dass die Reaktionswärme der Ablöschung zur vollständigen Verdampfung des überflüs- sigen Wassers führt. Da dieses Verfahren einen Calciumoxidgehalt von mindestens 3% erfordert, ist ein derartiges trockenes, pulverförmiges Flugaschederivat erhältlich, welches mindestens 4% Calciumhydroxid enthält. Trockene Reststoffe ohne Gehalt an Calciumoxid oder Calciumhydroxid können daher mit dem trockenen, pulverförmigen Flugaschederivat von mindestens 4% Calciumhydroxid so vermischt werden, dass das Gesamtgemisch mindestens 3% Calciumhydroxid aufweist. Die Menge an Calciumhydroxid oder calciumhydroxidhaltigen trockenen, pulverförmigen Flugaschederivat werden daher auch in Abhängigkeit der Zusammensetzung der übrigen Reststoffe ausgewählt. Um zu einem erdfeuchten Material zu kommen, reichen im allgemeinen Wassermengen von ca. 25 Gew.-% aus. Ein derartiges Material ist gut, einfach und staubfrei transportierbar und kann daher ohne besondere Vorsichtsmassnahmen in die Deponie verbracht und dort in entsprechenden Lagen aufgetragen und verdichtet werden. Als Wasser können auch wässrige Suspensionen und Kraftwerkabwässer verwendet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ist in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert. B e i s p i e l 1 In einem Durchlaufmischer wird reine Flugasche mit einem freien Calciumoxidgehalt von 1%, die aus einem Steinkohlekessel stammt mit einer 50% Feststoff enthaltenden Gipssuspension aus einem NaBentschwefelungsver- fahren im Verhältnis 1:0,25 einstufig so vermischt, dass sich eine Flugasche/Gipsverhältnis von 2:1 einstellt. Zum Aktivieren der Flugasche werden 5% Calciumhydroxid bezogen auf die trockene Flugasche in der Vermischungsstufe zugegeben. Das erdfeuchte Reaktionsprodukt wird in der Deponie mit üblichen Verdichtungsgeräten maximal verdichtet. Proben des so erhaltenen Materials haben folgende Werte: Raumgewicht 1,6 kp/dm3, 7-Tage-Druckfestigkeit 4,0 MN/m2, 28-Tage-Druckfestigkeit 7,0 MN/m2, 28-Tage-Durchlässigkeitsbeiwert 7 x 10 9 m/s. Vergleichversuch Das Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ohne Zusatz des Calciumhydroxids. Proben des so erhaltenen Materials weisen zwar ein vergleichbares Raumgewicht jedoch wesentlich schlechtere Werte für Druckfestigkeit und den Durchlässigkeitsbeiwert auf. Die 7-Tage- und 28-Tage Druckfestigkeit betrug weniger als 1 MN/m2. Der 28-Tage-Durchlässigkeitsbeiwert war grösser als 1 x 10 3 m/s. Beispiel 2 1 Gewichtsteil trockenes, pulverförmiges Flugaschederivat, welches aus Flugasche gewonnen wurde mit einem Gehalt an freiem Calciumoxid von ca. 20% und die aus einem im Trocken-Additiv-Verfahren befeuerten Braunkohlekessel stammt (hergestellt gemäss Beispiel 1 der deutschen Patentanmeldung P 33 47 375.7 (Knauf-W1-BRD)) wird mit 1 Gewichtsteil Flugasche mit einem freien Calciumoxidgehalt von 1%, die aus einem Steinkohlekessel stammt, miteinander vermischt und in einem Durchlaufmischer mit einer 50% Feststoff enthaltenen Gipssuspension im Verhältnis 1:0,25 so vermischt, dass sich ein Flugasche/Gipsverhältnis von 2:1 einstellt. Das so erhaltene Produkt wird in die Deponie verbracht und mit üblichen Verdichtungsgeräten maximal verdichtet. Proben des so erhaltenen Materials hatten folgende Werte: Raumgewicht 1,7 kp/dm3, 7-Tage-Druckfestigkeit 3,5 MN/m2, 28-Tage-Druckfestigkeit 9,5 MN/m2, 28-Tage-Durchlässigkeitsbeiwert 6 x 10 9 m/s.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur umweltfreundlichen Deponierung von Kohlekraftwerk-Reststoffen durch Vermischung von trockenen Reststoffen mit Reststoffen einer Ent schwefelungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch unter Zusatz von mindestens 3 Gew.-% Calciumhydroxid bezogen auf die Menge der trockenen Reststoffe zu einem erdfeuchten Produkt vermischt, in die Deponie verbracht und dort ver dichtet wird. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Zusatz von Calciumhydroxid in Form eines trockenen, pulverförmigen Flugaschederivats mit einem Gehalt an Calciumhydroxyd von mindestens 4 Gew.-% erfolgt. 3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als Reststoffe einer Entschwe felungsanlage die wässrige Suspension des Hydrozy klonunterlaufs einer zweistufigen nassen Rauch gasentschwefelungsanlage verwendet wird. 4. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als Reststoffe einer Entschwe felungsanlage das trockene Entschwefelungsprodukt einer trockenen Rauchgasreinigung verwendet wird. 5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass in dem deponierten Pro dukt das Verhältnis Gips:trockene Reststoffe 1:0,5 bis 1:20 beträgt.

Inventors: HAMM, HEINER, DR., HULLER, ROLF, DR., POCH, WINGOLF, DR., WIRSCHING, FRANZ, DR., Hüller, Rolf, Dr.
Applicants: GEBR. KNAUF  WESTDEUTSCHE GIPSWERKE KG
Application year: 1984
Main classification: A62D3
IPC codes: B09B1, C04B28