203510. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd és/vagy folyékony fázisú hulladékok beágyazására
1 HU 203 510 A 2 A találmány tárgya eljárás szilárd és/vagy folyékony fázisú hulladékok beágyazására. Veszélyes hulladék kifejezésen a nemzetközi irodalom azon légnemű, cseppfolyós, vagy szilárd anyagokat, vagy ezeknek elegyét értelmezi, amelyeknek tárolását különleges előírások szabályozzák. Találmányunk táigya a cseppfolyós és szilárd halmazállapotú veszélyes hulladékoknak tárolására vonatkozik. Az eljárásunk lényege, hogy ezen anyagokat előkezelés után alkalmas kötőanyagok adagolásával mechanikai szempontból értelmezve stabilizált szilárd fázisba hozva célszerűen könnyen kezelhető - lerakható - tömb alakba, vagy pedig további hasznosítás szempontjából megfelelő alakba hozzuk és hogy a csapadék vízkioldó hatását meggátoljuk. A veszélyes hulladékok környezetszennyező hatását legtöbb esetben a csapadék, illetőleg a lerakott hulladék kölcsönhatásából keletkező kioldódó és a talajt, valamint a felszín alatt levő vízkészletek minőségét károsan befolyásoló toxikus anyagok okozzák. Ismeretes, hogy a veszélyes anyagok túlnyomó része különböző toxikus kationokat, illetőleg szerves anyagokat tartalmazó iszap (pl. mésziszap, savsemlegesítési iszap, gipsziszap, stb.) alkotja. Minthogy ezen anyagok potenciálisan környezetszennyezők, ezért olyan eljárásokat dolgoztak ki, amelyek a szennyezést csökkentik, ill. adott határérték alatti szintre korlátozzák. Az ilyen jellegű veszélyes hulladékok elhelyezésére jelentős beruházási költséget igénylő lerakótelepeket létesítenek, ahol a megfelelő vízzáró réteg kialakítása után a hulladékokat betonkazettákba töltik, amelyek nulla értéknél nagyobb folyadékáteresztő képességgel rendelkeznek. Hidrogeológiailag elfogadható lerakóhelyek rendszerint a hulladék keletkezési helyétől nagyobb távolságokra vannak, így további költségnövelő tényező a hulladékanyagok szállítására való ráfordítás. Akár helyi, akár központi elhelyezéssel történik az ártalmatlanítás, a veszélyes hulladékanyagok kezelésének technológiájában legfontosabb elemet az képezi, hogy a vízzel kioldható szennyező anyagok környezetbe történő kijutását megakadályozzák. A kioldódás csökkentésének, ill. a veszélyes hulladékanyag környezettől való elzárásának egyik módja az, hogy valamilyen alkalmasan megválasztott kötőanyagba ágyazzák be a toxikus anyagot. Szilárdító kötőanyagként egyrészt szervetlen anyagokat, pl. gipszet, cementet, vízüveget, mészt, stb., másrészt bizonyos szerves anyagokat, pl. polietilént, stirolt, epoxigyantát, stb. alkalmaznak. A fent említett célkitűzés megvalósítására már különféle eljárások váltak ismeretessé. A folyadékfázisú cseppfolyós anyagokat a 3 947 284 sz. USA szabadalom szerinti megoldás alapján úgy ágyazzák be, hogy a veszélyes hulladékot portlandcement adagolásával szilárdítják meg. Ennek az eljárásnak hátránya az, hogy a portlandcement drága, és a magasabb - pl. 60% fölötti - szervesanyag-tartalmú anyagokat nem képes szilárdítani. Egy másik, ugyancsak ismert megoldás szerint - amelyet a 3 976 537 sz. USA szabadalmi irat ismertet -, a veszélyes folyadékokat különböző, vízben oldódó vasvegyületekké alakítják és ez szilárd fázist eredményez. Ezen eljárás hátránya az, hogy szelektíven csak a nátrium- és ammóniumszulfid- (-szulfát-) tartalmú anyagok beágyazása realizálható. Szilárd fázisú veszélyes hulladékok beágyazására ad útmutatást az 1 485 625 sz. brit szabadalmi irat. Ezen eljárás szerint a megoldás lényege az, hogy a szilárd halmazállapotú veszélyes anyaghoz portlandcementet és erőművi pernyét adagolnak vízzel. Ennek eredményeképpen szintetikus kőzet jön létre. Ennek a megoldásnak hátránya az, hogy az így nyert anyagból a szerves veszélyes anyagok könnyen kioldódnak. Ugyancsak szilárd fázisú veszélyes hulladékok beágyazására ad javaslatot a 178 097 sz. magyar szabadalmi leírás. Ennek az eljárásnak lényege az, hogy a beágyazásra portlandcementet és alumínium-szilikátot alkalmaznak. A szerves anyagok kioldódását 1 súly% aktív szén adagolásával csökkentik. Ezen megoldás hátránya, főképpen a portlandcement magas költsége. A 4 226 631 sz. USA szabadalmi irat szerint szilárdító anyagként cementet, a kioldódás csökkentésére pedig különböző arányban lipidet adagolnak. Ez a megoldás csak bizonyos féleségű szennyező anyagok megkötésére alkalmas. A 3 837 842 sz. USA szabadalmi irat szerint a veszélyes hulladékokat alkáliföldfém-szilikát vizes oldatával keverik, majd egy szilikát bázisú kicsapó reagenssel szilárdítják a hulladékot. Ezen eljárás igen költséges, bonyolult technológiát igényel. A veszélyes hulladékok szilárd fázisú alakítására, ill. beágyazására ismertté vált valamennyi megoldás közös hátránya, hogy azok általában egy-egy féle veszélyes hulladékfajta beágyazására alkalmasak csupán. További közös hátrány abban van, hogy az optimálisan gazdaságos technológiákat a javaslatok nem tartalmazzák, ezért az ilyen technológiák igen nehezen tervezhetők. Egyik ismert szabadalmi irat sem tartalmazza a beágyazott veszélyes hulladéknak további felhasználási lehetőségére szolgáló javaslatot, pl. ipari célokra. Célkitűzésünk olyan eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi a folyadék és a szilárd fázisú veszélyes hulladékanyagoknak szilárd fázisban könnyen kezelhető azaz lerakható tömbökké való átalakítását, vagy ipari felhasználásra, pl. útalap céljára való formaalakítását. További célkitűzésünk, hogy a találmány szerinti eljárás során az általánosan alkalmazott ipari termékbeágyazó anyagok pl. cement, cement- és pemyekeverék, gyanták stb. helyett fő tömegében ipari hulladékanyagokat, főleg erőművi pernyét alkalmazzunk. A találmány szerinti eljárás újdonsága azon a felismerésen alapszik, hogy az eddig alkalmazott beágyazó anyagok helyett az erőművi pernyéknek különböző típusait és frakcióit adagoljuk a veszélyes hulladékanyagok kezelése során mind a kémiai semlegesítés, a gélesítés, a fizikai lekötés, a konzisztencia javítása, és a végső kikeményítés céljára. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6(3 2
