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DE2456225A1 - METHOD OF DISPOSAL OF SEWAGE SLUDGE AND THE USE OF IT - Google Patents

METHOD OF DISPOSAL OF SEWAGE SLUDGE AND THE USE OF IT

Info

Publication number
DE2456225A1
DE2456225A1 DE19742456225 DE2456225A DE2456225A1 DE 2456225 A1 DE2456225 A1 DE 2456225A1 DE 19742456225 DE19742456225 DE 19742456225 DE 2456225 A DE2456225 A DE 2456225A DE 2456225 A1 DE2456225 A1 DE 2456225A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solids
lime
mixture
fly ash
sludge
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19742456225
Other languages
German (de)
Inventor
Ronald Francis Dr Cotts
Robert Gudmendsen Hilton
William Charles Webster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
I U CONVERSION SYSTEMS Inc
Original Assignee
I U CONVERSION SYSTEMS Inc
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 I U CONVERSION SYSTEMS Inc filed Critical I U CONVERSION SYSTEMS Inc
Publication of DE2456225A1 publication Critical patent/DE2456225A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00Foundations for pavings
    • E01C3/003Foundations for pavings characterised by material or composition used, e.g. waste or recycled material
    • 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
    • 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
    • C04B18/0418Wet materials, e.g. slurries
    • 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
    • C04B28/18Compositions 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 mixtures of the silica-lime type
    • 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
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    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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Description

Dr. Hans-HeinrichVillrathDr. Hans-Heinrich Villrath

Dr. Dieter Weber DipL-Phys. Klaus SeiffertDr. Dieter Weber Diploma in Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE File 1262-74PATENT AGENCIES File 1262-74

D- 62 WIESBADEN P°stfach 1327 D- 62 WIESBADEN P ° stfach 1327

Gustav-Freytag-Straße 25 S (06121) 3727 20 Telegrammadresse: WILLPATENTGustav-Freytag-Strasse 25 S (06121) 3727 20 Telegram address: WILLPATENT

27. November 1974November 27, 1974

IU Conversion Systems, Inc., 1616 Walnut Street,
Philadelphia, Pennsylvania / USA
IU Conversion Systems, Inc., 1616 Walnut Street,
Philadelphia, Pennsylvania / USA

Verfahren zur Beseitigung von Abwasserschlamm undProcess for removing sewage sludge and

dessen Verwendungits use

Prioritätent 30. November 1973 in USA,
Serial-No. 420 364 und
2.August 1974 in USA,
Serial-No. 494 338
Priority date November 30, 1973 in USA,
Serial-No. 420 364 and
August 2, 1974 in USA,
Serial-No. 494 338

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung und Verwendung von Abfallmaterial aus städtischen Abwasseranlagen, insbesondere des ausgefaulten AbwasserSchlammes,
der bei der Behandlung städtischen Abwassers in üblicher Weise anfällt, und zwar durch Vereinigung solchen Schlammes mit gewissen Arten erhärtender Reaktionsbestandteile
The invention relates to a method for the disposal and use of waste material from municipal sewage systems, in particular the digested sewage sludge,
which occurs in the usual way in the treatment of urban wastewater, namely by combining such sludge with certain types of hardening reaction components

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und gegebenenfalls weiteren Zusätzen anderer Verbindungen oder inerter Stoffe. Die Erfindung betrifft auch die behandelten Massen und deren erhärtete Produkte .and, if necessary, further additions of other compounds or inert substances. The invention relates to also the treated masses and their hardened products.

In einer üblichen Abwasser-Primärbehandlung läßt manOne leaves in a customary primary treatment of wastewater

rohes Abwasser sich Absetzen, dann wird der Unterlauf in einer gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Kammer anaerob bei einer Temperatur in der Größenordnung von 35 0C (95 °F) ausgefault. Die Verweilzeit des Abwassers in dieser Kammer liegt im allgemeinen bei etwa 5 bis 30 Tagen. Ausgefaulter koagulierter Unterlauf oder Schlamm wird vom Boden dieser Kammer entfernt. Biologische Aktivität und Schwermetal!bestandteile in diesem Schlamm sind gerade zwei einer Anzahl gegebenenfalls schädliche Eigenschaften, die bei seiner Beseitigung/ Behandlung oder Lagerung berücksichtigt werden müssen.raw sewage to settle, the underflow in a sealed from the atmosphere chamber is anaerobically ausgefault at a temperature in the order of 35 0 C (95 ° F). The residence time of the wastewater in this chamber is generally about 5 to 30 days. Digested coagulated underflow or sludge is removed from the bottom of this chamber. Biological activity and heavy metal components in this sludge are just two of a number of possibly harmful properties which must be taken into account when it is disposed of / treated or stored.

In manchen Abwasseranlagen wird der überlauf der Primärbehandlung oder Absetzung einer aeroben Zersetzung z. B. durch Belüftung oder Tropffilterbehandlung unterzogen. Diese Sekundärbehandlung kann auch eine Schlammrückleitung umfassen ,und in diesem Fall wird das Schlammprodukt gewöhnlich als aktivierter Schlamm bezeichnet. Infolge der aeroben bakteriologischen Zersetzung der weniger beständigen organischen Verbindungen im Primärüberlauf ist dar Sekundärschlamm allgemein stabilisiert oder nichtIn some sewage systems, the overflow is primary treatment or deposition of aerobic decomposition e.g. B. subjected to aeration or drip filter treatment. This secondary treatment can also be a sludge return include, and in this case the sludge product commonly referred to as activated sludge. As a result of the aerobic bacteriological decomposition of the less persistent organic compounds in the primary overflow, the secondary sludge is generally stabilized or not

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faulend. In dem Ausmaße wie diese Zersetzung in der Sekundärbehändlung unvollständig ist und unstabile organische Verbindungen im Sekundärschlamm verbleiben* kann er auch zusammen mit dem Primärschlamm anäerob gefault werden. Die Beseitigung dieses Sekundärschlammesrotting. To the extent that this secondary treatment decomposition is incomplete and unstable organic compounds remain in the secondary sludge * it can also be anaerobic with the primary sludge to be rotting. The elimination of this secondary sludge

- - "-. - . ■ sie . . bietet ähnliche Schwierigkeiten wie/vorstehend unter Bezugnahme auf Primärschlamm beschrieben würden. - - "-. -. ■ she.. Offers difficulties similar to those described above with reference to primary sludge.

Bisher ist Abwasserschlamm als landwirtschaftlicher Dünger verwendet, zur Verwendung in Zementprodukten- bisweilen in Verbindung mit Flugasche - gesintert, im Meer versenkt oder in Abfallteiche gefüllt wurden. Jede dieser Beseitigungsmethoden ist mit ernsthaften Nachteilen verbunden. So far, sewage sludge is used as an agricultural fertilizer used, for use in cement products - at times in connection with fly ash - sintered, submerged in the sea or filled into waste ponds. Each of these elimination methods have serious drawbacks.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines brauchbaren Verfahrens zur Beseitigung von Abwasserfaulschlamm in einer oekologisch und wirtschaftlich tragbaren Weise insbesondere zur Benutzung solcher Schlammprodukte für die Erzeugung künstlicher härtbarer Materialien/Verwendung solcher in dieser Weise hergestellten härtbaren Massen zur Verhinderung von Umweltschäden, wie sie durch gewisse gegenwärtige Beseitigungsmethoden verursacht werden, und Wiedergewinnung von Landbezirken, die jetzt von Abwasserschlammteichen besetzt sind.The object of the invention is therefore to create a useful one Process for the disposal of sewage sludge in an ecologically and economically viable manner especially for the use of such sludge products for Creation / use of artificial hardenable materials curable compositions prepared in this way for the prevention of environmental damage, as is the case with certain current Methods of Disposal and Reclamation of rural districts now occupied by sewage sludge ponds.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein praktisches Verfahren zur Vermischung von Abwasserfaulschlamm mit relativIn particular, the invention relates to a practical method for mixing sewage sludge with relative

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billigen Materialien zur Erzeugung härtbarer Massen, die wiederum zur Landauffüllung oder als Grundbaustoffe verwendet werden können.cheap materials for the production of hardenable compounds, which in turn can be used for land replenishment or as basic building materials.

Gemäß der Erfindung wird Abwasserfaulschlamm mit gelöschtem Kalk und Asche vermischt, so daß die erhaltene Masse in Gewichtsprozent Feststoff berechnet enthält: 5 bis 50 % Wasser, 1 bis 15 % Kalk (oder gleichwertige nachstehend angegebenen Materialien), 1 bis 50 % Abwasserschlamm Feststoff, 20 bis 90 % Flugasche (oder gleichwertige Materialien wie nachstehend dargelegt) 0 bis 60 % Erde und 0 bis 10 % Calciumsulfat (gewöhnlich jedoch nicht unbedingt in Anhydritform). Diese härtbare Masse kann an einer geeigneten gegen die Atmosphäre offenen Stelle abgelagert werden, wo Sandauffüllung oder eine Straßenunterlage benötigt wird, um während eines Zeitraumes zu erhärten. Je nach der Zusammensetzung und dem beabsichtigen Verwendungszweck als Landauffüllung oder Straßenunterbau kann vor der Erhärtung eine Verdichtung erforderlich sein.According to the invention sewage sludge is mixed with slaked lime and ash, so that the obtained Mass calculated in percent by weight solids contains: 5 to 50% water, 1 to 15% lime (or equivalent materials listed below), 1 to 50% sewage sludge solids, 20 to 90% fly ash (or equivalent materials as set out below) 0 to 60% earth and 0 to 10% calcium sulfate (usually but not necessarily in anhydrite form). This hardenable mass can be open to the atmosphere in a suitable manner Site where sand backfill or a road pad is needed to be dumped during a To harden period. Depending on the composition and the intended use as landfill or road foundation, compaction may be necessary before hardening.

Wahlweise können anstelle von Kalk andere Quellen von Erdalkalihydroxiden wie Flugstaub vom basischen Sauerstoffofen Kalkofenstaub oder Zementofenstaub benutzt werden,und anstelle von Flugasche können andere Ausgangsstoffe von puzzolanisch aktiven Materialien und/oder AIu-Alternatively, instead of lime, other sources of alkaline earth hydroxides such as flue dust from the basic oxygen furnace can be used Lime kiln dust or cement kiln dust can be used, and other raw materials can be used instead of fly ash of pozzolanically active materials and / or AIu-

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minium- oder Ferriionen verwendet werden. Materialien, die als Ergänzung zu oder anstelle von Flugasche gebraucht werden können sind beispielsweise "Aluminium-(Alaun)- minium or ferric ions can be used. Materials, which can be used as a supplement to or instead of fly ash are for example "aluminum (alum) -

/abfall"/wie das bei einer Wasserbehandlungsanlage anfallende Nebenprodukt, Rotschlamm, d. h. das stark aluminiumhaltige Abfallprodukt aus chemischem Bauxitaufschiußverfahren und der amorphe kieselsäurehaltige Rückstand aus Abfallverbrennungen, insbesondere solchen von Erdölraffinerien./ waste "/ like that which occurs in a water treatment plant By-product, red mud; d. H. the high aluminum waste product from chemical Bauxitaufschiußverfahren and the amorphous silicic acid residue from waste incineration, in particular those from petroleum refineries.

Feinteilige, mit Wasser abgeschreckte Hochofenschlacke kann auch in diese Massen als zementartiger Reaktionspartner eingeschlossen werden. Vorzugsweise umfaßt das Verfahren und Produkt der Erfindung solche Gemische, worin als Gewichtsprozent der Feststoffe 15 bis 30 % Wasser, 2 bis 6 % Kalk, 4 bis 20 % Abwasserschlammfeststoffe und 30 bis 80 % Flugasche vorhanden sind. Vorzugsweise enthalten diese Massen auch Calciumsulfat (1,5 bis 3 % berechnet als Anhydrit) und 20 bis 45 % Erde.Finely divided blast furnace slag quenched with water can also be included in these masses as a cementitious reactant. Preferably this includes The method and product of the invention are those mixtures in which as percent by weight of the solids 15 to 30% Water, 2 to 6% lime, 4 to 20% sewage sludge solids and there is 30 to 80% fly ash. These compounds preferably also contain calcium sulfate (1.5 to 3% calculated as anhydrite) and 20 to 45% earth.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird sie nachstehend näher beschrieben.For a better understanding of the invention, it is described in more detail below.

Abwasserfäulschlamm ist das anaerob oder aerob ausgefaulte Produkt einer städtischen Abwasserbehandlungsanlage. Eine solche Anlage kann auch Koagulations- und Ab-Sewage putrefactive sludge is the anaerobically or aerobically digested one Product of a municipal wastewater treatment plant. Such a system can also provide coagulation and

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setzprozesse umfassen. Ein Enderzeugnis dieser Anlagen besteht aus einem nassen Schlamm mit einem Feststoffgehalt im Bereich von 3 bis 8 Gew.-%, Nachdem solche Schlämme längere Zeit abgelagert worden sind, kann ihr Feststoffgehalt etwas höher sein und sich nach ausgedehnten Zeiträumen 35 % nähern.include setting processes. A final product of these plants consists of a wet sludge with a solids content in the range from 3 to 8% by weight, After such sludges have been deposited for a long time, their solids content can be somewhat higher and approaching 35% after extended periods of time.

Allgemein umfaßt die Erfindung die Einarbeitung solchen Abwasserschlammaterials in einer Matrix oder Grundmasse, die in erster Linie aus Tonerde-Kieselsäurematerial wie Flugasche besteht. Die auftretenden chemischen Reaktionen sind seitdem für die Verbindung wesentlicher Wassermengen aus dem Schlamm und Einkapselung oder sonstige Festlegung oder strukturelle Stabilisierung der Schlammfeststbffe verantwortlich, um sie so relativ nicht reaktionsfähig und nicht auslaugbar zu machen· Der Grad der Nichtreaktionsfähigkeit oder Nichtlaugbarkeit und auch die Festigkeit der erhaltenen Erzeugnisse hängt von zahlreichen Variablen, wie den Eigenschaften der Reaktionsbestandteile,Schlammfeststoffe und Wasser in den Massen,ihrem Verdichtungsgrad usw. ab. Wenn die Reaktionspartner stark konzentriert sind und die Masse vor der Reaktion verdichtet wird, so ist das Erzeugnis dieses Stabilisier- oder FixierprozessesIn general, the invention encompasses the incorporation of such sewage sludge material in a matrix or matrix consisting primarily of alumina-silica material such as fly ash. The occurring chemical reactions have since been responsible for the connection of substantial amounts of water from the Sludge and encapsulation or other definition or structural stabilization of the sludge solids responsible for making them relatively non-reactive and non-leachable · Der Degree of non-reactivity or non-leachability and also the strength of the products obtained depends on numerous variables such as the properties of the reactants, sludge solids and water in the masses, their degree of compaction, etc. When the reactants are highly concentrated and the mass is compacted before the reaction, the result is this stabilizing or fixing process

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ein hartes monolithisches Material für Landauffüllung oder Bauwerke.*Wenn andererseits die Zementierungsreaktion in einem genügend verdünnten und/oder nicht a tough monolithic material for landfilling or structures. * If, on the other hand, the cementation reaction in a sufficiently diluted and / or not

ZustandState

verdichteten/und/oder in Kombination mit ausreichenden Mengen anderer eingesprenkelter Materialienrwie Erdreich erfolgt, so geht die Härtungsreaktion nur in einem örtlichen Maßstab innerhalb der Masse vor und das Erzeugnis ist nicht monolithisch sondern von körniger oder erdreichartiger Konsistenz. Ein solches körniges nicht monolithisches Produkt kann zur Landauffüllung dienen und in manchen Fällen sämtlichem Erdreich überlegen sein; es kann auch als Unterbaumaterial von geringer Kompressionsfestigkeit mit sehr erwünschter Lagerfähigkeit, Standfestigkeit, Verdichtbarkeit und Feuchtigkeitsverträglichkeit sein. compacted / and / or in combination with sufficient quantities of other sprinkled materials such as If the ground takes place, the hardening reaction takes place only on a local scale within the mass and that The product is not monolithic but has a grainy or earthy consistency. Such a grainy one non-monolithic product can be used for landfilling and in some cases superior to all soil be; it can also be used as a substructure material with low compressive strength with a very desirable shelf life, Stability, compactability and moisture tolerance.

Im vorliegenden Zusammenhang sollen "härtbar", "gehärtet" und"zementartig" und ähnliche Ausdrücke alle Formen der Zementierungsstabilisierungsreaktion umfassen, die ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist. Diese Ausdrücke sollen daher keine Beschränkung auf die Bildung einer harten monolithischen Masse bedeuten.As used herein, "hardenable", "hardened" and "cementitious" and similar expressions are intended to include all forms of the Cementation stabilization reaction which is an integral part of the invention. These expressions are therefore not intended to imply any restriction to the formation of a hard monolithic mass.

Was die Natur der bei der Erfindung zu benutzenden Materialien betrifft, so sind Abwasserschlammfeststoffe der verbleibende Rückstand, wenn alles Wasser aus einem solchenAs for the nature of the materials to be used in the invention, sewage sludge solids are the remaining Residue when all the water out of such a

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w ft ·ηw ft η

Schlamm entfernt worden ist. Was die Bedeutung der Angaben über die Zusammensetzung, die bestimmte Mengen solcher Abwasserschlammfeststoffe betrifft, so ist hierunter die Ermittlung des Peststoffgehaltes des Abwasserschlammes vor Zugabe eines solchen Schlammes zu der härtbaren Mischung zu verstehen. "Feststoffgehalt" bedeutet hier die verbleibende Feststofffraktion, wenn im Schlamm Wasser durch dessen 24stündige Erhitzung auf etwa 38 C abgetrieben wird, während er einem zirkulierenden Luftstrom von etwa derselben Temperatur ausgesetzt ist. Diese Zahl kann auch dadurch ermittelt werden, daß man das Fertigerzeugnis auf Bestandteile analysiert, die durch andere Ausgangsstoffe hinzukommen einschließlich Wasser und die Differenz zwischen dem Gesamtgewicht der Masse und dem Gesamtgewicht der anderen Quellen als den dem Schlamm zuzuschreibenden Bestandteile^ berechnet.Mud has been removed. As for the meaning of the Information on the composition, which affects certain amounts of such sewage sludge solids, see above This includes the determination of the pesticide content of the sewage sludge before such sludge is added to understand the curable mixture. "Solids content" here means the remaining solids fraction, when water is driven off in the sludge by heating it to about 38 C for 24 hours, while it is exposed to a circulating air flow at about the same temperature. This number can can also be determined by analyzing the finished product for constituents that are caused by others Starting materials are added including water and the difference between the total weight of the mass and calculated on the total weight of the sources other than the constituents attributable to the sludge ^.

Chemisch umfassen die Zusammensetzungen dieser Abfallschlämme sehr verschiedene organische und anorganische Stoffe jedoch offensichtlich unter Ausschluß stark löslicher niedermolekularer zuckerartiger Verbindungen. Bisher wurden Zementmaterialien, wie sie in die Gemische nach der Erfindung eingearbeitet werden, nicht als nützlich in Vereinigung mit typischen organischen Materialien angesehen. Aus noch nicht völlig geklärten Gründen erweistChemically, the compositions include these waste sludges very different organic and inorganic substances, however, obviously to the exclusion of highly soluble ones low molecular weight sugar-like compounds. Previously, cement materials were like those in the mixes according to the invention are not found useful in association with typical organic materials viewed. For reasons that are not yet fully understood

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sich dies im Falle der Erfindung als unzutreffend, die auf der Vermischung von Abwasserschlamm mit puzzQlanischen Zementen einschließlich Kalk und Plugasche und ferner üblicherweise einschließlich Sulfaten und inerten Stoffen wie Erdreich oder Zuschlagstoffen beruht. Die Abwesenheit zuckerartiger organischer Verbindungen in den Abwasserschlammabfallprodukten, auf die sich die Erfindung bezieht, ist vermutlich ein bedeutungsvoller Faktor für die überlegenen Ergebnisse, die man nach der Erfindung durch die Vereinigung solcher puzzolanischen Materialien mit solchen organischen Abfallprodukten erzielt.this proves to be incorrect in the case of the invention, those on the mixing of sewage sludge with puzzQlanic cements including lime and Plug ash and also usually including sulfates and inert substances such as soil or aggregates is based. The absence of sugary organic compounds in the sewage sludge waste products, to which the invention relates is believed to be a significant factor in the superior results obtained according to the invention by the association of such pozzolanic materials achieved with such organic waste products.

Andere mögliche Faktoren, die zu der überraschenden Verträglichkeit von Abwasserfaulschlamm mit den zementartigen Reaktionsbestandteilen beitragen können, sind die Metallionen und der Cellulosegehalt dieser Schlämme.Other possible factors contributing to the surprising The compatibility of sewage sludge with the cementitious reaction components can contribute, are the metal ions and the cellulose content of these slurries.

Zu diesen Metallionen können Schwermetalle wie Zink, Chrom,Blei und Quecksilber gehören, die normalerweise äußerst schwierig in einer oekologisch-tragbaren Weise zu beseitigen sind, und andere Metallionen wie Aluminium- und Ferriionen^von denen etwas als Koaguliermittel in irgendeiner Stufe im Behandlungsverfahren zugesetzt wird. Alle diese Ionen und besonders die Aluminium- undHeavy metals such as zinc, Chromium, lead, and mercury are among that normally extremely difficult in an environmentally sustainable manner must be removed, and other metal ions such as aluminum and ferric ions ^ some of which are used as coagulants in is added to any stage in the treatment process. All of these ions and especially the aluminum and

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Ferriionen können an der Zementierungsreaktion teilnehmen und erleichtern deshalb die Gesamtvereinigung von Schlammfeststoffen mit zementierenden Materialien, worauf die Erfindung beruht. Es scheint möglich, daß nur Schlämme, die chemisch z. B. durch Zugabe von Koaguliermitteln modifiziert worden sind, sowie bei höheren Schlamm- und Wasseranteilen und niedrigeren Anteilen an Zuschlagbestandteilen der Erfindung modifiziert worden sind.Ferric ions can participate in the cementation reaction and therefore facilitate the overall union of mud solids with cementing materials on which the invention is based. It seems possible that only sludges that are chemically z. B. have been modified by adding coagulants, as well as in higher levels of sludge and water and lower levels of aggregate components of the invention have been.

Der Cellulosegehalt in Abwasserschlamm kann auch bedeutungsvoll sein. Gewöhnlich wird dieser zu etwa 5 bis 25 % der Schlammfeststoffe angenommen. Die Cellulosen sind im allgemeinen faserig und ihr Hydroxylgehalt kann die Oberflächen- oder Wasserstoffbindung der Cellulose in Schlamm mit den zementierenden Materialien erleichtern, so daß sie tatsächlich wie eine Bewehrung innerhalb des zementartigen Grundgerüstes wirken. The cellulose content in sewage sludge can also be meaningful. Usually this turns out to be around 5 Accepted up to 25% of the sludge solids. The celluloses are generally fibrous and their hydroxyl content can be surface or hydrogen bonding the cellulose in mud with the cementing materials so that they actually act like reinforcement within the cement-like framework.

Die Erfindung hängt auch von der Einarbeitung von Flugasche oder äquivalenten Stoffen in die Vermischung mit dem Abwasserschlammprodukt ab. Die Flugasche wird als bekannter Abfallstoff gewöhnlich aus den Rauchgasen von Pulverkohle-Verbrennungsöfen gewonnen und ist ein feinteiliges Material, das etwas unverbrannten Kohlenstoff einschließt aber in der Hauptsaahe aus verschiedenerleiThe invention also depends on the incorporation of fly ash or equivalents into the admixture the sewage sludge product. The fly ash is called known waste material usually obtained from the flue gases of pulverized coal incinerators and is a finely divided one Material that includes some unburned carbon but mainly consists of various kinds

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Kieselsäure-, Tonerde- und Eisenverbindungen besteht, die in verschiedenerlei Form, z. B. als feinverteilte kugelige Glasteilchen vorliegen.Silica, alumina and iron compounds exist in various forms, e.g. B. as finely divided spherical glass particles are present.

Soweit andere Materialien die Flugasche ersetzen können, müssen deren erforderliche Mengen (die Flugasche Äquivalentmenge) hauptsächlich durch Versuch entsprechend der jeweiliger Natur solcher Materialien und der
Schwankung in möglichen Eigenschaften beispielsweise
für die Reaktionsgeschwindigkeit und Druckfestigkeit, Verwendungszweck usw. ermittelt werden. Diese "Flugasche-Äquivalentmengen" dieser zur Wahl stehenden
Materialien, wie sie oben erwähnt wurden, können jedoch durch Versuche z. B. nach der "Pozzölanic Activity Test With Lime" Methode nach ASTM Test Method C-618 und der Available Aluminium-Ferric-Ion Test Procedure der USA-Patentschrift 3 720 609 abgeschätzt werden. Der letztgenannte Versuch ist besonders brauchbar, wenn eine beträchtliche Sulfatmenge eingeschlossen werden soll. In dieser Hinsicht wird "eine beträchtliche Sulfatmenge" zu etwa 0,5 Gew.-% Calciumsulfatanhydrit oder molare
Äquivalentmengen anderer Erdalkalisulfatverbindungen, bezogen auf die Gesamtmasse, angesehen.
As far as other materials can replace the fly ash, their required amounts (the fly ash equivalent amount) must be determined mainly by experiment according to the respective nature of such materials and the
Variation in possible properties, for example
for the reaction speed and compressive strength, intended use, etc. can be determined. These "fly ash equivalent amounts" of those available for selection
Materials as mentioned above can, however, by experiments e.g. B. according to the "Pozzölanic Activity Test With Lime" method according to ASTM Test Method C-618 and the Available Aluminum-Ferric-Ion Test Procedure of US Pat. No. 3,720,609. The latter approach is particularly useful when a significant amount of sulfate is to be included. In this regard, "a substantial amount of sulfate" becomes about 0.5% by weight or molar calcium sulfate anhydrite
Equivalent amounts of other alkaline earth metal sulfate compounds, based on the total mass, viewed.

Innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 2 % Sulfat können die vorstehenden Prüfungen notwendig sein,um die "Flug-Within the range of 0.5 to 2% sulfate can the above tests may be necessary in order to

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von
asche-Äquivalentmenge"/irgendwelchem anderem Material zu bestimmen, das anstelle von Flugasche verwendet · werden kann. Im allgemeinen bedeutet die "Flugasche-Äquivalentmenge" die Menge eines Flugascheersatzes, die eine Reaktionsfähigkeit entsprechend derjenigen einer besonderen Menge, Konzentration oder eines Flugaschebereiches ergibt.
from
ash equivalent "/ any other material that may be used in place of fly ash. In general," fly ash equivalent "means that amount of a fly ash substitute that gives a reactivity equivalent to that of a particular amount, concentration or range of fly ash.

Der in die Massen nach der Erfindung eingesetzte Kalk
kann gewöhnlicher hydratisierter dolomitischer oder
hochcalciumhaltiger Kalk oder in einer Mischung solcher hydratisierter Kalke sein. Außerdem kann der Kalkbestandteil ganz oder teilweise aus verschiedenerlei anderen Materialien bestehen, wozu verfügbare und reaktionsfähige Erdalkalihydroxide oder -oxyde in einer zu den
The lime used in the masses according to the invention
can be more ordinary hydrated dolomitic or
high calcium lime or a mixture of such hydrated limes. In addition, the lime component can consist entirely or partially of various other materials, including available and reactive alkaline earth hydroxides or oxides in one of the

Su Hydroxiden hydrierbaren Form gehören./solchen anderenSu hydroxides include hydrogenatable form. / Such other

Materialien gehören Ätzkalk (hydratisierbarer gebrannter
Dolomit-oder Kalkstein) Zementofenstaub und Kalkofenstaub,
die normalerweise 25 bis 35 Gew.-% reaktive Calcium- oder
Materials include quicklime (hydratable quicklime
Dolomite or limestone) cement kiln dust and lime kiln dust,
which is usually 25 to 35 wt .-% reactive calcium or

Magnesiumoxide enthalten) und Staub vom Sauerstoffblasofen.Contain magnesium oxides) and dust from the oxygen blower furnace.

den Kalkgehaltthe lime content

Wenn anderes Material als gelöschter Kalk/in den Massen nach der Erfindung ganz oder zum Teil darstellt, so wird die erforderliche Konzentration des Kalkersatzes auf der Grundlage der Gewichtsprozente desjenigen Materials berechnet, das notwendig ist, um eine Menge ve fügbarer oder reaktiverIf other material than slaked lime / in the masses after of the invention represents in whole or in part, the required concentration of the lime substitute is based on the weight percent of that material is calculated that is necessary to make an amount more available or reactive

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Erdalkalioxide oder -hydroxide zu liefern, die gleich derjenigen ist, die von gelöschtem Kalk innerhalb der Grenzen der Erfindung geliefert würde.To provide alkaline earth oxides or hydroxides, which is the same as those obtained from slaked lime within the Limits of the invention would be provided.

Feinteilige mit Wasser abgeschreckte Hochofenschlacke kann die erforderliche Kalkmenge in den Massen der Erfindung etwas herabsetzen. Allgemein beruht dies auf
der Neigung der amorphen Kieselsäurebestandteile dieser Materialien ein hydraulischer Zement unter Bildung hydratisierter Silikate und Ettringit zu wirken. Kalk ist in diesen Reaktionen nicht erforderlich.
Finely divided water-quenched blast furnace slag can somewhat reduce the amount of lime required in the compositions of the invention. Generally this is based on
the tendency of the amorphous silica constituents of these materials to act as a hydraulic cement to form hydrated silicates and ettringite. Lime is not required in these reactions.

In den bevorzugten Gemischen der Erfindung und besonders solchen, in denen Erdreich oder anderes inerte
Material eingearbeitet wird, oder solchen, die zur
Verwendung als Straßenbaumaterial im Gegensatz zur
Landauffüllung eine geringere Festigkeit erfordern,
In the preferred mixtures of the invention and especially those in which soil or other is inert
Material is incorporated, or those that are used for
Use as road construction material in contrast to
Landfill require less strength,

ist der Einschluß von·Erdalkalisulfaten sehr erwünscht. Obgleich diese Sulfate irgendeine Variation von Calcium- oder Magnesiumsulfat entweder hydrasiert oder unhydratisiert sein können;ist
einfach wegen seiner Zugänglichkeit Calciumsulfatdihydrat das bevorzugte Material! .
the inclusion of alkaline earth sulfates is very desirable. Although these sulfates can be any variation of calcium or magnesium sulfate, either hydrated or unhydrated ; is
Calcium sulphate dihydrate is the preferred material simply because of its accessibility! .

Die Mischungen der Erfindung können natürlich auch vielerlei andere inerte oder ergänzende MaterialienThe blends of the invention can, of course, include a variety of other inert or ancillary materials

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

einschließen. Diese können dazu dienen, Wasser zu absorbieren, zur Festigkeit beizutragen, Früh-Härtungseigenschaften zu liefern oder einfach die Masse zu vergrößern. Hierzu gehören Erdreich, Zuschlagstoffe und Portland-Zement. Zu möglichen zusätzlichen Ergänzungsstoffen gehören Sulfitverbindungen oder Massen, die Verbindungen enthalten, welche die zementierenden Reaktionen steigern oder fördern.lock in. These can serve to absorb water, add strength, provide early setting properties, or simply add bulk enlarge. This includes soil, aggregates, and Portland cement. Possible additional supplements include sulfite compounds or masses that Contain compounds that increase or promote the cementing reactions.

Die Mengenantoile der Materialien in den Massen und die Maßnahmen nach der Erfindung können innerhalb weiter Grenzen abgewandelt werden.The quantity of materials in the bulk and the Measures according to the invention can be modified within wide limits.

Was beispielsweise das Wasser betrifft, so muß genügend Wasser vorhanden sein, um eine Umsetzung zwischen Ionen der verschiedenen erhärtenden Stoffe zu gestatten. Als Mindestmenge erscheint 5 % Feuchtigkeitsgehalt (Wasser = 5 % des gesamten Feststoffgewichtes) erforderlich zu sein, obgleich bei niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt unterhalb etwa 35 % innerhalb des zulässigen Bereiches es notwendig sein kann, das zementierungsfähige Gemisch zu verdichten und es erhärten zu lassen. Andererseits kann der Feuchtigkeitsgehalt so hoch wie 50 % liegen (Wasser = 50 % der Feststoffe oder 33,33 % Gesamtzusammensetzung.) Oberhalb der Konzentration kann übermäßiges Wasser eine solche Verdünnung der zementierenden Materia-For example, as far as water is concerned, there must be enough water for ion conversion of the various hardening substances. The minimum amount appears to be 5% moisture content (water = 5% of the total solids weight) required although at lower moisture levels below about 35% it will be within the allowable range It may be necessary to compact the cementable mixture and allow it to harden. on the other hand the moisture content can be as high as 50% (water = 50% of the solids or 33.33% of the total composition.) Above the concentration, excessive water can cause such a dilution of the cementing material.

509824/0820 original inspected509824/0820 original inspected

lien hervorrufen, daß die erforderliche Zementierungsreaktion gestört wird. Vorzügsweise liegt" der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb des Bereiches von 15 bis 30 Gew.-%. Bei höheren Feuchtigkeitsgehalten, insbesondere nahe 50 % als Höchstgrenze sind höhere Flugasche- und Kalkanteile in der Masse notwendig, um das zusätzliche Wasser abzubinden. Wenn ein übermäßig hoher Anteil an zementierenden Reaktionsbestandteilen vorhanden ist oder wenn der Abwasserschlamm selbst beträchtlich zu der Zementierungsreaktion beiträgt, wie z. B. infolge Einschlusses von Aluminium- oder Ferriionen in einem zugesetzten Koaguliermittel, so kann ein höherer Feuchtigkeitsgehalt tragbar sein. Bei einigen Versuchen sind Massen mit Feuchtigkeitsgehalten mit annähernd 100 % mit Schlammfeststoffen stabilisiert worden, die den Feststoffgehalt in die Größenordnung von 50 % brachten.lien cause the necessary cementation reaction to be disturbed. The moisture content is preferred within the range of 15 to 30% by weight. At higher moisture contents, especially close to 50% as a maximum, higher proportions of fly ash and lime in the mass are necessary in order to bind the additional water. If there is an excessively high level of cementing reaction ingredients or if the Sewage sludge itself contributes significantly to the cementation reaction, e.g. B. due to inclusion of Aluminum or ferric ions in an added coagulant, so a higher moisture content can be acceptable be. In some trials, masses with moisture levels approaching 100% are sludge solids been stabilized, which brought the solids content in the order of 50%.

Im allgemeinen soll der Kalk in dem härtungsfähigen Gemisch in einer Konzentration von 1 bis 15 %, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe vorliegen. Wirtschaftliche Durchführbarkeit ist ein Hauptgesichtspunkt bei der Setzung dieser oberen Grenze. Vorzugsweise liegt der Kalkgehalt im Bereich von 2 bis 6 %. Soweit andere Materialien als gewäjhnlicher gelöschter Kalk ,dolomitischer oder calciumreicher Kalk verwendet werden, sollenIn general, the lime should be in the hardenable mixture are present at a concentration of 1 to 15 percent based on the weight of the solids. Economic Feasibility is a major consideration in setting this upper limit. Preferably the Lime content in the range of 2 to 6%. As far as other materials than ordinary slaked lime, dolomitic or calcium-rich lime should be used

509824/0 8 20509824/0 8 20

456225456225

Materialien mit verfügbaren reaktionsfähigen Erdalkalihydroxiden oder hydratisierbare Erdalkalioxide meist aber ihrer molaren Äquivalenz zu den oben definierten erforderlichen Kalkanteilen eingeschlossen sein.Materials with available reactive alkaline earth hydroxides or hydratable alkaline earth oxides mostly but their molar equivalence to the required lime proportions defined above should be included.

Für die Puzzolanreaktion, auf der die Erfindung beruht, soll das Gemisch der Erfindung mindestens 20 % Flugasche aufweisen, wobei 30 % bevorzugt sind. Die obere Flugaschegrenze liegt in der Nähe von etwa 90 %, obgleich 80 % als obere Grenze bevorzugt ist. Selbst höhere Flugaschegehalte können in einigen Fällen je nach der chemischen Natur der Flugasche oder des anderen Verwendungszweckes praktisch sein. Es versteht sich, daß mehr Flugasche als für die Erhärtungsreaktion notwendig als Füllstoff und/oder Wasserabs orpt ion smittel ist.For the pozzolan reaction on which the invention is based, the mixture of the invention is said to have at least 20% fly ash, with 30% being preferred. The upper limit of fly ash is close to about 90%, although 80% is preferred as the upper limit. Even higher levels of fly ash can be useful in some cases depending on the chemical nature of the fly ash or other use be. It goes without saying that more fly ash than necessary for the hardening reaction as filler and / or water abs orpt ion smittel is.

Zweckmäßigerweise sollen die Massen der Erfindung und solche, die sich bei dem Verfahren der Erfindung ergeben, eine beträchtliche Menge Abwasserfaulschlamm-Festfetoffe enthalten, da es Hauptaufgabe der Erfindung ist, solche Feststoffe zu beseitigen und zu verwerten. Zeigt also die Erfindung solche Massen bis zu einer unteren Grenze an Schlammfeststoff von 1 %, so wird eine Mindestmenge von 4 % bevorzugt. Im allgemeinen kann die obere Grenze für Schlammfeststoffe bei 50 % liegen und eine obere Grenze von 20 % wird bevorzugt.(Wie schon gesagt,Appropriately, the masses of the invention and those that result from the method of the invention, a considerable amount of sewage digested sludge solids included, since it is the main object of the invention to remove and recycle such solids. Shows So the invention such masses down to a lower limit of sludge solids of 1%, a minimum amount preferred by 4%. In general, the upper limit for sludge solids can be 50% and one upper limit of 20% is preferred (as already said,

509824/0820509824/0820

sind alle Prozentangaben auf Gewichtsprozent Feststoffe bezogen, soweit nichts anderes angegeben ist). Wie beim Wasser sollen bei höherer Schlammfeststoffkonzentration Massen mit Kalk— und Flugaschekonzentrationen nahe dem unteren Ende der betreffenden zulässigen Bereiche vermieden werden.all percentages are based on percent solids by weight unless otherwise stated). As with water, the sludge solids concentration should be higher Avoid masses with lime and fly ash concentrations near the lower end of the relevant permissible ranges will.

In einem Fall, wo beispielsweise mit hohen Konzentrationen an Wasser (Feuchtigkeitsgehalt etwa 42 %) und auch am Feststoffgehalt nicht chemisch behandelten Abwasserfaulschlammes von etwa 18 % gearbeitet wurde, ergab sich,In a case where, for example, with high concentrations of water (moisture content about 42%) and also of the solids content of non-chemically treated sewage sludge was worked by about 18%, it turned out that

bei
daß /lassen von annehmbarerDruckfestigkeit für Landauf-
at
that / leave acceptable compressive strength for land

füllung mindestens 55 % Flugasche und 2 % Kalk erforderlich waren, wobei ein Einschluß von 1 % Calciumsulfat auch sehr zweckmäßig war. Bei 50 % Feuchtigkeitsgehalt und 20 % Schlammfeststoffen können noch höhere Flugasche- und Kalkzugaben erforderlich sein. Dies hängt natürlich von einer Anzahl von Variablen, ζ. B. den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Schlammes und der Flugasche (die ihrerseits je nach der Herkunft und den Behandlungs- und Erzeugungsmethoden schwanken),Reaktionsfähigkeit und Absorptionsfähigkeit anderer Materialien in der Mischung sowie den Härtezeiten und der im Endprodukt verlangten Druckfestigkeit ab.Filling at least 55% fly ash and 2% lime were required, with an inclusion of 1% calcium sulfate also very much was appropriate. With 50% moisture content and 20% sludge solids, even higher additions of fly ash and lime can be achieved to be required. This of course depends on a number of variables, ζ. B. the chemical and physical Properties of the sludge and the fly ash (which in turn depend on the origin and the treatment and Generation methods vary), reactivity and absorbency of other materials in the mixture as well as the Curing times and the compressive strength required in the end product.

509824/082 0509824/082 0

Die Massen nach der Erfindung können insbesondere hinsichtlich ihrer Frühhärteeigenschaften durch Einarbeitung von Calciumsulfat oder irgendwelchen anderen reaktionsfähigen Erdalkalisulfaten verbessert werden. Infolge der relativ geringen Kosten und leichten Zugänglichkeit wird Gips oder Calciumsulfatdihydrat in ausreichender Menge bevorzugt, um das molare Äquivalent von 1 bis 10 % des Feststoffgewichts an Calciumsulfatanhydrit vorzusehen. Der besonders bevorzugte Bereich liegt bei 1,5 bis 3 %. Wenn andere Erdalkalisulfate, wie Magnesiumsulfat verwendet werden, können sie in äquivalenten Bereichen auf molarer Basis zu den angegebenen Gewichtsprozentbereichen für Calciumsulfatanhydrit gehalten werden.The compositions according to the invention can be incorporated, in particular with regard to their early hardening properties calcium sulfate or any other reactive alkaline earth sulfate. As a result of the relatively low cost and easy accessibility, gypsum or calcium sulfate dihydrate becomes sufficient Amount preferably around the molar equivalent of 1 to 10% of the solids weight of calcium sulfate anhydrite to be provided. The particularly preferred range is 1.5 to 3%. When other alkaline earth sulfates, such as magnesium sulfate can be used in equivalent ranges on a molar basis to the weight percent ranges indicated be mistaken for calcium sulfate anhydrite.

Bei einer der bevorzugten Zusammensetzungen und Behandlungsverfahren der Erfindung enthält das Gemisch Erdreich/Wie gewöhnlichen Schmutz,Sand, Kies oder sonstigen Feststoff nicht monolithische» natürlich vorkommende Materiä-ien aus der Erdkruste/und das Gemisch wird an einen gegen die Luft offenen Raum als Landauffüllmaterial gebracht; Dieses Material verlangt allgemein eine gewisse Verdichtung vor der Erhärtung, insbesondere bei Feuchtigkeitsgehalten von etwa 35 % und darunter. Solches Erdreich kann in einem Ausmaß von 10 bis 60 % des Feststoffgewichtes,vorzugsweise von 20 bis 45 % in der Masse vorliegen. Dieses Erdreich kann in einer Mühle oder sonstigen Anlage eingemischt werden. Stattdessen kann das Erdreich auch durch Zusatz der Mischung zuIn one of the preferred compositions and methods of treatment According to the invention, the mixture contains soil / such as ordinary dirt, sand, gravel or other solid matter non-monolithic »naturally occurring materials from the earth's crust / and the mixture is passed to one against the Air brought to open space as land backfill material; This Material generally requires a certain degree of compaction before hardening, especially with moisture contents of about 35% and below. Such soil can be used in an amount of 10 to 60% of the solids weight, preferably of 20 to 45% are present in the mass. This soil can be mixed in in a mill or other system. Instead of this can also be added to the soil by adding the mixture

509824/082Q509824 / 082Q

einer Erdunterlage und Vermischung an Ort und Stelle eingearbeitet werden. Verschiedene andere Materialien, wie Zuschlagstoff, können auch in das Gemisch nach der Erfindung eingebracht werden.an earth pad and mixing on the spot be incorporated. Various other materials, such as aggregate, can also be included in the mixture after the Invention are introduced.

In den folgenden Tabellen 1-5 sind verschiedenerlei Kalk-Flugasche-Abwasserzusammensetzungen zusammen mit ihren Produkteigenschaften aufgeführt, um ihre Brauchbarkeit zur Landauffüllung oder als härtbares Vormaterial aufzuzeigen. Die Methoden der Erfindung können die Verwendung solcher Massen in einem Anteil umfassen, wie es die Druckfestigkeiten oder andere Eigenschaften verlangen. Es ist zu betonen, daß Mindestdruckfestigkeiten von 0,9 bis 1,4 kg/cm2 (13 bis 20 PSI) für Landauffü11zwecke erforderlich sind, während bei Straßenbaumaterialien die Druckfestigkeit etwa 21 kg/cm (etwa 300 PSI) überschreiten soll.In the following Tables 1-5 various lime-fly ash wastewater compositions are listed together with their product properties in order to demonstrate their usefulness for landfilling or as a hardenable starting material. The methods of the invention may involve the use of such compositions in an amount as required by compressive strengths or other properties. It should be emphasized that minimum compressive strengths of 0.9 to 1.4 kg / cm 2 (13 to 20 PSI) are required for landfill purposes, while for road construction materials the compressive strength should exceed about 21 kg / cm (about 300 PSI).

Es ist auch darauf hinzuweisen, daß Tabelle 3 sich auf Zementabfallstoffe bezieht. Solcher Zementofenstaub enthält also allgemein beträchtliche Konzentrationen an reaktionsfähigen hydratisierbaren Erdalkalioxiden und wijfct deshalb bei der Erfindung als Kalkpartner oder Kalkersatz. It should also be noted that Table 3 is based on Cement waste materials. Such cement kiln dust generally contains considerable concentrations reactive hydratable alkaline earth oxides and therefore wijfct in the invention as lime partner or lime substitute.

Tabelle 4 bezieht sich auf ähnliche Massen unter Benutzung von Abfallkalk als Beimaterial. Dieser Abfallkalk ist derTable 4 refers to similar masses using waste lime as an accessory material. This waste lime is that

509 824/0 820509 824/0 820

Staub aus einem üblichen Kalkofen und enthält beträchtliche Mengen an hydratisierbaren Erdalkalioxiden.Dust from a common lime kiln and contains substantial amounts of hydratable alkaline earth oxides.

60 98 24/082060 98 24/0820

TABELLE J Kälk-Flugasche-Abwasser-Zusammensetzungen TABLE J Lime Fly Ash Wastewater Compositions

Druckfestigkeit von IO cm - ZylindernCompressive strength of 10 cm cylinders

Mischung % Dolomitischer Monohydratkaik Mixture of% dolomitic monohydrate caustic

% Abwasser % Flug-(feucht) asche % Feuchtigkeit% Wastewater% airborne (moist) ash% moisture

Tage gehärtet 7 Tage gehärtet bei 38 0C bei 38 0CCured days cured 7 days at 38 ° C at 38 ° C

3 3 63 3 6

3030th 6767 3030th 6767 3030th 6464

psipsi kg/cmkg / cm psipsi 44th kg/cmkg / cm psipsi kg/cmkg / cm I
NJ
_j
I.
NJ
_j
1515th 1,051.05 5858 44th ,08, 08 _ ._. II. 24.624.6 1,731.73 5858 44th ,08, 08 100100 7,07.0 1515th 1,051.05 6060 ,22, 22 ———— -—-

cncn

CDCD

TABELLETABEL

Kalk-Flugasche-Sulfat-AbwassermassenLime-fly ash-sulphate sewage masses

Druckfestigkeit von 10 cm - ZylindernCompressive strength of 10 cm cylinders

Mischung % Dolomitischer Monohydratkalk Mixture% dolomitic monohydrate lime

% Abwasser % Flug- % Calcium- % Feuch-(feucht) asche sulfatanhy- tigkeit% Wastewater% Flight% Calcium% Moist (moist) ash sulphate susceptibility

dritabfallthird waste

Tg. beiDaily at

8°C8 ° C

psipsi

TgDay

bt:o bt : o

7Tg. bei7 days at

7 Tg. b<&7 days b < &

23UC 38 ÜC 54UC23 U C 38 U C 54 U C

psi »sipsi »si

/1 t Z \/ 1 t Z \

7 Tg. bei 23 0C7 days at 23 ° C

28 Tg, bei 23 0C28 days at 23 ° C

(kg/cm )(kg/cm )(kg/cm(kg / cm) (kg / cm) (kg / cm

cncn
00
11 33 3030th 6464 33 1515th (3(3 5050 (2(2 llirllir 142142 __ 102102 - ι- ι
coco ,5), 5) (9,98)(9.98) (7,17)(7.17) to
ro
to
ro
0000 22 33 3030th 6464 33 30,630.6 (3(3 5050 (2(2 -- -- - -- - 108108 _ I_ I roro ,5), 5) (7,59)(7.59) 33 66th 3030th 6161 33 1515th (5(5 8080 - 452452 _ -_ - 7171 - ,6), 6) (31,78)(31.78) (4,99)(4.99) COCO 44th 66th 3030th 6161 33 25,725.7 (5(5 8080 -- 251251 239239 8787 -- ,6), 6) (17,05)(17.05) (16,80)(16.80) (6,12)(6.12) OO 55 66th 3030th 6161 33 28,628.6 -- - 298298 (20,95)(20.95) 66th 66th 3030th 6161 33 29,929.9 - 3636 -- 195195 ,53).53) (13,71)(13.71) 77th 44th 3030th 6464 22 29,929.9 -- 3636 -- 171171 ,53).53) (12,01)(12.01) 88th 33 3030th 65,565.5 1,51.5 29,329.3 - 3636 -- 219 ro219 ro ,53).53) (15,4O)-C-(15.4O) -C- 99 22 3030th 6666 22 25,425.4 -- -- cncn
ΓΤ")ΓΤ ")

TABELLETABEL

Zementofen-StaubmassenCement kiln dust masses

Druckfestigkeit von 10 cm - ZylindernCompressive strength of 10 cm cylinders

Mischung %Zement- % Abwas- % Flug- % Feuchtigkeit 2 Tage bei 23 C
Abfall- ser(feucht)asche
Mixture% cement% waste water% flight% moisture 2 days at 23 ° C
Waste (moist) ash

staub 2 dust 2

psi kg/cmpsi kg / cm

Tage bei 23 üc
psi --'—2
Days at 23 above sea c
psi - '- 2

1 21 2

3 63 6

30 3030 30

31,1
31,1
31.1
31.1

1,69 2,251.69 2.25

26 3226 32

1,83 2,251.83 2.25

TABELLETABEL

KalkmassenLime masses

Mischung Abfall- % Abfall- % DoIo- % Ab- % Flug- % CaI- %Mixture Waste% Waste% DoIo-% Ab-% Flight-% CaI-%

Kalkart kalk miti- was- asche cium- Feuch-Lime type lime miti- wash ash cium damp

scher ser sulfat- tigkeit psi kg/cmshear sulphate activity psi kg / cm

Mono- (feucht) anhydrit hydrat- (Abfall)Mono- (wet) anhydrite hydrate (waste)

kalklime

Druckfestigkeit von 10 cm - ZylindernCompressive strength of 10 cm cylinders

Tage bei 21 °c 28 Tage bei 23°CDays at 21 ° C 28 days at 23 ° C

psi kg/cm''psi kg / cm ''

CrtCrt 11 DoIo-
mitisch
DoIo-
mitisch
1010
860860 22 Dolo
mitisch
Dolo
mitisch
88th
33 DoIo-
mitisch
DoIo-
mitisch
66th
082082 44th Calcium-
reich
Calcium
rich
33
οο 55 DoIo-
mitisch
DoIo-
mitisch
33
66th DoIo-
mitisch
DoIo-
mitisch
66th

30 30 30 30 30 3030 30 30 30 30 30

5757 ,5, 5 33 23,223.2 5959 ,5, 5 33 24,324.3 6161 ,5, 5 33 24,524.5 6565 1,51.5 26,126.1 6565 1,51.5 25,625.6 6262 1,51.5 28,528.5

5656 11 3,943.94 5252 11 3,663.66 4444 3,093.09 164164 1,531.53 162162 1 ,391, 39 4848 3,373.37

333333 23,4123.41 II. 299299 21 ,0221, 02 N)N) 202202 15,4715.47 II. 329329 23,1323.13 368368 15,8715.87 9090 6,336.33

roro

cn cncn cn

KJ?KJ?

er?he?

TABELLETABEL

% DoIo- Abfall- %
mitischer kalkart Abfall-
Monohydrat- kalk
kalk
% DoIo- waste%
mitischer kalkart waste
Monohydrate lime
lime
Massen mit ErdreichMasses with soil 30,830.8 % Ab^
wasser
(feucht)
% Ab ^
water
(wet)
% Flug
asche
% Flight
ash
% Erd
reich
(feucht)
% Earth
rich
(wet)
Druckfestigkeit von
10 cm -. Zylindern
Compressive strength of
10 centimeters -. Cylinders
Tg* bei 28
V 23
2
kg/cm psi
Tg * at 28
V 23
2
kg / cm psi
8888 Tage bd
2
kg/cm
Days bd
2
kg / cm
3 — —3 - - 32,932.9 3030th 2222nd 43,543.5 7
23
psi
7th
23
psi
2,532.53 255255 6,196.19
Mischungmixture 33 % Calcium- % Feuch-
SuIfatanhydrit tigkeit
(Abfall)
% Calcium% moisture
SuIfate anhydride
(Waste)
36,036.0 3030th 43,543.5 2222nd 3636 4,644.64 119119 17,9317.93
C TYC TY 3 — —3 - - 1,51.5 35,635.6 3030th 32,532.5 3333 6666 3,803.80 108108 8,378.37 ο 2ο 2 50% Calcium- 3
reich
50% Dolomi
tisch
50% calcium 3
rich
50% Dolomi
table
1,51.5 39,339.3 3030th 32,532.5 3333 5454 3,663.66 3636 7,59 ,
ro
Ul
I
7.59,
ro
Ul
I.
CD
co 3
CD
co 3
Calciumreich 3Calcium rich 3 1,51.5 32,532.5 3030th 2222nd 43,543.5 5252 1,481.48 2121 2,532.53
ji 4
O
CD
ji 4
O
CD
Calciumreich 6^Calcium rich 6 ^ 1,51.5 41 ,041, 0 3030th 2222nd 43,543.5 2121 1 ,401.40 1515th 1,471.47
ro
r~\ 5
ro
r ~ \ 5
Calciumreich 3Calcium rich 3 1,51.5 3030th 2222nd 43,543.5 2020th 0,560.56 1 ,051, 05
66th 33 88th 77th 1,51.5

Abfallkalk war auf Halde in der Anlage einige Zeit lang gelagert worden.Waste lime had been stockpiled in the plant for some time.

CD K) NJCD K) NJ

_ 2c _ 2 c

Als Beispiel einer typischen und bevorzugten Verwendung der Erfindung wurde abgelagerter Primär-Faulschlamm aus städtischem Abwasser verschiedenen Alters, der über
Zeiträume von einigen Wochen bis Dekaden gelagert worden war mit einem Gemisch vereinigt, das aus 31,3 %
feuchtem Abwasserschlamm (die Halden aus verschiedenen Quellen der Materialien bestehend aus 13 bis 33 % Abwasserschlammfeststoff), 31,3 % Flugasche, 31,3 % Erdreich, 3 % Leim und 3 % Calciumsulfatanhydrit bestand. Dieses Material wird durchgemischt und dann an Ort und Steile in einem Teil des Geländes verdichtet, das vorher von der Schlammhalde eingenommen war. Nach einem
Zeitraum, währenddessen dieses Gemisch der Luft ausgesetzt wurde, erhärtet es zu einer Kompressionsfestigkeit und oberhalb derjenigen, die zur Verwendung als Landauffüllung erforderlich ist. Das erhaltene Produkt eignet sich als Landauffüllung für die Zwecke einer Unterlage für eine Fahrstraße, auf der neuzeitliche Autostraßen
gebaut werden können. Diese erhärtete Masse ist im Laboratoriumsmaßstab geprüft worden und scheint frei von unerwünschten Auslaugeigenschaften zu sein.
As an example of a typical and preferred use of the invention, deposited primary digested sludge from municipal sewage of various ages over
Periods of a few weeks to decades had been stored with a mixture that consisted of 31.3%
wet sewage sludge (the heaps consisted of various sources of the materials consisting of 13 to 33% sewage sludge solids), 31.3% fly ash, 31.3% soil, 3% glue and 3% calcium sulfate anhydrite. This material is mixed and then compacted in place and on a steep part of the terrain that was previously occupied by the mud pile. After a
Period of time this mixture has been exposed to air sets it to a compressive strength and above that required for use as landfill. The product obtained is suitable as a land fill for the purpose of a base for a driveway on modern motorways
can be built. This hardened mass has been tested on a laboratory scale and appears to be free of undesirable leaching properties.

Versuche an vergleichbaren Gemischen führten zu den folgenden Ergebnissen:Tests on comparable mixtures led to the following Results:

Zusammenfassung von Testergebnissen bei der Behandlung von abgelagertem Abwasserschlamm und Herstellung von gehärtetem Landauffüllmaterial darausSummary of test results in the treatment of deposited Sewage sludge and manufacture of hardened landfill material therefrom

50982 4/082050982 4/0820

1. Festigkeitsergebnisse - 23 C gehärtet in abgeschlossenen Kanistern:1. Strength results - 23 C hardened in closed canisters:

3 Tage - 41 PSI - 2,88 kg/cm'3 days - 41 PSI - 2.88 kg / cm '

7 Tage - 86 PSI - 6,05 kg/W7 days - 86 PSI - 6.05 kg / W

Tage -167 PSI -11,74 kg/cm'Days -167 PSI -11.74 kg / cm '

Tage -338 PSI -23,76 kg/cm'Days -338 PSI -23.76 kg / cm '

2. California Tragfähigkeitsverhältnis - nicht vollgesaugt gehärtet bei 23 0C in verschlossenen Kunststoffsäcken:2. California load capacity ratio - not fully soaked, hardened at 23 0 C in sealed plastic bags:

unmittelbar 4 PSI - 0,28 kg/cm2 immediately 4 PSI - 0.28 kg / cm 2

3 Tage -20 PSI - 1,40 kg/cm2 3 days -20 PSI - 1.40 kg / cm 2

7 Tage -93 PSI - 6,36 kg/cm2 7 days -93 PSI - 6.36 kg / cm 2

Tage -95 PSI- 6,68 kg/cm2 Days -95 PSI- 6.68 kg / cm 2

3. Durchlässigkeit gehärteter 23 C in gesättigtem Zustand 3 Tage - 1,88 χ 1Ö6 cm/sec.3. Permeability of hardened 23 C in saturated state 3 days - 1.88 χ 10 6 cm / sec.

9 Tage - 1,28 χ 1Ö cm/sec.9 days - 1.28 χ 10 cm / sec.

Tage - 1,22 χ 1Ö cm/sec.Days - 1.22 χ 10 cm / sec.

Die bei der Herstellung von Baumaterial aus Abwasserschlamm erhaltenen überraschenden Ergebnisse ergeben sich ferner aus gewissen Äuslaugprüfungen-aittsyorstehenden Prüfmaterial. Bei diesen Auslaügversuchen wurde eine monolithische Probe gehärteten Probematerials von g mit 2000 mm entionisiertem Wasser 48 Stunden langThose involved in the manufacture of building material from sewage sludge Surprising results obtained also emerge from certain external leaching tests Test material. In these Auslaügversuche was a monolithic sample of hardened sample material of g with 2000 mm of deionized water for 48 hours

50982A/082050982A / 0820

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

geschüttelt. Dann wurden die Proben filtriert und das Filtrat auf Metallionen, bakteriologische Aktivitäten usw. untersucht.shaken. Then the samples were filtered and that Filtrate on metal ions, bacteriological activities etc. investigated.

Was die bakteriologische Aktivität betrifft, so hatte das entionisierte Wasser als !Eestkontrolle ein Niveau von Coliform- und Fecalform- Zählungen von 110, 23 bzw. 0, während das Auslaugetestfiltrat vergleichbare Zählungen von 3600, 23 und 0 hatte. Es wurde also kein Anstieg in Coliform- oder Fecalbakterien in der Auslaugung festgestellt. As for bacteriological activity, so had the deionized water as! est control one level Coliform and Fecalform counts of 110, 23 and 0 while the leach test filtrate had comparable counts of 3,600, 23 and 0. So there was no increase found in coliform or fecal bacteria in the leachate.

Was die Metallionen betrifft, sind in Tabelle 6 die Bereiche gewisser Metallionen^jgehalte aufgezeichnet, die bei einer Versuchsreihe mit dem in den vorigen Testzusammensetzungen benutzten Schlamm beobachtet wurden, zusammen mit Gehalten derselben Ionen in der Auslaugung (bezogen auf den eben beschriebenen Auslaugversuch) von 3 Proben der vorigen Testzusammensetzung. Jede Prüfung erSLgte in mehreren Härtungsstufen.As for the metal ions, Table 6 shows the ranges of certain metal ion contents which were observed in a series of tests with the sludge used in the previous test compositions with contents of the same ions in the leaching (based on the leaching test just described) of 3 samples of the previous test composition. Each test resulted in several hardening stages.

TABELLE 6TABLE 6

(Alle Gehalte in Teilen je Million)(All contents in parts per million)

AA.
ZnZn CuCu CrCr PbPb CdCD HgEd
Schlammmud 2340-44102340-4410 674-926674-926 929-1730929-1730 805-2280805-2280 18-3318-33 93-23393-233 Probe
in 24 Std
sample
in 24 hours
<opi<opi 1,6 .1.6. 0,030.03 0,020.02 <0f01 <0<0 f 01 <0 ,001, 001

50 9β 24/082050 9 β 24/0820

Zn Cu Cr Pb Cd Hg Zn Cu Cr Pb Cd Hg

Schlammmud 2828 2424 2424 A
Tagen
A.
Days
2340-44102340-4410 674-926674-926 929-1730929-1730 805-2280805-2280 - ·- · 0,010.01 18-3318-33 93-23393-233
Probe
in 7
sample
in 7
Probesample 77th 77th TagenDays <0,01<0.01 1,41.4 «0,01«0.01 0,010.01 <0,01<0.01 ^0,01^ 0.01 «-0,001«-0.001
inin inin 2828 2828 BB. <0^)1<0 ^) 1 0,640.64 *O,O1* O, O1 0,010.01 <0,01<0.01 «0,01«0.01 0,0OI0.0OI inin Probesample Std.Hours. inin inin TagenDays <0,01<0.01 1,01.0 0,030.03 0,030.03 <0,01<0.01 <0,001<0.001 inin TagenDays <0,01<0.01 1,31.3 <0,01<0.01 <0,01<0.01 <0,01<0.01 <0,001<0.001 inin CC. <0,01<0.01 0,80.8 <0,01<0.01 <0,01<0.01 <0,01<0.01 <0,004<0.004 Std.Hours. - - φ- - φ TagenDays 0,010.01 2020th 0,050.05 0,010.01 0,0010.001 TagenDays 0,010.01 1212th 0,010.01 0,010.01 0,0010.001 <0,01<0.01 1,31.3 <0,01<0.01 <iO,O1<OK, O1 0,0060.006

Bei weiteren Prüfungen wurde gelagerter ausgefaulter Abwasserschlamm vom Teich B der Südwest Philadelphia Behandlungsanlage Centhaltend 21 bis 25 % Schlammfeststoff) in verschiedenerlei Gemischen mit Flugasche aus dem mechanischen Auffangsystem der Eddystone-Anlage der Philadelphia Electric Company und der Titus-Station-Anlage der Metropolitan Edison Company in Reading, Pennsylvania geprüft. Bei einigen dieser Versuche wurde Erdreich in die Masse eingearbeitet. Das Erdreich war wie angegeben entweder im Überschuß von einem Kalksteinbruch der G. & W. H. Corson Company in Plymouth Meeting, Pennsylvania oder Sand und/oder Kies von der Penn's Grove, Pennsylvania, wie er von der Pennsylvania Transportabteilung angeliefert würde. Der bei diesen Versuchen verwendete Kalk war ein hydratisierter dolomitischer Kalk der G. & W. H. Corson Company. Die in einigen dieser Massen eingeschlossenen sonstigen Abfallmateri'alien waren Verbrennungsrückstand von der MarpleIn further tests, stored digested sewage sludge from Pond B of Southwest Philadelphia Treatment Plant C containing 21-25% sludge solids was found in various mixtures with fly ash from the mechanical collection system of the Eddystone plant of the Philadelphia Electric Company and the Titus Station plant of the Metropolitan Edison Company in Reading, Pennsylvania. In some of these attempts, soil was incorporated into the mass. The soil, as indicated, was either in excess from a limestone quarry owned by G. & WH Corson Company of Plymouth Meeting, Pennsylvania, or sand and / or gravel from Penn's Grove, Pennsylvania as supplied by the Pennsylvania Transportation Department. The lime used in these experiments was hydrated dolomitic lime from G. & WH Corson Company. The other waste materials included in some of these masses were incineration residue from the Marple

509824/0820509824/0820

Township Müllverbrennungsanlage im Lawrence Park, Pennsylvania, Kalkstaub, teils frisch und teils abgelagert von der Annville-Pennsylvania-Anlage der Bethlehem Steel und Calciumsulfatanhydrit,hergestellt als Industrienebenprodukt in Paulsboro, New Jersey.Township waste incineration plant in Lawrence Park, Pennsylvania, lime dust, partly fresh and partly deposited manufactured by Bethlehem Steel's Annville Pennsylvania facility and calcium sulfate anhydrite as an industry by-product in Paulsboro, New Jersey.

Nach diesen verschiedenen Prüfungen auf Druckfestigkeit wurden Feuchtigkeitsgehalt und öichte der Probe zum Zeitpunkt der Probenherstellung ermittelt. In genormten Proctor formen wurden Probestücke unter Benutzung eines Hammers von etwa 2,6 kg (5,5 Pfund) gefertigt, und zwar wurden drei Schichten Probematerial mit 25 Schlägen je Schicht verdichtet. Diese Proben wurden in abgedichteten Kanistern gehärtet und dann vier Stunden in Wasser vollgesaugt, bevor sie auf Druckfestigkeit geprüft wurden.Following these various compressive strength tests, the moisture content and density of the sample at the time determined during sample production. In standardized Proctor shapes, test pieces were made using a hammer of about 2.6 kg (5.5 pounds) were made three layers of sample material compacted with 25 blows per layer. These samples were in sealed canisters cured and then soaked in water for four hours before being tested for compressive strength.

In einer ersten Versuchsreihe wurden in dem Testprogramm mehrere Massen zubereitet, von denen jede 20 % Schlamm enthielt. Der Schlamm enthielt 21 % Abwasserschlammfeststoff, Flugasche im Bereich von 35 bis 40 % und Erdreich, insbesondere Corsonabraum mit 23 % Wasser in einem Bereich von 35 bis 40 %. Die Variablen in dieser Reihe waren Kalk einschließlich kalkartigen Materials aus Bauabfall und Calciumsulfatanhydrit. Die Ergebnisse in dieser Reihe finden sich in der folgenden Tabelle:In a first series of tests, several masses were prepared in the test program, each of which was 20% sludge contained. The sludge contained 21% sewage sludge solids, fly ash ranging from 35 to 40% and soil, especially corson waste with 23% water in a range of 35 to 40%. The variables in this series were lime including calcareous material from construction waste and calcium sulfate anhydrite. The results in this series can be found in the following table:

509824/082509824/082

Material Probe Material sample

Kalklime

Annvilie Staub
(trocken)
Annvilie Staub
(dry)

AnnviHe Staub
(von der Halde)
AnnviHe dust
(from the dump)

Anhydrit
, Schlamm
Anhydrite
, Mud

cnFlugasche (trocken)
f—>
cnflight ash (dry)
f—>

P^TrockeneinheitS's
£l gewicht Pfd/Fuß·3
P ^ drying unit S's
£ l weight lbs / foot 3

"Druckfestigkeit
>*—'—* (PSI)
"Compressive Strength
> * —'— * (PSI)

Tabelle 7
(Gew.-%)
Table 7
(Wt%)

,4, 4

1010

1111

1212th

6 4 6 4 66 4 6 4 6

1 1 11 1 1

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2020 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

39,5 39 38,5 39 38 38,5 37,5 36,5 37 36 38 3739.5 39 38.5 39 38 38.5 37.5 36.5 37 36 38 37

39,5 39 38,5 39 38 38,5 37,5 36,5 37 36 38 3739.5 39 38.5 39 38 38.5 37.5 36.5 37 36 38 37

1313th

2020th

1414th

2020th

37,5 36,5 37,5 36,537.5 36.5 37.5 36.5

79,9 78,6 82,0 81,0 81,0 81,2 80,9 79,1 82,8 79,5 .80,8 82,1 80,9 80,2 31,6 32,5 27,8 27,8 29,6 28,5 30,4 31,6 28,3 33,0 29,7 29,6 30,5 31,379.9 78.6 82.0 81.0 81.0 81.2 80.9 79.1 82.8 79.5 .80.8 82.1 80.9 80.2 31.6 32.5 27.8 27.8 29.6 28.5 30.4 31.6 28.3 33.0 29.7 29.6 30.5 31.3

Alter bei Prüfung bei Temp. PSI, Age when tested at Temp. PSI,

2 Tage bei
7 Tage bei
7 Tage bei
28 Tage bei
2 days at
7 days at
7 days at
28 days at

(kg/em*)(kg / em *)

(34) (32)(34) (32)

55° 2,74 2,1155 ° 2.74 2.11

(39) (30)(39) (30)

23° 2,11 ,— (30)23 ° 2.11, - (30)

23° 2,53 2,5323 ° 2.53 2.53

(36) (36)(36) (36)

PSI 2PSI PSI PSI PSI PSI PSI PSIPSI 2 PSI PSI PSI PSI PSI PSI PSI

(kg/cm ) (kg/cm ) (kg/cm ) (kg/cm )(kg / cm) (kg / cm) (kg / cm) (kg / cm)

F 2,81 3,37 5,06 6,47 2,53 2,53 2,11 3,09F 2.81 3.37 5.06 6.47 2.53 2.53 2.11 3.09

(4.0) (48) (7.2) (9.2) (36) (3.6) (3.0) (44)(4.0) (48) (7.2) (9.2) (36) (3.6) (3.0) (44)

F 3,66 4,22 5,34 5,62 2,67 2,25 2,25 3,66F 3.66 4.22 5.34 5.62 2.67 2.25 2.25 3.66

(52) (60) (76) (80) (38) (32) (32) (52)(52) (60) (76) (80) (38) (32) (32) (52)

F 3,45 3,23 4,50 -- 3,09* 3,66 2,67 3,37F 3.45 3.23 4.50 - 3.09 * 3.66 2.67 3.37

(49) (46) (64) — (44) (52) (38) (48)(49) (46) (64) - (44) (52) (38) (48)

F 4,50 3,52 7,52 4,78 2,81 3,09 3,37 4,92F 4.50 3.52 7.52 4.78 2.81 3.09 3.37 4.92

(64) (50) (107) (68) (40) (44) (48) (70)(64) (50) (107) (68) (40) (44) (48) (70)

F Probe beim Aufsaugen, zusammengefallen wahrscheinlich aufgrund ungenügend reaktionsfähigen Erdalkalihydroxids oder hydratisierbaren Erdalkalioxids.F sample when sucking up, likely to collapse due to insufficiently reactive alkaline earth hydroxide or hydratable alkaline earth oxide.

Die Proben 4, 5 und 6 lieferten offensichtlich keine ausreichende Druckfestigkeit. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer gewissen Menge an reaktiven KaIkmaterlallen. Der trockene Annville-Abfallstaub ist offenbar hart gebrannt und deshalb nicht reaktionsfähig. Im Gegensatz hierzu wurden bei den Proben 11 bis 14 ,bei denen abgelagerter Annvillestaub als Kalkquelle benutzt wurde,befriedigende Druckfestigkeit festgestellt. Dies ist vermutlich dem Verwitterungseffekt während der Lagerung auf Halde bei dem Änviliestaub zuzuschreiben. Su beachten ist, daß kein Kalk als solcher einer der Massen der Proben 4 bis 6 und 11 bis T4 zugesetzt wurde.Samples 4, 5 and 6 apparently did not provide sufficient compressive strength. This results in the Need for a certain amount of reactive chalk materials. The dry Annville waste dust is apparently burned hard and therefore not reactive. In contrast, samples 11 to 14, in which deposited annville dust were used as Kalkquelle was used, satisfactory compressive strength established. This is probably due to the weathering effect during storage on the dump near the Änviliestaub attributable to. Su note is that no lime as such one of the masses of samples 4 to 6 and 11 to T4 was added.

Eine andere Versuchsreihe wurde mit Sand als inerter Zuschlag durchgeführt, wobei der Bereich der Zusammensetzungen im übrigen ähnlich denjenigen in der früheren Reihe war, abgesehen von zwei Fällen, in denen Flugaschegehalte von 20 bzw, 151 geprüft wurden (siehe Probe Nr. 6 und 7 in der nachstehenden Tabelle). In diesen beiden besonderen Versuchen war die Druckfestigkeit derart, daß die Massen offenbar nur eine nebensächliche Brauchbarkeit h&L Verwendungen von Interesse gemäß der Erfindung haben würden» Im übrigen finden sich die Ergebnisse ■ dieser Versuche in der folgenden Tabelle 8Another series of tests was carried out with sand as an inert aggregate, the range of compositions otherwise being similar to those in the previous series, with the exception of two cases in which fly ash contents of 20 and 151 were tested (see sample nos. 6 and 7 in the table below). In both of these particular tests, the compressive strength was such that the masses apparently only a marginal usefulness h & L uses of interest according to the invention have would "Besides, there are the results of these tests ■ in Table 8 below

S09824/0820S09824 / 0820

oo ro οoo ro ο

Proben-^Samples- ^

Kalklime

Anxxville-Staub (trocjken)Anxxville dust (dry)

Annville-Staub(Halde) Annville dust (dump)

AnhydritAnhydrite

Schlamm (21%Festst.)Sludge (21% solids)

Flugasche (Eddystone B trocken)Fly ash (Eddystone B dry)

PennDOT SandPennDOT sand

mit 5% H0O 2with 5% H 0 O 2

trock.Einheitsx gew. 1Pfd./Fußdry unit x w. 1 pound / foot

Feuchtigkeitsgehalt Moisture content

Druckfestigkeit in kg/cnT C?SI )bei Prüfdauer und Temp.Compressive strength in kg / cnT C? SI) at Test duration and temp.

2 Tage mit 55 0C 7 Tage mit 23 0C 7 Tage mit 23 0C 28 Tage mit 23°C2 days with 55 0 C for 7 days at 23 0 C for 7 days with 23 0 C 28 days 23 ° C

T-ABEIiLE 8 . (Gew,-%) <- Fortsetzung mit Probe "Γ3-24T - PART 8. (% By weight) <- Continuation with sample "Γ3-24

3 ;3;

1010

1111

1212th

. · 1 .. · 1 . 44th ,4, 4 1 ' : 1 ' : 11 ,5, 5 11 .1.1 ,0, 0 11 ■ ι'■ ι ' , ,,, 99 11 66th 11 -- 11 /0/ 0 11 22 ,1,1 '' ,6, 6 ,1,1 99 77th ,5, 5 99 44th 2020th 22 44th 44th 44th 44th ** 44th 4 "4 " 44th ,6, 6 44th 44th 3838 2020th 3838 2020th 2020th 2020th 2020th 2020th ,4, 4 2020th ·■· ■ 2020th 2020th 2020th ; 20 ; 20th 37,537.5 8484 38,538.5 3030th 2525th 2020th 1515th ,3, 3 2525th 2525th 2525th 3030th 3030th 37,537.5 2424 38,538.5 4545 5050 5555 6060 5050 5050 5050 4545 4545 84,784.7 83,783.7 8282 92,092.0 . 9.1. 9.1 9393 .88,.88, 88,88 9191 9090 89,89 23,023.0 28,328.3 3333 22,022.0 2525th 2424 24,24, 21,21 1111 2424 16,16,

(PSD(PSD

(ΜίΓ(ΜίΓ

|ρβϊ>| ρβϊ>

(pI?{CI?psi)(pI? { CI ? psi)

2.2.

(PSD(PSD

2,53 2,25 .2,25 OT56 1 ,6Ψ 0,70. 0,84 0,70 4,22 3,O9 1,12 2,95 (36) (32) (32) (8) (24). (1o) (12) (10) (60) (44) (16) (42)2.53 2.25 .2.25 OT56 1 , 6Ψ 0.70. 0.84 0.70 4.22 3, O9 1.12 2.95 (36) (32) (32) (8) (24). (1o) (12) (10) (60) (44) (16) (42)

3,O9 2,32 2,39 0,84 1,83 (44) (34> (34) (12) (26> 3.09 2.32 2.39 0.84 1.83 (44) (34> (34) (12) (26>

.0,70 1,12 2,39 2,53 2,2b
(10) (16) (34) (36) (32)
.0.70 1.12 2.39 2.53 2.2b
(10) (16) (34) (36) (32)

(46)(46)

AdIAdI

WoTUWoTU

18 Tage Bruch18 days break

K) N> CnK) N> Cn

-Fortsetzung--Continuation-

Proben-^
Nr.,
Samples- ^
No.,
Kalklime Anmri lie
st aub (trocken)
Anmri lie
dust (dry)
Annville™
Staub(Halde)
Annville ™
Dust
AnhydritAnhydrite Schlamm
(21%Festst.)
mud
(21% fixed rate)
οο Flugasche
(Eddystone B
trocken)
Fly ash
(Eddystone B
dry)
982982 PennDOT· Sand
mit 5% H2Q
PennDOT · sand
with 5% H 2 Q

TABELLE 8 (Gew.-%),TABLE 8 (wt%),

-J^ trock. Einheitsr-J ^ dry. Uniform

^ gew. 1Pfd»/FußJ ο^ wt. 1pfd »/ foot J ο

oo Feuchtigkeits~ ro gehaltoo moisture content

Druckfestigkeit in kg/cnr PSI bei Prüfdauer und Temp,Compressive strength in kg / cnr PSI at test duration and temperature,

2 Tage mit 55 0C 7 Tage mit 23 0C 7 Tage mit 23 0C 28 Tage mit 23°C2 days with 55 0 C for 7 days at 23 0 C for 7 days with 23 0 C 28 days 23 ° C

11 11 33 . 4 , ' . 4, ' 1515th 1616 22 1717th 1818th 1.1. 19 ,19 2020th 2121 2222nd 2323 2424 ;i; i 22 1 ' ■1 '■ 2020th 0,5 "0.5 " 0,50.5 0f5 .0 f 5. 0.50.5 44th 2020th •20• 20th 39.39. 44th 2 '2 ' * 1* 1 37,537.5 44th 3838 22 3939 22 4. "4. " 44th 44th 2020th 37 ,537, 5 22 3838 11 98,398.3 0,50.5 0,50.5 11 0,50.5 • 0,5• 0.5 11 3737 "101,4"101.4 2020th 100,4100.4 2020th 18,518.5 2020th 2020th 2020th 2020th : 20: 20 2020th 3737 16,516.5 3737 17,6 ·17.6 .38,5 ..38.5. 38,538.5 37,537.5 37,537.5 38,538.5 37,537.5 37,537.5 97,97 3737 '38,5'38, 5 38,538.5 37,537.5 3.7,53.7.5 38,538.5 37,537.5 37,5 i 37.5 i 17,17, 33 99,499.4 99,399.3 98,598.5 96,596.5 95,595.5 99,599.5 86,586.5 81,581.5 33 16,816.8 17,617.6 16,216.2 17,017.0 14,814.8 15,815.8 25,525.5 31 ,031, 0

fs) -P- cn CO K) JSJ) Ol fs) -P- cn CO K) JSJ) Ol

6,68
(95)
6.68
(95)
3,80
(54)
3.80
(54)
:: 3,81
(40)
3.81
(40)
2,53
(36)
2.53
(36)
8,(79
f ί 25>
8, (79
f ί 25>
2,39
(34)
2.39
(34)
2,67
(38)
2.67
(38)
3,09
(44)
3.09
(44)
3,09
(44)
3.09
(44)
2,81
(40)
2.81
(40)
1,62
(24)
1.62
(24)
13,15
Π87Ϊ
13.15
Π87Ϊ
3,94
(56)
3.94
(56)
3,66
(52)
3.66
(52)
2,25
(32)
2.25
(32)
2,53
(36)
2.53
(36)
- 3,09
(44)
3.09
(44)
2,81
(40)
2.81
(40)
2,53
(36)
2.53
(36)
4,50
• (64)
4.50
• (64)
1 /83
• (26)
1/83
• (26)
3,66
L52J_
3.66
L52J_
8,08
(115)
8.08
(115)
3,37
(48)
3.37
(48)
2,95
(42)
2.95
(42)
2,81
(40)
2.81
(40)
2,81
(40)
2.81
(40)
4,43
(63)
4.43
(63)
2,53
(36)
2.53
(36)
3,52
(50)
3.52
(50)
2,81
(40)
2.81
(40)
2,95
(42)
2.95
(42)
2,25
(32)
2.25
(32)
.3,94
. (5β8
.3.94
. (5β8
10,33
(147)
10.33
(147)
6,47
(92)
6.47
(92)
6,26
(89)
6.26
(89)
4,43
(63)
4.43
(63)
5,77
(82)
5.77
(82)
4,78
(68)
4.78
(68)
6,96
(99)
6.96
(99)
3,37
(48)
3.37
(48)
5,06
(72)
5.06
(72)
5,91
(84)
5.91
(84)
4,7
(68
4.7
(68

Trockener PennDOT-Sand , +++Feuchte Elugasche (10 %)Dry PennDOT sand, +++ Moist Elugash (10%)

In der vorstehenden Tabelle haben die Versuche 11 und 12 höhere Sandgehalte ohne sichtbaren Einfluß auf die Druckfestigkeit Zusairanensetzungen mit nur 5 % Kalk und 2 % trockenem Annville-Staub zusammen mit 0,5 % Caleiumsulfatanhydrit lieferten Gemische mit Druckfestigkeiten in üblichen Bereichen. In dieser Hinsicht wird auf die Probennummem 19 und 22 Bezug genommen.In the table above, tests 11 and 12 have higher sand content without any visible influence on the compressive strength Compositions with only 5% lime and 2% dry Annville dust together with 0.5% calcium sulphate anhydrite delivered mixtures with compressive strengths in the usual ranges. In this regard, the sample numbers 19 and 22 are referred to.

Bei einer noch anderen Versuchsreihe wurden Schlamm- und Wassergehalte nahe dem oberen Sfofedes brauchbaren Zusammensetzungbereiches nach der Erfindung geprüft. Aus der Tabelle 9 ist ersichtlich, daß bei 39 und 50,4 % Feuchtigkeitsgehalt und 40 und 50 % Schlammkonzentration (Schlamm mit 45 % Feststoff oder 18 und 22,5 % Schlammfeststoffkonzentration in der Gesamtmasse) in die Proben 2 und 3 an der Grenze mit nur 1 %Kalk gehalten lagen. Bei Vergleichbarkeit von denIn yet another series of tests, mud and Water contents close to the upper half of the useful composition range tested according to the invention. From the table 9 it can be seen that at 39 and 50.4% moisture content and 40 and 50% sludge concentration (45% solids sludge or 18 and 22.5% sludge solids concentration in of the total mass) in samples 2 and 3 were kept at the limit with only 1% lime. If the

en ·en

Schlammgehalten war/jedoch die Proben 5 und 6 befriedigend und hatten nur 2 1 Kalk. Gegenwärtig wird angenommen, daß dies die oberen Grenzen der brauchbaren Zusammensetzungen nach der Erfindung insofern sind-*als es nicht chemisch behandelten Schlamm und Wassergehalt betrifft. Es ist wiederum zu bemerken, daß bei oder nahe den oberen Grenzen der Schlamm- und Wasserbereiche relativ hohe Flugasche- und Kalkgehalte notwendig sind, um eine Stabilisierung aufgrund der Kalk-Flugasche- oder Kalk-Flugasche- Sulfatreaktion .zu bewirken. Der Einfluß des Einsatzes von Verbrennungsrückstand anstelle eines Teils oder des gesamten Plugaschege-Samples 5 and 6, however, were / were sludge content and only had 2 1 lime. It is currently believed that these are the upper limits of the useful compositions according to the invention insofar as it is not chemical treated sludge and water content. It should again be noted that at or near the upper limits of the In mud and water areas, relatively high levels of fly ash and lime are necessary for stabilization the lime-fly ash or lime-fly ash sulfate reaction .zu cause. The influence of the use of combustion residue instead of part or all of the Plugascheg-

60 9824/08 2 060 9824/08 2 0

haltes in Gemischen nach der Erfindung ist aus den Daten ersichtlich, die für eine weitere Versuchsreihe in Tabelle 10 nachstehend angegeben sind, woraus ersichtlich ist, daß selbst bei 0 % Flugasche mit 40 % Verbrennerrückstand und darüber Gemische mit brauchbaren Eigenschaften bezüglich Druckfestigkeit erzeugt werden («erwiesen wird besonders in diesem Fall auf die Proben 10, 11 und 12).Haltes in mixtures according to the invention can be seen from the data for a further series of experiments are given in Table 10 below, from which it can be seen that even with 0% fly ash with 40% Combustion residue and above mixtures with useful properties in terms of compressive strength are generated (“is demonstrated especially in this case on samples 10, 11 and 12).

509824/0820509824/0820

' COPY'COPY

τ A ü Ja JLi Ju js.τ A ü Yes JLi Ju js.

Probe-Nr.Sample no.

(Gewichtsprozent)(Weight percent)

Kalklime

Ca-reicher Anville StaubCa Rich Anville Dust

Ga-reicher Annville Staub '.■■; von HaldeGa-rich Annville Dust '. ■■; from Halde

Anhydrit (Paulsboro)Anhydrite (Paulsboro)

«>Schlamm (45 % Feststoff) co«> Sludge (45% solids) co

■^Flugasche (Titus Station)■ ^ Fly ash (Titus Station)

^Einheitsgewicht (trocken)^ Unit weight (dry)

° (Pfund/Fuß·3)° (pounds / feet 3 )

FeuchtigkeitsgehaltMoisture content

Druckfestigkeit kg/cirT (PSI) Alter bei der Prüfung und Temp.Compressive strength kg / cirT (PSI) Age at test and temp.

2 Tage bei 55 0C2 days at 55 ° C

7 Tage bei 55 0C 7 Tage bei 23 0C 2 8 Tage bei 2 3 0C7 days at 55 ° C. 7 days at 23 ° C. 2 8 days at 2 3 ° C.

11 11 11 11 11 4040 5050 3030th 4040 50
I
50
I.
1 *1 * +5 8+5 8 + 48+ 48 +67+67 +57+57 +47 ·+47 3030th 71,871.8 63,563.5 66,766.7 66,466.4 61,261.2 +68+68 3939 50,450.4 33,033.0 42;O42; O 51,451.4 7676 3232

1,97 (28)1.97 (28)

2,25 (32)2.25 (32)

4,22 (60)4.22 (60)

4-K4-K

0,28 (4)0.28 (4)

4,64 (66) 2,25 (32) 0,35 (5)4.64 (66) 2.25 (32) 0.35 (5)

0,42 (6)0.42 (6)

1,41(20) 0 (0)1.41 (20) 0 (0)

Flugasche mit 10 % Feuchtigkeitsgehalt_Fly ash with 10% moisture content_

33 ,37, 37 (48)(48) 11 ,97, 97 (28)(28) 00 ,56, 56 (8)(8th) 44th ,50, 50 (64)(64) 33 ,66, 66 (52)(52) 00 ,42, 42 (6)(6)

'Prnho oinrroqnnVon Κοί'Prnho oinrroqnnVon Κοί

TABELLETABEL

1010

cn ö cocn ö co

Probesample

(Gewichtsprozent) 4 5 6(Percent by weight) 4 5 6

1111

1212th

Kalklime

Ca-reicher Annville StaubCa Rich Annville Dust

Ca-reicherCa-richer

AnhydritAnhydrite

Schlamm (25 % Feststoff) Sludge (25% solids)

Flugasche (Titus Station)Fly ash (Titus Station)

Verbrenn.Rückst ■Burn residue ■

Trock.Einh.Gew. (Pfd./FußJ)Dry unit weight (Lbs / feet J )

Feuchtigk.Geh.Humid go.

Druckfestigkeit in kg/cnr (PSI) Alter bei Prüf.Compressive strength in kg / cnr (PSI) age at test.

22 22 22 22 22 22 66th 11 ,3, 3 11 11 11 11 11 33 44th ,5, 5 44th 44th 44th 44th 44th η Haldeη dump 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 t-
25
t-
25th
2525th 2525th 2525th 2525th 2525th 2020th 2020th 2020th 2020th 2020th 2020th
+52 ++52 + 4242 +32+32 +52+52 +42+42 +32+32 3030th 2020th 1010 00 00 00 ++20 ++++ 20 ++ 3030th ++40++ 40 +++20+++ 20 +++30+++ 30 +++40+++ 40 1010 2020th 3030th 4040 7474 7373 71,571.5 7272 ,4 87,1, 4 87.1 72,72, 1 80,71 80.7 79,79 8484 8686 8585 86,386.3 77,777.7 78,678.6 25,825.8 2828 ,0 24,6, 0 24.6 4242 3030th 31,31, 2828 28,128.1 31,131.1 30,230.2 34,534.5 29,429.4

Uli
2
Uli
2
u J. ein
Tage
u J. a
Days
beiat -UJL
55
-UJL
55
°C° C 2,95
(42)
2.95
(42)
2,39
(34)
2.39
(34)
133
(26)
133
(26)
5,62
(80)
5.62
(80)
2,25
(32)
2.25
(32)
2,53
(36)
2.53
(36)
1,12
(16)
1.12
(16)
2,80
(39,8)
2.80
(39.8)
1,12
(16)
1.12
(16)
1,41
(20)
1.41
(20)
(8)(8th) 1,41
(20)
1.41
(20)
TnOTnO
77th TageDays beiat 5555 0C 0 C :: mmmm 3,09
(44)
3.09
(44)
2,81
(40)
2.81
(40)
2,53
(36)
2.53
(36)
1,41
(20)
1.41
(20)
1,97
(28)
1.97
(28)
2,81
(40)
2.81
(40)
-F-
cjn
-F-
cjn
77th TageDays beiat 2323 °c° c 3,09
(44)
3.09
(44)
1 ,97
(28)
1, 97
(28)
3,30
(47)
3.30
(47)
5,20
(74)
5.20
(74)
2,53
(36)
2.53
(36)
3,09
(44)
3.09
(44)
3,66
(52)
3.66
(52)
3,01
(44)
3.01
(44)
2,53
(36)
2.53
(36)
1 ,97
(28)
1, 97
(28)
1,97
(28)
1.97
(28)
3,01
(44)
3.01
(44)
cn
ro
ro
cn
cn
ro
ro
cn
2828 TageDays beiat 2323 4,78
(68)
4.78
(68)
3,09
(44)
3.09
(44)
4,01
(57)
4.01
(57)
3,66
(52)
3.66
(52)
4,64
(66)
4.64
(66)
3,94
(56)
3.94
(56)
2,81
(40)
2.81
(40)
2,11
(30)
2.11
(30)
1 ,69
(24)
1, 69
(24)
2,11
(3O)
2.11
(3O)
3,01
(44)
3.01
(44)
Flugasche mitFly ash with 10 %10% FeuchtigkeitsgehaltMoisture content ++_ _ ,
; 5 Jahre
mit 20
++ _ _,
; 5 years
at 20
alter Verbrennungsrückstand
% Feuchtigkeit
old combustion residue
% Humidity

Jahr alter Verbrennungsofenrückstand mit 20 % FeuchtigkeitsgehaltYear old incinerator residue with 20% moisture content

Bei einer anderen Versuchsreihe,deren Ergebnisse in Tabelle 11 aufgeführt sind, wurden unverdientste Mischungen mit 33 % Feuchtigkeitsgehalt bei atmosphärischen Bedingungen 0 Tage bis 28 Tage ohne Verdichtung gelagert und dann verdichtet und 7 und 28 Tage nach Verdichtung geprüft. Der Zweck dieses Versuches bestand dann nachzuweisen, daß die Massennach der Erfindung in einem brauchbaren Abfallbeseitigungsverfahren hergestellt und längere Zeiträume vor Gebrauch gestapelt werden können. Während einer solchen Stapelung werden einige der Reaktionspartner verbraucht,und (ohne Verdichtung) liefern sie kein festigkeiterteilendes Grundgerüst. Deshalb sind bei solchen Stapellagerungen höhere Anteile an Reaktionspartnern erforderlich. So ist aus Tabelle 11 zu erkennen, daß Hassen mit ungenügend Kalk (Probe Nr. 1) weniger beachtlich sind, selbst wenn man sie unmittelbar nach der Vermischung verdichtet,während andere in der Lage waren, beträchtliche Druckfestigkeiten zu entwickeln, selbst wenn sie bis zu 28 Tagen aufgestapelt waren.In another series of experiments, the results of which are given in Table 11 listed were undeserved mixes with 33% moisture content in atmospheric conditions 0 days to 28 days without compaction stored and then compacted and 7 and 28 days after compaction checked. The purpose of this experiment was then to prove that the masses according to the invention in one and usable waste disposal processes can be stacked for long periods of time before use. During such stacking, some of the reactants are consumed and (without compression) they do not deliver strength-imparting basic structure. This is why there are higher proportions of reactants in such stacked storage necessary. It can be seen from Table 11 that Hassen with insufficient lime (sample no. 1) is less significant are even if you take them immediately after mixing condensed while others were able to sizeable Develop compressive strengths even if they have been piled up for up to 28 days.

50982A/0 8250982A / 082

TABELLETABEL

1111

(Gewichtsprozent)(Weight percent)

Probesample

cn ο co oocn ο co oo

Feuchte Flug
asche
Damp flight
ash
37,537.5 3737 37,537.5 3838
Sand und KiesSand and gravel 37,537.5 3737 37,537.5 3838 Kalklime 00 11 22 33 Feuchter Ann-
viHe Staub
Moist Ann-
a lot of dust
44th 44th 22 00
AnhydritAnhydrite 11 11 11 11 Schlammmud 2020th 2020th 2020th 2020th

Trockenes Einheitsgewicht Dry unit weight

Feuchtigkeithumidity

0 Tage0 days

3 Tage3 days

7 Tage7 days

14 Tage14 days

28 Tage28 days

78,6/3378.6 / 33

78,O/3378, O / 33

75,5/31,775.5 / 31.7

81,9/28,381.9 / 28.3

79,5/32,379.5 / 32.3

78/34,3 80,4/31,3 81,8/27,8 82,8/29,0 82,5/29,178 / 34.3 80.4 / 31.3 81.8 / 27.8 82.8 / 29.0 82.5 / 29.1

78,6/32,5
79r4/32,7
83,0/27,4
81,9/29,6
81,4/30,3
78.6 / 32.5
79 r 4 / 32.7
83.0 / 27.4
81.9 / 29.6
81.4 / 30.3

78,7/32,5 80,5/31,8 81,5/30,5 82,1/29,1 74,0/30,478.7 / 32.5 80.5 / 31.8 81.5 / 30.5 82.1 / 29.1 74.0 / 30.4

TABELLE 11, Teil IITABLE 11, Part II

ο coο co OOOO roro

CDCD coco

Probesample Zeit «or Er
dichtung
Time «or he
poetry
Härtungsbedingungen
nach Verdichtung
Curing conditions
after compaction
11 22 33 44th
Zeit - Temp.Time - temp. 0 Tage0 days 7 Tage 55 0C
28 Tage 23 °C
7 days 55 0 C
28 days 23 ° C
3 Tage3 days 7 Tage 55 °C
28 Tage 23 0C
7 days 55 ° C
28 days 23 0 C
8
50
8th
50
30
60
30th
60
56
80
56
80
96
80
96
80
7 Tage7 days 7 Tage 55 0C
28 Tage 23 0C
7 days 55 0 C
28 days 23 0 C
66th 26
30
26th
30th
44
40
44
40
86
72
86
72
14 Tage14 days 7 Tage 55 °C
28 Tage 23 0C
7 days 55 ° C
28 days 23 0 C
VO VOVO VO 24
30
24
30th
44
44 .
44
44.
96
76
96
76
28 Tage28 days 7 Tage 55 0C
28 Tage 23 0C
7 days 55 0 C
28 days 23 0 C
F
6
F.
6th
12
20
12th
20th
36
40
36
40
80
64
80
64
88th 2424 3232 3232

CD N) K)CD N) K)

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß die Erfindung ein neues und einzigartiges Verfahren sowohl hinsichtlich Wirtschaftlichkeit als auch Umweltschutzes zur Beseitigung und Wiederverwendung des Schlammproduktes aus einer städtischen Abwasserbehandlungsanlage bietet. Außerdem wurde gezeigt, daß die Produkte und Verfahren der Erfindung sehr wertvoll für die Landrückgewinnung sind, da sie weitere Umweltschädigung verhindern und frühere Umweltschäden korrigieren. Es ist auch zu beachten, daß die Erfindung zwar im Zusammenhang mit besonderen Massen und Beispielen beschrieben wurde, jedoch hierauf nicht notwendigerweise beschränkt ist. From the above it can be seen that the invention is a new and unique process both in terms of Economy as well as environmental protection for the disposal and reuse of the sludge product from a municipal wastewater treatment plant. It was also shown that the products and methods of the invention are very valuable for land reclamation as they cause further environmental damage prevent and correct previous environmental damage. It should also be noted that while the invention is related has been described with specific measures and examples, but is not necessarily limited thereto.

5 0 9824/08205 0 9824/0820

Claims (1)

- 43 Patentansprüche - 43 claims 1. Härtbare Wasser-Feststoffmischung, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe in Gewichtsprozent Trockensubstanz bestehen aus:1. Hardenable water-solids mixture, characterized in that that the solids in percent by weight dry matter consist of: 1 bis 15 % Kalk1 to 15% lime 1 bis 50 % gefaulter Abwasserschlamm Feststoffe 1 to 50% digested sewage sludge solids bis 90 % Flugascheup to 90% fly ash und Wasser zur Lieferung eines Feuchtigkeitsgehaltes (wiederum bezogen auf Gewichtsprozent trockener Feststoffe) von 5 bis 50 %.and water to provide moisture content (again based on weight percent dry solids) from 5 to 50%. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt TS bis 30 % beträgt und die Feststoffe enthalten:2. Mixture according to claim 1, characterized in that the moisture content TS is up to 30% and the solids contain: 2 bis 6 % Kalk,2 to 6% lime, 8 bis 20% gefaulte Abwasserschlamm-Feststoffe 8 to 20% digested sewage sludge solids 30 bis 80% Flugasche30 to 80% fly ash 3. Härtbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 1 bis 10 % Calciumsulfatanhydrit3. Curable mixture according to claim 1, characterized in that it additionally contains 1 to 10% calcium sulfate anhydrite 50982A/082050982A / 0820 - 44 (bezogen auf Gewichtsprozent Feststoffe) enthält.- Contains 44 (based on percent solids by weight). 4. Härtbare Mischung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von 1,5 bis 3 % Calciumsulfatanhvdrit (bezogen auf Gewichtsprozent Feststoff).4. Curable mixture according to claim 2, characterized by an additional content of 1.5 to 3% Calcium sulfate anhydride (based on percent solids by weight). 5. Härtbare Mischung nach Ansnruch 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt von 10 bis 60 % Erdreich (bezogen auf Gewichtsorozent Feststoff).5. Curable mixture according to claim 3, characterized by a further content of 10 to 60% soil (based on weight percent solids). 6. Härtbare Mischung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen weiteren Gehalt von 20 bis 45 % Erdreich, (bezogen auf Gewichtsprozent Feststoff).6. Curable mixture according to claim 4, characterized by a further content of 20 to 45% soil, (based on percent solids by weight). 7. Verfahren zur Behandlung von Schlamm aus einer städtischen Abwasseranlage, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlamm mit Kalk und Flugasche vermischt, so daß die fertige Zusammensetzung des Gemisches einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 50 % aufweist und die Feststoffe darin bestehen aus7. Method of treating sludge from an urban Sewage system, characterized in that the sludge is mixed with lime and fly ash so that the final composition of the mixture has a moisture content of 5 to 50% and the solids consist of 1 bis 15 % Kalk,1 to 15% lime, 1 bis 50 % gefaulter Abwasserschlamm Feststoffe 1 to 50% digested sewage sludge solids 20 bis 90 % Flugasche,20 to 90% fly ash, 509824/0 82 0509824/0 82 0 und man die Mischung unter atmosphärischen Bedingungen härten läßt.and allowing the mixture to harden under atmospheric conditions. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung ein Erdalkalisulfat zugesetzt wird., dessen Menge dem molaren Äquivalent von 1 bis 10 % (Feststoffgewicht) Calciumsulfatanhvdrit entspricht.8. The method according to claim 7, characterized in that that an alkaline earth metal sulfate is added to the mixture, the amount of which is the molar equivalent of 1 to 10% (Solid weight) calcium sulfate anhydrite. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Michung auch Erdreich;in einer Menge von 10 bis 60 % der Feststoffe zugesetzt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the Michung also soil ; is added in an amount of 10 to 60% of the solids. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt unter 35 % liegt und die Mischung nach Ablagerung und vor der Erhärtung verdichtet wird.10. The method according to claim 7, characterized in that the moisture content is below 35% and the mixture is compacted after it has been deposited and before it has hardened. 11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Calciumsulfat und Erdreich in dem Gemisch eingeschlossen sind und 1,5 bis 3 % (als Calciumsulfatanhydrit) bzw. 20 bis 45 % ihrer Feststoffe umfassen.11. The method according to claim 7, characterized in that calcium sulfate and soil are included in the mixture and comprise 1.5 to 3% (as calcium sulfate anhydrite) and 20 to 45% of their solids, respectively. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt unter 35 % liegt und die Mischung nach der Verlegung und vor der Härtung verdichtet wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the moisture content is below 35% and the Compound after laying and before hardening will. 509 824/0 82 0509 824/0 82 0 13. Verfahren zur Herstellung eines Last aufnehmenden Materials aus städtischem Abwasserschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlamm mit Kalk und Flugasche vermischt, so daß die fertige Masse einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 50 % hat und ferner 1 bis 15 % Kalk, 1 bis 50 % gefaulte Abwasserschlamm Feststoffe und 20 bis 90 % Flugasche (sämtlich bezogen auf das Feststoffgewicht) aufweist/ und man die Mischung unter atmosphärischen Bedingungen härten läßt.13. A method of making a load bearing material from urban sewage sludge, thereby characterized in that the sludge is mixed with lime and fly ash, so that the finished mass one Has moisture content of 5 to 50% and also 1 to 15% lime, 1 to 50% putrefied sewage sludge Solids and 20 to 90% fly ash (all based on the weight of solids) / and you have the Let the mixture harden under atmospheric conditions. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung auch Erdalkalisulfat in einer Menge zugesetzt wird, die dem molaren Äquivalent von 1 bis 10 % Calciumsulfatanhvdrit entspricht.14. The method according to claim 13, characterized in that that the mixture also contains alkaline earth sulfate in an amount is added, which corresponds to the molar equivalent of 1 to 10% calcium sulfate anhydrite. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung auch Erdreich entsprechend 10 bis 6O % des Feststoffgehaltes der Mischung enthalten ist.15. The method according to claim 14, characterized in that that the mixture also contains soil corresponding to 10 to 6O% of the solids content of the mixture is. 16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung Calciumsulfat und Erdreich in einer Menge von 1,5 bis 3 % (bezogen auf Calciumsulfatanhvdrit) bzw. 20 bis 40 % ihres Feststoffgehaltes eingeschlossen sind.16. The method according to claim 13, characterized in that that in the mixture calcium sulfate and soil in an amount of 1.5 to 3% (based on calcium sulfate anhydrite) or 20 to 40% of their solids content are included. 509824/0820509824/0820 17. Härtbare Wasser-Feststoffmischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Gewichtsprozent trockener Feststoffe enthält:17. Hardenable water-solids mixture, characterized in that that it contains, in percent by weight of dry solids: 1 bis 15 % Kalk oder Kalkersatz, der1 to 15 % lime or lime substitute, the eine molare Äquivalentmenge hydratisier-a molar equivalent amount of hydrating baren Erdalkalioxid oder Erdalkalihydroxidavailable alkaline earth oxide or alkaline earth hydroxide liefert,delivers, 1 bis 50 % gefaulte Abwasserschlamm"1 to 50% digested sewage sludge " FeststoffeSolids 20 bis 90 % Flugasche oder Flugascheäquivalentmengen anderen Abfallmaterials mit puzzolanischer Aktivität und Wasser zur Lieferung eines Feuchtigkeitsgehaltes (bezogen auf Trockengewicht der Feststoffe) von 5 bis 50 %.20 to 90% fly ash or equivalent amounts of fly ash of other waste material with pozzolanic Activity and water to provide a moisture content (based on the dry weight of the solids) from 5 to 50%. 18. Mischung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an gefaulten Abwasserschlamm~Feststof— fen IbJs 15 % beträgt und 1 bis 10 % Calciumsulfatanhydrit oder andere Erdalkalisulfate in einer Menge äquivalent 1 bis 10 % Calciumsulfatanhydrit auf molarer Basis vorhanden ist.18. Mixture according to claim 17, characterized in that the content of digested sewage sludge ~ solids- fen IbJs is 15% and 1 to 10% calcium sulfate anhydrite or other alkaline earth sulfates in an amount equivalent to 1 to 10% calcium sulfate anhydrite by molar Base is in place. 19. Masse nach Anspruch 17, 18, gekennzeichnet durch 20 bis 90 % puzzolanisch aktivem Kieselscvurerück-19. Composition according to claim 17, 18, characterized by 20 to 90% pozzolanically active Kieselscvurerück- 509824/0820.509824/0820. stand aus einem Erdölraffinerieabfall-Verbrennungsofen als Flügaschen<|quivalent.stood out of a petroleum refinery waste incinerator as wing bottles <| equivalent. 20. Mischung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Alaunabfall-Koaguliermittel aus einer Wasserbehandlungsanlage und/oder Rotschlamm (Nebenprodukt eines Bauxit-Reduktionsverfahrens) als Flugascheäquivalent.20. Mixture according to one of claims 17 to 19, characterized by a content of alum waste coagulant from a water treatment plant and / or red mud (By-product of a bauxite reduction process) as a fly ash equivalent. 21. Mischung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch 20 bis 90 % Flugasche und einen Kalkersatz, bestehend aus Kalkofenstaub und/oder Zementofenstaub in einer Menge entsprechend dem molaren Äquivalent an hydratisierbaremErdalkalioxid oder Erdalkalihydroxid «on 1 bis 15 % gelöschtem Kalk.21. Mixture according to claim 17, characterized by 20 to 90% fly ash and a lime substitute, consisting from lime kiln dust and / or cement kiln dust in an amount equal to the molar equivalent of hydratable alkaline earth oxide or alkaline earth hydroxide on 1 to 15% slaked lime. 22. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Kalkersatzes, bestehend aus Ätzkalk, basischem Sauerstoffofenstaub, Kalkofenstaub und/oder Zementofenstaub in einer Menge, die das molare Äquivalent an Erdalkalihydroxiden öder hydratisierbaren Erdalkalihydroxid von 1 bis 15 % gelöschtem Kalk ergibt.22. The method according to claim 7, characterized by the use of a lime substitute consisting of quick lime, basic oxygen kiln dust, lime kiln dust and / or cement kiln dust in an amount which is the molar equivalent of alkaline earth hydroxides or hydratable alkaline earth hydroxide from 1 to 15% slaked lime results. 5 09824/08205 09824/0820 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-16, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 25 % der gefaulten Abwasserschlamm-Feststoffe aus faserigem Cellulosematerial bestehen.23. The method according to any one of claims 7-16, characterized in that 5 to 25% of the digested sewage sludge solids consist of fibrous cellulose material. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Erdreich entsprechend 10 bis 60 % Feststoffgehaltes und24. The method according to any one of claims 7-16, characterized in that the mixture is soil corresponding to 10 to 60% solids content and 5 bis 25 % der Faulschlammfeststoffe an faserigem Cellulosematerial enthält.5 to 25% of digested sludge solids are fibrous Contains cellulosic material. 509 8.2 A/0820509 8.2 A / 0820
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