BE1008073A3

BE1008073A3 - Werkwijze voor het verwerken van slakken van een afvalverbrandingsinstallatie en betonelement.

Info

Publication number: BE1008073A3
Application number: BE9400166A
Authority: BE
Inventors: Bruyn Rodolph De; Andre Pien; Michel Jurisse
Original assignee: Gewestelijk Agentschap Netheid
Priority date: 1994-02-11
Filing date: 1994-02-11
Publication date: 1996-01-09
Also published as: GR3024496T3; DE69500330T2; DK0681997T3; DE69500330D1; EP0681997A1; EP0681997B1; ES2104458T3; ATE153989T1

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het verwerken van slakken van een afvalverbrandingsinstallatie. Teneinde bij te dragen aan een oplossing voor het ecologische probleem van de slakkenmassa verschaft de uitvinding de werkwijze voor het verwerken van slakken van een afvalverbrandingsinstallatie, met het kenmerk dat slakken worden voorbehandeld en in een betonmolen tezamen met cement en water worden vermengd tot een betonmassa en dat van deze betonmassa dunwandige betonelementen worden vervaardigd. Hierdoor vermijdt of vermindert men de finale verwijdering bij wijze van storten van slakken en worden deze nuttig toegepast.

Claims

<Desc/Clms Page number 1>

WERKWIJZE VOOR HET VERWERKEN VAN SLAKKEN VAN EEN AFVAL- VERBRANDINGSINSTALLATIE EN BETONELEMENT De uitvinding betreft een werkwijze voor het verwerken van slakken van een afvalverbrandingsinstallatie.

Teneinde bij te dragen aan een oplossing voor het ecologische probleem van de slakkenmassa verschaft de uitvinding de werkwijze volgens conclusie 1. Hierdoor vermijdt of vermindert men de finale verwijdering bij wijze van storten van slakken en worden deze nuttig toegepast.

De uitvinding betreft en verschaft tevens een volgens de werkwijze van de uitvinding vervaardigd dunwandig betonelement. Dergelijke betonelementen blijken in de bouw zeer wel bruikbaar te zijn, bijvoorbeeld als betonblokken voor metselwerk van muren, scheidingswanden of funderingen, als plafondvulelementen of als grasperk begrenzende vertikale grondplaten.

Eventueel zieh tijdens de uithardingsstap van het fabricageproces vormende componenten kunnen uit de dunne wanden van het betonelement migreren, zonder tot scheuren of andere destructie van het betonelement te leiden.

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrijving aan de hand van een tekening worden toegelicht, waarin voorstellen : figuur 1 een diagram waarin de kwaliteitscatego- rieën 4/1. 2 en 6/1. 6 voor betonblokken zijn weergegeven ; figuren 2-5 perspectivische aanzichten van betonelementen volgens de uitvinding ; en figuren 6 en 7 perspectivische aanzichten van twee andere soorten betonelementen in toegepaste toestand.

In een gebruikelijke afvalverbrandingsinstallatie wordt afval, bijvoorbeeld huisvuil en/of ander afval, verbrand, waarbij het bodemas van de oven, bijvoorbeeld in een waterreservoir, wordt gekoeld en waarna de aldus <Desc/Clms Page number 2> ontstane slakken ontdaan worden van grote elementen, bijvoorbeeld niet verbrande voorwerpen, en, bijvoorbeeld middels een roterende magnetische trommel, ontijzerd worden. Eventueel worden ook non-ferro-metalen uit de slakken verwijderd.

Eveneens worden deze slakken op een opslagplaats gedurende enige tijd, bijvoorbeeld 2 of 3 maanden, onderworpen aan een rijpingsproces, waarbij organische en anorganische stoffen reageren, zodat de slakken stabieler worden.

Daarna worden deze slakken gezeefd met behulp van een zeef met een maaswijdte van 10 mm. Het gebruik van grotere of minder grote zeeffrakties is denkbaar. Het is ook mogelijk de fijne zeeffraktie, bijvoorbeeld van 0-2 mm, uit te zeven of uit te wassen, in welk geval de benodigde hoeveelheid cement wordt verminderd. Het waswater is dan eventueel als bluswater voor het blussen van de ovenslak herbruikbaar. De aldus voorbewerkte slakken worden chargegewijs toegevoerd aan een betonmolen voor het bereiden van een betonmassa. Bij elke betonmolenvulling worden aan de betonmolen toegevoerd : de componenten cement, slakken en water en eventueel zand en/of grint, bijvoorbeeld in de gewichtsverhouding als aangegeven in de mengselvoorbeelden van de hierna volgende tabel.

Hierbij zij opgemerkt, dat in de voorbeelden uitgegaan wordt van vochtige slakken met een van tevoren gemeten vochtgehalte van 26 ä 27% en zand met een van tevoren gemeten vochtgehalte van 6%. Bij andere vochtgehalten wordt de hoeveelheid toe te voegen water aangepast.

Als cement kan Hoogovencement (zoals CEM III/A, vroeger HK (bijvoorbeeld HK40) genoemd) worden gebruikt, doch bij voorkeur wordt Portland cement (CEM I, vroeger P (bijvoorbeeld P50) genoemd) gebruikt. Andere cementsoorten in eventueel andere proporties zijn denkbaar.

Er kunnen eventueel hulpstoffen aan het betonmengsel worden toegevoegd om de karakteristieken te wijzi- <Desc/Clms Page number 3> gen, zoals waterreducerende middelen, luchtbelvormers, gas-of schuimverwekkende middelen, plastificerende minerale poeders, waterweerhoudende middelen, bindingsvertragers, bindingsversnellers, verhardingsversnellers, antivries, permeabilteitsverlagende middelen, vloeistofafstotende middelen, kleefmiddelen, corrosieinhibitoren, wijzigers van de alkali-granulaatreaktie, biociden en/of kleurmiddelen.

Na enige minuten mengen in een betonmolen wordt het bereide beton in vormen gestort en worden deze vormen enige tijd, bijvoorbeeld gedurende enkele seconden, getrild. Vervolgens worden de ontstane vormlingen ontkist en verhard, bijvoorbeeld geforceerd door verwarming onder atmosferische druk of in een autoclaaf met stoom onder druk. Bij voorkeur geschiedt de verharding, door de vormlingen in een eerste verhardingsstap enige tijd, bijvoorbeeld enige uren of een dag, te verharden in een in hoofdzaak gesloten verhardingsruimte die warm en vochtig wordt door de warmte en het vocht die vrijkomen bij de verhardingsreaktie. Deze eerste verhardingsstap kan geschieden door de vormlingen op wagens langzaam door een langgerekte hal van het ene naar het andere einde te verplaatsen.

Aan het einde van de eerste verhardingsstap worden de dan vormvaste vormlingen als stapels verpakt en op een tastveld opgeslagen voor het ondergaan van een tweede verhardingsstap gedurende een aantal dagen onder atmosferische omstandigheden. Wanneer zij de vereiste hardheid hebben verkregen, bijvoorbeeld na 7 of 28 dagen, worden zij afgeleverd en als bouwelementen, bijvoorbeeld in metselwerk, funderingen of plafonds gebruikt.

Als betonelement komen vooral in aanmerking de holle dunwandige betonblokken 13-16, bloembakken 17 met de vormen en afmetingen volgens figuren 2-6 en dergelijke holle betonelementen alsmede betonplaten 18 van figuur 7.

De betonelementen 13-18 zijn vervaardigd met een wanddikte EMI3.1 van enkele centimeters, bijvoorbeeld 2, 5-6 cm, bij voorkeur ongeveer 3 ä 4 cm, zonder metalen wapening. <Desc/Clms Page number 4>

In een plafond 41 van figuur 5 worden opvulblokken 16 volgens de uitvinding gedragen door gewapend betonnen balken 19, terwijl dit samenstel bedekt is door een betonlaag 20.

Figuur 6 toont als hol dunwandig betonelement volgens de uitvinding een bloembak 17 die eventueel aan zijn buitenzijden bezet is met kiezelstenen 42.

Figuur 7 toont als dunwandig betonelement volgens de uitvinding een betonplaat 18 die vertikaal in de grond 21 is opgesteld ter begrenzing van een grasperk 22 langs een voetpad 23.

Indien aan betonelementen, zoals de bloembak 17 en de betonplaat 18, niet door kwaliteitsvoorschriften bepaalde kwaliteitseisen worden gesteld of indien de desbetreffende kwaliteitsvoorschriften lager zijn, is het denkbaar dergelijke betonelementen zelfs te vervaardigen van een betonmengsel volgens proefmengsel 6.

Eventuele tijdens de verhardingsstap van het fabrikageproces in het beton ontstane componenten kunnen dankzij de dunwandigheid en de poreuze toestand van dit beton gemakkelijk migreren, zodat zij niet tot storende betonscheuren kunnen leiden. Vanwege de afwezigheid van stalen wapeningsmateriaal leiden dergelijke componenten niet tot aantasting van zoln wapening.

In de hierna volgende tabel zijn per mengsel tevens waarden voor enkele eigenschappen opgenomen, terwijl in het diagram van figuur 1 de positie van de betonkwaliteit van de voorbeeldmengsels 1-12 is aangegeven. Onder het schijnbaar soortelijk gewicht G wordt verstaan het gewicht van het droge holle blok gedeeld door het volume dat ingesloten is door de uitwendige blokafmetingen. Voor het binnen de kwaliteitscategorie 4/1. 2 fabriceren van een lichtbetonblok worden bij voorkeur zoveel mogelijk slakken verwerkt. Dit betekent dat men dan geen of weinig zand bezigt.

Teneinde het betonblok nog juist binnen de kwaliteitscategorie 6/1. 6 te fabriceren, bezigt men bij voorkeur de minimale hoeveelheid zand, dat wil <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 zeggen de maximale hoeveelheid slakken, bijvoorbeeld in de orde van grootte van drie gewichtsdelen vochtige slakken tegen twee gewichtsdelen vochtig zand. Volgens de uitvinding wordt voorgesteld om holle dunwandige betonblokken of andere dunwandige betonelementen te vervaardigen, bijvoorbeeld volgens de aangegeven samenstellingen van proefmengsels met uitzondering van proefmengsel 6.

Het is denkbaar, maar onlogisch om grint of andere vulstoffen en/of wapening in het mengsel op te nemen. Eventuele wapeningsvezels of wapeningsstukjes bestaan bijvoorbeeld uit natuurlijke- kunststofvezels of goed bekleed staal.

Het is ook mogelijk de betonelementen te persen in plaats van te comprimeren door te trillen.

Bij voorkeur wordt een mengsel gekozen, dat binnen korte tijd, bijvoorbeeld 7 dagen, tot binnen de kwaliteitscategorie vallende betonblokken leidt, teneinde de vereiste opslagruimte te reduceren.

Bij vergelijking van proefmengsels 4 en 7 is vast te stellen dat dankzij de toepassing van meer cement een niet binnen de beoogde kwaliteitscategorie vallend proefmengsel toch nog binnen deze kwaliteitscategorie gebracht kan worden.

De drukweerstand van proefmengsel 3 is zo goed dat er met minder cement kan worden volstaan, hetgeen wordt aangetoond met proefmengsel 8. <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 <tb> <tb> ofProefmengsel <SEP> la <SEP> Ib <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> It)

<SEP> <tb> Samenstelling <SEP> in <SEP> kg/m3 <tb> Cement <SEP> P50 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200--225 <SEP> 175 <SEP> 200 <SEP> 165 <SEP> 200 <SEP> 215 <tb> Cement <SEP> HK40 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 200 <SEP> 147 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Slakken <SEP> 2/7 <SEP> 668 <SEP> 668 <SEP> 1200 <SEP> 1240 <SEP> 668 <SEP> 668 <SEP> 445 <SEP> 668 <SEP> 1240 <SEP> 568 <SEP> - <SEP> 1750 <SEP> 1004 <tb> Riinxand <SEP> 0/5 <tb> Rijnzand <SEP> 0/5 <SEP> 1186 <SEP> 1186 <SEP> 700 <SEP> 554 <SEP> 1180 <SEP> 118U <SEP> 787 <SEP> 1180 <SEP> 554 <SEP> 1180 <SEP> 1180 <SEP> - <SEP> 900 <SEP> <tb> Grint <SEP> 2/7 <SEP> <SEP> - <SEP> - <SEP> 800 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <tb> Toegevoegd <SEP> water <SEP> 34 <SEP> 36 <SEP> 36 <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 23 <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 37

<SEP> 34 <tb> Eigenschappen <tb> Schijnbaar <SEP> soortelijk <SEP> 1320 <SEP> 1300 <SEP> 1200 <SEP> 1150 <SEP> 1300 <SEP> 1250 <SEP> 1300 <SEP> 1300 <SEP> 1150 <SEP> 1350 <SEP> 1300 <SEP> 1080 <SEP> 1230 <tb> gewicht <SEP> van <SEP> de <SEP> blokken <tb> na <SEP> droging <SEP> CG <SEP> in <SEP> kg/m3) <tb> Drukweerstand <SEP> fk <SEP> 7,0 <SEP> 4,7 <SEP> 4,5 <SEP> 5,6 <SEP> 5,8 <SEP> 4,0 <SEP> 2,2 <SEP> 7,1 <SEP> 4,6 <SEP> 6,0 <SEP> 6,0 <SEP> 4,2 <SEP> - <tb> (in <SEP> MPa) <SEP> na <SEP> 7 <SEP> dagen <tb> Kwaliteitscategorie <SEP> 6/1. <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 4/1.2 <SEP> 4/1.2 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6/1.6 <SEP> 4/1.2 <SEP> 6/1.6 <SEP> 6/1.6 <SEP> 4/1.2 <tb> na <SEP> 7 <SEP> dagen <tb> Drukweerstand <SEP> f <SEP> 9,1 <SEP> 6,1 <SEP> 5,8 <SEP> 7,3 <SEP> 7,5 <SEP> 9,1 <SEP> 5,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6. <tb>

(in <SEP> MPa) <SEP> na <SEP> 28 <SEP> dagen <tb> Kwaliceitscategorie <SEP> 6/1.6 <SEP> 6/1.6 <SEP> 4/1.2 <SEP> 4/1.2 <SEP> 6/1.6 <SEP> 6/1.6 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6/1. <tb> na <SEP> 28 <SEP> dagen <tb> <Desc/Clms Page number 7> CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het verwerken van slakken van een afvalverbrandingsinstallatie, met het kenmerk dat slakken in een betonmolen tezamen met cement en water worden vermengd tot een betonmassa en dat van deze betonmassa dunwandige betonelementen worden vervaardigd.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de slakken aan een voorbewerking worden onderworpen.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de voorbewerking omvat : het doen rijpen van de slakken; het verwijderen van grote elementen ; het ontijzeren ; en/of het ter bereiding van een slakkenmassa met een bruikbare korrelgrootte breken en/of zeven.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk dat een slakkenmassa wordt voorbereid met een korrelgrootte gelegen tussen 0-15 mm, bij voorkeur tussen 0- 12 mm en meer bij voorkeur tussen 0-10 mm.
5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een slakkenmassa wordt voorbereid, waarbij fijne korrels uitgezeefd en/of uitgewassen worden.
6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat aan de betonmolen ongeveer een gewichtsdeel water tegen vijf gewichtsdelen vochtige slakken, bij voorkeur geleidelijk, wordt toegevoegd.
7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat aan de betonmolen de orde van grootte van een gewichtsdeel cement tegen 8 - 10 <Desc/Clms Page number 8> gewichtsdelen aan vochtige slakken en vochtig zand wordt toegevoerd.
8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat betrekkelijk lichte betonblokken worden vervaardigd binnen een kwaliteitscategorie van hoge drukweerstand, bijvoorbeeld 6/1. 6, waarbij ongeveer drie gewichtsdelen vochtige slakken tegen twee delen vochtig zand worden gebruikt.
9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat lichte betonblokken worden vervaardigd binnen een norm van drukweerstand voor lichte betonblokken, bijvoorbeeld kwaliteitscategorie 4/1. 2, waarbij geen of weinig zand wordt gebruikt.
10. Dunwandig betonelement, bijvoorbeeld hol betonblok, vervaardigd onder toepassing van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies.