CH678178A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- CH678178A5 CH678178A5 CH4188/88A CH418888A CH678178A5 CH 678178 A5 CH678178 A5 CH 678178A5 CH 4188/88 A CH4188/88 A CH 4188/88A CH 418888 A CH418888 A CH 418888A CH 678178 A5 CH678178 A5 CH 678178A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- paper sludge
- sand
- ash
- paper
- sludge ash
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Paper (AREA)
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 678 178 A5
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von Papierschlammasche.
Papierschlamm entsteht bei der Herstellung von Papier und Pappe, wobei nicht nur Primärrohstoffe, sondern auch Sekundärrohstoffe, wie Altpapier, verwendet worden sein können. Das Abfallprodukt erscheint in Form von Papierschlamm und kann aus Flotationsschlamm, Entfärbungsschlamm und/oder aus Filterschlamm bestehen. Der nasse Papierschlamm wird mechanisch zu einem Trockenstoffgehalt von etwa 35 bis 45% entwässert.
Bislang wird der entwässerte Papierschlamm auf Abfalldeponien deponiert. Die Jahresproduktion liegt in der Grössenordnung von 220 000 Tonnen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitung von Papierschlammasche, die beispielsweise als Zuschlagstoff zu Kalksandstein verwendet werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im ersten unabhängigen Patentanspruch definiert; besondere Ausführungsformen bilden den Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Eine vorteilhafte Methode für die Veraschung von Papierschlamm erfolgt in einem Wirbelschichtbett, dem ausser Papierschlamm Brennstoff beigesetzt wird, welcher Brennstoff im wesentlichen frei von Verunreinigungen sein soll, die sich auf die Bereitung und die Anwendung von Kalksandstein nachteilig auswirken.
Der bei der Produktion von Papier und Pappe erhaltene Papierschlamm besteht zu etwa 40-50% aus organischen Verbindungen und zu 60-50% aus anorganischen Verbindungen, darunter Kalziumkarbonat und Aluminiumoxid. Indem Papierschlamm bei einer Temperatur über 400°C verascht wird, werden die organischen Verbindungen verbrannt, es bleiben die gewünschten anorganischen Verbindungen zurück, während die Verbrennung der organischen Komponenten einen positiven Beitrag zu der Wärmebi-lanz für die Herstellung der Papierschlammasche leistet. Vorzugsweise wird die Papierschlammasche bei einer Temperatur über 800°C verascht, wodurch ausserdem in dem Papierschlamm vorhandenes Kalziumkarbonat in Kalziumoxid (theoretisch bei 873°C) umgesetzt wird, so dass die Papierschlammasche auch teilweise die Hinzufügung von Kalk zu dem Mörtel verringert, wenn sie als Zuschlag zu Kalksteinmörtel dient. Vorzugsweise liegt die Verbrennungstemperatur zwischen 880-1000°C, besonders vorzugsweise zwischen 850-950°C.
Das eventuelle Kalzinieren der Papierschlammasche ist von dem Umstand abhängig, ob das gebildete CaO wegen der Löschzeit anwendbar ist. Eine bis zu 30minütige Löschzeit ist akzeptabel. Bei einer längeren Löschzeit ist es besser, kein CaO zu bilden und somit bei einer Temperatur von 480-870°C zu heizen.
In Abhängigkeit von dem Trockenstoffgehalt des entwässerten Schlamms und der beigefügten Brennstoffmenge hat die veraschte Papierschlammasche eine derartige Temperatur, dass ihr Wärme für die Vortrocknung des eventuell entwässerten Papierschlamms und/oder für die Erzeugung von Dampf entzogen werden kann.
Zum Schluss betrifft die Erfindung die Verwendung von Papierschlammasche für die Herstellung von Kalksandstein.
Kalksandstein ist ein viel verwendeter Baustoff. Der Verwendung von Kalksandstein haftet ein Nachteil an, weil Kalksandstein je nach der Feuchtigkeit schrumpft oder sich ausdehnt. Diese feuchtîg-keitsabhängige Dehnung oder Schrumpfung von Kalksandstein lässt sich zu einem bedeutenden Teil vermeiden, wenn dem Kalksandsteinmörtel eine spezifische Aluminiumverbindung beigefügt wird, eine Verbindung mit der alfa-, beta- oder gamma-Kristailform.
Kaolin (Chinaton) enthält zu einem erheblichen Anteil diese gewünschte Aluminiumverbindung, der Rohstoffpreis ist jedoch derart, dass die Hinzufügung von Kaolin zu einem für die Praxis unannehmbaren Preisanstieg von Kalksandstein führt.
Ausführliche Forschungen zur Wiederverwertung von bei der Papier- und Pappherstellung freiwerdenden Abfällen haben ergeben, dass dieser Abfall in einen Zuschlagstoff für Kalksandstein umgewandelt werden kann, durch welchen Zuschlagstoff die oben beschriebene nachteilige Feuchtigkeitsempfindlichkeit in starkem Masse verringert wird. Dieser neue, umgewandelte Zuschlagstoff enthält weiter in der Hauptsache keine anderen Verbindungen, die sich auf die Eigenschaften des hergestellten Kalksandsteins nachteilig auswirken.
Es wurde nun gefunden, dass Papierschlammasche sofort für die Hinzufügung zum Kalksandsteinmörtel geeignet ist.
Die erfindungsgemässe Verwendung für die Herstellung von Kalksandstein aus Kalksandsteinzement wird denn auch dadurch gekennzeichnet, dass dem Kalksandsteinmörtel Papierschlammasche beigefügt wird; sie hat die nachfolgende Zusammensetzung:
CaO : 1-45 Gew.-%;
SiÖa : 25-55 Gew,-%;
AI2O3 :20-45 Gew.-%;
FezOa : 0,5-3 Gew.-%; und MgÖ : 0-2 Gew.-%.
2
CH678178A5
Je nach dem in der Papierschlammasche vorhandenen Kaolin wird die Papierschlammasche in einer Menge von 0,5 bis 2 Gewichtsprozenten beigefügt, in der Praxis vorzugsweise in einer Menge von 1,0-1,5Gew.-%.
Die genannten und anderen Kennzeichen der Bildung von Papierschlammasche und der Verwendung 5 bei der Bereitung von Kalksandstein werden nachstehend weiter verdeutlicht und als Beispiel anhand der in der einfachen beigefügten Zeichnung gezeigten Bereitungsweise von Papierschlammasche illustriert.
Die Figur zeigt ein Wirbelschichtbett 1 für die Veraschung von Papierschlamm. Das Wirbelschichtbett 1 ist an seiner Unterseite mit einem Einlass 2 für Wirbelschichtbettluft mit einer Temperatur von etwa 10 550°C versehen. Der Einlass 2 ist mit einem Kanalbrenner 3 verbunden, in dem aus einer Luftquelle 4 über einen Ventilator 5 und eine Zufuhr 6 Wirbelschichtbettluft mit einer Temperatur von 15°C zugefügt wird und mit aus einer Brennstoffquelle 7 über die Zufuhr 8 zugeführtem Brennstoff, beispielsweise Erdgas, angeheizt wird.
Über einen Einlass 9 wird entwässerter Papierschlamm, der mechanisch beispielsweise mittels eines 15 Siebbandes, einer Schraubenpresse oder einer Zentrifuge bis zu einem Trockenstoffgehalt von etwa 35-45% entwässert worden ist, hinzugefügt.
Das Wirbelschichtbett 1 ist welter mît einem zusätzlichen Brenner 10 ausgestattet, dem über einen Ventilator 11 und die Zufuhr 12 zusätzliche Mischluft mit einer Temperatur von etwa 15°C und über die Zufuhr 13 zusätzlicher Brennstoff hinzugefügt wird, aus der Luftquelle 14 bzw. der Brennstoffquelle 15. 20 Vorzugsweise wird als Brennstoff Erdgas verwendet, weil dieser Brennstoff im wesentlichen keine für die Kalksandsteinproduktion nachteiligen Verunreinigungen enthält. Mittels des zusätzlichen Brenners 10 kann das Temperaturregime in dem Wirbelschichtbett 1 auf die gewünschte Veraschungstemperatur in Abhängigkeit vom Trockenstoffgehalt des zugefügten, entwässerten Papierschlamms und von der Temperatur der über den Einlass 2 zugeführten Wirbelschichtbettluft eingestellt werden.
25 Über den Auslass 16 verlassen veraschter Papierschlamm und Rauchgas das Wirbelschichtbett 1. In einem Wärmetauscher 17 wird dem Rauchgas und der Papierschlammasche Wärme entzogen, welche Wärme dazu verwendet werden kann, Dampf zu erzeugen, den Papierschlamm vorzutrocknen, oder um Luft vorzuheizen. Abgekühltes Rauchgas und abgekühlte Papierschlammasche (Temperatur 180°C) verlassen über den Auslass 18 den Wärmetauscher 17. In einem darauffolgenden Rauchgasfilter 19 werden 30 Papierschlammasche und Rauchgas getrennt. Das Rauchgas wird über einen Ventilator 20 über die Abfuhr 21 abgeleitet. Papierschlammasche wird über einen mit einer Förderschnecke 22 versehenen Bo-denauslass 23 zu einem Lagersilo 24 für erfindungsgemäss hergestellte Papierschlammasche abgeführt.
Gegenüber dem zugeführten, entwässerten Papierschlamm sind daraus Wasser und organische Kom-35 ponenten entfernt, und es bleiben nur die anorganischen Verbindungen. Die erhaltene Papierschlammasche hat je nach der Veraschungstemperatur eine graue oder weisse Farbe und hat die Form eines freifliessenden, feinen Pulvers, das ohne Dosierprobleme dem Kalksandsteinmörtel in einer Menge von 0,5-2 Gewichtsprozenten, vorzugsweise 1,0-1,5 Gew.-% beigefügt werden kann.
Mittels der Röntgenfluoreszenzanalyse ist die Zusammensetzung der Papierschlammasche unter-40 sucht worden. Die Papierschlammasche hatte in diesem Muster die nachfolgende Zusammensetzung:
45
50
Zusammensetzung von Papierschlammasche
Verbindung
Gew,-%
CaO
34
SiOa
34
AI2O3
24
MgO
2
FegOs
1
Rest Verunreinigungen
Andere verwendete Typen von Papierschlammasche-Produkten sind in der nachstehenden Tabelle 55 enthalten:
60
65
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 678 178 A5
Zusammensetzung (in Gew.-%) von erfindungsgemäss zu verwendenden und gebildeten Papierschtammasche-Produkten:
Verbindung
Allgemein
Bevorzugt
Mehr bevorzugt
CaO
1-45
25-45
30-40
S1O2
25-55
25-45
25-40
AI2O3
20-45
20-40
24-34
MgO
0-2
0-2
0-2
Fe2Ü3
0,5-3
0,5-3
0,5-3
Aus den obenstehenden Zusammensetzungen geht hervor, dass die Papierschlammasche eine erhebliche Menge Aluminiumoxid enthält, mit der für die Verringerung der Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Kalksandstein erforderlichen alfa-, beta- oder gamma-Form.
Weiter geht aus der Zusammensetzung hervor, dass bei einer Hinzufügung von beispielsweise 2 Gew.-% Papierschlämmasche die Hinzufügung von Kalk um etwa 6-7 Gew.-% herabgesetzt werden kann. Um dieselbe Menge kann auch die Hinzufügung von Siliziumoxid (Sand) verringert werden.
Falls die Verringerung des Kalkzuschlags unerwünscht ist, wird der Papierschlamm unterhalb der Temperatur verascht, bei der Kalziumkarbonat in Kalziumoxid umgewandelt wird (Umwandlungstempera-fur 850-900°C). Durch die Herabsetzung der Veraschungstemperatur tritt weiter eine Brennstoffersparnis auf.
Schliesslich erweist sich Papierschlammasche, die nach der Trocknung gebildet worden ist, nach der Trocknung auf eine Restfeuchtigkeit von maximal 10% bei einer Trockentemperatur von 350°C bis 599°C als frei fliessendes graues Pulver, als schwacher oder mittelstarker Füllstoff für offenen und dichten Asphaltbeton und als Füllstoff für sehr offenen Asphaltbeton oder für Steinmastix.
Charakteristische Zusammensetzungen werden nachstehend gegeben:
Zusammensetzung offenen Asphaltbetons
Splitt Morene 11-16 mm
255-274 kg
Splitt Morene 6-11 mm
383-412 kg
Grober Sand
218-257 kg
Erfindungsgemässe Papierschlammasche
48-57 kg
Bitumen etwa 48 kg
Zusammensetzung dichten Asphaltbetons
Splitt Morene 11-16 mm
0-151 kg
Splitt Morene 6-11 mm
0-356 kg
Splitt Morene 2-6 mm
150-514 kg
Grober Sand
79-89 kg
Brechersand
52-277 kg
Erfindungsgemässe Papierschlammasche
62-66 kg
Bitumen
57-67 kg
Zusammensetzung sehr offenen Asphaltbetons
Splitt Morene 6-16 mm
813 kg
Brechersand
96 kg
Erfindungsgemässe Papierschlammasche
48 kg
Bitumen
43 kg
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 678 178 A5
Zusammensetzung Steinmastix
Splitt Grazît 2-6 mm Splitt Grazît 5-8 mm Grober Sand Brechersand
Erfindungsgemässe Papierschlammasche
Bitumen
Zellulose
224 kg 449 kg 92kg 92 kg 75 kg 65 kg 3 kg
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Papierschlammasche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus der Papier- oder Pappenherstellung stammender Papierschlamm entwässert und der entwässerte Papierschlamm bei einer Temperatur oberhalb 350°C verascht wird, wobei eine Asche mit 1 bis 45 Gew.-% CaO, 25 bis 55 Gew.-% SÌO2, 20 bis 45 Gew.-% AI2O3, 0,5 bis 3 Gew.-% Fe2Û3 und 0 bis 2 Gew.-% MgO gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veraschung bei einer Temperatur oberhalb 800°G vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veraschung bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 1000°C vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur im Bereich von 850 bis 950°C verascht wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der entwässerte Papierschlamm in einem Wirbelbett verascht wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der heissen Papierschlammasche Wärme entzogen und die entzogene Wärme für die Vortrocknung von Papierschlamm und/oder zur Dampferzeugung verwendet wird.
7. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 erhaltenen Papierschlammasche als Zuschlag bzw. Füllstoff bei der Herstellung von Kalksandstein, Asphaltbeton oder Steinmastix.
8. Verwendung nach Anspruch 7 bei der Herstellung von Kalksandstein aus Kalksandsteinmörtel, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierschlammasche dem Kalksteinmörtel zugesetzt wird.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierschlammasche in einer Menge von 0,5 bis 2 Gew.-% zugesetzt wird.
10. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierschlammasche in einer Menge von 1,0 bis 1,5 Gew.-% zugesetzt wird.
5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702870A NL8702870A (nl) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Werkwijze voor het bereiden van papierslibas en de toepassing daarvan bij het vervaardigen van kalkzandsteen. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH678178A5 true CH678178A5 (de) | 1991-08-15 |
Family
ID=19851000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH4188/88A CH678178A5 (de) | 1987-11-30 | 1988-11-11 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH678178A5 (de) |
| DE (1) | DE3838379A1 (de) |
| NL (1) | NL8702870A (de) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1005929A3 (fr) * | 1993-01-29 | 1994-03-15 | Obourg Sa Ciments | Pouzzolanes artificielles et procede pour leur fabrication. |
| NL9401366A (nl) * | 1994-08-24 | 1996-04-01 | Brp De Bilt Bv | Werkwijze voor de bereiding van een puzzolaan materiaal uit papierresidu en werkwijze voor het daaruit vervaardigen van cement. |
| GB9606638D0 (en) * | 1996-03-29 | 1996-06-05 | Ecc Int Ltd | Treatment of solid containing material derived from effluent |
| US20020079075A1 (en) | 1998-09-04 | 2002-06-27 | Imerys Minerals Limited | Treatment of solid containing material derived from effluent |
-
1987
- 1987-11-30 NL NL8702870A patent/NL8702870A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-11-11 DE DE3838379A patent/DE3838379A1/de not_active Withdrawn
- 1988-11-11 CH CH4188/88A patent/CH678178A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8702870A (nl) | 1989-06-16 |
| DE3838379A1 (de) | 1989-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4356060A (en) | Insulating and filler material comprising cellulose fibers and clay, and method of making same from paper-making waste | |
| EP1397323B1 (de) | Hitzebeständiges und feuerbeständiges formteil | |
| DE69514831T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines puzzolanmaterials aus papierschlamm und verfahren zur herstellung von zement aus diesem material | |
| EP3077343B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines puzzolanen oder latent-hydraulischen zementklinkersubstituts | |
| DE60009853T2 (de) | Binderzusammensetzungen zum Binden von teilchenförmigem Material | |
| DE2924356A1 (de) | Hitzebestaendige giessmasse und verfahren zu deren herstellung | |
| DE3020896A1 (de) | Verfahren zur herstellung von calciumsilikat- und/oder calciumaluminathaltigen, gegebenenfalls pulverfoermigen, klinkermaterialien | |
| DE3000071A1 (de) | Verfahren zur herstellung von zement fuer feuerfestes material | |
| DE4447602C2 (de) | Anlagen zur Herstellung von SO¶2¶-haltigem Gas und Zementklinker aus Abfallgips, Papierfasern und Zuschlagstoffen | |
| EP0507945A1 (de) | Verfahren zur herstellung von bauelementen, technische methode, brennverfahren und -vorrichtung, zusammensetzung, bauelement | |
| CH678178A5 (de) | ||
| DE1804210A1 (de) | Feuerfeste Stampfgemischmasse und Verfahren zur Ausbildung von Oberflaechen | |
| DE3608920C2 (de) | ||
| DD297632A5 (de) | Verwendung von wirbelschichtasche in estrichmoertel | |
| DE4433049C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von SO¶2¶-haltigem Gas und Zementklinker aus Abfallgips | |
| DE327370C (de) | Verfahren zur Herstellung von Steinen, Platten und aehnlichen, als Baumaterialien dienenden Gegenstaenden | |
| DE3105530A1 (de) | "verfahren zur herstellung von keramische fasern enthaltenden, koernigen, feuerbestaendigen oder feuerfesten materialien, nach dem verfahren hergestellte materialien und ihre verwendung" | |
| DE800548C (de) | Verfahren zur Herstellung von Baugips | |
| DE3105579A1 (de) | Verfahren zur herstellung von keramische fasern enthaltenden, koernigen, feuerbestaendigen oder feuerfesten materialien, nach dem verfahren hergestellte materialien und ihre verwendung | |
| EP0422390A1 (de) | Verwendung von Wirbelschichtasche in Estrichmörtel | |
| EP1258463A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von wärmedämmendem Leicht- und Dämmputz | |
| DE60217829T2 (de) | Füllstoff enthaltender Zement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2657621A1 (de) | Verfahren zur herstellung von zementklinker | |
| RU1768554C (ru) | Керамическа масса дл изготовлени плиток | |
| AT130221B (de) | Verfahren zur Herstellung von Tonerdezementen. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |