CZ282855B6 - Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky - Google Patents
Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ282855B6 CZ282855B6 CZ96392A CZ39296A CZ282855B6 CZ 282855 B6 CZ282855 B6 CZ 282855B6 CZ 96392 A CZ96392 A CZ 96392A CZ 39296 A CZ39296 A CZ 39296A CZ 282855 B6 CZ282855 B6 CZ 282855B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lime
- mixture
- fly ash
- water
- weight
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims description 55
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 47
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 44
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- 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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky jejich smíšením s vápnem a přidáním vody k získané směsi, při kterém se popílek a případně mletá struska s maximálním obsahem vody 3 hmotnostní procenta a s maximální velikostí částic 500 mikrometrů sloučí s partikulárním vápnem nebo/a vápenným hydrátem s velikostí částic nejvýše 500 mikrometrů ve hmotnostním poměru popílku a strusky k vápnu nebo/a vápennému hydrátu rovném 95:5 až 98:2 a získaná směs se aktivně mísí po dobu nezbytnou k dosažení nasycené homogenní distribuce částic vápna nebo/a vápenného hydrátu na povrchu částic popílku a strusky, načež se k získanému homogenizátu přidá 10 až 40 hmotnostních procent vody, vztaženo na celkovou hmotnost suchého homogenizátu a takto získaná směs se míchá po dobu nezbytnou k získání homogenní zavlhlé směsi. Rovněž je možné přidat strusku s velikostí částic větší než 500 mikrometrů a energosádrovec. Výhodně se použije popílek přímo ze suchého odběru ve stavu, kdy má ještě ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky a jejich převedení na užitečný, ekologicky nezávadný a průmyslově zhodnotitelný produkt, vhodný zejména pro násypy v silničním a železničním stavitelství a pro ostatní typy násypů a terénní úpravu při výstavbě.
Dosavadní stav techniky
Celosvětově vzniká v teplárnách a elektrárnách popílek a struska v množství, které se vymyká možnostem lidské populace zpracovat tyto vedlejší odpadní produkty spalování na průmyslově využitelné a ekologicky nezávadné materiály. A tak většina popílků a strusek končí na povrchových skládkách, jejichž kapacity jsou omezené a poplatky za ukládání dosahují miliardových hodnot. Kromě toho je nutné vzít v úvahu ekologický dopad uvedeného způsobu zneškodňování popílku a strusky vzhledem k technickému a hydraulickému způsobu ukládání. Je to především vliv na podzemní a povrchové vody, prašnost popílkových pláží, stabilita hrázových systémů a s tím spojená možnost úniku suspenzí popílků mimo skládku, jakož i možnost vyluhování ekologicky nebezpečných chemických sloučenin, zejména sloučenin těžkých kovů, které jsou v popílku obsaženy, do okolního životního prostředí. Vzhledem ktomu jsou popílky a strusky řazeny mezi nebezpečné odpady, což zvyšuje nedůvěru veřejnosti k těmto materiálům, zejména pokud jde o možnosti jejich dalšího využití.
Popílek je heterogenní směs částic, které se vzájemně liší tvarem, velikostí a chemickým složením. Tyto parametry jsou dány kvalitou spalovaného uhlí a typem spalovacího zařízení. Popílek obsahuje 2 až 20 % nespáleného uhlíku a 40 až 60 % oxidu křemičitého. Podíl oxidu vápenatého může dosáhnout 5 až 15 %, avšak pouze při spalování lignitu. Běžně se pohybuje kolem 2 %. Z dalších oxidů je obsažen oxid hlinitý v množství 20 až 35 %. Z hlediska mineralogického je přítomen křemen, mullit, železité spinely a 70 až 95 % skelné fáze, kde jsou ve formě tuhých roztoků obsaženy sloučeniny těžkých kovů a radionuklidy. Struskou se nazývá zbytek z procesu spalování, který má shodné chemické vlastnosti jako popílek, ale liší se svými fyzikálními vlastnostmi (zejména velikostí částic). Za účelem zjednodušení budou dále pod označením popílek zahrnuty všechny tuhé odpady, vznikající při spalování uhlí, tzn. popílek, struska, ale i popel.
Je známo, že popílek patří mezi pucolány, tj. hlinitokřemičité materiály, které jsou schopné reagovat za normální teploty s oxidem vápenatým za přítomnosti vody. Touto pucolánovou reakcí se vytvoří stabilní nerozpustné sloučeniny, mající vazebné vlastnosti. Výsledkem uvedených fyzikálně-chemických reakcí je hydratovaný křemičitan a hlinitan vápenatý, což je produkt s vazebnými vlastnostmi, obdobnými s vlastnostmi, k jejichž dosažení například dochází při hydrataci cementu. Pro pucolánové reakce je zvláště vhodná nestabilní skelná fáze, která vzniká částečnou modifikací oxidu křemičitého v průběhu spalovacího procesu.
Jsou to právě výše specifikované pucolánové reakce popílku, které tvoří podstatu některých až dosud známých způsobů stabilizace popílku za vzniku průmyslově využitelných stabilizátů.
V patentovém dokumentu WO 9222406 AI je popsán způsob výroby ve vodě nerozpustného a vůči abrazi rezistentního syntetického agregátu smíšením popílku, vápna a vody, tvářením získané směsi, jejím vytvrzením a drcením. Získaný produkt může být použit jako náhrada štěrku.
- 1 CZ 282855 B6
V patentovém dokumentu EP 0389329 AI je popsán způsob solidifikace a aglomerace popílku jeho smíšením s malým množstvím vody a zhutněním a vytlačováním získané směsi. Doporučuje se přidat k záměsové vodě vápno k dosažení pH vody v rozmezí od 7,4 do 11,6. Získaná pevná kompozice je prakticky nerozpustná ve vodě.
V patentovém dokumentu US 4038095 je popsána směs pro vozovkové podklady, sestávající z popílku, prachového vápna a štěrku, která mechanismem pucolánových reakcí produkuje materiál, vhodný jako tvrdý, pevný a trvanlivý silniční podklad ίο V patentovém dokumentu US 4084381 je popsána stabilizace podpovrchových zemních vrstev pro regulaci pohybu podpovrchových vod, jejíž podstata spočívá vtom, že se do předem stanovených hloubek a plošně odsazených podpovrchových lokalit injikuje kaše, obsahující vápno, popílek a povrchově aktivní činidlo. Pevný suspendovaný podíl v uvedené kaši obsahuje 25 až 50 hmotnostních procent popílku a 75 až 50 hmotnostních procent vápna.
V patentovém dokumentu US 4514307 je popsán způsob stabilizace organického odpadu smíšením tohoto odpadu s cementovitými reakčními složkami v přítomnosti vody (přičemž těmito cementovitými složkami jsou vápno a popílek) za vzniku cementové matrice, ve které je nevodný podíl uvedeného odpadu nevyloužitelně zapouzdřen.
V patentovém dokumentu US 4629509 je popsán způsob imobilizace olova a kadmia v létavém popílku smíšením popílku s vápnem a vodným roztokem anorganické soli, poskytující sulfid.
V patentovém dokumentu US 4840671 je popsán způsob chemické stabilizace popílku, 25 obsahujícího těžké kovy, smíšením tohoto popílku s účinným množstvím vápna a s vodou za vzniku tekuté směsi, která se ponechá ztvrdnout za vzniku relativně impermeabilního betonovitého odpadu, ve kterém jsou těžké kovy fyzicky uzavřeny.
V patentovém dokumentu US 5401312 je popsán způsob stabilizace půdního povrchu, jehož 30 podstata spočívá v tom že se smísí vápno s vodou a tato předsměs se smísí s popílkem, načež se získaná směs nalije na půdní povrch a následně zapracuje do vrchní vrstvy půdy.
I když výše uvedené způsoby podle dosavadního stavu techniky řeší stabilizaci popílku poměrně uspokojivým způsobem a materiály, které jsou finálním produktem této stabilizace, mají 35 vlastnosti (zejména odolnost proti loužení vodou a mechanickou pevnost), postačující pro méně náročné aplikace, nejsou tyto vlastnosti dostatečné pro určitý druh náročnějších průmyslových aplikací, zejména pro použití těchto materiálů při realizaci násypů v silničním a železničním stavitelství.
Je proto cílem tohoto vynálezu najít způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky za využití pucolánových reakcí, na jehož výstupu by byly získány materiály, které by ve srovnání s finálními produkty dosud známých způsobů stabilizace popílku měly lepší mechanické a bariérové vlastnosti (odolnost proti penetraci).
Podstata vynálezu
Výše uvedeného cíle je dosaženo způsobem stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky jejich smíšením s vápnem a přidáním vody k získané směsi podle vynálezu, jehož 50 podstata spočívá v tom, že se popílek a případně mletá struska s maximálním obsahem vody hmotnostní % a s maximální velikostí částic 500 mikrometrů sloučí s partikulárním vápnem nebo/a vápenným hydrátem s velikostí částic nejvýše 500 mikrometrů ve hmotnostním poměru popílku a strusky k vápnu nebo/a vápennému hydrátu rovném 95 : 5 až 98 : 2 a získaná směs se aktivačně mísí po dobu nezbytnou k dosažení nasycené homogenní distribuce částic vápna
-2CZ 282855 B6 nebo/a vápenného hydrátu na povrchu částic popílku a strusky, načež se k získanému homogenizátu přidá 10 až 40 hmotnostních % vody, vztaženo na celkovou hmotnost suchého homogenizátu, a takto získaná směs se míchá po dobu nezbytnou k získání homogenní zavlhlé směsi.
Výhodně se ke směsi homogenizátu a vody nebo/a do homogenní zavlhlé směsi přidá struska s velikostí částic větší než 500 mikrometrů v množství nejvýše rovném 15 hmotnostním %, vztaženo na sušinu uvedených směsí.
Výhodně se ke směsi homogenizátu a vody nebo k homogenizátu společně s vodou přidá energosádrovec v množství nejvýše rovném 25 hmotnostních %, vztaženo na sušinu homogenizátu. Energosádrovec se výhodně přidá ve formě vodné suspenze. Výhodně se popílek přidá přímo ze suchého odběru ve stavu, kdy má ještě teplotu vyšší, než je okolní teplota.
Podstatu vynálezu tvoří zjištění, že obligatomím předmíšením popílku a vápna za bezvodých podmínek ještě před přidáním záměsové vody a optimalizací tohoto předběžného míšení uvedených suchých složek za specifických podmínek se dosáhne oproti dosavadnímu stavu techniky dalšího zlepšení mechanických a závěrných vlastností rezultujícího stabilizátu. Bylo zjištěno, že v průběhu míšení popílku a vápna dochází při kontaktu částic popílku a vápna k postupné dezintegraci částic vápna na velmi malé fragmenty, které nakonec ulpívají na částicích popílku. Tyto ulpělé malé fragmenty jsou během dalšího míšení v důsledku další dezintegrace okolními částicemi popílku částečně odlučovány od povrchu částic popílku a transportovány ve formě velmi jemného podílu směrem k okolním částicím popílku. V určitém okamžiku míšení však již nedochází k další dezintegraci fragmentů částic vápna a kjejich transportu na okolní částice popílku. Tento stav je zde označován jako nasycená homogenní distribuce částic vápna a v tomto stavu dosahuje povrchová plocha částic vápna a homogennost jejich distribuce vrezultující suché směsi popílek-vápno svých maxim pro daný typ mísícího zařízení. Maximálně dostupná povrchová plocha částic vápna a jejich rovnoměrná distribuce na povrchu částic popílku se potom po přidání vody příznivě odráží v rovnoměrném průběhu následných pucolánových reakcí v celé hmotě směsi, což je velmi důležité zejména s ohledem na skutečnost, že je vápno použito vzhledem k popílku ve velmi malém množství, což je vedeno jednak ekonomickými důvody, a jednak snahou omezit korozivitu rezultujícího stabilizátu a vodivost vodného výluhu ze stabilizátu. V objemu směsi již neexistují oblasti s totálním deficitem vápna a přebytkem použitého popílku, v důsledku čehož již nedochází ke vzniku nerovnoměrného teplotního profilu, který by jinak rezultoval v rozvoji mechanického pnutí a vzniku mikroskopických trhlin v rezultujícím stabilizátu, které jsou při mechanickém namáhání již zatvrdlého stabilizátu zárodky kluzných ploch a přístupových kanálů a které takto velmi nepříznivě ovlivňují mechanickou pevnost a neprostupnost pro kapalná média uvedeného stabilizátu.
Pakliže je vůbec v rámci způsobů dosavadního stavu techniky prováděno předběžné smíšení popílku s vápnem před přidáním vody, potom se toto předběžné míšení provádí po dobu relativně velmi krátkou, což je motivováno jednak ekonomickými důvody a jednak mylným předpokladem, že transportu částic vápna a jejich distribuce mezi částice popílku se převážnou měrou dosáhne až rozplavením po přidání záměsové vody. Ve srovnání se způsobem podle vynálezu není při dosud známých způsobech dosaženo maximálně možné optimální distribuce vápenných částic, v důsledku čehož dochází kvýše uvedeným jevům, které mají nepříznivý dopad na mechanické a závěrné vlastnosti takto získaných stabilizátů.
Jak již bylo uvedeno, je při způsobu podle vynálezu výhodné přidat ke směsi homogenizátu a vody nebo/a do homogenní zavlhlé směsi strusku s velikostí částic větší než 500 mikrometrů v množství nejvýše rovném 15 hmotnostním %, vztaženo na sušinu uvedených směsí. V případě přidání uvedené strusky do směsi homogenizátu a vody před započetím jejich míšení nebo v průběhu jejich míšení se v důsledku homogenizace strusky vrezultující zavlhlé směsi a
-3 CZ 282855 B6 s ohledem na mechanické vlastnosti strusky dosáhne i zlepšení mechanických vlastností rezultujícího pevného stabilizátu. V případě přidání uvedené strusky do homogenní zavlhlé směsi spočívá výhodnost tohoto opatření vtom, že se ekologicky zlikviduje další podíl balastního nebezpečného odpadu, aniž by došlo k výraznému zhoršení vlastností rezultujícího stabilizátu.
Stejně tak je možné při způsobu podle vynálezu ke směsi homogenizátu a vody nebo k homogenizátu společně s vodou výhodně přidat energosádrovec v množství nejvýše rovném 25 hmotnostním %, vztaženo na sušinu homogenizátu. Výhodnost tohoto opatření spočívá v tom, že přidaný energosádrovec zvyšuje neprostupnost rezultujícího pevného stabilizátu pro kapalná média, což je výhodné zejména v případě použití stabilizátu při realizaci násypových regulačních hrází. Energosádrovec se výhodně přidává ve formě vodné suspenze, čímž se dosáhne lepší distribuce energosádrovce v uvedeném homogenizátu. V tomto případě se množství záměsové vody, přidané k homogenizátu, tvořenému směsí popílku a vápna, zmenší o podíl vody, tvořící nosné médium energosádrovce.
Způsob podle vynálezu může být prováděn šaržovitě (diskontinuálně) nebo výhodně kontinuálně. Stanovení uvedené nasycené homogenní distribuce částic vápna nebo/a vápenného hydrátu na povrchu částic popílku a případně strusky se provede rutinním mikroskopickým vyhodnocením vzorků míšené suché směsi popílku a vápna, odebraných z různých míst mísící zóny v pravidelných časových intervalech. Z výsledků tohoto vyhodnocení se odvodí doba prodlení suché směsi v mísící zóně.
Pod pojmem energosádrovec (CaSO4 x 2H2O) je zde zahrnut jak energosádrovec samotný, tak i s obsahem siřičitanů (CaSO2 x H2O), ale také anhydrit (CaSO4) nebo sádra (CaSO4 x 1/2 H2O), jejichž účinek ve stabilizátu je ekvivalentní účinku dihydrátu síranu vápenatého. V případě, že se energosádrovec dávkuje ve formě vodné suspenze, potom lze k získání této suspenze využít i odpadní vody z procesu odsiřování.
Jako vhodné zařízení pro provádění suchého předběžného míšení popílku s vápnem nebo/a vápenným hydrátem lze uvést šneková míchací zařízení a bubnová (lopatková) míchací zařízení, jakož i zařízení pro míšení částic ve vznosu.
Fyzikálně mechanické vlastnosti stabilizátu, získaného způsobem podle vynálezu, jsou ovlivněny použitými množstvími jednotlivých složek. V zásadě je možné konstatovat, že objemová hmotnost se po 28 dnech zrání stabilizátu pohybuje podle míry zhutnění od 1150 do 1550 kg.m'3, propustnost se v závislosti na receptuře a míře zhutnění pohybuje od 10‘7 do lO ^.s1, pevnost v tlaku po 28 dnech zrání dosahuje podle receptury a podmínek zrání hodnot od 1,5 do 4,5 MPa, pevnost v tahu za ohybu se pohybuje od 0,3 do 1,2 MPa. Tyto vlastnosti spolu se zvýšením smykové pevnosti a ekologickou nezávadností představují výrazné zlepšení oproti dosavadnímu stavu techniky a zajišťují podstatně lepší podmínky pro deponování jako odpadu a zejména pro využití stabilizátu pro realizaci násypů, obsypů a těsnicích vrstev ve stavitelství.
Obecně je stabilizát, získaný způsobem podle vynálezu, vhodný pro budování silničních a železničních násypů včetně aktivní zóny a pláně a pro budování ložních vrstev, násypů a obsypů ve stavebnictví. Dále je možné použít tento stabilizát pro technické rekultivace a pro budování těsnicích konstrukcí, například těsnění skládek.
V následující tabulce jsou uvedeny dosažené hodnoty modulů pružnosti a modulů přetvámosti při zkouškách násypů ze stabilizovaného popílku pro silniční a železniční stavitelství.
-4CZ 282855 B6
Tabulka
| Modul přetvámosti Edec(MPa) | Modul pružnosti Evd(MPa) | Stupeň zhutnění (% PD) | |
| Požadované hodnoty: násyp | nestanoveno | více než 25 | 95 |
| aktivní zóna | 45 | více než 27 | 100 |
| Dosažené hodnoty: průměr po zhutnění | 51,7 | 28,4 | více než 95 (násyp) |
| průměr po 7 měsících | 290 | 93,6 | více než 100 (akt. zóna) více než 100 |
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do dávkovače fluidní komory se kontinuálně přivádí elektrárenský popílek s maximální velikostí částic 500 mikrometrů a partikulární vápno se střední velikostí částic 200 mikrometrů, 100 % propadem na sítu 0,5 mm a s obsahem vlhkosti nejvýše 2 %, přičemž hmotnostní poměr popílek/vápno činí 97 : 3. Ve fluidní komoře se popílek s vápnem fluidně homogenizuje při době prodlení ve fluidní komoře, ekvivalentní rychlosti průchodu touto komorou, rovnou 5 cm/s. Homogenní směs popílku a vápna se ve formě vysoce koncentrovaného proudu pevné látky dodává do kondicionéru, kde je tekoucí proud této homogenní směsi povrchově zkrápěn vodou v množství, odpovídajícím 33 hmotnostním %, vztaženo na hmotnost přiváděného suchého homogenizátu. Maximální kapacita fluidní komory a kondicionéru je 100 m3 zvlhčené směsi za hodinu. Zvlhčený homogenizát se potom vede do násypky mísiče, tvořeného dvěma šneky o průměru 40 cm a délce 500 cm, které se otáčí rychlostí přibližně 1 otáčky za sekundu. Doba prodlení míšené směsi v tomto šnekovém mísiči činí asi 3 minuty. Rezultující homogenní zavlhlá směs se vede přes přepad na výstupu z mísiče na transportní pás, dopravující tuto směs do mobilního zásobníku, který ji dopravuje na místo budování silničního násypu.
Příklad 2
Opakuje se postup popsaný v příkladu 1 s tím rozdílem, že do kondicionéru se přivádí voda v množství 20 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost přiváděného suchého homogenizátu, a na vstupu do šnekového mísiče se přivádí 60 % vodná suspenze energosádrovce v množství, odpovídajícím 20 hmotnostním % sušiny energosádrovce, vztaženo na hmotnost sušiny finální směsi. Zavlhlá homogenní směs, opouštějící šnekový mísič, se přes transportní pás svodem plní do dopravního prostředku, ve kterém je dopravována na místo budování těsnění odpadové skládky.
Claims (5)
1. Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku astrusky jejich smíšením s vápnem a přidáním vody k získané směsi, vyznačený tím, že se popílek a případně mletá struska s maximálním obsahem vody 3 hmotnostní % a s maximální velikostí částic 500 mikrometrů sloučí s partikulárním vápnem nebo/a vápenným hydrátem s velikostí částic nejvýše 500 mikrometrů ve hmotnostním poměru popílku a strusky k vápnu nebo/a vápennému hydrátu rovném 95 : 5 až 98 : 2 a získaná směs se aktivačně mísí po dobu nezbytnou k dosažení nasycené homogenní distribuce částic vápna nebo/a vápenného hydrátu na povrchu částic popílku astrusky, načež se kzískanému homogenizátu přidá 10 až 40 hmotnostních % vody, vztaženo na celkovou hmotnost suchého homogenizátu a takto získaná směs se míchá po dobu nezbytnou k získání homogenní zavlhlé směsi.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se ke směsi homogenizátu a vody nebo/a do homogenní zavlhlé směsi přidá struska s velikostí částic větší než 500 mikrometrů v množství nejvýše rovném 15 hmotnostním %, vztaženo na sušinu uvedených směsí.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že se ke směsi homogenizátu a vody nebo k homogenizátu společně s vodou přidá energosádrovec v množství nejvýše rovném 25 hmotnostním %, vztaženo na sušinu homogenizátu.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačený tím, že se energosádrovec přidá ve formě vodné suspenze.
5. Způsob podle nároků laž3, vyznačený tím, že se použije popílek přímo ze suchého odběru ve stavu, kdy má ještě teplotu vyšší než je okolní teplota.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ96392A CZ282855B6 (cs) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ96392A CZ282855B6 (cs) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ39296A3 CZ39296A3 (en) | 1997-11-12 |
| CZ282855B6 true CZ282855B6 (cs) | 1997-11-12 |
Family
ID=5461647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ96392A CZ282855B6 (cs) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ282855B6 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305356B6 (cs) * | 2014-06-24 | 2015-08-12 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů |
| CZ305487B6 (cs) * | 2013-02-28 | 2015-10-29 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Způsob zpracování energetických produktů |
-
1996
- 1996-02-09 CZ CZ96392A patent/CZ282855B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305487B6 (cs) * | 2013-02-28 | 2015-10-29 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Způsob zpracování energetických produktů |
| CZ305356B6 (cs) * | 2014-06-24 | 2015-08-12 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ39296A3 (en) | 1997-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kasinikota et al. | Evaluation of compressed stabilized earth block properties using crushed brick waste | |
| Siddique | Utilization of cement kiln dust (CKD) in cement mortar and concrete—an overview | |
| US20080179253A1 (en) | Porous Particulate Material For Fluid Treatment, Cementitious Composition and Method of Manufacture Thereof | |
| Madurwar et al. | Use of sugarcane bagasse ash as brick material | |
| Tesanasin et al. | Engineering properties of marginal lateritic soil stabilized with one-part high calcium fly ash geopolymer as pavement materials | |
| Lavanya et al. | A review on utilization of copper slag in geotechnical applications | |
| WO2020249145A1 (en) | Dry mixture for the preparation of concrete, fresh concrete and method for the preparation of fresh concrete | |
| CZ20002731A3 (cs) | Chemické činidlo pro zlepąení technických vlastností zeminy | |
| KR101096641B1 (ko) | 지반 안정화 방법 | |
| CN101704650B (zh) | 增钙干化污泥渣的资源化利用方法 | |
| Sun et al. | Study on preparation of inorganic binder stabilized material with large dosage of phosphogypsum | |
| Qomaruddin et al. | Compressive Strength Analysis On Geopolymer Paving By Using Waste Substitution Of Carbide Waste And Fly Ash | |
| CZ282855B6 (cs) | Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky | |
| KR101222212B1 (ko) | 바텀애쉬를 주골재로 이용한 콘크리트 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN110662725A (zh) | 制造和施加非波特兰水泥基材料的系统和方法 | |
| CN117383897A (zh) | 一种道路用全固废基层材料及其施工工艺 | |
| AU2020103844A4 (en) | EFI – Low Cost Indian Brick: Environment-Friendly Very Low Cost Indian Brick | |
| Rossow | Fly ash facts for highway engineers | |
| WO2022129686A1 (en) | Compositions and concretes thereof and related methods and uses for capping mine waste rock piles | |
| CZ282802B6 (cs) | Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky | |
| KR100357524B1 (ko) | 지정 폐기물 재활용을 위한 고화제 및 이를 이용하여 제조된 압축강도가 우수한 경화체 | |
| JP4139371B2 (ja) | 管工事布設用埋戻材の製造方法及び管工事布設用埋戻材 | |
| AU2004303442A1 (en) | Porous particulate material for fluid treatment, cementitious composition and method of manufacture thereof | |
| JPH10251521A (ja) | 乾燥スラッジをフィラーに使用したアスファルト混合物 | |
| Yathish et al. | Study on concrete by replacing cement with red mud, fly ash, and hydrated lime |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090209 |