CZ289963B6 - Ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku - Google Patents

Abstract

Ekologicky stabilizovan² produkt na b zi odpadn ho pop lku, obsahuj c odpadn pop lek a pojivo, jeho podstata spo v v tom, e jako pojivo obsahuje alespo jednu odpadn termoplastickou hmotu v mno stv 5 a 97 % hmotnosti, vzta eno na celkovou hmotnost ekologicky stabilizovan ho produktu.\

Description

Ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku

Oblast techniky

Vynález se týká ekologicky stabilizovaného produktu na bázi odpadního popílku.

Dosavadní stav techniky

Neustále rostoucí množství popílků z elektráren, tepláren a spaloven představuje v současnosti velký problém. Vzhledem k tomu, že elektrárenské popílky jsou pro svůj obsah těžkých kovů a jiných toxických příměsí považovány za nebezpečný odpad as ohledem na to, že popílky z tepláren a spaloven jsou nebezpečné z hlediska výluhů a následných reakcí s ostatními složkami skládky, je nezbytné skládky uvedených popílků zajistit proti rozfoukání a vyluhování podzemní a dešťovou vodou, což je vzhledem k velkému množství tohoto odpadu obtížně řešitelným problémem. V poslední době patří k průmyslovým odpadům i odpadní termoplastické hmoty, které jsou tvořeny jednak použitými obaly potravin a jednak termoplastickým odpadem z průmyslu zpracovávajícího termoplastické hmoty. Při recyklování termoplastických odpadů vzniká poměrně značné množství odpadu, který se již z ekonomického hlediska nevyplatí dále třídit a recyklovat. Je tedy samozřejmé, že v průběhu posledních let bylo zintenzivněno úsilí vedoucí k nalezení nových způsobů, které by umožnily zpracování uvedených odpadních materiálů na zužitkovatelné produkty. Relativně schůdnou se ukázala konverze uvedených odpadních materiálů na stavební hmoty.

Takto se ve zveřejněné přihlášce FR-2695119-A1 popisuje způsob výroby lehkých izolačních betonů a malt, který spočívá v tom, že se částice odpadní plastické hmoty, získané rozemletím plastického odpadu, smísí s hydraulickým pojivém (cement, vápno, sádra) a s vodou. Odpadní plastická hmota je v tomto případě pojena hydraulickým pojivém a není tedy sama pojivém. Nedostatkem tohoto způsobu je, že k výrobě uvedených lehkých izolačních betonů a malt z odpadních plastických hmot je zapotřebí použít kvalitní surovinu, jakou je například cement.

V patentovém dokumentu JP 73 020 610 se popisuje stavební materiál na bázi pyritové škváry a polyethylenu, jakož i některých dalších termoplastů. Vzhledem k tomu, že škvára představuje v podstatě kusový materiál umožňující snadnou penetraci roztavenou termoplastickou hmotou, je zřejmé, že obsah tohoto patentového dokumentu neřeší zpracování popílků, u kterých se vzhledem k velmi malé velikosti částic pokládá a priori za prakticky nemožné zajistit dokonalé vyplnění mezičásticových prostorů popílku roztavenou termoplastickou hmotou a dosáhnout tak požadované pevnosti rezultující ztuhlé stavební hmoty.

V patentovém dokumentu US 5,312,858 se popisuje ekologická likvidace obecního pevného odpadu, tvořeného hadry, zbytky potravin, kovovými nádobkami, sklem a plastickými hmotami. Jelikož jde v podstatě o netříděný odpad, má i tento odpad ve spálené formě převážně kusový charakter (nespálené podíly skla a kovů) a tato likvidace tedy neřeší likvidaci výše uvedených popílků.

Z výše uvedeného je zřejmé, že i v současné době existuje akutní potřeba nalezení způsobu, který by uvedený problém likvidace a využití uvedených odpadních materiálů řešil globálně a bez použití dodatečných, jinak použitelných materiálů. Vyřešení uvedeného problému představuje ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku podle vynálezu.

I i

' Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku, obsahující odpadní popílek a pojivo, jehož podstata spočívá v tom, že jako pojivo obsahuje alespoň jednu odpadní termoplastickou hmotu v množství 5 až 97 % hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnost ekologicky stabilizovaného produktu.

Pod pojmem odpadní popílek se v rámci vynálezu rozumí odpadní popílek z elektráren, tepláren a spaloven, jakož i jakýkoliv jiný odpadní popílek mající srovnatelnou velikost částic s uvedenými popílky. Je samozřejmé, že tento popílek může obsahovat i určitý malý podíl dalších doprovodných odpadních produktů, zejména škváry, přičemž přítomnost tohoto doprovodného podílů není na závadu realizovatelnosti vynálezu.

Skutečnost, že je možné na ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku a odpadní termoplastické hmoty, použitelný například jako stavební materiál, zpracovat i uvedené popílky, je překvapivá. Na rozdíl od pojení kusového nebo zrnitého odpadního materiálu, ve kterém tvoří mezery mezi jednotlivými kusy nebo zrny dobře průchodné kanály pro roztavenou termoplastickou hmotu, nebylo v rámci dosavadního stavu techniky až dosud přistoupeno k pojení popílků termoplastickou hmotou vzhledem k tomu, že se předpokládalo, že popílek nebude pro roztavenou termoplastickou hmotu průchozí v důsledku vytvoření pasivovaných ohraničených oblastí tvořených pouze popílkem, do kterých termoplastická hmota nepronikne a které budou snižovat pevnost ztuhlého stavebního materiálu na nepřijatelnou míru. V rámci vynálezu však bylo s překvapením zjištěno, že vzdor výše uvedenému předsudku mají uvedené popílky dostatečnou virtuální absorpční schopnost k tomu, aby mohly být v dostatečné míře pojeny roztavenou plastickou hmotou. Při kontaktu odpadního popílku s roztavenou termoplastickou hmotou dochází takto k intenzivnímu prosycení odpadního popílku termoplastickou hmotou a k uzavření jeho pórů, čímž se zamezí vyluhování popílku do okolního prostředí a kontaminaci okolního prostředí tímto výluhem. Ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku a odpadní termoplastické hmoty podle vynálezu je zpětně zcela recyklovatelný a při jeho výrobě jsou využity pouze odpadní materiály a v podstatě nevzniká žádný další odpad.

Ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku a odpadní termoplastické hmoty 35 podle vynálezu se vyrábí smíšením odpadního popílku s případně desintegrovanou odpadní termoplastickou hmotou a zahříváním a míšením vzniklé směsi na teplotu alespoň rovnou teplotě tání obsažené odpadní termoplastické hmoty nebo obsažených odpadních termoplastických hmot a nižší, než je teplota, při které dochází k degradaci obsažené odpadní termoplastické hmoty nebo obsažených odpadních termoplastických hmot až do okamžiku, kdy dojde k dostatečnému 40 nasycení odpadního popílku roztavenou odpadní termoplastickou hmotou, a vylisováním získané hmoty do požadovaného tvaru. Rovněž je možné předehřát popílek na výše vymezenou teplotu a nasytit tento předehřátý odpadní popílek za stálého míchání postřikem roztavené odpadní termoplastické hmoty, načež následuje již výše uvedené vylisování získané směsi do požadovaného tvaru.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Odpadní elektrárenský popílek obsahující 5 % hmotn. doprovodné škváry se mísí s 25 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost získané směsi, polyvinylchloridového odpadu rozemletého na velikost zrn od 0,1 do 7 mm až do okamžiku, kdy se získá v podstatě homogenní směs, načež se

-2CZ 289963 B6 tato směs za stálého hnětení zahřívá na teplotu 220 °C až do úplného rozpuštění termoplastu a jeho prostoupení elektrárenským popílkem a podílem škváry, což trvá 15 minut. Takto získaná poddajná hmota se potom lisuje za tlaku 2,5 MPa do tvaru víceúčelových odpadových trubek.

Příklad 2

Elektrárenský popílek se mísí se 45 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost získané směsi, polyvinylchloridového odpadu rozemletého na velikost zrn 0,1 až 7 mm až do okamžiku, kdy se získá v podstatě homogenní směs popílku, načež se tato směs za stálého hnětení zahřívá na teplotu 250 °C až do úplného rozpuštění termoplastu a jeho prostoupení popílkem, což trvá 10 minut. Takto získaná poddajná hmota se potom lisuje za tlaku 1,7 MPa do tvaru střešní krytiny.

Příklad 3

Odpad tvořený popílkem ze spalování méně kvalitního kamenného uhlí se mísí v rotačním bubnu až do okamžiku, kdy se získá v podstatě homogenní směs popílku, přičemž se míšený popílek již v průběhu míšení zahřeje na teplotu 230 °C, načež se míšený a ohřátý popílek postřikuje roztaveným polyethylenovým odpadem až do nasycení popílku 30% hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost získané směsi, uvedeného polyethylenu. Získaná poddajná hmota se potom lisuje za tlaku 2 MPa do tvaru velkoplošných izolačních desek.

Příklad 4

Elektrárenský popílek se zahřívá ve vznosu ve fluidním loži na teplotu 210 °C a takto ohřátý popílek se ve vznosu zkrápí roztaveným polyethylenovým odpadem. Získaná poddajná hmota hromadící se pod fluidním ložem a obsahující 15% hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost uvedené poddajné hmoty, uvedeného polyethylenu se lisuje za tlaku 1,5 MPa do tvaru podkladových plošných dlaždic.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (1)

1. Ekologicky stabilizovaný produkt na bázi odpadního popílku, obsahující odpadní popílek a pojivo, vyznačený tím, že jako pojivo obsahuje alespoň jednu odpadní termoplastickou hmotu v množství 5 až 97 % hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnost ekologicky stabilizovaného produktu.