DE19725141C2

DE19725141C2 - Verfahren zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag unter Verwendung von Papier- und Farbstoffschlamm

Info

Publication number: DE19725141C2
Application number: DE1997125141
Authority: DE
Inventors: Yong-Deuk Park
Original assignee: Gom Remicon Co Ltd
Current assignee: Gom Remicon Co Ltd
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2017-06-14
Also published as: JP3068036B2; JPH10114557A; US5762864A; KR980001919A; DE19725141A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von künstlichem Leichtzuschlag.

Es ist schwer, industrielle Abfälle, z. B. Papier-/Farb stoffschlamm, Schlamm aus Anlagen zur Abwasseraufberei tung oder aus Waschprozessen von Zuschlag, zu entsorgen. Wegen der hohen Entsorgungskosten und dem beschränkten Lagerungsraum werden solche industriellen Abfälle häufig in der Natur zurückgelassen. Umweltverschmutzung ist die Folge. Geeignete Gegenmaßnahmen sind erforderlich, um dieses Problem zu lösen.

Als Maßnahme zur Verhinderung von Umweltbeeinträchtigun gen wird natürlicher Zuschlag nur in gewissen Gebieten abgebaut, weswegen in Zonen mit schnell wachsender Bauin tensität der Bedarf an Zuschlag nicht gedeckt werden kann. Daher ist ein Austausch von natürlichem Zuschlag gegen künstlichen Zuschlag in verstärktem Maß gewünscht.

In der DE 39 26 996 A1 werden zum Zwecke der Verbrennung von Hausmüll in einer Wirbelschichtfeuerung Verfahren of fenbart, bei denen nach dem Aussortieren nicht brennbarer Bestandteile vorentwässerter Klärschlamm zum zerkleiner ten Hausmüll hinzugefügt wird. Die entstehende, breiartige Masse wird in einer Zentrifuge granuliert und schließlich in einem Wirbelschichttrockner getrocknet. Die in der DE 39 26 996 A1 beschriebenen Verfahren dienen lediglich der Aufbereitung von Hausmüll mit dem Ziel, das derart erhal tene Granulat zur Verfeuerung einzusetzen. Dagegen findet sich in der DE 39 26 996 A1 kein Verfahren zur Herstel lung von künstlichem Leichtzuschlag offenbart.

Außerdem gibt es ein herkömmliches Verfahren zur Herstel lung von künstlichem Zuschlag aus Schlamm, der beim Waschprozeß von Zuschlag entsteht. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche der aus Schlamm bestehenden Kügelchen mit Kalkstein oder Kaolin beaufschlagt, um die Kondensa tion der Kügelchen während des Brennprozesses zu verhin dern. Gleichwohl ist es schwierig, Kalkstein oder Kaolin, die als Beaufschlagungs material in den herkömmlichen Verfahren verwendet werden, abzubauen, zu transportieren oder weiterzuverarbeiten. Hierdurch erhöhen sich die Kosten für die Herstellung von künstlichem Zuschlag. Aus diesem Grund ist ein neues Ver fahren zur Herstellung von künstlichem Zuschlag, das an stelle von Kalkstein oder Kaolin billigere Beaufschlagungs materialien verwendet, gewünscht.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag zu schaffen, das mindestens eine Beschränkung oder mindestens einen Nachteil beim vorbekannten Stand der Technik vermeidet.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand von Anspruch 1.

Danach schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag unter Verwendung von ver schiedenen, industriellen Abfällen, z. B. von Schlamm, der aus dem Waschprozeß von Zuschlag stammt, aus Anlagen zur Abwasseraufbereitung oder Papier- und Farbstoffschlamm aus der Verarbeitung von Papier und Farbstoff bzw. Bruchstücken aus der Pulverisierung von Steinzuschlag.

Insbesondere schafft die Erfindung ein Verfahren zur Her stellung von billigem, künstlichem Leichtzuschlag, wobei Farbstoff- oder Papierschlamm, die als industrieller Abfall anfallen, als Brennmaterial für den künstlichen Zuschlag eingesetzt werden. Hierdurch wird vermieden, daß teure Materialien, wie etwa Kalkstein oder Kaolin, verwendet werden müssen. Auf diese Weise kann das Problem der unzu reichenden Versorgung mit Zuschlag an den verschiedenen Bauplätzen gelöst und gleichzeitig Umweltverschmutzung vermieden werden.

Um in Übereinstimmung mit dem Ziel der vorliegenden Erfin dung diese und andere Vorteile, wie im folgenden näher erläutert, zu erreichen, umfaßt das Verfahren zur Herstel lung von künstlichem Leichtzuschlag die folgenden Schritte:
Mischen des Zuschlagsschlamms, dessen Feuchtigkeitsgehalt 30% übersteigt, mit Geröllbruchstücken, die bei der Pulve risierung von Geröll anfallen, zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts;
Mischen dieser Mischung und von Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanlagen in einem Gewichtsverhält nis von 50 : 50, wobei getrocknet und mikropulverisiert wird, und
Verarbeitung dieses gemischten Schlamms zu Kügelchen mit Hilfe eines Formgebungsgeräts mit Drehteller;
Beaufschlagen der Oberfläche der Kügelchen mit Papierschlamm, der getrocknet und mikropulverisiert ist, zur Vermeidung einer Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses und zu einer Verringerung des Zuschlagsgewichts;
Brennen der Kügelchen mit einer Reduktionsflamme bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1200°C in einem Brennofen, der Gas oder Öl als Brennstoff verwendet, und
Abkühlen der gebrannten Kügelchen.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Zuschlagsschlamm und Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanla gen werden in einem Verhältnis von 50 : 50 gemischt, nachdem sie getrocknet und mikropulverisiert worden sind. Danach wird dieses Material in einer Formgebungsanlage mit Dreh teller zu Kügelchen weiterverarbeitet. Das Mischungsver hältnis zwischen diesen beiden Schlammarten basiert auf ihrem Gewicht. Die Oberfläche der Kügelchen wird mit ge trocknetem und mikropulverisiertem Papierschlamm beauf schlagt, um eine Kondensation während des Brennprozesses zu vermeiden. Die Kügelchen werden danach in einen Brennofen transferiert und mit einer Reduktionsflamme bei Temperatu ren zwischen 1000 und 2000°C gebrannt. Als Befeuerungsmit tel für den Brennofen wird Gas oder Öl eingesetzt. Sobald die Kügelchen abgekühlt sind, ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beendet.

Nach der obigen Ausführungsform wird Papierschlamm als ge eignetes Beaufschlagungsmaterial zur Verhinderung der Kon densation der Kügelchen während des Brennprozesses und zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag eingesetzt. Allerdings kann auch Farbstoffschlamm anstelle von Papier schlamm verwendet werden, um die gleichen Wirkungen zu er reichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet Farbstoff- oder Papierschlamm als Beaufschlagungsmaterial zur Verhinderung einer Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses und zur Produktion von künstlichem Leichtzuschlag. Auf diese Weise werden die Herstellungskosten des künstlichen Zuschlags verringert, und gleichzeitig werden die verschie denen, industriellen Abfälle effizient und ökonomisch ent sorgt. Der Papierschlamm, der bei der Papierherstellung entsteht, besteht zu 40% aus anorganischen Stoffen und zu 60% aus flüchtigen, organischen Stoffen. Die flüchtigen, organischen Stoffe (60%) werden während des Brennprozesses zu Gas umgewandelt, wodurch das spezifische Gewicht des künstlichen Zuschlags verringert wird. Die anorganischen Stoffe (40%) weisen die gleichen Eigenschaften wie Kaolin oder Erdreich auf. Sie haben zugleich eine hohe Wider standsfähigkeit gegen Feuer gemäß "SK 1A (1100°C)". Auf diese Weise gelingt es, das spezifische Gewicht des Kügel chens bis auf 0,5 g/cm³ während des entsprechenden Sinte rungsprozesses einzustellen. Daher kann sogar ein unterge wichtiger, künstlicher Leichtzuschlag hergestellt werden.

Die Veränderung des spezifischen Gewichts wurde in Abhän gigkeit von der Temperatur des Brennprozesses sowohl für Papier- als auch für Farbstoffschlamm untersucht. Die Er gebnisse mit dem erfindungsgemäßen Beaufschlagungsmaterial, also Papier- und Farbstoffschlamm, wurden mit dem in konventionellen Verfahren zur Herstellung künstlichen Zu schlags eingesetzten Beaufschlagungsmaterial, nämlich Kalk stein und Kaolin, verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.

Das spezifische Gewicht von Papierschlamm betrug 0,53 g/cm³; das spezifische Gewicht von Farbstoffschlamm betrug 0,7 g/cm³, in beiden Fällen bei Temperaturen von 1100°C. Diese Temperatur entspricht der Brenntemperatur für künstlichen Zuschlag. Verglichen mit den herkömmlichen Beaufschlagungs materialien, Kalkstein und Kaolin, war das spezifische Gewicht von Papierschlamm oder Farbstoffschlamm ungefähr gleich oder sogar niedriger bei der gleichen Temperatur.

Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung Farbstoff- und Papierschlamm, beides Industrieabfall, als Verbrennungsmaterial eingesetzt. Dadurch wird die Umwelt von industriellen Abfällen entlastet, und gleichzeitig wird ein finanziell günstigerer, untergewichtiger, künstlicher Leichtzuschlag hoher Qualität zur Verfügung gestellt.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Leichtzuschlags, das die folgenden Schritte umfaßt:

1.
- 1. Mischen des Zuschlagsschlamms, dessen Feuch tigkeitsgehalt 30% überschreitet, mit Ge röllbruchstücken, die bei der Pulverisierung von Geröll entstehen, zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts;
- 2. Mischen dieses Gemisches und von Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanlagen in einem Ge wichtsverhältnis von 50 : 50, die getrocknet und mikropulverisiert worden sind, und
- 3. Weiterverarbeiten des vermischten Schlamms zu Kügelchen in einem Formgebungsgerät mit Drehteller;
2. Beaufschlagen der Oberfläche der Kügelchen mit Papierschlamm, der getrocknet und mikropulveri siert ist, zur Vermeidung der Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses und zur Ge wichtsverringerung des Zuschlags;
3. Brennen der Kügelchen mit einer Reduktionsflamme bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1200°C in einem Brennofen, wobei Gas oder Öl als Brennmate rial verwendet wird, und
4. Abkühlen der gebrannten Kügelchen.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Papier schlamm, der als Beaufschlagungsmaterial zur Verhinde rung der Kondensation der Kügelchen und zur Gewichts verringerung des Zuschlags eingesetzt wird, gegen Farbstoffschlamm ausgetauscht wird.