FI128089B - Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product - Google Patents
Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product Download PDFInfo
- Publication number
- FI128089B FI128089B FI20175393A FI20175393A FI128089B FI 128089 B FI128089 B FI 128089B FI 20175393 A FI20175393 A FI 20175393A FI 20175393 A FI20175393 A FI 20175393A FI 128089 B FI128089 B FI 128089B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ash
- product
- weight
- gypsum
- grain size
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 108
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 25
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 8
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 9
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims 2
- 235000007237 Aegopodium podagraria Nutrition 0.000 claims 1
- 244000045410 Aegopodium podagraria Species 0.000 claims 1
- 235000014429 Angelica sylvestris Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 18
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 12
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011440 grout Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 59
- 239000000047 product Substances 0.000 description 35
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 23
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 7
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 7
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 4
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011400 blast furnace cement Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000549527 Fraxinus gooddingii Species 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 101150008481 not2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011227 reinforcement additive Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010784 textile waste Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- 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
-
- 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
- C04B18/068—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases from burning wood
-
- 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
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/002—Water
- C04B22/006—Water released by a chemical reaction, e.g. polymer condensation
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/021—Ash cements, e.g. fly ash cements ; Cements based on incineration residues, e.g. alkali-activated slags from waste incineration ; Kiln dust cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B13/00—Fertilisers produced by pyrogenic processes from phosphatic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
- C09K17/08—Aluminium compounds, e.g. aluminium hydroxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/30—Incineration ashes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
- B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
-
- 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
- Y02W30/78—Recycling of wood or furniture waste
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Architecture (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Keksinnön kohteena on menetelmä jätteeksi luokiteltavan tuhkan käsittelemiseksi. Tuhka lajitellaan kuivana raekoon mukaan ja muokataan käytettäväksi lisäaineena joko sementin, betonin, asfaltin, lannoitteen, levymäisten tuotteiden ja/tai injektointiaineen valmistuksessa ja/tai maanrakennuksessa, maanvahvistuksessa, tienpohjan ja muiden maa-alueiden stabiloinnissa tai kaivostäytössä. Lisäainetuotteeksi valitaan raekooltaan tarkoitukseen soveltuvaa lajiteltua tuhkaa, johon sekoitetaan jätekipsiä tai muita lisäaineita tarpeen mukaan. Valmistettaessa lisäainetta tienpohjan ja muiden maa-alueiden stabilointiin on edullista käyttää tuhkana puunpoltosta peräisin olevaa tuhkaa. Keksintö kohdistuu myös menetelmällä valmistettuihin tuotteisiin ja niiden käyttöön.The invention relates to a method for treating ash which is classified as waste. The ash is sorted dry according to grain size and modified for use as an additive either in the manufacture of cement, concrete, asphalt, fertilizer, slabs and / or grout and / or in earthworks, land consolidation, road stabilization or other land fill or mining. The aggregate ash selected for the particle size, mixed with gypsum waste or other additives as appropriate, is selected as the additive product. When preparing an additive for stabilizing the roadbed and other land, it is advantageous to use ash from wood burning as ash. The invention also relates to products made by the process and their use.
Description
MENETELMÄ JÄTTEEKSI LUOKITELTAVAN TUHKAN KÄSITTELEMISEKSI JA MENETELMÄLLÄ MUODOSTETTU TUOTE SEKÄ TUOTTEEN KÄYTTÖMETHOD FOR THE DISPOSAL OF ASH TO BE CLASSIFIED AS WASTE AND THE PRODUCT USED BY THE METHOD AND USE OF THE PRODUCT
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä jätteeksi luokiteltavan tuhkan käsittelemiseksi, sekä patenttivaatimuksen 4 johdanto-osassa määritelty menetelmällä muodostettu tuote ja patenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa määritelty tuotteen käyttö.The invention relates to a process for treating ash as defined in the preamble of claim 1, and to a product formed by the process defined in the preamble of claim 4 and to the use of the product as defined in the preamble of claim 6.
Keksinnön mukainen menetelmä sopii erittäin hyvin erilaisten jätteeksi luokiteltavien aineiden, kuten esimerkiksi kivihiilen poltosta syntyvän lentotuhkan, puun, turpeen tai muun biopohjaisen materiaalin poltosta syntyvän tuhkan, jota kutsutaan jäljempänä biotuhkaksi, voimaloiden pohjatuh15 kan, öljyliuskeen eli kukersiitin eli palavankiven tuhkan, sekä savukaasujen rikinpoiston lopputuotteen, jätteeksi katsotun kipsin ja erilaisten tekstiilijätteiden käsittelemiseksi ja muokkaamiseksi jatkojalostukseen kelpaaviksi tuotteiksi. Yksi sopiva käsittelykohde on kivihiilivoima20 loiden sivutuotteena syntyvä lentotuhka, biotuhka ja/tai kivihiilituhkan ja biotuhkan muodostama sekatuhka, joka useimmiten viedään nykyisin jätteenä kaatopaikoille, mutta jota voidaan keksinnön mukaisesti sopivasti eri raekokoihin lajiteltuna käyttää eri tarkoituksiin, kuten esimerkiksi sementin lisäaineena betonin valmistuksessa, asfaltin valmistuksessa, injektointiaineen lisäaineena, lannoitteena ja esimerkiksi jätekipsiin tai savukaasujen rikinpoiston lopputuotteeseen sekoitettuna myös maanparannusaineena, esimerkiksi tienpohjaa stabiloitaessa tai maata vahvistettaes30 sa, ja myös käytöstä poistettujen kaivosten täyttämiseen.The process according to the invention is well suited for the combustion of ash from various materials classified as waste, such as coal fly ash, wood, peat or other biobased material, hereinafter referred to as bi ash, power plant bottom ash, oil shale ash, for processing and converting gypsum and various textile wastes considered as waste into products suitable for further processing. One suitable treatment object is coal ash, fly ash, bi ash and / or coal ash and bi ash, which is currently mostly disposed of in landfills, but which according to the invention can be suitably segregated in various grain sizes such as cement as an injectable additive, as a fertilizer, and mixed with, for example, waste gypsum or the final product of flue gas desulphurisation, as a soil conditioner, for example to stabilize the roadbed or strengthen the soil, and also to fill disused mines.
Kaikista tässä kappaleessa mainituista tuhkista käytetään jäljempänä myös yhteisnimitystä tuhka.All of the ashes mentioned in this section are also referred to collectively below as ash.
Lentotuhkaa on käytetty jo tunnetun tekniikan mukaisesti 35 edellä mainittuihin käyttötarkoituksiin, mutta tulokset ei2Fly ash has been used in the prior art 35 for the aforementioned uses, but the results are not2
20175393 prh 09 -07- 2019 vät välttämättä ole aina olleet riittävän hyviä, sillä lentotuhkaa on yleisesti käytetty sellaisenaan, sitä mitenkään lajittelematta, jolloin esimerkiksi betoni, jossa lajittelematonta lentotuhkaa on käytetty lisäaineena, on laadulli5 sesti parantunut vain jonkin verran tai ei yhtään. Lentotuhkalla täydennetyt sementit sisältävät tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa yleensä noin 15-35% lentotuhkaa. Käsittelemättömän lentotuhkan käyttö on tyypillisesti kausiluonteista, käyttömäärät ovat rajallisia ja saatava hyöty 10 on ollut pientä tiukkojen teknisten raja-arvojen määräämänä .20175393 prh 09 -07-20199 have not always been good enough, since fly ash has been commonly used as such, without any sorting, whereby, for example, concrete with unsorted fly ash used as an additive has only slightly improved quality. Fly ash-filled cements in prior art solutions generally contain about 15-35% fly ash. The use of untreated fly ash is typically seasonal, with limited utilization rates, and the benefits obtained have been small, imposed by stringent technical limits.
Jätekipsiä tulee teollisuusprosesseissa niin paljon, että sen saaminen hyötykäyttöön olisi kansantaloudellisestikin 15 edullista. Kuitenkaan jätekipsille tai jätekipsiä muistuttavalle, voimaloissa käytetylle savukaasujen rikinpoiston lopputuotteelle ei ole ollut suuressa mittakaavassa järkevää hyötykäyttöä. Jätekipsiä on kokeiltu sekoittaa kivihiilivoimaloiden ja turvevoimaloiden lentotuhkaan maanparan20 nusaineeksi ja tienpohjien stabilointia varten, mutta tulokset eivät ole olleet toivottuja, sillä sekoitettu jätekipsi-lentotuhkaseos ei ole kovettunut riittävän lujaksi kerrokseksi.There is so much waste gypsum in industrial processes that it would be economically advantageous to make it 15 re-usable. However, there has been no widespread rational utilization of waste gypsum or waste gypsum-like end product of flue gas desulphurisation in power plants. Gypsum waste gypsum has been tried to be mixed with fly ash for coal power plants and peat plants for soil improvement and road bed stabilization, but results have not been desired because the mixed gypsum fly ash mixture has not hardened sufficiently hard.
Sementtiä, esimerkiksi masuunisementtiä on käytetty sideaineena tunnetun tekniikan mukaisesti muun muassa tienpohjien stabiloinnissa. Sementti on kuitenkin suhteellisen kallista, eikä valmistustavastaan johtuen kovin ympäristöystävällistä. Sementin määrän vähentämiseksi tienpohjien ja muiden 30 maa-alueiden maapohjan parantamisessa ja stabiloinnissa on myös käytetty lentotuhkaa, jota on sekoitettu sementtiin. Tällöin käytetty lentotuhka on ollut yleensä voimaloista jätteenä tullutta, lajittelematonta ja käsittelemätöntä kivihiilen tai turpeen poltosta peräisin olevaa lentotuhkaa, 35 kuten edellä on mainittu.Cement, for example blast furnace cement, has been used as a binder according to the prior art, for example in stabilizing roadbeds. However, cement is relatively expensive and not very environmentally friendly due to its manufacturing method. To reduce the amount of cement, fly ash mixed with cement has also been used to improve and stabilize the soil in roadbeds and other land areas. In this case, the fly ash used was generally fly ash from power plant waste, unsorted and untreated, as mentioned above.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Yhtenä tunnetun tekniikan mukaisena stabilointimenetelmänä käytetään kerrosstabilointia, joka on tierakenteen parantamismenetelmä, jossa tien kantava kerros tai kantavan ker5 roksen yläosa sidotaan bitumilla, sementillä tai masuunihiekalla. Yksi tienpohjan stabiloinnin pilottihanke, jossa vanhan tienpohjan stabilointiin käytettiin turpeen poltosta peräisin olevaa lentotuhkaa (8,4%) ja dihydraattikipsiä eli fosfokipsiä (56,1%) sekä masuunisementtiä (35,5%), on tehty 10 Suomessa Maaningalla vuonna 1999. Pilottihankeesta on julkaisu v. 2008 UUMA-inventaari-raportti nimeltä Pt 16207 /01/30-1700 ja 3600-5240 Käänninniementie (Maaninka) Fosfokipsi ja lentotuhka; massiivirakenteessa ja kerrosstabiloinnin sideaineena. Ongelmana tässä ratkaisussa on kui15 tenkin se, että seoksessa on jouduttu käyttämään suhteellisen paljon sementtiä, joka ei valmistustavastaan johtuen ole ympäristölle epäystävällistä. Lisäksi raportissa ei ole mainintaa siitä, että lentotuhka olisi lajiteltu raekokonsa mukaan tietyn kokoisiin fraktioihin ja vain tarkasti määri20 tettyä raekokoa sisältävää lentotuhkaa olisi käytetty.One of the prior art stabilization methods is layer stabilization, which is a method of improving the road structure in which the road bearing layer or the upper part of the bearing layer is bonded with bitumen, cement or blast furnace sand. One pilot project for road stabilization, using fly ash from peat burning (8.4%) and dihydrate gypsum (56.1%) and blast furnace cement (35.5%) to stabilize the old roadbed, has been carried out in 10 Maaninka, Finland in 1999. publication 2008 UUMA Inventory Report, Pt 16207/01 / 30-1700 and 3600-5240 Kvarkinniementie (Maaninka) Phospho-gypsum and fly ash; in mass structure and as a binder for layer stabilization. However, the problem with this solution is that the cement has to be used in a relatively large amount, which due to its manufacturing method is not environmentally unfriendly. In addition, the report does not mention that fly ash was sorted according to its grain size into fractions of a certain size and that only fly ash with a specified grain size was used.
Biotuhkan hienorakeisempaan osaan rikastuu polttoaineesta johtuen usein myrkyllisiä jäämiä, jolloin sellaista tuhkaa ei saa käyttää lannoitteena esimerkiksi metsien lannoituk25 sessa. Karkeaan päähän myrkyllisiä jäämiä ei rikastu, joten karkeampaa biotuhkaa voi käyttää lannoitukseen. Kuitenkin tuhkaa on yleensä käytetty sellaisenaan, lajittelemattomana, jolloin sitä ei ole voitu määräysten mukaan käyttää lannoitukseen.The finer particle size of bio-ash is often enriched with toxic residues due to fuel, whereby such ash should not be used as a fertilizer, for example in forest fertilization. At the rough end, toxic residues are not enriched, so coarser bio-ash can be used for fertilization. However, ash has generally been used as it is, unsorted, which could not be properly used for fertilization.
Julkaisuista WO2016135383A1, W02014044905A2, CN1143053A,WO2016135383A1, WO2014044905A2, CN1143053A,
US2002124775A1, US3533819A, US8663685B1 ja CN101239810A tunnetaan ratkaisuja, joissa lentotuhkaa käytetään lisäaineena eri käyttötarkoituksiin.US2002124775A1, US3533819A, US8663685B1 and CN101239810A are known solutions in which fly ash is used as an additive for various applications.
Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada edullinen ja luotettava menetelmä jätteeksi luokiteltavan tuhkan käsittelemiseksi. Tällöin tarkoituksena on pyrkiä lisäämään tuhkan, esimerkiksi len5 totuhkan hyötykäyttöä betoniteollisuudessa, asfalttirakentamisessa ja maanparantamisessa sekä maan vahvistamisessa ja kaivostäytöissä, ja samalla vähentämään kaatopaikoille vietävän lentotuhkan ja muun teollisuusjätteen määrää. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on 10 esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetulle tuotteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa ja tuotteen käytölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tun15 nusmerkkiosassa Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa .The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks and to provide an inexpensive and reliable method for treating ash which is classified as waste. The aim is to increase the utilization of ash, for example len5 ash, in the concrete industry, asphalt construction and land improvement, land consolidation and mine filling, while reducing the amount of fly ash and other industrial waste going to landfills. The process according to the invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1. Accordingly, the product made by the process of the invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 4 and the use of the product is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 6 Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in other claims.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Keksinnön mukaisen ratkaisun yhtenä suurena etuna on muuten 20 jätteeksi luokiteltavien ja jätteenä käsiteltävien aineiden, kuten esimerkiksi lentotuhkan, biotuhkan, öljyliuskeen tuhkan ja/tai kipsin sekä savukaasujen rikinpoiston lopputuotteen saaminen taloudellisesti ja erittäin edullisesti hyötykäyttöön. Tällöin etuna on muun muassa betoniteolli25 suudessa sementin valmistuksen aiheuttamien CCp-päästöjen pieneneminen, koska sementtiä tarvitaan betonin valmistukseen vähemmän hyvin lajitellun lentotuhkan korvatessa osan sementistä. Vastaavasti asfaltin valmistuksessa on perinteisesti käytetty täyteaineena kalkkikivijauhetta. Sopivas30 ti lajiteltu kivihiilen polton lentotuhka sopii kuitenkin hyvin asfalttipäällysteen hienoaineeksi, koska sillä on tasainen rakeisuus, hyvä huokosten täyttökapasiteetti, sopivan alhainen vesipitoisuus sekä emäksinen luonne. Koska lentotuhka on asfalttimassassa sidotussa muodossa, sen ym35 päristövaikutukset ovat vähäiset.One of the great advantages of the solution according to the invention is the economical and very advantageous utilization of the substances otherwise classified as waste and treated as waste, such as fly ash, bi ash, oil shale ash and / or gypsum and the final product of desulphurization. This has the advantage, inter alia, of reducing the amount of CCp emitted by the cement industry in the concrete industry25, as cement is needed to produce concrete while less well-sorted fly ash replaces part of the cement. Correspondingly, limestone powder has traditionally been used as filler in asphalt production. However, suitably graded coal-fired fly ash is well suited for asphalt paving fines because of its uniform granularity, good pore-filling capacity, suitably low water content, and alkaline nature. Because fly ash is bound in asphalt mass, its environmental impact is negligible.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Lisäksi etuna on se, että lentotuhkalla ja varsinkin sopivaan raekokoon lajitellulla lentotuhkalla voidaan korvata luonnon maa-aineksia esimerkiksi teiden pohjarakenteissa.Another advantage is that fly ash, and especially fly ash graded to a suitable grain size, can replace natural soil, for example in road structures.
Lentotuhka soveltuu hyvin erilaisiin täyttörakenteisiin, perustuksiin ja meluvalleihin yhdyskuntarakentamisessa ja erikoisrakenteissa esimerkiksi satamissa ja kaatopaikoilla. Lisäksi lentotuhkan sekoittaminen sopivassa suhteessa kipsiin ja/tai kipsin ominaisuuksia muistuttavaan savukaasujen 10 rikinpoiston lopputuotteeseen lisää sekoitetun massan kovettumis- ja lujuusominaisuuksia. Lisäksi tekstiilikuitujen sekoittaminen edellä mainittuun sekoitemassaan lisää edelleen mm. massan sitkeysominaisuuksia. Käytettäessä tuhkakipsisekoituksiin kivihiili- ja turvevoimaloiden lentotuh15 kan sijasta tai niihin sekoitettuna puuperäistä tuhkaa, saadaan monessa suhteessa vielä parempaa sekoitusmassaa esimerkiksi tienpohjien ja muiden maa-alueiden stabilointiin. Puuperäisellä tuhkalla tarkoitetaan tässä yhteydessä tuhkaa, jossa osa polttoaineesta on ollut puuta tai poltto20 aine on ollut kokonaan puuta.Fly ash is well suited for a variety of filling structures, foundations and noise barriers in community construction and special applications such as ports and landfills. In addition, mixing the fly ash in the appropriate proportion with the gypsum and / or the end product of the flue gas desulphurization 10, which resembles the properties of the gypsum, increases the curing and strength properties of the mixed pulp. In addition, the mixing of the textile fibers with the above-mentioned blending mass further increases e.g. pulp toughness properties. By using wood ash for ash-gypsum mixes instead of or ash from coal and peat power plants, in many respects, even better mixing compound is obtained, for example, to stabilize roadbeds and other land. Wood ash in this context means ash in which part of the fuel is wood or the fuel 20 is wholly wood.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan esimerkiksi seuraavia etuja: valmistetut tuotteet ovat tasalaatuisia ja teknisesti luotettavia; näin valmistetut tuotteet korvaavat 25 enemmän sementtiä; lajittelun tarkkuus ja lajitellun tuotteen tekninen laatu on parempaa; betonin valmistuksessa tarvittava tuhkan käyttömäärä pienempi kuin perinteisellä lajittelemattomalla lentotuhkalla, jolloin voidaan pienentää raaka-aine- ja kuljetus- sekä energiakustannuksia; eko30 loginen jalanjälki on pienempi kuin perinteisellä lentotuhkalla .The solution according to the invention gives, for example, the following advantages: the manufactured products are of uniform quality and technically reliable; the products thus manufactured will replace 25 more cements; the sorting accuracy and the technical quality of the graded product are improved; the use of ash in the production of concrete is lower than with conventional unsorted fly ash, which can reduce raw material, transport and energy costs; The logical footprint of the eko30 is smaller than that of traditional fly ash.
Etuna on myös keksinnön mukaisen ratkaisun edullisuus ja se, että jätteenkäsittely voidaan hoitaa kokonaisvaltaises35 ti ja keskitetysti, esimerkiksi jätteenkäsittelylaitoksessa tai jätteen syntymispaikalla. Lisäksi etuna on myös se, että kaikki käsiteltävä jäte menee käytettäväksi eri tuotteisiin, jolloin jätteen määrä pienenee. Etuna on vielä se, että lentotuhkassa olevat raskasmetallit saadaan rikaste5 tuksi omaan raekokoluokkaansa, jolloin tiedetään, minkä raekokoluokan tuotteissa ei ole raskasmetalleja. Näitä tuotteita voidaan sitten käyttää vapaasti sellaisiinkin käyttökohteisiin, joihin raskasmetallia sisältäviä tuotteita ei saa käyttää. Vastaavasti sellaista raekoon mukaista 10 tuotetta, jossa tiedetään olevan raskasmetalleja, voidaan käyttää esimerkiksi asfaltin ja betonin valmistuksessa, joissa lentotuhka on sidotussa muodossa.It is also an advantage that the solution according to the invention is advantageous and that the waste treatment can be handled in a comprehensive and centralized manner, for example in a waste treatment plant or at the place of waste generation. Another advantage is that all the waste to be processed goes to different products, which reduces the amount of waste. A further advantage is that heavy metals contained in fly ash can be enriched5 into their own grain size class, whereby it is known which grain size products do not contain heavy metals. These products can then be freely used for applications where heavy metal products are not to be used. Correspondingly, a grain size 10 product known to contain heavy metals can be used, for example, in the manufacture of asphalt and concrete in which fly ash is in a bound form.
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin sovellutusesi15 merkkien avulla viittaamalla oheisiin yksinkertaistettuihin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail by the use of the 15 characters of your application with reference to the accompanying simplified drawings, in which:
ta tarkemmin kuvattuna.more precisely.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lentotuhka ja muut teollisuuden prosessijätteeksi luokiteltavat aineet, kuten pohjatuhka, pala- ja raemainen kuona, kipsi sekä muu sopiva murskattava jäte prosessoidaan niin, että sitä ei luokitella enää jätteeksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä lento30 tuhka ja/tai muut edellä mainitut aineet lajitellaan ja luokitellaan halutun olennaisen tarkan raekokojakauman saavuttamiseksi. Tarvittaessa materiaali jauhetaan pienemmäksi ja toimitetaan uudelleen raekokoinjitteluun. Lisäksi raekooltaan lajiteltuun massaan sekoitetaan tarvittaessa sopi35 vassa suhteessa lisäaineita erilaisten lopputuotteiden eli lisäainetuotteiden valmistamiseksi. Keksinnön mukaisesti kullekin raekoolle ja materiaalille määritetään niiden oikeat käyttökohteet. Näin lajitellut, raekooltaan ja sekoitukseltaan erilaiset tuotteet säilytetään kukin omissa säi5 liöissään tai säilytystiloissaan tulevaa käyttöä varten.In the solution of the invention, fly ash and other substances classified as industrial process waste, such as bottom ash, lumps and granular slag, gypsum and other suitable crushable waste, are processed so that they are no longer classified as waste. In the process of the invention, the fly ash and / or other materials mentioned above are sorted and classified to achieve the desired substantially accurate particle size distribution. If necessary, the material is ground to a smaller size and resold for grain size injection. In addition, additives in granular size are mixed, if necessary, in a suitable proportion to form various end products, i.e. additive products. According to the invention, their respective applications are determined for each grain size and material. Products thus graded, having different grain sizes and blends, are each stored in their own containers or in storage for future use.
Raaka-aineena käytetty lentotuhka voi olla kivihiilipolton yhteydessä syntynyttä tuhkaa, eli kivihiilituhkaa. Tuhka voi olla myös biopolton, kuten puun polton tai turpeenpol10 ton yhteydessä syntynyttä lentotuhkaa, jolloin sitä kutsutaan biotuhkaksi, tai tuhka voi olla myös kivihiilituhkan ja biotuhkan sekoitusta eli niin sanottua sekatuhkaa. Lisäksi tuhka voi olla öljykiven eli mm. Virossa esiintyvän palavankiven poltossa syntynyttä tuhkaa. Jäljempänä näistä 15 tuhkista käytetään myös yhteisnimitystä tuhka, ellei tarkoiteta nimenomaan juuri erityisesti jotakin näistä tuhkista .Fly ash used as a raw material may be ash from coal combustion, ie coal ash. The ash can also be fly ash from biofueling, such as wood burning or peat burning, where it is called bio-ash, or the ash can also be a mixture of coal ash and bio-ash, i.e. so-called mixed ash. In addition, the ash may be of petroleum, e.g. Ash from incineration of burning rock in Estonia. In the following, these 15 ashes are also referred to collectively as "ashes" unless specifically referred to as one of these ashes.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Vastaavasti keksinnön mukaisessa menetelmässä raekooltaan 20 lajitellun tuhkan lisäaineena käytetty kipsi on edullisesti dihydraattikipsiä eli ns. fosfokipsiä, jota syntyy muun muassa fosforihappotuotannon sivutuotteena, ja joka sellaisenaan voidaan katsoa jätteeksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty, varastoituna ollut kipsi on olennaisesti 25 käsittelemätöntä.Similarly, the gypsum used in the process of the invention for use as an additive for screened ash 20 is preferably dihydrate gypsum. phosphorus gypsum, which is a by-product of, inter alia, phosphoric acid production and which may be regarded as waste. The stored gypsum used in the process of the invention is substantially untreated.
Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaista menetelmää yksinkertaistettuna kaaviokuvana. Siinä raaka-aineena 7 oleva tuhka, esimerkiksi kivihiilen polton lentotuhka, puun pol30 ton lentotuhka, turpeen polton lentotuhka, pohjatuhka, muu tuhka tai muu tarkoitukseen sopiva, jätteeksi luokiteltava materiaali toimitetaan materiaalin varastopaikasta 1 keksinnön mukaisesti lajitteluvaiheeseen 2, jossa materiaali luokitellaan ja lajitellaan materiaalin lajin ja raekoon 35 mukaan eri kokoisiin fraktioihin seulojen ja/tai ilmavirranFigure 1 shows a simplified diagrammatic view of the method according to the invention. The ash as the raw material 7, for example, coal ash fly ash, wood pol30 ton fly ash, peat ash fly ash, bottom ash, other ash or other suitable waste classified material is delivered from the material storage site 1 to the sorting step 2 according to the invention. and, according to grain size 35, into fractions of different sizes through sieves and / or airflow
20175393 prh 09 -07- 2019 avulla. Ilmavirta voi olla toteutettu esimerkiksi imun tai puhalluksen, esimerkiksi paineilmapuhalluksen avulla. Edullisesti raaka-aineen 7 lajittelu suoritetaan lajitteluvaiheessa 2 kuivana.20175393 prh 09 -07-20199. The air flow may be effected, for example, by suction or blowing, for example by compressed air blowing. Preferably, the sorting of the raw material 7 is carried out dry in the sorting step 2.
Lajitteluvaiheen 2 yhteydessä raaka-ainemateriaali jauhetaan tarvittaessa ja johdetaan uudelleen lajitteluun, kunnes materiaalin haluttu raekoko saavutetaan. Näin lajiteltu ja tarvittaessa jauhettu raaka-ainemateriaali johdetaan 10 keksinnön mukaisesti lajittelunvaiheen 2 jälkeen joko sekoitusvaiheeseen 4 tai varastointipaikkaan 5. Edullisesti varastointipaikka 5 on lopputuotteiden varastopaikka, mutta se voi olla myös välituotteiden välivarastointipaikka. Edullisesti lajiteltu raaka-ainemateriaali johdetaan lajit15 telunvaiheesta 2 sekoitusvaiheeseen 4 tai varastointipaikkaan 5 yksi fraktio kerrallaan, jolloin raekooltaan ja sekoitukseltaan erilaiset lopputuotteet päätyvät kukin omiin varastointipaikkoihinsa 5.In the sorting step 2, the raw material material is ground as needed and recycled until the desired grain size is achieved. According to the invention, the raw material thus sorted and, if necessary, ground 10 is passed after the sorting step 2 to either the mixing step 4 or the storage site 5. Preferably, storage site 5 is a storage location for finished products, but it can also be intermediate storage. Preferably, the sorted raw material is fed from species 15 to stage 2, mixing stage 4 or storage site 5, one fraction at a time, whereby the end products of different grain size and mixing end up in their respective storage locations 5.
Ennen sekoitusvaihetta 4 tai sekoitusvaiheen aluksi suoritetaan tarvittaessa lisäaineiden 8 lisäysvaihe 3. Tällöin jo valmiiksi lajiteltuun raaka-ainemateriaaliin lisätään lopputuotteessa tarvittavia lisäaineita 8 lopputuotteen ominaisuuksien muuttamiseksi tai parantamiseksi. Sekoitus25 vaihe 4 voidaan tehdä yhdessä tai useammassa sekoitusasemassa tai lopputuotteen käyttöpaikalla. Lajiteltuun materiaaliin, joka viedään suoraan lajitteluvaiheesta 2 varastointipaikkaan 5 ei sekoiteta lisäaineita 8 ollenkaan.Prior to the mixing step 4 or at the beginning of the mixing step, if necessary, the addition of additives 8 is carried out. In this case, the additives 8 required in the final product are added to the already sorted raw material to modify or improve the properties of the final product. Stirring 25 Step 4 may be performed at one or more mixing stations or at the point of use of the final product. The sorted material, which is taken directly from the sorting step 2 to the storage site 5, is not mixed with additives 8 at all.
Osa raaka-aineesta 7 voi olla sellaista, jota ei tarvitse lajitella eikä jauhaa. Tällöin raaka-aine 7 voidaan siirtää suoraan sekoitusvaiheeseen 4 tai, jos siihen ei tarvitse sekoittaa lisäaineita, raaka-aine 7 voidaan siirtää suoraan varastointipaikkaansa 5.Some of the raw material 7 may be that which does not need to be sorted or ground. In this case, the raw material 7 can be transferred directly to the mixing step 4 or, if there is no need to mix additives, the raw material 7 can be transferred directly to its storage location 5.
Varastointipaikastaan 5, esimerkiksi varastosäiliönä toimivasta siilosta, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut lopputuotteet 9 toimitetaan tarpeen mukaan loppukäyttäjille 6. Lopputuotteina voivat tällöin olla esimerkiksi 5 tiettyyn eri raekokoon seulottu ja lajiteltu jauhemainen ja sekoittamaton tuhka, yhdellä tai useammalla lisäaineella varustettu jauhemainen sekoitettu tuhka, tuhkasta ja lisäaineista puristettu olennaisen kiinteä tuote, esimerkiksi levymäinen tuote, pelletoitu tuote, tai jokin muu varastoit) paikkaan 5 keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu ja siirretty tuote.From the storage place 5, for example from a silo acting as a storage tank, the final products 9 produced according to the invention are delivered to end-users 6 as needed. a substantially solid product, such as a plate product, a pelletized product, or any other storage) product prepared and transferred to position 5 by the process of the invention.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän tärkeimpiä vaiheita tarkemmin kuvattuna, mutta kuitenkin yk15 sinkertaistettuina ja kaaviollisina. Raaka-aineena 7 käytetään edullisesti energia- ja/tai voimalaitosten lentotuhkaa, pohjatuhkaa tai jotain muuta sopivaa jätteeksi luokiteltavaa materiaalia. Lentotuhka voi olla puun poltosta, turpeen poltosta tai muun biomateriaalin poltosta syntynyt20 tä tuhkaa tai näiden yhdistelmistä syntynyttä tuhkaa, joista tuhkista käytetään jäljempänä myös nimitystä biotuhka. Lentotuhka voi olla myös kivihiilen poltosta syntynyttä tuhkaa. Lentotuhkasta ja pöhjatuhkasta käytetään jäljempänä myös yhteisnimitystä tuhka.Figure 2 illustrates the main steps of the process of the invention in more detail, but in simplified and schematic form. Preferably, fly ash, bottom ash or other suitable waste classified as waste is used as the raw material 7 for power and / or power plants. Fly ash may be ash from wood incineration, peat incineration or other biomaterial incineration, or a combination of these, the ash of which is also referred to as bi ash. Fly ash can also be ash from coal combustion. Fly ash and bottom ash are also collectively referred to as ash.
Lisäaineena 8 voi olla kipsi, edullisesti esimerkiksi jätekipsiksi luokiteltu dihydraattikipsi, voimaloissa ja energialaitoksissa käytettävä rikinpoiston lopputuote, sementti tai sementtisekoitus, esimerkiksi masuunisementti, jossa on 30 masuunikuonaa ja sementtiä sekoitettu sopivasti keskenään, hiili, erilaiset tekstiilit revittyinä pieniin paloihin, ja erilaiset kemikaalit. Lisäaineita 8 voidaan käyttää joko vain yhtä kerrallaan tai useampia yhdessä.The additive 8 may be gypsum, preferably, for example, dihydrate gypsum, classified as waste gypsum, a desulphurization end product used in power plants and power plants, cement or cement mixes, for example blast furnace cement with blast furnace slag and cement mixed together Additives 8 can be used either at one time or several at a time.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Kipsi ja/tai rikinpoiston lopputuote tuo tuhkaseokseen laimennusta. Vastaavasti tuhka aktivoi kipsiä kovettumaan, varsinkin jos se on puunpoltosta peräisin olevaa puutuhkaa tai siinä on puutuhkaa mukana.The gypsum and / or desulphurization end product will dilute the ash mixture. Similarly, the ash activates the gypsum to harden, especially if it contains or contains wood ash from wood burning.
Vastaavasti revityt tekstiilit sisältävät kuituja, jotka tuovat seokseen sitkeyttä ja vetolujuutta. Tekstiilit voivat olla joko luonnonkuituja tai tekokuituja tai molempia yhdessä. Hiili puolestaan parantaa luonnonkuitujen kestä10 vyyttä ehkäisemällä niiden homehtumista ja maatumista. Hiili myös parantaa lannoitteeksi tehtävän tuotteen ominaisuuksia. Myös kemikaaleilla on mahdollista saada lopputuotteisiin monia haluttuja lisäominaisuuksia, ja poistaa tuhkasta myrkyllisiä aineita.Correspondingly, the torn textiles contain fibers that bring toughness and tensile strength to the blend. The textiles can be either natural fibers or synthetic fibers, or both. Carbon, in turn, improves the durability10 of natural fibers by preventing them from mold and decay. Coal also improves the properties of the fertilizer product. Chemicals also provide many of the desired additional properties to the end products and remove toxic substances from the ashes.
Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän loppuvaiheita ja menetelmällä valmistettavan lopputuotteen käyttökohteita tarkemmin kuvattuna, mutta kuitenkin yksinkertaistettuina ja kaaviollisina.Figure 3 illustrates the final steps of the process of the invention and the uses of the final product to be produced by the process, but in simplified and schematic form.
Raaka-ainetta 7, eli edullisesti kivihiilen lentotuhkaa, biotuhkaa tai näitä kumpaakin sisältävää sekatuhkaa eri tavalla käsitellen, voidaan tehdä erilaisia lopputuotteita ja saada näin sellaisia jätteeksi luokiteltavia materiaaleja 25 paremmin hyötykäyttöön, joita ei ole ennen voitu käyttää.By treating the raw material 7, preferably coal fly ash, bi ash, or mixed ash containing both, different end products can be made to better recycle waste materials 25 that could not have been used before.
Edullisesti lentotuhkaa voidaan käyttää niin, että raakaaineena 7 oleva lentotuhka lajitellaan raekokonsa mukaan erilaisiin tuotteisiin ja tarpeen mukaan siihen sekoitetaan lisäaineita sopivassa suhteessa. Esimerkiksi betoniin käy30 tetyn sementin lisäaineena juuri raekooltaan oikein valittu lentotuhka muun muassa parantaa betonin laatua ja alentaa betonin hintaa sekä vähentää sementin kulutusta.Preferably, the fly ash can be used so that the fly ash as raw material 7 is sorted according to its grain size into different products and, if necessary, mixed with additives in a suitable proportion. For example, fly ash, which has the right grain size, can be used as an additive to cement used in concrete, among other things, to improve the quality of concrete and to reduce the price of concrete and reduce cement consumption.
Jos lentotuhkassa on myrkyllisiä raskasmetalleja, ne rikas35 tuvat usein lentotuhkan hienorakeisempaan päähän, jolloinIf the fly ash contains toxic heavy metals, they are rich35 often arriving at the finer grain end of the fly ash,
20175393 prh 09 -07- 2019 sopivasti lajiteltuna karkeampi osa lentotuhkasta voidaan hyötykäyttää esimerkiksi lannoitukseen sekä muihin ympäristöllisesti vaativiin kohteisiin, kun taas myrkkyjäämiä sisältävä hienompirakeinen osa voidaan esimerkiksi hävittää 5 tavanomaisin keinoin tai käyttää sellaisiin tarkoituksiin, joissa myrkyt eivät haittaa. Tällöin sitä voidaan käyttää esimerkiksi tienpohjien stabilointiin. Myös erilaisilla kemikaaleilla voidaan poistaa myrkkyjäämiä lentotuhkasta. Lentotuhkan myrkkyjäämät eivät myöskään aiheuta ongelmia 10 esimerkiksi injektointiaineen raaka-aineena.20175393 prh 09 -07-20199 When properly sorted, the coarser portion of fly ash can be utilized, for example, for fertilization and other environmentally demanding applications, while the finer-grained portion containing toxic residues can be disposed of by conventional means or used for non-toxic purposes. It can then be used, for example, to stabilize road surfaces. Different chemicals can also remove toxic residues from fly ash. Also, the toxic residues of fly ash do not cause problems 10, for example as a raw material for injection.
Keksinnön mukaisella menetelmällä tehdään lopputuotetta esimerkiksi asfaltin täyteaineeksi siten, että lajitellaan ja tarvittaessa jauhetaan vaiheessa 2 raaka-aineena 7 ole15 vaa polttolaitoksen tuhkaa raekooltaan suunnilleen keskikarkeaan kokoluokkaan, jossa tuhkapartikkeleiden raekoko on suunnilleen välillä 10-60 pm edullisesti välillä 20-40 pm. Näin lajiteltu lopputuote siirretään lajitteluvaiheen jälkeen joko sekoitukseen 4 tai omaan varastointipaikkaansa 5 20 odottamaan loppukäyttöä.The process according to the invention makes the final product, for example, asphalt filler by sorting and, if necessary, grinding ash from the combustion plant as raw material 7 in step 2 to a particle size of approximately medium size, with ash particles having a particle size of about 10-60 µm. After the sorting step, the end product so sorted is either transferred to blend 4 or to its own storage site 5 20 for final use.
Keksinnön mukaisella menetelmällä tehdään lopputuotetta esimerkiksi betonin valmistuksen raaka-aineeksi siten, että raaka-aineena 7 olevasta tuhkasta valmistetaan raekooltaan 25 juuri oikean kokoista materiaalia lisättäväksi sementin sekaan, jota sitten käytetään betonin valmistukseen. Tällöin raaka-aineena 7 oleva tuhka lajitellaan vaiheessa 2 sopivan pienen raekoon omaavaksi fraktioksi, ja samalla varotaan mahdollisuuksien mukaan rikkomasta pieniä tuhkapartikkelei30 ta. Tästä syystä jauhatusta ei tällöin käytetä. Raaka-aineena 7 tällöin voi olla esimerkiksi kivihiilivoimaloiden lentotuhkaa tai edellä mainittua biotuhkaa, jossa on kokonaan tai osittain mukana esimerkiksi puun poltossa syntynyttä tuhkaa, josta liika hiili on poistettu.The process according to the invention renders the end product, for example, a raw material for the production of concrete, by making ash from raw material 7 a material of exactly the right grain size to be added to the cement, which is then used to make the concrete. The ash as raw material 7 is then sorted into a fraction having a suitable small particle size in step 2, while at the same time being careful not to break small ash particles. For this reason, grinding is not used. The raw material 7 can then be, for example, fly ash from coal-fired power stations or the above-mentioned bio-ash, which contains some or all of the ash from the burning of wood, for example, from which excess carbon has been removed.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Keksinnön mukaisesti betonin valmistukseen soveltuvaan sementtiin sekoitetaan sementtirakeita pienempiä tuhkarakeita täyttämään ainoastaan sementtirakeiden välisiä tyhjiä tiloja, tällöin halutun sementtilaadun perusteella raekooltaan 5 vaiheessa 2 tarkasti lajiteltua ja valittua tuhkaa sekoitetaan sementtiin vain noin 2-14% sementin määrästä, sopivasti esimerkiksi noin 3-12% ja edullisesti esimerkiksi noin 5-10% tai mikä tahansa sopiva prosenttimäärä edellä esitetyistä väleistä, eli 4, 6, 7, 8, 9, 11 tai 13 prosenttia 10 tai näiden osia. Näin käytettävän tuhkan määrä voi siis olla tarkan raekokolajittelun ansiosta paljon pienempi kuin tunnetun tekniikan mukaisesti käytetty noin 15-35% sementin määrästä. Tällöin tuhkan raekoko on esimerkiksi seuraava: D50 on välillä 1-8 pm, D97 on välillä 2-40 pm ja D100 on 15 välillä 3-80 pm. Vastaavasti D10 on välillä 0,5-2 pm.According to the invention, the cement suitable for concrete production is mixed with ash granules smaller than cement granules to fill only the voids between the cement granules, whereby the ashes carefully selected and selected in step 2 from granule size 5 in step 2 are mixed with only about 2-14% of the cement. for example, from about 5% to about 10%, or any appropriate percentage of the above ranges, i.e., 4, 6, 7, 8, 9, 11 or 13% 10 or portions thereof. Thus, the amount of ash used in this way can be much smaller than the approximately 15-35% of the amount of cement used according to the prior art due to the fine grain sorting. Hereby, for example, the ash particle size is as follows: D50 is between 1-8 pm, D97 is between 2-40 pm and D100 is between 3 and 80 pm. Similarly, D10 is in the range of 0.5 to 2 pm.
Keksinnön mukaisella menetelmällä tehdään lopputuotetta esimerkiksi lannoitteeksi tai lannoitteen lisäaineeksi siten, että lajitellaan ja tarvittaessa jauhetaan vaiheessa 2 20 raaka-aineena 7 olevaa polttolaitoksen tuhkaa raekooltaan suunnilleen keskikarkeaan tai suureen kokoluokkaan, jossa tuhkapartikkeleiden raekoko on edullisesti suurempi kuin 20 pm, tai jopa suurempi kuin 40 pm. Tällöin lajitteluvaiheessa 2 raekooltaan pienempään fraktioon rikastuneet raskasme25 tallit ja muut tuhkassa olevat myrkyt on helppo poistaa siirtämällä lajiteltu pienempi fraktio kokonaisuudessaan muuhun käyttöön, esimerkiksi maanrakennukseen tai ongelmajätteeksi. Tarvittaessa lannoitteeksi tai lannoitteen lisäaineeksi vaiheessa 2 lajiteltuun materiaaliin sekoitetaan 30 vaiheessa 4 tarkoitukseen sopivia lisäaineita.The process of the invention makes, for example, the final product as a fertilizer or fertilizer additive by sorting and, if necessary, milling the ash of the incinerator 7 as raw material 7 in step 2 to a medium or large particle size, preferably ash particles larger than 20 µm. . Thus, in the sorting step 2, the heavy stables and other ash toxins enriched in the smaller fraction fraction can be easily removed by transferring the entire sorted smaller fraction to other uses, such as earthworks or hazardous waste. If necessary, the material sorted as a fertilizer or fertilizer additive in step 2 is mixed in step 30 with suitable additives.
Käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää sellaisen lopputuotteen valmistukseen, jota voidaan käyttää maanparannustai maanvahvistusaineena maanrakennuksessa ja/tai tienpoh35 jien stabiloinnissa, valmistettava lopputuote on sitä ympä13When the process according to the invention is used for the preparation of a final product which can be used as a soil improvement or soil strengthening agent in civil engineering and / or ground stabilization, the final product to be manufactured is around it.
20175393 prh 09 -07- 2019 ristöystävällisempää mitä vähemmän siinä on sementtiä, jonka valmistus sinänsä ei ole ympäristöystävällistä. Yhden edullisen menetelmän mukaisesti maanparannus- tai maanvahvistusainetta ja/tai tienpohjien stabiloinnissa käytettävää 5 lopputuotetta valmistetaan siten, että vaiheessa 2 lajiteltua ja tarvittaessa jauhettua tuhkaa ja lisäaineena lisättävää kipsiä sekoitetaan sopivassa suhteessa vaiheessa 4 keskenään. Menetelmässä käytetty tuhka on edullisesti energia- tai voimalaitoksen polttouunin lentotuhkaa ja edulli10 sesti tuhkaa myös jauhetaan lajitteluvaiheen 2 yhteydessä tuhkapartikkelien murskaantumiseksi. Jauhetun tuhkan käyttö suurentaa huomattavasti tuhka-kipsiseoksen kovettumisnopeutta ja parantaa lopputuloksen kovuutta ja lujuutta. Erittäin hyvä lopputulos seoksen loppukovuuden ja -lujuuden 15 sekä kovettumisnopeuden kannalta saavutetaan käyttämällä puupolton yhteydessä syntynyttä tuhkaa eli puupohjaista tuhkaa. Tällöin tuhka voi olla kokonaan puutuhkaa tai vain osittain puutuhkaa, esimerkiksi sekoitettuna muuhun biotuhkaan tai jopa kivihiilituhkaan. Puupohjainen tuhka-kipsi20 seos, käytettynä esimerkiksi tukikerroksena tienpohjien stabiloinnissa, kovettuu nopeasti lujaksi ja riittävän kovaksi kerrokseksi. Tarkoitukseen sopivat myös sellaiset tuhkat, jotka ovat syntyneet poltossa, jossa puupohjainen materiaali on ollut poltossa mukana yhtenä osa-polttoainee25 na, eikä siis vain jälkeenpäin sekoitettuna.20175393 prh 09 -07-20199 environmentally friendly, the less cement it produces, which in itself is not environmentally friendly. According to one preferred method, the soil improvement or soil consolidation agent and / or the end product 5 used for the stabilization of the roadbeds are prepared by mixing the ash graded in step 2 and, if necessary, ground gypsum and additive gypsum in an appropriate proportion in step 4. The ash used in the process is preferably fly ash from an energy or power plant incinerator, and preferably the ash is also milled in step 2 to crush the ash particles. The use of powdered ash significantly increases the curing speed of the ash-gypsum mixture and improves the final hardness and strength. A very good final result in terms of the final hardness and strength of the mixture 15 and the cure rate is achieved by using wood ash, i.e. wood-based ash. In this case, the ash may be entirely wood ash or only partially wood ash, for example mixed with other bio-ash or even coal ash. The wood-based ash-gypsum mixture, used, for example, as a backing layer to stabilize roadbeds, cures rapidly to a firm and sufficiently hard layer. Also suitable are ash from combustion in which wood-based material has been included in the incineration as one of the partial fuels, and not only afterwards.
Valmistettaessa maan vahvistukseen ja/tai edellä mainittua tienpohjien stabilointiin käytettävää lopputuotetta, on edullista lisätä tuhka-kipsiseokseen myös kuitua, esimer30 kiksi revittyä tekstiilimassaa. Tämä tuo seokseen sitkeyttä ja vetolujuutta, kuten edellä on jo mainittu. Tuhkassa oleva hiili tai lisäaineena lisätty hiili lisäksi parantaa luonnonkuitujen kestävyyttä ehkäisemällä niiden homehtumista ja hidastamalla niiden maatumista.In the manufacture of the final product for soil reinforcement and / or roadbed stabilization, it is also advantageous to add fiber to the ash-gypsum mixture, e.g. This brings toughness and tensile strength to the mixture, as already mentioned above. Carbon in the ash or carbon added as an additive also improves the durability of natural fibers by preventing them from mold and slowing down their decay.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Yksi sopiva tienpohjien stabiloinnissa käytettävän lopputuotteen seossuhde on sellainen, jossa on painoprosentteina n. 25-75% kipsiä, n. 25-60% tuhkaa ja n. 0-15% muita aineita, kuten revittyä tekstiilimassaa, hiiltä, tarvittaessa 5 sementtiä ja kemikaaleja. Edullisesti seossuhde on esimerkiksi sellainen, jossa on n. 40-50% kipsiä, n. 40-50% tuhkaa ja n. 0-15% revittyä tekstiilimassaa. Esimerkiksi n. 45% kipsiä, n. 45% tuhkaa ja n. 10% revittyä tekstiilimassaa sisältävä seos tienpohjan stabilointikerroksena antaa 10 nopeasti kovettuvan ja erittäin lujaksi, kovaksi ja pitkäikäiseksi kovettuvan sitkeän stabilointikerroksen.One suitable blend ratio of the final product used to stabilize the roadbeds is that containing 25% to 75% by weight of gypsum, 25 to 60% by weight of ash and 0 to 15% by weight of other substances such as torn textile pulp, carbon, 5 cements and chemicals. Preferably, the blend ratio is, for example, about 40-50% gypsum, about 40-50% ash and about 0-15% torn textile pulp. For example, a mixture of about 45% gypsum, about 45% ash, and about 10% torn textile pulp as a road bed stabilizer layer provides 10 fast-setting and very strong, hard and durable hardening toughening layers.
Edellä mainitun stabilointimassaseoksen sekoitusvaiheessa, varsinkin jos sekoitus tehdään käyttöpaikalla, on edullista 15 kostuttaa seosta sekoituksen ja/tai tiivistyksen yhteydessä. Kostutus voidaan edullisen sovellutusmuodon mukaan tehdä esimerkiksi lipeäliuoksella eli NaOH-liuoksella, joka toimii aktivaattorina, jolloin stabilointimassaseos kovettuu nopeammin ja kovemmaksi.During the mixing step of the aforementioned stabilizing compound, especially if the mixing is carried out at the place of use, it is preferable to wet the mixture during mixing and / or sealing. According to a preferred embodiment, the wetting can be carried out, for example, with a solution of a lye, i.e. a NaOH solution, which acts as an activator, whereby the stabilizing mass mixture hardens faster and harder.
Keksinnön mukaisella menetelmällä tehdään lopputuotetta esimerkiksi kaivostäyttöä varten siten, että lajitellaan ja tarvittaessa jauhetaan vaiheessa 2 raaka-aineena 7 olevaa polttolaitoksen tuhkaa raekooltaan haluttuun kokoluokkaan 25 ja sekoitusvaiheessa 4 tuhkaan lisätään kipsiä, jotta seos saadaan täytön yhteydessä kovettumaan sen jälkeen, kun siihen on lisätty vettä, jonka avulla seos tehdään hyvin juoksevaksi. Seokseen voidaan lisätä myös muita lisäaineita, mutta sementtiä pyritään välttämään tai sitä käytetään vain 30 vähän.The process according to the invention makes the final product, for example for mining, by sorting and, if necessary, grinding the incinerator ash as raw material 7 in step 2 to the desired grain size 25 and in the mixing step 4 ash to add gypsum to cure after filling with water. which makes the mixture very fluid. Other additives may be added to the mix, but only a small amount of cement is avoided or used.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan tehdä lopputuotetta myös muihin käyttötarkoituksiin, esimerkiksi jauhemaista materiaalia, josta voi puristaa kipsilevyjen tapai35 siä rakennuslevyjä tai vastaavia levymäisiä rakenteita.The process according to the invention can also be used to make the final product for other applications, for example powdered material, from which building boards or similar plate-like structures can be compressed like gypsum boards.
Tällöin vaiheessa 2 lajitellaan ja tarvittaessa jauhetaan raaka-aineena 7 olevaa polttolaitoksen tuhkaa raekooltaan haluttuun kokoluokkaan ja sekoitusvaiheessa 4 tuhkaan lisätään kipsiä ja muita tarvittavia lisäaineita, jotta seos 5 saadaan puristettaessa ja sopivan nesteen lisäyksen jälkeen kovettumaan haluttuun lopulliseen muotoonsa.In step 2, the ash as a raw material 7 is sorted and, where appropriate, ground to a desired grain size, and in the mixing step 4, gypsum and other additives are added to give the mixture 5 the desired final shape when compressed and added.
Lisäksi lajiteltu ja sekoitettu lopputuote voidaan myös pelletoida, joka estää tuotetta pölisemästä esimerkiksi 10 kuljetuksen yhteydessä.In addition, the sorted and blended end product can also be pelletized, which prevents the product from playing, for example, during transport.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Edellä mainituissa esimerkeissä kipsi on edullisesti dihydraattikipsiä eli ns. fosfokipsiä tai jopa luonnon kipsiä. Vastaavasti tuhka on edullisesti voima- ja/tai energialai15 tosten polttolaitosten lentotuhkaa ja sopivasti esimerkiksi puupohjaisen polton lentotuhkaa, joka tuhka on edullisesti lajiteltu raekokonsa mukaan eri fraktioihin.In the above-mentioned examples, the gypsum is preferably dihydrate gypsum, i. phospho gypsum or even natural gypsum. Correspondingly, the ash is preferably fly ash from power and / or power plant incineration plants and suitably for example wood ash fly ash which is preferably sorted according to its particle size into different fractions.
Keksinnön mukaisesti sementin, betonin, levymäisten tuot20 teiden, injektointiaineen ja/tai kaivostäytön lisäainetuotteeseen eli valmistettavaan lopputuotteeseen valitaan raekooltaan lajiteltua olennaisen hienoa tuhkaa. Tällöin tuhkan raekoko on sopivasti alle n. 30 pm, edullisesti alle n. 2 0 pm.According to the invention, the selected fine grain ash is selected for the additive product of cement, concrete, plate products, grout and / or mine filler, i.e. the final product to be manufactured. Thus, the ash particle size is suitably less than about 30 µm, preferably less than about 20 µm.
Vastaavasti tienpohjan ja muiden maa-alueiden stabiloinnissa lisäainetuotteeseen eli valmistettavaan lopputuotteeseen valitaan raekooltaan lajiteltua olennaisen hienoa ja/tai keskikarkeaa tuhkaa. Tällöin tuhkan raekoko on sopivasti 30 alle n. 50 pm, edullisesti alle n. 40 pm.Correspondingly, in stabilizing the roadbed and other land areas, a material of fine and / or medium ash graded in grain size is selected for the additive product, i.e. the final product to be manufactured. Thus, the ash particle size is suitably less than about 50 µm, preferably less than about 40 µm.
Asfaltin valmistuksen ja maanrakennuksen sekä maanvahvistuksen lisäainetuotteeseen eli valmistettavaan lopputuotteeseen valitaan raekooltaan lajiteltua olennaisen keski karkeaa tuhkaa. Tällöin tuhkan raekoko on sopivasti välillä 10-50 pm, edullisesti välillä 20-40 pm.In the asphalt production and construction and soil reinforcement additive product, i.e. the final product to be manufactured, the selected medium-sized coarse ash is selected. In this case, the ash particle size is suitably between 10 and 50 µm, preferably between 20 and 40 µm.
Sen sijaan lannoitteen valmistuksessa lisäainetuotteeseen eli valmistettavaan lopputuotteeseen valitaan raekooltaan lajiteltua olennaisen keskikarkeaa ja/tai karkeaa tuhkaa.Instead, in the manufacture of the fertilizer, essentially medium and / or coarse ash graded in grain size is selected for the additive product, i.e. the final product to be manufactured.
Tällöin tuhkan raekoko on sopivasti yli n. 10 pm, edullisesti yli n. 20 pm.In this case, the ash particle size is suitably above about 10 µm, preferably above about 20 µm.
Lentotuhkan ja muun käytettävän jätemateriaalin käsitteleminen ja lajitteleminen raekooltaan juuri tietyn kokoisiin tuotteisiin mahdollistaa näiden tuotteiden edullisen ja tarkoituksen mukaisen hyötykäytön erilaisiin käyttötarkoituksiin, joihin lajittelemattoman jätemateriaalin käyttöä ei ole voitu aikaisemmin toteuttaa. Esimerkiksi maanrakennuksessa tienpohjan stabilointiin käytetyn lajitellun ja olennaisen tasalaatuisen lentotuhkan käyttö sekoitettuna oikeanlaatuiseen jätekipsiin mahdollistaa nopeasti ja riittävän kovaksi kovettuvan tukikerroksen tien päällysteen al20 le. Samoin betoniin käytetyn sementin lisäaineena juuri raekooltaan oikein valittu lentotuhka muun muassa parantaa betonin laatua ja alentaa betonin hintaa sekä vähentää sementin kulutusta.The handling and sorting of fly ash and other waste material used to produce products of a particular particle size will enable these products to be utilized economically and purposefully for a variety of uses for which the use of unsorted waste material has not been possible before. For example, the use of graded and substantially uniform fly ash used in road construction to stabilize the roadbed, mixed with the correct type of waste gypsum, provides a fast and sufficiently hardening support layer for road pavement. Likewise, fly ash, which has the right grain size as an additive to the cement used in the concrete, will, among other things, improve the quality of the concrete and lower the price of the concrete and reduce the cement consumption.
20175393 prh 09 -07- 201920175393 prh 09 -07-20199
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Olennaista on, että käytetään raekooltaan käyttötarkoituksen mukaan lajiteltua li30 säainetuotetta, kuten lentotuhkaa tai muuta jätteeksi luokiteltavaa materiaalia, jolloin tiedetään olennaisen tarkasti mainitun lisäainetuotteen raekoko.It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention are not limited to the examples above, but may vary within the scope of the following claims. It is essential that a grain-size li30 scavenger product, such as fly ash or other material classified as waste, is used, so that the grain size of said additive product is substantially accurately known.
Alan ammattimiehelle on myös selvää, että keksinnön mukaista lajiteltua lisäainetuotetta voidaan tehdä myös muilla menetelmillä kuin edellä on esitetty.It will also be apparent to one skilled in the art that the sorted additive product of the invention may also be made by methods other than those set forth above.
Claims (6)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20175393A FI128089B (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product |
PCT/FI2018/050326 WO2018202954A1 (en) | 2017-05-04 | 2018-05-03 | Method for the handling of ash classified as waste, a product formed with said method and use of said product |
EP18794395.6A EP3619177A4 (en) | 2017-05-04 | 2018-05-03 | Method for the handling of ash classified as waste, a product formed with said method and use of said product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20175393A FI128089B (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20175393A FI20175393A (en) | 2018-11-05 |
FI128089B true FI128089B (en) | 2019-09-13 |
Family
ID=64016005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20175393A FI128089B (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3619177A4 (en) |
FI (1) | FI128089B (en) |
WO (1) | WO2018202954A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3917896A4 (en) * | 2019-01-28 | 2022-10-12 | Ariel Scientific Innovations Ltd. | Eco-efficient method for manufacturing concrete |
FR3109579B1 (en) * | 2020-04-27 | 2023-12-29 | Eiffage Infrastructures | Hydraulic road binder comprising biomass fly ash, road base material and soils treated with said binder |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5595669A (en) * | 1978-05-16 | 1980-07-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Asphalt filler |
JP4191199B2 (en) * | 2006-03-16 | 2008-12-03 | カワサキプラントシステムズ株式会社 | Waste incineration ash treatment method, sand substitute and crushed stone substitute obtained by the treatment method |
WO2012023874A2 (en) * | 2010-03-25 | 2012-02-23 | S.C. Global Center Of Ecological Research S.R.L. | Composition of cement-polymers composite mixture, process for obtaining this composition, process for application the composition of cement-polymers composite mixture and uses of the composition of cement-polymers composite mixture |
JP5440329B2 (en) * | 2010-03-31 | 2014-03-12 | 日本製紙株式会社 | Method for producing solidified product from paper sludge incineration ash |
KR101313853B1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-10-01 | 한국광해관리공단 | Method for stabilizing mine waste aggregate yard using coal ash |
US8663585B1 (en) * | 2012-03-12 | 2014-03-04 | Mississippi Lime Company | System, method, and composition for flue gas desulfurization (FGD) purge water disposal |
KR101212196B1 (en) * | 2012-08-29 | 2012-12-13 | 우리토양기술 주식회사 | Solidification agent for dredged soils and a soil conditioner using it |
FI126025B (en) * | 2012-09-12 | 2016-05-31 | Fatec Oy | Process and plant for the treatment of materials classified as waste, product produced by the process and use of the product |
FI123980B (en) * | 2012-09-18 | 2014-01-15 | Cursor Oy | Procedure for the treatment of sidestreams and waste sludge from the pulp and paper industry and fertilizers |
JPWO2018008513A1 (en) * | 2016-07-04 | 2019-04-25 | 株式会社トクヤマ | How to use fly ash |
FI127649B (en) * | 2016-10-31 | 2018-11-30 | Upm Kymmene Corp | Method for processing fly ash |
-
2017
- 2017-05-04 FI FI20175393A patent/FI128089B/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-05-03 EP EP18794395.6A patent/EP3619177A4/en active Pending
- 2018-05-03 WO PCT/FI2018/050326 patent/WO2018202954A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018202954A1 (en) | 2018-11-08 |
EP3619177A4 (en) | 2021-03-17 |
FI20175393A (en) | 2018-11-05 |
EP3619177A1 (en) | 2020-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Siddique | Utilization of waste materials and by-products in producing controlled low-strength materials | |
CN101376579A (en) | Limestone powder dry powder mortar | |
KR102021116B1 (en) | Moltal agent and compaction grouting method thereby | |
FI128089B (en) | Method for handling of ash classified as waste, product accomplished by the method, and use of the product | |
WO2021254902A1 (en) | Method and plant for concrete preparation | |
US20070000412A1 (en) | Method to Produce Durable Non-Vitrified Fly Ash Bricks and Blocks | |
Halmen et al. | Controlled low-strength materials composed solely of by-products | |
SK283995B6 (en) | Chemical agent for improving the engineering properties of soil | |
Ismail et al. | Properties of bricks produced with recycled fine aggregate | |
RU2455414C1 (en) | Method to manufacture building material and method to erect motor road beds and surface structures on its basis | |
CN109133844A (en) | A kind of Rapid Patching Material for PCC Airfield and preparation process | |
Chilukuri et al. | Status of agro-industrial waste used to develop construction materials in Andhra Pradesh region–India | |
Bhagat et al. | Utilization of value-added products from fly ash: An industrial waste | |
Feuerborn et al. | Use of calcareous fly ash in Germany | |
Singh et al. | Utilization of coal and biomass ash | |
Memon et al. | Effect of Marble Dust as a Partial Replacement of Cement on Fresh and Hardened Properties of Concrete | |
CN111747704A (en) | Method for recycling lime-fly ash crushed stone waste | |
Ahmad et al. | Fly ash slurry transportation: Indian scenario | |
Smith | Cement and Concrete: Benefits and Barriers in Coal Ash Utilisation | |
JP2013220948A (en) | Banking method using coal ash and method for manufacturing tamping material | |
Anderson et al. | Established uses of combustion residues | |
CZ35462U1 (en) | Stabilized soil | |
JP4108883B2 (en) | Soil improvement material and soil improvement method | |
Shetty et al. | A Feasibility Study on the Compressive Strength of Flyash and Lime Stabilized Laterite Soil Blocks | |
JP3720272B2 (en) | Manufacturing method for civil engineering materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 128089 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |