NO314187B1

NO314187B1 - Deicing mixture containing sawdust, lime and ash

Info

Publication number: NO314187B1
Application number: NO20003834A
Authority: NO
Inventors: Gunnar Kaellstroem
Original assignee: Gunnar Kaellstroem
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2003-02-10
Also published as: SE9800303D0; AU2648899A; NO20003834L; AU2648999A; WO1999040163A1; WO1999039821A1; NO20003834D0; SE9800303L; SE511486C2

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en avisingsblanding, dvs. en blanding for å øke friksjonen på bakken, inneholdende sagflis, kalk og aske. The present invention relates to a de-icing mixture, i.e. a mixture to increase friction on the ground, containing sawdust, lime and ash.

I mange deler av verden oppstår det periodiske problemer med glatt underlag, spesielt på veier, fortauer, parkeringsplasser og lignende, fordi temperaturen faller under vannets frysepunkt. For å redusere problemene med glatte tilstander, blir det vanligvis påført store mengder avisingsmidler. In many parts of the world, there are periodic problems with slippery surfaces, especially on roads, pavements, parking lots and the like, because the temperature drops below the freezing point of water. To reduce the problems of slippery conditions, large amounts of deicing agents are usually applied.

Avisingsmidler i form av blandinger basert på kalsiumklorid, eller veisalt, er vanlige. Avisingsvirkningen til veisalt er forårsaket av det faktum at en saltløsning smelter ved en temperatur under 0°C. Veisalt kan imidlertid ikke senke smeltepunktet mer enn noen få grader og benyttes derfor ikke ved temperaturer under-10 "C. Deicers in the form of mixtures based on calcium chloride, or road salt, are common. The deicing effect of road salt is caused by the fact that a salt solution melts at a temperature below 0°C. However, road salt cannot lower the melting point by more than a few degrees and is therefore not used at temperatures below -10 "C.

Bruk av veisalt er i mange henseender uhensiktsmessig. Kloridioner har en negativ virkning på planter. Det oppstår f. eks. store skader på vegetasjonen langs veier som ofte behandles med salt. Siden saltet også føres med smeltet is og sne, kan det også oppstå skader i en avstand fra veien. Eksempler på slike typiske saker er at ubrukelig i vann i brønner nær veien og påvirkning av myrer. Samtidig som saltet reduserer faren for ulykker forårsaket av glatte veier, vil det øke faren for skader forårsaket av ville dyr, siden dyrene vil ha en tendens til å trekke mot saltbehandlede veier og spise saltet. I tillegg er håndteringen av veisalt tung og energikrevende. Videre forårsaker veisaltet korrosjon på kjøretøyer og påføringsutstyr og også kostbare skader forårsaket av korrosjon på betongkonstruksjoner og armering. The use of road salt is inappropriate in many respects. Chloride ions have a negative effect on plants. It occurs, e.g. major damage to the vegetation along roads that are often treated with salt. Since the salt is also transported with melted ice and snow, damage can also occur at a distance from the road. Examples of such typical cases are that unusable in water in wells near the road and the impact of bogs. While the salt reduces the risk of accidents caused by slippery roads, it will increase the risk of injuries caused by wild animals, since the animals will tend to gravitate towards salt-treated roads and eat the salt. In addition, the handling of road salt is heavy and energy-consuming. Furthermore, road salt causes corrosion to vehicles and application equipment and also costly damage caused by corrosion to concrete structures and reinforcement.

Det har derfor blitt utført forsøk med andre avisingsmidler. Eksempler på varianter av mindre aggressive, saltbaserte avisingsblandinger er for eksempel beskrevet i patentsøknad SE 9404184-5, hvor treaske er blandet med saltet, og i US-4,400,285 hvor kalk er blandet med saltet. Ingen av disse blandingene er imidlertid et perfekt alternativ i praksis. Begge blandingene lider av flere av ulempene til saltet. Experiments have therefore been carried out with other de-icing agents. Examples of variants of less aggressive, salt-based deicing mixtures are for example described in patent application SE 9404184-5, where wood ash is mixed with the salt, and in US-4,400,285 where lime is mixed with the salt. However, none of these mixtures is a perfect alternative in practice. Both mixtures suffer from several of the disadvantages of salt.

Saltfrie varianter som har blitt brukt, er sand, og i de senere år, f.eks. knust sten og knuste skjell, men også disse materialene er beheftet med ulemper. De er imidlertid ikke aggressive og skadelige for miljøet på samme måte som veisalt, men de er heller ikke så effektive. På samme måte som veisalt, er de imidlertid tunge å håndtere i forbindelse med påføring. Videre vil det ofte dannes klumper på grunn av at vann fryser mellom partiklene. Dette medfører stor slitasje på maskineriet. Ovennevnte materialer kan også medføre skader ved at det spruter opp fra veien og treffer kjøretøyene. Salt-free varieties that have been used are sand, and in recent years, e.g. crushed stone and crushed shells, but these materials are also fraught with disadvantages. However, they are not aggressive and harmful to the environment in the same way as road salt, but they are also not as effective. In the same way as road salt, however, they are difficult to handle in connection with application. Furthermore, lumps will often form due to water freezing between the particles. This causes great wear and tear on the machinery. The above-mentioned materials can also cause damage by splashing up from the road and hitting the vehicles.

Det er derfor et behov for et effektivt, lett avisingsmiddel som har flere fordeler og færre ulemper enn de tidligere kjente avisingsmidlene. There is therefore a need for an effective, light deicing agent which has more advantages and fewer disadvantages than the previously known deicing agents.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en avisingsblanding som medfører en meget liten påkjenning på miljøet. One purpose of the present invention is therefore to provide a de-icing mixture which causes a very small strain on the environment.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en avisingsblanding som er lett å håndtere. Another purpose of the invention is to provide a de-icing mixture which is easy to handle.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en avisingsblanding som ikke medfører skade på kjøretøyer eller håndteringsmaskiner. Another purpose of the invention is to provide a de-icing mixture which does not cause damage to vehicles or handling machines.

I henhold til oppfinnelsen oppnås disse hensiktene med en avisingsblanding som består av en blanding av sagflis, kalk og aske fra forbrenningen av biobrennstoff. I denne blandingen utgjør sagflisen en basis som danner volum. Samtidig har den en lav tetthet som unngår problemene med den tunge håndteringen. Asken har den egenskap at den fester seg godt til basisen og har i seg selv en ru karakter. Også asken har lav tetthet. Kalken virker som et bindemiddel. Avisingsblandingen er betydelig mer skånsom mot miljøet enn alle tidligere kjente avisingsblandinger. For eksempel gjøres det stort sett bruk av fornybare råmaterialer og blandingen har en lav tetthet, noe som betyr at transport og annen håndtering krever mindre energi enn de tidligere kjente tyngre blandingene. Videre kan råmaterialene i mange tilfeller skaffes til veie i de områdene hvor blandingen brukes, noe som også reduserer energiforbruket for transport. Ingrediensene har ingen kjente negative virkninger på miljøet som omgir de overflatene hvor blandingen påføres. I tillegg er slitasjen på maskineri meget liten, blandingen har ingen negativ virkning på kjøretøyer etc. According to the invention, these purposes are achieved with a de-icing mixture consisting of a mixture of sawdust, lime and ash from the combustion of biofuel. In this mixture, the sawdust forms a base that creates volume. At the same time, it has a low density that avoids the problems of heavy handling. The ash has the property that it sticks well to the base and has a rough character in itself. The ash also has a low density. The lime acts as a binding agent. The deicing mixture is considerably more gentle on the environment than all previously known deicing mixtures. For example, renewable raw materials are mostly used and the mixture has a low density, which means that transport and other handling require less energy than the previously known heavier mixtures. Furthermore, in many cases, the raw materials can be procured in the areas where the mixture is used, which also reduces energy consumption for transport. The ingredients have no known negative effects on the environment surrounding the surfaces where the mixture is applied. In addition, the wear and tear on machinery is very small, the mixture has no negative effect on vehicles etc.

I henhold til en /utførelsesform av blandingen i henhold til oppfinnelsen, er kalk innblandet i en masseandel på minst 1% og høyst 50%, asken til en masseandel på minst 1% og høyst 25%, og sagflis utgjør den resterende del til 100%. Mengden av kalk er fortrinnsvis 1-25 masse-%. Linder de nedre grensene for kalk og aske, har de ingen merkbar virkning på blandingens egenskaper. Dersom den øvre grensen for kalk overstiges, vil blandingen ha en tendens til å være lite brukervennlig. Dette gjelder også aske. According to an embodiment of the mixture according to the invention, lime is mixed in a mass proportion of at least 1% and at most 50%, the ash in a mass proportion of at least 1% and at most 25%, and sawdust makes up the remaining part at 100% . The amount of lime is preferably 1-25% by mass. If the lower limits for lime and ash are relaxed, they have no noticeable effect on the mixture's properties. If the upper limit for lime is exceeded, the mixture will tend to be not very user-friendly. This also applies to ash.

I henhold til en annen fordelaktig utførelsesform, består kalken av lesket kalk [CA(OH)2], som har en utmerket avisingsvirkning. Videre er den leskede kalken svakt vannawisende, noe som bidrar til å gi blandingen den egenskap at den svømmer på toppen av en flate belagt med is og/eller vann og forblir på overflaten når det igjen dannes frost, for eksempel om natten eller når været endres til kaldere vær. Avisingsblandingen virker derved aktivt i vær som slår ut virkningen til de tradisjonelle avisingsblandingene. According to another advantageous embodiment, the lime consists of slaked lime [CA(OH)2], which has an excellent de-icing effect. Furthermore, the slaked lime is slightly water repellent, which helps to give the mixture the property of floating on top of a surface covered with ice and/or water and remaining on the surface when frost forms again, for example at night or when the weather changes for colder weather. The deicing mixture thus works actively in weather that cancels out the effect of the traditional deicing mixtures.

I henhold til en med fordelaktig utførelsesform av avisingsblandingen i henhold til oppfinnelsen, inneholder den også sand. Sand tilfører en viss masse, som forenkler påføringen og innledningsvis bidrar til at blandingen lettere blir liggende på overflaten. According to an advantageous embodiment of the deicing mixture according to the invention, it also contains sand. Sand adds a certain mass, which simplifies the application and initially contributes to the mixture staying on the surface more easily.

Avisingsblandingen inneholder minst de tre bestanddelene sagflis, kalk og aske fra forbrenning av biobrennstoff. Det er ikke av teknisk betydning hvilke treslag sagflisen er fremstilt, men i det vesentlige alle treslag vill kunne brukes. Det er imidlertid viktig ut fra et økonomisk synspunkt at råmateriale av trevirke er så billig som mulig. Fra et miljømessig synspunkt er det viktig av råmaterialet av trevirke om mulig er tilgjengelig i de områdene hvor produktet skal brukes, for derved å begrense transporten. Treslagene gran, furu og bjerk er spesielt foretrukket, men sagflisen kan også være fremstilt av treslag så som or, alm, osp, bøk, lønn, lerketre etc. Størrelsen på sagflisen kan variere, men diameteren bør fortrinnsvis være innen området fra 0.1 til 5.0 mm. Det medfører en miljømessig fordel at sagflisen kan tilveiebringes fra råmaterialer som eller ikke ville ha blitt brukt eller har en lav raffineringsverdi, så som busker, kvister etc. The de-icing mixture contains at least the three components sawdust, lime and ash from the combustion of biofuel. It is not of technical importance what kind of wood the sawdust is made from, but essentially all kinds of wood can be used. However, it is important from an economic point of view that the raw material of wood is as cheap as possible. From an environmental point of view, it is important that the raw material of wood is, if possible, available in the areas where the product is to be used, thereby limiting transport. The types of wood spruce, pine and birch are particularly preferred, but the sawdust can also be made from wood such as alder, elm, aspen, beech, maple, larch etc. The size of the sawdust can vary, but the diameter should preferably be within the range from 0.1 to 5.0 etc. It entails an environmental advantage that the sawdust can be provided from raw materials that would or would not have been used or have a low refining value, such as bushes, twigs etc.

Kalken består fortrinnsvis av lesket kalk. Bortsett fra at kal generelt binder de forskjellige bestanddelene sammen, har den leskede kalken en fuktighetsawisende virkning som gir blandingen en god lagringsbestandighet. Kalken er innblandet i blandingen i en finfordelt tilstand. The lime preferably consists of slaked lime. Apart from the fact that lime generally binds the various components together, the slaked lime has a moisture-repelling effect which gives the mixture a good shelf life. The lime is mixed into the mixture in a finely divided state.

Asken som benyttes er et restprodukt fra oppvarming ved bruk av biobrennstoff. Av miljømessige årsaker er det ønskelig at mengden av miljøskadelige, ikke-forbrennbare substanser så som tungmetaller i brennstoffene er så liten som mulig. Av denne årsak brukes det fortrinnsvis ikke aske fra f.eks. forbrenning av fossile brennstoffer. Med begrepet biobrennstoffer menes her forskjellige typer trevirke, så som trevirke fra gran, furu, bjerk, or, alm, osp, ask, bøk, eik, lind, lerk eller lønn, råmaterialer fra energiskoger, så som pil, selje eller poppel etc. Også strå, busker eller andre vegetabilske råmaterialer kan brukes og er her innbefattet i begrepet biobrennstoff. The ash used is a residual product from heating using biofuel. For environmental reasons, it is desirable that the amount of environmentally harmful, non-combustible substances such as heavy metals in the fuels is as small as possible. For this reason, ash from e.g. combustion of fossil fuels. The term biofuels here refers to different types of wood, such as wood from spruce, pine, birch, alder, elm, aspen, ash, beech, oak, linden, larch or maple, raw materials from energy forests, such as willow, willow or poplar etc. Straw, bushes or other vegetable raw materials can also be used and are here included in the term biofuel.

Andelene som bestanddelene er tilstede i kan variere som følger, hvor tallene angir masse-% : The proportions in which the constituents are present can vary as follows, where the numbers indicate mass %:

Mengden kalk så vel som mengden aske er fortrinnsvis minst ca. 10 masse-%. En typisk blanding av avisingsblandingen, eller avisingsmiddelet, i henhold til oppfinnelsen er med hensyn til volum 5 volumdeler sagflis, 1 volumdel kalk og 1 volumdel aske. The amount of lime as well as the amount of ash is preferably at least approx. 10% by mass. A typical mixture of the deicing mixture, or the deicing agent, according to the invention is, with respect to volume, 5 parts by volume of sawdust, 1 part by volume of lime and 1 part by volume of ash.

For å gi et bilde av forbindelsen mellom volum og vekt, kan følgende eksempler nevnes. Ved fremstilling av blandingen, ble det brukt sagflis levert av Rodnins Tråvaru AB, Skanderåsen, Sverige. Denne sagen fremstiller sagflis som i det vesentlige består av like deler furu og gran, med et tørrstoffinnhold på 68.3% og en tetthet på 174.9 kg/m<3>. To give an image of the connection between volume and weight, the following examples can be mentioned. In the preparation of the mixture, sawdust supplied by Rodnins Tråvaru AB, Skanderåsen, Sweden, was used. This saw produces sawdust which essentially consists of equal parts pine and spruce, with a dry matter content of 68.3% and a density of 174.9 kg/m<3>.

Asken som ble brukt vartreaske fra det lokale varmekraftverket Jåmtkraft i Lugnvik, Sverige, som bruker biobrennstoff bestående av råmaterialer fra skogen tilsatt ca. 20% tilsatt torv. Tettheten til asken var 609.2 kg/m<3>. The ash used was wood ash from the local thermal power plant Jåmtkraft in Lugnvik, Sweden, which uses biofuel consisting of raw materials from the forest added approx. 20% added peat. The density of the ash was 609.2 kg/m<3>.

Den leskede kalken [Ca(OH)3] som ble brukt ble levert i finfordelt tilstand av Nordkalk, Sverige. Tettheten til denne var 444.5 kg/m<3>. The slaked lime [Ca(OH)3] used was supplied in a finely divided state by Nordkalk, Sweden. The density of this was 444.5 kg/m<3>.

Ovenstående andeler gjelder generelt. I enkelte tilfeller for visse typer grunnleggende eller andre forhold, kan også andre andeler være anvendelige eller også foretrukket. En viktig faktor i denne sammenheng er også egenskapene til sagflisen, så som overflatestruktur, type og størrelse, og, fremfor alt, forholdet mellom overflateareal og masse. For trevirke med høy tetthet er dette forholdet forholdsvis lavt, mens trevirke med lav tetthet og/eller en porøs overflatestruktur har et høyt forhold. For eksempel har en blanding med like deler sagflis, kalk og aske vist seg å fungere godt. The above shares apply in general. In some cases for certain types of basic or other conditions, other shares may also be applicable or also preferred. An important factor in this context is also the properties of the sawdust, such as surface structure, type and size, and, above all, the ratio between surface area and mass. For wood with a high density, this ratio is relatively low, while wood with a low density and/or a porous surface structure has a high ratio. For example, a mixture of equal parts sawdust, lime and ash has proven to work well.

I henhold til en foretrukket utførelsesform, er blandingen fremstilt ved å tilføre sagflis, lesket kalk og aske til en blander. Deretter blandes komponentene ved hjelp av blanderen. Under blandingen vil komponentene aggregere slik at aske og kalk fester seg til overflaten av sagflisen. Denne prosessen kan ligne glassering av sagflis med kalk og aske slik at det dannes et innkapslende lag av kalk og aske på sagflisen. De vannavstøtende egenskapene til den leskede kalken og selvfølgelig også til asken brukes innovativt for å oppnå den ovennevnte fordelen ved skifting mellom mildt og kaldt vær. I tillegg vil det være mulig å lagre avisingsblandingen utendørs siden den holder fuktigheten unna. Blandingen er stabil ved alle temperaturer som oppstår i virkeligheten, innendørs så vel som utendørs, og det skjer ingen klumpdannelse ved temperaturer under frysepunktet. According to a preferred embodiment, the mixture is prepared by adding sawdust, slaked lime and ash to a mixer. The components are then mixed using the mixer. During mixing, the components will aggregate so that ash and lime stick to the surface of the sawdust. This process can be similar to glazing sawdust with lime and ash so that an encapsulating layer of lime and ash is formed on the sawdust. The water-repellent properties of the slaked lime and of course also of the ash are used innovatively to achieve the above-mentioned advantage when switching between mild and cold weather. In addition, it will be possible to store the de-icing mixture outdoors as it keeps the moisture away. The mixture is stable at all temperatures encountered in reality, indoors as well as outdoors, and no clumping occurs at temperatures below freezing.

I et siste produksjonstrinn blir eventuelt overskudd av aske og kalk, som ikke har festet seg til sagflisen, fjernet og returnert til begynnelsen av produksjonsprosessen. Dette resulterer i en effektiv utnyttelse av råmaterialene og et produkt som er nesten støvfritt, noe som forenkler håndteringen av dette. In a final production step, any excess ash and lime that has not adhered to the sawdust is removed and returned to the beginning of the production process. This results in efficient utilization of the raw materials and a product that is almost dust-free, which simplifies its handling.

I en alternativ produksjonsprosess føres aggregeringen et trinn videre ved granulering eller sintring av blandingen på en måte som er kjent for en fagmann innen området. Resultatet er at sluttproduktet i det vesentlig er støvfritt, noe som gjør det spesielt brukervennlig. In an alternative production process, the aggregation is carried a step further by granulating or sintering the mixture in a manner known to a person skilled in the art. The result is that the final product is essentially dust-free, which makes it particularly user-friendly.

Alternativt kan det også tilsettes sand til blandingen, i hvilket tilfelle, i tillegg til mengden av sagflis, også mengden av de andre bestanddelene vil måtte modifiseres i forhold til sandmengden. Sanden medfører en mer homogen blanding, noe som kan være fordelaktig i forbindelse med håndtering av blandingen. I tillegg til de ovennevnte fordelene, kan det nevnes at sanden i en viss grad vil forbedre friksjonen som blandingen danner på overflaten som den påføres. Den friksjonsøkende virkningen, som imidlertid er utmerket også uten sand i blandingen, skjer ved at asken "klistrer" seg til overflaten. Alternatively, sand can also be added to the mixture, in which case, in addition to the amount of sawdust, the amount of the other components will also have to be modified in relation to the amount of sand. The sand results in a more homogeneous mixture, which can be advantageous in connection with handling the mixture. In addition to the above advantages, it can be mentioned that the sand will to some extent improve the friction that the mixture creates on the surface to which it is applied. The friction-increasing effect, which is however excellent even without sand in the mixture, occurs by the ash "sticking" to the surface.

Avisingsblandingen i henhold til oppfinnelsen innehar mange fordeler. I tillegg til de allerede nevnte, bør det klargjøres at avisingsblandingen i henhold til oppfinnelsen ikke virker ved å smelte is og tettpakket sne, men istedet fester seg godt til toppen av overflaten og danner en basis med høy friksjon sammenlignet med tettpakket sne og is. En forskjell i forhold til tidligere kjente avisingsmidler inneholdende is-smeltende komponenter, er at de har en tendens til å forsvinne i det glatte laget og vil derved ha en betydelig redusert virkning en tid etter påføringen. Denne virkningen er spesielt verdt å legge merke til når solen skinner. Avisingsblandingen i henhold til oppfinnelsen vil imidlertid bevare sine gode egenskaper selv om den utsettes for varme fra solen eller oppvarming. I tillegg vil det faktum at blandingen ikke har noen smeltevirkning også gjøre det mulig å påføre den som en preventiv foranstaltning i god tid før det antas at problemer med glatte forhold oppstår, noe som er spesielt fordelaktig dersom det er en fare for at veiene vil bli farlig isete. The deicing mixture according to the invention has many advantages. In addition to those already mentioned, it should be clarified that the deicing mixture according to the invention does not work by melting ice and densely packed snow, but instead adheres well to the top of the surface and forms a base with high friction compared to densely packed snow and ice. A difference compared to previously known deicers containing ice-melting components is that they tend to disappear in the smooth layer and will thereby have a significantly reduced effect some time after application. This effect is especially worth noting when the sun is shining. The deicing mixture according to the invention will, however, retain its good properties even if it is exposed to heat from the sun or heating. In addition, the fact that the compound has no melting effect will also enable it to be applied as a preventive measure well before problems with slippery conditions are thought to arise, which is particularly beneficial if there is a danger that the roads will become dangerously icy.

Asken og sagflisen er biologisk nedbrytbare. Heller ikke den leskede kalken har noen negativ virkning på miljøet. På grunn av disse forholdene, må avisingsblandingen i henhold til oppfinnelsen kunne betraktes som miljøvennlig. The ash and sawdust are biodegradable. Nor does the slaked lime have any negative effect on the environment. Due to these conditions, the de-icing mixture according to the invention must be considered environmentally friendly.

Kjente salt og saltholdige avisingsblandinger er bleke eller til og med gjennomsiktige. Dette medfører problemer ved behandling av glatte veier, hvor det ofte skjer brå endringer mellom forskjellige distrikter. En behandlet vei går uten forutgående advarsel over til en ubehandlet vei, noe som kan ha tilfeldige ødeleggende konsekvenser. Asken i foreliggende blanding vil gi en mørk farge som er i skrikende kontrast til den lyse sne- og isoverflaten. Known salt and saline deicing mixtures are pale or even transparent. This causes problems when treating smooth roads, where there are often sudden changes between different districts. A treated road transitions without prior warning to an untreated road, which can have random devastating consequences. The ash in the present mixture will give a dark color that is in stark contrast to the light snow and ice surface.

Til slutt kan det nevnes at på tross av en stor mengde biologiske substanser, har blandingen god lagringsbestandighet både utendørs og innendørs. Askeinnholdet gjør at skadedyr ikke vil trives. Finally, it can be mentioned that despite a large amount of biological substances, the mixture has good storage resistance both outdoors and indoors. The ash content means that pests will not thrive.

Claims

1. deicing mixture, characterized in that it contains sawdust, 1-50 mass-% lime and 1-25 mass-% ash.

2. Deicing mixture according to claim 1, characterized by the fact that the components are included in the following volume ratio: lime: 1 part, ash: 1 part and sawdust: 5 parts.

3. Deicing mixture according to one or more of claims 1-2, characterized in that, in addition to the other components, it also contains sand.

4. Deicing mixture according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lime is slaked lime.

5. Deicing mixture according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ash is ash from the combustion of biofuels.

6. Application of a de-icing mixture according to one or more of claims 1-5 to protect against skidding, caused by frozen water, on the surface of the ground.