Kruszywo lekkie typu keramzytu z udziałem surowców odpadowych - właściwości, zastosowanie Jolanta Latosińska, Maria Żygadło

Transkrypt

1 Kruszywo lekkie typu keramzytu z udziałem surowców odpadowych - właściwości, zastosowanie Jolanta Latosińska, Maria Żygadło Drugie życie odpadów w technologiach ceramicznych - wzajemne korzyści

2 Źródło: ww w.budujznami.pl/p/blok-keramzytowy-leier-monolit- 25;2018 Bloczek Keramzyt Źródło: Pustak Źródło: o dciazajacy_nasyp_z_keramzytu,6553,2018 Konstrukcja nasypu drogowego Źródło: Izolacja ścian piwnic

3 Keramzyt przykłady zastosowań poza budownictwem Źródło:leca.pl/o-nas/artykuly/dachy-zielone-z-lecar-keramzytem/ 2018 Dachy zielone Źródło:budujesz.info/artykul/uprawa-hydroponiczna-czyli-rosliny-rosnace-bezziemi,860.html,2018 Uprawa hydroponiczna Źródło leca.pl/o-nas/artykuly/keramzyt-pomaga-dbac-o-pszczoly,2018 Źródło leca.pl/o-nas/artykuly/keramzyt-pomaga-dbac-o-pszczoly, 2018 Poidło odkryte Podkarmiaczka górna

4 Producenci keramzytu w Polsce Gniew k/tczewa; Saint - Gobain Mszczonów PKL Keramzyt Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych,, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

5 Keramzyt Wymagania techniczne surowców do produkcji keramzytu: zdolność do termicznego pęcznienia szeroki interwał pęcznienia osiąganie maksymalnego pęcznienia w temperaturze < 1300 o C Wpływ dodatków technologicznych: wzrost współczynnika pęcznienia obniżenie temperatury pęcznienia rozszerzenie interwału pęcznienia

6 Dodatki stosowane do produkcji keramzytu zaolejone osady z oczyszczalni ścieków rafineryjnych odpady z produkcji i przetwórstwa masy celulozowej odpadowa ziemia bieląca z zakładów tłuszczowych popioły ze spalania osadów ściekowych z rafinerii

7 Charakterystyka komunalnych osadów ściekowych Uwodnienie % - konsystencja papkowata % - ciastowate % - konsystencja mokrej ziemi % - konsystencja wilgotnej ziemi Zawartość substancji organicznych źle ustabilizowane: 75 85% s.m., właściwie ustabilizowane: 30 50% s.m. Substancje toksyczne metale ciężkie, PCB, WWA Zanieczyszczenia biologiczne bakterie, wirusy, grzyby, robaki pasożytnicze

8 Schemat linii technologicznej produkcji keramzytu w PKL Keramzyt Kopalnia Surowca złoże Budy Mszczonowskie Zasilacz dodatków modyfikujących Magazyn surowca Przerobownia wstępna Gniotownik Przerobownia wtórna - zespół walców perforowanych Piec obrotowy Chłodnik Silos Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

9 Próba w skali technicznej w PKL Keramzyt Zasilacz dodatków Gniotownik Piec obrotowy Chłodnik Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

10 Warunki próby przemysłowej Glina Mg o wilgotności 18,88% substancje organiczne 2% s.m. (kopalnia surowca) Osady ściekowe - 21 Mg uwodnienie 80,32%; substancje organiczne 65,2 % s.m; ph 7,5 (zasilacz dodatków) Zestaw surowcowy Mg o uwodnieniu 25-28% (magazyn surowca) Piec obrotowy temperatura wypalania C przepustowość pieca 7 m 3 /h czas przebywania w piecu 45 minut Kruszywo - 75 Mg (produkt) Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

11 Parametry paliwa stosowanego w PKL Keramzyt Parametr próba techniczna Pył węgla kamiennego (frakcja < 1 mm) produkcja keramzytu handlowego Wartość opałowa 22 MJ/kg 23,5 MJ/kg Zawartość siarki 0,8 % 0,7 % Zawartość popiołu 15 % 15 % Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

12 Badania normowe kruszywa lekkiego Wytrzymałość gwarantowana 11,56 MPa Średnia gęstość objętościowa betonu kg/m 3 Marka kruszywa 7,5 Beton lekki z kruszywa z próby technicznej Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

13 Gęstość nasypowa kruszywa z próby technicznej i kruszywa handlowego Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

14 Wyniki badań kruszywa keramzytowego z próby technicznej wg PN-B-23006:1986 Parametr Kruszywo z próby technicznej 0-4 [mm] 4-8 [mm] 8-16 [mm] Gatunek keramzytu 1 2 Zanieczyszczenia obce nie wykryto nie wykryto nie wykryto 0,5% 1,0% Ziarna nieforemne - 4,63% 3,23% - - Pyły mineralne 1,21% 0,46% 0,24% 4,0% 6,0% Rozpad wapniowy - 0,61% 0,40% - - Zawartość siarki 0,0077% 1,5% 2,5% Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Wykorzystanie osadów ściekowych w spiekach ceramicznych, III Ogólnopolska Konferencja Szkoleniowa, Suszenie i termiczne przekształcanie osadów ściekowych, Starachowice-Radom, września 2009,

15 Zanieczyszczenia emitowane w trakcie próby przemysłowej Strumień masy zanieczyszczeń [kg/h] Średnia pomiarowa podczas wypalania surowca z dodatkiem osadu ściekowego Średnia pomiarowa podczas wypalania surowca z innym dodatkiem technologicznym Wartość dopuszczalna wg decyzji wojewody mazowieckiego pył SO2 NOx CO Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Gawdzik J.: Ocena próby przemysłowej utylizacji osadów ściekowych Materiały konferencyjne z V Konferencji Nauk.- Techn. pt Oczyszczanie ścieków nowe trendy, Zielona Góra, s

16 Wyługowanie metali z kruszywa o zmodyfikowanej masie surowcowej i kruszywa handlowego (metoda ML) [mg/dm 3 ] 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 Fe Zn Pb Cd Cr Ni Mn Kruszywo z próby przemysłowej dopuszczalne limity - zalecane Keramzyt handlowy dopuszalne limity - dopuszczalne Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, Dz. U. Nr 204, poz. 1728, 2002 rok Źródło: Latosińska J., Żygadło M., Osad ściekowy surowcem w zastosowaniu przemysłowym, Ekologia i Technika, Suplement, XIV, 2006, s Źródlo: Latosińska J., Żygadło M., Badanie wymywalności metali ciężkich z kruszywa lekkiego spiekanego z dodatkiem odpadów, Ochrona przed korozją, 5s/A/2008, s ,

17 Podsumowanie i wnioski Prezentowana metoda pozwala odzyskać materię i energię z osadów ściekowych w sposób bezpieczny dla środowiska Nie występuje problem unieszkodliwiania popiołów Skład osadów ściekowych nie ogranicza stosowania metody Immobilizacja metali ciężkich w matrycy spieku chroni środowisko wodno-gruntowe Zastosowanie osadów ściekowych pozwala na zmniejszenie zużycia surowców naturalnych Szybka utylizacja dużych ilości osadów ściekowych Latosińska J., Żygadło M., Współspalanie osadów ściekowych wymogi, korzyści zagrożenia, Inżynieria i Ochrona Środowiska, PAN, 2008, t 11, nr 2, s ,