upotreba pepela iz biomase u cementnoj industriji - … · • kao zamjena za cement u proizvodnji...

UPOTREBA PEPELA IZ BIOMASE U CEMENTNOJ INDUSTRIJI

Ivan Rimac

Holcim (Hrvatska) d.o.o.

1.RADIONICA „Transformacija pepela iz drvene biomase u građevne kompozite s dodanomvrijednošću“,

Hrvatska gospodarska komora, 20. listopada 2017.

1

Uvod

SADRŽAJ1) Uvod2) Upotreba LP3) Građevinska

industrija4) Cementna

industrija• Klinker• Cement

• Leteći pepeo (LP) i Pepeo sa dna kotla (BA)• Pregled mogućih upotreba letećeg pepela(LP)• Fokus : Građevinska industrija

• Cementna i industrija betona • Usporedba LP iz bioenergana i LP iz termoelektrana (ugljen)

• Parametri LP ključni za kvalitetu gotovog proizvoda • Ograničenje za upotrebu (teški metali, emisije)

2

• Cement• Beton

5) Zaključci

• Ograničenje za upotrebu (teški metali, emisije)

Upotreba LP

SADRŽAJ1) Uvod 2) Upotreba LP3) Građevinska



• Razlike između LP i pepeo s dna ložišta(BA) • Kemijske vrijednosti (teški metali…) • Fizičke vrijednosti ( finoća)• Omjer

• Upotreba letećeg pepela (LP) iz energana:• Poljoprivreda, Šumarstvo……

3

• Cement• Beton

5) Zaključci

• Poljoprivreda, Šumarstvo…… • Građevinska industrija….• Deponiranje najmanje poželjno

• Nepoznanice:• Utjecaj na zdravlje (teški metali)• Utjecaj na kvalitetu konačnog

proizvoda (G.Ž. finoća)• ……..

Građevinska industrija




• Cementna i betonska industrija• Asfalt ( kao mineralni dodatak) • Veziva za stabilizaciju i solidifikaciju

• Regulativni okvir

4

• Cement• Beton

5) Zaključci

• Regulativni okvir• Ispitivanja • Norme

Cementna industrija




• Upotreba letećeg pepela :• Kao zamjena djela sirovine u proizvodnji klinkera• Kao mineralni dodatak u proizvodnji cementa• Kao zamjena za cement u proizvodnji betona• Kao AGG u betonu, filer

Primjer upotrebe LP iz termo-elektrana na ugljen

5

• Cement• Beton

5) Zaključci

Primjer upotrebe LP iz termo-elektrana na ugljen• Upotreba LP iz TE u cementu/ betonu :

• Obradivost• Smanjena propusnost• Niža toplina hidratacije• Pucolanska reakcija i rast čvrstoća sa starosti betona• Pumpabilnost• Smanjeni trošak betona

Cementna industrija




• Usporedba letećeg pepela iz TE i iz bioenergana :• Finoća i G.Ž. • Varijacije unutar izvora (LP i bottom ash)• Količine i izvori

• Cement• Norma EN 197-1:2012 Cement - 1. dio: Sastav, specifikacije i kriteriji sukladnosti za cemente

opće namjene

6

• Cement• Beton

5) Zaključci

opće namjene• Gubitak žarenjem letećeg pepela, određen u skladu s normom EN 196-2, ali koristeći vrijeme

žarenja od 1 sat, mora biti unutar jedne od slijedećih granica:

• 0 % do 5,0 % masenog udjela

• 2,0 % do 7,0 % masenog udjela

• 4,0 % do 9,0 % masenog udjela• Klasifikacija pepela (V,W) - točke 5.2.4.2 i 5.2.4.3 (količina CaO)

• Beton• Norma HRN EN 450-1:2012 Leteći pepeo za beton-1. dio: Definicije, specifikacije i kriteriji

sukladnosti• G.Ž.• R45 max 40%

Klinker




• CaO; SiO2; Al2O3;Fe2O3 ( velike varijacije između izvora, između LP i BA iz istog izvora)

• Klinkerski moduli• SZ; SM;AM (potrebna korekcija)

• S, Alk,- > utjecaj na proces

7

• Cement• Beton

5) Zaključci

• S, Alk,- > utjecaj na proces• P2O5 -> utjecaj na kvalitetu klinkera• G.Ž. - > emisije (VOC)

• Ovisno o tehnološkim mogućnostima moguća materijalna oporaba

Cement




• Fizička i kemijska svojstva i varijacije • CaO; G.Ž. direktan utjecaj na kvalitetu

završnog proizvoda • Finoća – utjecaj na meljavu (El.

Energija)• Teški metali

8

• Cement• Beton

5) Zaključci • REACH

• Regulative i norme dosta suzuju prostor za oporabu

Beton




• Fizička i kemijska svojstva • Finoća• Nesagorivi C – utjecaj na čvrstoće,

moguća reakcija sa aditivima.

• Mogućnosti upotrebe prilično reducirane normama i dokazima kvalitete.

9

• Cement• Beton

5) Zaključci

normama i dokazima kvalitete.

• Mogućnost ispitivanja BA kao AGG u betonu.

• Lagani beton ?

Zaključci




UPOTREBA PEPELA IZ BIOMASE U CEMENTNOJ INDUSTRIJI

Utjecaj na kvalitetu Utjecaj na okoliš (emisije) Regulativa Vjerojatnost oporabe

Klinker Teški metali, P2O5 VOC Emisije LH Expulsion testIPPCGospodarenjeotpadom*

Ovisno o tehnologiji velika vjerojatnost u kratkom vremenskom roku

Cement G.Ž.( nesagorivi C) teški metali

ovisno o temperaturi u mlinu mogući VOC

Norme REACH IPPCGospodarenje

Moguće uz duže vremensko razdoblje.Izmjene NormiMin. G.Ž. i varijacije

10

• Cement• Beton

5) Zaključci

Gospodarenjeotpadom*

Min. G.Ž. i varijacije

Beton

Kao cement G.Ž. (nesagorivi C); finoća; Reakcija sa superplastifikatorima?

Norme Gospodarenjeotpadom*

Moguće uz duže vremensko razdoblje.Izmjene NormiMin. G.Ž. i varijacije, stabilna finoća (predmeljava)Lagani agregat ???

Kao agregat G.Ž. (nesagorivi C); Reakcija sa superplastifikatorima?

NormeGospodarenjeotpadom*

* ukoliko se radi o otpadu

Zaključci




• Upotreba pepela iz biomase u cementnoj industriji je moguća• Najizglednije kao zamjenska sirovina u proizvodnji klinkera

• Najmanji utjecaj na kvalitetu • Moguće korekcije modula sa drugim materijalima • Izvidjeti utjecaj na emisije zbog G.Ž. koji može sadržavati nesagorivi C , povećanje

emisija VOC• Teški metali te, količina fosfora moraju biti pod kontrolom

• U upotrebi kroz cement i beton kao zamjena cementu postoje fizičke i kemijske

11

• Cement• Beton

5) Zaključci

• U upotrebi kroz cement i beton kao zamjena cementu postoje fizičke i kemijske karakteristike koje se moraju poštovati kako bi se zadovoljila kvaliteta krajnjeg proizvoda

• Za cement G.Ž.; CaO; • Za beton G.Ž. finoća; nesagorivi C• Potrebna izmjena normi ili nove norme • Upotreba BA kao AGG u betonu • Za cement REACH ? • Puno normi i zakonskih regulativa koje treba izmijeniti ???

HVALA NA POZORNOSTI!

12

Mail:www.grad.hr/tarec

Projekt „Transformacija pepela iz drvene biomase u građevne kompozite s dodanom vrijednošću - TAREC2” (IP-06-2016) je financiran od strane Hrvatske zaklade za znanost.

upotreba pepela iz biomase u cementnoj industriji - … · • kao zamjena za cement u proizvodnji...

Documents