Stosowanie ARM (Alternative Raw Materials) szansą dla odpadów przemysłowych?

Nie od dziś wiadomo, że przemysł cementowy jest jedną z tych gałęzi przemysłu, które w znaczny sposób wykorzystują odpady w procesie produkcyjnym. Surowce odpadowe i odpady przemysłowe stosowane są tutaj już od wielu lat, poprzez dodawane ich do klinkieru. Stanowią one bowiem pełnowartościowe uzupełnienie tego składnika. Drugą formą wykorzystywania odpadów przez cementownie jest substytucja paliw kopalnych paliwami alternatywnymi. Dziś, skupię się na pierwszym aspekcie- mianowicie na odpadowych dodatkach do cementu oraz substytutach klinkieru, szerzej znanych pod angielską nazwą Alternative Raw Materials (ARM).

Jak powstaje cement?

 

Cały proces rozpoczyna się pozyskaniem głównego składnika czyli skały wapiennej, następnie surowiec ten jest rozdrabniany i poddawany analizie chemicznej. W kolejnym etapie materiał trafia do młyna kulowego lub rolowo- misowego, gdzie następuje jego wzbogacanie w piasek, popioły lotne i dodatki żelazonośne. Powstała mączka surowcowa dostarczana jest do wymiennika, gdzie zostaje rozgrzana przez strumień gazów wlotowych. Cyklon rozdziela gazy od mączki, która następnie przechodzi przez kalcynator i wprowadzona zostaje do pieca obrotowego. Piec obrotowy to cylinder, z dwoma wejściami. W wyniku spalania pyłu węglowego i paliw alternatywnych, utrzymywana jest w nim temperatura dochodząca do 2000˚C. Po ok. 20 minutach mączka surowcowa nabiera własności klinkieru cementowego. Klinkier trafia do silosów, a następnie do młynów kulowych, w których następuje dozowanie dodatków takich jak gips, kamień wapienny, popioły lotne i żużel. Od ich ściśle kontrolowanych proporcji zależą docelowe właściwości produkowanego cementu, takie jak zwiększona wytrzymałość, urabialność czy odporność na agresję chemiczną. Gotowy produkt trafia do silosów, skąd transportowany jest do pakowni oraz terminali załadunku cementu luzem i w workach.

Fot. Piec obrotowy do wypalania klinkieru [Lafarge Cement]

Kto wytrwał do tego momentu, wie już że nie taka produkcja cementu straszna, a odpady stosowane w cementowniach to nie tylko RDF, opony i osady ściekowe.

 Odpady- pełnowartościowy składnik cementu

 

Potrzeba ograniczenia wydobycia surowców nieodnawialnych takich jak kruszywa, zmniejszenia emisji szkodliwych substancji oraz minimalizacji składowania odpadów spowodowała, że odpady przemysłowe znalazły z powodzeniem zastosowanie w produkcji cementu.

Obecnie wśród zamienników i dodatków do klinkieru, największą popularnością cieszą się granulowane żużle wielkopiecowe, które są produktem ubocznym procesu produkcji żelaza oraz popioły lotne- pozostałości po spalaniu węgla. Jednak ze względu na częste niedobory żużli wielkopiecowych, prowadzone są liczne badania odpadów, które w produkcji cementu mogłyby odegrać równie znaczącą rolę. W chwili obecnej cementownie interesują się również żużlami pomiedziowymi, piaskami i pyłami odlewniczymi oraz osadami przemysłowymi.

Aby dany rodzaj odpadu został dopuszczony do wykorzystania, musi zostać przeprowadzony szereg badań laboratoryjnych i prób przemysłowych. Badania surowców odpadowych skierowane są głównie na zbadanie ich właściwości fizyko- chemicznych takich jak: właściwości wytrzymałościowe, zawartość fazy szklistej i krzemionki reaktywnej oraz promieniotwórczość naturalna. Widzimy zatem, że proces dopuszczenia odpadu, do użytku na potrzeby produkcji cementu jest pracochłonny, obszerny i nieco skomplikowany, daje to jednak pewność, że wyprodukowany cement będzie miał pożądaną jakość, a w procesie produkcji nie wystąpi żadne działanie niepożądane jak np. emisja substancji niebezpiecznych.

Zastosowanie odpadów zatacza coraz większe kręgi, a co najważniejsze w przypadku stosowania odpadów jako dodatków do cementu jest to proces, który rozpoczął się już kilka lat temu. Temat ten jest na bieżąco zgłębiany, poszukiwane są także nowe rodzaje odpadów przemysłowych, które mogłyby stanowić substytut klinkieru. Pozostaje więc mieć nadzieję, że coraz większe grupy odpadów przemysłowych ze względu na swoje właściwości znajdą zastosowanie, nie tylko w przemyśle cementowym, a ilość ich składowania spadnie do wagi podawanej w pojedynczych tonach.

Autor Monika Michalska

odpadyblog.pl

  • Jan Sądecki

    Mam pytanie do autorki tekstu. Co można zrobić z żużlami odlewniczymi z huty? Czy faktycznie nadają się jedynie do utwardzania tererenu? Czy jest jakis alternatywny sposób recyklingu/odzysku tego typu surowców?
    Pozdrawiam.
    Jan Sądecki.

  • Monika Michalska

    Przepraszam za tak późną odpowiedź ale wcześniej nie widziałam Pańskiego zapytania. Jeśli odpowiedź będzie nadal przydatna to polecam zajrzeć do artykułu:

    http://ecomanager.pl/recykling-odpadow-zelazonosnych/

    Opisuje on recykling odpadów żelazonośnych, uwzględniając między innymi produkcję spieku wielkopiecowego z odpadów typu żużle odlewnicze.