Erőműi pernye, mint értékes nyersanyag
2010. 10. 13. 11:43
Kivonat Dr. Mucsi Gábor egyetemi adjunktus (Miskolci Egyetem, Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet) cikkéből, amely a Hulladéksors című folyóirat 2010. októberi számában jelent meg – a teljes cikk ott olvasható.
Az elsődleges nyersanyagok mennyiségének folyamatos csökkenése és azok árának emelkedése világszerte arra ösztönzi a szakembereket, hogy a nagy tömegben rendelkezésre álló másodlagos nyersanyagforrásokat kutassák. Ilyenek például a széntüzelésű erőművekben keletkező szállópernye és salak vagy a kohászatból származó kohósalak, amelyek jó fizikai és kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően kiválóan alkalmasak az építőipari hasznosításra.
Magyarország pernyetermelése 3,5 millió, Európáé 60 millió, míg Kínáé 200 millió tonna évente.
Az elsődleges nyersanyagok mennyiségének folyamatos csökkenése és azok árának emelkedése világszerte arra ösztönzi a szakembereket, hogy a nagy tömegben rendelkezésre álló másodlagos nyersanyagforrásokat kutassák. Ilyenek például a széntüzelésű erőművekben keletkező szállópernye és salak vagy a kohászatból származó kohósalak, amelyek jó fizikai és kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően kiválóan alkalmasak az építőipari hasznosításra.
Magyarország pernyetermelése 3,5 millió, Európáé 60 millió, míg Kínáé 200 millió tonna évente.
A pernye tulajdonságai
Az erőműi pernye szenek elégetésekor keletkező, az elektrofilterekben vagy mechanikai porleválsztókban (pl. ciklonokban) leválasztott gömbölyű, üveges szemcséjű, pucccolános tulajdonságokkal, illetve puccolános aktivitással rendelkező porszerű maradék anyag, amely vízzel keveredve önmagában rendszerint nem, de oldott kalcium –hidroxid jelenlétében megköt, vízben gyakorlatilag oldhatatlan reakcióterméket képezve (C-S-H) és megszilárdulva. A Ca(OH)2 és a pernye aktív anyaga (elsősorban a SiO2) közötti reakciót puccolános reakciónak nevezik, a pernyét pedig „mesterséges puccolánnak”.
A leggyakoribb osztályozási mód a kémiai összetételük szerinti csoportosítás, amely szerint az egyik fajta a savanyú pernye (SiO2 tartalmuk 45-60%, CaO tartalmuk<15%, ezen belül az aktív mész tartalom nem lehet több, mint 10%), amelyet a nemzetközi irodalomban F tipusú pernyének is szoktak nevezni. A másik osztályba tartozik a bázikus – vagy más néven C osztályú pernye, amely 30-40% CaO tartalommal (az aktív tartalom több lehet, mint 10%) és mindössze 20-25% SiO2 tartalommal rendelkezik. Ezek az elnevezések az anyag oxidos összetételére vonatkoznak, függetlenül azok kémhatásától.
A kémiai tulajdonságokon túl a pernye fontos anyagjellemzője a finomsága, amelynek mértékére a Blaine-féle fajlagos felületből vagy a szemcseméret-eloszlásból következtethetünk. Méretük legtöbbször 100 µm alatti, Blaine-finomságuk pedig 2500-5000 cm2/g közötti, de ez nagymértékben függ a szénőrlő malom és a kazán üzemviszonyaitól, valamint a porleválasztó berendezések hatásfokától.
Hasznosítási lehetőségek
A pernye másodnyersanyagként való felhasználása mellett három jelentős érv szól:
- az anyagtakarékosság
- az energiatakarékosság
- és a környezetvédelem
Az Európai Unió legjelentősebb pernyehasznosítási területeit és azok megoszlását mutatja az első ábra. Ezeken túlmenően perspektivikus felhasználási lehetőség a téglagyártás és a veszélyes hulladékok ártalmatlanítása az ún. stabilizálás/beágyazás módszerével.
Hazai helyzet
A hazánkban található pernyehányók javarészt savanyú pernyét tartalmaznak, és mindössze két helyen található bázikus pernye, Ajkán és Inotán. A magyarországi pernyehányókat és azok területigényét, illetve térfogatát a mellékelt táblázat foglalja össze.
Az idehaza eddig keletkezett pernye mennyisége becslések szerint kb. 184 millió m3, amely jól felhasználható másodnyersanyag-forrást jelent. A másodnyersanyagok, közöttük az erőműi pernye termelési folyamatokban történő hasznosítása pedig mindenképpen célszerű lenne a természeti erőforrásuk célszerű felhasználása érdekében.
Az oldal szerkesztőjének megjegyzése: a magyarországi pernyehasznosítás mértéke arányaiban messze elmarad az EU átlagtól. Lehet, hogy gazdagabbak vagyunk, mint a németek vagy a franciák mivel mi megengedhetjük magunknak, hogy gyakorlatilag nem használunk másodnyersanyagokat? Ön mit gondol?
Az erőműi pernye szenek elégetésekor keletkező, az elektrofilterekben vagy mechanikai porleválsztókban (pl. ciklonokban) leválasztott gömbölyű, üveges szemcséjű, pucccolános tulajdonságokkal, illetve puccolános aktivitással rendelkező porszerű maradék anyag, amely vízzel keveredve önmagában rendszerint nem, de oldott kalcium –hidroxid jelenlétében megköt, vízben gyakorlatilag oldhatatlan reakcióterméket képezve (C-S-H) és megszilárdulva. A Ca(OH)2 és a pernye aktív anyaga (elsősorban a SiO2) közötti reakciót puccolános reakciónak nevezik, a pernyét pedig „mesterséges puccolánnak”.
A leggyakoribb osztályozási mód a kémiai összetételük szerinti csoportosítás, amely szerint az egyik fajta a savanyú pernye (SiO2 tartalmuk 45-60%, CaO tartalmuk<15%, ezen belül az aktív mész tartalom nem lehet több, mint 10%), amelyet a nemzetközi irodalomban F tipusú pernyének is szoktak nevezni. A másik osztályba tartozik a bázikus – vagy más néven C osztályú pernye, amely 30-40% CaO tartalommal (az aktív tartalom több lehet, mint 10%) és mindössze 20-25% SiO2 tartalommal rendelkezik. Ezek az elnevezések az anyag oxidos összetételére vonatkoznak, függetlenül azok kémhatásától.
A kémiai tulajdonságokon túl a pernye fontos anyagjellemzője a finomsága, amelynek mértékére a Blaine-féle fajlagos felületből vagy a szemcseméret-eloszlásból következtethetünk. Méretük legtöbbször 100 µm alatti, Blaine-finomságuk pedig 2500-5000 cm2/g közötti, de ez nagymértékben függ a szénőrlő malom és a kazán üzemviszonyaitól, valamint a porleválasztó berendezések hatásfokától.
Hasznosítási lehetőségek
A pernye másodnyersanyagként való felhasználása mellett három jelentős érv szól:
- az anyagtakarékosság
- az energiatakarékosság
- és a környezetvédelem
Az Európai Unió legjelentősebb pernyehasznosítási területeit és azok megoszlását mutatja az első ábra. Ezeken túlmenően perspektivikus felhasználási lehetőség a téglagyártás és a veszélyes hulladékok ártalmatlanítása az ún. stabilizálás/beágyazás módszerével.
Hazai helyzet
A hazánkban található pernyehányók javarészt savanyú pernyét tartalmaznak, és mindössze két helyen található bázikus pernye, Ajkán és Inotán. A magyarországi pernyehányókat és azok területigényét, illetve térfogatát a mellékelt táblázat foglalja össze.
Az idehaza eddig keletkezett pernye mennyisége becslések szerint kb. 184 millió m3, amely jól felhasználható másodnyersanyag-forrást jelent. A másodnyersanyagok, közöttük az erőműi pernye termelési folyamatokban történő hasznosítása pedig mindenképpen célszerű lenne a természeti erőforrásuk célszerű felhasználása érdekében.
Az oldal szerkesztőjének megjegyzése: a magyarországi pernyehasznosítás mértéke arányaiban messze elmarad az EU átlagtól. Lehet, hogy gazdagabbak vagyunk, mint a németek vagy a franciák mivel mi megengedhetjük magunknak, hogy gyakorlatilag nem használunk másodnyersanyagokat? Ön mit gondol?