Põlevkivienergeetika uute tehnoloogiate mõju tahkjäätmete omadustele ja taaskasutusele RITA maavarauuringute tutvustuspäev. 17. oktoober 2019, Maardu mõis Töögrupi liikmed: Can Rüstü Yörük, Regiina Viires, Kadriann Tamm, Rein Kuusik, Andres Trikkel – Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituut, TalTech Erik Väli, Andrus Paat, Brigitta Uibo, Kaarel Rebane, Karin Robam - Geoloogia instituut, TalTech Kalle Kirsimäe, Peeter Paaver – Geoloogia osakond, TÜ Mai Uibu
13
Embed
Põlevkivienergeetika uute tehnoloogiate mõju tahkjäätmete ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Põlevkivienergeetika uute tehnoloogiate mõju tahkjäätmete omadustele ja taaskasutusele
RITA maavarauuringute tutvustuspäev. 17. oktoober 2019, Maardu mõis
Töögrupi liikmed:
Can Rüstü Yörük, Regiina Viires, Kadriann Tamm, Rein Kuusik, Andres Trikkel –Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituut, TalTech
Erik Väli, Andrus Paat, Brigitta Uibo, Kaarel Rebane, Karin Robam - Geoloogia instituut, TalTech
Kalle Kirsimäe, Peeter Paaver – Geoloogia osakond, TÜ
Mai Uibu
Taust
1 tonnist põlevkivist saab:
850 kWh elektrit + 870 kg CO2
125 kg põlevkiviõli + 35 Nm³ poolkoksigaasi + 180 kg CO2
450 kg põlevkivituhka
Aastas tekib 5-6 milj tonni põlevkivituhka
Lisaks eraldatakse kaevandustes kuni 6 milj tonni aherainet
Tekkivast tuhast leiab taaskasutust vaid kuni 5%
Tuhkade kasutusvõimalused
Põlevkivituhk
Kaevanduste tagasitäitmine
Pinnaste stabiliseerimine
Täitepinnased
Teedeehitus
Barjäärid
Põllumajandus
Jäätmete stabiliseerimine
Ehitusmaterjalid
Betoonsegud
Geopolümeerid
Metallid
Aktiveeritud süsi
Klaas/keraamika
Adsorbendid
Tseoliidid
Lihtne/mastaapne
Keeruline/väikesemahuline
Tsemendid Ksenosfäärulid
Probleem
Mastaapsed kasutusalad
kaevanduste tagasitäitmine
pinnaste stabiliseerimine, teedeehitus
kasutamine ehitusmaterjalide koostises jne
sõltuvad tuha sideainelistest omadustest.
Tehnoloogia areng (Enefit280, Petroter, Auvere EJ) on toonud kaasa
Energiatõhususe kasvu ning madalamad õhuemissioonid (SO2, NOx, etc)
aga ka muutused tuhkade mineraloogilises koostises → sideaineliste omaduste vähenemine.
Eesmärk
Selgitada kuivõrd temperatuuri mõõdukas tõstmine põlevkivi põletamis- ja
utmisprotsessides mõjutab tuhkade sideainelisi omadusi taaskasutuse kontekstist lähtudes.
Tuhaproovide kogumine koos vastavate režiimide parameetritega
Põletustingimuste ning tuha sideaineliste omaduste vaheliste sõltuvuste kirjeldamine läbi faasimuutuste – Enefit280 tsüklontuhk
012345678
EN280tsüklon
780C 800C 820C
Aeg
, h
Tardumise algus
Tardumise lõpp
1-2h
2-5h
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Enefit280tsüklon
780C 800C 820C
Muud
Hannebahhiit
Andhüdriit
Ca/Mg-silikaadid
Lubi+Portlandiit
Kaltsiit+Dolomiit
Terrigeensed
0.4
8.8 8.7 7.9
0
5
10
15
20
25
EN280tsüklon
780C 800C 820C
MPa
Paindetugevus
Survetugevus
Mört 1:328 päeva
Karbonaatide osakaalu vähenemine
Klinkermineraalide osakaalu
suurenemine
Sideainelise omaduste
paranemine
Temperatuurimõõdukas tõstmine
Põletustingimuste ning tuha sideaineliste omaduste vaheliste sõltuvuste kirjeldamine läbi faasimuutuste – Enefit280 üldtuhk
614
19
9
13 16 16
Enefit280üld
780C(30min)
800C(30min)
820C(30min)
Muud
Hannebahhiit
Andhüdriit
Ca/Mg-silikaadid
Lubi+Portlandiit
Kaltsiit+Dolomiit
Terrigeensed
5
911
16 19
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Enefit280üld
780C(10min)
800C(10min)
820C(10min)
Klinkermineraalide osakaalu
suurenemine
Tuhasprevaleeribkaltsiit
Termotöötlus 10 min vs 30 min pöörlevas toruahjus
10 min 30 min
0
5
10
15
20
25
EN280üldtuhk
780C 800C 820C
MP
a
Termotöötlus 10 min vs 30 min
Survetugevus(10 min)
Survetugevus(30min,jahvatatud)
Sideainelised omadused ei
parane
• Jämedafraktsioonilise Enefit 280 üldtuha kasutamine konventsionaalsetes lahendustes jääb endiselt probleemiks• Tuhkade taaskasutuse osa mastaapseks suurendamiseks on vaja täiendavaid uuringud põletus/jahvatusrežiimide optimeerimise ning