DE19725141A1 - Verfahren zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag unter Verwendung von Papier- und Farbstoffschlamm - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag unter Verwendung von Papier- und FarbstoffschlammInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her
stellung von künstlichem Leichtzuschlag.
Es ist schwer, industrielle Abfälle, z. B. Papier-/Farb
stoffschlamm, Schlamm aus Anlagen zur Abwasseraufbereitung
oder aus Waschprozessen von Zuschlag, zu entsorgen. Wegen
der hohen Entsorgungskosten und dem beschränkten Lagerungs
raum werden solche industriellen Abfälle häufig in der
Natur zurückgelassen. Umweltverschmutzung ist die Folge.
Geeignete Gegenmaßnahmen sind erforderlich, um dieses Pro
blem zu lösen.
Als Maßnahme zur Verhinderung von Umweltbeeinträchtigungen
wird natürlicher Zuschlag nur in gewissen Gebieten abge
baut, weswegen in Zonen mit schnell wachsender Bauintensi
tät der Bedarf an Zuschlag nicht gedeckt werden kann. Daher
ist ein Austausch von natürlichem Zuschlag gegen künstli
chen Zuschlag in verstärktem Maß gewünscht.
Es gibt ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von
künstlichem Zuschlag aus Schlamm, der beim Waschprozeß von
Zuschlag entsteht. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche
der aus Schlamm bestehenden Kügelchen mit Kalkstein oder
Kaolin beaufschlagt, um die Kondensation der Kügelchen
während des Brennprozesses zu verhindern. Gleichwohl ist es
schwierig, Kalkstein oder Kaolin, die als Beaufschlagungs
material in den herkömmlichen Verfahren verwendet werden,
abzubauen, zu transportieren oder weiterzuverarbeiten.
Hierdurch erhöhen sich die Kosten für die Herstellung von
künstlichem Zuschlag. Aus diesem Grund ist ein neues Ver
fahren zur Herstellung von künstlichem Zuschlag, das an
stelle von Kalkstein oder Kaolin billigere Beaufschlagungs
materialien verwendet, gewünscht.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren
zur Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag zu schaffen,
das mindestens eine Beschränkung oder mindestens einen
Nachteil beim vorbekannten Stand der Technik vermeidet.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand von
Anspruch 1.
Danach schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von künstlichem Leichtzuschlag unter Verwendung von ver
schiedenen industriellen Abfällen, z. B. von Schlamm, der
aus dem Waschprozeß von Zuschlag stammt, aus Anlagen zur
Abwasseraufbereitung oder Papier- und Farbstoffschlamm aus
der Verarbeitung von Papier und Farbstoff bzw. Bruchstücken
aus der Pulverisierung von Steinzuschlag.
Insbesondere schafft die Erfindung ein Verfahren zur Her
stellung von billigem künstlichen Leichtzuschlag, wobei
Farbstoff- oder Papierschlamm, die als industrieller Abfall
anfallen, als Brennmaterial für den künstlichen Zuschlag
eingesetzt werden. Hierdurch wird vermieden, daß teure
Materialien, wie etwa Kalkstein oder Kaolin, verwendet
werden müssen. Auf diese Weise kann das Problem der unzu
reichenden Versorgung mit Zuschlag an den verschiedenen
Bauplätzen gelöst und gleichzeitig Umweltverschmutzung
vermieden werden.
Um in Übereinstimmung mit dem Ziel der vorliegenden Erfin
dung diese und andere Vorteile, wie im folgenden näher
erläutert, zu erreichen, umfaßt das Verfahren zur Herstel
lung von künstlichem Leichtzuschlag die folgenden Schritte:
Mischen des Zuschlagsschlamms, dessen Feuchtigkeitsgehalt
30% übersteigt, mit Geröllbruchstücken, die bei der Pulve
risierung von Geröll anfallen, zur Verringerung des Feuch
tigkeitsgehalts; Mischen dieser Mischung und von Schlamm
aus Abwasseraufbereitungsanlagen in einem Gewichtsverhält
nis von 50 : 50, wobei getrocknet und mikropulverisiert wird;
und Verarbeitung dieses gemischten Schlamms zu Kügelchen
mit Hilfe eines Formgebungsgeräts mit Drehteller; Beauf
schlagen der Oberfläche der Kügelchen mit Papierschlamm,
der getrocknet und mikropulverisiert ist, zur Vermeidung
einer Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses
und zu einer Verringerung des Zuschlagsgewichts; Brennen
der Kügelchen mit einer Reduktionsflamme bei Temperaturen
zwischen 1000°C und 1200°C in einem Brennofen, der Gas oder
Öl als Brennstoff verwendet; und Abkühlen der gebrannten
Kügelchen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden
Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Zuschlagsschlamm und Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanla gen werden in einem Verhältnis von 50 : 50 gemischt, nachdem sie getrocknet und mikropulverisiert worden sind. Danach wird dieses Material in einer Formgebungsanlage mit Dreh teller zu Kügelchen weiterverarbeitet. Das Mischungsver hältnis zwischen diesen beiden Schlammarten basiert auf ihrem Gewicht. Die Oberfläche der Kügelchen wird mit ge trocknetem und mikropulverisiertem Papierschlamm beauf schlagt, um eine Kondensation während des Brennprozesses zu vermeiden. Die Kügelchen werden danach in einen Brennofen transferiert und mit einer Reduktionsflamme bei Temperatu ren zwischen 1000 und 2000°C gebrannt. Als Befeuerungsmit tel für den Brennofen wird Gas oder Öl eingesetzt. Sobald die Kügelchen abgekühlt sind, ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beendet.
Zuschlagsschlamm und Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanla gen werden in einem Verhältnis von 50 : 50 gemischt, nachdem sie getrocknet und mikropulverisiert worden sind. Danach wird dieses Material in einer Formgebungsanlage mit Dreh teller zu Kügelchen weiterverarbeitet. Das Mischungsver hältnis zwischen diesen beiden Schlammarten basiert auf ihrem Gewicht. Die Oberfläche der Kügelchen wird mit ge trocknetem und mikropulverisiertem Papierschlamm beauf schlagt, um eine Kondensation während des Brennprozesses zu vermeiden. Die Kügelchen werden danach in einen Brennofen transferiert und mit einer Reduktionsflamme bei Temperatu ren zwischen 1000 und 2000°C gebrannt. Als Befeuerungsmit tel für den Brennofen wird Gas oder Öl eingesetzt. Sobald die Kügelchen abgekühlt sind, ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beendet.
Nach der obigen Ausführungsform wird Papierschlamm als ge
eignetes Beaufschlagungsmaterial zur Verhinderung der Kon
densation der Kügelchen während des Brennprozesses und zur
Herstellung von künstlichem Leichtzuschlag eingesetzt.
Allerdings kann auch Farbstoffschlamm anstelle von Papier
schlamm verwendet werden, um die gleichen Wirkungen zu er
reichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet Farbstoff- oder
Papierschlamm als Beaufschlagungsmaterial zur Verhinderung
einer Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses
und zur Produktion von künstlichem Leichtzuschlag. Auf
diese Weise werden die Herstellungskosten des künstlichen
Zuschlags verringert und gleichzeitig werden die verschie
denen industriellen Abfälle effizient und ökonomisch ent
sorgt. Der Papierschlamm, der bei der Papierherstellung
entsteht, besteht zu 40% aus anorganischen Stoffen und zu
60% aus flüchtigen organischen Stoffen. Die flüchtigen
organischen Stoffe (60%) werden während des Brennprozesses
zu Gas umgewandelt, wodurch das spezifische Gewicht des
künstlichen Zuschlags verringert wird. Die anorganischen
Stoffe (40%) weisen die gleichen Eigenschaften wie Kaolin
oder Erdreich auf. Sie haben zugleich eine hohe Wider
standsfähigkeit gegen Feuer gemäß "SK 1A (1100°C)". Auf
diese Weise gelingt es, das spezifische Gewicht des Kügel
chens bis auf 0,5 g/cm³ während des entsprechenden Sinte
rungsprozesses einzustellen. Daher kann sogar ein unterge
wichtiger, künstlicher Leichtzuschlag hergestellt werden.
Die Veränderung des spezifischen Gewichts wurde in Abhän
gigkeit von der Temperatur des Brennprozesses sowohl für
Papier- als auch für Farbstoffschlamm untersucht. Die Er
gebnisse mit dem erfindungsgemäßen Beaufschlagungsmaterial,
also Papier- und Farbstoffschlamm, wurden mit dem in kon
ventionellen Verfahren zur Herstellung künstlichen Zu
schlags eingesetzten Beaufschlagungsmaterial, nämlich Kalk
stein und Kaolin, verglichen. Die Ergebnisse sind in der
nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
Das spezifische Gewicht von Papierschlamm betrug 0,53 g/cm³,
das spezifische Gewicht von Farbstoffschlamm betrug 0,7 g/cm³,
in beiden Fällen bei Temperaturen von 1100°C. Diese
Temperatur entspricht der Brenntemperatur für künstlichen
Zuschlag. Verglichen mit den herkömmlichen Beaufschlagungs
materialien, Kalkstein und Kaolin, war das spezifische
Gewicht von Papierschlamm oder Farbstoffschlamm ungefähr
gleich oder sogar niedriger bei der gleichen Temperatur.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung
Farbstoff- und Papierschlamm, beides Industrieabfall, als
Verbrennungsmaterial eingesetzt. Dadurch wird die Umwelt
von industriellen Abfällen entlastet und gleichzeitig wird
ein finanziell günstigerer, untergewichtiger, künstlicher
Leichtzuschlag hoher Qualität zur Verfügung gestellt.
Claims (2)
1. Ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen
Leichtzuschlags, das die folgenden Schritte umfaßt:
- A)
- a) Mischen des Zuschlagsschlamms, dessen Feuch tigkeitsgehalt 30% überschreitet, mit Ge röllbruchstücken, die bei der Pulverisierung von Geröll entstehen, zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts,
- b) Mischen dieses Gemisches und von Schlamm aus Abwasseraufbereitungsanlagen in einem Ge wichtsverhältnis von 50 : 50, die getrocknet und mikropulverisiert worden sind, und
- c) Weiterverarbeiten des vermischten Schlamms zu Kügelchen in einem Formgebungsgerät mit Drehteller,
- B) Beaufschlagen der Oberfläche der Kügelchen mit Papierschlamm, der getrocknet und mikropulveri siert ist, zur Vermeidung der Kondensation der Kügelchen während des Brennprozesses und zur Ge wichtsverringerung des Zuschlags,
- C) Brennen der Kügelchen mit einer Reduktionsflamme bei Temperaturen zwischen 1000°C und 1200°C in einem Brennofen, wobei Gas oder Öl als Brennmate rial verwendet wird, und
- D) Abkühlen der gebrannten Kügelchen.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Papier
schlamm, der als Beaufschlagungsmaterial zur Verhinde
rung der Kondensation der Kügelchen und zur Gewichts
verringerung des Zuschlags eingesetzt wird, gegen
Farbstoffschlamm ausgetauscht wird.
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