DE29518128U1 - Ecological building material - Google Patents
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Description
Ökologisches Baumaterial
Gebiet der Technik Ecological building material
Field of technology
Die Erfindung betrifft ein ökologisches Baumaterial, das von mindestens einem Stoff, gewählt aus einer Flugasche, Aschenbestandteile, Schlacke, Abfallglas, Sand, Ton, Kalk und Zement umfassenden Gruppe, und einem geeigneten Bindemittel gebildet ist.The invention relates to an ecological building material which is formed from at least one substance selected from a group comprising fly ash, ash components, slag, waste glass, sand, clay, lime and cement, and a suitable binder.
Die stets wachsende Menge an Flugasche, Aschenbestandteilen und Schlacke aus Kraftwerken und Heizkraftwerken und Müllverbrennungsanlagen stellt gegenwärtig ein großes ökologisches Problem dar. Im Hinblick darauf, daß Flugasche aus Kraftwerken wegen ihrem Gehalt an Schwermetallen und anderen toxischen Begleitstoffen als gefährlicher Abfall betrachtet wird, und mit Rücksicht darauf, daß Aschenbestandteile und Schlacken aus Heizkraftwerken und Verbrennungsanlagen vom Gesichtspunkt der Auslaugerungen und nachfolgender Umsetzungen mit anderen Bestandteilen der Ablagerungsplätze gefährlich sind, ist es unerläßlich, Ablagerungsplätze der erwähnten Abfälle gegen Windverblasen und Grund- sowie Regenwasserauslaugen zu sichern, was im Hinblick auf die großen Mengen dieser Abfälle ein schwer lösbares Problem darstellt. Ähnliches Problem stellen Ablagerungsplätze von Alof allglas, Schlacke, minderwertigen Abraumsanden und Tonen und Abfallkalk und -zementen dar. In letzter Zeit gehören zu diesen traditionellen Industrieabfällen auch Abfälle thermoplastischer Kunststoffe, die einerseits von gebrauchten Lebensmittelverpackungen, andererseits von thermoplastischem Abfall aus der thermoplastische Materiale verarbeitenden Industrie gebildet sind. Beim Rezyklieren von thermoplastischen Materialen entsteht nämlichThe ever-increasing amount of fly ash, ash components and slag from power plants, combined heat and power stations and waste incineration plants currently represents a major ecological problem. In view of the fact that fly ash from power plants is considered to be hazardous waste due to its content of heavy metals and other toxic contaminants, and in view of the fact that ash components and slag from combined heat and power stations and incineration plants are dangerous from the point of view of leaching and subsequent reactions with other components of the disposal sites, it is essential to protect disposal sites for the above-mentioned waste against wind blowing and groundwater and rainwater leaching, which is a problem that is difficult to solve in view of the large quantities of this waste. A similar problem is posed by dumping sites for all-alloy glass, slag, low-quality waste sands and clays, and waste lime and cement. Recently, this traditional industrial waste has also included waste from thermoplastics, which is formed on the one hand from used food packaging and on the other hand from thermoplastic waste from the thermoplastic materials processing industry. When recycling thermoplastic materials,
eine verhältnismäßig große Menge von Abfall, die es sich aus ökonomischen Gründen nich mehr lohnt, weiter zu sortieren und rezyklieren. Es ist also selbstverständlich, daß im Laufe der letzten Jahre das Bestreben, neue Wege zu finden, welche die verarbeitung der erwähnten Abfallstoffe zu verwertbaren Produkten ermöglichen wurden, immer größen wurde. Verhältnismäßig hoffnungsvoll zeigte sich die Umwandlung der erwähnten Abfallstoffe in Baumateriale. Den erwähnten Abfallstoffen werden besonders hydraulische Bindemittel zugefügt und die resultierenden Gemische werden unter Wasserzusatz in Baustoffe betonartigen Charakters umgewandelt. Gemeinsamen Nachteil all dieser Umwandlungsmethoden bildet die Notwendigkeit, dem Abfall eine verhältnismäßig große Menge Qualitätszement beizusetzen; auch sind diese Verfahren auf die Zusammensetzung des Abfallmaterials ziemlich empfindlich, was in den meisten Fällen den Einsatz von energetisch anspruchsvollen Klassierungsstufen erfordert. Im Hinblick auf das obangeführte besteht auch gegenwärtig akuter Bedarf, ein Verfahren zu finden, welches das beschriebene Problem der Abfallmateriale auf globale Weise und womöglich ohne Verwendung nachträglicher, anderswo verwendbarer Materiale lösen würde.a relatively large amount of waste that is no longer economically viable to sort and recycle. It is therefore obvious that in recent years the effort to find new ways to process the waste materials mentioned above into usable products has become increasingly greater. The conversion of the waste materials mentioned above into building materials has shown relatively promising results. Hydraulic binding agents are added to the waste materials mentioned above and the resulting mixtures are converted into concrete-like building materials with the addition of water. The common disadvantage of all these conversion methods is the need to add a relatively large amount of quality cement to the waste; these processes are also quite sensitive to the composition of the waste material, which in most cases requires the use of energetically demanding classification stages. In view of the above, there is currently an acute need to find a process that would solve the described problem of waste materials in a global manner and, if possible, without using subsequent materials that could be used elsewhere.
Die oberwähnten Nachteile weist nicht das erfindungsgemäße Baumaterial auf, das von mindestens einem Stoff, gewählt aus einer Flugasche, Aschenbestandteile, Schlacke, sowie Glasabfall, Sand, Ton, Kalk und Zement umfassenden Gruppe, und Bindemittel gebildet ist und dessen Wesen darin besteht, daß es als Bindemittel mindestens einen thermoplastischen Abfallkunststoff im Gewichtsanteil von 5 bis 97 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des Baumaterials, enthält.The above-mentioned disadvantages are not exhibited by the building material according to the invention, which is formed from at least one substance selected from a group comprising fly ash, ash components, slag, as well as glass waste, sand, clay, lime and cement, and a binding agent and whose essence consists in the fact that it contains as a binding agent at least one thermoplastic waste plastic in a weight proportion of 5 to 97% by weight, based on the total weight of the building material.
Das erfindungsgemäße ökologische Baumaterial wird durchThe ecological building material according to the invention is
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gemeinsame Zerkleinerung der im Abfall anwesenden Komponenten oder durch separate Zerkleinerung der Komponenten der einzelnen Abfälle und deren Vermischen in beliebiger Reihenfloge hergestellt, wobei mindestens eine Komponente des erhaltenen Gemisches ein thermoplastischer, in diesem Gemisch in obangeführter Menge enthaltener Kunststoff bildet, wonach das Gemisch unterm Mischen auf eine Temperatur, die mindestens so hoch wie die Schmelztemperatur des enthaltenen thermoplastischen Abfallkunststoffes bzw. der enthaltenen thermoplastischen Kunststoffe, aber niedriger als die Abbautemperatur des enthaltenen thermoplastischen Abfallkunststoffes bzw. der enthaltenen thermoplastischen Kunststoffe ist, so lange erhitzt wird, bis die anderen Abfal!komponenten als der thermoplastische Kunststoff mit der Schmelze des thermoplastischen Kunststoffes ausreichend gesättigt sind, und die auf diese Weise erhaltene Masse wird zur gewünschten Gestalt verpreßt.joint crushing of the components present in the waste or by separate crushing of the components of the individual waste and mixing them in any sequence, whereby at least one component of the resulting mixture forms a thermoplastic plastic contained in this mixture in the above-mentioned amount, after which the mixture is heated during mixing to a temperature which is at least as high as the melting temperature of the contained thermoplastic waste plastic or thermoplastics, but lower than the degradation temperature of the contained thermoplastic waste plastic or thermoplastics, until the waste components other than the thermoplastic plastic are sufficiently saturated with the melt of the thermoplastic plastic, and the mass obtained in this way is pressed into the desired shape.
Der Vorteil des neuen erfindungsgemäßen Baumaterials besteht darin, daß die Teilchen des erwähnten Abfalls, anderen als des thermoplastischen Kunststoffes, eine poröse Struktur und große spezifische Oberfläche und deshalb auch eine hohe Absorptionsfähicjkeit aufweisen, was zur Folge hat, daß bei ihrem Kontakt mit der Schmelze des thermoplastischen Abfallkunststoffes intensives Durchsättigen der nichtthermoplastischen Abfallkomponenten mit dem thermoplastischen Kunststoff sowie Schließen der Poren des nichtthermoplastischen Materials zustande kommt; dadurch wird das Auslaugen des nichtthermoplastischen Materials sowie seine chemischen Umsetzungen mit dem Nachbarmilieu vermieden. Der Gehalt an thermoplastischen Kunststoffen erleichtert wesentlich das Verpressen, erhöht die Elastizität des gewonnenen Baumaterials sowie seine mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit. Die Anwesenheit der nichtthermoplastischen Komponenten bewirkt, daß das gewonnene Baumaterial selbstlöschende Fähigkeit besitzt. Das erfindungs-The advantage of the new building material according to the invention is that the particles of the waste mentioned, other than the thermoplastic, have a porous structure and a large specific surface and therefore also a high absorption capacity, which means that when they come into contact with the melt of the thermoplastic waste, the non-thermoplastic waste components are intensively saturated with the thermoplastic and the pores of the non-thermoplastic material are closed; this prevents the leaching of the non-thermoplastic material and its chemical reactions with the surrounding environment. The content of thermoplastics significantly facilitates pressing, increases the elasticity of the building material obtained and its mechanical and chemical resistance. The presence of the non-thermoplastic components means that the building material obtained has self-extinguishing properties. The inventive
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gemäße Baumaterial ist völlig rezyklierbar und bei seiner Herstellung entsteht praktisch kein Abfall.The building material is fully recyclable and its production produces practically no waste.
Ein aus Kraftwerflugasche und Schlacke im Gewichtsverhältnis 4 : 1 bestehender Abfall mit Korngröße von 0,1 bis 3 mm wird mit 25 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des erhaltenen Gemisches), auf Korngröße von 0,1 bis 7 mm zerkleinertem polyvinylchloridabfall so lange gemischt, bis ein praktisch homogenes Gemisch der erwähnten Komponenten entsteht, wonach dieses Gemisch unter ständigem Kneten auf 220 0C so lange erhitzt wird, bis der thermoplastische Kunststoff völlig zerschmelzt und die Kraftwerkflugasche und die Schlacke durchdringt (15 Minuten). Die auf diese Weise entstandene geschmeidige Masse wird sonach unter 2,5 MPa Druck zu mehrzweckdienlichen Abfallröhren verpreßt.A waste consisting of power plant fly ash and slag in a weight ratio of 4:1 with a grain size of 0.1 to 3 mm is mixed with 25% by weight (based on the total weight of the mixture obtained) of polyvinyl chloride waste crushed to a grain size of 0.1 to 7 mm until a practically homogeneous mixture of the above-mentioned components is obtained, after which this mixture is heated to 220 0 C with constant kneading until the thermoplastic material completely melts and penetrates the power plant fly ash and the slag (15 minutes). The pliable mass thus obtained is then pressed under 2.5 MPa pressure into multi-purpose waste pipes.
Ein aus Kraftwerkflugasche, Aschenbestandteilen aus einer Verbrennungsaniage qualitätsminderwertiger Steinkohle und Abfallabraumsand im Gewichtsverhältnis 4 : 1 : 0,5 bestehender Abfall mit Korngröße von 0,1 bis 3 mm wird mit 45 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des erhaltenen Gemisches), auf Korngröße von 0,1 bis 7 mm zerkleinertem Polyvinylchloridabfall so lange gemischt, bis ein praktisch homogenes Gemisch entsteht, wonach dieses Gemisch unter ständigem Kneten auf 250 0C so lange erhitzt wird, bis der thermoplastische Kunststoff völlig zerschmelzt und die einzelnen Abfallkomponenten durchdringt (10 Minuten). Die auf diese Weise entstandene geschmeidige Masse wird sodann unter 1,7 MPa Druck zu Dachdeckungsteilen verpreßt.A waste consisting of power plant fly ash, ash components from an incineration plant for low-quality hard coal and waste sand in a weight ratio of 4:1:0.5 with a grain size of 0.1 to 3 mm is mixed with 45% by weight (based on the total weight of the mixture obtained) of polyvinyl chloride waste shredded to a grain size of 0.1 to 7 mm until a practically homogeneous mixture is formed, after which this mixture is heated to 250 0 C with constant kneading until the thermoplastic material completely melts and penetrates the individual waste components (10 minutes). The supple mass thus formed is then pressed into roofing parts under 1.7 MPa pressure.
Ein aus Kraftwerkflugasche, Asche aus einer Verbrennungsanlage qualitätsminderwertiger Steinkohle und Schlacke aus der Stadtmüllverbrennungsanlage im Gewichtsverhältnis 5:1:1 bestehender Abfall mit Korngröße von 0,1 bis 3 mm wird in einer Flotations trommel so lange gemischt, bis ein praktisch homogenes Gemisch entsteht, wobei das zu vermischende Material bereits während des Mischens auf 230 0C erhitzt wird, wonach der durchgemischte und erhitzte Abfall mit zerschmolzenem Polyäthylenabfall bis zur 30 %-igen (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge des erhaltenen Gemisches) Sättigung der Kraftwerkflugasche, Kohlenverbrennungsanlageasche und Schlacke mit dem erwähnten Polyäthylen berieselt wird. Die erhaltene geschmeidige Masse wird sonach unter 2 MPa Druck zu Platten großer Ausmaße verpreßt.Waste consisting of power plant fly ash, ash from an incineration plant for low-quality hard coal and slag from the municipal waste incineration plant in a weight ratio of 5:1:1 with a grain size of 0.1 to 3 mm is mixed in a flotation drum until a practically homogeneous mixture is obtained, whereby the material to be mixed is heated to 230 0 C during mixing, after which the mixed and heated waste is sprinkled with melted polyethylene waste until the power plant fly ash, coal incineration plant ash and slag are saturated with the above-mentioned polyethylene by 30% (based on the total weight of the mixture obtained). The resulting pliable mass is then pressed under 2 MPa pressure into large-sized plates.
Ein aus Kraftwerkflugasche, Abfallsand, Abfallglas, Abfallkalk und Hochofenschlacke im Gewichtsverhältnis 1 : 2 : 3,5 : 1 : 1 bestehender Abfall mit Korngröße von 0,1 bis 2 mm wird im Fluid-Bett so lange gemischt, bis ein praktisch homogenes Gemisch entsteht, wobei das zu mischende Material bereits während des Mischens auf 210 0C erhitzt wird, wonach das durchgemischte und erhitzte Material mit zerschmolzenem Polyäthylenabfall berieselt wird. Die erhaltene geschmeidige, unter dem Fluid-Bett sich häufende, 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge der erwähnten geschmeidigen Masse) Polyäthylen enthaltende Masse wird unter 1,5 MPa Druck zu flachen GJrundfliesen verpreßtA waste consisting of power plant fly ash, waste sand, waste glass, waste lime and blast furnace slag in a weight ratio of 1:2:3.5:1:1 with a grain size of 0.1 to 2 mm is mixed in the fluid bed until a practically homogeneous mixture is formed, whereby the material to be mixed is heated to 210 0 C during mixing, after which the mixed and heated material is sprinkled with melted polyethylene waste. The resulting supple mass, which accumulates under the fluid bed and contains 15% by weight (based on the total weight of the supple mass mentioned) of polyethylene, is pressed under 1.5 MPa pressure to form flat GJround tiles.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R207 | Utility model specification |
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