PubL Univ. of Miskok, SeriesA. Mining, Vol. 53. (1999) pp. 135-158 Erőművi salak-pernye elhelyezés külszíni bányaterekben ERŐMŰVI SALAK-PERNYE ELHELYEZÉS KÜLSZÍNI BÁNYATEREKBEN igazgatóságának elnöke 1. Bevezetés Az elmúlt évtizedekben a világ országaiban bekövetkezett ipari és gazdasági fejlődés növekvő energiaigényének kielégítésében a villamos energia játszotta a főszerepet. Egy-egy ország villamosenergia-ellátása jellemzően illeszkedik az adott ország energetikai nyersanyagaihoz: amíg az északi skandináv államok villamosenergia-ellátásának körülbelül 60 %-át biztosítják vízi erőművek, a tengerparti országokban a feketeszén és a gáz árának csökkentése jelent perspektivikus tüzelőanyagot, addig Nyugat Európa számos országában és Közép Európában a villamosenergia-előállítás 30-50 %-ban épül hazai termelésű szenek felhasználására. Ezen tüzelőanyagok felhasználását a gazdaságosság mellett az importfüggőség csökkentése, de sok esetben szociális megfontolások, a munkahelyek megőrzése is motiválja. Az energetikai szakértők egybehangzó véleménye szerint a világ még nem mondhat le a következő évezred első felében ezen fosszilis tüzelőanyagok felhasználásáról, ezért a szakmában dolgozó mérnöktársadalom legfontosabb feladatának az elmúlt évtizedben ezen erőművek hatásfokának növelését, a környezeti hatások, a környezetszennyezés csökkentését tekintette. 135
Ennek a fejlesztő munkának az eredménye az, hogy az új széntüzelésű erőművek bruttó hatásfoka megközelíti az 50 %-ot, csökkentve ezáltal a káros széndioxid kibocsátást, ugyanakkor megfelelő tüzelési technológiák és szűrőberendezések alkalmazásával a szénmonoxidok, a nitrogén-dioxidok és a kéndioxidok levegőbe történő kibocsátása Nyugat Európa erőműveiben és várhatóan néhány éven belül Magyarországon is minimálisra csökkent, ill. csökken. Miután ezen légnemű szennyező anyagok kibocsátásában jelentős eredményeket sikerült elérni a figyelem napjainkban a szilárd égéstermékek elhelyezése felé fordul. Ezen égéstermékek ugyanis koncentráltan tartalmaznak szennyező anyagokat, melyek megfelelő környezetkímélő technológiák hiányában jelentős károsító hatást fejthetnek ki a talajra, különösen a talajvíz, az ivóvíz készletekre. A figyelem középpontjába került ezen égéstermékek elhelyezése azért is, mert a légnemű szennyező anyagok leválasztása során képződő melléktermékek (pl. a gipsz) maradéktalan hasznosítása még nem megoldott. 1992. évi nemzetközi adatszolgáltatások alapján a világon termelt 152,9 Mt pernye kb. 1 /3-át használják fel, és ebből 15 országban érnek el 60-100%-os kihasználást. Ha 20 további ország tudná követni a gyakorlatukat és növelné a pernye felhasználást 50%ra, akkor több, mint 80 millió tonna pernye elhelyezése oldódna meg. Ennek a forrásnak a kihasználhatóságát több területen alábecsülik, de a jellegzetességek felismerésével és pozitív piackutatással növelhető. A hitelesített pernye garantált termékként eladható, pl. cement és betongyáraknak, amelyek a legnagyobb felhasználói szektort jelentik az egész világon. (1. sz. melléklet) Van lehetőség a pernye feldúsítására azzal, hogy feljavítják haladó végfelhasználók számára, és ez nagyobb profitot eredményez. Az egyszerű folyamatok közé soroljuk a víztelenítést, elegyítést, őrlést, szitálást és levegő osztályozást. Haladó szintű folyamatokat lehet használni a pernye széntartalmának csökkentésére - mint pl. a hablebegtetés, fluid ágyas és elektrosztatikus elkülönítés. A dúsítás költségét össze kell vetni a lehetséges értékesítési árral, a menedzsment költségekkel és lehetséges vevőkkel. A pernye-dúsítás és feljavítás munkája növelheti az erőmű üzemeltetők megtérülési bevételeit, csökkenti a pernyeelhelyezés költségeit és a természetes forrásigényeket, amelyek sok műszaki alkalmazásban felmerülnek. 136
Erőművi salak-pernye elhelyezés külszíni bányatelekben Magyarország nemzetközi összehasonlításban jelentősen el van maradva, mind a pernyehasznosításban, mind a tüzelőanyag maradványok deponálásában a fejlett nyugati országoktól. Ennek oka részben a bevezetett és még üzemben lévő technológiákban, részben a magyar erőművek tőkehiányában rejlik. A pemyehasznosításhoz szükséges technológiák kezdeti kísérleti beruházásait a bizonytalan megtérülés miatt a bankok Magyarországon még nem finanszírozzák, a nyomott villamos energia termelői árak, a versenypiacon működő viszonylag kis teljesítményű cégek önereje pedig nem elégséges a piaci értékesítés műszaki hátterének megteremtéséhez. Ebben a mai előadásban a magyar piacon még nem értékesíthető salakpernye környezetkímélő elhelyezéséről fogok beszélni, ugyanakkor bízom abban, hogy néhány év múlva az így létrejött környezetkímélő depómáknak a természetre gyakorolt kedvező hatása mellett a keletkező égéstermékek nagyobb arányú hazai hasznosításáról tudok beszámolni. 2. A tüzelőanyag maradványok elhelyezési változatai Ha eltekintünk attól az esettől, amikor az erőmű a pernyét teljes egészében értékesíti (pl. cementgyárak részére), a nedves salakot pedig víztelenítés után, sóder helyett hasznosítják az építőiparban, akkor szükség van valamilyen deponálásra. Az erőművek a deponálást elsősorban műszaki feladatnak tekintik, és ilyen szempontból választanak az ismert rendszerek között. Az utóbbi évtizedben ugyanakkor világszerte szigorodtak a környezetvédelmi előírások, és így a legfontosabb szempont már nem a műszaki megoldás, hanem a környezet megóvása. Ezen a téren az erőmű vállalatok mindenütt "harcban állnak" a hatóságokkal és a környező lakossággal, és végül engedélyezett technológia a partnerek vitájából eredő kompromisszum, amely tartalmát illetően helyrőlhelyre változhat. Mi a technológiákat a vízadagolás mértéke szerint különböztetjük meg. így a következő rendszerek definiálhatók: az erőművek gyakran alkalmazzák az úgynevezett hígzagyos rendszert, ahol a vízáram legalább 10- szerese a szilárd anyagáramnak. Itt híg szuszpenzió alakul ki, a víz gyorsan kiáztatja a kötőképes anyagokat, és a továbbiakban a kémiai folyamatok már nem játszódnak le, a kiülepedő szilárd anyag nem köt meg a depónián. 137
vegyületek. A tűztéri salaknál más a helyzet. Itt egyrészt lényegesen nagyobb darabokba sül össze a szén hamutartalma, és így reménytelenül kicsi a kémiai folyamathoz szükséges aktív felület, de az igazán komoly problémát az jelenti, hogy a kazánok alól a salakot többnyire vízfürdőn keresztül távolítják el, és eközben a víz kioldja a kötéshez szükséges anyagokat. Ezért mondhatjuk, hogy a salak éppúgy semleges ballaszt, mint betonozásnál a sóder. A kémiai és fizikai folyamatok rendszerint két, egymástól elkülöníthető részre bonthatók. Az első lépcső a szárazanyag vízzel keverése, amely részben mész oltást jelent, ezért gyors és hőt termelő folyamat játszódik le. A nagyobb részecskékbe bezárt aktív anyagot a részecskék széttörésével tesszük hozzáférhetővé, és erre szolgál a mechanikus keverőként működő visszakeringtető zagy szivattyú. (6. sz. melléklet) Végeredményben azonban azt mondhatjuk, hogy az első lépcső a szemcsemérettől és a kalcium-oxid tartalomtól függően 5-10 percet igényel. A második lépcső a depónián lezajló szilárdulási folyamat, amely az előbbinél lényegesen lassúbb. Ismeretes, hogy a normál betonok néhány nap után terhelhetők, és végső szilárdságukat kb. 28 nap után érik el. A sűrűzagy gyenge minőségű beton, ahol a folyamat aktív anyagok részarányától függően változhat, de tapasztalataink szerint eddig minden esetben lassúbb volt, mint a beton esetén. Ez egyébként részben kedvező is, hiszen a lassú szilárdulás miatt nem kell attól tartani, hogy a zagy már a csővezetékben megköt. A sűrűzagy rendszer működését a 6. sz. mellékletben látható egyszerűsített kapcsolási sémán követhetjük végig. A kazánokban keletkező salakot zagyszivattyúkkal juttatjuk a salakgyűjtőbe, majd a cirkomix keverőtartályba, melyben az átmenetileg a pernyesilóban tárolt pernyét hozzá keverve a megfelelő sűrűségű ( 1:1 ) szuszpenziót állítunk elő. (A cirkomix tartály felépítését lásd a 7. sz. mellékleten) A cirkomix keverőből kilépő szuszpenziót kihordó szivattyúkkal a zagytérre szállítjuk, ahol a szuszpenzió megszilárdul és porzásmentes felületet ad. A 8. és a 9. sz. mellékleten a Mátrai Erőmű Rt-nél 1998-ban megépült sűrűzagyos berendezés létesítményeit mutatjuk be. Hogyan deponálják az anyagokat? A régebben alkalmazott zagyrendszerekként földgátak által körülzárt medencét alkalmaztak, amelyeket esetleg ellenőrző kutakkal vesznek körül. Ha a 140
medence feltelik esetleg a gát magasításával a kapacitás és az élettartam növelhető is, de mindenképpen fennáll az a veszély, hogy a zagytérbe hulló csapadék veszélyes anyagokat mos ki a depóniából és szennyezi a talajvizet. Az ilyen szennyezés megakadályozására gyakran alkalmaznak szigetelést, amely minden irányból körülveszi a deponált hulladékot, (lásd 4. sz. melléklet) Egyes esetekben műanyag fóliát vagy gumilemezt alkalmaznak, más esetekben a külfejtésből kitermelt agyagot hasznosítják. Ha a zagytér feltelik, a minden irányból szigeteléssel körülzárt hulladék anyag lencsét alkot a talajban, amelyhez a víz nem fér hozzá, így a szennyezés is kizárt. Kérdéses persze, hogy ki tud hosszú évekre megbízhatóan szigetelő burkokat garantálni. A harmadik megoldás alapvetően más gondolatmeneten alapszik. Olyan végterméket hoz létre a tüzelési maradékokból, amelyek eleve kizárják a környezetszennyezését. Ilyen a sűrüzagy, vagy a földnedves technológia alkalmazásakor a tömörített depónia. Ezeknél a kritikus paraméter, a víz szivárgási tényezője olyan kedvező, mint maguknál a szigetelésre szolgáló anyagoknál. így nincs szükség szigetelő rétegre, sőt éppen ezt az anyagot lehet korábbi depónia vízzáró letakarására használni. Milyen hatása van a kéntelenítő melléktermékek bekeverésének? Az előbbiekben említett, hogy a tűztérben keletkezett gipsz kifejezetten kedvező a zagy megszilárdulása szempontjából. Említettem azt is, hogy a kristályképződés és a szilárdulás során vízzáró tulajdonságú kőzet jön létre, amelyből a beágyazott szennyező részecskéket nem lehet kilúgozni. Ebből azonnal következik, hogy a sűrűzagyos technológia képes befogadni a füstgáz nedves kéntelenítése során keletkező gipszet és hulladékvizet. Nyilvánvaló, hogy a befogadásnak vannak korlátjai. Német vizsgálatok szerint pl. 20% feletti gipsztartalom már rontja a depónia minőségét. Tekintettel arra, hogy a kéntelenítői gipsz nem szokta elérni a filterpernye 20%-át, a gipsz bekeverése a zagyba nem okoz gondot. Ugyanez vonatkozik a viszonylag kis mennyiségben keletkező kéntelenítői hulladékvízre is. A német hatóságok érdekes módon területenként változó döntéseket hoztak. Weisweilerben pl. a kiszállító szalagon keveredik a tüzelési maradék, és a kéntelenítői gipsz és a két terméket keverve deponálják a gödörbe. (5. ábra) A Jáswalde erőműben a gipszet nem szabad a zagyhoz keverni, mivel azonban a 141
folyamatos értékesítésre nincs garancia, a felesleges gipszet a bányagödör elkülönített részében, a távolabbi jövő érdekében deponálják. Egy harmadik erőműben a gipsznél csak ideiglenes tárolást engedélyeztek, itt deponálásról nem is beszélhetünk. A sűrűzagyos technológiával képzett depónia metszetét a 14. sz. melléklet mutatja. Figyelemmel arra, hogy az így keletkező szuszpenzió viszonylag rövid idő alatt megköt, és kedvező vízáteresztő képessége révén az altalajt nem szennyezi, sűrűzagyos depónia kialakítható a földfelszínen, bányagödrökben és a meddőhányók ezen célra szabadon hagyott területein is. Látható az, hogy a sűrűzagyos hányóképzéséhez mindössze egy kezdő töltésre van szükség. A kezdő töltésen kerül elhelyezésre a szuszpenzió kiszállítását biztosító csővezeték, illetve elosztócső. A művelési területet kazettákra osztjuk fel és különböző időpontokban egy-egy kazettát művelünk. A kazetta feltelését követően a kezdőtöltéstől elcsúsztatottan a saját anyagból új töltés és ezáltal új kazetta hozható létre. Mivel a töltés anyaga a közvetlen környezetben rendelkezésre áll a kezdőtöltéshez hasonló szállítási költségek már nem merülnek fel. Itt csak a töltés földborítását kell szállítani. A kazetta feltelése után újabb és újabb lépcsőzésekkel a bányák külszíni meddőhányójához hasonló deponiastruktúra jön létre. A tájrehabilitációja és az esetleges porzások (főleg a sűrűzagy anyagú töltések porzása) elkerülése érdekében a rekultiváció már a kezdő töltés létrehozásakor megkezdődik. A sűrűzagy anyagú töltéseket a létrehozásukat követően földborítással látják el, és az állékonyság növelése érdekében füvesítik majd fásítják. így mindamellett, hogy a hányó állékonysága növekszik, a létrejött depónia esetleges diffúz porzása környezetre gyakorolt negatív hatása jelentős mértékben mérsékelhető. A sűrűzagyos rendszer előnyei Alacsony vízigény A Mátrai Erőmű Részvénytársaságnál 1997-ben 10,8 millió m 3 vizet használtunk fel, megközelítően 1,6 millió tonna deponálására. 1999-ben amikor a sűrűzagyos rendszer már teljes kapacitással üzemelni fog, a kísérleti üzem mérési adatai alapján a hasonló mennyiségű salak-pernye elhelyezéséhez mindössze 1,92 millió m 3 víz felhasználásával számolunk. 142
Mérsékelt beruházás A Mátrai Erőmű Részvénytársaságnál 1996-1998. között megépített rendszer összes költsége beleértve az elkövetkezendő 15 éves működéshez szükséges depónia előkészítési költségeit (földterület vásárlás, kezdő töltés, fásítás stb...) nem fogja meghaladni a 2000 Mio Ft-ot. A földnedves pernyeeltávolítás üzemköltségei közel dupláját teszik ki a sűrűzagyos rendszerének a beruházási költségei is 2- szer, 3-szor magasabbak. Alacsony üzemköltség Kis zajkibocsátás Elmarad a szalagpályák zaja. Megszilárduló depónia, nincs kiporzás Csekély vízfelesleg a depónián Kiszállítás szivattyúval, csőben A cső földbe fektethető A szilárd anyagokból minimális kioldás lehet A pernyekő nem engedi át a vizet A zagy keveréshez szennyezett víz is alkalmas Nagy távolságra lehet kiszállítani A zagy építőipari célra is hasznosítható ÖSSZESSÉGÉBEN KÖRNYEZETBARÁT 143
Gazdaságosság Néhány naturáliát már az előzőekben kiemeltem, most foglaljuk ezt össze. A kiszállított salak-pernye mennyiség az 1997-es évet bázisnak tekintve az elkövetkezendő években nem változik, ugyanakkor a Mátrai Erőmű Rt-nél létesítendő kéntelenítő beépítésével összhangban 2001-től évi 420.000 tonna gipsz elhelyezésével kell számolnunk. (Ezt a hagyományos hígzagyos technológiával eltávolítani és a zagytéren elhelyezni már semmiképpen nem lehetett volna). Az 1997-ben felhasznált 10,8 millió m 3 vízigénnyel szemben az elkövetkezendő években a vízigény 1,2 millió m 3 -re prognosztizált. Ez a vízigény a kéntelenítő beépítését követően sem változik, hiszen a gipsz (amennyiben nem kerül teljes mennyiségében eladásra) a REA vízzel együtt a sűrűzagyos rendszerbe kerül bevezetésre javítva annak kötését és szivattyúzási jellemzőit. Jelentős megtakarítások adódnak abból, hogy a sűrűzagyos technológiában retúrvízzel és a retúrvizek kezelésével, leszivattyúzásával nem kell számolni. A depónia csak annyi vizet tartalmaz, amennyi a kötéshez szükséges, így éves szinten 7,016 millió m 3 retúrvíz szivattyúzási költségei takarítódnak meg. A retúrvizek magas kalcium-oxid tartalma az elmúlt években, főleg a téli időszakban a salakzagy elmosató rendszereknél kirakodásokat és dugulásokat okozott. Ez ellen folyamatos vegyszeradagolással kellett védekezni, melynek 17 millió Ft-os éves költsége megtakarításra kerül. Értelemszerűen csökkennek a társaságnak a vízkészlet-használati költségei, hiszen a rendszerbe betáplált nyersvizek mennyisége közel 50%-kal csökken. A még 1997-ben a közel 1,6 millió tonna salak-pernye deponálásánál a felhasznált depónia térfogat 2,18 millió m 3 volt, a sűrűzagyos technológiával ez közel felére 1,2 millió m 3 -re csökken, csökkentve ezáltal a társaság területvásárlási igényeit, valamint a depóniák tájrehabilitációs költségeit. Összességében figyelembe véve a beruházási költségeket, melyek a 2015-ig történő működés esetén 17 év alatt íródnak le, valamint ha magas szintű technológiai berendezések nagyobb karbantartási anyagköltségét számba vesszük, azonos árszinten számolva, a salak-pernye kiszállítás fajlagos költségei az elkövetkezendő években az 1997. évi 182 Ft/tonnáról 199 Ft/tonnára növekednek, kevesebb, mint 10%-kal, ugyanakkor a környezetkímélő technológia alkalmazásával a környezeti veszélyek csökkennek, a lignitbázisú energiatermelés és vele együtt a hazai lignitbányászat gazdaságosan, környezetkímélő módon fenntartható. 144
PERNYE PIACOK A VILÁGON 1992-ben, millió tonnában 1. számú melléklet Az erőmüvekben eltüzeli szenek szilárd égéstermékeként 1992-ben 152,9 M t pernye keletkezett Ebből 15 országban érnek e] 60-100%-os kihasználást A felhasználás megoszlása a cement és beton. 40,7 M t s utak 7.4 Ml másodlagos termékek 13.4 Ml bányák feltöltése 40.5 Ml strukturálás és földfeltöltés 40,1 M 1 egyéb: 10,! Mt Ha további 20 ország tudná követni a fenti országok gyakorlatát, növeli a pernyefelhasználást 50%-ra, akkor több, mint 80 M t pernye felhasználása oldódna meg. NEDVES KÉNTELENÍTŐ 2. számú melléklet FÜSTGÁZ EK.0 PERNYE UUNGSTRÖM FILTER PERNYE GIPSZ KÉNTELENÍTŐI NEDVES SALAK (SZÁRAZ) PERNYE (SZÁRAZ) (SZÁRAZ) (NEDVES) ^LADEKVIZ 145
3. számú melléklet A LIGNIT eltüzelésekor keletkező égéstermékek a -nél (1997) Termelt villamoa energia: Eltüzelt szén (lignit): 5.024 millió kwh 7.939 kt - fűtőérték: 6.750 kj/kg (átlag) - hamutartalom: 20-22% - nedvességtartalom: 46-50% Légnemű égéstermékek C0 2 : CO: NO,: S0 2 : 6.400.000 t/év 5.280 l/év 4.879 t/év 153.000 t/év Szilárd égéstermékek -t salak, pernye: 1.663.558 t/év ebből salak: 249.533 t/év -> értékesített pernye: 63.600 t/év > zagytérben elhelyezve: 1.595.624 t/év 146
4. számú melléklet A RHEINBRAUN A BÁNYAGÖDÖR FALÁN AGYAGBÓL VÍZZÁRÓ RÉTEGET HOZ LÉTRE, MAJD UGYANÍGY FELÜLRŐL IS ZÁRJA A DEPONÁLT ANYAGOT. EZ AZÉRT SZÜKSÉGES, MERT A DEPÓNIA ANYAGA NEM KELLŐEN VlZTÖMÖR. A TALAJVÍZ KÉSŐBB SZENNYEZŐDNE CSAPADÉK FELSŐ VtZZÁRÓ A FELFOGOTT CSAPADÉK ÉS SZIVÁRGÓ vtz VISSZAPUMPÁLÁSA - ÁSVÁNYI TOMlTÓRÉTEG MtDOÖ ' a :. SZIVÁRGÓ VÍZ KIMENETE ' SÜLLYESZTETT VtZSZINT TALAJVÍZ ÁRAMLÁS A STABIL1ZÁTUM - DEPÓNIA HIDROLÓGIAI VISZONYAI DEPONÁLÁSI FÁZIS FÖLDNEDVES DEPONÁLÁS A RHEINBRAUN-NÁL A STABILIZATUM - DEPÓNIA HIDROLÓGIAI VISZONYAI KÖZBENSŐ FÁZIS A CSAPADÉK» FELSZÍNI VÍZ P FELÜLETI DRÉNVtZFOGLALÁS_, LESÜLLYESZTETT TALAJVÍZSZINT 147
5. számú melléklet A RAJNAI BARNASZÉN TÜZELÉSI ÉS KÉNTELENlTÉSl MARADÉKAINAK ÁRTALMATLANÍTÁSI KONCEPCIÓJA A WEISWEILER1 ERŐMŰBEN SZALAG HORDJA A BÁNYAGÖDÖRBE A TÜZELÉSI MARADÉKOKAT. A SZALAG MENTÉN ÉS A KISZÓRÁSNÁL PÓTLÓLAGOS VÍZ- ADAGOLÁS SZÜKSÉGES. FÖTVÍZ VISSZANYERT VÍZ VIZNOZZAADAS I HÁNYÓKÉTZÓ VÍZVEZETÉK I ÖOI JlEIT rwnvli KOTOnTERNYC-GÁT SZ PERNYEHANYÖ SZELET ^gj<mtmzlulldült1 f-i SZIVATTYÚ MEDOÖJ VÍZHÁZTARTÁS NEDVES DEPONÁLÁS A RHEINBRAUN-NÁL 148
6. számú melléklet A SÚRÚZAGYOS RENDSZER EGYSZERŰSÍTETT KAPCSOLÁSA ZAGYTÉR 149
7. számú melléklet A CIRCUMIX KEVERŐ ÖSSZEÁLLÍTÁSI RAJZA i SZÁRAZ PERNYE 150
S. számú melléklet A MÁTRAI ERŐMŰ RÉSZVÉNYTÁRSASÁGNÁL ÉPÜLŐ BERENDEZÉS TÁVLATI KÉPE 151
9. számú melléklet A MÁTRAI ERŐMŰ RÉSZVÉNYTÁRSASÁGNÁL ÉPÜLŐ BERENDEZÉS FŐÉPÜLETÉNEK METSZETE 152
10. számú melléklet A SZILÁRDULÁS FOLYAMATÁNAK TUDOMÁNYOS LEÍRÁSA CaDcntben lévő trikakium- és dikalcium szilikátok és aluminátok (C*jS, CajA és 2CaO SiOj) vízzel érintkezve hidratálódnak. A reakció mellékterméke kalciumbdroxid (Ca(OH)a). Ennek következtében a cementkötés szükségképpen bázikus közegben zajlik, ahol a ph> 11 Gellwnzöen 12-14). Így a cementből készült műtárgyak vizes kivonatai mindig magas ph-val rendelkeznek. A cemmthez adott puccolán és mész nem bonthatja meg a cement hidmációjái, ezért fontos a megfelelten beállítod receptúri. Mivel a puccolán-reakció következtében újabb teherbíró fázisok képződnek, ezért a cement-puccolán-raész rendszerek egy bizonyos sziláidulási idd kb. 180 nap után nagyobb szilárdságúak lesznek. A magasabb sziláidság biztosítja a puccolán betonok alacsonyabb vízátoeslö képességét és nagyobb szulfát- és alkalikus ellenálló képességét. A puccolán-rcakció következtében a betonok kezdeti magas ph-ja (12-14 közötti) az idővel fjuriflmy melyet az égetömüvi pernyéből készült próbatestek vizes kivonatai is bizonyítanak: 30 napos korban a próbatestek ph-ja 10-11, majd 12 hónapos korban 9.9, és 16 hónapos korban 8.6 volt A puccolán beton végső ph-ja a fölöslegben lévó Ca(OH)i CaCOj-má történő átalakulásával is csökken. Megjegytés: A Római Birodalom koriban észzeveflék, hogy Puzzolan" falu batáriban olyan vulkáni oedetű ásvány van, mely vízzel keverve jó kötőanyag. Azóta puzzolan-nak vagy magyarul puccolánnak nevgík azokal az anyagokat, amelyek tüzelési maradékok, és a bennük lévő szabad CaO és gipsz révén visel keverés után megszilárdulnak. Ilyen a cement, de ilyen a pernye is. 153
A HTORATÁCIÓ FOLYAMATA 11. számú melléklet VÍZ ADAGOLÁS/KEVERÉS REAKCIÓKÉPES OLTOTT MÉSZ ÉS GIPSZ (ANHIDRID) KELETKEZIK, MAJD EZEK HATÁSÁRA TIPIKUS TERMÉKEK: KALCIUMSZILIKÁT-HIDRÁT ÉS EmUNGIT" (CjA-3CS - H J2 ) ALAKUL KI. kalcium anhidrid (gipsz) szilikát 32 molekula víz ELÓBB KOCSONYÁS GÉL KÉPZŐDIK, MAJD MEGINDUL A SZILÁRDULÁS. ~ - NYÍLÁS TERJEDELME 5 p \ (RÖVID SZÁLAK) N \ \ \ \ \ 21 NAP HIDRATÁCIÓ IDŐTARTAMA 154
12. számú melléklet CEMENT VAGY PERNYE HIDRATÁCIÓJA (FOLYAMATOK VÍZZEL KEVERÉS UTÁN) < H 0 1 A PÓRUSTÉRFOGATOT A KELETKEZŐ KRISTÁLYOK LASSAN BETÖMIK NYÍLÁS TERJEDELME KALCIUMSZILIKÁT-HIDRÁT, SZÁLAK ' ^ (RÖVID SZÁLAK). \ \ \ AZ EGYES ÖSSZETEVŐK NEM OLYAN STABILAK ÉS EGYÉRTELMŰEK, MINT AZ ELEMI KÉMIÁBAN. EGYMÁSBA ALAKULHATNAK, ELTŰNHETNEK, DE A FOLYAMAT EGÉSZE ELŐREHALAD, A ZAGY MEGSZILÁRDUL. ^ ^ vvvv m v^vvvvv OLTOTT MÉSZ Co(OH) TTKINCITE gps^-csn (HOSSZÚ SZÁLAK) IONOSUIPHAI III. ' 7NAP ' 28NAP HIDRATÁCIÓ IDŐTARTAMA 155
13. számú melléklet TÜZELÉSI MARADÉKOK A HÁROMFÁZISÚ DIAGRAMBAN 156
14. számú melléklet i TIPIKUS KERESZTMETSZET A FELTÖLTÉSRŐL A MÁTRÁNÁL 0-0 Sfrtl»jr-»"r«tS Wtl FüUbofasi 157
15. számú melléklet A SŰRŰZAGYOS RENDSZER ELŐNYEI KIS VÍZIGÉNY MÉRSÉKELT BERUHÁZÁS ALACSONY ÜZEMKÖLTSÉG KIS ZAJKIBOCSÁTÁS MEGSZILÁRDULÓ DEPÓNIA, NINCS KIPORZÁS CSEKÉLY VÍZFELESLEG A DEPÓNIÁBAN KISZÁLLÍTÁS SZIVATTYÚVAL/CSŐBEN A CSÓ FÖLDBE FEKTETHETŐ A SZILÁRD ANYAGBÓL MINIMÁLIS KIOLDÓDÁS LEHET A PERNYEKÓ NEM ENGEDI ÁT A VIZET A ZAGYKEVERÉSHEZ SZENNYEZETT VÍZ IS ALKALMAS NAGY TÁVOLSÁGRA LEHET KISZÁLLÍTANI A ZAGY ÉPÍTŐIPARI CÉLRA IS HASZNOSÍTHATÓ EGÉSZÉBEN: KÖRNYEZETBARÁT 158