A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ KAZÁNJÁBAN KELETKEZETT SZILÁRD ANYAGOK KÖRNYEZET- GEOKÉMIAI VIZSGÁLATA Müller Melinda és Berta Márton Környezettan BSc és Környezettudomány MSc hallgatók Témavezető: Szabó Csaba, Ph.D. Konzulens: Völgyesi Péter, doktorandusz Kari Környezettudományi TDK Budapest, 2011
VÁZLAT Hulladékgazdálkodás A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű Minták Vizsgálati módszerek Eredmények Összefoglalás
HULLADÉKGAZDÁLKODÁS JELLEMZÉSE Mi a hulladék? Hulladéknak minősül az az anyag (elhasznált termék, maradvány, kiválasztott szennyező anyag,szennyezett, kitermelt föld), amely az ember termelőfogyasztó tevékenysége folyamán keletkezik, és amelyet az adott műszaki, gazdasági, társadalmi feltételek mellett tulajdonosa sem felhasználni, sem értékesíteni nem tud, illetve nem kíván, és ezért kezeléséről a környezet szennyezésének a megelőzése érdekében gondoskodni kell (Környezetvédelmi Lexikon, 2002). Fel nem használt nyersanyag! Idealizált hulladék piramis Újrahasznosítás - Anyagában - Energiájában
A FŐVÁROSI HULLADÉKHASZNOSÍTÓ MŰ 1,2 millió Bp-i lakos 420.000 tonna hulladék Káposztásmegyer hő és villamos E ellátása www.fkf.hu
VIZSGÁLATI MÓDSZEREK Makroszkópos megfigyelés - sárga és szürke sávok - hólyagüregek Polarizációs mikroszkóp - salak, lerakódás - szöveti jelleg tanulmányozása - fázisok azonosítása optikai tulajdonságaik alapján Pásztázó Elektron Mikroszkóp (SEM) (tört felszínen és csiszolatokon) - salak, lerakódás és pernye - felületi morfológia - fázisok és teljes minta kémiai minősége (EDS) RAMAN mikrospektrometria - salak és lerakódás - nagyobb felbontással szilárd fázisok azonosítása - ásványos összetétel megerősítése (csiszolatokon) Cemkut Kft. - anyaghasznosítás
A MINTA Kazánlerakódás csiszolata 10 mm Szürke sáv Sárga sáv
POLARIZÁCIÓS MIKROSZKÓP Kazánlerakódás vizsgálata csiszolatban Jellegzetes szöveti struktúra Tűs, megnyúlt kristályok Csillagszerű halmazok Gyors hűlés és kristályosodás 100 µm K3/3/002A minta, 20x, 1N, áteső fény
POLARIZÁCIÓS MIKROSZKÓP Kazánlerakódás vizsgálata csiszolatban Jellegzetes határvonal Szürke sáv Több kisebb kristály, kevesebb hólyagüreg Sárga sáv Nagyobb kristályok, több hólyagüreggel 100µm K3/3/002B minta, 10x, +N áteső fény
POLARIZÁCIÓS MIKROSZKÓP Kazánlerakódás vizsgálata csiszolatban 100 µm K3/3/002B minta, 20x,1N, áteső fény 10 µm K3/3/001 minta, 100x, 1N, áteső fény kristályok deformációja hosszú tűs kristályok mellett kis barnás szabálytalan alakú kristályok
SEM Kazánlerakódás vizsgálata csiszolatban K3/3/001 minta sárga fázisa, BSE módban
SEM Lerakódás tört felszínének vizsgálata b minta a minta összetétel és morfológia meghatározása véletlenszerűen kiválasztott minták
SEM Pernye vizsgálata P1 pernyeminta SEM-SE képe P2 pernyeminta SEM-SE képe Szögletes, szabálytalan alakú (Ca-Si-Al) (kazánban szilárdult) Gömb (Ca-Si-Al) alakú szemcsék (útközben szilárdult) Törmelékes szemcsék Ca, (K), S, Cl összetételűek (füstgáz tisztítás)
RAMAN Kazánlerakódás vizsgálata csiszolatban K3/1/001 minta, 50x, 1N Melilit Schorlomit Rutil K3/1/001 minta, 100x, 1N Wollastonit Diopszid Augit
CEMENTIPARI ALAPFOGALMAK Klinker - nyersliszt Portland cement - bélit (15-30 %) - alit (50-70 %) Adalékok - pernye - salak
Nyomószilárdság % CEMENTIPARI VIZSGÁLATOK 1. Salak közvetlen cementipari vizsgálata (MSZ EN 197-1) 2. Modell számítások alapján a pernye adagolható a nyersliszthez - tesztelés folyamatban Salak összetétel Napok száma Pernye összetétel
ÖSSZEFOGLALÁS Polarizációs mikroszkóp - kristályosodási gócok, gyors hűlés - gócokból kiinduló sugárirányú átlátszó, tűs kristályok - sorrend: augit, wollasztonit, titanit Pásztázó elektron mikroszkóp (SEM) - fázisok kémiai összetételének jobb megismerése - füstgáz leválasztás termékei megmutatkoznak a pernyében Raman mikrosprektrometria - szürke sáv: földpátokban igen gazdag - sárga sáv: nincs földpát - mindkét rétegben van augit és wollasztonit Hulladék megfelelő szelektív gyűjtése Kevesebb kazánlerakódás
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Köszönjük a támogatást! Szabó Csaba (PhD) Témavezető Völgyesi Péter Konzulens Dr. Berkesi Márta Raman elemzés Bendő Zsolt SEM elemzés Sőregi László RHM üzemvezető Sőregi Ildikó RHM környezetvédelmi mérnök Kiss Ervin RHM munkatársa Laczkó László CEMKUT munkatársa Gável Viktória CEMKUT munkatársa A munkához felhasznált Raman berendezést a REG KM INFRA 09 Baross Gábor Program 2009 Közép-Magyarországi Régió Kutatás-fejlesztési Infrastruktúra Fejlesztése Pályázat ( ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet műszerközpont fejlesztés, Nyilvántartási szám: OMFB-0038/2010) tette lehetővé.