„Mechatronikai és Anyagtudományi Kooperációs Kutatási Központ jövőbeli működésének fejlesztése és megerősítése”
Műszaki Földtudományi – Környezettudományi kutatási eredmények disszeminációja a GOP-1.1.2-08/1-2008-0002 pályázat keretében Erőműi pernyék és szénbányászati meddők hasznosítási lehetőségei Prof. Dr. Csőke Barnabás, Dr. Mucsi Gábor 2011. november. 18. „Fenntartható Természeti Erőforrásgazdálkodás és Környezetvédelem”
Tartalom
• Projektek kutatási célja (Holcim, Ács-Gép, Mecsekérc) • Kutatómunka bemutatása • Projekt eredményei • Konklúziók
Kutatási cél
Általános cél: energetikai hulladékok (elsősorban erőműi pernye) és szénbányászati meddők hasznosíthatóságának kísérleti vizsgálata, másodnyersanyagok előkészítési technológiájának fejlesztése elsősorban építőanyag- és építőipari célra. Cement nyersanyag, tömedék anyag, építőanyag ipari nyersanyag.
Előzmény
Pernyebázisú kötőanyag előállítását szolgáló technológiai rendszer kifejlesztése GVOP-3.1.1-2004-050113/3.0
Holcim – cement nyersanyag
• Irodalomkutatás • Miskolc környékbeli pernye- és meddőhányók valamint építési hulladék feldolgozóművek felmérése • Mintavételezés és elemzés • Laboratóriumi kísérletek a kiválasztott másodnyersanyagokkal
Ács-Gép – tömedék anyag
• Irodalomkutatás • Pernye mintavételezése • Kísérletek a ervezett tömedékanyaggal (ülepítési kísérletek, mechanikai szilárdság, átersztő képesség)
Mecsekérc - építőanyag ipari nyersanyag
• Pécs körüli meddőhányók felmérése, helyszín kiválasztása • Mintavételezés és kémiai elemzés • Irodalom kutatás • Laboratóriumi kísérletek (geopolimer gyártása)
Pernye
A pernye az erőművekben a szén elégetése során keletkező 90 %-ban az elktrofilterben leválasztott puccolános tulajdonsággal illetve puccolános aktivitással rendelkező finom porszerű maradékanyag, mely önmagában nem lép reakcióba a vízzel, viszont oldott kalciumhidroxid jelenlétében megköt, és vízben oldhatatlan reakcióterméket képezve (hidraulikusan) megszilárdul.
Pernye Erőmű
Zagytér felülete *ha+
Zagytér térfogata *milló m3]
Ajka
88,0
20,70
Berente
15,0
19,10
Várpalota (inota)
180,0
27,00
Visonta
51,0
7,60
Oroszlány
105,0
21,00
Pécs
233,3
39,20
Komló
4,0
1,10
Bánhida
25,0
4,60
Dorog
25,0
1,20
Tatabánya
27,0
28,00
Tiszapalkonya
255,0
14,10
Győr i.
0,3
0,11
Édász győr ii:
0,4
0,16
Sopron
0,5
0,30
Összesen
1009,5
184,2
Pernye hasznosítása
Útépítés; 21,60%
Cement keverék; 12% Bányaüregek tömedékelése; 3,50%
Cement nyersanyag; 25,30%
Betonblokkok; 6,40% Betonadalék; 27,80%
Egyéb; 3,40%
Szénbányászati meddők
A bányameddő a technológiai folyamatban megmaradó anyagok felhalmozott tömege, alapvetően két helyen keletkezik: 1) a bányaművelés során a külfejtéses vagy mélyművelésű bányászati tevékenység melléktermékeként; 2) a nyers bányakőzetek előkészítésekor a felhasználható kőzetek, ásványok, kémiai alkotók kinyerése maradékanyagaként.
Szénbányászati meddők
Szénbányászati meddők Felhagyott (Egykori) Megnevez (-) / Település üzemeltet ése működő (+) ője 1991-ben Borsodnád asd
Edelény
Batófő
IV. akna
BSzV
-
BSzV
+
Felsőnyárá Feketvölgy d
BSzV
+
Felsőnyárá Feketevölg d y II.
BSzV
Felsőnyárá Felsőnyárá d d II
BSzV
-
-
Izsófalva
Ormos VII.
BSzV
+
Izsófalva
Rudolf IV.
BSzV
+
Jánosháza
Vajácsbán ya
BSzV
-
Kazincbarci Tervtáró I. ka
BSzV
-
Tárolt Terület anyag Jellemző Eddigi e ezer mennyis anyaga hasznosítás m2 ége ezer m3 feltöltés homokos 30 300 továbbkutat agyagmárga ás szenes feltöltés, agyagos 20 790 talajjavítás homok feltöltés, homokos talajjavítás, agyagos 60 907,5 továbbkutat aleruit ás feltöltés, agyagos talajjavítás, 26,7 160,4 aleurit továbbkutat ás feltöltés, széntörmelé talajjavítás, kes agyagos 100,9 329 továbbkutat homok ás agyagos, homokos, feltöltés, 62,7 1745 szenes talajjavítás aleurit feltöltés agyagos 65 1830 továbbkutat aleurit ás homokos, feltöltés agyagos 146,7 1854 továbbkutat aleurit ás homokos, feltöltés agyagos 35 350 továbbkutat aleurit ás
Kazincbarcika
Tervtáró II.
BSzV
-
Királd
Szabadság akna
BSzV
-
Királd
Mocsolyási akna
BSzV
+
Miskolc
Lyukóbánya
BSzV
+
BSzV
-
BSzV
+
Miskolc Mucsony
Pálinkás I-II. akna Albert I. függőakna
Mucsony
Albert I. lejtőakna
BSzV
+
Mucsony
Szeles IV.
BSzV
+
Ózd
Farkaslyuk
BSzV
+
Ózd
Somsálybány a telep
BSzV
-
Putnok
Putnok I.
BSzV
+
homokos, agyagos, szenes aleurit homokos, agyagos, agyagmárga homokos, agyagos márga agyagos, homokos aleurit agyagos, homokos aleurit agyagos, homokos aleurit homokos, agyagos, félig kiégett salakos aleurit agyagos, aleuritos homok homokos, agyagos márga félig kiégett agyagos, homokos aleurit homokos, agyagos márga
feltöltés továbbkutatás
162,5
1680
77,8
1621
52
935
220
2726
93,3
571,9
feltöltés
203
1300
feltöltés
50
500
feltöltés
110
560
feltöltés, továbbkutatás
78
1195
feltöltés
38
666,8
feltöltés, továbbkutatás
52
975
feltöltés
feltöltés, útjavítás, továbbkutatás feltöltés, útjavítás feltöltés továbbkutatás
Holcim
Ács-Gép
Mecsekérc
Geopolimer
A geopolimerek viszonylag egyszerű, energiahatékony, környezetbarát előállításuknak és kiváló mechanikai tulajdonságaiknak köszönhetően alternatív alapanyagot jelentenek a magas- és mélyépítőipar számos területén.
Geopolimer Többek között az alábbi végtermékek állíthatók elő: • Különböző falazó és szigetelő téglák. • Önthető út és járdarétegek. • Vízzáró rétegek. • Járólapok. • Geopolimer cement. • Tetőfedésre alkalmas üvegszálas kompozit anyagok. • Tűz- és hőálló bevonatok. • Csövek és idomok. • Csempék, homlokzati díszek, finomkerámiai termékek. • Napkollektorokban felhasználható szerkezeti anyagok.
Előnyök • • • •
Primer ásványvagyon védelme. Termőföld védelme. Vízvédelem, vízminőség megóvása. Környezetvédelem ( környezeti beavatkozás, CO2 kibocsátás csökkentése). • Energiatakarékosság. • Rekultivációs kötelezettségek csökkentése. • Életvédelem, egészségvédelem.
Konklúziók • Magyarországon jelentős mennyiségben keletkező és deponált erőműi pernye fontos szerepet tölthetne be a jövőbeli hazai infrastruktúra fejlesztésében, főleg a kis- és közepes forgalmú utak, mellékutak építésénél gazdaságos pályaszerkezetek létrehozásával. • Az eddig keletkezett pernye mennyisége, becslések szerint, kb. 184 millió m3, amely jól felhasználható másodnyersanyag forrást jelenthet. A fenntartható fejlődés biztosítása és a természeti erőforrások ésszerű felhasználása érdekében, célszerű a másodnyersanyagok, közöttük az erőműi pernye és bányászati meddők termelési folyamatokban történő hasznosítása. • A közel 100 %-os nyugat-európai pernyehasznosítási arány ellenére hazánkban ez az érték igen csekély, amelyet a kiküszöbölhető előkészítéstechnikai hiányosságok magyaráznak, úgymint garantált és egyenletes minőség, valamint megfelelő egyéb paraméterek (őrlési finomság, izzítási veszteség és aktivitási index, szállításnál kiporzás).
Konklúziók • Ipari hulladékokból hidraulikus kötőanyag és geopolimer állítható elő: felhasználható magas és mélyépítő iparban, más egyéb hulladékanyagok (pl. építési- és bontási törmelék) mellett. Így a megfelelő nyersanyagelőkészítési eljárásokat (őrlés, osztályozás, homogenizálás) és technológiákat helyesen alkalmazva kis költségű környezetbarát kötőanyag gyártható. • Az utóbbi években Magyarországon kb. 3,5 millió tonna cementet termelnek évente, amelyhez kb. 1 millió tonna import cement érkezik az országba. Egy évben a cementből kb. 2 Mt-t a betonkészítésben hasznosítanak, amelyhez 20…40 % pernye adagolható, azaz átlagban 600 000 t pernye. Mindebből kitűnik, hogy a pernyeadagolással közel a teljes cementimport gazdaságosan és versenyképesen kiváltható lenne, amely nemzetgazdasági szinten jelentős megtakarítást eredményezhet.
Köszönöm a figyelmüket!
