RECUWATT Conference - Xavier Elías lecture
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

RECUWATT Conference - Xavier Elías lecture

on

  • 546 views

SECTION VII: EFFICIENT WASTE-TO-ENERGY...

SECTION VII: EFFICIENT WASTE-TO-ENERGY
“Fly ash from incinerators: raw material for building materials” by Mr. Xavier Elias, Director of the By-Product Exchange Market, General Council of Chambers of Commerce in Catalonia

Statistics

Views

Total Views
546
Views on SlideShare
546
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
75
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

RECUWATT Conference - Xavier Elías lecture RECUWATT Conference - Xavier Elías lecture Document Transcript

  • RECUWATT Jornades de Reciclatge i Energia Mataró, 24 i 25 de març de 2011 Cendres d’incineració de residus urbans: Residu o recurs? per Xavier Elías Director de la Borsa de Subproductes de Catalunya NOCIÓ DE VITRIFICACIÓLa vitrificació consisteix en inserir elcontaminant (normalment un òxid) en la xarxaatòmica d’un silicat amorf, per lo generalcomplex. Si el procés està ben fet, elcontaminant no podrà sortir de la matriu:• Ni per impacte mecànic (abrasió)• Ni per agressió química (lixiviació) Contam inant Al O K Si Encapsulat Vitrificat. Unió físicoquímica en la xarxa vítria 1
  • QUE ES POT VITRIFICAR?La vitrificació es una tecnologia concebuda per eltractament de matèria inorgànica, preferentment:• En forma dòxids.• Sense humitat.• Quan menys carbonats millor.La taula següent reflexa la capacitat devitrificació en funció de la tecnologia. Sistema obert Sistema tancat (Convencional) (“Cold top”) Òxids La majoria Tots metàl·lics (*) Sals Algunes Totes Matèria Traces Bona part orgànica (*) Excepte HgCONSTITUCIÓ DELS VITRIFICATS I LA SEVA PRESENCIA EN LES CENDRESÒxids formadors de vidre, o de reticle, tipus RO2 (Si,B, P,..).Òxids modificadors del reticle, que ocupen elsintersticis de la xarxa principal, por això també esconeixen com a modificadors del reticle atès queafebleixen els enllaços. Son del tipus RO (Na, K, Ca,Mg, Pb, Zn, etc.)Òxids estabilitzadors de xarxa. Ajuden a evitar ladesvitrificació. FLUXO BÁSIC RO R2O3 RO2 Plúmbic PbO :1,00 0,9 Al2O3 2,5 SiO 2 Na2O+K2O: 0,15 Plúmbic-alcali CaO :0,40 0,25 Al2O3 1,50 SiO2 PbO :0,45 Na2O+K2O : 0,4 Alcali plúmbic - CaO :0,2 0,30 Al2O3 1,60 SiO2 PbO :0,4 Na2O+K2O: 0,30 Alcali alcalitérri - CaO :0,20 ZnO :0,15 0,35 Al2O3 1,75 SiO2 BaO :0,10 PbO :0,25 2
  • CARACTERITZACIÓ GENERALS DE CENDRES D’INCINERADORALa taula següent mostra a la primera columnalanàlisi típic d’una cendra volant d’incineradorade RSU.La segona columna representa el mateix valorexpressat en mols.La darrera columna indica que, per si soles id’acord amb la formula de Seger, aquestamatèria no vitrificaria.Óxid % pes mols mols molsNa2O 5,9% 0,0009502 0,1075111 0,1075K2O 2,5% 0,0002613 0,0295675 0,0296CaO 37,4% 0,0066751 0,7552258 0,7552MgO 3,8% 0,0009519 0,1076956 0,1077Parcial 0,0088385 1Al2O3 4,3% 0,0004253 0,0481177 0,35Fe2O3 2,0% 0,000125 0,0141476SiO2 39,5% 0,0065786 0,7443127 1,75P2O5 3,8% 0,0002643 0,0298978TiO2 0,9% 0,0001092 0,012353 100,0% Ademes, per ordre d’importancia: Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, Ni EL PROCÉS DE VITRIFICACIÓLa taula mostra la gran discrepància en lestemperatures de punts de fusió dels principalsingredients de les cendres d’incineradora.Això te com a conseqüència lemissió de materialparticulat. 3
  • PRINCIPI DE FUNCIONAMENT D’UN VITRIFICADOR OBERTEl material es va escalfant per l’acció delcremador principal. A la sortida un cremadorauxiliar permet mantenir un valor baix de laviscositat.Un problema insalvable es els diferents punts defusió dels components de les matèries primeres.Des del punt de vista ambiental els gasos han deser tractats. Com a mínim, sempre contenenmaterial particulat. Ximeneia Cremador Materies primeres Bóveda radiant Cremador de Líquid fos fluidificació Líquid fos Aigua INSTALACIÓ DE VITRIFICACIÓLa matèria primera entra en el forn (a unatemperatura que oscil·la entre 1.300 y 1.500ºC).La calor li arriba per radiació. Un cremadorauxiliar permet la colada.En els forns de vidre, el material s’extrau enforma de làmina o de cilindre.En els forns de vitrificar, el vidre cau,habitualment, sobre aigua (fritat). 4
  • PRINCIPI DE FUNCIONAMENT D’UN FORN DE VITRIFICACIÓ TANCATEl material entra per la part superior de la volta ila pròpia capa de matèria primera fa de “tapa”.Quan el bany assoleix certa fluïdesa es faconductor. Materia prima 70 Cold top 1.500 Vidrio FORN DE VITRIFICACIÓ D’EMISSIÓ ZEROLa foto mostra l’alimentación d’un forn “cold top”.L’espessor de la capa pot ser tan gran com esvulgui. 5
  • ASPECTE I APLICACIONS DEL MATERIAL VITRIFICATLa forma final del vitrificat dependrà de lamanera en que s’hagi fet el refredament: Refredament a l’aire Abocat sobre a l’aigua FibratVITRIFICACIÓ DE FANGS D’EDAREls fangs d’EDAR, amb freqüència tenen voradel 40% de matèria inorgànica.La caracterització de la fracció residual, desprèsd’incinerar o gasificar es compatible amb elsòxids vitrificadors.Es pot fer grava i/o paviment. 6
  • ACABAT SUPERFICIAL DE RAJOLES.La foto mostra diversos colors aplicats sobrerajoles vitrificades.Es possible canviar:• Els colors superficials.• Les textures.• Les característiques finals. VITRIFICACIÓ DE POLS DE FILTRE AMB ALT CONTINGUT D’ARSÉNICLa foto mostra una sèrie de rajoles vitrificadesamb pols darsènic (metall molt volàtil).El vitrificat es pot colorejar en massa i/o aplicar-hi un acabat superficial. 7
  • RAJOLES FABRICADES AMB CENDRES D’INCINERADORALa foto mostra un azulejo fabricat integramentamb residus.Per el tipus de residus usats, la porositat delazulejo es elevada i pot representar uninconvenient per a determinades aplicacions.La solució consisteix en aplicar una capa depolímer (que sinteritza a 200 ºC). La textura,aspecte i prestacions son iguales a las de unazulejo esmaltat. CONCLUSIONSLa tecnologia de la vitrificació, sempreque es dugui a terme amb elscorresponents coneixements, es la formames segura d’inertitzar i, també devaloritzar residus perillosos.Hi ha dos tecnologies bàsiques:• El sistema obert i el tancat. Aquestdarrer permet l’inclusió de limitadesquantitats dhalògens i matèria orgànica ino hi han emissions.• El consum energètic dambdós éssemblant, de l’ordre de 1 kW·h/kg dematerial vitrificat 8