Témata
Reklama

Mikrosféry - od odpadu k perspektivní surovině

Jednou ze součástí elektrárenského popílku jsou mikrosféry. Jedná se o duté hlinito-křemičité částice kulovitého tvaru s příznivými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.

Současná situace odpadového hospodářství v České republice je charakterizována velkým množstvím odpadu vyprodukovaným průmyslovými a těžebními aktivitami a výrobou energie. Odpad je často akumulován v místě vzniku.
Reklama
Reklama
Reklama

Definice odpadu

Legislativa definuje odpad velmi podobně jako EU. V České republice jsou za odpad považovány movité předměty, kterých se majitel zbavuje jako nepotřebných věcí s úmyslem je odložit nebo které byly vyřazeny v souladu se zvláštními právními předpisy. Nebezpečný odpad je definován jako odpad splňující jednu nebo více charakteristik nebezpečnosti. Tyto charakteristiky korespondují se seznamem přijatým Basilejskou úmluvou a směrnicemi EU. Podle současné platné právní úpravy nakládání s odpady (zákon č. 125/1997 Sb.) se odpady před jakýmkoliv nakládáním zařazují podle Katalogu odpadů (vyhláška MŽP ČR č. 337/1997 Sb.). Nyní platný Katalog odpadů uvádí 668 druhů, tříděných do skupin a podskupin podle charakteristik odpadu, a zvlášť vyznačuje ty, které jsou považovány za nebezpečné. Pro účely pohybu odpadu přes hranice slouží příloha katalogu, takzvané "zelené, žluté a červené" seznamy, zahrnuté v Usnesení rady zemí OECD o dohledu nad přeshraničním pohybem odpadu určeného k recyklaci.

Odpadového hospodářství

Hlavním cílem odpadového hospodářství je redukce tvorby odpadu a zlepšení systému nakládání s odpady. Producent odpadu je odpovědný i za jeho využití nebo zneškodnění. Zhodnocování a využití odpadů má přednost před zneškodňováním. Jednou ze zákonných povinností původce je odpady sám využít. Pokud toto nelze, musí být odpady trvale nabízeny k využití jiné právnické osobě. A pokud nelze odpady využít, musí být zajištěno jejich zneškodnění. Je snaha vytvořit takové podmínky, které by podporovaly recyklaci a biologické a tepelné zpracování a vedly k potlačení skládkování jako metody zneškodnění odpadu. Předpokládá se mnohem přísnější regulace nakládání s odpady, které mají nebezpečné vlastnosti, na druhé straně liberalizace druhotných odpadových surovin, které nebezpečné vlastnosti nemají, včetně jejich pohybu přes hranice.

Kam s popílkem?

Popílek ze spalování uhlí se podle Katalogu odpadů řadí do skupiny 10 00 00 Anorganické odpady z tepelných procesů, podskupiny 10 01 00 Odpady ze spalovacích zařízení, jako druh odpadu 10 01 02 Popílek ze spalování uhlí s kategorií N. Na základě objednávky motivované snahou o širší využití popílku bylo provedeno hodnocení nebezpečných vlastností popílku z elektrárny Mělník EMĚ II a III. Vybrané testované popílky neměly žádné nebezpečné vlastnosti, proto je bylo možno přeřadit z kategorie N do O. Toto rozhodnutí má značný vliv na nakládání s popílkem i na možnost jeho dalšího využití.
Hlavním odběratelem popílku jsou stavební obory. Lze předpokládat, že jeho aplikace a využívaná množství se do budoucna budou dále rozšiřovat. Možnosti zpracování popílků vznikajících při spalování fosilních paliv jsou velmi široké.

Mikrosféry

Jednou ze součástí elektrárenského popílku jsou mikrosféry. Jedná se o duté hlinito-křemičité částice kulovitého tvaru. Sféricita částic je blízká hodnotě 1. Centrální pór je vyplněn spalinami. Vznikají za vysokých teplot při spalování, avšak mechanismus jejich vzniku zatím není plně objasněn. Z celkového množství vzniklého popílku vzniká řádově 1- 2 % mikrosfér, přičemž tento poměr závisí na podmínkách spalování a na dalších vstupních parametrech. Jejich hustota je nižší než jednotková. Díky tomu jsou s výhodou získávány mikrosféry sběrem z hladin odkališť elektráren. Jejich rozměr se prakticky pohybuje do 500 (m. V České republice bylo největší množství mikrosfér získáno na elektrárně Mělník. Tabulka 1 uvádí výsledky sítové analýzy mělnického popílku.

Fyzikálně-chemické vlastnosti mikrosfér

Mikrosféry mají příznivé fyzikálně-chemické vlastnosti. Díky tomu, že jsou duté, mají nízkou měrnou hmotnost. Vyznačují se dobrými zvukoizolačními a termoizolačními vlastnostmi. Jsou inertní, tepelně stálé do 1000 - 1200 oC. Vybrané fyzikální vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 2.

Čistota a tvar mikrosfér

Z hlediska konkrétní aplikace mikrosfér je velice důležitým parametrem tvar částic a čistota. Pro vytvoření reálné představy jsou na obrázcích zobrazeny vybrané frakce elektrárenského popílku, surových mikrosfér a mikrosfér zpracovaných původní technologií. Technologie umožňuje nejenom příznivě upravit tvar a čistotu materiálu, ale dovoluje úpravu i ostatních fyzikálních vlastností směrem k širším možnostem využití tohoto materiálu.

Možnosti využití mikrosfér

Mikrosféry jsou doposud převážně využívány pro zvyšování tepelně a zvukově izolačních vlastností výrobků použitelných i za vysokých teplot. Používají se jako plnivo. Současně nejrozšířenější aplikace jsou následující:
  • plastové výlisky, u nichž je požadována nízká hmotnost a odolnost proti tepelnému namáhání - využíváno pro součástky v leteckém a automobilovém průmyslu;
  • izolační výplně do plastových profilů oken a dveří;
  • obkladové dlaždice pro zvýšení tepelné a zvukové izolace;
  • podlahové krytiny;
  • plnivo do fasádních prvků, podstatnou výhodou je rovněž podstatné snížení jejich hmotnosti;
  • plnivo do nátěrových a nástřikových hmot;
  • tmely.
  • Vzhledem k velkým množstvím odpadu vyprodukovaného průmyslovými aktivitami je zřejmá potřeba hledání možných způsobů jejich využití. Přitom je však kromě technických parametrů třeba sledovat využitelnost i z ekonomického hlediska.
    Mikrosféry jsou součástí elektrárenského popílku, které lze s výhodou získávat z vodních hladin odkališť. Z hlediska dalšího použití musí být zušlechtěny. Technologie zušlechťování jsou předmětem know-how společností zabývajících se touto problematikou. Lze konstatovat, že tyto technologie úprav určitých fyzikálních vlastností materiálu otevírají široké možnosti použití.
    Reklama
    Vydání #10
    Kód článku: 11030
    Datum: 10. 10. 2001
    Rubrika: Trendy / Ekologie
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Energetická náročnost obráběcích strojů, část 3: Inteligentní technologie

    Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a  napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Smyslem předkládané trilogie článků není rozklíčovat současný stav a doporučit řešení, ale z pohledu konstrukce a provozu výrobních zařízení představit řešení firem, které primárně nehledí na byznys, ale na budoucnost naší planety.

    Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

    Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

    Energetická náročnost obráběcích strojů, část 1: Obecný úvod do problematiky

    Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hraje roli politika a byznysové zájmy a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

    Související články
    Ocelové město a CO2

    Co Jules Verne nemohl tušit… Nebo mohl? Zlého profesora nechává umřít na zadušení kysličníkem uhličitým…

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Úspory naruby - Pravda a lži o vytápění, 1. část

    S neustálým zdražováním energií se mnoho obyvatel ptá, čím ekologicky a současně i ekonomicky, tedy levně a s účinností pokud možno přes 100 %, vytápět svůj rodinný dům?

    Úspory naruby - Obraťme toky řek

    Při útlumu uhelných a jaderných elektráren a s nárůstem podílu obnovitelných zdrojů energie, především slunce a větru, nastal problém s přenosem a akumulací jejich elektrického výkonu mimo špičku zatížení elektrizační sítě. Tento problém však mohou i v Česku do značné míry a levně vyřešit stávající vodní díla (přehrady, jezy a hráze včetně turbín a kanálů a regulací) s využitím stávající přenosové soustavy.

    Úspory naruby - Lži o úsporách v domácnostech

    Poté, co již máme jasno, jak je to s úsporou v případě úsporných světelných zdrojů. Víme čím, jak a kde svítit, přinášíme další díl seriálu Úspory naruby. Tentokrát se podíváme na zoubek spotřebičům v domácnosti.

    Úspory naruby - Zákaz výroby a dovozu halogenových žárovek

    Pod tímto nadpisem redakce připravila sérii zásadních článků o odvrácených stranách tzv. úspor, jejichž skutečné výsledky jsou často přinejmenším sporné.

    Jak efektivně využívat vodu? 85 % českých firem s ní plýtvá

    Statisíce až miliony korun ročně – takovou ztrátu může firmám způsobit nedostatečná péče o vodu v průmyslových odvětvích napříč spektrem. Podle společnosti Aquarex Waterprofit, která se specializuje na řešení pro úpravu a management vody, přitom čirou tekutinu koncepčně neřeší valná většina českých společností – 85 % procent z nich s ní plýtvá. Velké ztráty v tomto směru hlásí chemický, energetický či potravinářský průmysl, ale i strojírenství.

    Makroplasty versus mikroplasty

    Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

    Využití výrobků z recyklovaných plastů

    Plastové odpady a jejich využití je v současné době velmi diskutovaným tématem. Očista naší země je velice důležitá, protože spousta plastového odpadu končí na skládkách a ve vodách oceánů. Proč tento odpad nezpracovat v rámci recyklace na smysluplné výrobky?

    Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

    Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

    Efektivní likvidace obráběcích kapalin

    Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

    Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

    Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit