FI20195469A1 - Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen - Google Patents

Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen Download PDF

Info

Publication number
FI20195469A1
FI20195469A1 FI20195469A FI20195469A FI20195469A1 FI 20195469 A1 FI20195469 A1 FI 20195469A1 FI 20195469 A FI20195469 A FI 20195469A FI 20195469 A FI20195469 A FI 20195469A FI 20195469 A1 FI20195469 A1 FI 20195469A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
agitator
mixer
mixing
mass
working machine
Prior art date
Application number
FI20195469A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Inventor
Juha Leppänen
Original Assignee
Betolar Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Betolar Oy filed Critical Betolar Oy
Priority to FI20195469A priority Critical patent/FI20195469A1/fi
Priority to PCT/FI2020/050384 priority patent/WO2020245505A2/en
Priority to AU2020288860A priority patent/AU2020288860A1/en
Priority to CN202080050810.1A priority patent/CN114096344A/zh
Priority to BR112021024468A priority patent/BR112021024468A2/pt
Priority to EP20747446.1A priority patent/EP3976240A2/en
Priority to CN202080050738.2A priority patent/CN114096345A/zh
Priority to US17/616,030 priority patent/US20220297073A1/en
Priority to BR112021024476A priority patent/BR112021024476A2/pt
Priority to AU2020288366A priority patent/AU2020288366A1/en
Priority to US17/616,052 priority patent/US20220298071A1/en
Priority to EP20747447.9A priority patent/EP3976239A1/en
Priority to PCT/FI2020/050385 priority patent/WO2020245506A1/en
Publication of FI20195469A1 publication Critical patent/FI20195469A1/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/0481—Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/502—Vehicle-mounted mixing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/211—Measuring of the operational parameters
    • B01F35/2117—Weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/212—Measuring of the driving system data, e.g. torque, speed or power data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/2135—Humidity, e.g. moisture content
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C04B40/0042—Powdery mixtures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/06—Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/25—Mixing waste with other ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2805—Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/701—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/702—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/502—Vehicle-mounted mixing devices
    • B01F33/5021—Vehicle-mounted mixing devices the vehicle being self-propelled, e.g. truck mounted, provided with a motor, driven by tracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B2101/00—Type of solid waste
    • B09B2101/30—Incineration ashes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B2101/00—Type of solid waste
    • B09B2101/55—Slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00767—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes
    • C04B2111/00784—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for waste stabilisation purposes for disposal only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Sekoitin ja sekoitusyksikkö teollisuuden sivuvirtamateriaalien sekoittamiseen ja käsittelemiseen. Sekoitin (6) on sovitettu liikuteltavaan työkoneeseen (5) ja sillä sekoitetaan ainakin kaksi sivuvirtamateriaalia geopolymeerin muodostamiseksi. Sivuvirtamateriaalit prosessoidaan jätekasan (4) ja valualueen (13) välillä sekoittimessa (6). Valetun massan annetaan kovettua ja sen jälkeen se murskataan maanrakennusaineeksi.

Description

Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen Keksinnön tausta Keksintö koskee uudenlaista sekoitinta käytettä- väksi teollisuuden sivuvirtamateriaalien sekoittamisessa kun valmistetaan geopolymeeriä.
Fdelleen keksintö koskee sivuvirtamateriaalien se- koitukseen ja käsittelyyn liittyviä sekoitinyksikköä, jär- jestelyä ja menetelmää.
Keksinnön kohdetta on kuvattu yksityiskohtaisemmin hakemuksen itsenäisten patenttivaatimusten johdannoissa.
Teollisuudessa muodostuu suuria määriä teollisuuden sivuvirtamateriaaleja, kuten tuhkia, kuonia ja sakkoja. Usein näitä materiaaleja on vaikea hyödyntää niiden sisäl- tämien aineosien vuoksi. Lisäksi on havaittu näiden sivu- virtamateriaalien käsittelyn olevan hankalaa. Niinpä sivu- virtamateriaalien hyödyntäminen on vaikeaa ja niitä joudu- taan jopa läjittämään jätekasoiksi. Jätteistä aiheutuu tuo- tantolaitoksille merkittävät kustannukset ja ympäristöris- kit.
Keksinnön lyhyt selostus Keksinnön ajatuksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä me- netelmä teollisuuden sivuvirtamateriaalien sekoittamiseksi > 25 ja käsittelemiseksi.
N Keksinnön mukaiselle sekoittimelle tunnusmerkilli- S set piirteet on esitetty ensimmäisen itsenäisen laitevaa- 2 timuksen tunnusmerkkiosassa.
z Keksinnön mukaiselle sekoitinyksikölle tunnusmer- * 30 killiset piirteet on esitetty toisen itsenäisen laitevaa- 8 timuksen tunnusmerkkiosassa.
3 Keksinnön mukaiselle järjestelylle tunnusmerkilli- Q set piirteet on esitetty kolmannen itsenäisen laitevaati- muksen tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusmerkilliset piirteet on esitetty itsenäisen menetelmävaatimuksen tun- nusmerkkiosassa.
Esitetyn ratkaisun ajatuksena on se, että ainakin yhtä teollisuuden sivuvirtamateriaalia sekoitetaan liiku- teltavaan työkoneeseen kytketyn sekoittimen avulla.
Ratkai- sussa hyödynnetään siis liikuteltavaa sekoitinta.
Esitetyn ratkaisun eräänä etuna on se, että työko- neen ja sekoittimen muodostama sekoitinyksikkö on inves- tointina pieni ja toiminnallisesti erittäin joustava.
Rat- kaisua on helppo skaalata yksiköiden lukumäärää lisäämällä.
Lisäksi ratkaisu on hyvin yksinkertainen eikä vaadi massii- visia laitteistoja.
Tehdaskaatopaikalle tai vastaavaan työ- pisteeseen ei ole tarpeen rakentaa esitetyn ratkaisun vuoksi välttämättä mitään uutta kiinteää infrastruktuuria.
Edelleen on esitetyn uudenlaisen menetelmän etuna se, että hankalasti käsiteltävät sivuvirtamateriaalit voi- daan prosessoida tehdaskaatopaikalla muotoon, jossa niiden kuljettaminen normaaleilla kuljetusvälineillä käyttökohtee- seen on tehokasta ja turvallista.
Menetelmässä massa voi- daan tehdä sekoittimessa kerralla valmiiksi valettavaksi massapanokseksi.
Esitetty ratkaisu soveltuu teollisuusmittakaavan valmistukseen ja käsittelyyn ja lopputuote voi olla teol- linen tuote.
Teollisuuden sivuvirroista voidaan valmistaa > ratkaisun avulla geopolymeerejä jopa sitä mukaa kun sivu- D virtoja syntyy. > Mainittakoon, että tässä hakemuksessa geopolymeeri <Q vol tarkoittaa myös alkaliaktivoitua materiaalia.
Nykytie- S 30 don valossa geopolymeeri ja alkaliaktivoituva materiaali E tarkoittavat samaa materiaalia.
Tällaisessa materiaalissa o piioksidi $Si0, ja alumiinioksidi Al;03 ovat reagoineet ja i muodostaneet puristuslujan kiinteän rakenteen.
Toisinaan 2 geopolymeereihin viitataan kirjallisuudessa myös alkaliak- N 35 tivoituneiden materiaalien alaryhmänä.
Tällaisessa materi-
aalissa piioksidi Si0, ja alumiinioksidi Al,03 ovat keskei- sessä osassa ns. dgeopolymeerisementin muodostumisessa, jonka on sementin kaltainen sidosaine. Geopolymeerisement- tiä voidaan hyödyntää puristuslujan, betonin kaltaisen ma- teriaalin valmistuksessa.
Vielä voidaan todeta, että geopolymeeri on sement- timäinen sideaine, jota voidaan hyödyntää betonimaisen ai- neen valmistamiseksi, ja joka syntyy pii- ja alumiinipitoi- sesta aineesta, esimerkiksi sivuvirtamateriaalista alkali- sissa eli korkean pH:n olosuhteissa. Teollisuuden mineraa- listen sivuvirtojen ja alkaalisten ainesosien reaktiona syntyvästä betoninomaisesta lujasta materiaalista käytetään myös yleisesti nimitystä geopolymeeri. Reaktiivisina ai- neina valmistuksessa käytetään alkaalisia ainesosia kuten esim. natriumpohjaisia liuoksia.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin on suunniteltu ja tarkoitettu teollisuuden sivuvir- tamateriaalien sekoittamiseen geopolymeerin valmistuksessa. Sekoitin käsittää kauhaosan sivuvirtamateriaalin lastaa- miseksi ja siirtämiseksi. Kauhaosa muodostaa siis tilan, johon seosaineet voidaan lastata ja syöttää. Edelleen se- koitin käsittää sekoitinlaitteiston kauhan rajamaan tilaan lastatun sivuvirtamateriaalin sekoittamiseksi. Sekoitin voidaan kytkeä tarkoitukseen sopivaan työkoneeseen kytken- tälaitteen avulla. Tyypillisesti työkoneessa on puomi, jo- > hon sekoitin voidaan kytkeä niin, että sitä voidaan liiku- D tella monipuolisesti puomin nivelten ja toimilaitteiden > avulla. Kytkentälaite mahdollistaa sekoittimen irrottami- <Q sen, jolloin työkonetta voidaan käyttää välillä muihin työ- S 30 tehtäviin, kuten esimerkiksi tässä hakemuksessa esitettyyn E geopolymeerilouheen lastaamiseen murskaimelle sekä murska- o tun materiaalin lastaukseen. Sekoitin voidaan irrottaa myös i huoltojen ja korjausten ajaksi. 2 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että N 35 edellä mainittu sekoitin on työnnettävissä tai pusketta- vissa työkoneen avulla läjitetyn materiaalin muodostamaan kasaan käsiteltävän materiaalin lastaamiseksi sekoittimeen. Tällöin ei tarvita mitään erillistä lastauskalustoa ja toi- minta on tehokasta. Edelleen on ratkaisu edullinen silloin, kun sivuvirtamateriaali on erityisen hankalasti käsiteltä- vässä muodossa.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin on kauhamainen laite, jossa kauhaosan tilavuus on ainakin 1 m3. Sekoittimen tilavuus voi olla 5 - 7 m? tai jopa sitä suurempikin.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimen kauhaosa on yläpuolelta avoin rakenne, jolloin sekoitin on sovitettu vastaanottamaan materiaalia yläpuo- lisesta syöttö- tai seosaineasemasta. Tällöin sekoitin voi- daan yksinkertaisesti viedä siilon, annostelimen tai syöt- timen alapuolelle. Lisdaineistus voi siten olla nopeaa ja tehokasta kun se tehdään suoraan sekoittimeen ilman väli- vaiheita ja erillisiä laitteistoja.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin on käännettävissä sekoitusasennosta tyhjennysasen- toon, jossa tyhjennysasennossa sekoittimessa oleva massa on sovitettu valumaan painovoimaisesti ulos kauhaosasta. Si- vuvirtamateriaalit voivat keskenään, sekä mahdollisten 1i- säaineiden ja veden kanssa muodostaa tahnamaisen tai pas- tamaisen massan, jonka tyhjentäminen ilman kippaamista on vaikeaa.
o Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- D koittimella on vaakasuuntainen sekoitusasento ja se on kään- > nettävissä alaspäin suhteessa sekoitusasentoon. Tyhjennys- <Q asento voi olla jokin ennalta määritelty alaspäin viettävä & 30 kulma-asento. Sekoitin voidaan kääntää niin, että sen poh- E jaosa on vertikaalisesti, ja edelleen, sekoitin voidaan o joissain tapauksissa kääntää jopa yli vertikaalisen kään- i töasennon eli liki ylösalaisin. Näin voidaan tehostaa vai- 2 keasti käsiteltävien tahnamaisten massojen tyhjentämistä. N 35 On myös mahdollista käännellä tai oskilloida sekoitinta se- koituksen aikana sekoituksen tehostamiseksi.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimen ja työkoneen puomin vapaan pään välissä on kään- tölaite sekoittimen kääntämiseksi tyhjennysasentoon.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- 5 koitin on käännettävissä tyhjennysasentoon työkoneen puomin nivelöinnin avulla.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää oman kääntölaitteen, jolla kauhaosa on kään- nettävissä kääntönivelen suhteen sekoitusasennosta tyhjen- nysasentoon.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimen sekoitinlaitteisto on kytkettävissä toimintaan tyhjennyksen ajaksi. Tämä voi tehostaa merkittävästi vai- keasti käsiteltävien sivuvirtamateriaalien muodostamaa mas- saa. Esimerkiksi voi pääosin viherlipeäsakkaa käsittävä massa olla pastamaista tai tahnamaista ainetta, jonka tyh- jentäminen pelkästään kaatamalla tai kippaamalla voi olla vaikeaa tai jopa mahdotonta.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden tärytinlaitteen kauhaosan tyhjennyksen tehostamiseksi.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden tärytinlaitteen, joka on kyt- kettävissä toimintaan tyhjennyksen lisäksi myös sekoituksen aikana sekoituksen tehostamiseksi.
o Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että mai- S nittu tärytinlaite käsittää pyörivän epäkeskokappaleen. > Vaihtoehtoisesti tärytinlaite voi käsittää iskulaitteen. <Q Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- S 30 koitin käsittää ainakin yhden mittauslaitteen sekoittimessa E olevan materiaalin ominaisuuksien määrittämiseksi. Mittaus- o yksikön mittausdata voidaan välittää langattoman tietolii- i kenneyhteydenavulla seosaineasemalle, jolloin järjestelmä 2 voi ennakolta laskea tarvittavien seosaineiden määrän suh- N 35 teessa saatuun mittausdataan. Järjestelmä voi myös jo en- nakolta valmistella lisäaine-erät niin, että toiminta seosaineasemalla on mahdollisimman sujuvaa ja toiminta te- hokasta.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden punnituslaitteen kauhaosaan lastattavan materiaalin massan määrittämiseksi. Vaihtoeh- toisesti voi punnituslaite olla järjestetty työkoneen yh- teyteen, esimerkiksi puomiin tai akselistoon. Tällöin saa- daan reaaliaikaista tietoa käsiteltävän materiaalin ja mas- san painosta.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden mittauslaitteen sekoittimessa olevan materiaalin kosteuden määrittämiseksi. Kosteustiedon perusteella voidaan tarvittaessa säätää lisäkostutusta seosaineasemassa ja edelleen voidaan kosteustietoa käyttää muiden lisäaineiden määrän säätämiseen.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden mittauslaitteen sekoituksen vaatiman voiman määrittämiseksi. Sekoitusta vastustavasta voimasta voidaan määrittää sekoitettavan massan ominaisuuk- sia, kuten esimerkiksi rakennetta, notkeutta, kosteutta ja homogeenisuutta.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää ainakin yhden kameran massan koostumuksen visuaaliseksi arvioimiseksi. Kameran kuvatieto voidaan vä- littää työkoneen operaattorille tai valvomossa olevalle > operaattorille tai asiantuntijalle. O Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- > koitin käsittää ainakin yhden vaakasuuntaisen sekoitinak- <Q selin, joka on pyöritettävissä pyöritysmoottorin avulla pi- S 30 tuusakselinsa ympäri. Sekoitinakselille on sovitettu useita E sekoitinlapoja, joissa on sekoitinpinnat kulma-asennossa o sekoitinakselin pituussuuntaan nähden. i Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että pyö- 2 ritysmoottori sekoitinakselin pyörittämiseksi on hydrauli- N 35 moottori. Työkoneiden puomeissa on tyypillisesti hyvin saa- tavilla hydraulienergiaa. Edelleen voivat pyöritysmoottori ja voimansiirto olla sovitetut kauhaosan ulkopuolelle eril- leen sekoitettavista materiaaleista.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitin käsittää kaksi vaakasuuntaista sekoitinakselia, jotka ovat pyöritettävissä ainakin yhden pyöritysmoottorin avulla pituusakseliensa ympäri. Sekoitinakselien pyöritys- suunnat ovat toisiinsa nähden vastakkaiset ja kumpikin se- koitinakseli on varustettu useilla sekoitinlavoilla, joissa on sekoitinpinnat kulma-asennossa sekoitinakselin pituus- suuntaan nähden. Vierekkäisten sekoitinakselien sekoitin- lavat ovat järjestetyt toisiinsa nähden aksiaalisesti eri kohtiin siten, että vierekkäisten sekoitinakselien sekoi- tinlavat ovat osittain limittäin. Tällaisen kaksiakselisen sekoittimen on havaittu olevan erityisen tehokas sivuvir- tamateriaalien sekoituksessa.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimen kauhaosan pohjan yläpinta on muotoiltu vastaamaan edellä mainittuja yhtä tai kahta sekoitinakselia sekoi- tinelimineen. Tällöin pohja voi käsittää yhden tai kaksi kaarevaa pohjaosaa sekoitinakselien kohdalla. Pohjan muo- toilulla voidaan myös osaltaan vaikuttaa sekoituksen tehok- kuuteen.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitinyksikkö käsittää liikuteltavan työkoneen ja sen puo- miin kytketyn sekoittimen. Työkone voi olla pyöräkuormaaja.
> Kun sekoitin on kytketty työkoneeseen, on se toiminnalli- D sesti erittäin joustava liikuteltava yksikkö. Tarvittaessa > voi tehdaskaatopaikalla tai vastaavalla työmaalla operoida <Q kaksi tai useampia yksiköitä, joten järjestelmä on helposti S 30 skaalattavissa. E Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- 2 koitin on kytketty kaivukoneeseen, trukkiin, kurottajaan, > traktoriin tai muuhun liikuteltavan alustan käsittävään ja 2 itsenäisesti liikuteltavaan ja ohjattavaan työkoneeseen tai N 35 ajoneuvoon.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koitinyksikkö on itsenäisesti ohjattava mobiili laite. Joissain tapauksissa sekoitinyksikön ohjaus voidaan järjes- tää miehitetyllä etäohjauksella. Edelleen voidaan työalu- eella toimivien sekoitinyksiköiden toiminta automatisoida, jolloin ne voivat toimia jopa miehittämättömästi.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että teh- dään syötettyjen materiaalien ja aineiden sekoittaminen pääasiallisesti sekoittimen siirron aikana. Toisin sanoen, sekoitus tapahtua siirtoajon aikana seosaineasemalta ja tyhjennyspaikaan, eikä tällöin ole tarvetta paikoillaan tehtävälle sekoitukselle.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että rat- kaisu koskee järjestelyä tehdaskaatopaikalla. Järjestely käsittää ainakin yhden jätekasan ensimmäistä teollisuuden sivuvirtamateriaalia. Tämä ensimmäinen sivuvirtamateriaali voi olla muodostettavan seoksen pääaineosa. Järjestely kä- sittää lisäksi ainakin yhden liikuteltavan työkoneen, joka on varustettu sekoittimella. Työkone on sovitettu ottamaan mainittua ensimmäistä teollisuuden sivuvirtamateriaalia suoraan sekoittimella mainitusta jätekasasta sekoittimen käsiteltäväksi. Tällöin lastaamiseen ei tarvita mitään erillistä laitetta. Järjestely käsittää myös seosainease- man, jossa on ainakin ensimmäinen syöttölaite toisen teol- lisuuden sivuvirtamateriaalin syöttämiseksi työkoneen se- > koittimessa olevan materiaalin joukkoon. Sekoitinlaite se- D koittaa mainitut sivuvirtamateriaalit, jolloin muodostuu > geopolymeeristä kovettuvaa massaa, joka tyhjennetään sekoi- ? tuksen jälkeen valualueelle, jossa mainitut sivuvirtamate- S 30 riaalit jatkavat reagoimistaan ja syntyvä materiaali alkaa E kovettua. Kovettumisen annetaan tapahtua ainakin osakovuu- o teen, jossa materiaalilla on murskaamiseen sopiva lujuus. i Tyhjentämisen voidaan ajatella olevan tahnamaisen massan 2 valamista, jossa massasta voidaan muodostaa haluttu koko- N 35 naisuus. Esitetyssä järjestelyssä käsiteltävä materiaali on työkoneen sekoittimessa koko käsittelyprosessin ajan jäte- kasasta valualueelle saakka. Esitetty järjestely on logis- tisesti tehokas ja vaatii vain hyvin vähäiset investoinnit.
Frään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jär- jestely on ilman mainitun työkoneen ulkopuolisia siirto- laitteita jätekasan ja valualueen välillä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimella varustettu työkone on monitoimilaite, joka on sovitettu toimimaan lastaus-, siirto-, sekoitus- ja valu- laitteena jätekasan ja valualueen välillä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että tässä dokumentissa esitetyt sekoitusyksikkö, seosaineasema sekä murskauslaite voivat olla kaikki liikuteltavia laitteita, jotka voidaan siirtää helposti jopa eri työmaille ja teh- daskaatopaikoille. On esimerkiksi mahdollista, että mainit- tujen laitteiden muodostama koneketju voi urakoitsijan ope- roimana kiertää eri työmailla, jolloin laitteiston käyttö- aste on hyvin korkea.
Frään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että tyh- jennetään suuri määrä sekoittimella muodostettuja massaeriä yhtenäiseksi kovettuvaksi rakenteeksi. Toisin sanoen tyh- jennyksien avulla valetaan panosvaluna tekokallio tai suu- rikokoisia kovettuvia kekoja, läjiä tai aumoja. Valu voi- daan tehdä muottivapaasti maanvaraiselle tasopinnalle.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että esi- > tetty järjestely käsittää lisäksi louhintalaitteen kovet- D tuneen massan louhimiseksi valualueella. Louhimalla irro- > tettu materiaali eli louhe syötetään murskainlaitteelle sen P murskaamiseksi murskatuksi materiaaliksi. Murskattu mate- S 30 riaali voidaan siirtää murskaimelta kuljettimen avulla lä- E jiin välivarastointialueelle. Murskatun materiaalin siirto o ja käsittely on helppoa verrattuna lähtöaineiden ja niiden i muodostaman massan käsittelyyn. Murskatun materiaalin kä- 2 sittely ei poikkea neitseellisen murskeen ja sepelin käsit- N 35 telystä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että anne- taan valupaikalle valetun geopolymeerimassan kovettua te- kokallioksi ja irrotetaan tekokalliosta louhintalaitteella murskainlaitteen syöttöaukkoon tai kitaan mahtuvia lohka- reita.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että anne- taan massan kovettua tyhjennyksen jälkeen vähintään puris- tuslujuuteen 1 Mpa ennen murskausta. Tällöin murskatun ma- teriaalin laatu on hyvä ja itse murskaus tapahtuu sujuvasti.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että teh- daskaatopaikka on sellutehtaan yhteydessä. Sellutehtaan si- vuvirtamateriaalina syntyy viherlipeäsakkaa, joka läjite- tään jätekasaksi tehdaskaatopaikalle. Jätekasasta sekoit- timella otettava ensimmäinen teollisuuden sivuvirtamateri- aali on siis viherlipeäsakkaa, joka tunnetaan myös nimellä soodasakka. Viherlipeäsakka on hankalasti käsiteltävää ai- netta ja tässä dokumentissa esitetty ratkaisu tuo sen kä- sittelyyn yksinkertaisen ratkaisun.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että jäte- kasasta sekoittimella otettava ensimmäinen teollisuuden si- vuvirtamateriaali on viherlipeäsakkaa. Viherlipeäsakka, eli soodasakka, on vaikeasti käsiteltävää jätettä. Esitetyn ratkaisun avulla soodasakka kuljetetaan yhden siirtoväli- neen avulla yhtenäisesti tyhjennyspisteeseen tai valualu- eelle saakka ilman välityhjennyksiä ja välilastauksia.
o Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että en- D simmäinen teollisuuden sivuvirtamateriaali on edellä mai- > nittua viherlipeäsakkaa. Tällöin seosaineaseman ensimmäisen <Q syöttölaitteen syöttämä toinen teollisuuden sivuvirtamate- S 30 riaali on masuunikuonaa tai metakaoliinia. Tehdyissä ko- E keissa on havaittu näiden sivuvirtamateriaalien soveltuvan 2 erityisen hyvin keskenään valmistettaessa puristuslujaa > geopolymeeriä. Viherlipeäsakan hinta on negatiivinen, eli 2 sen turvallisen käytön ansiosta voidaan välttää jätelain N 35 — määrittämät jätemaksut. Edelleen on mainittujen masuuni-
kuona ja metakaoliinin hinta edullinen useisiin muihin si- vuvirtamateriaaleihin verrattuna. Mainitut materiaalit ja niiden seokset sisältävät geopolymeerin reagoimisessa ja kovettumisessa tarvittavia piioksidia ja alumiinioksidia. Mahdollista voi olla myös käyttää mainittuja masuunikuonaa ja metakaoliinia vastaavaa materiaalia, jonka alkuaineyh- distelmä on samankaltainen, soodasakan kanssa seosaineena.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että seosaineasema käsittää lisäksi kolmannen syöttölaitteen 1li- peän eli natriumhydroksidin (NaOH) syöttämiseksi sekoitti- meen sekä edelleen neljännen syöttölaitteen vesilasin eli natriumsilikaatin NaSi0, syöttämiseksi sekoittimeen.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimessa sekoitettu kovettuva massa käsittää pääaine- osana viherlipeäsakkaa ja masuunikuonaa, metakaoliinia tai vastaavaa. Sen lisäksi on massaan sekoitettu aktivaatto- riksi joko lipeää, vesilasia tai niitä molempia. Tällaisista aineista muodostetulla kovettuneella aineella on havaittu kokeissa olevan erityisen hyvä puristuslujuus sekä liuke- nemattomuus.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että seosaineasema käsittää viidennen syöttölaitteen veden syöt- tämiseksi sekoittimeen sekoitettavan massan kosteuspitoi- suuden säätämiseksi.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että rat- kaisu koskee menetelmää massan sekoitukseen. Menetelmässä = sekoitetaan keskenään ainakin kaksi teollisuuden sivuvir- > tamateriaalia geopolymeerin valmistuksessa. Sekoittaminen <Q tehdään liikuteltavaan työkoneeseen sovitetussa sekoitti- S 30 messa. E Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että rat- o kaisu koskee menetelmää, jossa sekoitin pusketaan työko- i neella päin jätekasaa ensimmäisen sivuvirtamateriaalin las- 2 taamiseksi sekoittimeen. Lastaamisen jälkeen siirretään N 35 lastattu annos ensimmäistä sivuvirtamateriaalia sekoitti-
messa jätekasalta seosaineasemalle. Seosaineasemassa lisä- tään sekoittimessa olevan ensimmäisen sivuvirtamateriaalin sekaan ainakin yksi toinen sivuvirtamateriaali. Sen jälkeen sekoitetaan sekoittimessa olevat materiaalit sekoittimen pyörivillä sekoitinelimillä. Lopuksi sekoitettu massa siir- retään työkoneen sekoittimessa valualueelle ja tyhjenne- tään.
Frään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että tyh- jennetään sekoitin kääntämällä sen syöttöaukko alaspäin ja käyttämällä samanaikaisesti sekoitinelimiä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että pun- nitaan sekoittimen jätekasasta ottaman ensimmäisen sivuvir- tamateriaalin massa. Lisäksi säädetään seosaineasemassa syötettävien materiaalien määrää vasteena määritettyyn mas- saan.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että mää- ritetään sekoittimeen otetun ensimmäisen sivuvirtamateri- aalin kosteus ja lisätään seosaineasemassa sekoittimeen vettä vasteena määritetyn kosteuden ollessa alle määritetyn minimirajan.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että rat- kaisu koskee menetelmää, jossa tyhjennetään valualueelle sekoittimesta useita eriä kovettuvaa geopolymeerimassaa yh- tenäisen valumuodostelman tekemiseksi. Massan annetaan kui- vua vähintään kaksi vuorokautta, jotta materiaali saa murs- > kaukseen kelpaavan puristuslujuuden. Sen jälkeen louhitaan D kovettuneesta tai osakovettuneesta valumuodostelmasta irti > pienempiä lohkareita ja murskataan lohkareet murskainlait- P teessa ennalta määritettyä raekokoa pienemmäksi jakeeksi. S 30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että anne- E taan materiaalin saavuttaa lopullinen kovuutensa murska- o tussa muodossa. Materiaalin pääasiallinen kovuus saavute- i taan yleensä noin 90 vuorokauden kuluessa, mutta murskaus- 2 kelpoisuus ja tarvittava lujuus murskausta varten saavute- N 35 taan usein jo muutaman päivän kuluessa valamisesta. Loppu- kovuus saavutetaan tällöin käyttökohteessa. Kun louhinta ja murskaus tehdään vain osakovuutensa saavuttaneelle materi- aalille, on työ nopeampi tehdä eikä vaadi niin järeitä lait- teita, kuin täysin kovettuneen materiaalin rikkominen. Li- säksi on ratkaisu ekologinen, sillä louhinta ja murskaus vaativat vähemmän energiaa kun materiaali ei ole vielä saa- vuttanut täyttä lujuutta.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että vaah- dotetaan massa seosaineiden sekoittamisen jälkeen. Vaahdo- tuksen avulla on valmistettavissa kevyttä mutta silti lujaa materiaalia. Tällaisella vaahdotetulla huokoisen rakenteen omaavalla vaahtomurskeella voi olla hyvä lämmöneristyskyky, jolloin sitä voidaan käyttää myös routaeristeenä.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että vaah- dotus voi tapahtua kemiallisesti esimerkiksi lisäämällä massaan vetyperoksidia, tai vaihtoehtoisesti mekaanisesti käyttämällä vaahdotuslaitteistoa, joka voi vastata olennai- sesti betonin vaahdotukseen tarkoitettua laitteistoa.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimella sekoitetaan vain yhtä sivuvirtamateriaalia mui- den aineosien kanssa geopolymeerin muodostamiseksi.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että se- koittimella sekoitetaan kolme sivuvirtamateriaalia muiden aineosien kanssa geopolymeerin muodostamiseksi.
Edellä esitettyjä sovellutusmuotoja ja niissä esi- tettyjä piirteitä voidaan yhdistellä haluttujen ratkaisujen > aikaansaamiseksi. N Kuvioiden lyhyt selostus S Esitetyn ratkaisun joitakin sovellutusmuotoja esi- S tetään yksityiskohtaisemmin seuraavissa kuvioissa, joissa = 30 kuvio 1 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna > kaaviona erään geopolymeerin seosaineita, S kuvio 2 esittää kaavamaisena ja yksinkertaistettuna 3 kaaviona erään geopolymeerisen maanrakennusaineen valmis- N tusta, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erään geopolymeerin valmistusta tehdaskaatopaikalla,
kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä sekoittimen ja työkoneen muodostamaa sekoitusyksikköä, kuvio 5 esittää kaavamaisesti erään sekoittimen käyttöä geopolymeerin valmistusprosessin eri vaiheissa, kuvio 6 esittää edestäpäin nähtynä erästä sekoi- tinta ja sen pyörivää sekoitinakselia, kuvio 7 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin näh- tynä erästä sekoitinta ja sen laitteistoja; ja kuvio 8 esittää kaavamaisena kaaviona sekoitetun massan aineosia.
Selvyyden vuoksi esitettyjen ratkaisujen eräät to- teutusmuodot ovat esitetyt kuvioissa yksinkertaistettuina. Kuvioissa on käytetty samoja viitenumeroita viittaamaan sa- moihin elementteihin ja piirteisiin.
Eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus Kuviossa 1 on esitetty geopolymeeri, joka käsittää ainakin kahta sivuvirtamateriaalia. Joissain tapauksissa voidaan käyttää useampiakin sivuvirtamateriaaleja kovettu- van massan muodostamisessa. Yhteistä näille sivuvirtamate- riaaleille ja niiden seokselle on se, että ne käsittävät piioksidia Si0, ja alumiinioksidia Al203, jotka reagoivat keskenään ja muodostavat massaa, joka kovettuu puristuslu- jaksi. Saavutettava puristuslujuus on ainakin 10 Mpa, mutta on yleensä yli 40 Mpa, ja joskus jopa yli 80 Mpa.
Teollisuuden sivuvirtamateriaaleja ovat mm. rikas- = tushiekat, kuten ns. red mud. Edelleen sivuvirtamateriaa- N leja ovat terästeollisuuden kuonat, kuten masuunikuona, te- S räskuona ja jaloteräskuona. Energiateollisuuden tuhkat, ku- S ten puun poltossa syntyneet orgaaniset tuhkat sekä kivihii- = 30 len, palavan kiven ja vastaavien poltossa syntyvät epäor- > gaaniset tuhkat ovat myös sivuvirtamateriaaleja. Tuhkat 2 voivat olla kattiloissa muodostuva lentotuhkaa, arinatuhkaa 3 tai pohjatuhkaa. Edelleen syntyy metsäteollisuudessa sivu- NN virtamateriaaleja. Selluteollisuuden jätteenä muodostuu vi- herlipeäsakkaa suuria määriä.
Viherlipeäsakka on puunjalostusteollisuuden sellun- valmistuksessa muodostuvaa sivuvirtamateriaalia, jota kut- sutaan myös soodasakaksi. Soodasakkaa syntyy sulfaattisel- luprosessissa kemikaalien talteenottolinjalla. Soodasakka poistetaan viherlipeästä viherlipeäselkeyttimessä ennen vi- herlipeän johtamista kaustisointiin eli keittokemikaalien valmistukseen. Viherlipeäsakka on seos erilaisista viher- lipeään liukenemattomista aineista, epäorgaanisista suo- loista, kuten oksideista, karbonaateista ja sulfideista. Se sisältää tavanomaisten alkalimetallien ja kalsiumin ja mag- nesiumin ohella myös haitallisia metalleja. Prosessista poistettava soodasakka pestään sen sisältämien natriumyh- disteiden talteen ottamiseksi. Pesty soodasakka kuivataan ennen kaatopaikalle läjittämistä, ja sen tyypillinen kuiva- ainepitoisuus on noin 50 3.
Fdelleen voidaan sivuvirtamateriaalien muodostamaan seokseen lisätä yhtä tai useampaa aktivaattoria, tai jois- sain tapauksissa aktivaattoria ei tarvita vaan sivuvirta- materiaalit reagoivat keskenään. Tai ne voivat reagoida kun on lisätty seokseen vettä.
Tässä dokumentissa esitettyjä menetelmää ja ratkai- sua voidaan käyttää monipuolisesti erilaisia teollisuuden sivuvirtamateriaaleja käsittävien tuotteiden valmistami- seen.
Edelleen mainitaan, että joissain tapauksissa voi- > daan käyttää vain yhtä sivuvirtamateriaalia geopolymeerin D valmistuksessa. Tällöin sivuvirtamateriaaliin sekoitetaan > muita seosaineita sekoittimessa. <Q Kuviossa 2 on esitetty kaaviona tässä hakemuksessa S 30 kuvattu maanparannusaineen valmistusprosessi. Kaaviossa E esitetyt vaiheet ja piirteet on selostettu yksityiskohtai- o sesti jo aiemmin tässä dokumentissa ja ne käyvät ilmi myös i kuvion 3 selityksestä.
2 Kuviossa 3 teollisuuslaitos tai tehdas 1 tuottaa N 35 ensimmäistä sivuvirtamateriaalia 2, joka läjitetään tehdas-
kaatopaikalla 3 jätekasaksi 4. Jätekasa 4 voi olla kekomai- nen muodostelma, läjä tai auma.
Se voi olla myös jo aiemmin loppusijoitettu muodostelma.
Työkoneessa 5 on sekoitin 6, jolla otetaan sivuvir- tamateriaalia 2 jätekasasta 4. Lastatun materiaalin massa ja mahdollisesti muita ominaisuuksia voidaan mitata ja mit- taustulokset lähetetään seosaineaseman 7 ohjausyksikölle CU.
Työkoneen 5 ja sekoittimen 6 yhdistelmä eli sekoitus- yksikkö 8 siirtyy seosaineasemalle 7, jossa sekoittimeen 6 voidaan syöttää toinen sivuvirtamateriaali toisesta syöt- tölaitteesta 9. Aktivaattoreita voidaan syöttää kolmannesta syöttölaitteesta 10 ja neljännestä syöttölaitteesta 11. Edelleen voidaan viidennestä syöttölaitteesta 12 syöttää tarvittaessa vettä.
Syöttölaitteet 9 - 12 voivat käsittää yläpuoliset säiliöt tai siilot, joiden alapuolelle sekoitin 6 voidaan paikoittaa lisäaineistusta varten.
Joissain ta- pauksissa ei syötetä massan sekaan toista sivuvirtamateri- aalia.
Sekoittimeen 6 syötettyjä aineita sekoitetaan siir- ron aikana ja lopuksi muodostunut massa tyhjennetään valu- alueella 13. Massasta voidaan muodostaa yhtenäinen suurempi kokonaisuus, esimerkiksi eräänlainen tekokallio 14. Mate- riaalin annetaan kovettua ainakin osakovuuteen.
Tekokalli- osta 14 voidaan louhia esimerkiksi hydraulisella rikotus- vasaralla 15, pienpanoslouhintana, kiiloilla tai jollakin muulla louhintamenetelmällä lohkareita 16. Kun louhinta = tehdään ennen lopullisen kovuuden saavuttamista, voidaan > louhinta tehdä jopa kaivukoneen kauhalla tai siihen asen- P netulla kivipiikillä.
Irrotetut lohkareet 16 voidaan syöt- S 30 tää murskainlaitteen 17 syöttöaukkoon ja murskata halutun E raekoon omaavaksi murskatuksi materiaaliksi 18. Murskattu o materiaali 18 voidaan välivarastoida 19 ja voidaan siirtää i maantiekuljetuksena käyttöpaikkaan. 2 Murskainlaite 17 voi olla esimerkiksi leukamurs- N 35 kain, iskupalkkimurskain tai kartio-murskain.
Louhinta ja murskaus voidaan tarvittaessa tehdä myös vasta pitkän ajan kuluttua, jolloin louhinta- ja murs- kauskalusto valitaan tilanteen mukaan. Kuvio 4 esittää tilannetta, jossa työkone 5 työntää sekoittimen 6 jätekasaan 4 ja lastaa siten ensimmäisen si- vuvirtamateriaalin 2. Kuviossa 4 on havainnollistettu, että sekoitin 6 voi käsittää kaksi vaakasuuntaista sekoitinak- selia 20a, 20b, joissa on sekoitinelimet ja joita voidaan pyörittää.
Kuviossa 5 on esitetty, että sekoitin 5 voidaan kääntää nivelen 21 suhteen haluttuun asentoon ja viedä seosaineasemalla 7 syöttölaitteen 9 alapuolelle seosainei- den syöttö varten. Sekoittimen 5 yläosa on avoin, seosai- neiden vastaanottamiseksi. Edelleen voidaan sekoitin 5 pi- tää halutussa kääntöasennossa sekoituksen aikana. Sekoitus voi tapahtua siirron aikana ja pyörivien sekoitinakselien 20a, 20b toimesta. Kun massa on sekoitettu, voidaan se ha- luttaessa vaahdottaa ennen tyhjennystä. Vaahdotuslaitteet voidaan järjestää sekoittimen 5 yhteyteen. Tyhjennyspai- kassa sekoitin 5 voidaan kääntää nivelen 21 suhteen alaspäin ja tyhjennystä voidaan vielä tehostaa sekoitinlaitteiden avulla.
Tyhjennys voidaan tehdä panosvaluna valukasaan. Tällöin suuri määrä pienempiä panoksia 22 muodostaa suurem- man kokonaisuuden.
> Kuviosta 6 nähdään, että sekoittimen 5 pyörivä se- D koitinakseli 20 voi käsittää suuren määrän varsia 23, jotka > ovat varustetut sekoitipinnoilla 24. Sekoitinlaitteessa 26 <Q voi olla tällaisia sekoitinlavoilla 28 varustettuja sekoi- S 30 tinakseleita 20 yksi, kaksi tai jopa useampia rinnakkain. E Vaihtoehtoisesti voivat sekoitinakselit käsittää ruuvimai- o sia sekoitinpintoja. i Kuviossa 7 on esitetty, että sekoittimen 5 sekoi- 2 tinlaitteen 26 sekoitinakselit 20a, 20b voivat pyöriä vas- N 35 takkaisiin suuntiin. Pyöritysmoottori M akselien 20 pyörit-
tämiseksi sijaitsee kauhaosan 27 ulkopuolella. Edelleen kä- sittää sekoitin 5 kytkentälaitteen 25 sen kytkemiseksi työ- koneeseen. Sekoitin 5 voi olla myös varustettu anturilla S1 sekoittimessa olevan materiaalin massan määrittämiseksi, sekä anturilla 52 materiaalin kosteuden tai muun ominaisuu- den määrittämiseksi. Sekoittimessa voi olla myös tärytin T tyhjennystä ja sekoitusta tehostavan värinän aikaansaa- miseksi. Kuviossa 7 on esitetty lisäksi anturi 53 tai vas- taava mittauslaite, jolla voidaan määrittää moottoria M mo- nitoroimalla sekoitettavan massan aiheuttama pyöritysvas- tus. Pyöritysvastus voi ilmentyä lisääntyneenä pyöritysmo- mentin, pyöritysvoiman, käyttöenergian tai vastaavan tar- peena, tai vaihtoehtoisesti esimerkiksi pyöritysnopeuden muutoksesta. Pyöritysvastuksen avulla voidaan saada tietoa massan notkeudesta ja myös kosteudesta. Edelleen voi se- koittimen yhteydessä olla yksi tai useampi kamera K, jonka tuottama kuvatieto voidaan välittää operaattorille aisti- havaintojen tekemiseksi sekoitettavasta massasta. Ammatti- taitoinen operaattori voi nähdä videokamerakuvasta massan notkeuden. Kuviossa 8 on esitetty selluteollisuuden sivuvirta- materiaalia käsittävän geopolymeerin mahdollisia aineosia. Kuviot ja niiden selitys ovat tarkoitetut ainoas- taan havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Keksinnön > suoja-ala on kuitenkin määritelty hakemuksen patenttivaa- D timuksissa.
N © <Q 0) oO
I jami a
O
O +
LO O O N

Claims (16)

Patenttivaatimukset
1. Sekoitin (6) teollisuuden sivuvirtamateriaalin sekoittamiseksi geopolymeerin valmistuksessa, tunnettu siitä, että sekoitin (6) käsittää: kauhaosan (27) sivuvirtamateriaalin lastaamiseksi ja siirtämiseksi; sekoitinlaitteiston (26) kauhaosan (27) rajamaan tilaan lastatun sivuvirtamateriaalin sekoittamiseksi; ja kytkentälaitteen (25) sekoittimen (6) kytkemiseksi työkoneen (5) puomiin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sekoitin, tun- nettu siitä, että sekoittimen (6) kauhaosa (27) on yläpuolelta avoin rakenne, jolloin sekoitin (6) on sovitettu vastaanottamaan materiaalia yläpuolisesta syöttöasemasta (9 - 12).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sekoitin, tunnettu siitä, että sekoitin (6) on käännettävissä sekoitusasennosta tyhjennysasentoon, jossa tyhjennysasennossa sekoittimessa (6) oleva materiaali on sovitettu valumaan painovoimaisesti ulos kauhaosasta (27).
>
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 3 mu- D kainen sekoitin, tunnettu siitä, että > sekoittimen (6) sekoitinlaitteisto (26) on kytket- P tävissä toimintaan tyhjennyksen ajaksi. S 30 E
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 4 mu- o kainen sekoitin, tunnettu siitä, että i sekoitin (6) käsittää ainakin yhden tärytinlaitteen 2 (T) kauhaosan (27) tyhjennyksen tehostamiseksi. N 35
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 5 mu- kainen sekoitin, tunnettu siitä, että sekoitin (6) käsittää ainakin yhden mittauslaitteen (S1, S2, S3) sekoittimessa (6) olevan materiaalin ominai- suuksien määrittämiseksi.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 6 mu- kainen sekoitin, tunnettu siitä, että sekoitin (6) käsittää ainakin yhden vaakasuuntaisen sekoitinakselin (20, 20a, 20b), joka on pyöritettävissä pyöritysmoottorin (M) avulla pituusakselinsa ympäri; ja sekoitinakselille (20) on sovitettu useita sekoi- tinlapoja (28), joissa on sekoitinpinnat (24) kulma-asen- nossa sekoitinakselin (20) pituussuuntaan nähden.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 7 mu- kainen sekoitin, tunnettu siitä, että sekoitin (6) käsittää kaksi vaakasuuntaista sekoi- tinakselia (20a, 20b), jotka ovat pyöritettävissä ainakin yhden pyöritysmoottorin (M) avulla pituusakseliensa ympäri; sekoitinakselien (20a, 20b) pyörityssuunnat ovat toisiinsa nähden vastakkaiset; kumpikin sekoitinakseli (20a, 20b) on varustettu useilla sekoitinlavoilla (28), joissa on sekoitinpinnat (24) kulma-asennossa sekoitinakselin pituussuuntaan nähden; o Ja O vierekkäisten sekoitinakselien (20a, 20b) sekoitin- > lavat (28) ovat järjestetyt toisiinsa nähden aksiaalisesti ? eri kohtiin siten, että vierekkäisten sekoitinakselien se- S 30 koitinlavat ovat osittain limittäin. j o 9. Sekoitusyksikkö (8), teollisuuden sivuvirtamate- i riaalin sekoittamiseksi geopolymeerin valmistuksessa, 2 tunnettu siitä, että sekoitusyksikkö (8) käsit- N 35 tää: liikuteltavan työkoneen (5), jossa on puomi;
sekoittimen (6) kytkettynä mainittuun puomiin, ja joka sekoitin (6) on jonkin edellä mainitun patenttivaati- muksen 1 — 8 mukainen.
10. Järjestely tehdaskaatopaikalla (3), joka jär- jestely käsittää ainakin yhden jätekasan (4) ensimmäistä teollisuuden sivuvirtamateriaalia (2), tunnettu siitä, että järjestely käsittää 1i- säksi: ainakin yhden liikuteltavan työkoneen (5), joka on varustettu sekoittimella (6), ja jossa työkone (5) on so- vitettu ottamaan mainittua ensimmäistä teollisuuden sivu- virtamateriaalia (2) suoraan sekoittimella (6) mainitusta jätekasasta (4) sekoittimen (6) käsiteltäväksi; seosaineaseman (7), joka käsittää ainakin yhden syöttölaitteen (9 - 12) ainakin yhden seosaineen syöttä- miseksi työkoneen sekoittimessa (6) olevan materiaalin joukkoon; valualueen (13), joka on sovitettu vastaanottamaan mainitun sivuvirtamateriaalin ja seosaineiden sekoittues- saan muodostamaa geopolymeeristä kovettuvaa massaa sekoit- timelta (6); ja jossa järjestelyssä käsiteltävä materiaali on mainitussa työkoneen sekoittimessa (6) koko käsittelypro- sessin ajan jätekasasta (4) valualueelle (13) saakka.
o D
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, > tunnettu siitä, että järjestely käsittää lisäksi: P louhintalaitteen (15) kovettuneen massan louhi- & 30 miseksi valualueella (13); E murskainlaitteen (17) louhimalla irrotetun materi- o aalin murskaamiseksi murskatuksi materiaaliksi; sekä i välivaraston (19) murskatun materiaalin vastaanot- 2 tamiseksi murskainlaitteelta (17).
N 35
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen järjes- tely, tunnettu siitä, että tehdaskaatopaikka (3) on sellutehtaan yhteydessä; ja jätekasa (4) on viherlipeäsakkaa, jolloin jäteka- sasta (4) sekoittimella (6) otettava ensimmäinen teollisuu- den sivuvirtamateriaali on viherlipeäsakkaa.
13. Menetelmä massan sekoitukseen, jossa menetel- mässä sekoitetaan ainakin yhtä teollisuuden sivuvirtamate- riaalia geopolymeerin valmistuksessa; tunnettu siitä, että sekoitetaan massa liikuteltavaan työkoneeseen (5) sovitetussa sekoittimessa (6).
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pusketaan sekoitin (6) työkoneella (5) päin jäteka- saa (4) ensimmäisen sivuvirtamateriaalin lastaamiseksi se- koittimeen (6); siirretään lastattu annos ensimmäistä sivuvirtama- teriaalia sekoittimessa (6) jätekasalta (4) seosainease- malle (7); lisätään seosaineasemassa (7) sekoittimessa (6) olevan ensimmäisen sivuvirtamateriaalin sekaan ainakin yksi toinen sivuvirtamateriaali; = sekoitetaan sekoittimessa (6) olevat materiaalit > sekoittimen (6) pyörivillä sekoitinelimillä (26); P siirretään sekoitettu massa työkoneen (5) sekoitti- S 30 messa (6) valualueelle (13); ja E tyhjennetään sekoitin (6) valualueella (13). 3 > 15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen mene- 2 telmä, tunnettu siitä, että
N tyhjennetään valualueelle (13) sekoittimesta (6) useita eriä (22) kovettuvaa geopolymeerimassaa yhtenäisen valumuodostelman (14) tekemiseksi; annetaan massan kovettua vallitsevissa olosuh- teissa; louhitaan kovettuneesta valumuodostelmasta (14) irti pienempiä lohkareita (16); ja murskataan lohkareet (16) murskainlaitteessa (17) ennalta määritettyä raekokoa pienemmäksi jakeeksi.
16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 13 - 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdotetaan massa seosaineiden sekoittamisen jäl- keen huokoisen rakenteen omaavan murskatun materiaalin val- mistamiseksi. o
O
N © ? 0
O
I ja m o
O
O +
LO
O
O
N
FI20195469A 2019-06-03 2019-06-03 Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen FI20195469A1 (fi)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195469A FI20195469A1 (fi) 2019-06-03 2019-06-03 Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen
PCT/FI2020/050384 WO2020245505A2 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Mixer and mixing unit for mixing a paste
AU2020288860A AU2020288860A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Mixer and mixing unit for mixing a paste
CN202080050810.1A CN114096344A (zh) 2019-06-03 2020-06-03 用于对废物处置场所处的糊状物进行混合的布置和方法
BR112021024468A BR112021024468A2 (pt) 2019-06-03 2020-06-03 Misturador e unidade de mistura para misturar uma pasta
EP20747446.1A EP3976240A2 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Mixer and mixing unit for mixing a paste
CN202080050738.2A CN114096345A (zh) 2019-06-03 2020-06-03 用于对糊状物进行混合的混合器和混合单元
US17/616,030 US20220297073A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Mixer and mixing unit for mixing a paste
BR112021024476A BR112021024476A2 (pt) 2019-06-03 2020-06-03 Disposição e método para misturar uma pasta em um local de descarte de resíduos
AU2020288366A AU2020288366A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Arrangement and method for mixing a paste at a waste disposal site
US17/616,052 US20220298071A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Arrangement and method for mixing a paste at a waste disposal site
EP20747447.9A EP3976239A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Arrangement and method for mixing a paste at a waste disposal site
PCT/FI2020/050385 WO2020245506A1 (en) 2019-06-03 2020-06-03 Arrangement and method for mixing a paste at a waste disposal site

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195469A FI20195469A1 (fi) 2019-06-03 2019-06-03 Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI20195469A1 true FI20195469A1 (fi) 2020-12-04

Family

ID=71846421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20195469A FI20195469A1 (fi) 2019-06-03 2019-06-03 Sekoitin, sekoitusyksikkö, järjestely sekä menetelmä massan sekoitukseen

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20220298071A1 (fi)
EP (2) EP3976239A1 (fi)
CN (2) CN114096345A (fi)
AU (2) AU2020288366A1 (fi)
BR (2) BR112021024476A2 (fi)
FI (1) FI20195469A1 (fi)
WO (2) WO2020245506A1 (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI130600B (fi) * 2021-10-14 2023-12-07 Fatec Oy Nesteen avulla kovetettava seos, menetelmä seoksen valmistamiseksi ja seoksen käyttö
JP7465513B1 (ja) 2023-06-02 2024-04-11 株式会社サン・エンジニア ミキシングバケット
CN118141269B (zh) * 2024-05-09 2024-07-09 山东中航天业科技有限公司 一种钢渣固废资源化利用方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6849374A (en) * 1973-05-02 1975-11-06 Bursill D W Concrete mixer
FI962625A0 (fi) * 1995-11-01 1996-06-25 Vapo Oy Logistiskt foerfarande foer en tunnelkomposteringsanlaeggning och motsvarande tunnelkomposteringsanlaeggning
JPH1192204A (ja) * 1997-09-16 1999-04-06 Honda Motor Co Ltd 塗料廃棄物を利用した成形品の成形方法およびその装置
JP3820017B2 (ja) * 1997-12-24 2006-09-13 東京電力株式会社 再生骨材混入コンクリートの製法
CN1384078A (zh) * 2002-06-25 2002-12-11 许福生 用建筑废渣制造建材的方法
CN100500605C (zh) * 2003-09-23 2009-06-17 昆明理工大学 一种用工业废渣制成的cbc复合材料及其生产方法
DE202007001508U1 (de) * 2007-01-29 2007-08-09 Kronenberger, Ernst J., Ing. Ing. Zwangsmischer als Sonderausrüstung für hydraulische Trägergeräte
FR2958865B1 (fr) * 2010-04-20 2012-05-11 Emily Ets Godet melangeur et/ou distributeur
US10450708B2 (en) * 2011-09-22 2019-10-22 The Charles Machine Works, Inc. Trench filling machine
US10309080B2 (en) * 2011-09-22 2019-06-04 The Charles Machine Works, Inc. Trench filling machine
FI123997B (fi) * 2012-10-01 2014-01-31 Pohmako Ky Kauha ja sen käyttö
US9121164B1 (en) * 2014-04-24 2015-09-01 Stacey A. Babiarz Method and apparatus for filling in-place bulk container sandbags
CN105272344B (zh) * 2015-11-17 2017-11-24 王佳水 一种制备固体废弃物再生利用制成的发泡墙体建筑材料的整体浇筑方法
DE102016002644A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Klaus Stewering Gmbh & Co Kg Hydraulisch angetriebener Zwangsmischer
CN109400042B (zh) * 2018-12-30 2022-10-11 江苏启坤循环经济产业技术开发有限公司 一种利用工业废渣固化的活化飞灰生产标准砖的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220297073A1 (en) 2022-09-22
CN114096345A (zh) 2022-02-25
WO2020245505A3 (en) 2021-01-21
AU2020288366A1 (en) 2022-02-03
AU2020288860A1 (en) 2022-02-10
EP3976240A2 (en) 2022-04-06
WO2020245505A2 (en) 2020-12-10
WO2020245506A1 (en) 2020-12-10
EP3976239A1 (en) 2022-04-06
US20220298071A1 (en) 2022-09-22
BR112021024476A2 (pt) 2022-02-08
BR112021024468A2 (pt) 2022-02-08
CN114096344A (zh) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220297073A1 (en) Mixer and mixing unit for mixing a paste
KR100664971B1 (ko) 폐아스팔트와 폐콘크리트의 이동식 재생장치
CN206445950U (zh) 一种建筑用水泥快速混合装置
CN110624932A (zh) 一种江河湖库底泥建材化处理***和处理方法
JP2003126894A (ja) 発生土処理方法及び処理装置並びに粒状体の生成方法
Al-Tabbaa et al. Part I: Binders and Technologies—Basic Principles
FI128823B (fi) Järjestely ja menetelmä massan sekoitukseen
KR100773991B1 (ko) 준설토 고화처리 방법
KR102503145B1 (ko) 현장 경화 말뚝용 팽창성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 현장 경화 말뚝 시공공법
JP4789410B2 (ja) 廃棄物の安定化処理固化物及び処理装置
KR102325213B1 (ko) 연약지반 개량용 현장 경화 말뚝 조성물 및 이를 이용한 현장 경화 말뚝 시공 공법
FI128792B (fi) Murskattu materiaali ja menetelmä sen valmistamiseksi
KR101473963B1 (ko) 하수 슬러지의 연속혼합 장치
US6126738A (en) Method for producing aggregate
JP3626876B2 (ja) 解砕造粒装置及び発生土処理装置
JP4283090B2 (ja) 建設工事用充填材
KR20060066571A (ko) 건설용 보수재의 혼합 및 시공시스템과 이를 이용한시공방법
KR102571724B1 (ko) 패각을 이용한 해상 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 해상 그라우팅 공법
JP2529227B2 (ja) 汚染固形物処理装置
JP2004197356A (ja) ソイル柱材、ソイル柱及びソイル柱造成方法
WO2022208853A1 (ja) 砂漠土又は浚渫土を原材料に含む無焼成レンガ用の固化材、並びにその固化材を用いて砂漠土又は浚渫土を原材料に含む無焼成レンガの製造方法及びマニュアル式製造装置
KR100440688B1 (ko) 고화토 파쇄선별혼합장치 및 그 제조방법과 제조된 고화토를 이용한 차수층 시공방법
CN117885196A (zh) 一种智能化多功能流态固化土生产***
JPH11172718A (ja) 流動化処理工法及びそれに用いる改良土
RU2021137573A (ru) Устройство и способ перемешивания пасты