เถ้าลอย (Fly Ash)
คุณสมบัติ และ ที่มาของเถ้าลอย
เถ้าลอยเป็นวัตถุพลอยได้จากการเผาถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสำหรับต้มน้ำในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า,โรงงานกระดาษ และ โรงงานที่ต้องการไอน้ำในการผลิตอื่นๆ ในประเทศไทยโดยส่วนใหญ่มักได้เถ้าลอยจากโรงงานผลิตไฟฟ้า และ โรงงานกระดาษ เถ้าลอยที่นำมาใช้ในผสมในงานคอนกรีต จำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่ได้ตามข้อกำหนดสำหรับการใช้งาน
โดยทั่วไปคุณสมบัติเถ้าลอยจากแต่ละโรงงานจะมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไปตามปัจจัยดังนี้
ชนิดของถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้แก่
-ถ่าน พีท (peat)
-ถ่าน ลิกไนท์ (lignite)
-ถ่านหิน สับไบทูมินัส (subbituminus)
-ถ่านหิน ไบทูมินัส (bituminus)
-ถ่านหิน แอนทราไซท์ (anthracite)
โดยทั่วไปเราควรใช้เถ้าลอยจากถ่านลิกไนท์ จน ถึง แอนทราไซท์ ซึ่งคุณภาพเถ้าลอยที่ได้จากถ่านที่มีคุณภาพสูง เถ้าลอยก็จะมีคุณสมบัติที่ดีขึ้นตามคุณภาพของถ่านหิน
ประเภทของเตาเผา และ กรรมวิธีการป้อนถ่าน
โดยทั่วไปเตาเผาจะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 800-1200 องศา C ซึ่งจะเหมาะสำหรับการหลอมเถ้าให้เกิดสภาวะทางเคมี และ กายภาพที่ดี ควรใช้เถ้าลอยที่ได้จากเตาที่มีค่าความร้อนในการเผาถ่านหินในเกณฑ์นี้ และควรเลือกใช้เถ้าลอยจากเตาที่มีกรรมวิธีการย่อยถ่านหินให้มีขนาดเล็กก่อนการป้อนเข้าเตาเผาซึ่งจะทำให้เราได้เถ้าลอยที่มีความละเอียดเหมาะต่อการนำไปใช้งาน
- ประสิทธิภาพของเครื่องดักจับเถ้าลอย การเผาถ่านหินจะได้ขี้เถ้าเป็นสองส่วนคือ เถ้าลอย และ เถ้าหนัก สำหรับเถ้าลอยจะได้จากการเผาถ่านหินจนเกิดเป็นควันของขี้เถ้า ซึ่งขี้เถ้านี้จะมีลักษณะเป็นควันละเอียดลอยออกสู่บรรยากาศ ในระบบของเตาเผาจะมีเครื่องดักจับที่ทำงานด้วยหลักการไฟฟ้าสถิตย์ (electrostatic precipitator) คอยดักจับควันและฝุ่นละออกนี้ไม่ให้หลุดไปสู่บรรยากาศภายนอก เครื่องดักจับไฟฟ้านี้จะดักจับเถ้าลอยที่มีขนาดเล็กเท่าควันบุหรี่ ซึ่งเป็นขนาดที่เป็นคุณสมบัติที่ดีของเถ้าลอย ดังนั้นเถ้าลอยที่นำมาใช้งานควรจะได้จากส่วนของขี้เถ้าที่ผ่านการดักจับด้วยระบบไฟฟ้าสถิตย์
- ส่วนประกอบทางเคมี และ กายภาพ เถ้าลอยที่จะนำมาใช้ควรมีองค์ประกอบต่างๆ ทั้งทางเคมี และ ฟิสิกส์ ผ่านตามเกรณฑ์มาตรฐานรับรอง สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือความสม่ำเสมอของเถ้าลอยในแต่ละช่วงซึงมีองค์ประกอบที่ต้องพิจารณาดังนี้
1 แหล่งถ่านหินที่โรงงานใช้ โดยปกติจะมี lotการใช้งานต่อครั้ง ต่อ 6 เดือน และ ไม่ควรใช้เถ้าลอยจากโรงงานที่ชอบเปลี่ยนแหล่งถ่านหินบ่อยจนเกินไป
2 ชนิดของถ่านหิน ชั้นคุณภาพที่ดีควรเป็น สับไบทูมินัส
3 ถ้ามีเชื้อเพลิงถ่านหินผสมชีวมวลหลายชนิด ควรมีระบบการป้อนเชื้อเพลิงแยกตามประเภทๆ เป็นช่วงๆ ไป จะทำให้การประเมิลผลคุณภาพเถ้าลอยทำได้ง่ายขึ้น
4 อุณหภูมิเตาเผา ควรมีความสม่ำเสมอคงที่ และ สภาพเตาต้องมีการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์
5 เตาเผาบางแห่งอาจมียิบซั่มปนเปื้อนมาจากการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดอ็อกไซด์ ซึ่งจะส่งผลต่อการแห้งช้าในคอนกรีตได้
6 ความละเอียด และ bulk density ต้องมีความสม่ำเสมอ และ ควรตรวจสอบอยู่ประจำ
การใช้งานเถ้าลอย
ภายในประเทศไทยมีโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน และ ถ่านหินผสมเชื้อเพลิงชีวมวลอยู่หลายแห่ง และ การนำเถ้าลอยแต่ละแหล่งมาใช้ในงานคอนกรีตเพื่อจุดประสงค์ การปรับปรุงและ เพิ่มคุณภาพคอนกรีต หรือ เพื่อการลดต้นทุน สิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือ คุณภาพทางเคมีและกายภาพของเถ้าลอยแหล่งนั้นๆ, ในยุกของการใช้งานแรกๆ การใช้เถ้าลอยเราจะคัดเลือกตามคุณสมบัติที่เข้าเกณฑ์มาตรฐาน ASTM C 618 สำหรับในปัจจุบันสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมได้กำหนดมาตรฐาน มอก.2135-2545 เป็นมาตรฐานของประเทศไทย
ดังนั้นการใช้งานเถ้าลอยคงต้องอ้างอิงตามมาตรฐาน และ ข้อกำหนดอย่างเคร่งครัด ในปัจจุบันเถ้าลอยจากแหล่ง "โรงไฟฟ้าแม่เมาะ" ถือได้ว่ามีคุณภาพสูงและเป็นที่ยอมรับในการนำมาใช้งานมากที่สุดในประเทศไทย
อย่างไรก็ดี ยังมีเถ้าลอยจากแหล่งต่างๆ มักพบว่ามีคุณสมบัติที่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน และ ราคาถูกแต่ไม่มีการนำมาใช้งาน หรือ เคยมีการนำมาใช้งานแล้วเกิดผลเสียหายตามมา อันเนื่องมาจากการใช้งานโดยการทดแทนตามสัดส่วนทีแทนที่เถ้าลอยจากแม่เมาะ ซึ่งคุณสมบัติเถ้าลอยแหล่งอื่นๆ นอกเหนือจาก โรงไฟฟ้าแม่เมาะ จะไม่เหมือนกัน ดังนั้นการใช้งานในการทดแทนปูนซีเมนต์เพื่อลดต้นทุน หรือ เพื่อการเพิ่มคุณสมบัติคอนกรีต ควรได้รับการออกแบบตามคุณสมบัติของเถ้าลอยในแต่ละแหล่งที่เราต้องการนำมาใช้งานให้ถูกต้องกับคุณสมบัติของเถ้าลอยแหล่งนั้นๆ และเมื่อเรามีความเข้าใจการใช้งานอย่างถูกต้อง เถ้าลอยจากแหล่งเหล่านี้จะช่วยให้เราผลิตคอนกรีตที่มีต้นทุนต่ำคุณภาพสูง ไม่ก่อเกิดความเสียหายต่อการผลิต อีกทั้งเป็นช่วยลดมลภาวะ และ ลดการใช้เชื้อเพลิงสำหรับการขนเถ้าลอยจากแหล่งระยะทางไกลๆ อีกด้วย สำหรับข้อมูลการใช้งาน และ วิธีการนำมาใช้งานของเถ้าลอยแหล่งต่างๆ โปรดติดต่อขอข้อมูลจากเรา
