Bindmiddel opslaan en voorverwarmen

Opslag en verwarming van bitumen in opslagtanks

Bitumen wordt opgewarmd in de opslagtanks. De opwarming is nodig voor de verwerkbaarheid (viscositeitverlaging, verpompbaarheid). Het asfalt zelf vereist voor de verdichting op de werf een zekere temperatuur.

De voorverwarming van het bindmiddel gebeurt in geïsoleerde tanks met verwarmingscircuit met thermische olie (tot temperatuur ca. 170 °C) of elektrisch. De thermische olie stroomt door een gesloten circuit van leidingen, dat aangebracht is binnenin de bindmiddeltank, meestal onderaan. Deze leidingen geven via geleiding en convectie hun warmte af aan het bindmiddel. De thermische olie wordt op zijn beurt verwarmd in een aparte stookketel, gestookt met lichte stookolie of gas. Olielekkage kan ontstaan bij de pomp of pompunit.

De stookketel voor het bitumen voorverwarming is niet continu in gebruik, maar moet wel zorgen voor een voortdurend beschikbaar zijn van bitumen op de juiste temperatuur voor de productie van het asfalt (bitumentemperatuur ca. 160 °C). Bij lange perioden van niet-productie (bijvoorbeeld in het verlof en tijdens de winterstop) wordt gezorgd dat de tanks zo goed als leeg zijn en wordt de verwarming uitgeschakeld.

Om het gevaar voor ontbranding in de bitumentanks te vermijden, mag de temperatuur van het gestockeerde bitumen niet te hoog zijn, het mag de vlampunttemperatuur niet bereiken (Vlampunt: boven 200 °C (gesloten vat) volgens ICSC nr.: 0612).

De stookketel voor het verwarmingscircuit van thermische olie heeft een aparte, kleinere schoorsteen. De rookgassen die hieruit ontsnappen zijn vergelijkbaar met deze van een gewone brander voor verwarming van gebouwen. In tegenstelling met de schoorsteengassen van de droogtrommel bevatten deze weinig stofdeeltjes. Het energieverbruik is het grootst bij hoge bitumen debieten en lage omgevingstemperaturen. Het vermogen van de boiler voor de hete olie bedraagt, afhankelijk van het aantal bitumentanks dat verwarmd moet worden, ca. 100 à 500 kW (VDI, 2008). Bij volledige belasting ontstaan ongeveer 200 tot 600 m³/h aan afgassen. Het elektrisch vermogen van elektrisch verwarmde bitumentanks bedraagt tussen 20 en 100 kW afhankelijk van het aantal bitumentanks. Bij elektrische verwarming worden er ter plaatse geen emissies gegenereerd.

De opslagtanks voor de vloeibare brandstoffen dienen dubbelwandig te zijn of geplaatst in een vloeistofdichte inkuiping, om bij accidentele lekken bodemverontreiniging met koolwaterstoffen en minerale olie te vermijden.

Door het feit dat het bitumen zich in de opslagtanks op een hogere temperatuur bevindt dan de omgevingstemperatuur treedt een soort spontane verdamping op. Het kookpuntstraject van bitumen varieert met het type bitumen en situeert zich tussen 300 en 500 °C. Vanaf het smeltpunt (tussen 54 en 173 °C) ontstaat in de ruimte boven het bitumenoppervlak een mengsel van lucht en bitumendamp.

Wanneer deze bitumendamp zich naar buiten de tank verplaatst ontstaat er een diffuse emissie van bitumendamp (VOS). Deze diffuse emissie noemen we ademverliezen, omdat de tank als het ware ademt. Dit gebeurt voornamelijk via het ontluchtingsventiel of ademventiel van de tank. Dit ventiel is nodig om bij het vullen of wegtrekken van de bitumeninhoud geen overdruk of onderdruk in de tank te creëren. Deze ademverliezen zijn echter beperkt, wegens de zeer geringe vluchtigheid van het bitumen; per definitie bevat het bitumen als residu van de oliedistillatie praktisch geen vluchtige componenten meer. Het ontluchtingssysteem is voorzien van een waterslot.

Milieuaspecten: luchtemissies (rookgassen, VOS, PAK), geurhinder, energie, bodem

Smeltketel voor natuurbitumen

Bij bepaalde asfaltmengsels (bijvoorbeeld steenmastiekasfalt (SMA) of zeer open asfalt (ZOA)) kan de toevoeging van natuurasfalt aangewezen zijn, in een dosis van 10 à 15 % van het totale bindmiddelgehalte.

Dit natuurasfalt wordt aangeleverd in vaste vorm (korrels of blokken). In de vorm van korrels kan het natuurasfalt rechtstreeks op omgevingstemperatuur toegevoegd worden in de menger, waar het dan vanzelf smelt. In de vorm van grotere brokken wordt het natuurasfalt in vloeibare vorm – na opwarming – in de mengkamer ingebracht. Hiervoor is een speciale smeltketel nodig.

Deze smeltketel werkt meestal op eenzelfde manier als de voorverwarming van het bitumen: thermische olie op temperatuur stroomt door inwendige leidingen in de tank en geeft zijn warmte af aan het natuurasfalt; een roerwerk houdt de gesmolten vloeistof in beweging en zorgt zo voor de verdere verspreiding van de warmte in de tank.

Het smelten en warm stockeren van Trinidad-natuurasfalt veroorzaakt intens geurende diffuse emissies van koolwaterstoffen. In tegenstelling tot het vullen van de bitumenstockagetank (waar bij het vullen van de tank het vloeibare bitumen via een gesloten leiding wordt verplaatst) vereist het bijvullen van de smeltketel met blokken natuurasfalt dat de smeltketel gedurende een bepaalde tijd met het vulluik open staat. Tijdens deze periode kunnen de sterk geurende dampen zich verspreiden naar de omgeving. Deze geur hangt onlosmakelijk samen met de aard van het natuurasfalt.

Sinds 2008 is, tenzij anders bepaald in de milieuvergunning, het verwerken van nieuw natuurasfalt Trinidad verboden. Er bestaan echter goede alternatieven, zoals het gebruik van een zogenaamd “hard” bitumen – dit is een bitumentype met een lage penetratie en een hogere viscositeit en daardoor minder gevoelig aan vervorming – of een gemodificeerd bitumen. Ook is het gebruik van “Uintah” of “gilsoniet” een alternatief voor “Trinidad”, dit is immers ook een natuurasfalt. Door het natuurasfalt in poedervorm of in kartonnen vaten aan te leveren, kan het zonder eerst te smelten rechtstreeks in de menger toegevoegd worden, waardoor eventuele geurhinder niet optreedt.

Milieuaspecten: sterkere geurhinder (bij Trinidad), VOS emissies, rookgassen, energie, bodem