Wymywanie wybranych metali ciężkich z betonów zawierających popiół z termicznego przekształcania osadów ściekowych

• Autorzy: Wichowski P. , Rutkowska G. , Nowak P.

Warianty tytułu

EN

Elution of selected heavy metals from concretes containing ashes produced in thermal conversion of sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie wartości wymywania wybranych metali ciężkich z betonów zwykłych klasy C16/20, zawierających 15% popiołów lotnych pochodzących z termicznego przekształcania osadów ściekowych w stosunku do obliczonej ilości cementu. Próbki betonów rozdrobniono na frakcje poniżej 4 oraz poniżej 1 mm, które następnie poddano wymywaniu, a w powstałym eluacie oznaczono zawartość Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Sb oraz Se. Stwierdzone stężenia metali są znacznie poniżej wartości maksymalnych, określonych w wymogach, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, a także granicznych wartości wymywania wymaganych przy dopuszczaniu odpadów obojętnych do składowania. Na tej podstawie stwierdzono, że migracja metali ciężkich z betonów z dodatkiem popiołów do środowiska wodnego jest nieznaczna i nie powinna stanowić istotnego problemu. Badania wymagają jednak kontynuacji dla różnych klas i rodzajów betonu oraz zróżnicowanych warunków wymywania.

EN

The aim of the paper was to determine values concerning elution of selected heavy metals from the C16/20 ordinary concretes containing fly ashes which had been produced in thermal conversion of sludge and constitute 15% of the calculated cement amount. The concrete samples were comminuted into two fractions – with graining under 4 mm and under 1 mm – which were subjected to elution and then the content of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Sb and Se in the resulting eluat was assayed. The heavy metal contents which have been determined are considerably lower than the maximum values defined in the directives which must be fulfilled during introduction of sewages to water or soil – i.a. the directives on the substances which are particularly harmful for the water environment and on elution limit values required for wastes to pass them as fit for storage on dumps. It has been stated on these grounds that the migration of heavy metals from concretes with admixture of fly-ashes is negligible and probably does not present problems. However, the investigations require to be continued for various classes and types of concrete and for diversified conditions of elution.

Słowa kluczowe

PL

materialy budowlane; beton; beton C16/20; komponenty; popiol lotny z termicznego przeksztalcania osadow sciekowych; metale ciezkie; wymywanie pierwiastkow

EN

building material; concrete; component; fly ash; sewage sludge; thermal conversion; heavy metal; element leaching

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2017
• Tom: 16
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.43-51,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wichowski P.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

autor

Rutkowska G.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

autor

Nowak P.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

Bibliografia

• Ajdukiewicz, A. (2011). Beton a środowisko – zasady projektowania konstrukcji betonowych z uwagi na trwałość i wpływ na środowisko. Materiały z XXV Konferencji Naukowo-Technicznej „Awarie budowlane”, Międzyzdroje, Polska.
• Białowiec, A., Janczukowicz, W. i Krzemieniewski, M. (2009). Możliwości zagospodarowania popiołów po termicznym unieszkodliwianiu osadów ściekowych w aspekcie regulacji prawnych. Rocznik Ochrona Środowiska – Annual Set The Environment Protection, 11, 959–971.
• Bień, J. D. (2012). Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych metodami termicznymi. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 15(4), 439–449.
• Borowski, G. (2011). Przetwarzanie popiołu ze spalania osadów ściekowych na materiał budowlany. Inżynieria Ekologiczna, 25, 251–258.
• Gawdzik, J. i Latosińska, J. (2014). Ocena immobilizacji metali ciężkich z popiołów ze spalania osadów ściekowych. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 17(3), 415–421.
• Giergiczny, Z. i Król, A. (2008). Immobilization of heavy metals (Pb, Cu, Cr, Zn, Cd, Mn) in the mineral additions containing concrete composites. Journal of Hazardous Materials, 160, 247–255. doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.03.007.
• Główny Urząd Statystyczny [GUS] (2017). Ochrona środowiska 2015, Warszawa. Pobrano z lokalizacji: http://www.stat.gov.pl.
• Jamroży, Z. (2009). Beton i jego technologie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Kępys, W., Pomykała, R. i Pietrzyk, J. (2013). Właściwości popiołów lotnych z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych. Inżynieria Mineralna – Journal of the Polish Mineral Engineering Society, styczeń – czerwiec, 11–18.
• Kosior-Kazberuk, M. (2011). Nowe dodatki mineralne do betonu. Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 2, 47–55.
• Pietrzak, A. (2014). Proekologiczne technologie w budownictwie na przykładzie „zielonego betonu”. Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym, 1 (13), 86–93.
• PN-EN 206:2014-04. Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
• PN-EN 450-1:2009. Popiół lotny do betonu. Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• PN-EN 12457-2:2006. Charakteryzowanie odpadów. Wymywanie. Badanie zgodności w odniesieniu do wymywania ziarnistych materiałów odpadowych i osadów. Część 2: Jednostopniowe badanie porcjowe przy stosunku cieczy do fazy stałej 10 l/kg w przypadku materiałów o wielkości cząstek poniżej 4 mm (bez redukcji lub z redukcją wielkości).
• PN-EN ISO 3696:1999. Woda stosowana w laboratoriach analitycznych. Wymagania i metody badań.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach (Dz.U. z 2015 poz. 1277).
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. z 2014 poz. 1800).
• Rutkowska, G. i Iwaszko, M. (2015). Wpływ popiołów lotnych ze spalania osadów ściekowych na wytrzymałość i mrozoodporność betonów drobnoziarnistych. Inżynieria Ekologiczna, 45, 59–67.
• Rutkowska, G., Wichowski, P. i Mroczkowska, A. (2016). Kształtowanie właściwości betonu zwykłego na bazie cementów z dodatkiem włókien stalowych i popiołu lotnego. Acta Sci. Pol. Architectura, 15(3), 71–80.
• Rutkowska, G., Wiśniewski, K., Chalecki, M., Górecka, M. i Miłosek, K. (2016). Influence of fly-ashes on properties of ordinary concretes. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Land Reclamation, 48(1), 79–94.
• Smol, M., Kulczycka, J., Henclik, A., Gorazda, K. i Wzorek, Z. (2015). Możliwości zastosowania odpadów po termicznym przekształceniu osadów ściekowych w materiałach budowlanych. W A. Kotowski, K. Piekarska i B. Kaźmierczak, Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• Uchwała nr 88 Rady Ministrów z dnia 1 lipca 2016 r. w sprawie Krajowego planu gospodarki odpadami 2022 (2017). Pobrano z lokalizacji: http://www.monitorpolski.gov.pl/mp/2016/784/1.
• Wang, C., Hu, X., Chen, M. L. i Wu, Y. H. (2005). Total concentrations as fractions of Cd, Cr, Pb, Cu, Ni and Zn in sewage sludge from municipal and industrial wastewater treatment plants. Journal of Hazardous Materials, B119, 245–249. doi: 10.1016/j.jhazmat.2004.11.023.
• Wilk, M. i Gworek, B. (2009). Metale ciężkie w osadach ściekowych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 39, 40–59.

Identyfikatory

DOI

10.22630/ASPA.2017.16.1.05