Solidification as a process of treatment of post-coagulation sludge from the water treatment plant

• Autorzy: Płonka I. , Pieczykolan B. , Kuszaj D. , Rzeźniczek G.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2018.12(2)031

Warianty tytułu

PL

Zestalanie jako proces przeróbki osadów pokoagulacyjnych pochodzących ze stacji uzdatniania wody

• Konferencja: ECOpole’18 Conference (10-13.10.2018 ; Polanica Zdrój, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Post-coagulation sludge is generated in Water Treatment Plants (WTPs). This sludge is a mixture of pollutants removed from water and coagulants, which was added to the water. It has a hydrophilic and colloidal character. Moreover, it is characterized by high hydration, above 99 %. WTPs are obliged to implement solutions that allow optimal management of sludge. Therefore it is important to search processes whereby this sludge could be reused or eventually disposed of. The studies of solidification of post-coagulation sludge were carried out. The solidification process consists in the appropriate and rapid mixing the sludge with the material used for solidification in order to ensure the adequate homogenization conditions. The reagent used in solidification absorbs water contained in the sludge as a result of rapid homogenization with the sludge due to hydration, in a strongly exothermic process. The excess water evaporates form the sludge. This reduces the mass and volume of the sludge and leads to the formation of granules. During the tests, quicklime and cement Gorkal 40, Gorkal 50 and Gorkal 70 were used as a solidifying material, in doses of 0.7; 1.4; 2.1; 2.8; 3.5 g/kg TS. During the maturing process of the lime-sludge and cement-sludge mixtures, changes in the total solids concentrations were checked. The obtained test results show that increasing the solidification material dose and extending the maturation time results in a significant increase in the total solids concentration of the mixtures. Changing the structure and consistency of the sludge from plastic to solid gives the possibility to use sludge as a building material, for the reclamation of dumps, hardening roadsides or creating slopes and embankments.

PL

W stacjach uzdatniania wody (SUW) powierzchniowej powstają osady pokoagulacyjne. Stanowią one mieszaninę usuniętych z wody zanieczyszczeń oraz dodanych do niej koagulantów, wykazując hydrofilowo-koloidalny charakter. Ponadto charakteryzują się wysokim uwodnieniem powyżej 99 %. SUW zobligowane są do wprowadzania rozwiązań umożliwiających optymalne gospodarowanie osadami. W związku z tym istotne jest poszukiwanie procesów, w wyniku których osady te mogłyby być ponownie wykorzystane lub ostatecznie unieszkodliwione. Przeprowadzono badania zestalania osadów pokoagulacyjnych. Proces zestalania polega na odpowiednim oraz szybkim mieszaniu osadu z użytym materiałem zestalającym, aby zapewnić odpowiednie warunki homogenizacji. Zastosowany reagent w wyniku szybkiej homogenizacji z osadem na skutek hydratacji, w procesie silnie egzotermicznym, pochłania wodę zawartą w osadach, której nadmiar odparowuje. Powoduje to zmniejszenie masy i objętości osadów i prowadzi do powstania granulatu. Podczas badań jako materiału zestalającego użyto wapna palonego oraz cementów Górkal 40, Górkal 50 i Górkal 70 w dawkach 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5 g/kg s.m. W trakcie procesu dojrzewania mieszaniny wapienno-osadowej oraz cementowo-osadowej sprawdzano zmiany stężenia suchej masy. Uzyskane wyniki badań wykazały, że zwiększenie dawki materiału zestalającego oraz wydłużenie czasu dojrzewania powoduje znaczny wzrost stężenia suchej masy mieszanin. Zmiana struktury i konsystencji osadów od plastycznej do stałej daje możliwość wykorzystania osadów jako materiału budowlanego, do rekultywacji wysypisk, utwardzania poboczy dróg czy tworzenia skarp i wałów.

Słowa kluczowe

EN

post-coagulation sludge; solidification; disposed

PL

osad pokoagulacyjny; zestalanie; unieszkodliwianie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, No. 2
• Strony: 325--333
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Płonka I.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Pieczykolan B.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Kuszaj D.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

autor

Rzeźniczek G.

• Institute of Water and Wastewater Engineering, Silesian University of Technology, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Kyncl M, Číhalová Š, Juroková M, Langarová S. Inż Mineral. 2012;2:11-20. https://www.google.com/search?client=firefox-b&q=Kyncl+M%2C+unieszkodliwianie.
• [2] Płonka I, Fukas-Płonka Ł. Instal. 2018;1:41-44. http://informacjainstal.com.pl/miesiecznik-instal/.
• [3] Ahmad T, Ahmad K, Alam M. J Clean Prod. 2016;124:1-13. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.02.073.
• [4] Benlalla A. Elmoussaouiti M., Dahhou M., Assafi M. Appl Clay Sci. 2015;118:171-177. DOI: 10.1016/j.clay.2015.09.012.
• [5] Gastaldini ALG, Hengen MF, Gastaldini MCC, do Amaral FD, Antolini MB, Coletto T. Constr Build Mater. 2015;94:513-520. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.07.038.
• [6] Mackenzie LD. Water and Wastewater Engineering. Design Principles and Practice. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.; 2010. ISBN 9780071713856.
• [7] http://e-czytelnia.abrys.pl/wodociagi-kanalizacja/2005-11-199/raport-wod-kan-2355/prasy-filtracyjne-doodwadniania-osadow-sciekowych-5546, 14-05-2018.
• [8] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 o odpadach (Waste Act 14th of Dec 2012 r.) Dz.U. 2013, poz. 21. http://prawo.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20130000021.
• [9] Wolff E, Keller Schwabe W, Vieira Conceiҫão S. J Clean Prod. 2015;96:282-289. DOI: 10.1016/j.clepro.2014.06.018.
• [10] Fengler M. Piece Przem Kotły. 2012;11-12:38-44.
• [11] Sadkowski J. Inż Ap Chem. 2010;49(5):103-104. http://inzynieria-aparatura-chemiczna.pl/rok-2010-nr-5/.
• [12] Qian G, Cao Y, Chui P, Tay J. J Hazard Mater. 2006;B129: 274-281. DOI:10.1016/j.jhazmat.2005.09.003.
• [13] Husillos Rodriguez N, Martinez Ramirez S, Blanco Varela MT, Guillem M, Puig J, Larrotcha E, et al. Cement Concrete Res. 2010;40:778-786. DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.11.012.
• [14] Sarvinder Singh T. J Hazard Mater. 2006;B131:29-36. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.06.046.
• [15] PN-EN 12880:2004 (EN 12880: 2000). Characterisation of sludges - Determination of dry residue and water content. http://sklep.pkn.pl/pn-en-12880-2004p.html.
• [16] PN-EN 12879:2004 (EN 12879: 2002). Characterisation of sludges - Determination of the loss on ignition of dry mass. http://sklep.pkn.pl/pn-en-12879-2004p.html.
• [17] PN-EN 14701:2007 (EN 14701-1:2006). Characterisation of sludges - Filtration properties - Part 1: Capillary suction time (CST). http://sklep.pkn.pl/pn-en-14701-1-2007p.html.
• [18] PN-EN 14701:2007 (EN 14701-2:2006). Characterisation of sludges - Filtration properties - Part 2: Determination of the filtration resistance. http://sklep.pkn.pl/pn-en-14701-2-2007p.html.
• [19] http://www.poch.com.pl/1/wysw/utworz_pdf.php?nr_karty=1353, 14-05-2018.
• [20] http://www.cewar.pl/?p=11.
• [21] http://www.gorka.com.pl/gorkal50.html.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).