The identification of the sorption properties of ash from arboreal biomass used to remove biogenic compounds and heavy metal ions from polluted water

• Autorzy: Seweryn A.

Warianty tytułu

PL

Właściwości sorpcyjne popiołów z biomasy drzewnej wobec związków biogennych i jonów metali ciężkich z wód zanieczyszczonych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents an exploratory study regarding the sorption capacity of the ash from arboreal biomass, generated by self: combustion in a thermoelectric power plant. Biomass is one of the most promising sources of renewable energy in natural and economic conditions in Poland. The fuel derived from forest areas and specific energy crops, is becoming more widely used due to legislative considerations and needs for sustainable management of natural resources. It creates an increasing amount of waste from a thermal conversion of biomass (combustion by-products) - mainly in the form of ash. Thermoelectric power plants are obliged to manage combustion bv-products. By-products of combustion are utilized, stored or managed depending on the nature of the applied fuel and the waste code, and also according to the regulations. Technologies concerning their economic application allow reducing the amount of.waste and thereby limiting their damage on the environment. The research deals with the ash from arboreal biomass collected from the thermoelectric power plant in Kielce. The research considers the possibility of its application in order to remove pollution from municipal wastewater and leachate from municipal landfills. The adsorption levels were determined using the analysis of kill concentration in solution before and after adding the ash. The ion concentration was examined by means of an atomic absorption spectrometer. The results and sorption properties of ash were evaluated within defined process parameters (pH, temperature, reaction time).

Słowa kluczowe

EN

waste utilization; arboreal biomass; sorption; heavy metals

PL

utylizacja odpadów; biomasa drzewna; sorpcja; metale ciężkie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej
• Czasopismo: Structure and Environment
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 4, no. 2
• Strony: 13--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Seweryn A.

• Kielce University of Technology Faculty of Civil and Environmental Engineering al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] Ahluwalia S.S., Goyal D., Microbial and plant derived biomass for removal of heavy metals from wastewater. Bioresource Technology, 98, pp. 2243-2257, 2007.
• [2] Ahmad A.A., Hameed B.H., Aziz N., Adsorption of direct dye on palm ash: kinetic and equilibrium modeling. Journal of Hazardous Material 141, (2007), pp. 70-76.
• [3] Alinnor U., Adsorption of heavy metal ions from aqueous solution by fly ash. Fuel, 86, (2007) Issues 5-6, March-April 2007, pp. 853-857.
• [4] Borowski G., Miłczak M., Badania przydatności brykietów z popiołów paleniskowych jako podbudowy drogowej Postęp Nauki i Techniki, nr/2010, pp. 136-143.
• [5] Cameriani M.C., Steenari B., Sharma R., Beckett R., Cd speciation in biomass fly ash particles alter size separation by centrifugal SPLITT. Fuel 81, (2002), pp. 1739-1753.
• [6] Chen Wei-Yin, Gathitu B.B., Kinetics of post-combustion nitric oxide reduction by waste biomass fly ash. Fuel Processing Technology 92, (2011), pp. 1701-1710.
• [7] Dyrektywa 96/61/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy w sprawie zintegrowanego zapobiegania i kontroli zanieczyszczeń (IPPC).
• [8] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 roku w sprawie emisji przemysłowych (tzw. „Dyrektywa IED”).
• [9] Franus M., Zastosowanie glaukonitu do usuwania śladowych ilości metali ciężkich. Politechnika Lubelska, Lublin 2010.
• [10] Grammelis P., Skodras G., Kakaras E., Effects of biomass co-firing with coal on Ash properties. Part I: characterization and PSD., Fuel 85 (2006), pp. 2310-2315.
• [11] Heechan Cho, Dalyoung Oh, Kwanho Kim, A study on removal characteristics of heavy metals from aqueos solution by fly ash. Journal of Hazardous Material B127, (2005), pp. 187-195.
• [12] Kosior-Kazberuk M., Gawlicki M., Trwałość betonów zawierających popioły lotne ze spalania biomasy drzewnej i węgla kamiennego. Materiały Ceramiczne 62/2, (2010) s. 156-160.
• [13] Kosior-Kazberuk M., Odporność betonów zawierających popiół lotny ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na wnikanie jonów chlorkowych. Budownictwo i Inżynieria Środowiska 1 (2010), s. 131-136.
• [14] Krzysztoszek A., Bogacki J., Naumczyk J., Badania nad usuwaniem metali ciężkich z odcieków ze składowisk odpadów w procesie Fentona oraz zastosowanie jego modyfikacji. Przegląd Naukowy - Inżynieria i Kształtowanie Środowiska nr 51, 2011, s. 36-42.
• [15] Liszka M., Majchrzak H., Analiza efektów ekologicznych w procesie współspalania węgla i biomasy na przykładzie Elektrowni Opole. Energetyka, 2005, nr 3.
• [16] Łebkowska M., Karwowska E., Usuwanie metali ciężkich ze .ścieków przemysłowych i z osadów ściekowych. Seria Wodociągi i Kanalizacja. Wydawnictwo PZIiTS, Tom 10, Warszawa 2003.
• [17] Ministerstwo Środowiska. Strategia rozwoju energetyki odnawialnej. Ogólnopolskie forum odnawialnych źródeł energii - 2000, Łódź, 4-6 grudnia, 2000.
• [18] Mohan S., Gandhimathi R., Removal of heavy metal ions from municipal solid waste leachate using coal fly ash as an adsorbent. Journal of Hazardous Materials, (2009) Volume 169, Issues 1-3,30, pp. 351-359.
• [19] Pedersen A.J., Characterization and electrodialytic treatment of wood combustion fly ash for the removal of cadmium. Biomass and Bioenergy 25, (2003). pp. 447-458.
• [20] Pengthamkeerati P., Satapanajaru T., Singchan O., Sorption of reactive dye from aqueous solution on biomass fly ash, Journal of Hazardous Material 153, (2008), pp. 1149-1156.
• [21] Rajamma R., Ball R.J., Tarelho L.A.C., Allen G.C., Characterisation and use of biomass fly ash in cement - based materials. Journal of Hazardous Materials, 172, (2009), pp. 1049-1060.
• [22] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U. Nr 134, poz. 1140).
• [23] Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 19 października 2004 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu (Dz.U. Nr 236, poz. 2369).
• [24] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 listopada 2007 r. w sprawie procesu odzysku R10 (Dz.U. Nr 228, poz. 1685).
• [25] Senthilkumaar S., Bharathi S., Nithyanandhi D., Subburam V., Biosorption of toxic heavy metals from aqueous solutions. Bioresource Technology, 75, pp. 163-165, 2000.
• [26] Seweryn A., Woźniak M., Właściwości sorpcyjne modyfikowanych popiołów z węgla kamiennego, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Kwartalnik. Tom 24 - Zeszyt 3/3, PAN, Kraków 2008.
• [27] Siegrist H., Reithaar S., Lais P., Nitrogen removal from digester supernatant - comparison of chemical and biological methods. Wat.Sci.Technol.; 37(4-5): pp. 589-591, (1998).
• [28] Szewczyk K.W., Technologia biochemiczna. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa (2000).
• [29] Umamaheswaran K., Batra V.S., Physico-chemical characterization of Indian biomass ashes, Fuel 87, (2008), pp. 628-638.
• [30] Wang S., Miller A., Llamazos E., Fonseca F., Baxter L., Biomass fly ash in concrete: mixture proportioning and mechanical properties. Fuel 87, (2008), pp. 365-371.

Uwagi

EN

The research was co-financed by the European Social Fund within the project "Invention - the potential of young researchers and knowledge/innovation transfer as support to key areas of the economy of Świętokrzyskie Province, identification number WND-POKL 08.02.01-26-020/1"

PL

"Praca współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Projektu "INWENCJA - Potencjał młodych naukowców oraz transfer wiedzy i innowacji wsparciem dla kluczowych dziedzin świętokrzyskiej gospodarki" o numerze identyfikacyjnym WND-POKL 08.02.01-26-020/1".