Wstępne oczyszczanie ścieków z pasywacji wyrobów metalowych i ciśnieniowe zestalanie odwodnionych osadów

• Autorzy: Rauckyte-Żak Terese

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.11.23

Warianty tytułu

EN

Pretreatment of passivation wastewater from metal products and solidification of pressure-dewatered sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W instalacji o przepustowości do 4,0 m3/dobę przeprowadzono wstępne oczyszczanie ścieków surowych, powstających w procesach odtłuszczania, trawienia i pasywacji chemicznej i/lub elektrochemicznej wyrobów ze stali gatunków AISI 304/1.4301 i/lub AISI 316/1.4401 oraz z pasywacji aluminium, za pomocą neutralizacji i strącania chemicznego. Ciśnieniowo odwodnione w prasie filtracyjnej szlamy mieszano z cementami klasy Górkal 40 lub 50+, lub 70, lub gipsem budowlanym, lub gliną mieloną oraz piaskiem drobnym, uzyskując kompozycje do zestalania. Uformowane w kształtki i zestalone na powietrzu kompozycje poddano ocenie, wykonując testy wytrzymałościowe na ściskanie i zginanie. Próby otrzymanych szlamów i zestalonych kształtek poddano również ocenie, stosując TCLP (toxicological characteristic leaching procedure) i oznaczając w ekstraktach techniką ICP-OES i/lub ICP-MS stężenia metali (Al, Fe) i metali ciężkich (Cr, Mn, Mo, Ni). W ekstraktach z próbek zestalonych cementem oznaczono sumaryczną zawartość metali ciężkich < 0,5 mg/kg s.m. z gipsem budowlanym > 5,5 mg/kg s.m., a dla próbek z gliną mieloną > 3,8 mg/kg s.m.

EN

In the installation with the capacity of up to 4.0 m3/day, the initial treatment of raw sewage from the processes of degreasing, pickling and chem. and/or electrochem. passivation of AISI 304/1.4301 and/ or AISI 316/1.4401 steel products as well as from the passivation of Al was carried out by means of neutralization and chem. precipitation. Pressure-dewatered sludge in the filter press was mixed with Górkal 40 or 50+ or 70 cements or building gypsum or ground clay and fine sand, formed into shapes, solidified in air and evaluated by performing compressive and bending strength tests. Samples of dewatered sludge and solidified compns. were also evaluated using the TCLP (toxicol. characteristic leaching procedure) and ICP-OES and/or ICP-MS methods, detg. the concns. of metals (Al, Fe) and heavy metals (Cr, Mn, Mo, Ni) in the extracts. In extracts from samples solidified with cement, the total content of heavy metals was < 0.5 mg/kg d.m., solidified with building gypsum > 5.5 mg/kg d.m., and for samples with ground clay > 3.8 mg/kg d.m.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie ścieków przemysłowych; pasywacja; trawienie; wyroby stalowe; zestalanie odpadów; procedura TCLP

EN

industrial wastewater treatment; passivation; pickling; steel products; waste solidification; TCLP procedure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 11
• Strony: 1334--1340
• Opis fizyczny: Bibliogr. 72 poz., tab.

Twórcy

autor

Rauckyte-Żak Terese

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

• https://orcid.org/0000-0003-1949-2212

Bibliografia

• [1] https://advanceddeburring.com/products/pre-treatment-systems/passivation/, dostęp 25.09.2024 r.
• [2] N. A. A. Qasem, R. H. Mohammed, D. U. Lawal, npj Clean Water 2021, 4, nr 36, 1, DOI: 10.1038/s41545-021-00127-0.
• [3] https://inox-group.co/pickling-and-passivation/, dostęp 25.09.2024 r.
• [4] https://www.yasa.ltd/post/type-316-and-316l-stainless-steels-forwater-and-wastewater-treatment-components-and-equipment, dostęp 25.09.2024 r.
• [5] C. Shi, Y. Zhang, S. Zhou, J. Jiang, X. Huang, J. Hua, Environ. Sci. Pollut. Res. 2023, 30, 90223, DOI: 10.1007/s11356-023-26602-4.
• [6] PN-EN 2516:2020-06, Lotnictwo i kosmonautyka. Pasywacja stali odpornej na korozję i dekontaminacja stopów na bazie niklu.
• [7] L. F. Li, P. Caenen, M. Daerden, D. Vaes, G. Meers, C. Dhondt, J. P. Celis, Corros. Sci. 2005, 47, nr 5, 1307, DOI: 10.1016/ j.corsci.2004.06.025.
• [8] L. Fassina, C. Powell, Waste water stainless steel equipment in Italy and abroad. Applications, guidelines and life cycle cost analysis, WWTP’s 30.05.01, 2001, https://iminox.org.mx/aplicainox/wp-content/uploads/2011/11/DA18.pdf.
• [9] S. R. Schulte, Nitric Acid Passivation and EH&S Impact, 2011. https://www.pfonline.com/articles/nitric-acid-passivation-and-ehs-impact.
• [10] C. Marikkannu, S. Sathiyanarayanan, G. Venkatachari, Transact. Inst. Met. Finish 2005, 83, nr 3, 158, DOI: 10.1179/002029605X48879.
• [11] M. Yadav, G. Singh, R. N. Jadeja, [w:] Pollutants and water management. Resources, strategies and scarcity (red. P. Singh, R. Singh, V. K. Singh, R. Bhadouria), John Wiley & Sons Ltd., 2021, DOI: 10.1002/9781119693635.ch15.
• [12] E. Özkök, A. P. Davis, A. H. Aydilek, J. Environ. Eng. 2016, 142, nr 2, DOI: 10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0001024.
• [13] C. Barca, C. Gérente, D. Meyer, F. Chazarenc, Y. Andrès, Water Res. 2012, 46, nr 7, 2376, DOI: 10.1016/j.watres.2012.02.012.
• [14] P. Su, J. Zhang, Y. Li, J. Environ. Sci. (China) 2020, 90, 364, DOI: 10.1016/j. jes.2019.12.016.
• [15] M. Finšgar, Corros Sci. 2013, 68, 51, DOI: 10.1016/j.corsci.2012.10.032.
• [16] D. Colombo, I. Carro, C. Catellani, S. Ceré, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2024, 130, 4207, DOI: 10.1007/s00170-024-12972-7.
• [17] S. Mohan, D. Kanagaraj, R. Sindhuja, S. Vijayalakshmi, N.G. Renganathan, Transact IMF 2001, 79, nr 4, 140, DOI: 10.1080/00202967.2001.11871382.
• [18] W. Han, F. Fang, J. Mater. Process. Technol. 2020, 279, 116558, DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.116558.
• [19] https://www.stalenierdzewne.pl, dostęp 25.09.2024 r.
• [20] https://trawialnia.eu, dostęp 25.09.2024 r.
• [21] https://www.spawalnictwo.pl/pl/menu/spawanie-i-ciecie/chemiaspawalnicza/preparaty-trawiace-2350.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [22] https://telox.pl/, dostęp 25.09.2024 r.
• [23] https://www.rywal.com.pl/produkty/, dostęp 25.09.2024 r.
• [24] https://pasywacjapolska.pl/, dostęp 25.09.2024 r.
• [25] L. Pawłowski, H. Wasąg, B. Mentki, Nuclear Chem. Waste Manag. 1982, 3, nr 3, 173, DOI: 10.1016/0191-815X(82)90036-5.
• [26] L. Pawłowski, H. Wasąg, B. Mentki, Gosp. Wodna 1983, 43, nr 3, 84.
• [27] S. Żak, Ecol. Chem. Eng. S. 2012, 19, nr 3, 433, DOI: 10.2478/v10216-011-0033-8.
• [28] R. W. Peters, L. Shem, Mat. Konf. International conference on emerging separation technologies for metals and fuels, Palm Coast, FL (United States) 13-28 May 1993, https://www.osti.gov/servlets/purl/6504209.
• [29] A. Pohl, Water Air Soil Pollut. 2020, 231, 503, DOI: 10.1007/s11270-020-04863-w.
• [30] L. Charerntanyarak, Water Sci Technol. 1999, 39, nr 10-11, 135, DOI: 10.1016/S0273-1223(99)00304-2.
• [31] F. Fu, Q. Wang, J. Environ. Manag. 2011, 92, nr 3, 407, DOI: 10.1016/j.jenvman.2010.11.011.
• [32] C. Seunghee, C. Yoon-Young, H. Kyung-Yub, K. Jeehyeong, Chemosphere 2000, 41, nr 8, 1307, DOI: 10.1016/S0045-6535(99)00506-8.
• [33] J. M. Rodriguez-Maroto, F. Garcia-Herruzo, A. Garcia-Rubio, C. Gómez-Lahoz, C. Vereda-Alonso, Chemosphere 2009, 74, 804, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2008.10.020.
• [34] J. Wiśniewski, A. Różańska, Ochr. Środ. 2002, 24, nr 4, 11.
• [35] A. Pawełczyk, Ochr. Środ. 2008, 30, nr 4, 45.
• [36] K. Barbusiński, M. Żołnierczyk, Archit. Civ. Eng. Environ. 2016, 9, nr 4, 101.
• [37] K. Barbusiński, M. Żołnierczyk, https://water.put.poznan.pl/images/fullpapers2016/TECHNOLOGIE_OCZYSZCZANIA_SCIEKOW/31_WODA_2016_WODA_5_10062016.pdf.
• [38] T. K. M. P. Kumar, T. R. Mandlimath, P. Sangeetha, S. K. Revathi, S. K. A. Kumar, Environ. Chem. Lett. 2018, 16, 389, DOI: 10.1007/s10311-017-0682-7.
• [39] T. Rauckyte-Żak, dane niepublikowane, 2024.
• [40] US EPA Method 1311:1992, Toxicity characteristic leaching procedure (TCLP).
• [41] PN-EN 1008:2004, Woda zarobowa do betonu. Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu.
• [42] PN-B-06711:1979, Kruszywo mineralne. Piasek do betonów i zapraw.
• [43] PN-B-11113:1996, Kruszywa mineralne. Kruszywa naturalne do nawierzchni drogowych. Piasek.
• [44] https://www.gorka.com.pl/gorkal40.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [45] https://www.cewar.pl/cement-ogniotrwaly-gorkal-50,89.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [46] https://www.gorka.com.pl/gorkal70.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [47] https://www.la-decor.pl/oferta#gipsy-specjalistyczne, dostęp 25.09.2024 r.
• [48] https://sklep.ceradbud.pl/pl/p/Glina-mielona-worek-25kg/37, dostęp 25.09.2024 r.
• [49] http://polish.industrialfiltercloth.com/sale-10642268-high-tensilestrength-press-filter-cloth-synthetic-polyproplene-woven-750-ab.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [50] http://www.techkaz.eu, dostęp 25.09.2024 r.
• [51] http://www.toropol.pl/pl/urzadzenia-james-instruments.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [52] https://www.laser.tools/survgeo-ht225-mlotek-schmidta-typ-nsklerometr-p-446.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [53] PN-EN ISO 10523:2012, Jakość wody. Oznaczanie pH.
• [54] PN-EN 872:2007+ Ap1:2007, Jakość wody. Oznaczanie zawiesin. Metoda z zastosowaniem filtracji przez sączki z włókna szklanego.
• [55] PN-C-04573/01:1986, Badania zawartości substancji ekstrahujących się rozpuszczalnikami organicznymi. Oznaczanie całkowitej zawartości substancji organicznych ekstrahujących się eterem naftowym metodą wagową.
• [56] PN-EN ISO 9377-2:2003, Jakość wody. Oznaczanie indeksu oleju mineralnego. Cz. 2. Metoda z zastosowaniem ekstrakcji rozpuszczalnikiem i chromatografii gazowej.
• [57] PN-ISO 15705:2005, Jakość wody. Oznaczanie indeksu chemicznego zapotrzebowania tlenu (SP-ChZT). Metoda zminiaturyzowana z zastosowaniem szczelnych probówek.
• [58] PN-EN 26777:1999, Jakość wody. Oznaczanie azotynów. Metoda absorpcyjnej spektrometrii cząsteczkowej.
• [59] PN-C-04576-08:1982, Woda i ścieki. Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu azotanowego metodą kolorymetryczną z salicylanem sodowym.
• [60] PN-EN ISO 6878:2006 pkt 7 +Ap1:2010+ AP2:2010, Jakość wody. Oznaczanie fosforu. Metoda spektrofotometryczna z molibdenianem amonu.
• [61] PN ISO 9297:1994, Jakość wody. Oznaczanie chlorków. Metoda miareczkowania azotanem srebra w obecności chromianu jako wskaźnika (metoda Mohra).
• [62] PN-C-04588-03:1978, Woda i ścieki. Badania zawartości związków fluoru. Oznaczanie fluorków metodą potencjometryczną z użyciem elektrody jonoselektywnej.
• [63] PN-EN ISO 12020:2002. Jakość wody. Oznaczanie glinu. Metody atomowej spektrometrii absorpcyjnej.
• [64] PN-ISO 6332:2001, Jakość wody. Oznaczanie żelaza. Metoda spektrometryczna z 1,10-fenantroliną.
• [65] PN-EN ISO 11885:2009, Jakość wody. Oznaczanie wybranych pierwiastków metodą optycznej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-OES).
• [66] PN-EN ISO 17294-2:2024-04, Jakość wody. Zastosowanie spektrometrii mas z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-MS). Cz. 2. Oznaczanie wybranych pierwiastków, w tym izotopów uranu.
• [67] PN-EN 17183:2019-02, Charakterystyka osadów ściekowych. Ocena gęstości osadów ściekowych.
• [68] PN-EN 15934:2013-02, Osady ściekowe, uzdatnione bioodpady, gleba oraz odpady. Oznaczanie suchej masy poprzez oznaczanie zawartości suchej pozostałości lub zawartości wody.
• [69] http://www.toropol.pl/pl/aparat-vicata.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [70] https://www.besmaklab.com/Dashboard/ProductList?kategoriId=8, dostęp 25.09.2024 r.
• [71] http://www.toropol.pl/pl/maszyny-1-50kn.html, dostęp 25.09.2024 r.
• [72] https://chempur.pl/katalog/karty-charakterystyk, dostęp 25.09.2024 r.