Examination of thermal stability of waste rockwool and ammonium nitrate mixtures

• Autorzy: Huculak-Mączka M. , Popławski D. , Kaniewski M. , Klem E. , Hoffmann J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(3)28

Warianty tytułu

PL

Badanie stabilności termicznej mieszanin odpadowej wełny mineralnej i azotanu amonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of research carried out on a waste rockwool and ammonium nitrate mixtures to examine the possibility of using them in fertilization of plants were presented. Reactions occurring between compounds were analyzed to determine the possibility of an uncontrolled exothermic decomposition of nitrogen fertilizer additive. Results obtained from the analysis of prepared mixtures in various proportions and separate samples of individual compounds were compared. Ammonium nitrate used in the research was supplied by one of the domestic fertilizers producer and waste rockwool was collected after a completed crop cycle of a tomato plant. Each sample was dried and ground before examination. Analysis was carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry and mass spectrometry (DTA-TG-MS). Obtained results indicate a possibility of use of rockwool mixed with ammonium nitrate in agriculture. However, it is important to choose optimal proportions of compounds to ensure the thermal stability of the mixture.

PL

Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych dla mieszanin odpadowej wełny mineralnej z azotanem(V) amonu w celu przeanalizowania możliwości zastosowania ich w nawożeniu. Zbadano zachodzące w mieszaninach przemiany fizykochemiczne, co umożliwiło określenie ryzyka zajścia gwałtownego egzotermicznego rozkładu azotowego komponentu mieszanki. Porównane zostały wyniki uzyskane z analiz mieszanin azotanu(V) amonu z odpadową wełną mineralną w różnych proporcjach masowych oraz oddzielnych próbek poszczególnych składników. Stosowany azotan(V) amonu pochodził od krajowego producenta nawozów, natomiast wełna mineralna została uzyskana po jednorocznym cyklu uprawy pomidora. Do przeprowadzenia analizy zachodzących w badanym układzie przemian zastosowano różnicową analizę termiczną sprzężoną z termograwimetrią i spektrometrią mas (DTA-TG-MS). Uzyskane wyniki wskazują na możliwość wykorzystania odpadowej wełny mineralnej w mieszance z azotanem(V) amonu w rolnictwie. Należy jednak odpowiednio dobrać skład mieszaniny, biorąc pod uwagę jej stabilność termiczną.

Słowa kluczowe

EN

ammonium nitrate; rock wool; thermal analysis; fertilizers; agriculture; decomposition

PL

azotan amonu; wełna mineralna; analiza termiczna; nawozy; rolnictwo; rozkład

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 3
• Strony: 343--350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Huculak-Mączka M.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. J. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax [phone]

autor

Popławski D.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. J. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax [phone]

autor

Kaniewski M.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. J. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax [phone]

autor

Klem E.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. J. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax [phone]

autor

Hoffmann J.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wroclaw University of Technology, ul. J. Smoluchowskiego 25, 50–372 Wrocław, Poland, phone: [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Brown RC. Indoor Built Environ. 1994;3:237-247. DOI: 10.1177/1420326X9400300410.
• [2] Hoffmann K, Huculak-Mączka M, Justyniarski A, Kaniewski M. Proc ECOpole. 2013;7(2):587-591. DOI: 10.2429/proc.2013.7(2)077.
• [3] Nielsen ER, Augustesen M, Stĺhl K. Mater Sci Forum. 2007;558-559(2):1255-1260. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.558-559.1255..1255.
• [4] Acuna RA, Bonachela S, Magan JJ, Marfa O, Hernandez JH, Caceres R. Scienta Horticulturae. 2013;160:139-147. DOI: 10.1016/j.scienta.2013.05.031.
• [5] Torrellas M, Anton A, Lopez JC, Baeza EJ, Parra JP, Munoz P, Montero JI. Int J Life Cycle Assess. 2012;17:863-875. DOI: 10.1007/s11367-012-0409-8.
• [6] Piróg J, Gembiak R. Zesz Nauk – Akad Techn Roln im Jana i Jędrzeja Śniadeckich Bydgoszcz, Rol. 2001;46(234):109-115.
• [7] Hoffmann K, Huculack-Mączka M, Justyniarski A, Kaniewski M. Ecol Chem Eng A. 2013;20(7-8):827-832. DOI: 10.2428/ecea.2013.20(07)076.
• [8] Gorlach E, Mazur T. Chemia rolna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN; 2002.
• [9] Bobrownicki W, Pawlikowski S. Technologia związków azotowych. Warszawa: WNT; 1974.
• [10] PN-C-87054:2000 Nawozy sztuczne. Prosty nawóz azotowy o wysokiej zawartości azotu zawierający azotan amonu. Saletra amonowa.
• [11] Kiiski H. Properties of Ammonium Nitrate based fertilisers [PhD Thesis]. Helsinki: University of Helsinki; 2009.
• [12] Najlepsze Dostępne Techniki (BAT) Wytyczne dla Branży Chemicznej w Polsce, Przemysł Wielkotona żowych Chemikaliów Nieorganicznych, Amoniaku, Kwasów i Nawozów Sztucznych, 13-75, 98-111, Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2005.
• [13] Kaljuvee T, Rudjak I, Edro E, Trikkel A. J Therm Anal Calorim. 2009;97:215-221. DOI 10.1007/s10973-009-0263-5.
• [14] Kissinger HE. Analytical Chemistry vol. 37. Washington: National Bureau of Standards; 1957.
• [15] Popławski D, Hoffmann J, Grzesiak D, Kędzior R, Hałat A, Falewicz P. Przem Chem. 2013;92(12):2158-2161.
• [16] Sjöström J, Jansson R. 15th International Conference on Experimental Mechanics. Paper 2846. Portugal 22-27 July 2012. http://www.researchgate.net/publication/259357652_MEASURING_THERMAL_MATERIAL_PROPERTIES_FOR_STRUCTURAL_FIRE_ENGINEERING
• [17] Moesgaard M, Pedersen HD, Yue YZ, Nielsen ER. J Non-Crystalline Solids. 2007:353;1101-1108. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2006.12.026.