Środowiskowe aspekty wymywania składników mineralnych z popiołów lotnych i żużli elektrownianych

• Autorzy: Adamczyk Zdzisław , Harat Andrzej , Jaguś Andrzej , Porszke Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.53052/pjmee.2022.4.03

Warianty tytułu

EN

Environmental aspects of the leaching of mineral components from power plant’s fly ashes and slags

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Leachability of chemical substances from waste produced during fuel combustion in a power plant has been investigated. The aim of the research was to identify the chemical composition of eluates obtained from fly ashes and slags subjected to the leaching test. The results of leaching tests indicate potential environmental hazards related to the migration of chemical substances. Migration can occur both during the storage of waste and due to the weathering of usable materials, including those made from waste. Leachability of the following substances has been analysed: sodium, potassium, chlorides, sulphates, arsenic, zinc, cadmium, copper, lead, nickel and chromium. The analysis of the results has demonstrated, above all, that fly ash eluates contain much more substances than slag eluates. This is particularly evident in the case of chlorides and sulphates, as well as nickel, which practically was not found in slag eluates. The leached substances included among others zinc, lead, chromium, which are potentially toxic to living organisms. It should be noted, however, that the contents of these substances in the eluates did not exceed the permissible concentrations in industrial wastewater discharged into the environment. Exceedances occurred only in the case of sulphates contained in ash eluates. The concentrations of a given substance in the tested eluates were found to be different during the entire research period. These differences, especially in fly ash eluates, reached several dozen and even more than one hundred percent. This shows that the use of power plant waste in civil or water engineering should be preceded by an analysis of potential environmental impact.

Słowa kluczowe

PL

odpady paleniskowe; popiół lotny; żużel; test wymywalności; migracja substancji chemicznych

EN

combustion waste; fly ash; slag; leachability test; migration of chemical substances

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Bielsko-Bialskiego
• Czasopismo: Polish Journal of Materials and Environmental Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 4 (24)
• Strony: 21--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamczyk Zdzisław

• Silesian University of Technology, Department of Applied Geology, Akademicka 2, 44-100 Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-5925-4676

autor

Harat Andrzej

• University of Bielsko-Biala, Department of Civil Engineering, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3846-4495

autor

Jaguś Andrzej

• University of Bielsko-Biala, Department of Environmental Protection and Engineering, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Porszke Andrzej

• AP Geotechnika, Kukułek 8, 43-215 Studzienice, Poland

Bibliografia

• 1. Adamczyk Z., Grzesik B., Harat A. 2017. Środowiskowe skutki stosowania żużla hutniczego jako składnika kruszyw. Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, 23, 9–15.
• 2. Borowski G. 2010. Możliwości wykorzystania odpadów z energetyki do budowy dróg. Inżynieria Ekologiczna, 22, 52–62.
• 3. Burzyńska I. 2012. Potas w glebie, roślinności i płytkich wodach gruntowych na tle zróżnicowanego użytkowania. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 12, 1, 49–58.
• 4. Ciećko Z., Żołnowski A.C., Kulmaczewska J., Chełstowski A. 2009. Wpływ następczy melioracyjnych dawek popiołów z węgla kamiennego na kwasowość gleby. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 535, 73–83.
• 5. Dojlido J.R. 1995. Chemia wód powierzchniowych. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok.
• 6. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy. Dz.U.UE.L.2008.312.3.
• 7. Golimowski J., Koda E. 2007. Wpływ popiołów ze spalania węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach na środowisko glebowe i wód gruntowych. [W:] Popioły z energetyki (red. T. Szczygielski). EKOTECH, Szczecin, 253–263.
• 8. Gunkel P., Roth E., Fabre B. 2003. Copper distribution in chemical soil fractions and relationships with maize crop yield. Environmental Chemistry Letters, 1, 92–97.
• 9. Johnson F.M. 1998. The genetic effects of environmental lead. Mutation Research, 410, 123–140.
• 10. Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa.
• 11. Motowicka-Terelak T., Terelak H. 2000. Siarka w glebach i roślinach Polski. Folia Pomeranae Universitatis Technologiae Stetinensis seria Agricultura, 204(81), 7–16.
• 12. Nguyen K.L., Nguyen H.A., Richter O., Pham M.T., Nguyen V.P. 2017. Ecophysiological responses of young mangrove species Rhizophora apiculata (Blume) to different chromium contaminated environments. Science of the Total Environment, 574, 369–380.
• 13. Norma PN-EN 450-1:2012 Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności. Data publikacji: 22-10-2012.
• 14. Norma PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku. Data publikacji: 14-10-2013.
• 15. Norma PN-EN ISO 10523:2012 Jakość wody – oznaczanie pH. Data publikacji: 28-03-2012.
• 16. Norma PN-EN 12457:2006 Charakteryzowanie odpadów – Wymywanie – Badanie zgodności w odniesieniu do wymywania ziarnistych materiałów odpadowych i osadów. Data publikacji: 23-02-2006.
• 17. Norma PN-EN ISO 11885:2009 Jakość wody – Oznaczanie wybranych pierwiastków metodą optycznej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-OES). Data publikacji: 23-07-2009.
• 18. Norma PN-EN ISO 10304-1:2009/AC:2012 Jakość wody – Oznaczanie rozpuszczonych anionów za pomocą chromatografii jonowej – Część 1: Oznaczanie bromków, chlorków, fluorków, azotanów, azotynów, fosforanów i siarczanów. Data publikacji: 29-04-2009, poprawka: kwiecień 2012.
• 19. Ociepa E., Ociepa-Kubicka A., Okoniewska E., Lach J. 2013. Immobilizacja cynku i kadmu w glebach w wyniku stosowania substratów odpadowych. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 1772–1786.
• 20. Olszewski P., Świnder H., Kulpa A., Ciszek K. 2012. Możliwość zagospodarowania wybranych odpadów z procesów czystych technologii węglowych. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, 4, 123–136.
• 21. Rosik-Dulewska C., Karwaczyńska U. 2008. Methods of leaching contaminants from mineral waste in the aspect of its potential utilization in hydrotechnical construction. Rocznik Ochrona Środowiska, 10, 205–219 (in Polish).
• 22. Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 2 stycznia 2020 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz.U. 2020, poz. 10.
• 23. Rozporządzenie (WE) Nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 grudnia 2006 roku w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) i utworzenia Europejskiej Agencji Chemikaliów, zmieniające dyrektywę 1999/45/WE oraz uchylające rozporządzenie Rady (EWG) nr 793/93 i rozporządzenie Komisji (WE) nr 1488/94, jak również dyrektywę Rady 76/769/EWG i dyrektywy Komisji 91/155/EWG, 93/67/EWG, 93/105/WE i 2000/21/WE. Dz.U.UE.L396.
• 24. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych. Dz.U. 2019, poz. 1311.
• 25. Rzepecki K. 2011. Sposób zagospodarowania odpadów paleniskowych z Elektrowni Turów i problemy z tym związane. Górnictwo i Geoinżynieria, 35, 3, 307–315.
• 26. Siebielec G., Smreczak B., Klimkowicz-Pawlas A., Maliszewska-Kordybach B., Terelak H., Koza P., Hryńczuk B., Łysiak M., Miturski T., Gałązka R., Suszek B. 2012. Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2010-2012 (raport końcowy). Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa PIB, Puławy.
• 27. Száková J., Tlustoš P., Goessler W., Frková Z., Najmanová J. 2009. Mobility of arsenic and its compounds in soil and soil solution: the effect of soil pretreatment and extraction methods. Journal of Hazardous Materials, 172, 1244–1251.
• 28. Szponder K. 2012. Badanie wybranych właściwości popiołów lotnych z zastosowaniem analizy obrazu. Rozprawa doktorska. Akademia Górniczo-Hutniczna w Krakowie, Kraków.
• 29. Ustawa z dnia 12 września 2002 r. o normalizacji. Dz.U. 2002 Nr 169, poz. 1386.
• 30. Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach. Dz.U. 2013, poz. 21.
• 31. Vollenweider R.A., Kerekes J.J. 1982. Eutrophication of waters – monitoring, assessment and control. Published by Environmental Directorate OECD, Paris.
• 32. Widłak M. 2016. Przyrodniczy wskaźnik zasolenia gleby. Proceedings of ECOpole, 10(1), 359–365.
• 33. Zhang H.Z., Li H., Wang Z., Zhou L.D. 2011. Accumulation characteristics of copper and cadmium in greenhouse vegetable soils in Tongzhou District of Beijing. Procedia Environmental Sciences, 10, 289–294.
• 34. Żygadło M., Woźniak M. 2009. Obserwacje zmian właściwości popiołów powęglowych w procesach wietrzeniowych. Energetyka, 11, 771–775.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).