Ocena wymywalności i biodostępności metali ciężkich w popiele przemysłowym z biomasy

• Autorzy: Koniuszy-Nycz J.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of leaching and bioavailability of heavy metals from industrial biomass ashes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano oceny całkowitej zawartości oraz wymywalności i biodostępności metali: Fe, Zn, Cu, Cr, Cd, Pb, Ni, Co w popiele przemysłowym z biomasy. Stwierdzono, że wymywalność metali z popiołu zależy od pH roztworu wodnego i zmienia się od 1 mg/kg (Cu, Cd, Ni, Fe) do 4 – 5 mg/kg (Cr, Co). Pb nie ulega ekstrakcji z popiołu, za pomocą wody jako ekstrahenta. Nie zaobserwowano regularności we wpływie pH układu na wymywalność metali. Do oceny mobilności oraz biodostępności metali wykorzystano ekstrakcję sekwencyjną wg metody Tessiera z wprowadzeniem etapu wstępnego ługowania wodą, którą przeprowadzono konwencjonalnie oraz z zastosowaniem mineralizacji mikrofalowej. Scharakteryzowano ilościowo frakcje metali: rozpuszczalną w wodzie, wymienną, rozpuszczalną w kwasach, tlenkową, pseudosiarczkową i rezydualną. Stwierdzono, że za-stosowanie mineralizacji mikrofalowej podczas ekstrakcji sekwencyjnej zwiększa efektywność wydzielania większości badanych metali.

EN

The purpose of the study was to evaluate the total content, leachability and bioavailability of Fe, Zn, Cu, Cr, Cd, Pb, Ni, Co in industrial ashes obtained from biomass combustion. It was found that metals occur in the test material as: macronutrient - iron (0,67 %), micronutrients - zinc (335,0 mg/kg), nickel (145,0 mg/kg), lead (110,0 mg/kg), copper (100,0 mg/kg), cobalt (25,0 mg/kg), chrome (15 mg/kg) and trace amount of cadmium (10,0 mg/kg). It was claimed that leachability of metals from ash depends on pH of solution and ranges from 1 mg/kg for (Cu, Cd, Ni, Fe) to 4 – 5 mg/kg for (Cr, Co) respectively. It was also found that lead was not extracted from ash, using water as extractant regardless of solution pH. In all experiments no regularities in the pH effect of metal leachability in the investigated systems were observed. Tessier sequential extraction procedure was used to evaluate the mobility and bioavailability of metals, which was carried out conventionally and with aid of microwave digestion. In all experiments the following metal fractions were characterized: water-soluble, exchangeable, acid-soluble, oxide, pseudosulfide and residual fractions respectively. It has been found that the use of microwave mineralization during sequential extraction increases the efficiency of the release of most of the tested metals.

Słowa kluczowe

PL

ekstrakcja sekwencyjna; popiół z biomasy; frakcjonowanie

EN

ashes from biomass; sequential extraction; fractionation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 167 (47)
• Strony: 18--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Koniuszy-Nycz J.

• Państwowa Wyższa Szkoła Wschodnioeuropejska w Przemyślu

Bibliografia

• 1. BAL R.; PIECHOCKI J.; 2006. Odnawialne źródła energii i możliwości ich praktycznego wykorzystania, Podlaska Fundacja Rozwoju Regionalnego, Białystok.
• 2. WIŚNIEWSKI G.; 2001. Dylematy wdrażania krajowej strategii rozwoju energii odnawialnej. Materiały Konferencyjne Odnawialne źródła energii u progu XXI wieku. IBMER, s. 42–49.
• 3. GRASSI G.; 1992. Electricty from biomass, CPL Press, Newburyt Berkshire, Eds., p. 72.
• 4. KUBICA K.; 2002. Spalanie biomasy i jej współspalanie z węglem, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu.
• 5. PIETRZAK A.; 2015. Wykorzystanie ubocznych produktów współspalania węgla i biomasy w budownictwie jako proekologiczne działanie człowieka, Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym, t. 1 (15) s. 159-164.
• 6. ŻMUDA K.; 2003. Pozyskiwanie energii z biomasy – perspektywy wykorzystania surowców rolnych do produkcji biopaliw, Czysta Energia, t. 10 (26), s. 18–19.
• 7. GALOS K.; 2009. Surowce mineralne Polski, Mineralne surowce odpadowe, Wyd. Instytutu GSMiE PAN.
• 8. GŁODEK E.; 2010. Spalanie i współspalanie biomasy, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych w Opolu.
• 9. MELLER E.; BILENDA E.; 2012. Wpływ popiołów ze spalania biomasy na właściwości fizykochemiczne gleb lekkich, Polityka Energetyczna, t. 15, z. 3, s. 287-291.
• 10. MELLER E.; BILENDA E.; 2013. Wpływ nawożenia popiołami z biomasy na plon i pobranie składników przez kukurydzę zwyczajną, Polityka Energetyczna, t. 16, z. 3.
• 11. CIESIELCZUK T.; KUSZA G.; 2012. Nawożenie popiołami z termicznego przekształcania biomasy źródłem pierwiastków śladowych dla gleb, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, t. 49.
• 12. JUSKO A.; 2009. Ash from different energy crops, Proceedings of ECOpole, Vol. 3, No. 1.
• 13. HULANICKI A.; 1997. Analiza specjacyjna próbek biologicznych. Wiadomości chemiczne, 51(3–4), s. 189–203.
• 14. NAMIEŚNIK J.; ŁUKASIAK J.; JAMRÓGIEWICZ Z.; 1995. Pobieranie próbek środowiskowych do analizy. Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 15. SZUMSKA M.; GWOREK B.; 2009. Metody oznaczania frakcji metali ciężkich w osadach ściekowych Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, t. 41.
• 16. KALEMBKIEWICZ J.; CHMIELARZ U.; 2014. Functional speciation and leachability of titanium group from industrial fly ash, Fuel v. 123, p. 73 – 78.
• 17. TESSIER A.; CAMPBELL P.; BISSON M.; 1979. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace. Anal. Chem., v. 51(7) p. 844-851.

Uwagi

PL

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