Stabilizacja mieszanych osadów pogalwanicznych w ceramice

• Autorzy: Stefanowicz T. , Ptak A. , Osińska M. , Napieralska-Zagozda S.

Warianty tytułu

EN

Stabilization of mixed electroplating sludge in ceramics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono próby wprowadzania 1, 2, 3 i 10% (s.m. wag.) osadu pogalwanicznego do gliny używanej do produkcji cegieł ceramicznych, badając następnie właściwości fizykomechaniczne wypalonych w temperaturze 960oC kształtek ceramicznych (skurczliwość, straty masy, nasiąkliwość, mrozoodporność oraz wytrzymałość na ściskanie), a także wymywalność metali ciężkich, dominujących w składzie osadu (Fe, Zn, Cu i Ni). Wprowadzenie do ceramiki od 1 do 3% mieszanki osadów pogalwanicznych o danym składzie nie wykazało ujemnego wpływu na parametry fizykomechaniczne, natomiast domieszki w wysokości 10% spowodowały obniżenie wytrzymałości na ściskanie. Kształtki zawierające do 10% s.m. osadu pogalwanicznego o danym składzie spełniały kryteria przyjęte w Polsce dla wyrobów betonowych stosowanych w budownictwie nieprzeznaczonym do przebywania ludzi oraz zwierząt. Płynie stąd wniosek, że wprowadzanie do 3% suchej masy osadów pogalwanicznych o danym składzie do ceramiki budowlanej nie pogarsza jej jakości i nie stwarza zagrożenia dla środowiska.

EN

Dried and ground electroplating sludge was mixed with clay used for building ceramics production. The purpose was to investigate whether it is reasonable to utilize the electroplating waste through its stabilization in building ceramics. The electroplating waste contained oxides of: iron (15.09% of Fe), zinc (11.70% of Zn), copper (2.07% of Cu), nickel (0.70% of Ni) and other metal oxides (total amount less than 0.2%) and the remainder insoluble in aqua regia (58.79%). The ceramic test-bricks were prepared by admixing 1, 2, 3 and 10% (by weight) of the electroplating waste and by burning the bricks in an industrial stove at 960oC. The test-bricks were investigated for physical and mechanical properties (shrinkage, loss of mass, water soakage, frost resistance and compressive strength) and for metal leaching from prepared ceramic samples. It was determined that 1¸3% admixtures of electroplating waste introduced into building ceramics did not exert a deteriorative influence on physical and mechanical properties of bricks, while admixtures of 10% resulted in a decrease in compressive strength. The leaching results obtained with respect to particular metals (Fe, Zn, Cu and Ni) were evaluated by measuring concentration of metals in leachates prepared at a water-to-brick ratio 10:1 (by mass) according to the Swiss TVA AS.1991 method as well as in distilled water. The test-bricks with 10% of blended electroplating sludge fulfilled the criteria obligatory in Poland for the evaluation of concrete wares prepared with electroplating waste admixtures. They are accepted for building purposes (not destined for residences for people and animals) under the condition that the total concentration of metals in leachates did not exceed 10 mg/dm3. Hence it can be considered that the electroplating sludge of the examined composition might also be utilized in the building ceramics industry by adding it into the ceramic matrix to an amount not exceeding 3% by weight, without negative consequences to building material quality as well as to the environment. The investigations showed that besides the amount of added electroplating waste - the kind of metal oxide also had an influence on the metal leaching from ceramics. Nickel and iron immobilization in the ceramic matrix was especially effective - their leaching from ceramics was the least: iron was found in the leachate only at the greatest 10% admixture of waste added to ceramics, while nickel was not present in any of the leachates obtained from ceramics within the whole range (1¸10%) of added electroplating waste admixtures.

Słowa kluczowe

PL

stabilizacja; utylizacja; osady pogalwaniczne; ceramika budowlana; metale ciężkie; wymywalność

EN

stabilization; utilization; electroplating waste; building ceramics; heavy metals; leaching

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 5, nr 3-4
• Strony: 233--243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stefanowicz T.

• Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Ptak A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Osińska M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Napieralska-Zagozda S.

• Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Wiles C.C., Solidification and Stabilization Technology, (w:) Standard Handbook of Hazardous Waste Treatment and Disposal, ed. H.M. Freeman, McGraw-Hill Book Company, New York 1988.
• [2] Conner J.R., Hoeffner S.L., The History of Stabilization/Solidification Technology, Critical Reviews in Environmental Science and Technology 1998, 28, 4, 325-396.
• [3] Cullinane M.J., Jr., Jones L.W., Malone P.G., Handbook for Stabilization/Solidification of Hazardous Waste, EPA/540/2-86/001, Cincinnati (Ohio) 45268, June 1986.
• [4] Pikulska M., Lis A., Majewski P., Tużnik F., Możliwości wykorzystania osadów pogalwanicznych, Powłoki Ochronne 1988, 93-94, 5-6, 84-87.
• [5] Budilovsky J., Non-waste production in the region, The Economist of Lithuania 1991,3, 61-64.
• [6] Świadectwo nr OG-193/91 wydane przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie.
• [7] Świadectwo nr OG-222/91 wydane przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie.
• [8] Ocena higieniczna 150/B-430/90/91 wydana dla cegielni Wilków przez Państwowy Zakład Higieny dot. cegły wypalanej z gliny z 5% dodatkiem odpadów pogalwanicznych.
• [9] Ocena higieniczna 1497 A/B-943/92 PIGMENTIN FE wydana przez Państwowy Zakład Higieny dot. 2-8% dodatku do produkcji ceramiki budowlanej: cegieł, dachówek, gąsiorów (tlenki żelaza, wapnia, niklu, trójtlenek chromu, tlenki glinu, magnezu, cynku i inne).
• [10] Ocena higieniczna 829/B-641/91 wydana dla PPU „UTYLEX”, cegielni w Ząbkowicach Śląskich, przez Państwowy Zakład Higieny dot. 5% dodatku osadu pogalwanicznego do cegieł pełnych.
• [11] Stefanowicz T., Osińska M., Badanie ceramiki domieszkowanej wodorotlenkiem miedzi, Archiwum Ochrony Środowiska 1998, 24, 4, 175-183.
• [12] Stefanowicz T., Osińska M., Kostka E., Stabilizacja wodorotlenku żelaza (III) w ceramicem budowlanej, Ekologia i Technika 2001, IX, 1, 24-28.
• [13] Osińska M., Stefanowicz T., Admixturing of waste nickel hydroxide to ceramical building materials, Polish Journal of Applied Chemistry 2001, 45, 3-4, 109-116.
• [14] Stefanowicz T., Słowik M., Osińska M., Stabilizacja wodorotlenku chromu (III) w ceramice budowlanej, Chemik 2001, LIV, 5, 111-113.
• [15] Stefanowicz T., Osińska M., Napieralska-Zagozda S., Badanie ceramiki wytworzonej z dodatkiem szlamu pogalwanicznego z procesu ołowiowania, Archiwum Ochrony Środowiska 2000, 26,3 , 137-149.
• [16] Stefanowicz T., Dudka M., Osińska M., Badanie ceramiki domieszkowanej chromianem ołowiu, Chemik 1998, LI, 6, 155-179.
• [17] Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, Analiza ilościowa, PWN, Warszawa 1976.
• [18] Marczenko Z., Kolorymetryczne oznaczanie pierwiastków, WNT, Warszawa 1968.
• [19] Pinta M., Absorpcyjna spektrometria atomowa, PWN, Warszawa 1977.
• [20] Dokumentacja geologiczna w kat. C l, z określeniem jakości kopaliny w kat. B, złoża iłów ceramiki budowlanej Pysząca, zatwierdzona przez Ministerstwo Budownictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych, Warszawa 1980.
• [21] Dokumentacja zatwierdzona przez Poznańskie Przedsiębiorstwo Ceramiki Budowlanej, Zakład „Pysząca”, Rygor technologiczny do produkcji pustaków ceramicznych ściennych pionowo drążonych, Poznań 1989.
• [22] Polska Norma PN-70/B-12016. Wyroby ceramiki budowlanej. Badania techniczne.
• [23] Polska Norma PN-70/B-12001. Cegła pełna wypalana z gliny - zwykła.
• [24] Norma: Technische Verordnung iiber Abfalle, (TVA) A S.1991 vom 10 Dezember 1990, Der Schweizerische Bundesrat.
• [25] Stefanowicz T., Napieralska-Zagozda S., Osińska M., Szwankowski S., Test wymywalności zanieczyszczeń jako kryterium oceny szkodliwości składowanych odpadów przemysłowych, Archiwum Ochrony Środowiska 1994, nr 1-2, 177-194.
• [26] Polska Norma PN-Z-15009, Odpady stałe. Przygotowanie wyciągu wodnego.
• [27] Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowych zasad usuwania, wykorzystywania i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych (z dn. 21 X 1998), DzU 1998 Nr 145, poz. 942.
• [28] Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa w sprawie klasyfikacji wód oraz warunków, jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzane do wód i do ziemi (z dn. 5 X I 1991), DzU 1991 Nr 116, poz. 503.