Ługowanie związków chlorowcoorganicznych z osadów ściekowych do fazy wodnej w warunkach modelowych

• Autorzy: Bezak-Mazur E. , Dąbek L. , Ozimina E.

Warianty tytułu

EN

Leaching of organic halogen compounds from sewage sludge to the aqueous phase under model conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Substancje chlorowcoorganiczne z uwagi na swą dużą trwałość, słabą biodegradowalność, toksyczność (mutagenność i kancerogenność) oraz zdolność do kumulacji stanowią jedno z groźniejszych zanieczyszczeń. Z tego też względu ich obecność jak i migracja w środowisku powinna podlegać ścisłej kontroli, a ich ilość winna być ograniczana. Jedną z możliwości usuwania związków chlorowcoorganicznych ze wybranych elementów środowiska jest wykorzystanie sorbentów najlepiej naturalnych, które nie będą stwarzały dodatkowych zagrożeń, a jednocześnie będą tanie i powszechnie dostępne. Jak wykazano w pracy [1] wśród rozważanych sorbentów można brać pod uwagę osady ściekowe, które ze względu na zawartości materii organicznej i porowatą strukturę wykazują dobre zdolności sorpcyjne. Z punktu widzenia możliwości wykorzystania osadów ściekowych jako sorbentów ważna jest ocena ich zdolności sorpcyjnej w stosunku do substancji chlorowcoorganicznych, jak również trwałość wiązania tych substancji z osadem oraz możliwości ich migracji z osadu do środowiska wodno-glebowego. Oceny tej można dokonać poprzez badanie efektywności ługowania chlorowcopochodnych organicznych z osadu ściekowego do fazy wodnej pod wpływem wybranych czynników fizykochemicznych symulujących warunki środowiskowe. Wyniki wstępnych badań w tym zakresie były prezentowane w pracy [2,3]. Niniejsza praca jest zarówno kontynuacją jak i podsumowaniem badań w tym zakresie i obejmuje wyniki modelowych badań wpływu wybranych czynników fizyko-chemicznych takich jak: zmienne pH fazy wodnej, promieniowanie UV, napowietrzanie realizowane jako barbotaż powietrzem, zmiany temperatury w cyklach zamrażanie/rozmrażanie, na efektywność ługowania zawartego w osadzie p-chlorofenolu. W prezentowanejpracy do oceny stężenia p-chlorofenolu wykorzystano parametr sumaryczny AOX, który jest miarą zawartości chlorowca w adsorbowanych na węglu aktywnym związkach chlorowcoorganicznych. Oznaczenie AOX prowadzono zgodnie z metodyką opisaną w pracy [4].

EN

Halogens can be very harmful to the environment, which is due to their high durability, poor biodegradability, toxicity (mutagenicity and cancerogenicity) and cumulative toxicity. Their presence and migration should be under stringent control, and their amount needs to be reduced. One of the methods used for removing organic halogens from certain elements of the environment is applying sorbents, especially natural ones, as these are safer, cheap and commonly available. Sewage sludge, which contains organic matter, possesses porous structure and is characterized by good sorption capacity, can be used as an alternative sorbent. Before sewage sludge is applied for this purpose, it is necessary to assess its sorption capacity in relation to organic halogen substances, the stability of bond between the sludge and the substances, and the migration of the substances from the sludge to the water-soil environment. This work presents test results concerning the leaching of halogens from sewage sludge into the aqueous phase under the influence of selected physical-chemical agents such as variable pH of the aqueous phase, UV radiation, aeration (air barbotage), and temperature changes in the freeze-thaw cycles. The analysis was conducted for sewage sludge from a municipal wastewater treatment plant. The results show that the analyzed agents have different influence on the content of p-chlorophenol in the sludge and its leaching efficiency. The most important are UV radiation and high-energy electric discharges, as they cause air ionization accompanied by ozone formation. As a result, p-chlorophenol decomposes and the concentration of the AOXs leached into the solution is lower. A decrease in the concentration of pchlorophenol was well modeled by the function describing the kinetics of a first order reaction. The coefficient of determination is higher than 0.95, which confirms the function suitability. From the point of view of usefulness of sewage sludge as sorbents not only their ability of contaminants bonding creating bound remains is important but also durability of such bond. Information which factors decide about the possibility of leaching adsorbed substance again to aqueous solution is also essential. Under experimental conditions (low pH and the large ion strength of leaching agent) application of ultrasounds favoured leaching p-chlorophenol from sludge. However it was affirmed, that even under these conditions the considerable part p-chlorophenol is not leached to the solution and becomes permanently bound in so-called bound remains.

Słowa kluczowe

PL

osady ściekowe; związki chlorowcoorganiczne; ługowanie; ścieki komunalne; AOX

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Tom 10
• Strony: 351--366
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Bezak-Mazur E.

autor

Dąbek L.

autor

Ozimina E.

• Politechnika Świętokrzyska, Kielce

Bibliografia

• 1. Liu X., Zhang S., Wu W., Liu H.: Metal sorption on soil as affected by the dissolved organic matter in sewage sludge and the relative calcilation of sewage sludge application. J.of Hazardous Materials 149, 399-407, 2007.
• 2. Bezak-Mazur E, Dąbek L., Ozimina E.: Assessing the migration of organic halogen compounds from sewage sludge to a liquid phase. Environ. Protec. Eng. 33(2), 45-51, 2007.
• 3. Dąbek L., Ozimina E.: Wpływ wybranych czynników fizyczno-chemicznych na migrację p-chlorofenolu z osadu ściekowego do fazy wodnej. Zeszyty Naukowe WBiIŚ, seria Inżynieria Środowiska nr 23, Koszalin-Ustronie Morskie, 143-150, 2005.
• 4. Dąbek L., Ozimina E.: Oznaczenie stężenie związków chlorowcoorganicznych w próbkach środowiskowych z wykorzystaniem parametru AOX. Aparatura Badawcza i Dydaktyczna, 11 (3), 186-195, 2006.
• 5. Stanisz A.: Przystępny kurs statystyki z zastosowaniem STATISTICA PL, t.1. Stat- Soft Polska Sp. z o.o., Kraków 2006.
• 6. Różański L.: Przemiany pestycydów w organizmach żywych i w środowisku. PWRiL Warszawa, (119), 1992.
• 7. Siebielec G., Stuczyński T., Kukla H., Sadurski W.: Metal sorption by sewage sludges produced by different Technologies of water treatment and Sludge Stabilization. Gorban and N.Lepp (eds), Proc. Extended Abstract from the 7th International Conference on Biogeochemistry of Trade Elements, Uppsala, p. 228-22, 2003.