Symultaniczny odzysk materii i energii z osadów ściekowych w produkcji materiałów spiekanych

• Autorzy: Latosińska J. , Żygadło M.

Warianty tytułu

EN

Simultaneous material and energy recovery from sewage sludge during production of sintered materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykazano, że osady ściekowe mogą być stosowane, jako dodatek spęczniający do masy surowcowej keramzytu. Dodatek osadów ściekowych powoduje wzrost porowatości całkowitej i spadek gęstości pozornej spieku ceramicznego. Wzrost ilości osadów ściekowych nie spowodował wyraźnego wpływu na porowatość zamknięta. Osady ściekowe wprowadzone do zestawu surowcowego keramzytu pozwalają na obniżenie temperatury wypalania przy jednoczesnym zachowaniu parametrów użytkowych kruszywa lekkiego. Optymalny udział osadów ściekowych w zestawie surowcowym keramzytu wykazano na poziomie 5 - 10% suchej masy. Ponadto badania obejmowały pomiary poziomu emisji zanieczyszczeń gazowych emitowanych w trakcie wypalania osadu ściekowego, gliny oraz mieszanki glinowo-osadowej. Analiza obejmowała gazy: CO, CO2, NO, SO2, H2S, CXHY. Badania pokazały, że udział gliny w mieszance surowcowej wpłynął na zmniejszenie poziomu emisji zanieczyszczeń.

EN

It was shown, that sewage sludge can be used as expanding agent of the LECA mass. The addition of sewage sludge increases the total porosity and decreases bulk density of a sinter. The increased mass of sewage sludge does not have visible influence upon closed porosity. Addition of sewage sludge to raw material used in LECA production enables decreasing burning temperature for the maintained operational parameters of a lightweight aggregate. The optimum content of sewage sludge added to raw material used in LECA production is 5 to 10% of dry mass. Laboratory studies of the emission level of gas pollutants from the combustion of sewage sludge, clay, sludge-clay and their composition are presented. Emission levels of CO2, CO, NO, SO2, H2S, CxHy were determined. The study shows that the addition of clay to ceramic mass decreases the emission of gases.

Słowa kluczowe

PL

osady ściekowe; materiały spiekane; keramzyt

EN

sewage sludge; sintered materials; LECA

• Wydawca: Mastermedia sp. z o.o.
• Czasopismo: Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 11, nr 4
• Strony: 37--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz.

Twórcy

autor

Latosińska J.

autor

Żygadło M.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Al. 1000 – Lecia Państwa Polskiego 7,25-314 Kielce, tel. [phone],

Bibliografia

• [1] Fytili D., Zabaniotou A., 2008. Utilization of sewage sludge in UE application of old and new methods – A review, Renewable and Sustainable Energy Revlews, 12, 116 –140
• [2] Eurostat, www.ec.europa.eu/eurostat
• [3] Commission of European Communities. Council Directive 99/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste
• [4] Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives
• [5] Roz. Min. Gospodarki i Pracy z dnia 7.09.2005 r., w sprawie kryteriów i procedur dopuszczania odpadów na składowisku odpadów danego typu, Dz. U. Nr 186, poz. 1553, 2005, oraz Dz. U. Nr 38, poz. 264, 2006 rok
• [6] Rozp. Min.Środ. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, Dz. U. Nr 134, poz. 1140, 2002
• [7] Ustawa o odpadach, Dz.U. Nr 62, poz. 628, 2001, z póz. zm
• [8] Ustawa o rolnictwie ekologicznym, Dz. U. Nr 116, poz. 975, 2009
• [9] Ustawa o nawozach i nawoeniu, Dz.U. Nr 147 poz. 1033,2007
• [10] Council Directive of 21 March 1991 concerning urban wastewater treatment, 91/271/EEC
• [11] Working document on sludge. 3rd Draft – EC DG XI, ENV/E.3/LM, 2000
• [12] Tay J. H., Show K. Y., 1997. Resources recovery of sludge as a building and construction material – a future trend in sludge management. Water Science and Technology. 11, 259–266
• [13] Liew A. G., Idris A., Samad A. A., Noor M. J. M. M., Baki A. M., 2004. Incorporation of sewage sludge in clay brick and its characterization. Waste Management and Research. 22, 226–233.
• [14] Jordán M. M., Almendro-Candel M.B., Romero M., Rincón J. Ma., 2005. Application of sewage sludge in the manufacturing of ceramic tile bodies, Applied Clay Science. 30, 219–224.
• [15] Balgaranova J., Petkov A., Pavlova L. Alexandrova E., 2003. Utilisation of waste from the coke-chemical production and sewage sludge as additives in the brick-clay. Water, Air and Soil Pollution. 150, 103 – 110
• [16] Szpadt R., Sebastian M. 2003. Standaryzacja jakości paliw z odpadów, Ochrona Środowiska, 1, s. 31–38
• [17] Środa B., Sarna M. Możliwości współspalania odpadów i osadów ściekowych w krajowym przemyśle cementowym, Mat. V Międznarod. Konf., Osady ściekowe i odpady komunalne – zagospodarowanie, spalanie i współspalanie, Organizator: Grupa Konsultingowo–Projektowa ABRYS, Szklarska Poręba, 9–11 września 2002, s.165–170
• [18] Gadayev A., Kodess B. 1999. By - product materials in cement clinker manufacturing, Cement and Concrete Research, 29, s. 187–191
• [19] Mokrzycki E., Uliasz-Bochenczyk A., Sarna M. 2003. Use of alternative fuels in the Polish cement industry, Applied Energy, 74, s. 101–111
• [20] Käntee U., Zevenhoven R., Backman R., Hupa M. 2004. Cement manufacturing using alternative fuels and the advantages of process modelling, Fuel Processing Technology, 85, s. 293–301
• [21] Pająk T., Wielgosiński G.: Współczesne technologie suszenia i spalania osadów ściekowych – kryteria i uwarunkowania wyboru technologii, Nowe Spojrzenie na Osady Ściekowe – odnawialne źródła energii, Materiały II Międzyn. i XIII Kraj. Konf. Nauk.-Tech., Częstochowa, 3-5 lutego, 2003, s. 491–500.
• [22] Poluszynska J., Pokorska M.: Termiczna utylizacja osadów ściekowych w piecu obrotowym do wypalania klinkieru, Mat. Ogólnopolskiej Konf. Nauk.-Tech., Charakterystyka i zagospodarowanie osadów ściekowych, Gdańsk 2000, t. I, s. 129–135
• [23] Walazek J., Radomski A.: Utylizacja odpadów w piecach obrotowych do wypału klinkieru, Mat. III Miedz. Konf., Spalanie odpadów – technologie i problemy, 1997, s. 313–325
• [24] Kruszywo keramzytowe – OPTIROC, Aprobata Techniczna IBDiM Nr AT/2001-04-1057, IBDiM, Warszawa, 2001
• [25] Eikebrokk B., Saltnes T. 2001.Removal of natural organic matter (NOM) using different coagulants and lightweight expanded clay aggregate filters, Water Science and Technology: Water Supply, 2, s.131–140
• [26] Dziendziel F., Marks G., Kozielski G., Herman J., Jaszek D., Nowak E., Prochasek Z., Skorupa E., Granieczny E. 1999. Sposób eksploatacji gazu poprzez szczelinowanie górotworu, zwłaszcza w rejonach eksploatacji węgla kamiennego, Patent, 176464
• [27] Galos K. 2004. Gospodarka surowcami ilastymi barwnie wypalającymi sie do produkcji ceramiki budowlanej, kruszyw lekkich, cementu i innych zastosowań, Surowce mineralne Polski,. Surowce skalne. Surowce ilaste, pod red. Ney R., Instytut GSMiE PAN, Kraków, s. 395–400
• [28] Werblan-Jakubiec H., Łuczaj Ł.: Rosliny zamiast dachówki, Kwietnik, 1996. 11, s. 6-9
• [29] Materiał informacyjne firmy: Fortis, 2006
• [30] Materiały informacyjne firmy: Maxit Sp. z o.o. Gniew 2005
• [31] Riley, CH., 1950. Relation of chemical properties to the bloating of clay. J. Am. Ceram. Soc., 34 ( 4), 121 – 128.
• [32] Konta J., 1995. Clay and man: Clay raw materials in the service of man. Applied Clay Science. 10, 275-335.
• [33] Rattanachan, S., Lorprayoon, C., 2005. Korat clays as raw materials for lightweight aggregates. Science Asia, 31, 277 – 281.
• [34] Chandra, S., Berntsson, L. , 2003. Lightweight aggregate concrete. Science, technology and applications. Wiliam Andrew Publishing, Norwich, New York, U.S.A.
• [35] Weinecke M. H., Faulkner B. P., 2002. Production of lightweight aggregate from waste material, Mining Engineering, 11, 39–43.
• [36] Ehlers E. G., 1958. The mechanism of lightweight aggregate formation, Ceramic. Bulletin, 2, 95–99.
• [37] Frossard E., Bauer J.P., Lothe F., 1997. Evidence of vivianite in FeSO4- flocculated sludges, Wat. Res. 10, 2449 - 2454.
• [38] Saikia N. J., Sengupta P., Gogoi P.K., Borthakur P.C., 2001. Physico-chemical and cementitious properties of sludge from oil field effluent treatment plant. Cement and Concrete Research, 31(8), 1221–1225.
• [39] Wandrasz J. W., Wandrasz A.J., 2006. Paliwa formowane. Biopaliwa i paliwa z odpadów w procesach termicznych, Seidel-Przywecki, Warszawa. Autorzy dziękują pracownikom Katedry Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Politechniki Śląskiej w Gliwicach, szczególnie dr in. Waldemarowi Ścierskiemu za pomoc w badaniach emisji gazowych.