Popiół z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych jako składnik zawiesin twardniejących

• Autorzy: Falaciński P. , Szarek Ł.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.103

Warianty tytułu

EN

Fly ash from thermal utilization of municipal sewage sludge as a potential building material

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W roku 2015 wytworzono 568,0 tys. ton s.m. komunalnych osadów ściekowych. Jest to pochodna rozwoju cywilizacyjnego Polski i budowy nowoczesnych oczyszczalni ścieków. Zaostrzające się przepisy oraz założone, strategiczne cele gospodarki ściekowej determinują rozwój nowoczesnych metod utylizacji osadów ściekowych: technik termicznych. W wyniku takich działań ilość powstałych lotnych popiołów po spaleniu komunalnych osadów ściekowych znacząco rośnie. Specyficzne właściwości powstającego popiołu nie pozwalają na wykorzystaniu go w powszechnie rozumianym przemyśle budowlanym. Trwają intensywne prace nad możliwością bezpiecznego dla środowiska zagospodarowania tego typu odpadu. Artykuł prezentuje możliwości zastosowania popiołu z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych (TPKOŚ) jako dodatku do zawiesin twardniejących stosowanych podczas realizacji przesłon przeciwfiltracyjnych w obiektach hydrotechnicznych / ochrony środowiska. Przedstawiono proces TPKOŚ, podstawowe właściwości fizyczne oraz chemiczne powstającego popiołu i skonfrontowano je z obowiązującymi wymaganiami dla dodatków do betonu. Zaprezentowano wyniki badań podstawowych parametrów technologicznych zawiesin twardniejących z dodatkiem lotnego popiołu z TPKOŚ, tj. gęstość, lepkość, odstój dobowy wody, wytrzymałość strukturalną. Ponadto przedstawiono wyniki parametrów użytkowych zawiesin po stwardnieniu tj. gęstość, przepuszczalność hydrauliczną, wytrzymałość na ściskanie. Na tej podstawie przeanalizowano przydatność projektowanych zawiesin twardniejących do realizacji przesłon przeciwfiltracyjnych w wałach przeciwpowodziowych.

EN

In recent years there has been a rapid increase in by-products in the purification of waste water treatment – sewage sludge. It is a derivative of Polish civilization development and construction of modern sewage treatment plants. More stringent regulations and established strategic goals wastewater determine the development of modern methods of disposal of sewage sludge: thermal techniques. As a result of such actions amount resulting fly ash from thermal utilization of munici66 P. Falaciński, Ł. Szarek pal sewage sludge has been growing significantly. Intensive work on the possibility of environmentally safe development of this type of waste. The article presents the characteristics of ash formation as well as its basic physical and chemical properties against the background of the existing criteria for additives for concrete materials. The main part of the paper presents the results of technological and functional parameters of hardening slurries with the addition of fly ash from thermal treatment of municipal sewage sludge. As a comparative criterion applicable requirements in relation to slurries applied during the implementation of the cut-off walls in water embankment.

Słowa kluczowe

PL

zawiesina twardniejąca; przekształcenie termiczne; popiół lotny; komunalny osad ściekowy

EN

hardening slurry; fly ash; thermal utilization; municipal sewage sludge

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 3/I
• Strony: 49--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Falaciński P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki, Warszawa, ul. Nowowiejska 20, 00-653

autor

Szarek Ł.

• Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki, Warszawa, ul. Nowowiejska 20, 00-653

Bibliografia

• [1] Białowiec Andrzej, Wojciech Janczukowicz, Mirosław Krzemieniewski. 2009. „Możliwości zagospodarowania popiołów po termicznym unieszkodliwianiu osadów ściekowych w aspekcie regulacji prawnych”. Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska nr 11: 959-971.
• [2] BN-90/1785-01, 1990, Płuczka wiertnicza. Metody badań w warunkach polowych.
• [3] Borowski Gabriel, Magdalena Gajewska, Elżbieta Haustein. 2014. „Możliwości zagospodarowania popiołów z termicznego przekształcania osadów ściekowych w kotłach fluidalnych”. Inżynieria i Ochrona Środowiska, nr 17.
• [4] Borys M.. 2012. „Przegrody przeciwfiltracyjne z zawiesin twardniejących w korpusach i podłożu wałów przeciwpowodziowych”. Wiadomości melioracyjne i łąkarskie, nr 2 (433): 89-95.
• [5] Giergiczny Zbigniew. 2013. Popiół lotny w składzie cementu i betonu. Opole. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [6] Główny Urząd Statystyczny. Ochrona środowiska. 2004-2016.
• [7] ISO 9964-3:1993, 1993, Water quality – Determination of sodium and potassium – Part 3: Determination of sodium and potassium by flame emission spectrometry.
• [8] Kledyński Zbigniew, Paweł Falaciński, Agnieszka Machowska, Dyczek J., Kotwica Ł. 2016. „Utilisation of CFBC fly ash in hardening slurries for flood-protection dikes”. Archives of Civil Engineering, vol. LXII (3): 75-87.
• [9] Kledyński Zbigniew, Leszek Rafalski. 2009. Zawiesiny twardniejące. Warszawa. KILiW PAN, IPPT PAN.
• [10] Łukawska Monika. 014. „Analiza specjacyjna fosforu w osadach ściekowych po termicznym spaleniu”. Inżynieria i Ochrona Środowiska, nr 17 (3): 433-439.
• [11] Małolepszy Jan, Ewelina Tkaczewska. 2006. „Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu”. w: Materiały konferencji Dni Betonu, Wisła: 591-601.
• [12] Pachowski Jan. 1976. Popioły lotne i ich zastosowanie w budownictwie drogowym. Warszawa. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności.
• [13] PN-85/G-02320, 1985, Wiertnictwo. Cementy i zaczyny cementowe do cementowania w otworach wiertniczych.
• [14] PN-EN 1097-7:2008, 2008, Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 7: Oznaczanie gęstości wypełniacza - Metoda piknometryczna.
• [15] PN-EN 12390-3, 2011, Badanie betonu. Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
• [16] PN-EN 12390-7, 2011, Badanie betonu. Część 7: Gęstość betonu.
• [17] PN-EN 1538+A1, 2015-08, Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych – Ściany szczelinowe.
• [18] PN-EN 196-1:2006, 2006, Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [19] PN-EN 196-2:2006, 2006, Metody badania cementu - Część 2: Analiza chemiczna cementu.
• [20] PN-EN 196-3+A1:2011,2011, Metody badania cementu – Część 3: Oznaczanie czasów wiązania i stałości objętości.
• [21] PN-EN 196-6:2011, 2011, Metody badania cementu - Część 6: Oznaczenie stopnia zmielenia.
• [22] PN-EN 197-1:2012, 2012, Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
• [23] PN-EN 450-1:2012, 2012, Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• [24] PN-EN 451-1:2004, 2004, Metoda badania popiołu lotnego – Część 1: Oznaczanie zawartości wolnego tlenku wapnia.
• [25] PN-EN 451-2:1998, 1998, Metoda badania popiołu lotnego – Oznaczanie miałkości przez przesiewanie na mokro.
• [26] Ostrowski M.. 2011. „Charakterystyka morfologii popiołów lotnych ze spalania węgli brunatnych”. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych, nr 4: 136-150.
• [27] Rajczyk Krystyna. 2012. Popioły lotne z kotłów fluidalnych i możliwości ich uszlachetniania. Opole. Wydawnictwo Instytut Śląski.
• [28] Szczygielski Tomasz. 2009. „Uboczne produkty spalania w drogownictwie”. Normy a aprobaty techniczne, Autostrady, nr 10: 72-81.

Uwagi

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