Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The assessment of heavy metal binding forms in foundry wastes used as raw materials in agrotechnics, construction and road construction

Bożym Marta

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 2

169--189

EN

The aim of this study was to evaluate foundry waste used for various applications in terms of heavy metals quantity of fractions of their binding. The novelty of these studies is the use of speciation procedures to assess the fraction of heavy metals in foundry waste. The two most popular speciation procedures, the Tessier method and the SM&T, and also the TCLP single extraction procedure were used to evaluate the use of foundry waste in agritechnique, road engineering and construction in this research. Additionally, local soils were analyzed and compared to landfill foundry waste (LFW). It was found that LFW may have a negative impact on the natural environment when used for agrotechnological applications due to the increased concentration of mobile and bioavailable fractions (mean 9–18%) of metals. Foundry dusts were characterized by a low percentage of mobile and bioavailable (mean 2–6%) forms, although this does not include electric arc fournance dust (EAFD) (mean 17%). The metal content in TCLP extracts was low in all foundry waste samples and allowed the use of the analyzed wastes in construction and road construction. The usefulness of both speciation procedures for the assessment of the leaching of heavy metal forms from foundry waste was confirmed. However, the SM&T procedure was more effective in leaching mobile and bioavailable forms of heavy metals in foundry waste and soil samples.

PL

Celem pracy była ocena zawartości frakcji związania metali ciężkich w odpadach odlewniczych wykorzystywanych do różnych zastosowań. Nowością tych badań jest wykorzystanie procedur specjacyjnych do oceny udziału form metali ciężkich w odpadach odlewniczych. Do badań wykorzystano dwie najpopularniejsze procedury specjacyjne, metodę Tessiera oraz SM&T, a także procedurę jednoetapowej ekstrakcji TCLP, do oceny wykorzystania odpadów odlewniczych w agrotechnice, drogownictwie i budownictwie. Dodatkowo przeanalizowano lokalne gleby i porównano je ze składowanymi odpadami odlewniczymi (LFW). Stwierdzono, że LFW mogą mieć negatywny wpływ na środowisko naturalne podczas zastosowań agrotechnicznych ze względu na zwiększoną koncentrację frakcji mobilnych i biodostępnych (średnio 9–18%) metali. Pyły odlewnicze charakteryzowały się niskim udziałem form mobilnych i biodostępnych (średnio 2–6%), z wyjątkiem pyłu z elektrycznych pieców łukowych (EAFD) (średnio 17%). Zawartość metali w ekstraktach TCLP była niska we wszystkich próbkach odpadów odlewniczych, co pozwala na wykorzystanie analizowanych odpadów w budownictwie i drogownictwie. W pracy potwierdzono przydatność obu procedur specjacyjnych do oceny ługowania form metali ciężkich z odpadów odlewniczych. Jednakże stwierdzono lepszą skuteczność procedury SM&T w zakresie wymywania mobilnych i biodostępnych form metali ciężkich zarówno dla odpadów odlewniczych, jak i gleby.

2

Foundry waste as a raw material for agrotechnical applications

Bożym Marta

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 4

117--132

EN

This paper discusses the agrotechnical use of foundry waste based on spent foundry sands (SFS). The advantage of foundry waste use is its high concentration of quartz sands and its similar physical properties to soils, including good permeability and filtration rate. An important component of foundry waste containing a mineral binders (green sands) is the presence of a clay fraction. In contrast, organic binders in some foundry wastes increase the percentage of organic matter. However, organic binders may contain toxic substances that are hazardous to the biota. Therefore, it is not recommended to use foundry waste with organic binders in agriculture or horticulture. Moreover, heavy metals may be problematic in the agrotechnical use of foundry waste mainly derived from cast metal. The disadvantage of using foundry waste as soil substrates is the low proportion of fertilizing components. Due to the low content of nutrients in foundry waste, it is recommended that it is used as a structural component mixed with other additives, such as sewage sludge or compost. The paper presents the results of research on the content of pollutants and the assessment of the biotoxicity of foundry waste. Based on the analyzed literature reports and own research, it was found that the use of foundry waste for non-industrial purposes, such as the production of artificial horticultural substrates, soilless substrates and artificial soils (Technosols), should be preceded by numerous studies to confirm the absence of negative impacts on the environment and human health.

PL

W pracy przedstawiono agrotechniczne wykorzystanie odpadów odlewniczych na bazie zużytych piasków formierskich (SFS). Zaletą wykorzystania odpadów odlewniczych jest wysoka zawartość piasków kwarcowych i zbliżone właściwości fizyczne do gleb, w tym dobra przepuszczalność i współczynnik filtracji. Ważnym składnikiem odpadów odlewniczych zawierających spoiwa mineralne (green sands) jest obecność frakcji ilastej. Poza tym spoiwa organiczne obecne w niektórych odpadach odlewniczych zwiększają udział materii organicznej. Spoiwa organiczne mogą jednak zawierać substancje toksyczne, które są niebezpieczne dla organzimów żywych. Dlatego nie zaleca się wykorzystywania odpadów odlewniczych zawierających spoiwa organiczne w rolnictwie lub ogrodnictwie. Ponadto metale ciężkie mogą stanowić problem w agrotechnicznym wykorzystaniu odpadów odlewniczych, pochodzących głównie z odlewów. Wadą stosowania odpadów odlewniczych jako podłoża glebowego jest niski udział składników nawozowych. Z tego powodu zaleca się stosowanie ich jako składnik konstrukcyjny, po zmieszaniu z innymi dodatkami takimi jak osady ściekowe czy kompost. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości zanieczyszczeń oraz oceny biotoksyczności odpadów odlewniczych. Na podstawie przeanalizowanych doniesień literaturowych oraz badań własnych stwierdzono, że wykorzystanie odpadów odlewniczych do celów nieprzemysłowych, takich jak produkcja sztucznych podłoży ogrodniczych, podłoży bezglebowych i gleb sztucznych (Technosols), powinno być poprzedzone licznymi badaniami, które potwierdzą brak negatywnego wpływu na środowisko i zdrowie ludzi.

3

The content of heavy metals in foundry dusts as one of the criteria for assessing their economic reuse

Bożym Marta, Klojzy-Karczmarczyk Beata

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 3

111--126

EN

The heavy metal content is one of the criteria for foundry dust commercial use. To assess the possibility of foundry dust use, it is necessary to analyze its composition, including the content of basic heavy metals, and its mechanical properties. The paper presents the results of research on foundry dust from one of the Polish foundries. The aim of the study was to assess the waste management based on its composition and content of heavy metals. Dust samples were taken from one of the Polish foundries, producing iron and steel castings. Samples were taken from several places in the foundry, i.e. from electric furnace dust collectors, shock grating unit, transport of moulding sands unit, pneumatic blast cabinet units and the regeneration of spent foundry sand units. Samples were taken twice from each place at the turn of 2017–2018. The total content of heavy metals such as Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Mn, and Fe for recovery and additionally Hg as environmental pollution was analyzed. Based on the results of the research, it was found that the dust from foundry furnaces and pneumatic cleaners can be used in metallurgy due to a high percentage of iron. It was found that the dust from casting cleaning, transport and regeneration department can be used in the cement or construction industry. In addition, an assessment of the mercury content showed that the re-use of this dust would not cause an environmental hazard. It was found that the profitability of foundry dust use depends on the stability of its composition and requires testing for each batch of dusts.

PL

Jednym z kryteriów wykorzystywania komercyjnego pyłów odlewniczych jest zawartość metali ciężkich. Aby ocenić możliwość ich wykorzystania, należy przeanalizować ich skład, w tym zawartość podstawowych metali ciężkich i ich właściwości mechaniczne. W pracy przedstawiono wyniki badań pyłów odlewniczych z jednej z polskich odlewni. Celem badań była ocena zagospodarowania odpadów na podstawie składu i zawartości metali ciężkich. Próbki pyłu zostały pobrane z jednej z polskich odlewni produkującej odlewy z żeliwa i staliwa. Próbki zostały pobrane z kilku miejsc w odlewni, tj. z kolektorów pyłu z pieca elektrycznego, urządzenia z rusztem udarowym, działu transportu piasków formierskich, działu pneumatycznych komór śrutowniczych i urządzenia do regeneracji zużytych piasków odlewniczych. Próbki pobrano dwukrotnie z każdego miejsca na przełomie lat 2017–2018. Analizowano całkowitą zawartość metali ciężkich, takich jak Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Mn i Fe do odzysku oraz dodatkowo Hg jako zanieczyszczenie środowiska. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że pyły z pieców odlewniczych i pneumatycznych środków czyszczących mogą być stosowane w metalurgii ze względu na wysoki procent żelaza. Stwierdzono, że pył z działu czyszczenia, transportu i regeneracji odlewów może być użyty w przemyśle cementowym lub budowlanym. Ponadto ocena zawartości rtęci wykazała, że ponowne użycie tego pyłu nie spowoduje zagrożenia dla środowiska. Stwierdzono, że opłacalność wykorzystania pyłu odlewniczego zależy od stabilności jego składu i wymaga badań dla każdej partii pyłu.