Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of the effect of airflow rate and agitation speed on entrainment of ash particles in bottom ash flotation

Kim Minsik, You Kwangsuk, Kim Kwanho, Jeon Yong-woo

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2024

|

Vol. 60, iss. 2

art. no. 187835

EN

To enhance the recovery and grade of the final product, reducing the entrainment of the hydrophilic particles during flotation is critical. We conducted the improvement of entrainment to reduce the amount of ash in the concentrate with the purpose of recovering high-quality unburned carbon from the bottom ash and reusing it as fuel in power plant. In this study, we investigated the effects of airflow rate and agitation speed on the entrainment of hydrophilic particles. In the selfaerating flotation machine, it was difficult to independently control the agitation speed and airflow rate, resulting in the degree of entrainment of 0.74. By independently controlling the airflow in which hydrophobic particles can float under conditions of the degree of entrainment with 0.7 (low agitation speed: 900 rpm), the combustible recovery and unburned carbon content of concentrate were 93.71% and 93.60%, respectively. The degree of entrainment was found to be 0.57, and entrainment could be minimized through independent control of airflow rate and agitation speed. To minimize entrainment, it is effective to inject air that can suspend hydrophobic particles in a low agitation speed condition.

2

Influence of waste ashes from biomass combustion on frost resistance of cement mortars

Jura Jakub

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2023

|

nr 75 (147)

35--41

EN

This article presents the influence of ashes generated in the combustion processes of various types of biomasses on the durability (resistance to freezing and thawing after 25 cycles) of cement mortars. Three types of ashes were used for the tests: two fly ashes and one bottom ash. These differ in chemical composition and microstructure in the amounts of 10%, 20%, and 30% of the cement mass and are used as a substitute for standard sand. The ashes are characterized in terms of microstructure and chemical composition. The research shows that, regardless of the type of ash used, all the cement mortars containing ash are characterized by higher durability than the control mortars. Among the modified mortars, the smallest decrease in resistance (by 0.54%) to the process of freezing and thawing is shown by cement mortars containing 10% fly ash from the combustion process of biomass with the addition of sunflower, and the largest (by 7.56%) show mortars containing 30% bottom ash from the combustion of biomass with the addition of sunflower. These findings suggest that the incorporation of biomass ashes, particularly fly ash, into the cement matrix mixes has the potential to improve their durability for road infrastructure applications.

3

Pulp and Paper Wastewater Treatment with Bottom Ash Using Jar Test

Pisceselia Dian F., Arita Susila, Agustina Tuty Emilia

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 1

188--194

EN

The wastewater generated from pulp and paper production still contains pollutants and contaminants, so appropriate and economical materials are needed to reduce pollutants by using adsorbents from bottom ash. This study examined the characteristics of bottom ash and pulp and paper wastewater, the effect of stirring time, stirring speed, and adsorbent activation temperature on decreasing the environmental parameters of wastewater. The synthesis of bottom ash as an adsorbent was carried out by heating at 100 and 200 °C for 1 hour. The wastewater treatment process with maximum yield occurs at a stirring speed of 100 rpm for 50 min. The use of bottom ash without heating as an adsorbent in the pulp and paper wastewater treatment process has reduced TSS 77.5%, COD 85.72%, chloride 26.9%, TDS 1143 ppm, and EC 2180 s/cm, which have met the environmental quality standards.

4

Zastosowanie polimerobetonów zawierających przemysłowe denne popioły fluidalne w płytach ostojowych słupów energetycznych

Korol Jerzy, Skotniczny Grzegorz, Kozioł Mateusz, Chmielnicka Ewelina, Kowalik Magdalena

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

284--300

PL

W pracy przedstawiono metodę przygotowania, formowania i badania polimerobetonów zawierających 10 - 60% dennych popiołów paleniskowych z kotła fluidalnego [CFB] elektrowni. Resztę wypełniacza stanowił standardowy piasek kwarcowy. Przeprowadzono badania statycznego zginania i zmian masy pod wpływem kwasu, zasady i soli. Zmierzono także zmiany masy po testach zamrażania i rozmrażania. Badane polimerobetony nie wykazały żadnych problemów podczas procesów produkcyjnych. Polimerobetony zawierające 10 - 20% mas. popiołu wykazywały wyższą wytrzymałość na zginanie niż polimerobeton zawierający 100% piasku i wynosiła ona około 35 MPa. Stosunkowo niewielkie zmiany masy [poniżej 0,5% bez ekspozycji bazowej, dla której wynosiła ona mniej niż 3%] spowodowane czynnikami środowiskowymi, w zasadzie zgodne z przewidywaniami teoretycznymi, pozwalają przypuszczać, że badane materiały spełnią wymagania wytrzymałościowe stawiane płytom ostojowym. Stwierdzono, że optymalnym materiałem do produkcji płyt jest polimerobeton zawierający 10% mas. popiołu. Ze wszystkich badanych betonów wykazał najlepszą odporność na starzenie środowiskowe. Zaprojektowany system form jest prosty i niezawodny - nadaje się do seryjnej produkcji płyt w warunkach przemysłowych. Jakość wizualna produkowanych płyt jest bardzo dobra. Generalnie, polimerobeton po raz kolejny okazał się bardzo dobrym materiałem, mającym zastosowanie w różnych elementach budownictwa.

EN

The paper presents a procedure for preparing, molding, and testing polymer concrete containing 10 - 60% bottom ash from power plant fluid circulating fluidized bed boiler (CFB) - the rest of the filler was standard sand. The tests of static bending and mass changes after exposition to acid, base and salt were conducted. Additionally, mass changes after freeze-thaw tests were registered. The tested polymer concretes showed no problems during manufacturing process. Compositions containing 10 - 20% by weight of ash showed higher flexural strength than polymer concrete containing 100% sand and it was approximately 35 MPa. Relatively small changes in mass [less than 0.5% excluding base exposition for which it was less than 3%] caused by environmental factors, in general consistent with theoretical predictions, allow us to assume that the tested materials will meet the strength requirements for the footplates. Polymer concrete containing 10% of ash was found to be the optimal material for producing the plates. It has shown the best resistance to environmental aging of all tested concretes. The designed mold system is simple and reliable - it is applicable for serial production of the plates in industrial conditions. The visual quality of the plates produced is very good. In general, polymer concrete once again turned out to be a very good material, applicable in various elements for the construction industry.

5

Efficiency evaluation of the bottom ash flotation collector by removed saturated fatty acids from soybean oil

Kim Minsik, Park Jongmyung, Kang Heonchan, Jeong Dohyun

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 1

126--137

EN

Unburned carbon flotation is performed to investigate the separation efficiency of the collector containing poly unsaturated fatty acid on the bottom ash. The results of an experiment using soybean oil collector (S.O. collector) show the high recovery and enrichment ratio at the dosage of 9 kg/ton. In order to investigate the collector efficiency on poly unsaturated fatty acids, a collector is manufactured using the esterification reaction. Unsaturated fatty acid oil collector (U.F.O. collector) is manufactured in which removed saturated fatty acids and increased content of poly unsaturated fatty acid from the S.O. collector. The U.F.O. collector is showed high separation efficiency at 7 kg/ton. The U.F.O. collector concentrates the unburned carbon content of the concentrate and improves the recovery with a low dosage than the S.O. collector. By removing saturated fatty acids and increasing the content of unsaturated fatty acids, this investigation provides that 1) the dosage of a collector can be reduced up to 2 kg/ton difference, and 2) the poly unsaturated fatty acids shows the best performance for adsorption properties on the unburned carbon surface.

6

Reclamation and Reutilization of Incinerator Ash in Artificial Lightweight Aggregate

Norlia Mohamad Ibrahim, Amat Roshazita Che, Rahim Mustaqqim Abdul, Rahim Nur Liza, Rahim Abdul Razak

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 1

269--275

EN

This study focused on the reclamation of ash from incineration process and development of new artificial lightweight aggregate (LWA) that have comparable properties with existing natural coarse aggregate. The main objective of this study is to examine potential use of recycled municipal solid waste incineration (MSWI) ash as raw material in LWA production with a method of cold-bonded pelletization. Two types of incineration ash which is bottom ash (BA) and fly ash (FA) were collected from Cameron Highland Incineration Plant, Malaysia. The properties of BA and FA are studied by means of X-Ray Fluorescence (XRF) and microstructure of these ashes were inspected using Scanning Electron Microscope (SEM). The properties of BALA and FALA produced in this study is examined including loose bulk density, water absorption and aggregate impact value (AIV). From the results of both types of artificial LWA, the lowest loose bulk density of BALA is BALA50 with 564.14 kg/m3 and highest is at 831.19 kg/m3. For FALA50, lowest loose bulk density is 573.64 kg/m3 and highest is 703.35 kg/m3. Water absorption of BALA and FALA is quite similar with one another in with the value of 23.8% and 22.6%, respectively. Generally, FALA have better qualities of LWA comparing with BALA with lower bulk density and water absorption and can be categorized as strong aggregate. In summary, reclamation and reutilization of incinerator ash has generated acceptable qualities for artificial LWA. Both types of BA and FA shown a great potential to be recycled as additional materials in artificial aggregate production.

7

Ocena możliwości wykorzystania popiołów ze spalania biomasy w rekultywacji biologicznej

Kojder Klaudia, Śliwka Małgorzata

Polish Journal for Sustainable Development

|

2020

|

T. 24, cz. 2

63--70

PL

Odpady energetyczne powstające w wyniku spalania paliw stałych, stanowią duże obciążenie dla środowiska ze względu na ich właściwości fizykochemiczne oraz ilość. Popioły lotne i denne ze spalania węgla brunatnego i kamiennego wykorzystuje się między innymi w drogownictwie, budownictwie, górnictwie, jako materiał podsadzkowy, a także w rolnictwie. Popioły ze spalania biomasy, z uwagi dużą zmienność właściwości fizykochemicznych oraz często wysoką zawartość metali ciężkich i chloru, nie znalazły szerokiego zastosowania. W artykule omówiono wstępne doświadczenia związane z oceną właściwości popiołów fluidalnych ze spalania biomasy pod kątem możliwości ich przyrodniczego wykorzystania. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń wykazały możliwość wykorzystania przyrodniczego popiołów dennych do poprawy właściwości fizykochemicznych gleb w rekultywacji terenów zdegradowanych.

EN

Energy waste generated as a result of fuel combustion is a significant environmental problem, due to its physicochemical properties and a large amount of this waste. Fly ash and bottom ash from lignite and coal combustion are used in various fields of the economy. Ashes from biomass combustion, due to their properties, have not yet found such wide application. The article discusses the preliminary experiments related to the assessment of the properties of fluidized ashes from biomass combustion in terms of their natural use.

8

The Sprouting Activity of Oil Flax Seeds after Treatment with a Preparation Made of Bottom Ash and Technical Carbon

Khusainov Abilzhan, Skipin Leonid, Kyzdarbekova Gulmira, Khusainova Razia, Kakabaev Anuar

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 3

192--201

EN

The article provides the results of studying the effect of 0.1, 1.0, 2.5, 5.0, 7.5, and 10% aqueous suspensions of bottom ash and technical carbon on the germination vigor of the seeds of oil flax and the environmental safety of its use in terms of the content of heavy metals. Laboratory experiments were performed at the environment lab, field experiments – at the experimental field of the Kokshetau State University n.a. S. Ualikhanov. The laboratory germination vigor of the seeds, the length of seedlings, and the mesocotyl were determined according to the Interstate Standard Agricultural Seeds GOST 12038–844. In the field experiment on studying dosages of introducing the drug, the content of heavy metals was determined by the method of stripping voltammetry. The preparation is a mixture of bottom ash and technical carbon in the ratio of 2:1. It has been found that the use of a 5% aqueous suspension of the preparations contributes to increasing the laboratory germination to 97.0% (88% in the reference), the length of the mesocotyl to 80 mm (55 mm in the reference), the length of roots to 79 mm, and the weight of germinated seeds to 1.6 grams (in the reference, these values were 46 mm and 0.6 g, respectively). After the introduction of the preparation made of bottom ash and technical carbon at the dosages of 100, 200, 300, 400, and 500 kg/ha, the content of heavy metals insignificantly increases, compared to the reference, but does not exceed the permissible levels in the soil, in the stalks, and in the grains of oil flax; that is, the introduction of the preparation into the soil at the dosages of 100 – 500 kg/ha is ecologically safe. The experimental data have shown that the maximum effect is ensured by pre-sowing treatment of oil flax seeds with a 5% solution of aqueous suspension made of bottom ash and technical carbon, where the laboratory germination capacity of the seeds increased by 10.2%.

9

Effects of Separated Fractions of FBC Bottom Ash on Selected Properties of Cement Mortars

Kledyński Zbigniew, Krysiak Łukasz

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 4

1--20

EN

This paper discusses the effects of partial replacement of cement with fluidized bed bottom ash on the properties of mortars. The analyzed ash samples originating from four Polish power plants were separated by grain size selection into fine and coarse-grained fractions. This process leads to a creation of derivative samples of differing physical properties and, partially, phase compositions, as tested in XRD and TG analyses. Despite its high water demand, the obtained fine-grained fraction has the potential for application in cement based composites as a reactive, pozzolanic additive. An acceptable activity index may be reached when the sulfate content is limited, implying benefits of combining the ash with low gypsum cements. The coarse-grained fraction is significantly less reactive, while a high silica and aluminate content is related to improved mechanical properties of the composite. It can, therefore, potentially be used as a quasi-inert additive or a substitute for sand.

10

Mechaniczne właściwości i mikrostruktura zapraw z wieloskładnikowego cementu, poddanego korozji siarczanowej

Güzelküçük Selahattin, Demir İlhami, Sevim Özer, Kalkan İlker

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 2

137--153

PL

Siarczany należą do agresywnych związków chemicznych, których oddziaływanie na betony cementowe może prowadzić do ich zniszczenia. Przeprowadzone badania dotyczą wpływu siarczanów na mikrostrukturę zapraw z wieloskładnikowych cementów. W tym celu przygotowane próbki z tych cementów, które zawierały mieszaninę dodatków mineralnych o własnościach pucolanowych złożonych z popiołu lotnego, dennego popiołu i żużla granulowanego, w sumarycznej ilości 20%. Przygotowano także próbkę porównawczą, bez dodatków mineralnych. Przygotowane próbki poddano działaniu 10% roztworu siarczanu sodu przez 2,7,28,90 i 360 dni, a dla porównania przechowywano je także w wodzie wodociągowej. Mikrostrukturę tak przechowywanych próbek badano pod elektronowym mikroskopem skaningowym. Uzyskane wyniki wykazały, że wzrost czasu dojrzewania próbek powoduje wzrost zawartości C-S-H. Stwierdzono także powstawanie ettringitu w próbkach przechowywanych w roztworze siarczanu sodu.

EN

Sulfates are a significant chemical components that may lead to failures of cement concrete composites. The present study is dedicated to analyzing the effects of sulfate on the microstructure of cement composite mortars. For this purpose, cementing composite specimens were prepared with 20% pozzolan mixture [fly ash + granulated blastfurnace slag + bottom ash] by mass of cement, together with the reference additive-free specimen of cement concrete, without any mineral admixtures. These cementing composite mortar specimens were then treated for 2, 7, 28, 90, and 360 days in tap water and 10% sodium sulfate solution. The microstructure of the additive-free mortar and composite cement mortar, partially replaced with 20% pozzolan, was then investigated using a scanning electron microscope. The results showed that increasing curing time also increases the formation of C-S-H [calcium silicate hydrate] gel in the cement mortar, when the microstructural changes in the cement are explored in detail. Ettringite formation [3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O] in the specimens cured in 10% Na2SO4 was also noticed, in the present experiments.

11

Ocena fizykochemicznych właściwości odpadów paleniskowych z zabudowy niskiej

Czop Monika, Petryk Agnieszka

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 10

1571--1574

PL

Zbadano właściwości fizyczno-chemiczne 8 popiołów paleniskowych pobranych z kotłów opalanych węglem kamiennym, znajdujących się w zabudowie niskiej w województwie śląskim i małopolskim. Do sporządzenia wyciągów wodnych z badanych odpadów stosowano wodę destylowaną o pH 7,1 i przewodności elektrycznej właściwej 61,18 μS/cm, w ilości 10 L na 1 kg odpadów. Oznaczone w filtracie zawartości jonów porównano z maksymalnymi dopuszczalnymi wartościami. Badane popioły paleniskowe z zabudowy niskiej charakteryzowały się dużą wymywalnością jonów SO4 2-, PO4 3-, Cl-, K+, Na+ i Ca2+. Stwierdzono, że analizowane popioły nie były odpadem obojętnym.

EN

Eight ashes from combustion of hard coal were studied for tech. properties and chem. compn. in accordance with the std. methods and extrad. with distd. water (10 L/kg of waste, pH 7.1, 24 h). The filtrates were studied for contents of ions and then compared with the max. permissible values for different waste types. The waste should not be stored as municipal waste.

12

Petrographic composition of char from the gasification of coal from the Wieczorek Mine after combustion

Maciejończyk Natalia, Bielowicz Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 2

69--86

EN

The aim of the paper is the petrographic characterization of coal from the Wieczorek mine and the residues after its gasification. The coal was subjected to gasification in a fluidized bed reactor at a temperature of about 900°C and in an atmosphere of oxygen and CO2. The petrographic, proximate, and ultimate analysis of coal and char was performed. The petrographic composition of bituminous coal is dominated by macerals of the vitrinite group (55% by volume); macerals of inertinite and liptinite groups account for 23% and 16.0%, respectively. In the examined char, the dominant component is inertoid (41% vol.). Mixed dense and mixed porous account for 10.9% and 13.5% vol., respectively. In addition, the examined char also contained unreacted particles such as fusinoids, solids (11.3% vol.), and mineroids (5.1% vol.). The char contains around 65% vol. of low porosity components, which indicates a low degree of carbon conversion and is associated with a low gasification temperature. The char was burned and the resulting bottom and fly ashes were subjected to petrographic analysis. Their composition was compared with the composition of ashes from the combustion of bituminous coal from the Wieczorek mine. Bottom ashes resulting from the combustion of bituminous coal and char did not differ significantly in the petrographic composition. The dominant component was mineroid, which accounted for over 80% vol. When it comes to fly ash, a larger amount of particles with high porosity is observed in fly ash from bituminous coal combustion.

PL

Celem postawionym w poniższej pracy była charakterystyka petrograficzna węgla z kopalni Wieczorek oraz pozostałości po jego zgazowaniu. Węgiel poddano zgazowaniu w reaktorze fluidalnym w temperaturze około 900°C oraz w atmosferze tlenu i CO2. Wykonano analizy petrograficzne, technologiczne i chemiczne węgla i karbonizatu. W składzie petrograficznym badanego węgla kamiennego przeważały macerały z grupy witrynitu (55% obj.), z kolei macerały z grupy inertynitu i liptynitu stanowiły odpowiednio 23 i 16,0% obj. W badanym karbonizacie dominującym składnikiem był inertoid (41% obj.). Składniki zaliczane do typów mixed dense i mixed porous stanowiły odpowiednio 10,9 i 13,5% obj. Ponadto, badany karbonizat zawierał cząstki nieprzereagowane, takie jak fusinoid i solid (11,3% obj.) oraz mineroid (5,1% obj.). W karbonizacie znajdowało się około 65% obj. składników o niskiej porowatości, co wskazuje na niski stopień konwersji węgla i jest związane z niską temperaturą zgazowania. Następnie karbonizat poddano spalaniu, a powstałe popioły denne i lotne były przedmiotem badań petrograficznych. Porównano ich skład ze składem popiołów ze spalania węgla kamiennego z kopalni Wieczorek. Popioły denne ze spalania karbonizatu i węgla kamiennego nie różniły się znacząco pod względem składu petrograficznego. Ich dominującym składnikiem był mineroid, który stanowił ponad 80% obj. W przypadku popiołów lotnych, większa liczba cząstek o dużej porowatości była obserwowana w popiołach pochodzących ze spalania węgla kamiennego.

13

Bottom ash from municipal solid waste incineration. Basic parameters and ecotoxicological properties

Fialová Jarmila, Hybská Helena, Mitterpach Jozef, Samešová Dagmar, Kovalíček Jozef, Surový Juraj, Martauz Peter

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

113--126

EN

The bottom ash from municipal solid waste incineration is the most important by-product, in terms of energy recovery from municipal solid waste. Safe treatment and reuse of this bottom ash in construction materials is one of the ways of its effective use. The specific use precedes the study of the properties of the bottom ash from municipal solid waste incineration. In this study, samples of bottom ash were examined via sieve analysis, basic chemical parameters, ecotoxicological property analysis and determination of heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn). The sieve analyses of samples showed different contents of individual fractions. Ecotoxicological tests for acute toxicity on Daphnia magna in the raw aqueous extract showed positive results mortality of all individuals after 24 hours. The toxic effect of bottom ash was confirmed by the content of heavy metals.

14

Characteristics of Bottom Ash from Municipal Solid Waste Incineration

Seniūnaitė J., Vasarevičius S., Grubliauskas R., Zigmontienė A., Vaitkus A.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

123--144

EN

Waste-to-energy technologies are widely used for municipal solid waste management. Municipal solid waste incineration has reduced waste volume by 90%. The combustion process results in two types of waste: fly ash (FA) and bottom ash (BA). This study focuses on the chemical and environmental properties of municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash. The chemical composition and leaching properties of BA from Lithuania’s waste-to-energy plant, located in Klaipeda, was determined. Results show that chemical BA composition is almost stable in time and that major elements are silicon dioxide (57±2%), calcium oxide 16±2.5% and iron oxide 8±3.2%. The concentration of various heavy metals in BA is < 1%. Leaching tests showed that from BA leached large quantities of soluble salts (sulphates 2,816–10,012 mg·kg-1 and chlorides 1,869–3,046 mg·kg-1) and certain heavy metals (Mo 0.5–1.8 mg·kg-1, Pb 0.1–2.5 mg·kg-1). MSWI bottom ash does not meet the requirements for inert waste (2003/33/EC) but meets those for waste removal in non-hazardous waste landfills. The changing concentration of environmentally hazardous heavy metals indicates that the need for continuous BA eluate test is important.

PL

Technologie produkcji energii z odpadów są szeroko stosowane w gospodarce odpadami komunalnymi. Spalanie stałych odpadów komunalnych zmniejsza ich objętość o 90%. W procesie spalania wytwarzane są dwa główne typy produktów ubocznych: popioły lotne (PL) i popioły denne (PD). W pracy omówiono właściwości chemiczne i środowiskowe PD pochodzących ze spalania stałych odpadów komunalnych (SOK). Określono skład chemiczny i wymywanie substancji z PD z litewskiej spalarni odpadów, której siedziba mieści się w Kłajpedzie. Wyniki pokazują, że skład chemiczny PD jest prawie stabilny w czasie, a podstawowe tlenki to dwutlenek krzemu (57±2%), tlenek wapnia 16±2,5% i tlenek żelaza 8±3,2%. Koncentracja różnych metali ciężkich w PD wynosi < 1%. Badania wymywania wykazały, że z PD wymywano duże ilości rozpuszczalnych soli (siarczanów 2816-10012 mg·kg-1 i chlorków 1869-3046 mg·kg-1), a także niektórych metali ciężkich (Mo 0,5-1,8 mg·kg-1, Pb 0,1-2,5 mg·kg-1). Popiół denny ze spalania stałych odpadów komunalnych nie spełnia wymagań dotyczących odpadów obojętnych (2003/33/WE), ale spełnia wymagania dotyczące ich usuwania na składowiska odpadów innych niż niebezpieczne. Zmieniające się koncentracja niebezpiecznych dla środowiska metali ciężkich wskazuje na konieczność ciągłego badania eluatu z popiełów dennnych.

15

Chemical Examination of Fly Ash and Bottom Ash Derived from Incineration of Hazardous Waste

Kępys W., Wisła-Walsh E., Matusik J.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

221--233

EN

The content of heavy metals in solid residues from the incineration of hazardous waste affects the quality of the environment including soil and water and – most importantly – human health. The chemical composition is often decisive for the further management of the waste, which involves its direct use or conversion into an environmentally safe form. Therefore, the chemical and mineralogical composition of fly and bottom ash from the incineration of hazardous waste was examined. In addition, the results of leaching tests for heavy metals, Cl- and SO42- were performed. The obtained results indicate that the dominant components are SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3, SO3 and Cl-. Partitioning was observed for heavy metals such as Cr(III), Cu(II), Zn(II), Ni(II), Pb(II) and Cd(II) between fly ash and bottom ash. The leaching results showed a lower amount of heavy metals in eluates from bottom ash than fly ash as a result of their presence in the glassy phase.

PL

Zawartość metali ciężkich w stałych pozostałościach ze spalania odpadów niebezpiecznych powoduje, że są to odpady mogące negatywnie wpłynąć na jakość środowiska naturalnego jak i na zdrowie ludzi. Dodatkowo właściwości często decydującą o dalszym postępowaniu z tymi odpadami, polegającymi na ich bezpośrednim wykorzystaniu czy też przekształceniu w formę bezpieczną dla środowiska i/lub posiadającą cechy umożliwiające ich wykorzystanie. Z tego względu przebadano właściwości fizykochemiczne popiołów lotnych i żużli pochodzących z przemysłowej spalarni odpadów niebezpiecznych. W artykule przedstawiono wyniki badań zawartości głównych składników i metali ciężkich, analizy mineralogicznej i morfologicznej oraz wymywalności. Badania pokazują, że dominującymi składnikami są SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3, SO3, Cl. Zaobserwowano różnice w lokowaniu się metali ciężkich jak Cr, Cu, Zn, Ni, Pb i Cd pomiędzy popiołami lotnymi a żużlami. Wyniki wymywalności wskazują na mniejszą ilość wymywanych metali ciężkich z żużli niż z popiołów lotnych w efekcie występowania ich w fazie szklistej żużli.

16

Wykorzystanie odpadów z przemysłu ceramicznego, energetycznego i budowlanego w technologii adsorpcji

Siemiątkowski G., Nolepa A., Kiprian K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 31

51--69

PL

Artykuł jest opisem doświadczenia mającego na celu weryfikację możliwości wykorzystania pyłów ceglanych, popiołów lotnych i odpadów dennych ze spalania węgla brunatnego czy pyłów z bypassa, pochodzących z linii wypalania klinkieru w technologii adsorpcji metali ciężkich w środowisku wodnym. Wszystkie te materiały nie znajdywały dotychczas użytecznego wykorzystania, stanowiąc istotny balast odpadowy. Osiągnięte wyniki badań należy uznać za bardzo obiecujące. Analizowane odpady w opisanych w artykule warunkach doświadczenia wykazywały bardzo dobre właściwości sorpcyjne – w większości przypadków sięgające co najmniej 82% skuteczności. Na uwagę zasługuje również trwałość wiązań sorpcyjnych. Uzyskana w doświadczeniu desorpcja metali ciężkich w większości przypadków była znikoma. Pozytywne wyniki badań dają nadzieję na rychłe znalezienie użytecznego wykorzystania dla analizowanych odpadów.

EN

The article is a description of the experience aimed at verifying the possibility of using brick dust, fly ash and bottom waste from lignite combustion or bypass dust, which came from the clinker firing line in the technology of adsorption of heavy metals in the water environment. All these materials have not yet found useful use, constituting a significant waste ballast. The research results achieved should be considered very promising. The analyzed waste in the experimental conditions described in the article showed very good sorption properties – in most cases reaching at least 82% of effectiveness. Noteworthy is the durability of sorption bonds. The desorption of heavy metals obtained in the experiment was, in most cases, insignificant. Positive research results give hope for prompt finding of useful use for the analyzed waste.

17

57Fe Mössbauer spectroscopy investigations of iron phase composition in fluidized beds from the ELCHO power plant in Chorzów, Poland

Kądziołka-Gaweł M., Smolka-Danielowska D.

Nukleonika

|

2017

|

Vol. 62, No. 2

101--107

EN

The study investigates the physical and chemical properties of fly ash and bottom ash from a power plant ELCHO in Chorzów, Poland. Coal combustion products generated in the process of combustion in circulating fluidized beds (CFBs) are considerably different from fly and bottom ashes obtained from dust furnaces and multi-layer ones. The composition of the iron-bearing phase in the waste of circulating fluidized bed combustion was determined using Mössbauer spectroscopy and X-ray powder diffraction (XRD) methods.

18

Assessment of heavy metals inactivation in contaminated soil by coal fly and bottom ashes

Diatta J., Fojcik E., Drobek L., Spiżewski T., Krzesiński W.

Mineralogia

|

2017

|

Vol. 48, iss. 1/4

127--143

EN

The study compared coal fly and bottom ashes for their ability to inactivate metals and lead to soil remediation. Soil was artificially contaminated with Cu, Zn, Pb and Cd at five degrees. Next, both ashes were added at five rates: 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0% and all treatments incubated. Data showed that for moderately contaminated soils, ash rates of 0.5 – 1.0% were efficient from 40 to 70% for Zn and Cd, and raised markedly to between 70 and 93% for Cu and Pb. For extremely contaminated soils, the rates of ashes at 1.0, 1.5 and 2% were much more efficient (60 – 80%). The use of fly and bottom ashes for metal inactivation and soil remediation should give greater consideration to the effect of pH and the type of heavy metals than the content of SiO2 and Al2O3. Fly ash displayed superior inactivation and remediation effects to the bottom ash.

19

Wpływ dodatku popiołu dennego ze spalania biomasy na wybrane właściwości zapraw cementowych

Jura J., Ulewicz M.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

77--78

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania popiołu dennego ze spalania biomasy w kotle fluidalnym do wytwarzania zapraw cementowych. Omówiono problematykę związaną z wykorzystaniem popiołów ze spalania biomasy, scharakteryzowano możliwości pozyskiwania i obróbki tych odpadów oraz określono ich wpływ na właściwości mechaniczne i fizyczne (wytrzymałość na ściskanie, mrozoodporność, nasiąkliwość) zapraw cementowych. W badaniach piasek normowy zastąpiono popiołem dennym ze spalania biomasy w ilości 10 – 30% masy cementu. Najkorzystniej na badane zaprawy cementowe wpłynął dodatek popiołu dennego w ilości 20% masy cementu (m.in. zwiększenie wytrzymałości na ściskanie). Dodatek popiołu dennego spowodował także zmniejszenie nasiąkliwości wszystkich zapraw cementowych.

EN

The publication presents the possibility of the use of bottom ash from combustion of biomass in a fluidized Cauldron topreparation cement mortar. Discusses the problems related to the use of waste materials such eggs ashes from the biomass combustion. Determine the effect of use ashes from biomass combustion in cement mortars on their mechanical and physical properties (compressive strength, frost resistance, water absorption). In the studies sand was replaced by bottom ash from the combustion of biomass in an amount of 10-30% by weight of cement. Most preferably, for the tested cement mortars with the addition of bottom ash contributed on the samples with 20%: samples obtained higher compressive strength, lower decrease in compressive strength after frost resistance tests. The addition of bottom ash decreased absorption of all cement mortars.

20

Waste Management Options for the Combustion by Products in the Context of the Retardation of Soil Resources’ Depletion

Śliwka M., Pawul M., Kępys W., Pomykała R.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 5

216--225

EN

This paper presents the results of the preliminary experiments conducted on fly ash and bottom ash samples that were collected from a fluidised-bed boiler after biomass combustion. The purpose of the research was to determine potential possibilities of the introduction of such types of waste to soil, in accordance with the ecological engineering assumptions. The following physical and chemical properties of the analysed waste were determined: particle size distribution, pH, chemical composition, and leaching. The chemical properties of the tested power-generation waste were essentially different, depending on the time of waste sample collection from the installation, despite the fact that other identical sampling conditions were observed: the same installation, the same combustion process, and the same type of fuel. To determine the eco-toxicity of the tested waste samples, the vegetation experiments were conducted that allowed to evaluate the influence of the tested waste samples on selected test plant species. The tests concerned for example the influence of fly ash and bottom ash on such physiological processes as seed germination and plant growth (the growth of both roots and shoots). The experiments indicated certain options of the introduction of the tested waste into soil. However, due to a considerable changeability of the waste composition and structure that presented a risk of the introduction of undesired pollutants into soil, including heavy metals, such use would be possible upon previous regular evaluation of the waste’s physical, chemical, and eco-toxic properties.