Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of heat transfer phenomena for two different cryopreservation methods : slow freezing and vitrification

Skorupa Anna, Piasecka-Belkhayat Alicja

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2023

|

Vol. 22, nr 1

57--69

EN

The purpose of the research is to prepare a mathematical and numerical model for the phenomenon of heat transfer during cryopreservation. In the paper, two popular methods, slow freezing and vitrification, are compared. Furthermore, the basic model of thermal processes is supplemented by the phenomenon of phase transitions. To determine the temperature distribution during cryopreservation processes, one uses the heat transfer equation proposed by Pennes. An integral part of the energy equation is the substitute thermal capacity (STC) performed according to the concept named one domain method (fixed domain method), The numerical model is developed using the finite difference method (FDM) connected with directed interval arithmetic. The final part of the article contains the results of numerical simulations.

2

Witryfikacja - proces unieszkodliwiania odpadów paleniskowych

Kasprzyk Krzysztof

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 6

44--48

PL

W Polsce najważniejszymi nośnikami energii pierwotnej dla wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej jest węgiel (96%), a efektem ubocznym jest duża ilość odpadów paleniskowych. Jednym ze sposobów utylizacji tych odpadów jest wykorzystanie procesu witryfikacji.

3

Innowacyjne termiczne przekształcanie osadów ściekowych. Cz.1

Pawlak-Kruczek H., Czerep M., Mularski J., Krochmalny K., Niedźwiecki Ł., Baranowski M., Ostrycharczyk M., Wnukowski M.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2018

|

nr 12

33--34

4

Szkła dla immobilizacji odpadów radioaktywnych

Stoch P., Ciecińska M., Stoch A.

Szkło i Ceramika

|

2017

|

R. 68, nr 2

21--25

PL

Witryfikacja odpadów radioaktywnych jest jedną z najskuteczniejszych metod ich immobilizacji. Polega ona na wprowadzeniu składników odpadu w strukturę odpornych chemicznie szkieł. Jest to jedna z nielicznych metod, która pozwala związać pierwiastki radioaktywne i zapobiec ich rozprzestrzenianiu się w bardzo długim okresie. Do tego celu stosuje się szkła borokrzemianowe lub fosforanowe. W pracy przedstawiono podział, źródła pochodzenia oraz podstawy gospodarki odpadami radioaktywnymi, jak również metody ich immobilizacji. Przeprowadzono przegląd stosowanych obecnie szkieł do ich witryfikacji oraz zasady stosowane przy projektowaniu ich składu.

EN

Radioactive waste vitrification is a one of the most effective method of its immobilization. It is based on the incorporation of the waste constituents into the structure of chemically durable glasses. It is one of the few methods which can bind radioactive elements and prevent their spread over a very long period of time. For this purpose a borosilicate or phosphate glasses are used. The paper presents the division, the sources of origin and the basis for radioactive waste management, as well as methods of its immobilization. A review of currently used glasses to the vitrification and the rules applied in the design of their composition is presented.

5

Zastosowanie szkieł odpadowych do unieszkodliwiania osadów pochodzących z neutralizacji ścieków przemysłowych

Ciecińska M., Stoch P., Nocuń M.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

134--139

PL

Witryfikacja to obecnie jedna z najskuteczniejszych metod immobilizacji odpadów szkodliwych. Polega ona na zamykaniu pierwiastków szkodliwych w strukturze szkła. Przedmiot badań stanowiły odpadowe szkła żarówkowe oraz hartowane szkło samochodowe. Jako immobilizowany odpad zastosowano dwa rodzaje osadów po neutralizacji ścieków. W efekcie przeprowadzonych badań określono właściwości termiczne odpadowych szkieł bazowych i szkieł powstałych z mieszaniny szkło-odpad. Testy odporności hydrolitycznej wykazały możliwość zastosowania obu rodzajów szkieł do immobilizacji osadów.

EN

Vitrification is one of the most effective methods of immobilization of hazardous waste. Toxic elements are incorporated into the glass structure. Waste bulb and tampered glasses were studied. Two kinds of sediments from the neutralization of industrial sewage were used as an immobilized waste. Thermal properties of the base glasses and glasses formed during vitrification of glass-waste mixtures were determined. Hydrolytic resistance tests proved the possibility of usage of both bulb and tampered waste glass to the immobilization of the sediments.

6

Heavy metal volatilization during vitrification of tannery sewage sludge with mineral waste

Celary P., Sobik-Szołtysek J., Tajchman A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 4

503--515

EN

The study investigated the volatilization of heavy metals during vitrification of tannery sludge with mineral waste such as fly ash from brown coal combustion, foundry sands and carbonate flotation waste generated during ore enrichment process from the zinc-lead industry. The experiment focused on 6 metals Cr, Cd, Ni, Pb, Zn, Fe and how different waste additives affected their volatilization. In the study mixtures containing 35% w/w sewage sludge and 65% w/w mineral waste were vitrified. The 65% share consisted of either only fly ash, waste foundry sands or a mix of the previous with carbonate flotation waste at the following ratios 1:1, 1.5:1, 2:1 and 3:1. It was found that vitrification of tannery sewage sludge with certain mineral waste can be accompanied by reasonably low emission levels of chromium (as low as 22.4 ± 1.4%) similar to those during incineration. The lowest chromium emission levels were noted for mixtures of sewage sludge with fly ash and a combination of fly ash and carbonate flotation waste at a ratio of 3:1. Very low nickel (as low as 9.5 ± 6.5%) and iron (lowest being 1.2 ± 0.6%) volatilization were also noted for the above mentioned mixtures although for one type of used sewage sludge the lowest amount of volatilized nickel was noted for the combination with foundry sands alone. However regardless of the used waste high degrees of volatilization were observed for cadmium (≥ 73.4%), lead (≥ 79.1%) and zinc (≥ 87.8%).

PL

Zbadano wolatylizację metali ciężkich podczas witryfikacji garbarskich osadów ściekowych z odpadami mineralnymi, takimi jak popioły lotne ze spalania węgla brunatnego, piaski poformierskie oraz odpady poflotacyjne powstające podczas procesów wzbogacania rud w przemyśle cynkowo-ołowiowym. Badania skupiły się na 6 metalach, tj.: chromie, kadmie, niklu, ołowiu, cynku i żelazie, oraz jak poszczególne dodatki w postaci odpadów mineralnych wpływały na ich wolatylizację. Witryfikacji poddano mieszaniny składające się z 35% wagowych osadów ściekowych oraz 65% wagowych odpadów mineralnych. Udział w postaci 65% odpadów mineralnych składał się z popiołów lotnych, piasków poformierskich albo ich mieszaniny z odpadami poflotacyjnymi w stosunku 1:1; 1,5:1; 2:1 oraz 3:1. Badania wykazały, że witryfikacja garbarskich osadów ściekowych z określonymi dodatkami mineralnymi może być prowadzona przy stosunkowo niskiej emisji chromu (najniższa odnotowana wynosząca 22,4 ± 1,4%), zbliżonej do wartości podawanych dla procesu spalania. Najniższą emisję chromu odnotowano dla witryfikacji mieszanin osadów ściekowych z popiołami lotnymi oraz osadów ściekowych z kombinacją popiołów lotnych z odpadami poflotacyjnymi w stosunku 3:1. W przypadku dwóch osadów ściekowych niewielką emisję niklu (nie niższą niż 9,5 ± 6,5%) oraz żelaza (najniższa odnotowana wynosząca 1,2 ± 0,6%) również uzyskano dla wyżej wspomnianych mieszanin, wyjątek stanowił jeden z badanych osadów ściekowych, dla którego najniższą wolatylizację niklu osiągnięto, witryfikując go z samymi piaskami poformierskimi. Niezależnie od użytych odpadów mineralnych wysoki stopień wolatylizacji odnotowano dla kadmu (≥ 73,4%), ołowiu (≥ 79,1%) oraz cynku (≥ 87,8%).

7

Odporność hydrolityczna szkieł do immobilizacji odpadów szkodliwych

Ciecińska M., Stoch P.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 2

135--140

PL

Witryfikacja jest obecnie najskuteczniejszą metodą unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych. Pozwala ona na trwałe unieruchomienie w strukturze szkła pierwiastków szkodliwych, które pełnią rolę modyfikatorów więźby szkła. W pracy badano szkło z układu P2O5–Fe2O3 przeznaczone do immobilizacji odpadów radioaktywnych. Jako modelowy odpad radioaktywny posłużyły Na2SO4 oraz CaCl2. Badano także szkło borokrzemianowe przeznaczone do unieszkodliwiania odpadów medycznych w postaci popiołu. Przeprowadzono badania odporności hydrolitycznej szkieł uzyskanych z mieszanin szkło-odpad. Na tej podstawie określono wpływ ilości dodawanego do szkła odpadu na ich odporność hydrolityczną. Przeprowadzone badania obu rodzajów szkieł wykazały ich przydatność jako matryce do witryfikacji wybranych grup odpadów.

EN

Vitrification is currently the most effective method of disposal of hazardous wastes. This method permanently immobilizes toxic elements into the glass structure, that behave like glass modifiers. Glass coming from the P2O5-Fe2O3 system was studied with respect to the radioactive waste immobilization. Na2SO4 and CaCl2 were used as model wastes. Borosilicate glass for immobilization of medical ashes was also studied. Hydrolytic resistance of the glasses prepared from glass-waste mixtures was investigated. The obtained results confirmed usefulness of the glasses for the vitrification of the studied wastes.

8

Witryfikacja osadów ściekowych z przemysłu garbarskiego ze stłuczką szklaną

Celary P., Sobik-Szołtysek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

449--457

PL

W pracy weryfikowano możliwość witryfikacji osadów ściekowych z przemysłu garbarskiego ze stłuczką szklaną. Witryfikacja mieszanek zawierających 35% osadów oraz 65% stłuczki szklanej pozwoliła na redukcję masową sięgającą 42,1% oraz otrzymanie zwięzłych i w pełni zeszklonych witryfikatów, które charakteryzowały się twardością porównywalną do szkieł oraz ograniczonym wymywaniem metali ciężkich. W kontekście zbadanych parametrów można przypuszczać, że otrzymane witryfikaty mogą znaleźć zastosowanie w szeroko rozumianym przemyśle budowlanym jako pełnowartościowy produkt handlowy, co wymaga dalszych badań. Witryfikacji osadów ściekowych w zadanych warunkach towarzyszyła jednak znaczna emisja chromu do atmosfery, co wiąże się z koniecznością zastosowania odpowiednich zabezpieczeń w instalacji realizującej proces i/lub zmianę warunków prowadzenia procesu poprzez zastosowanie innych dodatków mineralnych i/lub odpowiednie kondycjonowanie osadów ściekowych przed ich witryfikacją, np. kwasem ortofosforowym.

EN

The tannery industry is responsible for about 40% of the world’s chromium pollution which results from huge amounts of generated sewage and solid waste, including sewage sludge, and the fact that circa 90% of the industry in the world uses chromium salts as tanning agents. Due to this tannery sewage sludge contains significant amounts of this metal, which impedes its biological treatment and landfilling remains a common practice for managing of this waste. Regardless of taken protection measures, landfilling of waste containing significant amounts of heavy metals remains a threat to the soil and water environment, additionally the law enforces a reduction in the levels of landfilled biodegradable waste, which requires the development of alternative methods of their treatment. The aim of the conducted research was the evaluation of the possibility of vitrification of tannery sewage sludge with glass cullet. Sewage sludge used in the research was obtained from 2 tanneries in the Silesian Voivodeship: “Szczakowa” located in Jaworzno and “SKOTAN” in Skoczów. The vitrification process was carried out in a plasma-arc furnace with argon as the plasma gas, at constant gas flow of 20 dm3/minute. The mixtures of sewage sludge and glass cullet underwent plasma treatment for 10 minutes. Uniform, homogenous and vitreous products obtained in result of the plasma treatment were of negligible heavy metal leachability and hardness similar to glass (6.5-7 on Mohs scale). In the carried out vitrification process the highest level of chrome incorporation in the silica matrix was 27% achieved for the mixture with “SKOTAN” tannery sludge. Overall the highest incorporation of heavy metals was observed for nickel (range of 37 to 50%) and lead (43.58%). Vitrification of tannery sewage sludge with glass cullet allows for achieving a glass-hard, vitreous, homogenous product safe for the soil and water environment. The hardness and limited heavy metal leaching of the final products suggest that they could probably be used in the construction industry, which, however, requires further investigation.

9

The Treatment of Incineration Wastes with a Carbonate Waste Fraction from the Zinc-Lead Industry

Bień J., Morzyk B., Wystalska K., Celary P., Sobik-Szołtysek J.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 1

61--69

EN

The article presents the results of plasma vitrification of solid remnants from thermal waste treatment with and without the addition of a carbonate fraction obtained from lead-zinc ore flotation. The substrates used in the research were slags and ashes from medical waste treatment, incineration of municipal waste, sewage sludge as well as hazardous and industrial wastes. The plasma treatment resulted in acquiring products of different quality depending on the processed substrate. Most of the obtained products were of vitreous and homogenic build. Treatment of remnants from incineration of hazardous and industrial wastes resulted in obtaining heterogeneous and rough surfaced products. A 20% share of the carbonate fraction enabled the obtaining of a vitrified product with a glassy surface and fracture. Hardness of the obtained products was rated in Mohs scale and ranged from 6 to 6,5. Leaching tests showed a decrease in heavy metal concentration in the leachates from vitrificates with the addition of carbonate fraction compared to the ones with it.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących plazmowej witryfi kacji stałych pozostałości po termicznej utylizacji odpadów, którą realizowano bez i z dodatkiem odpadowej frakcji węglanowej wytworzonej podczas fl otacji rud cynkowo-ołowiowych. Substratami wykorzystanymi do badań były żużle i popioły pochodzące z unieszkodliwiania odpadów medycznych, ze spalania odpadów komunalnych, osadów ściekowych, odpadów niebezpiecznych i przemysłowych. W efekcie plazmowego przekształcania uzyskano produkty o różnej jakości w zależności od rodzaju przekształcanego substratu. W większości otrzymano produkty zeszkliwione o jednolitej budowie. W wyniku zeszkliwiania pozostałości po spalaniu odpadów przemysłowych i niebezpiecznych uzyskano produkty o niejednolitej, chropowatej powierzchni. Dopiero 20% dodatek frakcji węglanowej pozwolił na uzyskanie produktu zwitryfi kowanego, charakteryzującego się szklistą powierzchnią oraz przełamem. Twardość uzyskanych produktów oznaczona w skali Mohsa była w zakresie 6-6,5. Analiza wymywalności metali z witryfi katów wykazała mniejsze stężenia metali ciężkich w wyciągach wodnych sporządzonych z witryfi katów z dodatkiem frakcji węglanowej w porównaniu do stężeń metali w wyciągach wodnych z witryfi katów uzyskanych z materiałów wyjściowych.

10

Effect of additives on heavy metal immobilization during vitrification of tannery sewage sludge

Bień J., Celary P., Morzyk B., Sobik-Szołtysek J., Wystalska K.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 2

33--40

EN

The aim of this study was to evaluate the effect of additives such as waste moulding sands (WMS) and dolomite flotation waste (F) on heavy metal immobilization during vitrification of tannery sewage sludge. Sewage sludge with addition of waste moulding sands of 25-45 vol. % and flotation waste of 5-25 vol. % was used in the vitrification process. The study demonstrated a direct correlation between the WMS fraction in the vitrified formulations and heavy metal immobilization in the obtained vitrificates. Vitrification of sewage sludge with these additives resulted in obtaining vitreous products with reduced heavy metal leaching properties; the lowest content of heavy metals in the leachates was found in the vitrificates with the highest content of waste moulding sands.

11

Elektryczne metody sterylizacji cieczy oraz utylizacji odpadów

Kasprzyk K., Kogut K., Zboromirska-Wnukiewicz B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 5a

63-66

PL

W artykule opisano technologie oczyszczania wody z materiału biologicznego przy użyciu technik wysokiego napięcia m.in. sterylizacji cieczy opartą na zastosowaniu wysokiego impulsowego pola elektrycznego (zjawisko elektroporacji ściany komórkowej), a także technikę oczyszczania wody ze związków węglowodorowych za pomocą promieniowania elektronowego. W pracy omówiono także elektryczne metody utylizacji odpadów. Opisano szczegółowo istotę działania procesu witryfikacji oraz przedstawiono wyniki badań nad możliwością modyfikacji popiołów lotnych/witryfikatów.

EN

This paper describes the technologies of water treatment with biological material use by high-voltage techniques such as sterilization of liquids based on the high pulsed electric field application (the phenomenon of electroporation of cellular walls), as well as the technique of purifying water from hydrocarbon compounds with electron radiation. The electrical method of waste utilization and the essence of the vitrification process were described. The results of the studies on the modification of the fly ash/vitrification properties was showed.

12

Influence of Waste Incineration Residue on Slag Vitrification during Medical Waste Utilization

Bień J., Wystalska K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 8

951-962

EN

Vitrification is one of many methods of ashes treatment enabling receiving products with properties like glass. The slag received after medical wastes utilization (according to Purotherme Pyrolise) is difficult material for vitrification. Obtaing the product with glass-like properties requite applying of oxygen to the zone of reaction or applying materials supporting vitrification process. In the carried out test of slag and ash after combustion process were used as additives supporting vitrification process. In effect of treatment substrat with additives vitrificators were obtained. The best quality vitrificators in result of treatment of mixture of slag from medical wastes pyrolisys process and slag from municipal wastes combustion process (30 + 70 %) and mixture of slag from medical wastes pyrolisys process and ash from municipal wastes combustion process consisting 50 % of each component were obtained. The vitrificators are characterized by amorphous structure, hardness (glass-like) 6–6.5 of scale Mohsa. Their density was above 2.6 g/cm3. The highest density (2.924 g/cm3) in the vitrificator obtained from mixture of slag from medical wastes pyrolisys and ash from municipal wastes combustion process was marked.

PL

Witryfikacja może być jedną z metod przekształcania stałych pozostałości po procesach termicznych, umożliwiającą uzyskanie z odpadów produktów o właściwościach szkłopodobnych. Żużel wytworzony w procesie unieszkodliwiania odpadów medycznych wg technologii Purotherm Pyrolise jest materiałem trudnym do witryfikacji. W celu ułatwienia procesu zeszkliwienia w badaniach zastosowano materiały wspomagające. Żużel po pirolizie odpadów medycznych przekształcano z pozostałościami po spalaniu odpadów komunalnych w piecu rusztowym. Najlepsze efekty osiągnięto przekształcając mieszanki zawierające 30 % żużla po pirolizie i 70 % żużla po spalaniu odpadów komunalnych oraz mieszanki zawierające 50 % żużla po pirolizie i 50 % popiołu po spalaniu odpadów komunalnych. Twardość uzyskanych witryfikatów była porównywalna do twardości szkieł i mieściła się w zakresie 6-6,5 w skali Mohsa. Gęstość witryfikatów otrzymanych z obydwu typów mieszanek wynosiła powyżej 2,6 g/cm3, osiągając wartość 2,924 g/cm3 w przypadku witryfikatu uzyskanego z mieszanki żużla po pirolizie i popiołu po spalaniu.

13

Suitability Tests of Fly Ashes Vitrification from Sewage Sludge Incineration

Borowski G.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

81-87

EN

The paper presents the results of preliminary studies on the properties of products made by vitrification of waste containing fly ashes from sewage sludge incineration. The performed tests of hazardous substances leached from the ashes, as well as the results of other laboratory tests confirmed the efficacy of vitrification. It has been found that the resulting products (sinters) could be used as a substitute aggregate for road foundations.

PL

W publikacji przedstawiono wyniki wstępnych badań właściwości wyrobów powstałych przez zeszkliwienie odpadów zawierających popioły lotne ze spalania osadów ściekowych. Wykonane testy wymywalności substancji niebezpiecznych z popiołów oraz wyniki innych badań laboratoryjnych potwierdziły skuteczność stosowania witryfikacji. Stwierdzono, że uzyskane produkty (spieki) mogą być przeznaczone do stosowania jako zamiennik kruszywa na podbudowy drogowe.

14

Wpływ pozostałości po procesach spalania na witryfikację żużli wytworzonych podczas unieszkodliwiania odpadów medycznych

Bień J. B., Wystalska K.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

179--182

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących witryfikacji żużli powstałych po termicznym unieszkodliwianiu odpadów medycznych. W wyniku przekształcania substratu uzyskano produkty o matowej, miejscami chropowatej powierzchni. Dopiero w efekcie przekształcania mieszanek substratu oraz żużla pozostałego po spalaniu odpadów komunalnych w większości uzyskano produkty charakteryzujące się szklistą powierzchnią oraz przełamem. Jakość witryfikatów była zróżnicowana w zależności od udziału poszczególnych składników mieszanki. Najlepszej jakości produkty uzyskano z mieszanki zawierającej 30% żużla po pirolizie i 70% żużla po spalaniu. W procesie modyfikacji mieszanek żużla po pirolizie i popiołu po spalaniu odpadów komunalnych substraty uległy całkowitemu przereagowaniu w produkty mające cechy witryfikatów. Były one, szkliste na powierzchni oraz w przełamie. Najlepszej jakości witryfikaty uzyskano, przekształcając mieszankę zawierającą 50% żużla po pirolizie i 50% popiołu po spalaniu. Dla wybranych produktów oznaczono gęstość oraz twardość w skali Mohsa. Twardość uzyskanych witryfikatów mieściła się w zakresie 6,0÷6,5 (w kilku przypadkach obniżała się do 5). Gęstość otrzymanych witryfikatów mieściła się w przedziale 2,63÷2,92 g/cm3.

EN

The paper presents the results of the investigations on vitrification of slag generated during thermal utilization of medical waste. The transformation of the substrate resulted in a product of a dull and coarse surface. Only in case of the transformation of the substrate and slag remaining after the incineration of municipal waste most products showed glassy surface and the fracture. The quality of vitrified products was diverse and affected by the ratio of particular components of the mixture. The best quality products were obtained from the mixture of 30% of slag after pyrolysis and 70% of slag after incineration. In the process of modification of the mixtures containing the slag after the pyrolysis and the ash after incineration of municipal waste, the substrates underwent the complete transformation into the products with properties typical for vitrified products. They were glassy on the surface and in the fracture. The vitrified products of the best quality were obtained from the transformation of the mixture containing 50% of slag after pyrolysis and 50% of ash after incineration. The density and hardness in the Mohs scale were determined for the selected products. The hardness of the obtained vitrified products was in the range of 6.0÷6.5 (in some cases it decreased to 5). The density of the vitrified products ranged from 2.63 g/cm3 to 2.92 g/cm3.

15

Szkło–ceramika dla immobilizacji odpadów szkodliwych

Ciecińska M., Stoch P.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 2

184-190

PL

Witryfikacja to obecnie najskuteczniejsza metoda immobilizacji odpadów radioaktywnych. Polega ona na zamykaniu pierwiastków szkodliwych w strukturze szkła. Przedmiot badań stanowią szkła z układów P2O5–Al2O3–R2O i P2O5-Al2O3-Fe2O3-R2O do immobilizacji odpadów w postaci soli. Jako metodę unieszkodliwiania wybrano wytwarzanie spieków mieszanin szkło-odpad. Modelową substancję odpadową stanowił CaCl2. Zbadano proces jego immobilizacji w trakcie spiekania ze szkłami zawierającymi powyżej 50% mas. P2O5. W efekcie przeprowadzonych eksperymentów określono właściwości uzyskanych szkieł i materiałów szkło–ceramicznych. Badania termiczne wykazały, iż wszystkie szkła wykazują zdolność do krystalizacji, przy czym intensywność tego procesu uwarunkowana jest ich składem chemicznym. Dodatek Fe2O3 do szkła zintensyfikował ten proces. Obróbka termiczna szkieł wywołuje wysoki stopień ich przekrystalizowania. Testy odporności hydrolitycznej spieków pozwoliły ustalić, że szkło zawierające w swym składzie Fe2O3 najskuteczniej wiąże odpad. Dodatkowo przeprowadzony proces witryfikacji wszystkich spieków obniżył do minimum wymywalność składników pochodzących z odpadów. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że substancja odpadowa w postaci CaCl2 trwale zostaje związana w strukturze materiałów szkło–krystalicznych, co umożliwia jej skuteczną immobilizację.

EN

Vitrification is the most effective method for nuclear waste immobilization. Toxic elements are incorporated into the glass structure. Glasses from the P2O5–Al2O3–R2O and P2O5-Al2O3-Fe2O3-R2O systems were studied for the immobilization of salt waste. As a method of immobilization, sintering of glass–waste mixtures was chosen. CaCl2 was used to simulate the waste. The immobilization process of calcium ions was studied during sintering with glasses containing above 50wt.% P2O5. Properties of the glasses and glass–ceramic materials were determined. Thermal analysis showed that all glasses demonstrated the ability to crystallize. Intensity of this process depended on the chemical composition. The addition of Fe2O3 to glass increased this process. Thermal treatment caused high degree of crystallization of the studied glasses. According to the results of hydrolytic resistance tests, the glass sinters containing Fe2O3 are the most efficient for waste immobilization. Vitrification process of all the glasses reduced leachibility of waste components to a minimum. The studies showed that CaCl2 being a simulated waste was permanently encapsulated in the glass–ceramic materials, making possible their effective immobilization.

16

Thermal Transformation of Combustion Wastes from Coal-Fired Boilers

Kasprzyk K., Zboromirska-Wnukiewicz B., Dyjakon A., Kogut K., Kasprzyk Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1021-1027

EN

The results of the lab-scale investigations concerning vitrification process of the fly ashes formed during the coal combustion in the boiler are presented in the paper. The fly ashes used at the laboratory studies were collected from thermal power plants fired by lignite and bituminous coal, respectively. The tests were carried out in the fixed bed reactor applying electrical method of the vitrification. The properties of the ash glasses obtained after the vitrification by means of their leachability and durability were examined and discussed. The minerals crystallisation in the vitrification glass was investigated using the XRD method. The effect of the heat treatment on the glass and glass-ceramic durability performing the hardness measurement was examined, as well. The results revealed high effectiveness of the vitrification method. The glasses from coal fly ashes had amorphous texture and were characterized by high physical durability as well as very low leachability caused by successful immobilization of the heavy metals into the glass structure.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad możliwością wykorzystania procesu witryfikacji do zeszklenia popiołów lotnych pochodzących ze spalania węgla w kotłach pyłowych. Do badań użyto popioły lotne z polskich elektrowni pochodzące ze spalania węgli kamiennych i brunatnych. Badania doświadczalne przeprowadzono w reaktorze typu złoże stałe stosując elektryczną metodę witryfikacji. Przedstawiono i omówiono wyniki badań wymywalności i twardości uzyskanych szkieł w procesie witryfikacji. Zbadano także strukturę krystaliczną otrzymanych witryfikatów metoda XRD. Wykonano również badania wpływu dodatkowego wygrzewania witryfikatów na poprawe ich własności mechanicznych. Otrzymane wyniki pokazały, że witryfikacja jest skuteczną metodą umożliwiającą modyfikację właściwości lotnych popiołów. Wykazano, że powstałe z popiołów lotnych szkła posiadają amorficzna strukturę i charakteryzują się wysoką twardością oraz niską wymywalnością metali ciężkich, które zostały wbudowane w sieć krystaliczną szkła.

17

Vitrification and crystallization of marginally glass-forming alloys.

Wilde G., Boucharat N., Dinda G.P., Rösner H.

Archives of Materials Science

|

2004

|

Vol. 25, nr 4

391-397

EN

Thermally- and deformation-induced nanocrystallization has been investigated in marginally glass forming Al-rich alloys. Conventional calorimetry and microcalorimetry results coupled with detailed and quantitative microstructure analyses using dark-field and high-resolution transmission electron microscopy yielded a quantitative description of the kinetics of nanocrystallization in its earliest stages. These results form the basis for the development of advanced processing strategies to synthesize amorphous/nanocrystalline composite structures with even higher nanocrystal number densities, potentially giving rise to increased stability and improved performance of these new materials.

18

Witryfikacja odpadów i popiołów

Kordylewski W., Robak Ł.

Gospodarka Paliwami i Energią

|

2002

|

nr 7

18-21

PL

Opisano proces witryfikacji ukazując jego istotne cechy. Podano obszary zastosowania metod witryfikacji oraz scharakteryzowano ich produkty. Przedstawiono podstawowe rozwiązania techniczne oraz ostatnie osiągnięcia w technologii witryfikacji. Scharakteryzowano energochłonność procesu oraz porównano koszty poszczególnych metod witryfikacji.

EN

The important features, the applications and products of vitrification were described. The basic arrangements and recent achievements of the vitrification technology were presented. Energy consumption and costs of vitrification processes were discussed.

19

Przekształcanie materiałów azbestowych w materiał przyjazny środowisku

Cedzyńska K., Kołaciński Z., Sroczyński W.

Zeszyty Naukowe. Chemia / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 142

9-14

EN

In this paper the calculations of conditions of vitrification process are presented. The chemical reactions and net energy rate requirements have been calculated in the way of step by step heating up of common asbestos wastes such as serpentines and amphiboles. The chemical constitution of solidified material before and after vitrifaction process was computed. The minimum and the maximum of energy rate requirement depending on kind of solidified asbestos have been obtained.