PL229129B1

PL229129B1 - Sposób wytwarzania preparatu do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi

Info

Publication number: PL229129B1
Application number: PL412641A
Authority: PL
Inventors: Małgorzata Kacprzak; Agnieszka Placek; Anna Grobelak; Dariusz Włóka; Bal Ram Singh; Åsgeir Rossebø Almås
Original assignee: Politechnika Czestochowska
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2018-06-29
Also published as: PL412641A1

Abstract

Sposób wytwarzania preparatu do remediacji gleb skażonych metalami polega na tym, że na jedną cześć wag. osadów ściekowych o uwodnieniu poniżej 60% dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. odpadów celulozowych o wilgotności poniżej 5% i granulacji od 0,5 do 5 mm oraz dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. kredy jeziornej zawierającej co najmniej 50% wag. węglanu wapnia, po czym całość miesza się i poddaje stabilizacji przez okres 60 minut, a następnie uzyskany preparat poddaje się granulacji mechanicznej do uzyskania peletu o wymiarach nie większych niż 0,5 cm średnicy i 1,5 cm długości.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania preparatu do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi mający zastosowanie w przemyśle nawozów sztucznych oraz w przemysłowych technologiach dotyczących usuwania zanieczyszczeń z gruntów.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 173693 sposób wytwarzania środka do nadawania wartości uprawowych glebie zdegradowanej, zwłaszcza poprzez obecność metali ciężkich. Sposób polega na tym, że mułowe odpady powęglowe uzyskiwane w obiegach wodno-mułowych kopalń węgla kamiennego jako selektywnie wydzielony odpad, po oddzieleniu z nich w procesie klasyfikacji przykładowo hydraulicznej klasy ziarnowej o gęstości 2,3-2,7 g/cm³ i ziarnie < 1 mm zagęszcza się znanymi metodami do zawartości wilgoci najwyżej do 35% wagowych, po czym do odpadów dodaje się czynnika alkalizującego, korzystnie wodorotlenku wapnia w ilości od 0,5 do 5% wagowych w stosunku do suchej masy produktu, a uzyskaną mieszaninę suszy się do stanu powietrzno-suchego w temperaturze od 25300°C korzystnie 200°C.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 162499 sposób wytwarzania preparatu do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi, polegający na tym, że do osadów z oczyszczalni lub też do ścieków z oczyszczalni dodaje się krystaliczne glinokrzemiany syntetyczne lub naturalne w postaci proszku lub kształtek w ilościach od 0,1 do 99% wagowych w stosunku do masy gleby.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 195988 sposób wytwarzania preparatu do usuwania i unieruchamiania kationów metali ciężkich polegający na tym, że stopniowo, miele się nośnik łupkowy oraz składnik aktywny, następnie miesza się je ze sobą, po czym dodaje się środek wiążący z wytworzeniem trójskładnikowej mieszaniny o składzie określonym przez masowy stosunek nośnik : składnik aktywny : spoiwo wynoszącym odpowiednio 1,3 do 4,3 : 1,0 do 1,3 : 1,0 do 1,5, następnie dodaje się wody z wytworzeniem zaprawy cementowej o składzie określonym przez masowy stosunek ciała stałe : woda wynoszącym odpowiednio 1 : 0,38 do 0,60, po czym otrzymuje się preparat przez skruszenie się wysuszonej zaprawy cementowej po jej związaniu i utwardzeniu w ciągu 3-10 dni.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego EP0337047 sposób przygotowania preparatu do unieruchamianiu kationów metali ciężkich. Preparat ten jest wytwarzany przez prażenie glinokrzemianów w umiarkowanej temperaturze 350-800°C z zastosowaniem statycznej atmosfery utleniającej, następnie formaldehyd z wodną zawiesiną spoiwa dodaje się w sposób ciągły w niewielkich ilościach do drobnoziarnistego wypalonego glinokrzemianu. Aktywnymi składnikami preparatu są produkty termicznego rozkładu węglanów, takich jak kalcyt, dolomit i syderyt. Preparat ten o wielkość ziarna mniejszej niż 0,25 mm jest stosowany do polepszania gleby.

Celem wynalazku było opracowanie łatwego, szybkiego i taniego sposobu wytwarzania preparatu o przedłużonym czasie przechowywania przeznaczonego do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi.

Istotą sposobu według wynalazku jest to, że na jedną część wag. osadów ściekowych o uwodnieniu poniżej 60% dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. nośnika składników aktywnych preparatu w postaci odpadów celulozowych o wilgotności poniżej 5% i granulacji od 0,5 do 5 mm oraz dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. kredy jeziornej zawierającej co najmniej 50% wag. węglanu wapnia, po czym całość miesza się i poddaje stabilizacji przez okres 60 minut, a następnie uzyskany preparat poddaje się granulacji mechanicznej do uzyskania peletu o wymiarach nie większych niż 0,5 cm średnicy i 1,5 cm długości.

Wykorzystanie niezagospodarowanych odpadów organicznych takich jak osady ściekowe jako surowców do wytworzenia preparatu według wynalazku umożliwia ich utylizację, a ponadto stosowanie opracowanego sposobu oprócz korzyści ekonomicznych i zmniejszonego nakładu pracy charakteryzuje się brakiem negatywnego wpływu na środowisko w trakcie jego stosowania. Sposób według wynalazku stanowi alternatywę dla droższych i bardziej skomplikowanych sposobów wytwarzania preparatów do remediacji gleb. Wytworzony opisanym sposobem preparat jest pozbawiony właściwości toksycznych, tani w produkcji oraz trwały i nie wymaga specyficznych warunków do jego przechowywania.

P r z y k ł a d 1

2000 g osadów ściekowych o uwodnieniu 80% zawierających 500 g węgla ogólnego, 45 g azotu i 4 g fosforu poddano odwodnieniu do uzyskania 1000 g osadów ściekowych o uwodnieniu 60%. Następnie do osadów ściekowych dodano 100 g odpadów celulozowych o wilgotności 3% i granulacji 4 mm, a potem dodano 50 g kredy jeziornej zawierającej 52% wag. węglanu wapnia i 48% wag. pozostałych substancji mineralnych. Całość tak uzyskanego preparatu w celu jego ujednorodnienia została

PL 229 129 B1 wymieszana i poddano go stabilizacji przez okres 60 minut, a następnie uzyskany preparat poddano granulacji mechanicznej i otrzymano 1100 g jednorodnego peletu o średnicy 0,3 cm i długości 1,1 cm. W wyniku przeprowadzonego sposobu według wynalazku uzyskano 1100 g peletu, w którym udział wagowy poszczególnych składników wynosił:

- woda: 550 g

- sucha masa osadów ściekowych 500 g

- odpady celulozowe 100 g

- węglan wapnia 25 g

- pozostałe substancje mineralne 25 g

P r z y k ł a d 2 ton osadów ściekowych o uwodnieniu 90% zawierających 300 kg węgla ogólnego, 30 kg azotu i 0,5 kg fosforu poddano odwodnieniu do uzyskania 1 tony osadów ściekowych o uwodnieniu 50%. Następnie do osadów ściekowych dodano 150 kg odpadów celulozowych o wilgotności 0,5% i granulacji 1 mm, a potem dodano 15 kg kredy jeziornej zawierającej 50% wag. węglanu wapnia i 50% wag. pozostałych substancji mineralnych. Całość tak uzyskanego preparatu w celu jego ujednorodnienia została wymieszana i poddano go stabilizacji przez okres 60 minut, a następnie uzyskany preparat poddano granulacji mechanicznej i otrzymano 1150 kg peletu o średnicy 10 mm i długości 15 mm.

W wyniku przeprowadzonego sposobu według wynalazku uzyskano 1150 kg peletu, w którym udział wagowy poszczególnych składników wynosił:

- woda: 485 kg

- sucha masa osadów ściekowych 500 kg

- odpady celulozowe 150 kg

- węglan wapnia 7,5 kg

- pozostałe substancje mineralne 7,5 kg

Claims

1. Sposób wytwarzania preparatu do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi polegający na tym, że odpady pochodzące z oczyszczalni ścieków miesza się z nośnikiem składników aktywnych preparatu, znamienny tym, że na jedną część wag. osadów ściekowych o uwodnieniu poniżej 60% dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. odpadów celulozowych o wilgotności poniżej 5% i granulacji od 0,5 do 5 mm oraz dodaje się od 0,1 do 0,15 części wag. kredy jeziornej zawierającej co najmniej 50% wag. węglanu wapnia, po czym całość miesza się i poddaje stabilizacji przez okres 60 minut, a następnie uzyskany preparat poddaje się granulacji mechanicznej do uzyskania peletu o wymiarach nie większych niż 0,5 cm średnicy i 1,5 cm długości.