PL229130B1

PL229130B1 - An agent for the remediation of soils contaminated by heavy metals

Info

Publication number: PL229130B1
Application number: PL412642A
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: PL412642A1

Abstract

Ujawniono środek do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi zawierający kredę jeziorną w ilości od 1 do 15% wag. oraz od 10 do 15% wag. odpadów celulozowych o uziarnieniu od 0,5 do 5 mm ,przy czym jako odpadowe osady przemysłowe zastosowano osady ściekowe w ilości od 70 do 89% wag., a kreda jeziorna zawiera co najmniej 50% węglanu wapnia, natomiast kilogram suchej masy osadów ściekowych zawiera od 300 do 500 gram węgla ogólnego, od 30 do 45 gram azotu ogólnego i od 0,4 do 4 gram fosforu ogólnego.A heavy metal contaminated soil remediation agent containing lake chalk in an amount from 1 to 15 wt.% Is disclosed. and from 10 to 15 wt.%. cellulose waste with a grain size of 0.5 to 5 mm, where sewage sludge was used as industrial waste in an amount of 70 to 89% by weight, and lake chalk contains at least 50% calcium carbonate, while a kilogram of dry matter of sewage sludge contains from 300 to 500 grams of total carbon, 30 to 45 grams of total nitrogen, and 0.4 to 4 grams of total phosphorus.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest środek do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi mający zastosowanie w rolnictwie, przemyśle transportowym, przemyśle ciężkim, do oczyszczania nieutwardzonych powierzchni i zabezpieczania terenów skażonych przed rozprzestrzenianiem się zanieczyszczeń, do rekultywacji i remediacji zdegradowanych terenów poprzemysłowych, a także do zagospodarowania nieużytków i odłogów.The subject of the invention is an agent for remediation of soils contaminated with heavy metals, applicable in agriculture, transport industry, heavy industry, for cleaning unpaved surfaces and protecting contaminated areas against the spread of contaminants, for reclamation and remediation of degraded post-industrial areas, as well as for the management of wastelands and fallow land.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 187423 środek do zmniejszania ilości metali ciężkich w glebie w postaci proszku siarczku wapnia lub w postaci jego nasyconego roztworu. Właściwe ilości stosowanego siarczku wapnia zależą od poziomu stężenia rozpuszczalnych związków metali ciężkich w zdegradowanej glebie. Korzystnie stosuje się od 50% do 200% nadmiar ponad ilość wynikającą ze stechiometryczne go wyliczenia.There is known from the Polish patent 187423 an agent for reducing the amount of heavy metals in the soil in the form of calcium sulphide powder or in the form of its saturated solution. The appropriate amounts of calcium sulphide to be used depend on the concentration level of soluble heavy metal compounds in the degraded soil. Preferably, a 50% to 200% excess is used over the amount resulting from the stoichiometric calculation.

Znana jest z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku 316091 mieszanina przeznaczona do procesu rekultywacji terenów zdegradowanych przez przemysł złożona z wapna odpadowego i osadów ściekowych w stosunku wagowym 1:1, przy czym osady ściekowe w tej mieszaninie stosuje się w ilości od 150 do 300 t suchej masy na 1 ha.A mixture of waste lime and sewage sludge in a weight ratio of 1: 1 is known from the Polish patent application 316091, a mixture intended for the reclamation of industrial sites degraded by the industry, with the use of sewage sludge in the amount of 150 to 300 tons of dry matter per 1 ha.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 173693 środek do nadania wartości uprawowych glebie zdegradowanej metalami ciężkimi. Środek ten stanowią frakcje wyodrębnione z mułowych odpadów powęglowych oraz czynnik alkalizujący w ilości 0.5-5% w stosunku do masy suchej odpadu, mający na celu polepszenie właściwości sorpcyjnych.There is known from the Polish patent description No. 173693 an agent for imparting cultivation value to soil degraded by heavy metals. This agent consists of fractions separated from coal waste silt and an alkalizing agent in the amount of 0.5-5% in relation to the dry weight of the waste, aimed at improving the sorption properties.

Znany jest z polskiego opisu patentowego 169262 środek do obróbki gleby zanieczyszczonej węglowodorami, zawierający absorbent zanieczyszczeń w postaci drobno zmielonego wapna palonego o polepszonej własności adsorpcyjnej oraz czynnik hydrofobizujący w postaci ciekłej mieszaniny złożonej z mieszaniny ciekłych kwasów tłuszczowych o 6 do 12 atomach węgla oraz specyficzną mieszaninę glicerydów kwasów tłuszczowych o 8 do 12 atomach węgla. Kompozycja zawierająca mieszaninę środka hydrofobizującego lub kondycjonującego oraz powleczone, bardzo drobno zmielone wapno umożliwiała zniszczenie zanieczyszczeń węglowodorowych i ich związanie oraz ustabilizowanie.There is known from the Polish patent specification 169262 an agent for treating soil contaminated with hydrocarbons, containing an absorbent of pollutants in the form of finely ground quicklime with improved adsorption properties and a hydrophobizing agent in the form of a liquid mixture consisting of a mixture of liquid fatty acids with 6 to 12 carbon atoms and a specific mixture of glycerides fatty acids with 8 to 12 carbon atoms. A composition containing a mixture of a hydrophobising or conditioning agent and a coated, finely ground lime made it possible to destroy hydrocarbon impurities and bind and stabilize them.

Celem wynalazku było opracowanie środka do oczyszczania nieutwardzonych powierzchni i zabezpieczania terenów skażonych, posiadającego zwiększoną zdolność sorpcyjną metali ciężkich z gleby.The aim of the invention was to develop an agent for the cleaning of unpaved surfaces and the protection of contaminated sites, having an increased sorption capacity for heavy metals from soil.

Środek według wynalazku posiada składnik absorbujący zanieczyszczenia w postaci kredy jeziornej w ilości od 1 do 15% wag. oraz ma od 10 do 15% wag. nośnika składnika absorbującego zanieczyszczenia w postaci odpadów celulozowych o uziarnieniu od 0,5 do 5 mm, przy czym jako odpadowe osady przemysłowe zastosowano osady ściekowe w ilości od 70 do 89% wag., a kreda jeziorna zawiera co najmniej 50% węglanu wapnia, natomiast kilogram suchej masy osadów ściekowych zawiera od 300 do 500 gram węgla ogólnego, od 30 do 45 gram azotu ogólnego i od 0,4 do 4 gram fosforu ogólnego.The composition according to the invention has a lake chalk soil-absorbing component in an amount of from 1 to 15% by weight. and has from 10 to 15 wt.%. the carrier of the pollutant-absorbing component in the form of cellulose waste with a grain size of 0.5 to 5 mm, where sewage sludge was used as industrial waste in the amount of 70 to 89% by weight, and lake chalk contains at least 50% calcium carbonate, while a kilogram The dry weight of sewage sludge contains 300 to 500 grams of total carbon, 30 to 45 grams of total nitrogen and 0.4 to 4 grams of total phosphorus.

Wykorzystanie środka według wynalazku daje możliwość rekultywacji wielkoobszarowych powierzchni użytkowych, ponadto wprowadzenie środka do gleby zwiększa jej zasobność w węgiel. Dzięki opracowanemu składowi środka zawierającemu substancje biogenne ograniczony został pobór metali ciężkich przez rośliny i ich dalsze rozprzestrzenianie w środowisku.The use of the agent according to the invention makes it possible to rehabilitate large-area usable areas, moreover, the introduction of the agent into the soil increases its carbon content. Due to the developed composition of the agent containing nutrients, the uptake of heavy metals by plants and their further spread in the environment has been reduced.

Środek według wynalazku nie stanowi zagrożenia biologicznego dla upraw rolnych.The agent according to the invention does not pose a biological threat to agricultural crops.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Przykład dotyczył przygotowania 1000 g środka do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi. Do osadów ściekowych o uwodnieniu 85% i zawierających 105 g suchej masy dodano odpady celulozowe o uziarnieniu 0,5 mm w ilości 150 g. Następnie wszystko wymieszano, a po ustabilizowaniu dodana została kreda jeziorna zawierająca 75 g węglanu wapnia oraz 75 g pozostałego materiału mineralno-organicznego. Przygotowany preparat poddano następnie homogenizacji i pozostawiono na okres 60 min w celu zapewnienia stabilizacji składników aktywnych preparatu. W efekcie otrzymano 1000 g środka o jednorodnej konsystencji składającego się z 15% wag. kredy jeziornej, 15% wag. odpadów celulozowych o uziarnieniu od 0,5 do 1 mm i 70% wag. osadów ściekowych.The example concerned the preparation of 1000 g of an agent for remediation of soils contaminated with heavy metals. To sewage sludge with 85% hydration and 105 g of dry matter, cellulose waste with a grain size of 0.5 mm in the amount of 150 g was added. organic. The prepared preparation was then homogenized and left for 60 minutes in order to stabilize the active ingredients of the preparation. As a result, 1000 g of an agent with a homogeneous consistency consisting of 15 wt. lake chalk, 15 wt. cellulose waste with a grain size of 0.5 to 1 mm and 70 wt. sewage sludge.

100 g suchej masy osadów ściekowych zawierał 30 g materiału mineralno-organicznego, 30 g węgla ogólnego, 3,6 g azotu ogólnego,0,4 g fosforu ogólnego.100 g of sewage sludge dry matter contained 30 g of mineral-organic material, 30 g of total carbon, 3.6 g of total nitrogen, 0.4 g of total phosphorus.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Przykład dotyczył przygotowania 1000 kg środka do remediacji gleb skażonych metalami ciężkimi. Do osadów ściekowych o uwodnieniu 90% i zawierających 89 kg suchej masy dodano odpadyThe example concerned the preparation of 1000 kg of an agent for remediation of soils contaminated with heavy metals. Waste was added to the sewage sludge with 90% hydration and containing 89 kg of dry matter

PL 229 130 B1 celulozowe o uziarnieniu od 3 do 5 mm w ilości 100 kg. Następnie wszystko wymieszano, a po ustabilizowaniu dodana została kreda jeziorna zawierająca 5 kg węglanu wapnia oraz 5 kg pozostałego materiału mineralno-organicznego. Przygotowany preparat poddano następnie homogenizacji i pozostawiono na okres 60 min w celu zapewnienia stabilizacji składników aktywnych preparatu. W efekcie otrzymano 1000 kg środka o jednorodnej konsystencji składającego się z 1% wag. kredy jeziornej, 10% wag. odpadów celulozowych o uziarnieniu od 2 do 3 mm i 89% wag. osadów ściekowych.100 kg of cellulose grains with grain size from 3 to 5 mm. Then everything was mixed, and after stabilization, lake chalk containing 5 kg of calcium carbonate and 5 kg of the remaining mineral-organic material was added. The prepared preparation was then homogenized and left for 60 minutes in order to stabilize the active ingredients of the preparation. As a result, 1000 kg of an agent with a homogeneous consistency consisting of 1 wt. lake chalk, 10 wt. cellulose waste with a grain size of 2 to 3 mm and 89 wt. sewage sludge.

kg suchej masy osadów ściekowych zawierał 451 g materiału mineralno-organicznego, 500 g węgla ogólnego, 45 g azotu ogólnego, 4 g fosforu ogólnego.kg of dry matter of sewage sludge contained 451 g of mineral-organic material, 500 g of total carbon, 45 g of total nitrogen, 4 g of total phosphorus.

Claims

Patent claim

CLAIMS 1. An agent for remediation of soils contaminated with heavy metals, containing a pollutant absorbing component and industrial waste sludge, characterized in that it contains lake chalk in an amount of 1 to 15 wt.% As the pollutant-absorbing component. and has from 10 to 15 wt.%. cellulose waste with a grain size of 0.5 to 5 mm, where as industrial waste sludge it contains sewage sludge in the amount of 70 to 89% by weight, lake chalk contains at least 50% calcium carbonate, while a kilogram of dry matter of sewage sludge contains from 300 to 500 grams of total carbon, 30 to 45 grams of total nitrogen, and 0.4 to 4 grams of total phosphorus.