The influence of incinerated sewage sludge ashes physical and chemical properties in posibility of usage in red ceramic
,
 
 
 
More details
Hide details
1
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2015;31(2):109–121
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The purpose of this case study is to investigate the properties and performance of sewage sludge ash from five specific sources such as plants incineratied as municipal sewage sludge in different part of Poland. The use of sludge as a construction and building material converts the waste into useful products that can alleviate disposal issues. Alternative materials are being considered for use by brick manufacturers as a potential cost effective solution to access materials with desirable compounds and properties that will satisfy the demand for large portfolios of products with different aesthetic properties. Testing is carried out to identify the properties and characteristics of alternative materials, as well as to determine whether the inclusion of certain alternative materials provide desirable results during lab-based experimentation. Special attention has been paid on ash mineralogy and chemical composition; particle size distribution; anion and cation leaching, which can be potentially dangerous and cause materials defects. [...]
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ właściwości fizykochemicznych stałych pozostałości z termicznego przekształcania osadów ściekowych na możliwość ich wykorzystania w ceramice czerwonej
spalanie komunalnych osadów ściekowych, stałe pozostałości, produkcja cegieł
Przedmiotem niniejszej pracy jest przedstawienie właściwości fizykochemicznych stałych pozostałości z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych w aspekcie wykorzystania ich w produkcji ceramiki czerwonej. Wykorzystanie tego rodzaju odpadów jest sposobem na ich zagospodarowanie, a ponadto może wpłynąć na redukcję kosztów produkcji cegieł, przy zachowaniu założonych parametrów użytkowych oraz walorów estetycznych. Określono skład chemiczny i mineralny stałych pozostałości, zawartość naturalnych izotopów promieniotwórczych, skład granulometryczny oraz wymywalność soli rozpuszczalnych, mogących stanowić potencjalne zagrożenie oraz powodować wady materiałowe. Kwarc stanowi główny składnik fazowy analizowanych materiałów, a jego zawartość dochodzi do 43% wag. Ilość ta z punktu widzenia właściwości ograniczających nadmierną plastyczność, powodującą odkształcenia materiału podczas procesu suszenia i wypalania, jest korzystna a popiół może być wykorzystany jako materiał schudzający, czyli substytut piasku. [...]
 
REFERENCES (33)
1.
Ahmaruzzaman, M., 2010. A review on the utilization of fly ash. Progress in Energy and Combustion Science 36, s. 327–363.
 
2.
Anderson, M. i Skerratt, R.G. 2003. Variability study of incinerated sewage sludge ash in relation to future use in ceramic brick manufacture. British Ceramic Transactions 102(3), s. 109–113.
 
3.
Bień, J.B. i Wystalska, K. 2011. Osady ściekowe, teoria i praktyka. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
 
4.
Borowski, G. 2012. Ocena przydatności zeszkliwienia osadów ściekowych do ich zagospodarowania. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych Nr 51, s. 78–84.
 
5.
Cheng, T.W. i Chen, Y.S. 2004. Characterisation of glass ceramics made from incinerator fly ash. Ceramics International 30, s. 343–349.
 
6.
Cultrone, G. i Sebastián, E. 2009. Fly ash addition in clayey materials to improve the quality of solid bricks. Construction and Building Materials Vol. 23, Issue 2, s. 1178–1184.
 
7.
Cyr i in. 2007 – Cyr, M., Coutand, M. i Clastres, P. 2007. Technological and environmental behavior of sewage sludge ash (SSA) in cement-based materials. Cement and Concrete Research 37, s. 1278–1289.
 
8.
Donatello, S. i Cheeseman, C.R. 2013. Recycling and recovery routes for incinerated sewage sludge ash (ISSA): A review. Waste Management vol. 33, s. 2328–2340.
 
9.
Galos, K. 2008. Analiza dotychczasowych badań krajowej bazy zasobowej głównych kopalin ceramicznych ze wskazaniem niezbędnego zakresu dalszych prac. Gospodarka Surowcami Mineralnymi –Mineral Resources Management t. 24, z. 4/4, s. 53–73.
 
10.
Gunn i. in. 2004 – Gunn, A., Dewhurst, R., Giorgetti, A., Gillot, N., Wishart, J. i Pedley, S., 2004. Use of sewage sludge in construction. CIRIA. C608. London.
 
11.
GUS 2013. Ochrona Środowiska 2013. Informacje i Opracowania Statystyczne. Główny Urząd Statystyczny. Warszawa 2013.
 
12.
Iżewska, A. i Wołoszyk, C. 2014. Wpływ nawożenia popiołem ze spalania komunalnych osadów ściekowych na właściwości chemiczne gleby lekkiej. Annual Set The Environment Protection Vol. 16, s. 486–497.
 
13.
Kępys i in. 2014 – Kępys, W., Pomykała, R. i Pietrzyk, J. 2014. Badania właściwości zawiesin popiołowo-wodnych z popiołów ze spalania komunalnych osadów ściekowych. Inżynieria Mineralna nr 1.
 
14.
Lin, K.L. 2006. Feasibility study of using brick made from municipal solid waste incinerator fly ash slag. Journal of Hazardous Materials B137, pp. 1810–1816.
 
15.
Lin, D. i Weng, C. 2001. Use of sewage sludge ash as brick material. Journal of Environmental Engineering Vol. 127, no. 10, s. 922–927.
 
16.
Małolepszy, J. red. 2004. Materiały budowlane. Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH.
 
17.
Monzó i in. 2003 –Monzó, J., Payá, J., Borrachero,M.V. i Girbeoe, I. 2003. Reuse of sewage sludge ashes (SSA) in cement mixtures: the effect of SSA on the workability of cementmortars.WasteManagement 23, s. 373–381.
 
18.
Ottosen i in. 2013 – Ottosen, L.M, Kirkelund, G.M. i Jensen, P.E. 2013. Extracting phosphorous from incinerated sewage sludge ash rich in iron or aluminum. Chemosphere Vol. 91, Issue 7, s. 963–969.
 
19.
Pietrzyk, J. 2012. Rola procesów termicznych w zagospodarowaniu komunalnych osadów ściekowych. Materiały Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych, Kraków 2012. Grupa Naukowa Pro Futuro. Fundacja dla AGH.
 
20.
PN-EN 12457-2. Charakteryzowanie odpadów –Wymywanie – Badanie zgodności w odniesieniu do wymywania ziarnistych materiałów odpadowych i osadów – Część 2: Jednostopniowe badanie porcjowe przy stosunku cieczy do fazy stałej 10 l/kg w przypadku materiałów o wielkości cząstek poniżej 4 mm (bez redukcji lub z redukcją wielkości).
 
21.
Rozporządzenie MG 2013. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (Dz.U. 2013 nr 0 poz. 38).
 
22.
Rozporządzenie MŚ 2001. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. 2001 nr 112 poz. 1206).
 
23.
Rozporządzenie MŚ 2006. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. 2006 nr 137 poz. 984).
 
24.
Rozporządzenie RM 2013. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r. w sprawie wymagań dotyczących zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228 w surowcach i materiałach stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza żywego, a także w odpadach przemysłowych stosowanych w budownictwie, oraz kontroli zawartości tych izotopów (Dz.U. 2007 nr 4 poz. 29).
 
25.
Sitarz i in. 2012 – Sitarz, M., Bułat, K. i Pszczoła, J. 2012. Krystalizacja szkieł krzemianowo fosforanowych z układu CaNaPO4-SiO2. Materiały Ceramiczne vol. 64/3, s. 364–366.
 
26.
Szaja, A. 2013. Phosphorus Recovery from Sewage Sludge via Pyrolysis. Annual Set The Environment Protection Vol. 15, s. 361–370.
 
27.
Szymański i in. 2011 – Szymański, K., Janowska, B. i Jastrzębski, P. 2011. Heavy Metal Compounds in Wastewater and Sewage Sludge. Annual Set The Environment Protection Vol. 13, s. 83–100.
 
28.
Wainwright, P.J. i Cresswell, D.J.F. 2001. Synthetic aggregates from combustion ashes using an innovative rotary kiln. Waste Management 21, s. 241–246.
 
29.
Weigand i in. 2013 – Weigand, H., Bertau, M., Hübner,W., Bohndick, F. i Bruckert, A. 2013. Full-scale fertilizer production from sewage sludge ash. Waste Management Vol. 33, Issue 3, s. 540–544.
 
30.
Weng i in. 2003 – Weng, C.H., Lin, D.F., Chiang P.C. Utilization of sludge as brick materials. Advances in Environmental Research Vol 7, s. 679–685.
 
31.
Wzorek, Z. 2008. Odzysk związków fosforu z termicznie przetworzonych odpadów i ich zastosowanie jako substytutu naturalnych surowców fosforowych. Seria Inżynieria i Technologia Chemiczna. Kraków. Wyd. PK.
 
32.
Xu 2012 – Xu, H., He, P., Gu, W., Wang, G. i Shao, L. 2012. Recovery of phosphorus as struvite from sewage sludge ash. Journal of Environmental Sciences Vol. 24, Issue 8, s. 1533–1538.
 
33.
Zhang, L. 2013. Production of bricks from waste materials – A review. Construction and Building Materials 47, s. 643–655.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953