Projekt SONATA
pt: „Badanie wpływu obróbki termicznej komunalnych osadów ściekowych na właściwości fizyczno-chemiczne popiołu”.
Projekt sfinansowany został ze środków Narodowego Centrum Nauki
umowa UMO-2011/03/D/ST8/04984
Kierownik projektu dr inż. Jolanta Latosińska
Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki
Spalanie komunalnych osadów ściekowych będące popularną metodą ich unieszkodliwiania pozwala na redukcję objętości i masy tego ubocznego produktu oczyszczania ścieków. Jednak powoduje powstawanie popiołów, w których dochodzi do koncentracji metali ciężkich. Postępowanie z popiołami z osadów ściekowych szczególnie determinowane jest zawartością metali ciężkich w odpadzie. W sytuacji przekroczenia dopuszczalnych limitów metali ciężkich popioły z osadów ściekowych zaliczane są do odpadów niebezpiecznych. Tym samym unieszkodliwianie popiołów z osadów ściekowych ogranicza się głównie do deponowania na składowiskach. Wychodząc naprzeciw tym zagadnieniom, w projekcie prowadzono badania w dwóch wątkach: pierwszy to wpływ temperatury i czasu obróbki termicznej osadów ściekowych na mobilność metali ciężkich oraz zdolności sorpcyjne popiołów, drugi – możliwość wykorzystania popiołów z osadów ściekowych jako surowca do syntezy zeolitów. W ramach pierwszego wątku badawczego określono, że na mobilność metali ciężkich i zdolności sorpcyjne popiołów z osadów znacząco wpływa temperatura obróbki termicznej, a nie czas procesu. Wiedza o wpływie temperatury i czasu obróbki termicznej jest ważna w sytuacji awarii instalacji spalania osadów ściekowych. W wyniku badania popiołów pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków o różnej technologii spalania stwierdzono, że technologia spalania osadów ściekowych nie ma istotnego wpływu na mobilność metali ciężkich z popiołów. Stanowi to ważną informację w przypadku podejmowania decyzji o wyborze technologii spalania (tj. pomiędzy spalaniem w piecu ze złożem fluidalnym a spalaniem w piecu rusztowym) w nowych lub modernizowanych spalarniach komunalnych osadów ściekowych. Do podjęcia badań w ramach drugiego wątku przesłanką był znacząco zbliżony skład popiołu z osadów ściekowych do popiołów lotnych z węgli. Synteza zeolitów z popiołów lotnych z węgli często jest realizowaną metodą hydrotermalną pod ciśnieniem atmosferycznym lub metodą fuzji. Analiza krajowej i światowej literatury przedmiotu wskazuje, że przykłady syntezy zeolitów z popiołów z komunalnych osadów ściekowych z wykorzystaniem metody hydrotermalnej pod ciśnieniem atmosferycznym nie są liczne. Natomiast brak przykładów syntezy zeolitów z popiołów z osadów ściekowych według metody fuzji. Jednym z czynników wpływających na efekt syntezy zeolitów jest czas krystalizacji. Przeprowadzone w ramach projektu badania pozwalają na stwierdzenie, że wydłużenie czasu krystalizacji sprzyja powstawaniu form zeolitowych z popiołów z osadów ściekowych. Ponadto lepszą metodą syntezy zeolitów z popiołów z osadów była metoda fuzji w porównaniu z metodą hydrotermalną pod ciśnieniem atmosferycznym. Temperatura obróbki termicznej osadów ściekowych nie była istotnym czynnikiem wpływającym na rodzaj otrzymanego zeolitu. Wyniki badań wykorzystania popiołów z osadów jako surowca do syntezy zeolitów stanowią ważny wkład w rozwój metod postępowania z odpadami zgodny z ideą zrównoważonego rozwoju. Rezultaty przeprowadzonych badań potwierdziły możliwość zastosowania popiołów po procesie zeolityzacji do oczyszczania wód zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Tym samym zeolityzacja popiołów z osadów otwiera nowy kierunek wykorzystania tego odpadu. Spowoduje także zmniejszenie ilości popiołów z osadów ściekowych kierowanych na składowiska.
