Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popiele lotnym z energetycznego spalania i współspalania biomasy

Transkrypt

1 Inżyniria i Ochrona Środowiska 2017, 20(1), p-issn Enginring and Protction of Environnt -ISSN DOI: /ios Lidia RECZEK 1, Magdalna M. MICHEL 1, Andrzj ŚWIĄTKOWSKI 2 Marta TYTKOWSKA 1, Grzgorz TRYKOWSKI 3 1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wijskigo w Warszawi Wydział Budownictwa i Inżynirii Środowiska ul. Nowoursynowska 159, Warszawa 2 Wojskowa Akadia Tchniczna, Wydział Nowych Tchnologii i Chii ul. S. Kaliskigo 2, Warszawa 3 Uniwrsytt Mikołaja Koprnika w Toruniu, Wydział Chii ul. Gagarina 7, Toruń -ail: a.swiatkowski@wp.pl Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania i współspalania bioasy Studis on Lad(II) Sorption fro Auous Solutions on Fly Ash fro Cobustion/Co-cobustion of Bioass Th ai of th study was to assss th usfulnss of fly ashs producd by co-cobustion of hard coal with bioass (WB1, WB2) and bioass cobustion (B) in th adsorption procss of lad(ii) ions. Adsorption isothrs of Pb(II) ions was dtrind. Th analysis of th rsults was basd on uilibriu adsorption odls. Languir, Frundlich as wll as Rdlich-Ptrson and Languir-Frundlich odls wr usd. Languir and Frundlich odls wr analyzd in both gnral and linar fors. Exprintal data wr bst dscribd by Languir uation in linar for (r 2 > 0.9). Coparison of th thr ashs showd that th lowst sorption capacity was obtaind for that fro th grn block (15.3 g/g), significantly highr for both fro co-cobustion (34.8 g/g for WB1, 29.9 g/g for WB2). Analysis of th chical coposition of th surfac confird th dtrind sorption capacity with rspct to lad. Th ashs wr charactrizd by alkalin proprtis. Kywords: fly ash, bioass, co-cobustion, adsorption, Pb(II) ions Wstęp Mtal ciężki zawart w ścikach przysłowych są istotny źródł zaniczyszcznia środowiska. Główn ich źródła to przd wszystki górnictwo i przysł talurgiczny. Usuwani tali ciężkich z wód ścikowych jst bardzo ważny zagadnini z względu na ich toksyczność - szkodliw oddziaływani na organizy żyw. Przciwdziałani ich przdostawaniu się do środowiska wodno-glbowgo ralizowan jst z wykorzystani różnych tod. Zaliczają się do nich procsy adsorpcyjn prowadzon z użyci różnych adsorbntów. Do najbardzij skutcznych nalżą węgl aktywn. Z względu na ich cnę wciąż poszukuj się tańszych

2 72 L. Rczk, M.M. Michl, A. Świątkowski, M. Tytkowska, G. Trykowski atriałów sorpcyjnych okrślanych nazwą low-cost adsorbnts [1-3]. Jdny z dość dawno rozpatrywanych rodzajów tgo typu adsorbntów są popioły lotn z spalania paliw w zakładach nrgtycznych (lktrowniach, lktrocipłowniach) [1]. W ciągu ostatnich dwudzistu kilku lat ukazało się wil publikacji poświęconych tu zagadniniu [4-15]. W prowadzonych badaniach nad procs adsorpcji tali ciężkich na popiołach lotnych pochodzących z nrgtyczngo spalania paliw stosowano najczęścij popioły otrzyan z spalania węgli kainnych [4, 7-9, 12, 13, 15], węgli brunatnych [6, 11], wytłoków z trzciny cukrowj [5, 10, 14], łusk ryżu [10]. Najczęścij badano adsorpcję jonów dwóch tali [4-6, 9, 10, 14, 15], rzadzij większj liczby (3, 4 czy 5) [7, 8, 11-13]. Najczęścij stosowanyi talai były: Pb, Cu, Cd, Zn, Ni. Badania iały różny charaktr - zarówno podstawowy, jak i aplikacyjny. Adsorpcję prowadzono z roztworów wodnych przygotowanych w warunkach laboratoryjnych, z ścików [5], jak tż odcików z składowanych odpadów kounalnych [11]. Cl pracy była ocna przydatności popiołów lotnych pochodzących z jdnj lktrowni, al powstałych w procsi współspalania węgla kainngo z bioasą i spalania saj bioasy w tzw. zilony bloku w procsi adsorpcji jonów ołowiu(ii). 1. Mtodyka badań 1.1. Charaktrystyka atriału badawczgo Matriał badawczy stanowiły trzy rodzaj popiołów lotnych powstających w lktrowni. Dwa popioły (oznaczon jako WB1 i WB2) powstają w tchnologii współspalania bzpośrdnigo węgla kainngo oraz bioasy i niznaczni różnicuj j skład stosowanj bioasy oraz tpratura spalania, która wynosi odpowidnio 780 i 830 C. Trzci z popiołów (oznaczony jako B) powstaj w tchnologii fluidalngo spalania saj bioasy. Dan dotycząc składu surowców, z których powstają popioły, zaiszczono w tabli 1. Próbki popiołów były pobiran spod lktrofiltrów. Charaktrystykę orfologii powirzchni próbk popiołów przprowadzono za poocą skaningowgo ikroskopu lktronowgo (LEO Elctron Microscopy Ltd., odl 1430 VP). Skład chiczny powirzchni próbk okrślono tchniką ikroanalizy rntgnowskij z dtktor sygnału EDS (Quantax 200 z dtktor XFlash 4010, prod. Brukr AXS). Tabla 1. Główn paratry paliwa w blokach nrgtycznych lktrowni Tabl 1. Main paratrs of ful in powr units of powr plant Sybol próbki Udział węgla kainngo, % Udział bioasy % popiół WB popiół WB popiół B Skład bioasy % plty z słoncznika i oliwk: 55 zrębki drzwn: 45 plty z słoncznika i słoy: 55 zrębki drzwn: 45 plty z słoncznika i słoy: 20 zrębki drzwn: 80

3 Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania Sorpcja ołowiu Popioły zostały wysuszon w tpraturz 105 C i były przchowywan w zakniętych pojnikach z tworzywa sztuczngo. Próbki popiołów o asi z zakrsu 0,2 0,6 g odważono na wadz analitycznj. Roztwory sorptywu wykonywano poprzz rozpuszczni azotanu(v) ołowiu(ii) cz.d.a. prod. Chpur w wodzi rdstylowanj. Przygotowano roztwory o stężniu ołowiu z zakrsu g/d 3. Badani sorpcji równowagowj ołowiu(ii) na popiołach wykonano w ksprynci naczyniowy (warunki statyczn) w tpraturz 10 C. W kolbach szklanych uiszczano próbkę popiołu o znanj asi () i wprowadzano roztwór ołowiu o znany stężniu początkowy (C 0 ) i zadanj objętości (V). Zaknięt kolby wytrząsano na trostatowanj wytrząsarc orbitalnj, czas kontaktu wynosił 24 godziny. Koljno próbki poddawano godzinnj sdyntacji, cicz nadosadową dkantowano i filtrowano na sączku twardy. W filtratach irzono stężni ołowiu, przyjowan za stężni równowagow (C ). W wodzi rdstylowanj oraz roztworach azotanu(v) ołowiu(ii) przd i po kontakci z popiołai irzono ph. Poiar ph wykonywano todą potncjotryczną. Poiar stężnia ołowiu wykonywano tchniką płoiniowj absorpcyjnj spktrotrii atoowj (spktrofototr PGI990, PG Instrunts Ltd.), stosując długości fali 205,3 i 217,0 n. Próbki roztworów zakwaszano stężony kwas azotowy(v). Sorpcję równowagową ( ) obliczano wg równania: 1.3. Analiza wyników (C0 C)V = Analizę wyników przprowadzono w oparciu o odl adsorpcji równowagowj. Zastosowano odl: Languira [16], Frundlicha [17] oraz Rdlicha-Ptrsona [18] i Languira-Frundlicha [19]. Modl Languira i Frundlicha analizowano w postaciach ogólnych oraz liniowych, przyjując równania jak w pracy [20]. Dopasowani danych doświadczalnych do analizowanych odli prowadzono w arkuszu kalkulacyjny Excl todai: (i) rgrsji niliniowj poprzz inializację suy kwadratów błędów bzwzględnych, stosując dodatk Solvr; (ii) todą rgrsji liniowj za poocą funkcji REGLINP. Zgodność poiędzy danyi doświadczalnyi oraz odlai okrślano na podstawi wartości współczynnika dtrinacji r Wyniki badań Popioły powstał z współspalania węgla kainngo i bioasy, oznaczon jako WB1 i WB2, charaktryzowały się bardzo podobną orfologią, co przdstawiają zdjęcia z ikroskopu skaningowgo (rys. 1a, b). Ich uziarnini było bardzo zróżnicowan: od ziarn o śrdnicach > 100 µ do bardzo ałych < 5 µ. W odróżniniu od nich popiół powstały w spalaniu saj bioasy (B) był orfologicz-

4 74 L. Rczk, M.M. Michl, A. Świątkowski, M. Tytkowska, G. Trykowski ni bardzij jdnorodny, o ziarnach zbliżonj wilkości na ogół > 100 µ (rys. 1c). Popiół wygląd przypoinał bardzo drobny piask. a b c d f Rys. 1. Mikrofotografi SEM ziarn popiołów: a, b) WB1; c, d) WB2;, f) B Fig. 1. SEM icrophotographis of ashs grains: a, b) WB1; c, d) WB2;, f) B Wartości współczynników dwu- i trójparatrowych równań izotr sorpcji ołowiu(ii) na lotnych popiołach WB1, WB2 i B przdstawiono w tabli 2. Dopasowani odli do danych kspryntalnych było zróżnicowan. W przypadku wszystkich atriałów najwyższyi wartościai współczynnika dtrinacji

5 Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania 75 charaktryzował się odl liniowy Languira opisany wzor (3) w tabli 2. Z tgo powodu wyniki kspryntaln zaprzntowan na rysunku 2 opisano właśni ty równani. Tabla 2. Wartości stałych równań izotr adsorpcji ołowiu(ii) na lotnych popiołach Tabl 2. Th valus of th cofficints of th adsorption isothrs of lad(ii) on fly ashs Modl izotry Languira Languira (liniowy) Frundlicha Frundlicha (liniowy) Rdlicha- -Ptrsona Languira- -Frundlicha 1 C Równani Nr Paratry b C = (1) 1+ b C = + (2) b C 1 1 = C (3) b C = (4) b C = b+ b (5) 1 C 1 = b b (6) F 1 n = K C (7) 1 ln = lnk F+ lnc (8) n A C = (9) 1+ BC g ( K LF C) ( K C ) LF = (10) 1+ LF Próbka popiołu WB1 WB2 B, g/g 34,4 28,2 14,9 b, d 3 /g 0,505 0,353 0,652 r 2 0,980 0,918 0,975, g/g 32,2 19,5 14,8 b, d 3 /g 0,693 1,07 0,666 r 2 0,991 0,514 0,916, g/g 34,8 28,9 15,3 b, d 3 /g 0,429 0,254 0,449 r 2 0,993 0,995 0,999, g/g 33,5 24,2 14,8 b, d 3 /g 0,625 0,783 0,696 r 2 0,951 0,573 0,907, g/g 34,0 28,2 15,1 b, d 3 /g 0,594 0,449 0,631 r 2 0,951 0,573 0,907, g/g 32,4 33,0 15,3 b, d 3 /g 0,681 0,326 0,588 r 2 0,991 0,514 0,916 K F, (g/g)(d 3 /g) 1/n 14,0 10,6 7,70 n 4,80 4,53 6,69 r 2 0,903 0,866 0,847 K F, (g/g)(d 3 /g) 1/n 11,4 8,93 6,88 n 3,75 3,69 5,51 r 2 0,916 0,804 0,845 A, d 3 /g 20,9 12,3 10,4 B, (d 3 /g) g 0,729 0,546 0,734 g 0,956 0,947 0,987 r 2 0,983 0,919 0,976 LF, g/g 36,1 30,7 15,0 K LF, d 3 /g 0,414 0,265 0,646 0,789 0,723 0,961 r 2 0,984 0,924 0,976

6 76 L. Rczk, M.M. Michl, A. Świątkowski, M. Tytkowska, G. Trykowski Rys. 2. Izotry sorpcji ołowiu(ii) na lotnych popiołach WB1, WB2 i B. Równani Languira, typ (3) Fig. 2. Lad(II) sorption isothrs on fly ashs WB1, WB2 and B. Languir uation, typ (3) Gnralni wszystki rozwiązania liniow równania Languira dobrz opisywały sorpcję ołowiu na popiołach WB1 i B (r 2 > 0,9). W przypadku popiołu WB2 wszystki rozwiązania liniow równania Languira, z wyjątki równania (3), charaktryzowały się bardzo niski współczynniki dtrinacji (r 2 < 0,6). Wynika to z faktu, ż przkształcnia odlu niliniowgo do postaci liniowj ziniają strukturę i wariancję błędów. Liniow równania odlu Languira iały różn ustawinia osiow, co oż powodować zianę wyniku rgrsji liniowj, wpływając ty say na dopasowani odlu do danych kspryntalnych [21]. Porównując dopasowani niliniowych odli Languira i Frundlicha ożna stwirdzić, ż lpsz było w przypadku tgo pirwszgo. Podobni wysoki wartości współczynnika dtrinacji charaktryzowały trójparatrow równania Rdlicha-Ptrsona i Languira-Frundlicha (r 2 > 0,9). Zgodni z założniai torii Languira na adsorbnci powstaj pojdyncza warstwa sorbatu, okrślona poprzz stałą równania, wyrażającą aksyalną pojność adsorpcyjną. Wynosiła ona odpowidnio: 34,8; 29,9 i 15,3 g Pb/g popiołu. Popioły powstając przy współspalaniu węgla i bioasy (WB1 i WB2) charaktryzowały się porównywalną pojnością sorpcyjną ołowiu(ii), natoiast w przypadku popiołu powstającgo z spalania saj bioasy (B) była ona o połowę niższa. Wyniki t korlują z zawartością ołowiu w powirzchniowj warstwi ziarn próbk popiołów po sorpcji, zirzonj tchniką EDS, którą przdstawiono w tabli 3. Poiar wykazał największą zawartość ołowiu na popil WB1, koljno na WB2 i B. W próbkach popiołów nipoddawanych sorpcji ołów ni był idntyfikowany zastosowaną todą poiarową. Ogólni, otrzyan wartości pojności sorpcyjnj popiołów są uiarkowan, a autorzy innych opracowań wskazują na wyższ wartości pojności sorpcyjnj popiołu z lktrowni forowango w postać pigułk 45,25 g Pb/g [12] oraz popiołu z trzciny cukrowj 49,43 g Pb/g [14]. Podobni autorzy tych prac wskazują, ż najlpsz dopasowani do danych kspryntalnych otrzyali przy zastosowaniu równania Languira. Największ powinowactwo do jonów ołowiu(ii)

7 Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania 77 wykazywał popiół WB2, koljno WB1 i B, co okrślono na podstawi wartości współczynnika b równania o najlpszy dopasowaniu do danych kspryntalnych (równani (3) w tabli 2). Sorpcja ołowiu(ii) na badanych popiołach iała charaktr korzystny - wskazują na to wartości bzwyiarowgo paratru R L, któr zawirały się w przdzial 0;1. Paratr R L obliczano z wartości stałj b równania Languira, jak w pracy [22]. Na podstawi wartości paratru n równania Frundlicha ożna wskazać, ż popiół z spalania bioasy charaktryzował się większą htrognicznością ijsc sorpcji niż popioły z współspalania węgla i bioasy. Wartość n obliczona dla popiołu B była najwyższa, natoiast wartości paratru dla popiołów WB1 i WB2 były porównywaln. Tabla 3. Skład chiczny powirzchni popiołów z poiaru EDS (w % as.) Tabl 3. Chical coposition of ashs surfacs fro EDS asurnt (% wt.) Popiół C N O Na Mg Al Si K Ca F Ba Pb WB1 12,99 2,13 49,64 0,46 0,54 7,90 9,46 1,36 0,44 2,01 0,35 8,20 WB2 13,43 1,97 49,84 0,59 0,67 9,29 10,64 1,30 0,36 2,54 0,54 6,96 B 19,82 1,43 56,26 0,69 1,11 2,07 11,84 1,28 2,78 0,49 5,09 Wartości stałych trójparatrowych równań izotr potwirdzają wczśnijsz rozważania. Analizując obliczon wartości paratru g z odlu Rdlicha-Ptrsona, nalży zauważyć, ż dla wszystkich analizowanych popiołów były on zbliżon do jdności. W przypadku gdy paratr g jst równy 1, równani Rdlicha- -Ptrsona przybira postać równania Languira [23]. Obsrwowano zgodność poiędzy wartościai stosunku stałych A/B w odlu Rdlicha-Ptrsona a wartościai stałj K F w odlu Frundlicha, rlacja wartości wynosiła 2:1. Paratr odlu Languira-Frundlicha oż być wykorzystywany do ocny jdnorodności powirzchni [24] i w przypadku atriałów hoognicznych przyjuj wartość 1, natoiast wartości niższ wskazują na stopiń jj htrogniczności. Wszystki popioły charaktryzowały się htrognicznością składu chiczngo powirzchni, na co wskazują wartości paratru nijsz od jdności. Wartości paratru były porównywaln dla popiołów powstałych przy współspalaniu węgla i bioasy (WB1 i WB2). Były jdnak niższ niż wartość dla popiołu powstającgo z spalania saj bioasy (B), co wskazuj na większą htrogniczność popiołów WB1 i WB2, prawdopodobni spowodowaną bardzij zróżnicowanyi substratai procsu spalania. Jst to zgodn z obsrwacjai powirzchni popiołów tchniką SEM (rys. 1 a-f). Tpratura jst ważny paratr wpływający na procs sorpcji, poniważ okrśla naturę procsu na podstawi paratrów trodynaicznych. Na podstawi wartości stałj b izotry Languira obliczono zianę funkcji Gibbsa, jak w pracy [25]. W tpraturz 10 C (283 K), w którj prowadzono ksprynt, wartości ziany nrgii swobodnj były ujn i wynosiły odpowidnio: 10,9 kj/ol dla popiołu WB1, 10,0 kj/ol dla WB2 oraz 11,5 kj/ol dla B. Ujn wartości G inforują o saorzutnj naturz procsu sorpcji ołowiu(ii) na analizowanych popiołach.

8 78 L. Rczk, M.M. Michl, A. Świątkowski, M. Tytkowska, G. Trykowski Badan popioły charaktryzowały się alkalicznyi właściwościai. Na rysunku 3 punktorai x zaznaczono wartości ph stosowanych sorptywów w funkcji stężnia ołowiu(ii) oraz ph wody rdstylowanj, którą stosowano do przygotowania roztworów. Obniżni ph roztworu azotanu(v) ołowiu(ii) względ ph wody rdstylowanj jst wyniki hydrolizy. Pozostał sri badawcz odnoszą się do zian ph wywołanych kontakt popiołów z wodą i roztworai sorptywów. Popioły silni alkalizowały wodę rdstylowaną, a w wyniku wyywania alkaliów jj ph wzrastało z 6,5 do 11,9, 11,7 i 11,6 odpowidnio dla popiołów WB1, WB2 i B. Podobni silną alkalizację odnotowano w sorptywach o początkowj zawartości ołowiu(ii) 35 g Pb/d 3. Obsrwowany fkt wynikał z wypłukiwania alkaliów z popiołów. Wraz z wzrost stężnia soli ołowiu znijszała się intnsywność wzrostu ph. Przy stężniu 100 g Pb/d 3 obsrwowano fkt przjściowy wynikający z alkaliczngo działania popiołów i zakwaszającgo działania soli ołowiu. Przy najwyższych stężniach 150 i 200 g Pb/d 3 obcność dużj ilości anionów azotanowych(v) kopnsowała alkaliczn działani składników popiołów. Badania nad właściwościai popiołów z lktrowni przdstawion w pracy [6] wskazują, ż ich właściwości alkaliczn w dużj irz zalżą od zawartości tlnku wapnia, poniważ jst najbardzij rozpuszczalny składniki popiołu. Intnsywność alkalizowania wody rdstylowanj oraz roztworów sorptywów w funkcji asy popiołu przdstawiono na rysunku 4. W przypadku próbk popiołu wytrząsanych w wodzi rdstylowanj widać silną alkalizację i ałą zinność ph (różnic o 0,4 0,6 jdnostki) w funkcji asy próbki popiołu, co prawdopodobni wynika z braku zdolności buforowych wody. Inaczj jst w przypadku popiołów wytrząsanych w roztworz azotanu(v) ołowiu(ii). Zinność ph roztworu po kontakci z próbkai o różnych asach była większa, tak ż różnica ph poiędzy próbkai o asi 0,2 i 0,6 g wynosiła 3,5 dla popiołu WB1, 3,3 dla WB2 i 3,4 dla popiołu B. Rys. 3. ph początkow (x) i końcow roztworów azotanu(v) ołowiu(ii) po kontakci z popiołai ( ) w funkcji początkowgo stężnia ołowiu(ii). Masa popiołów 3 g w 1 d 3 Fig. 3. Initial (x) and final ph of lad(ii) nitrat solutions aftr contact with ashs ( ) as a function of initial lad(ii) concntration. Mass of ashs 3 g in 1 d 3

9 Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania 79 Rys. 4. Zalżność ph końcowgo wody rdstylowanj i roztworu azotanu(v) ołowiu(ii) o stężniu 100 g Pb/d 3 po kontakci z popiołai Fig. 4. Final ph of rdistilld watr and lad(ii) nitrat(v) solution with concntration of 100 g Pb/d 3 aftr contact with ashs Podsuowani Popioły lotn stanowią największą grupę odpadów powstających w wyniku spalania węgla brunatngo lub kainngo w lktrowniach czy lktrocipłowniach. Powstają on w różnych tchnologiach spalania oraz na skutk spalania różnych paliw: węgla, współspalania z ni bioasy lub spalania saj bioasy. Popioły ogą znalźć zastosowani jako sorbnty tali ciężkich. W ninijszj pracy dokonano ocny ożliwości zastosowania popiołów lotnych powstających w procsi współspalania bioasy i węgla kainngo oraz w procsi spalania saj bioasy do sorpcji jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych. Analizę wyników przprowadzono na podstawi odli adsorpcji równowagowj. Zastosowano odl: Languira, Frundlicha oraz Rdlicha-Ptrsona i Languira-Frundlicha. Modl Languira i Frundlicha analizowano w postaciach ogólnych oraz liniowych. Dla wszystkich analizowanych popiołów najlpsz dopasowani danych kspryntalnych w przypadku odli niliniowych otrzyano dla odlu Languira oraz odli trójparatrowych Rdlicha-Ptrsona oraz Languira- -Frundlicha. W przypadku odli liniowych Languira oraz Frundlicha dopasowani do danych kspryntalnych było bardzij zróżnicowan. Gnralni wszystki rozwiązania liniow równania Languira dobrz opisywały sorpcję ołowiu na popiołach WB1 i B (r 2 > 0,9). W przypadku popiołu WB2 wszystki rozwiązania liniow równania Languira, z wyjątki równania (3), charaktryzowały się bardzo niski współczynniki dtrinacji (r 2 < 0,6). Popioły powstając przy współspalaniu węgla i bioasy charaktryzowały się porównywalną pojnością sorpcyjną ołowiu(ii), natoiast w przypadku popiołu powstającgo z spalania saj bioasy była ona o połowę niższa (34,8 g/g dla WB1; 29,9 g/g

10 80 L. Rczk, M.M. Michl, A. Świątkowski, M. Tytkowska, G. Trykowski dla WB2; 15,3 g/g). Wyniki t korlują z zawartością ołowiu w powirzchniowj warstwi ziarn próbk popiołów po sorpcji, zirzonj tchniką EDS. Poiar wykazał największą zawartość ołowiu na popil WB1, koljno na WB2 i B. Sorpcja ołowiu(ii) na badanych popiołach iała charaktr korzystny - wskazują na to wartości bzwyiarowgo paratru R L, któr zawirały się w przdzial 0;1. Ziany nrgii swobodnj, w tpraturz 10 C (283 K), w którj prowadzono ksprynt, wartości były ujn i wynosiły odpowidnio: 10,9 kj/ol dla popiołu WB1, 10,0 kj/ol dla WB2 oraz 11,5 kj/ol dla B. Ujn wartości G inforują o saorzutnj naturz procsu sorpcji ołowiu(ii) na analizowanych popiołach. Badan popioły charaktryzowały się alkalicznyi właściwościai. Podziękowania Autorzy dziękują gr inż. Anci Grębowic za udostępnini próbk popiołów, zaintrsowani tat oraz pooc w przygotowaniu niktórych analiz. Litratura [1] Babl S., Kurniawan T.A., Low-cost adsorbnts for havy tals uptak fro containatd watr: A rviw, J. Hazard. Matr. 2003, 97, 1-3, [2] Fu F., Wang Q., Roval of havy tal ions fro wastwatrs: A rviw, J. Environ. Manag. 2011, 92, 3, [3] Sulyan M., Naiśnik J., Girak A., Low-cost adsorbnts drivd fro agricultural by-products/wasts for nhancing containant uptaks fro wastwatr: A rviw, Pol. J. Environ. Stud. 2017, 26, 2, [4] Hut V., Ricou P., Lcuyr I., L Cloirc P., Roval of Cu 2+ and Zn 2+ in auous solutions by sorption onto ixd fly ash, Ful 2001, 80, [5] Gupta V.K., Jain C.K., Ali I., Shara M., Saini V.K., Roval of cadiu and nickl fro wastwatr using bagass fly ash - a sugar industry wast, Watr Rs. 2003, 37, [6] Erol M., Küçükbayrak S., Ersoy-Mriçboyu A., Ulubaş T., Roval of Cu 2+ and Pb 2+ in auous solutions by fly ash, Enrgy Convrs. Manag. 2005, 46, [7] Cho H., Oh D., Ki K., A study on roval charactristics of havy tals fro auous solution by fly ash, J. Hazard. Matr. 2005, B127, [8] Alinnor I.J., Adsorption of havy tal ions fro auous solution by fly ash, Ful 2007, 86, [9] Ctin S., Phlivan E., Th us of fly ash as a low cost, nvironntally frindly altrnativ to activatd carbon for th roval of havy tals fro auous solutions, Colloids Surf., A Physicoch. Eng. Aspcts 2007, 298, [10] Srivastava V.C., Mall I.D., Mishra I.M., Adsorption throdynaics and isostric hat of adsorption of toxic tal ions onto bagass fly ash (BFA) and ric husk ash (RHA), Ch. Eng. J. 2007, 132, [11] Mohan S., Gandhiathi R., Roval of havy tal ions fro unicipal solid wast lachat using coal fly ash as an adsorbnt, J. Hazard. Matr. 2009, 169, [12] Papandrou A.D., Stournaras C.J., Panias D., Paspaliaris I., Adsorption of Pb(II), Zn(II) and Cr(III) on coal fly ash porous pllts, Minr. Eng. 2011, 24, [13] Shya R., Puri J.K., Kaur H., Autha R., Kapila A., Singl and binary adsorption of havy tals on fly ash sapls fro auous solution, J. Mol. Li. 2013,178,

11 Badania nad sorpcją jonów ołowiu(ii) z roztworów wodnych na popil lotny z nrgtyczngo spalania 81 [14] Shah B., Mistry C., Shah A., Sizur odling of Pb(II) and Cd(II) fro auous solution by chically odifid sugarcan bagass fly ash: isothrs, kintics, and colun study, Environ. Sci. Pollut. Rs. 2013, 20, [15] Soco E., Kalbkiwicz J., Wpływ odyfikacji chicznj lotngo popiołu węglowgo na adsorpcję jonów ołowiu(ii) w obcności jonów kadu(ii) w układzi jdno- i dwuskładnikowy, Inż. Ochr. Środ. 2016, 19, 1, [16] Languir I., Th constitution and fundantal proprtis of solids and liuids, J. A. Ch. Soc. 1916, 38, [17] Frundlich H.M.F., Űbr di Adsorption in Lösungn, Z. Phys. Ch. 1906, 57, [18] Rdlich O., Ptrson D.L., A usful adsorption isothr, J. Phys. Ch. 1959, 63, [19] R. Sips, On th structur of a catalyst surfac, J. Ch. Phys. 1948, 16, [20] Hadaoui O., Naffrchoux E., Modling of adsorption isothrs of phnol and chlorophnols onto granular activatd carbon. Part I. Two-paratr odls and uations allowing dtrination of throdynaic paratrs, J. Hazard. Matr. 2007, 147, [21] Ho Y.S., Wang C.C., Psudo-isothrs for th sorption of cadiu ion onto tr frn, Procss Bioch. 2004, 39, [22] Hall K.R., Eaglton L.C., Acrivos A., Vruln T., Por- and solid-diffusion kintics in fixd-bd adsorption undr constant-pattrn conditions, Ind. Eng. Ch. Funda. 1966, 5, [23] Hadaoui O., Naffrchoux E., Modling of adsorption isothrs of phnol and chlorophnols onto granular activatd carbon Part II. Modls with or than two paratrs, J. Hazard. Matr. 2007, 147, [24] Uplby R.J., Baxtr S.C., Chn Y., Shah R.N., Shiizu K.D., Charactrization of olcularly iprintd polyrs with th Languir-Frundlich isothr, Anal. Ch. 2001, 73, 19, [25] Grudić V.V., Prić D., Blagojvić N.Z., Vukašinović-Pšić V.L., Brašanac S., Mugoša B., Pb(II) and Cu(II) sorption fro auous solutions using activatd rd ud - valuation of kintic, uilibriu and throdynaic odls, Pol. J. Environ. Stud. 2013, 22, 2, Warsaw Univrsity of Lif Scincs - SGGW, Faculty of Civil and Environntal Enginring ul. Nowoursynowska 159, Warszawa 2 Military Univrsity of Tchnology, Faculty of Advancd Tchnologis and Chistry ul. S. Kaliskigo 2, Warszawa 3 Nicolaus Coprnicus Univrsity in Toruń, Faculty of Chistry ul. Gagarina 7, Toruń -ail: a.swiatkowski@wp.pl Strszczni Cl pracy była ocna przydatności popiołów lotnych powstałych w procsi współspalania węgla kainngo z bioasą (WB1, WB2) i spalania saj bioasy (B) w procsi adsorpcji jonów ołowiu(ii). Wyznaczono izotry adsorpcji jonów Pb(II). Analizę wyników przprowadzono w oparciu o odl adsorpcji równowagowj. Zastosowano odl: Languira, Frundlicha oraz Rdlicha-Ptrsona i Languira-Frundlicha. Modl Languira i Frundlicha analizowano w postaciach ogólnych oraz liniowych. Najlpij dan doświadczaln opisywało równani Languira w postaci liniowj (r 2 > 0,9). Porównani trzch popiołów wykazało, ż najnijszą pojnością sorpcyjną charaktryzował się pochodzący z zilongo bloku (15,3 g/g), dużo większą oba pochodząc z współspalania (34,8 g/g dla WB1; 29,9 g/g dla WB2). Analiza składu chiczngo powirzchni potwirdziła okrśloną pojność sorpcyjną względ ołowiu. Badan popioły charaktryzowały się alkalicznyi właściwościai. Słowa kluczow: popiół lotny, bioasa, współspalani, adsorpcja, jony Pb(II)