Waldemar Kêpys*, Zbigniew Piotrowski*, Ewa Wis³a-Walsh**

Podobne dokumenty
1. Wstêp. 2. Metodyka i zakres badañ WP YW DODATKÓW MODYFIKUJ CYCH NA PODSTAWOWE W AŒCIWOŒCI ZAWIESIN Z POPIO ÓW LOTNYCH Z ELEKTROWNI X

2. Charakterystyka materia³ów u ytych do badañ

Mo liwoœci wykorzystania wybranych odpadów energetycznych z udzia³em œrodka wi¹ ¹cego do podsadzki zestalanej w podziemiu kopalñ

POLITYKA ENERGETYCZNA Tom 15 Zeszyt ISSN

Wykorzystanie ubocznych produktów spalania do utylizacji wód kopalnianych

Wp³yw rodzaju odpadów energetycznych na w³aœciwoœci mechaniczne mieszanin kompozytowych stosowanych w ró nych œrodowiskach górnictwa podziemnego

Odzysk odpadu energetycznego z metody mokrego odsiarczania spalin do likwidacji zbêdnych wyrobisk górniczych

Zastosowanie ubocznych produktów spalania z kot³ów fluidalnych energetyki zawodowej w podsadzce hydraulicznej

Andrzej Gonet*, Stanis³aw Stryczek*, Rafa³ Wojciechowski**

PRACE. Instytutu Szk³a, Ceramiki Materia³ów Ogniotrwa³ych i Budowlanych. Nr 4

zawiesin 1. Wstęp AGH nicza Coraz spalania odpadów zastosowanie

SYMULACJA STOCHASTYCZNA W ZASTOSOWANIU DO IDENTYFIKACJI FUNKCJI GÊSTOŒCI PRAWDOPODOBIEÑSTWA WYDOBYCIA

Sytuacja na rynkach zbytu wêgla oraz polityka cenowo-kosztowa szans¹ na poprawê efektywnoœci w polskim górnictwie

Badania skuteczności działania filtrów piaskowych o przepływie pionowym z dodatkiem węgla aktywowanego w przydomowych oczyszczalniach ścieków

Akademia Górniczo-Hutnicza. im.stanisława Staszica w Krakowie. Katedra Mechaniki i Wibroakustyki

Wykorzystanie materia³ów z udzia³em odpadów energetycznych do likwidacji zapadlisk wywo³anych dzia³alnoœci¹ górnicz¹

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1)

Szczegółowy opis zamówienia

Próba odzysku popio³ów lotnych i u li z instalacji termicznego przekszta³cania odpadów jako kruszywa sztucznego

Ochrona powierzchni ziemi polega na: 1. zapewnieniu jak najlepszej jej jakoœci, w szczególnoœci

Gospodarowanie odpadami w laboratoriach badawczych

Zagospodarowanie magazynu

UCHWAŁA NR XXVIII/294/2013 RADY GMINY NOWY TARG. z dnia 27 września 2013 r. w sprawie przyjęcia programu 4+ Liczna Rodzina

Wpływ CO 2 i spalin na właściwości technologiczne zawiesin odpadów energetycznych

1. Od kiedy i gdzie należy złożyć wniosek?

PODBUDOWY I STABILIZACJE EkoBeton

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA Z KRUSZYWA NATURALNEGO STABILIZOWANEGO MECHANICZNIE

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI 1) z dnia r.

Klasyfikacja i oznakowanie substancji chemicznych i ich mieszanin. Dominika Sowa

OPINIA NAUKOWA. przydatności instalacji BIONOR Sludge do utylizacji osadów w małych gminnych oczyszczalniach ścieków

Rodzaje produktów wytwarzanych w energetyce zawodowej i mo liwoœci ich wykorzystania w podziemnych technologiach górniczych

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY. z dnia 25 stycznia 2002 r. (Dz. U. z dnia 8 lutego 2002 r.)

Uchwała Nr.. /.../.. Rady Miasta Nowego Sącza z dnia.. listopada 2011 roku

WP YW DODATKU POPIO ÓW LOTNYCH Z KOT ÓW FLUIDALNYCH NA WYBRANE W AŒCIWOŒCI ZAPRAW I BETONÓW 2)

DE-WZP JJ.3 Warszawa,

Eksperyment,,efekt przełomu roku

UMOWA Nr.. Zawarta w dniu w.. pomiędzy:

TABELA ZGODNOŚCI. W aktualnym stanie prawnym pracodawca, który przez okres 36 miesięcy zatrudni osoby. l. Pornoc na rekompensatę dodatkowych

KOMISJA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH. Wniosek DECYZJA RADY

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

Zagro enia fizyczne. Zagro enia termiczne. wysoka temperatura ogieñ zimno

USZCZELNIENIE LIKWIDOWANEGO SZYBU DLA OGRANICZENIA WYPŁYWU METANU W ŚWIETLE BADAŃ WYBRANYCH SPOIW GÓRNICZYCH

UCHWAŁA NR RADY MIEJSKIEJ W ŁODZI z dnia

Andrzej Gonet*, Stanis³aw Stryczek*, Krzysztof Szerszeñ** MO LIWOŒCI ZASTOSOWANIA DiWa-mix DO PRAC GEOIN YNIERYJNYCH***

OŚWIADCZENIE O STANIE RODZINNYM I MAJĄTKOWYM ORAZ SYTUACJI MATERIALNEJ

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

3. Miejsce i termin, w którym można obejrzeć sprzedawane składniki majątku ruchomego:

Modyfikacje betonu dodatkiem rozdrobnionego polipropylenu

Mineralna sekwestracja CO 2 przy zastosowaniu odpadów energetycznych próba oszacowania potencja³u w Polsce

U M O W A. zwanym w dalszej części umowy Wykonawcą

Odpady energetyczne i wydobywcze jako składniki produktów dla górnictwa, budownictwa i geoinżynierii

Wyniki finansowe funduszy inwestycyjnych i towarzystw funduszy inwestycyjnych w 2011 roku 1

DZIENNIK URZÊDOWY WOJEWÓDZTWA MA OPOLSKIEGO

Wersje zarówno przelotowe jak i k¹towe. Zabezpiecza przed przep³ywem czynnika do miejsc o najni szej temperaturze.

SPRAWOZDANIE RADY NADZORCZEJ IMPERA CAPITAL S.A.

S³awomir Wysocki*, Marta Wysocka*, Danuta Bielewicz*

PROTOKÓŁ. Kontrolę przeprowadzono w dniach : 24, 25, roku oraz roku,

Zarządzanie projektem inwestycyjnym. Wykład 1

Sprawozdanie Rady Nadzorczej KERDOS GROUP Spółka Akcyjna

PRZEDSIĘBIORSTWO ENERGETYKI CIEPLNEJ I GOSPODARKI WODNO-ŚCIEKOWEJ Sp. z o.o.

R O Z P O R ZĄDZENIE M I N I S T R A N A U K I I S Z K O L N I C T WA W YŻSZEGO 1) z dnia r.

ZAPYTANIE OFERTOWE. Gryfice, dn. 09 luty 2015 r.

Podatek przemysłowy (lokalny podatek od działalności usługowowytwórczej) :02:07

3.3.3 Py³ PM10. Tabela Py³ PM10 - stê enia œrednioroczne i œredniookresowe

POWIATOWY URZĄD PRACY

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA DLA PRZETARGU NIEOGRANICZONEGO CZĘŚĆ II OFERTA PRZETARGOWA

Zamieszczanie ogłoszenia: obowiązkowe. Ogłoszenie dotyczy: zamówienia publicznego. SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY

SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY SEKCJA II: PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA.

Druk nr 1013 Warszawa, 9 lipca 2008 r.

CZUJNIKI TEMPERATURY Dane techniczne

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON PLUS

Co do zasady, obliczenie wykazywanej

UCHWALA NR XXXIXI210/13 RADY MIASTA LUBARTÓW. z dnia 25 września 2013 r.

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

Polska-Warszawa: Usługi w zakresie napraw i konserwacji taboru kolejowego 2015/S

CD-W Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego. Cechy i Korzyści. Rysunek 1: Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego

Piekary Śląskie, dnia... r. Imię i nazwisko (Nazwa): Adres: Nr telefonu: Zakład Gospodarki Mieszkaniowej ul. Żwirki Piekary Śląskie

OCENA WP YWU DOMIESZEK DO KRUSZYWA 0 63 MM NA POPRAW JEGO WSKA NIKA NO NO CI NA PODSTAWIE WYNIKÓW BADA W ASNYCH. 1. Wprowadzenie

PLAN POŁĄCZENIA SPÓŁEK

REGULAMIN przeprowadzania okresowych ocen pracowniczych w Urzędzie Miasta Mława ROZDZIAŁ I

Planowane dochody na 2007 rok - część opisowa:

Załącznik nr 4 WZÓR - UMOWA NR...

4. OCENA JAKOŒCI POWIETRZA W AGLOMERACJI GDAÑSKIEJ

INFORMACJA DODATKOWA DO SPRAWOZDANIA FINANSOWEGO ZA 2010 R.


REGULAMIN ZADANIA KONKURENCJI CASE STUDY V OGOLNOPOLSKIEGO KONKURSU BEST EGINEERING COMPETITION 2011

KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI GIPS BUDOWLANY

Instrukcja sporządzania skonsolidowanego bilansu Miasta Konina

OCENA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH ZESTALONYCH ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH

W N I O S E K O PRZYZNANIE ŚRODKÓW Z KRAJOWEGO FUNDUSZU SZKOLENIOWEGO NA DOFINANSOWANIE KOSZTÓW KSZTAŁCENIA USTAWICZNEGO PRACOWNIKÓW I PRACODAWCY ...

Plan połączenia poprzez przejęcie. UNNA Sp. z o.o. oraz Pretium Farm Sp. z o.o.

KARTA CHARAKTERYSTYKI PREPARATU Pochłaniacz wilgoci, wkład uzupełniający

powinno się zastosować przeliczenie wg

Rudniki, dnia r. Zamawiający: PPHU Drewnostyl Zenon Błaszak Rudniki Opalenica NIP ZAPYTANIE OFERTOWE

Powiatowy Urząd Pracy w Rawie Mazowieckiej

Transkrypt:

Górnictwo i Geoin ynieria Rok 29 Zeszyt 2 2005 Waldemar Kêpys*, Zbigniew Piotrowski*, Ewa Wis³a-Walsh** BADANIE WP YWU ZBRYLONYCH POPIO ÓW ZE SPALARNI ODPADÓW KOMUNALNYCH NA W ASNOŒCI ZAWIESIN POPIO OWO-WODNYCH*** 1. Wstêp Idea technologii górniczych stosuj¹cych zawiesiny siêga pocz¹tku lat 80. ubieg³ego wieku [5, 7, 10, 11, 14, 15]; zawiesiny te s¹ wykorzystywane miêdzy innymi do: podsadzki samozestalaj¹cej siê, doszczelniania i izolacji zrobów zawa³owych, profilaktyki przeciwpo arowej, wi¹zania wód silnie mineralizowanych, w procesach likwidacji kopalñ, jako œrodek transportu CO 2. Jako materia³y do wytworzenia zawiesin wykorzystuje siê ca³y szereg drobnofrakcyjnych odpadów, takich jak: odpady poflotacyjne; odpady z osadników wód do³owych; popio³y lotne z elektrowni (elektrociep³owni) zawodowych oraz przykopalnianych [3, 6]; popio³y lotne z produktami odsiarczania spalin [2, 9, 12, 21]; popio³y lotne z palenisk fluidalnych [1, 4]; mieszaniny wy ej podanych odpadów pochodz¹cych z tego samego zak³adu energetycznego; mieszaniny odpadów energetycznych i odpadów i kopalnianych [8]. * Katedra Ekologii Terenów Górniczych, Wydzia³ Górnictwa i Geoin ynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków ** Katedra Urz¹dzeñ Technologicznych i Ochrony Œrodowiska, Wydzia³ In ynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków *** Artyku³ powsta³ w ramach realizacji projektu badawczego nr 4 T12A 009 26 63

Wiele z tych materia³ów po zarobieniu z wod¹ nie ma zdolnoœci samowi¹ ¹cych, st¹d konieczne jest dodawanie do sporz¹dzanych mieszanin odpowiednich lepiszcz, g³ównie cementu [17]. Popio³y lotne powstaj¹ce w czasie termicznego unieszkodliwiania odpadów komunalnych nie wykazuj¹ zdolnoœci samowi¹ ¹cych porównywalnych np. z popio³ami z wêgla brunatnego i/lub popio³ów ze spalania wêgli kamiennych w paleniskach fluidalnych [8]. Jest to wynikiem ich sk³adu chemicznego i fazowego, w którym nie wystêpuj¹ typowe zwi¹zki i/lub fazy odpowiedzialne za w³asnoœci pucolanowe obecne w wy ej wspomnianych popio³ach ze spalania wêgli. Dodatkowo zawieraj¹ one w swoich sk³adach zwi¹zki, które z jednej strony uniemo liwiaj¹ ich zestalanie po dodatku nawet typowych lepiszcz, takich jak gips pó³wodny i/lub Ca(OH) 2, z drugiej zaœ strony s¹ przyczyn¹ zwiêkszonej wymywalnoœci wielu jonów, co uniemo liwia i tak ich stosowanie w technologii zawiesinowej bez uprzedniej modyfikacji ich w³asnoœci fizykochemicznych [20]. Jedn¹ z najprostszych mo liwoœci zmian w³asnoœci fizykochemicznych materia³ów przeznaczonych do sk³adowania i/lub wykorzystania jest ich granulacja z odpowiednimi lepiszczami i/lub dodatkami. Proces ten zapewnia w wiêkszoœci wypadków zarówno zmniejszenie wymywalnoœci wielu jonów toksycznych, jak i zmianê ph eluatów, a ponadto otrzymany zgranulowany materia³ mo e byæ zamiennikiem np. kruszyw naturalnych [13, 17, 18, 20]. Celem niniejszego artyku³u jest przedstawienie wp³ywu dodatku zmiennych iloœci granulatów otrzymanych z popio³ów lotnych z termicznego unieszkodliwiania odpadów komunalnych na w³asnoœci zawiesin. Stosowany granulat otrzymano w wyniku granulacji w granulatorze talerzowym popio³ów pochodz¹cych ze spalarni odpadów komunalnych z dodatkiem cementu w charakterze lepiszcza i zwi¹zków modyfikuj¹cych. Badania wykonano wed³ug metodyk okreœlonych w normie PN-G-11011: Materia³y do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów [16]. 2. Czêœæ doœwiadczalna materia³y i metodyka badañ Do badañ wykorzystano popió³ fluidalny z Elektrowni Elcho z Chorzowa i granulat otrzymany z popio³ów powsta³ych z termicznego unieszkodliwiania odpadów komunalnych. W wyniku spalania odpadów komunalnych powstaj¹ dwa rodzaje popio³ów: 1) popió³ zza kot³a odzysknicowego, 2) popió³ z filtrów workowych. W celu zmniejszenia wymywalnoœci zanieczyszczeñ chemicznych z tych popio³ów poddano je granulacji wraz z dodatkiem cementu portlandzkiego CEM I 32,5 w charakterze lepiszcza i Ca(OH) 2 jako stabilizatora wymywalnoœci metali ciê kich. W tabeli 1 podano podstawowe w³asnoœci badanych popio³ów, a mianowicie gêstoœæ rzeczywist¹ (pomiar za pomoc¹ piknometru helowego Micrometrics 1305) i wilgotnoœæ. 64

TABELA 1 Gêstoœæ rzeczywista i wilgotnoœæ popio³ów Pochodzenie popio³u Oznaczenie Gêstoœæ rzeczywista [Mg/m 3 ] Wilgotnoœæ [%] Popió³ fluidalny z Elektrowni Elcho z Chorzowa PF 2,12 0,14 Popió³ ze spalarni Popió³ z filtrów workowych P1 2,298 0,61 odpadów komunalnych Popió³ z kot³a odzysknicowego P2 2,710 0,13 Badanie wp³ywu dodatku granulatów na w³asnoœci zawiesin rozpoczêto od wyznaczenia w³asnoœci zawiesin sporz¹dzonych z popio³ów P1 i P2 oraz popio³u fluidalnego PF i ich mieszanin przy ró nych stosunkach popio³u do wody (p/w). Kolejno badano zawiesiny sporz¹dzone z mieszaniny popio³ów P1 i P2 z dodatkiem cementu i wodorotlenku wapnia w stosunkach wagowych sk³adników (s/w) takich, jakie stosowano w czasie otrzymywania granulatów. Ostatnim etapem badañ prezentowanych w niniejszej pracy by³o okreœlenie w³asnoœci zawiesin popio³u fluidalnego zawieraj¹cego zmienne iloœci granulatu w stosunku do zawiesiny (g/z) o uziarnieniu od 2,0 do 6,3 mm. Numery kolejnych próbek wraz z ich sk³adami podano w tabelach 2 i 3. TABELA 2 Zestawienie zawiesin sporz¹dzonych z popio³ów PF, P1, P2 Iloœci poszczególnych sk³adników w zawiesinie [% wag.] PF P1 P2 CEM I 32,5 R Ca(OH) 2 sk³adników do wody s/w 1 0 49 12 24 15 1:1 2 0 49 12 24 15 1,3:1 3 0 49 12 24 15 1,5:1 4 39 49 12 0 0 1:1 5 0 75 25 0 0 1:1 TABELA 3 Zestawienie zawiesin sporz¹dzonych z popio³u PF z dodatkiem i bez dodatku granulatu popio³u PF do wody p/w granulatu do zawiesiny g/z 6 1:1 bez dodatku granulatu 7 1:1 0,15:1 8 1:1 0,3:1 9 0,95:1 bez dodatku granulatu 10 0,95:1 0,15:1 11 0,95:1 0,3:1 65

Na tak sporz¹dzonych zawiesinach wykonano cykl badañ, które objê³y oznaczenie: gêstoœci, rozlewnoœci, iloœci wody nadosadowej (odstój), czasu tê enia, wytrzyma³oœci na jednoosiowe œciskanie (Rc) po 28 dniach sezonowania, wymywalnoœci zanieczyszczeñ chemicznych z zestalonych zawiesin po 28 dniach sezonowania (próba nr3i8) Badania wykonano zgodnie z norm¹ PN-G-11011: Materia³y do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów [16]. 3. Wyniki badañ i dyskusja Gêstoœæ zawiesin, rozlewnoœæ i iloœæ wody nadosadowej Gêstoœæ zawiesin, rozlewnoœæ i iloœæ wody nadosadowej (odstój) pokazano w tabelach 4i5. TABELA 4 W³asnoœci zawiesin z PF, P1, P2: gêstoœæ zawiesiny, rozlewnoœæ i iloœæ wody nadosadowej Gêstoœæ zawiesiny [Mg/m 3 ] Rozlewnoœæ [mm] Iloœæ wody nadosadowej [%] 1 1,38 210 0 2 1,47 200 0 3 1,53 180 0 4 1,38 260 2,9 5 1,67 240 0 TABELA 5 W³asnoœci zawiesin sporz¹dzonych z popio³u PF z dodatkiem i bez dodatku granulatu: gêstoœæ zawiesiny, rozlewnoœæ i iloœæ wody nadosadowej popio³u PF do wody p/w granulatu do zawiesiny g/z Gêstoœæ zawiesiny [Mg/m 3 ] Rozlewnoœæ [mm] Iloœæ wody nadosadowej [%] 6 1:1 bez dodatku granulatu 1,40 190 6,9 7 1:1 0,15:1 1,52 185 5,2 8 1:1 0,3:1 1,53 170 5,0 9 0,95:1 bez dodatku granulatu 1,39 215 7,6 10 0,95:1 0,15:1 1,46 205 6,7 11 0,95:1 0,3:1 1,52 195 3,7 66

Porównuj¹c wyniki zamieszczone powy ej, mo na stwierdziæ, e: 1. Gêstoœæ sporz¹dzonych zawiesin popio³owo-wodnych z dodatkiem lub bez dodatku granulatu spe³nia normê PN-G-11011, w której minimalna gêstoœæ mieszanin materia- ³ów do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów wynosi 1,2 Mg/m 3. 2. Gêstoœci zawiesin rosn¹ zarówno ze zwiêkszeniem iloœci popio³u w stosunku do wody, jak i iloœci granulatu. 3. Rozlewnoœæ zawiesin sporz¹dzonych z popio³ów P1, P2, cementu i Ca(OH) 2 (tab. 4) maleje wraz ze wzrostem iloœci sk³adników od 210 do 180 mm, dla zawiesiny z P1, P2 i PF (próbka nr 4) wynosi 260, natomiast dla zawiesiny sporz¹dzonej tylko z mieszaniny popio³ów P1 i P2 (próbka nr 5) 240 mm. Zwraca uwagê fakt, e nr 1 i 4, posiadaj¹ce identyczne gêstoœci rzeczywiste, wykazuj¹ ró n¹ rozlewnoœæ, a mianowicie 210 i 260 mm, co wskazuje na znaczny wp³yw sk³adu chemicznego zawiesiny na jej w³asnoœci fizykochemiczne (lepkoœæ). 4. Dla takich samych iloœci popio³u i wody w zawiesinie dodatek granulatu powoduje zmniejszenie siê rozlewnoœci w stosunku do próbek bez granulatu. W przypadku zawiesin, w których stosunek p/w wynosi³ 1:1, rozlewnoœæ by³a równa 190 mm, zmniejszy³a siê do 185 mm po dodaniu do zawiesiny 15% wag. granulatu (próbka 7) i do 170 mm po dodaniu 30% granulatu (próbka 8). Dla zawiesin o stosunku popio³u do wody p/w = 0,95:1 rozlewnoœæ spada³a od 215 mm (bez granulatu), poprzez wartoœæ 205 mm dla nr 10 do 195 mm dla zawiesiny z 30% granulatu (próbka nr 11). 5. Iloœæ wody nadosadowej (odstój) spe³nia wymagania normy (maks. 7%) oprócz nr 9, w której norma przekroczona jest o 0,6%. Dodatek granulatu obni a iloœæ wody nadosadowej; dla zawiesiny o stosunku p/w 1:1 bez dodatku granulatu wynosi 6,9%, natomiast dla zawiesiny z dodatkiem 30% granulatu wynosi 5,0%. W przypadku zawiesiny, w której p/w wynosi 0,95:1, odstój by³ równy 7,6%, dodatek 30% granulatu spowodowa³ jego zmniejszenie do 3,7%. Czas tê enia Oznaczenia czasu tê enia zawiesin dokonano, wykorzystuj¹c aparat Vicata o ciê arze walca i ig³y 335 g, œrednicy ig³y 1,1 mm oraz d³ugoœci 50 mm. Zawiesinê wlewano do pojemników walcowych. Za pocz¹tek wi¹zania uznaje siê moment, gdy ig³a w czasie 30 sekund nacisku zanurza siê na g³êbokoœæ 30 mm; z uwagi na wystêpowanie w zawiesinie granulatu, który czêsto blokowa³ zanurzaj¹c¹ siê ig³ê, dla zawiesin z granulatem odst¹piono od oznaczenia pocz¹tku wi¹zania i okreœlono tylko koniec z chwil¹, gdy ig³a zanurza³a siê na g³êbokoœæ 0 2 mm. Czas tê enia zawiesin pokazano w tabelach 6 i 7. Jak pokazuj¹ dane zamieszczone w tabelach 6 i 7, dla zawiesin wykonanych z mieszanin popio³ów P1, P2 z dodatkiem cementu i Ca(OH) 2 (nr 1 3) pocz¹tek i koniec wi¹zania zale y od iloœci mieszaniny w stosunku do wody w ten sposób, e im wiêkszy jest stosunek s/w, tym zawiesina zaczyna wi¹zaæ szybciej i czas wi¹zania jest krótszy (wynosi odpowiednio 48, 24 i 6 godzin). Zawiesina sporz¹dzona tylko z popio³ów P1 i P2 (próbka 5) charakteryzuje siê znacznie póÿniejszym pocz¹tkiem wi¹zania oraz d³u szym czasem wi¹zania (72 godziny). Dodatek do zawiesiny sporz¹dzonej z popio³ów P1 i P2 w iloœci oko³o 40% popio³u fluidalnego PF powoduje wyd³u enie czasu wi¹zania o 24 godziny, co na tym etapie badañ nastrêcza trudnoœci interpretacyjne. 67

TABELA 6 Czas tê enia zawiesin z PF, P1, P2 Czas tê enie zawiesin pocz¹tek [godz.] koniec [godz.] 1 48 96 2 24 48 3 18 24 4 120 216 5 120 192 TABELA 7 Czas tê enia zawiesin sporz¹dzonych z popio³u PF z dodatkiem i bez granulatu popio³u PF do wody p/w granulatu do zawiesiny g/z Czas tê enie zawiesin pocz¹tek [godz.] koniec [godz.] 6 1:1 bez dodatku granulatu 48 72 7 1:1 0,15:1 72 8 1:1 0,3:1 72 9 0,95:1 bez dodatku granulatu 48 72 10 0,95:1 0,15:1 72 11 0,95:1 0,3:1 72 Z kolei mo na stwierdziæ, e dla zawiesin sporz¹dzonych z popio³u PF i granulatu koniec czasu wi¹zania nastêpowa³ po up³ywie 72 godzin, podobnie jak i w przypadku zawiesiny wykonanej z samego popio³u, z tym e pocz¹tek tê enia nie by³ mo liwy do wyznaczenia. Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie Rc Badaniu na jednoosiowe œciskanie poddano zestalonych zawiesin, sezonowanych przez 28 dni w formach o wysokoœci i œrednicy wynosz¹cej 80 mm. Sezonowanie odbywa³o siê w warunkach powietrzno-suchych. Œrednie wartoœci wyników tych badañ dla próbek zawiesin popio³owo-wodnych sporz¹dzonych z popio³u PF z dodatkiem lub bez dodatku granulatu przedstawiono w tabelach 8 i 9. Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie zestalonych zawiesin dla próbek od 1 do 5 jest mniejsza od 0,5 MPa. Dla sporz¹dzonej z mieszaniny popio³ów P1, P2 z cementem i wodorotlenkiem wapnia ta wartoœæ zosta³a prawie osi¹gniêta, Rc wynosi 0,47 MPa. 68

TABELA 8 Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie zestalonych zawiesin PF, P1, P2 Iloœci poszczególnych sk³adników w zawiesinie [% wag.] PF P1 P2 CEM I 32,5 Ca(OH) 2 sk³adników do wody s/w Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie Rc [MPa] 1 0 49 12 24 15 1:1 0,08 2 0 49 12 24 15 1,3:1 0,38 3 0 49 12 24 15 1,5:1 0,47 4 39 49 12 0 0 1:1 0,36 5 0 75 25 0 0 1:1 0,01 TABELA 9 Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie próbek zestalonych zawiesin popio³u PF do wody p/w granulatu do zawiesiny g/z Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie Rc [MPa] 6 1:1 bez dodatku granulatu 0,63 7 1:1 0,15:1 0,79 8 1:1 0,3:1 1,60 9 0,95:1 bez dodatku granulatu 0,56 10 0,95:1 0,15:1 0,86 11 0,95:1 0,3:1 1,25 Zestalone zawiesiny z popio³u PF charakteryzuj¹ siê wytrzyma³oœci¹ na jednoosiowe œciskanie od 0,56 do 1,60 MPa. Widoczny jest wyraÿny wzrost wytrzyma³oœci zawiesin z dodatkiem granulatu w porównaniu z zawiesinami tylko z samym popio³em fluidalnym. W przypadku zawiesin o stosunku p/w = 1:1 zanotowano wzrost o 0,16 MPa dla nr 2 oraz o prawie 1 MPa dla z zawartoœci¹ 30% granulatu. Natomiast dla zawiesin, wktórychp/w = 0,95:1, nast¹pi³ wzrost wytrzyma³oœci o 0,3 MPa (próbka 10) i o ok. 0,7 MPa (próbka 11). Nale y zaznaczyæ, e wszystkie zestalone zawiesiny spe³nia³y wymagania wytrzyma³oœci na jednoosiowe œciskanie okreœlone w stosownej normie dla materia³ów do podsadzki zestalanej. Wymywalnoœæ zanieczyszczeñ chemicznych W tabeli 10 przedstawiono wymywalnoœci zanieczyszczeñ chemicznych: z popio³u fluidalnego PF, z mieszaniny popio³ów P1 i P2 przed granulacj¹, z samego granulatu dodawanego do zawiesiny (granulat z P1, P2, cementu i Ca(OH) 2 ), z zestalonej zawiesiny nr 8 (p/w = 1:1 oraz g/z = 0,3:1) oraz z zestalonej zawiesiny nr 3 (s/w = 1,5:1). Dla zobra- 69

zowania wp³ywu dodatku Ca(OH) 2 na iloœæ wymywanych zanieczyszczeñ z granulatu dodatkowo w tabeli 10 podano wymywalnoœæ dla zgranulowanych popio³ów P1, P2 z CEM I 32,5R. TABELA 10 Wymywalnoœæ zanieczyszczeñ chemicznych WskaŸnik lub rodzaj zanieczyszczenia Jednostka Wielkoœæ dopuszczalna w wodach œciekowych Mieszanina popio³ów P1i P2 przed granulacj¹ Granulat (z P1, P2, CEM I) Granulat (z P1, P2, CEM I i Ca(OH) 2 ) Zestalona zawiesina p/w = 1:1 z dodatkiem 30% granulatu 1 2 3 4 5 6 7 8 ph 6,0 12,0 11,68 11,81 12,02 12,09 8,93 Chlorki 1000 16 398,4 6980 5571,00 1997,00 396,5 Siarczany 500 2266,2 374,9 317,4 659,10 554,6 Sód 800 1704,6 1073,6 785,70 433,30 45,28 Potas 80 2387,8 1603,7 1198,00 420,00 7,14 Cynk 2,0 12,5 0,045 0,029 0,012 0,017 Kadm 0,1 0,0048 0,00096 0,00055 0,00011 0,00023 mg/dm 3 Nikiel 2,0 0,005 0,0041 0,038 0,00177 0,001 O³ów 0,5 85,1 1,86 0,755 0,00077 0,00015 MiedŸ 0,5 0,25 0,0066 0,0045 0,0038 0,00058 Chrom 0,7 0,98 0,094 0,095 0,035 0,0105 Rtêæ 0,02 0,04 0,00156 0,00143 0,00026 0,00085 Wapñ 6984,4 2374 2230,00 929,90 1254 PF W wyniku granulacji popio³ów P1 i P2 z cementem zmniejszeniu uleg³y wymywalnoœci jonów chlorkowych o 57,5% (w porównaniu z mieszanin¹ popio³ów P1 i P2), dodatek Ca(OH) 2 do granulatu (kolumna 6) spowodowa³ zmniejszenie wymywalnoœci o 66,02% (w porównaniu z mieszanin¹ popio³ów P1 i P2). Dla jonów siarczanowych wymywalnoœæ zmniejszy³a siê odpowiednio o 83,4% i o 85,99%, dla jonów sodu spadek wymywalnoœci wyniós³ 37,5% i 53,9%, natomiast dla jonów cynku wymywalnoœæ zmniejszy³a siê o prawie 100% w obu przypadkach. Generalnie granulacja zmniejsza wymywalnoœæ wszystkich jonów od 37,5% do prawie 100%, dodatek wodorotlenku wapnia do granulowanych popio³ów zwiêksza ph eluatu, z drugiej strony obni a jeszcze bardziej iloœci wymywanych jonów metali ciê kich, takich jak np. Zn, Pb, z granulatu. Dodatek granulatu w iloœci 30% do zawiesiny z popio³u PF powoduje dalsze rozcieñczenie iloœci wymywanych zanieczyszczeñ chemicznych prócz jonów siarczanowych. 70

4. Wnioski koñcowe Granulowanie popio³ów ze spalarni odpadów komunalnych zmniejsza iloœæ wymywanych zanieczyszczeñ chemicznych. Przedstawione w artykule badania wskazuj¹, e istnieje mo liwoœæ sporz¹dzenia zawiesin z dodatkiem granulatu, które mog¹ byæ zastosowane w technologii zawiesinowej. W³asnoœci badanych zawiesin z granulatem wskazuj¹ na to, e dodatek granulat do zawiesiny poprawia jej w³asnoœci: zwiêksza wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie, zmniejsza rozlewnoœæ, zmniejsza iloœæ wody nadosadowej (odstój), nie wp³ywa na czas wi¹zania. LITERATURA [1] Anthony E.J., Berry E.E., Blondin J., Bulewicz E.M., Byrwell S.: Advanced Ash Management Technologies for CFBC Ash. Waste Management, 23, 2003, 503 516 [2] Bengtsson S.: Semi-Dry FGD End Product Utilisation European Experiences. Fly Ash Library: www.flyash.info [3] Black D.C., Ziemkiewicz P.F.: Full Scale Injection of Coal Combustion Byproducts into an Underground Mine to Control Acid Mine Drainage and Subsidence. www.netl.doe.gov/publications/proceedings/ 98/98ps/2b-2.pdf [4] Black D.C., Ziemkiewicz P.F.: Disposal of Fluidized-Bed Combustion Ash in a Underground Mine to Control Acid Mine Drainage and Subsidence. Final Report (February 1994 November 2000) for U.S. Departement of Energy National Energy Technology Laboratory Morgantown, West Virginia, DOE Contract No. DE-FC21-94MC29244 [5] Chugh Y.P., Biswas D., Deb D.: Underground Placement of Coal Processing Waste and Coal Combustion By-Products Based Paste Backfill for Enhanced Mining Economics. DOE Final Report: DE-FC26-99FT40553, 2002, 1 88 [6] Gurdeep S., Bradley C.P.: Assessment of Groundwoter Quality Impacts due to use of Coal Combustion Byproducts to Control Subsidence from Underground Mines. Environment International, 26, 2001, 567 571 [7] Hycnar J.J.: Wykorzystanie odpadów z przeróbki i spalania wêgla kamiennego. Materia³y Konferencji Wykorzystanie odpadów kopalnianych i py³ów elektrownianych w aspekcie ochrony œrodowiska, Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków 24 czerwca 1993, 1 17 [8] Kamon M., Katsumi T., Sano Y.: MSW Fly Ash Stabilized with Coal Ash for Geotechnical Application. Journal of Hazardous Materials, 76, 2002, 2665 283 [9] Lamminen M., Wood J., Walker H., Chin Yu-P., He Y., Traina J.: Effect of Flue Gas Desulfurization (FGD) By-Products on Water Quality at an Underground Coal Mine. J. Environ. Qual., 30, 2001, 1371 1381 [10] Mazurkiewicz M., Piotrowski Z.: Wp³yw czasu na zmianê w³asnoœci odpadów ulokowanych w pustkach podziemnych. Materia³y Konferencji Teoretyczne i praktyczne problemy zagospodarowania odpadów hutniczych i przemys³owych, Krynica 19 21 maja 2005 [11] Mazurkiewicz M., Piotrowski Z., Tajduœ A.: Lokowanie odpadów w kopalniach podziemnych. Cz. 1. Ekologia i technologia. Kraków, PAN CPPGSMiE 1997 [12] Meiers R.J., Golden D.M., Yu W-Ch., Gray R.E.: Reducing Mine Subsidence with Fixated FGD Sludge. EPRI, 1995, Book 1, 1 19 [13] Miêso R., Wis³a-Walsh E., Kêpys W., Piotrowski Z.: Scalanie odpadów niebezpiecznych bezpieczne sk³adowanie i wykorzystanie. Ochrona i in ynieria œrodowiska: zrównowa ony rozwój; Szko³a Ochrony i In ynierii Œrodowiska im. Walerego Goetla Kraków, KIŒ PAN, 2004, Monografie, Polska Akademia Nauk. Komitet In ynierii Œrodowiska, nr 25, 41 48 71

[14] Pella D., Pelizza S.: Civil Reuses og Underground Mine Openings: A Summary of International Experience. Tunnelling and Underground Space Technology, 10, 1995, 179 181 [15] Plewa F., Mys³ek Z.: Zagospodarowanie odpadów przemys³owych w podziemnych technologiach górniczych. Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Œl¹skiej 2001 [16] PN-G-011: Materia³y do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów wymagania i badania [17] Rademaker P.D., Wiegers R.B.: The processing of Industrial Waste for Immobilization and/or Recycling Applying Pozzolanic Reactions, Environmental Technology. De Waal K.J.A., Van Den Drink W.J. (Ed.), Proceedings of the Second European Conference on Environmental Technology, Amsterdam, The Netherlands, June 22 26 1987 [18] Rossetti V.A., Di Palma L., Medicie F.: Assessment of the leaching of Metallic Elements in the Technology of Solidification in Aqueous Solution. Waste Management, 22, 2002, 605 610 [19] Sevim H., Gwamaka S.M., Lei D.D.: Enggineering and Cost Analyses of Coal Combustion by Product Transportation and Handling Systems. Mining Engineering, October 1997, 69 74 [20] Valls S., Vazquez E.: Leaching Properties of Stabilized/Solidified Cement-Admixtures-Sewage Sludgees Systems. Waste Management, 22, 2002, 37 45 [21] Zysk K.-H, Schroer D.: Possible Application for Flue Gas Desulphurization Products in Coal Miting. Zement-Kalk-Gips, 7, 1993, E192-E197