Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
- 19 WASTES FROM WASTE MANAGEMENT FACILITIES, OFF-SITE WASTE WATER TREATMENT PLANTS AND THE PREPARATION OF WATER INTENDED FOR HUMAN CONSUMPTION AND WATER FOR INDUSTRIAL USE
- 19 09 wastes from the preparation of water intended for human consumption or water for industrial use
- 19 09 03 sludges from decarbonation
A víz keménységét a vízben oldott Ca és Mg vegyületek okozzák. A vízlágyítás célja e vegyületek kémiai kicsapása, majd azt követően a szilárd/folyadék fázis szétválasztása. Ipari szinten a vízlágyításra használt kémiai eljárások 1) a meszes-szódás eljárás, oltott mész (Ca(OH)2) és szóda (Na2CO3) alkalmazásával 2) az alkáli-foszfátos eljárás, trisó (Na3PO4) alkalmazásával. Újabban e célra használt folyamatok az ioncsere, zeolit vagy ioncserélő gyanta alkalmazásával és a fordított ozmózis. A meszes-szódás lágyítás lépései:
1) a mészhidrát és a szóda adagolása a mész- illetve a szódatelítőbe.
2) a szódaoldat, illetve a meszes szuszpenzió, valamint a lágyítandó víz bevezetése és összekeverése a keverős reaktorba.
3) kivezetés a reaktorból az ülepítőbe.
4) lágyított víz és mésziszap szétválasztása, mésziszap kivezetése zagytározóba, lágyított víz elvezetése.
5) víztelenítés és szárítás, ezt követően elszállítás a szilárd hulladéklerakóba. A mésziszap hasznosításának feltétele a víztelenítés és szárítás. A víztelenített mésziszap szilárd-anyag tartalma 85-98%.
A keletkezett mésziszap mennyisége és összetétele függ az alkalmazott vízlágyítási eljárástól (meszes eljárás vagy meszes-szódás eljárás), valamint az ülepítést elősegítő koaguláló szerek alkalmazásától. A mésziszap sűrűsége és a szilárd frakció szemcseméret eloszlása függ a lágyítandó vízben oldott ionok összetételétől. Mivel az ülepítő tartályban tárolt mésziszap zagyban átlagosan csak 2-30% a szilárd frakció aránya, csak bizonyos fokú víztelenítés után hasznosítható. A mésziszap víztelenítésének hatásfoka függ a mésziszap Ca:Mg tartalmának arányától. Ha a Ca:Mg>5, a mésziszap könnyen vízteleníthető.
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Not a chemical substance
- Metals, semi-metals and their compounds
- arsenic
CaO 43.93% (Ca) 3.50% ; MgO 1.78% (Mg) 2.97%; CaCO3 58.00% ; SiO3 0.52% (Si) 0.24%; Fe2O3 1.91% (Fe) 2.73%; Al2O3 0.23% (Al) 0.65%; CO2 6.96% (C) 0.85%; As 0.19% (As) 0.19% (Referencia: Bin Zhang and Xiong (Bill) Yu (2012) Experimental Evaluation of Lime Sludge Performance in Subgrade Stabilization, Geo-congress 2012. Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121, 3775—3785)
A vízlágyítási mésziszap nagy mennyiségben keletkezik, tárolása ülepítő tavakban helyigényes. Víztelenítés, szárítás után térfogata csökken és szilárd hulladéklerakókban tárolható. A víztelenítés, szállítás és szárítás többletköltséget jelent a víztisztító művek számára. Finom szemcsemérete miatt a teljesen kiszárított iszap kiporzásra hajlamos. Talajba keverve megváltoztatja a talaj textúráját, mikroszerkezetét. A finom por hozzátapad a talajszemcsék felületéhez, így növeli a talaj fagyállóságát. CaCO3 tartalmának köszönhetően csökkenti a savas talajok pH-ját, növeli pufferkapacitását, javíthatja a mészhiányos talajokat és a szikeseket.
A mésziszapra jellemző a finom szemcseméret: iszap vagy agyag frakció. Az ülepítő tartályban tárolt mésziszap szárazanyag-tartalma csak 2-30%. A víztelenített mésziszap szárazanyag tartalma általában 85-98%. Baker et al (2005) mérései alapján a mésziszap sűrűsége változik a nedvességtartalommal, a szárított vízlágyítási mésziszap sodrási határa 37%, a plasztikus indexe 4%. E sodrási határnak megfelelő nedvességtartalom pedig 37%. A 90%-os finom-frakció, valamint a kis plasztikus index miatt, csak pernye és cement adalékkal keverve alkalmazható útágyazat építésénél.
Referencia: Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of TransportationHighway Division and the Iowa Highway Research Board
Cementgyártás során mészkőpor helyettesítésére (1), erőművi füstgáz SOx megkötésére (1), kavicsos, aszfaltozatlan utak portalanítására (1), szennyvíz semlegesítésére (1), tömedék-anyag komponens útágyazat kialakításánál, helyettesíti a meszet (1, 4), gyenge altalaj stabilizálására pernye és cement adalékkal (2, 4), hulladéklerakók szigetelésére (3), a talaj fagyállóságának növelésére (4).
(1) Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of TransportationHighway Division and the Iowa Highway Research Board.
(2) Maher, M. H., Butziger, J. M., Disalvo, D. L., Oweis, I. S., (1993) Lime Sludge Amended Fly Ash for Utilization as an Engineering Material, Fly Ash for Soil Improvement, Geotechnical Publication No. 36, Proceedings from ASCE National Conference, April, 73.
(3) Raghu, D., Hsieh H., Neilan, T., Yih, C. (1987) Water Treatment Plant Sludge as Landfill Liner. Geotechnical Practice for Waste Disposal ’87, Proceedings of a Specialty Conference, ed. Woods, R. D., ASCE 345 East 47th St, New York, NY.
(4) Bin Zhang and Xiong (Bill) Yu (2012) Experimental Evaluation of Lime Sludge Performance in Subgrade Stabilization, Geo-congress 2012, Geotechnical Special Publication No. 225 ' State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings C
A Raghu et al. (1987) által vizsgált mésziszap nem tartalmazott kimosódásra hajlamos veszélyes anyagokat.
Forrás: Raghu, D., Hsieh H., Neilan, T., Yih, C. (1987) Water Treatment Plant Sludge as Landfill Liner. Geotechnical Practice for Waste Disposal ’87, Proceedings of a Specialty Conference, ed. Woods, R. D., ASCE 345 East 47th St, New York, NY.
Káros hatások abból adódhatnak, ha a kezelendő vízben voltak olyan szennyezőanyagok, melyek a keménységgel együtt kicsapódnak. Tehát a vízminőségtől függ.
Helyettesítheti a meszet a talajmeszezés során (1). Szénerőművi pernyéhez keverve talajadalékként, növeli a talaj nyírószilárdságát, javítja a talaj mechanikai tulajdonságait.Csökkenti az áteresztőképességet és visszatartja a savas csurgalékban oldott toxikus fémeket (2). Savas mezőgazdasági talajba keverve csökkenti a talaj pH-ját (3). Szennyvíziszap és mésziszap keveréke hatékony talajadalék mezőgazdasági talajba (4).
Referencia:(1) Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of Transportation Highway Division and the Iowa Highway Research Board. (2) Maher, M. H., Butziger, J. M., Disalvo, D. L., Oweis, I. S., (1993) Lime Sludge Amended Fly Ash for Utilization as an Engineering Material, Fly Ash for Soil Improvement, Geotechnical Publication No. 36, Proceedings from ASCE National Conference, April, 73-88.
(3) Neukrug H. M., (1995) New constraints in Residuals Manag
Nagy mésztartalma lehetővé teszi mészhiányos alapanyagokból történő termesztőközeg létrehozását.
Talajba keverve megváltoztatja a talaj textúráját, mikroszerkezetét. A finom por hozzátapad a talajszemcsék felületéhez, így növeli a talaj fagyállóságát különösen a hideg égövben.
Referencia: Bin Zhang and Xiong (Bill) Yu (2012) Experimental Evaluation of Lime Sludge Performance in Subgrade Stabilization, Geo-congress 2012, Geotechnical Special Publication No. 225 'State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121, 3775—3785)
Kis plasztikus indexe és nyírószilárdsága miatt, talajba keverve, csak pernye és cement adalékkal alkalmazható útágyazat szilárdítására.
Referenciák:
(1) Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of TransportationHighway Division and the Iowa Highway Research Board
(2) Bin Zhang and Xiong (Bill) Yu (2012) Experimental Evaluation of Lime Sludge Performance in Subgrade Stabilization, Geo-congress 2012, Geotechnical Special Publication No. 225 'State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121, 3775—3785.
Kis plasztikus indexe és nyírószilárdsága miatt, talajba keverve, csak pernye és cement adalékkal alkalmazható útágyazat szilárdítására.
Referenciák:
(1) Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of TransportationHighway Division and the Iowa Highway Research Board
(2) Bin Zhang and Xiong (Bill) Yu (2012) Experimental Evaluation of Lime Sludge Performance in Subgrade Stabilization, Geo-congress 2012, Geotechnical Special Publication No. 225 'State of Art and Practice in Geotechniucal Engineering', Proceedings CD ISBN: 9780784412121, 3775—3785.
Helyettesítheti a meszet a talajmeszezés során (1).
(1) Baker, Rob J., Van Leeuwen, J(Hans) and White, David J.(2005) Applications for Reuse of Lime Sludge from Water Softening. Final Report for TR-535. Iowa Department of Transportation Highway Division and the Iowa Highway Research Board.
Megköti, adszorbeálja a toxikus fémeket a rajta átfolyó csurgalékból, ezért több kutató vizsgálta használatát hulladéklerakók szigetelésére.
(1)Raghu, D., Hsieh H., Neilan, T., Yih, C. (1987) Water Treatment Plant Sludge as Landfill Liner. Geotechnical Practice for Waste Disposal ’87, Proceedings of a Specialty Conference, ed. Woods, R. D., ASCE 345 East 47th St, New York, NY.
(2) Maher, M. H., Butziger, J. M., Disalvo, D. L., Oweis, I. S., (1993) “Lime Sludge Amended Fly Ash for Utilization as an Engineering Material,” Fly Ash for Soil Improvement,Geotechnical Publication No. 36, Proceedings from ASCE National Conference, April, 73.
Alkalmas lehet geotechnikai elemekbe, például reaktív résfalak töltőelemének előállítására, mivel adszorbeálja a savas csurgalékban oldott toxikus fémeket (1).
Geotechnikai elemre azonban, nem találtunk referenciát.
Referencia:
(1) Raghu, D., Hsieh H., Neilan, T., Yih, C. (1987) “Water Treatment Plant Sludge as Landfill Liner.” Geotechnical Practice for Waste Disposal ’87, Proceedings of a Specialty Conference, ed. Woods, R. D., ASCE 345 East 47th St, New York, NY.
Nem ismert hasznosítással összefüggő kockázat. A vízlágyítási folyamat eredményeként keletkezett mésziszap tárolása során, a lúgosság jelent kockázatot az ökoszisztémára és az emberre. Megfelelő koncentrációban alkalmazva azonban nem jelent kockázatot a környezetre.