Vízlágyítási mésziszap

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Hulladék, melléktermék megnevezéseVízlágyítási mésziszap
Hulladék, melléktermék angol megnevezése
Lime sludge from water softening
Hulladékra, melléktermékre kitöltött adatlap típusa
Általános jellemzés
Funkcionális jellemzés
Egyéb
Hulladék EWC kódszáma
  • 19 HULLADÉKKEZELŐ LÉTESÍTMÉNYEKBŐL, SZENNYVIZEKET KELETKEZÉSÜK TELEPHELYÉN KÍVÜL KEZELŐ SZENNYVÍZTISZTÍTÓKBÓL, ILLETVE AZ IVÓVÍZ ÉS IPARIVÍZ SZOLGÁLTATÁSBÓL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
  • 19 09 ivóvíz, illetve ipari víz termeléséből származó hulladékok
  • 19 09 03 karbonát sók eltávolításából származó iszapok
Hulladék, melléktermék halmazállapota
Iszapszerű, pasztaszerű
Hulladékot eredményező technológia rövid leírása

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%.

Van-e termelő- vagy termékspecifikus jellemzője a hulladéknak?

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.

Veszélyes hulladéknak minősül-e?
nem
Hulladék jellemzése anyagként
Termék
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
CaCO3
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
58 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
CaO
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
43.93 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
MgO
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.78 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
SiO3
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.52 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
Fe2O3
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
1.91 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
Al2O3
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.23 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Nem vegyi anyag
Egyéb vegyi anyag
CO2
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Komponens
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
6.96 %
Vegyi anyag, főcsoport|Vegyi anyag, alcsoport
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén
Egyéb vegyi anyag
As
A vegyi anyag (mennyisége) a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
Szennyezőanyag
A vegyi anyag koncentrációja a hulladékban, melléktermékben / bioszénben
0.19 %
Vegyes hulladék/termék neve
Vízlágyítási mésziszap
Vegyes hulladék/termék összetevői

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)

Vegyes hulladék/termék viselkedése, sorsa a környezetben, egyéb jellemzői

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.

pH
>9
Nedvességtartalom (%)
3-98
Sűrűség (g/cm3)
1.06-2.6
Homoktartalom (szemcseméret-frakció) (%)
10
Iszaptartalom (szemcseméret-frakció) (%)
20
Agyagtartalom (szemcseméret-frakció) (%)
70
Homogenitás
Homogén
Puzzolánaktivitás
nem
Egyéb

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

Hasznosítják-e (mások) ezt a hulladékot, mellékterméket?
Igen
Mire hasznosítják?

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).

Referenciák hasznosításra

(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

Veszélyességi jellemzők a besorolás szerint
Nincs besorolva
Vizsgálták-e a káros hatást a konkrét hulladéknál/melléketerméknél?
Igen
Ha vizsgálták a káros hatást, akkor adja meg, hogy mit, milyen módszerrel, ki mérte és milyen eredménnyel

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.

Feltételezett káros hatások, az anyag veszélyessége

Káros hatások abból adódhatnak, ha a kezelendő vízben voltak olyan szennyezőanyagok, melyek a keménységgel együtt kicsapódnak. Tehát a vízminőségtől függ.

Alkalmas lehet-e talajjavításra általában?
Igen
Indoklás, referenciák

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

Alkalmas lehet-e nitrogén, foszfor és/vagy kálium pótlására a talajban?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e mezoelemek (Ca, Cl, Fe, Mg, Na, S, Si) pótlására a talajban?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e mikroelemek (B, Co, Cu, Mn, Mo, Zn, V) pótlására a talajban?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e speciális tápanyagigény kielégítésére?
Nincs információ
Alkalmas-e humusztartalom/szervesanyag-tartalom növelésére?
Nem
Alkalmas lehet-e termesztőközeg alapnak?
Nem
Alkalmas lehet-e termesztőközeg adaléknak?
Igen
Indoklás, referenciák

Nagy mésztartalma lehetővé teszi mészhiányos alapanyagokból történő termesztőközeg létrehozását.

Alkalmas lehet-e talajlazításra, tömörödött talajok szerkezetének javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

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)

Alkalmas lehet-e fizikai stabilizálásra, laza, ingoványos talajok textúrájának javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e homoktalajok javítására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e eróziógátlásra?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e savanyú talajok javítására?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Alkalmas lehet-e sós és szikes talajok javítására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok mozgékonyságának, hozzáférhetőségének csökkentésére?
Igen
Indoklás, referenciák

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-e szennyezőanyagok mobilitásának, hozzáférhetőségének növelésére?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e szennyezőanyagok bonthatóságának, fizikai, kémiai, biológiai degradációjának fokozására?
Nincs információ
Alkalmas lehet-e geotechnikai elemek előállítására?
Igen
Indoklás, referenciák

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.

Hasznosítással összefüggő kockázatok

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.

Adatlap azonosító (eredeti)
1185
Bevivő
Vaszita Emese
Státusz
Publikált
Adatlap típusaHulladék / melléktermék felmérés
Létrehozás
Módosítás