Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- 10 TERMIKUS GYÁRTÁSFOLYAMATOKBÓL SZÁRMAZÓ HULLADÉKOK
- 10 01 erőművekből és egyéb égetőművekből származó hulladékok (kivéve 19)
- 10 01 99 közelebbről nem meghatározott hulladékok
Fluidágyas égetőkemencében égették el a szennyvíziszapot egy Basel-i szennyvíztisztító saját üzemében. A szennyvíz 1 évre vonatkozó átlagos összetételét úgy biztosították, hogy 1 éven keresztül minden nap vettek mintát az iszapból, majd a végén azt égették el [1].
A hamuban található mikro- és makroelemek, illetve a szennyezőanyagog mennyisége a feldolgozási technológiától illetve a kiindulási szennyvíz összetételétől függ. A szennyvíziszap égetése során általában magas foszfortartalamú hamut kapnak, azonban a Basel-i tisztító beérkező szennyvize 53%-ban települési és 47%-ban foszfát-hiányos ipari szennyvíz, ezért itt átlagosan 4-9% a P2O5 tartalom [1]. A foszfor-tartalom azokon a helyeken, ahol csak kommunális szennyvizet dolgoznak fel, akár elérheti a 21%-ot is [1].
A szennvíziszapok égetése során előfordúl, hogy magas a hamu Cu és Zn tartalma, erre M. Franz (2008) kidolgozott egy savas kilugozási eljárást, ahol kénsavas mosással, majd szűréssel csökkenthető a szennyezőanyag tartalom, úgy hogy közben a foszfor-tartalom nem változik [1].
Az adatlapon megjelölt hamu vegyi anyag tartalma egy Basel-i szennyvíztisztító telepből származó és ott elégetett szennyvízből származnak. [1] M. Franz (2008) Phosphate fertilizer from sewage sludge ash (SSA), Waste Management 28(10):1809–1818
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- kálcium
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- szilícium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- alumínium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- vas
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- foszfor-pentoxid (P2O5)
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- foszfor
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- magnézium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kálium-oxid (K2O)
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- nátrium
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- titán
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- mangán
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- kén-trioxid
- Egyéb szervetlen vegyi anyagok
- klór/klorid
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- antimon
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- arzén
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- króm
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- réz
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- nikkel
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- cink
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- kadmium
A szennyvíziszap égetése során foszforban gazadag hamut kapunk, a foszfor tartalom 4-20% között változik. A fő összetevői hematit, kalcium-oxid, kvarc és hidroxi-apatit, valamint egy kisebb mennyiségű vas-oxid illetve foszfát.
Szervetlen anyagokból áll, amelyek bekerülnek a biológiai rendszerkbe, elemkörforgalmakba, átalakulva vagy eredeti formában. A talaj szervetlen strukturális alkotóelemeibe, oxidokban, hidroxidokba és anyagásványokba beépülnek. Talajnedvességgel hidrolizál, illetve a puzzolán-aktivitásnak megfelelő reakciók játszódnak le. A tápanyagként hasznosítható elemeket a növények és más élőlények felveszik, beépítik szervezetükbe.
Építőipari alkalmazása: cementhez keverve, habarcs előállítására a többi hamuhoz hasonlóan [4][5][6][7].
[4] J. Monzó, J. Payá, M.V. Borrachero, A. Córcoles (1996) Use of sewage sludge ash(SSA)-cement admixtures in mortars, Cement and Concrete Research 26(9):1389–1398; [5] R. O. Yusuf, Z. Z. Noor, M. F. M. Din, A. H. Abba (2012) Use of sewage sludge ash (SSA) in the production of cement and concrete - a review, Int. J. of Global Environmental Issues. 12:210-228; [6] M. Cyr, M. Coutand, P. Clastres (2007) Technological and environmental behavior of sewage sludge ash (SSA) in cement-based materials, Cement and Concrete Research DOI:10.1016/j.cemconres.2007.04.003; [7] T. D. Dyer, J. E. Halliday, R. K. Dhir (2011) Hydration Chemistry of Sewage Sludge Ash Used as a Cement Component, J. Mater. Civ. Eng. 23(5):648–655
Az adatlapon felhasznált hamu fémtartalma magas volt, különösen nehézfémek tekintetében: Cu, Zn, Fe, ezért ezt a hamut közvetlen égetés után még nem lehet hasznosítani. Erre kidolgoztak egy speciális kilúgozási technológiát (kénsavval mosás, majd szűrés), amivel a foszfortartalma megmarad, azonban a nehézfémtartalma csökken a hamunak [1].
[1] M. Franz (2008) Phosphate fertilizer from sewage sludge ash (SSA), Waste Management 28(10):1809–1818
A szennyvíziszap hamu nehézfém-tartalma okozhat problémákat, amennyiben meghaladja a határértékeket. Ez nem biztos hogy igaz, minden szennyvíziszap hamura, de használat előtt mindenképpen mérni kell a toxikus-elem tartalmát.
Igen, nagy mikroelem tartalmának köszönhetően.
Mivel a hamu foszfortartalma magas, megfelelő foszforforrás, amit be is bizonyítottak egy üvegházban végzett kísérletben, ahol 6 hét alatt nőtt a növények foszfortartalma [1][2][3].
[1] M. Franz (2008) Phosphate fertilizer from sewage sludge ash (SSA), Waste Management 28(10):1809–1818; [2] M. Anderson (2002) Encouraging prospects for recycling incinerated sewage sludge ash (ISSA) into clay-based building products
Journal of Chemical Technology and Biotechnology 77:352–360; [3] W.J. Schipper, A. Klapwijk, B. Potjer, W.H. Rulkens, B.G. Temmink, F.D.G. Kiestra, A.C.M. Lijmbach (2010) Phosphate recycling in the phosphorus industry Environmental Technology 22:1337–1345
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan tápelemtartalma miatt alkalmas lehet.
Igen, mivel jelentős mennyiségű mikro-tápanyagot tartalmaz, a Mn, Zn és Cu pótlására alkalmas lehet talajban [2][3].
[2] M.W. Pasquini, M.J. Alexander (2004) Chemical properties of urban waste ash produced by open burning on the Jos Plateau: implications for agriculture, The Science of the Total Environment 319:225–240, [3] Fu-Shen Zhang, S. Yamasaki, K. Kimura (2002) Waste ashes for use in agricultural production: II. Contents of minor and trace metals, The Science of the Total Environment 286:111-118
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan tápelemtartalma miatt alkalmas lehet. Szilícium hiány pótlására alkalmas lehet.
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan mikroelem tartalma és textúrajavító hatása miatt.
Puzzolán tulajdonságai miatt.
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan a puzzolános tulajdonságai miatt alkalmas lehet.
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan kiegyensúlyozza a szemcseméreteloszlást: homok mellé a finom frakciót biztosítja
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan a puzzolános tulajdonságai miatt, textúrajavító hatásamiatta alkalmas lehet. Mindemellett a növények megtelepedését elősegíti.
A savanyú talajok semlegesítésére alkalmas, meszező hatása a 10-30% között változó CaO-tartalmának, magas pH-jának, K- és Mg-tartalmának köszönhető [1][3].
[1] Fu-Shen Zhang, S. Yamasaki, M. Nanzyo (2002) Waste ashes for use in agricultural production: I. Liming effect, contents of plant nutrients and chemical characteristics of some metals, The Science of the Total Environment 284:215-225, [3] Fu-Shen Zhang, S. Yamasaki, K. Kimura (2002) Waste ashes for use in agricultural production: II. Contents of minor and trace metals, The Science of the Total Environment 286:111-118
Jelentős Ca-tartalma miatt [1].
[1] Fu-Shen Zhang, S. Yamasaki, M. Nanzyo (2002) Waste ashes for use in agricultural production: I. Liming effect, contents of plant nutrients and chemical characteristics of some metals, The Science of the Total Environment 284:215-225
A nehézfémek eltávolítására potenciálisan alkalmas anyag, mivel magas szilikáttartalmának köszönhetően képes a mállási folyamatok megfordítására, melynek során a fémek visszakötnek a molekularácsba. A réz adszorbens anyag, szennyvízből sikeresen távolítottak el a segítségével rezet [8].
[8] Shih-Cheng Pan, Chin-Chi Lin, Dyi-Hwa Tseng (2003) Reusing sewage sludge ash as adsorbent for copper removal from wastewater, Resources, Conservation and Recycling 39(1):79–90
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan a lúgos pernyék a lúgosan hidrolizáló talajalkotó ásványokat kilúgozhatják ( arzenátok, szelenátok, nickelátok, kromátok).
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan a kolloid mérettartományának (nagy fajlagos felületű szemcsék) és mikroelemtartalmának köszönhetően jó baktérium élőhelyet biztosít.
Nincs konkrét információ/referencia, de más pernyékhez és hamukhoz hasonlóan a puzzolán-aktivitása, szilikáttartalma, illetve finom frakciója miatt alkalmas lehet. Felszín alatti résfal, vízzáró izoláció készíthető belőle.
A növények learatása után a talajból eltávozó hamutartalom pótlására alkalmas.
A japánok ajánlása szerint 40-80 t/ha az a hamu mennyiség, amit a Japán talajokhoz hozzá lehet adni, ennek a mennyiségnek a fémtartalom szab határt.
Tárolás közben esővíz hatására megszilárdulhat. Szállítás, rakodás: szállópor kiporzása kontrollálandó. Nedvesítés nem jó megoldás a porzás ellen, mert víz hatására aktiválódik a puzzolán hatás. Ha a hamu nem tartalmaz magas koncentrációban nehéz-fémeket, alkalmazható lehet zöld műtrágya.