Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 11

Wstępne oczyszczanie ścieków z pasywacji wyrobów metalowych i ciśnieniowe zestalanie odwodnionych osadów

Pretreatment of passivation wastewater from metal products and solidification of pressure-dewatered sludge

10.15199/62.2024.11.23

Terese Rauckyte-Żak

nr katalogowy: 151482
10.15199/62.2024.11.23

Streszczenie

W instalacji o przepustowości do 4,0 m3/dobę przeprowadzono wstępne oczyszczanie ścieków surowych, powstających w procesach odtłuszczania, trawienia i pasywacji chemiczej i/lub elektrochemicznej wyrobów ze stali gatunków AISI 304/1.4301 i/lub AISI 316/1.4401 oraz z pasywacji aluminium, za pomocą neutralizacji i strącania chemicznego. Ciśnieniowo odwodnione w prasie filtracyjnej szlamy mieszano z cementami klasy Górkal 40 lub 50+, lub 70, lub gipsem budowlanym, lub gliną mieloną oraz piaskiem drobnym, uzyskując kompozycje do zestalania. Uformowane w kształtki i zestalone na powietrzu kompozycje poddano ocenie, wykonując testy wytrzymałościowe na ściskanie i zginanie. Próby otrzymanych szlamów i zestalonych kształtek poddano również ocenie, stosując TCLP (toxicological characteristic leaching procedure) i oznaczając w ekstraktach techniką ICP-OES i/lub ICP-MS stężenia metali (Al, Fe) i metali ciężkich (Cr, Mn, Mo, Ni). W ekstraktach z próbek zestalonych cementem oznaczono sumaryczną zawartość metali ciężkich < 0,5 mg/kg s.m. z gipsem budowlanym > 5,5 mg/kg s.m., a dla próbek z gliną mieloną > 3,8 mg/kg s.m.

Abstract

In the installation with the capacity of up to 4.0 m3/day, the initial treatment of raw sewage from the processes of degreasing, pickling and chem. and/or electrochem. passivation of AISI 304/1.4301 and/ or AISI 316/1.4401 steel products as well as from the passivation of Al was carried out by means of neutralization and chem. precipitation. Pressure-dewatered sludge in the filter press was mixed with Górkal 40 or 50+ or 70 cements or building gypsum or ground clay and fine sand, formed into shapes, solidified in air and evaluated by performing compressive and bending strength tests. Samples of dewatered sludge and solidified compns. were also evaluated using the TCLP (toxicol. characteristic leaching procedure) and ICP-OES and/or ICP-MS methods, detg. the concns. of metals (Al, Fe) and heavy metals (Cr, Mn, Mo, Ni) in the extracts. In extracts from samples solidified with cement, the total content of heavy metals was < 0.5 mg/kg d.m., solidified with building gypsum > 5.5 mg/kg d.m., and for samples with ground clay > 3.8 mg/kg d.m.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] https://advanceddeburring.com/products/pre-treatment-systems/passivation/, dostęp 25.09.2024 r.
[2] N.A.A. Qasem, R.H. Mohammed, D.U. Lawal, npj Clean Water 2021, 4, nr 36, 1, DOI: 10.1038/s41545-021-00127-0.
[3] https://inox-group.co/pickling-and-passivation/, dostęp 25.09.2024 r.
[4] https://www.yasa.ltd/post/type-316-and-316l-stainless-steels-forwater- and-wastewater-treatment-components-and-equipment, dostęp 25.09.2024 r.
[5] C. Shi, Y. Zhang, S. Zhou, J. Jiang, X. Huang, J. Hua, Environ. Sci. Pollut. Res. 2023, 30, 90223, DOI: 10.1007/s11356-023-26602-4.
[6] PN-EN 2516:2020-06, Lotnictwo i kosmonautyka. Pasywacja stali odpornej na korozję i dekontaminacja stopów na bazie niklu.
[7] L.F. Li, P. Caenen, M. Daerden, D. Vaes, G. Meers, C. Dhondt, J.P. Celis, Corros. Sci. 2005, 47, nr 5, 1307, DOI: 10.1016/ j.corsci.2004.06.025.
[8] L. Fassina, C. Powell, Waste water stainless steel equipment in Italy and abroad. Applications, guidelines and life cycle cost analysis, WWTP’s 30.05.01, 2001, https://iminox.org.mx/aplicainox/wp-content/ uploads/2011/11/DA18.pdf.
[9] S.R. Schulte, Nitric Acid Passivation and EH&S Impact, 2011. https:// www.pfonline.com/articles/nitric-acid-passivation-and-ehs-impact.
[10] C. Marikkannu, S. Sathiyanarayanan, G. Venkatachari, Transact. Inst. Met. Finish 2005, 83, nr 3, 158, DOI: 10.1179/002029605X48879.
[11] M. Yadav, G. Singh, R.N. Jadeja,
[w:] Pollutants and water management. Resources, strategies and scarcity (red. P. Singh, R. Singh, V.K. Singh, R. Bhadouria), John Wiley & Sons Ltd., 2021, DOI: 10.1002/9781119693635.ch15.
[12] E. Özkök, A.P. Davis, A.H. Aydilek, J. Environ. Eng. 2016, 142, nr 2, DOI: 10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0001024.
[13] C. Barca, C. Gérente, D. Meyer, F. Chazarenc, Y. Andrès, Water Res. 2012, 46, nr 7, 2376, DOI: 10.1016/j.watres.2012.02.012.
[14] P. Su, J. Zhang, Y. Li, J. Environ. Sci. (China) 2020, 90, 364, DOI: 10.1016/j. jes.2019.12.016.
[15] M. Finšgar, Corros Sci. 2013, 68, 51, DOI: 10.1016/j.corsci.2012.10.032.
[16] D. Colombo, I. Carro, C. Catellani, S. Ceré, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2024, 130, 4207, DOI: 10.1007/s00170-024-12972-7.
[17] S. Mohan, D. Kanagaraj, R. Sindhuja, S. Vijayalakshmi, N.G. Renganathan, Transact IMF 2001, 79, nr 4, 140, DOI: 10.1080/00202967.2001.11871382.
[18] W. Han, F. Fang, J. Mater. Process. Technol. 2020, 279, 116558, DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.116558.
[19] https://www.stalenierdzewne.pl, dostęp 25.09.2024 r.
[20] https://trawialnia.eu, dostęp 25.09.2024 r.
[21] https://www.spawalnictwo.pl/pl/menu/spawanie-i-ciecie/chemiaspawalnicza/ preparaty-trawiace-2350.html, dostęp 25.09.2024 r.
[22] https://telox.pl/, dostęp 25.09.2024 r.
[23] https://www.rywal.com.pl/produkty/, dostęp 25.09.2024 r.
[24] https://pasywacjapolska.pl/, dostęp 25.09.2024 r.
[25] L. Pawłowski, H. Wasąg, B. Mentki, Nuclear Chem. Waste Manag. 1982, 3, nr 3, 173, DOI: 10.1016/0191-815X(82)90036-5.
[26] L. Pawłowski, H. Wasąg, B. Mentki, Gosp. Wodna 1983, 43, nr 3, 84.
[27] S. Żak, Ecol. Chem. Eng. S. 2012, 19, nr 3, 433, DOI: 10.2478/v10216- 011-0033-8.
[28] R.W. Peters, L. Shem, Mat. Konf. International conference on emerging separation technologies for metals and fuels, Palm Coast, FL (United States) 13–28 May 1993, https://www.osti.gov/servlets/purl/6504209.
[29] A. Pohl, Water Air Soil Pollut. 2020, 231, 503, DOI: 10.1007/s11270-020- 04863-w.
[30] L. Charerntanyarak, Water Sci Technol. 1999, 39, nr 10–11, 135, DOI: 10.1016/S0273-1223(99)00304-2.
[31] F. Fu, Q. Wang, J. Environ. Manag. 2011, 92, nr 3, 407, DOI: 10.1016/j. jenvman.2010.11.011.
[32] C. Seunghee, C. Yoon-Young, H. Kyung-Yub, K. Jeehyeong, Chemosphere 2000, 41, nr 8, 1307, DOI: 10.1016/S0045-6535(99)00506-8.
[33] J.M. Rodriguez-Maroto, F. Garcia-Herruzo, A. Garcia-Rubio, C. Gómez- -Lahoz, C. Vereda-Alonso, Chemosphere 2009, 74, 804, DOI: 10.1016/j. chemosphere.2008.10.020.
[34] J. Wiśniewski, A. Różańska, Ochr. Środ. 2002, 24, nr 4, 11.
[35] A. Pawełczyk, Ochr. Środ. 2008, 30, nr 4, 45.
[36] K. Barbusiński, M. Żołnierczyk, Archit. Civ. Eng. Environ. 2016, 9, nr 4, 101.
[37] K. Barbusiński, M. Żołnierczyk, https://water.put.poznan.pl/images/ fullpapers2016/ TECHNOLOGIE_OCZYSZCZANIA_SCIEKOW/31_WODA_2016_ WODA_5_10062016.pdf.
[38] T.K.M.P. Kumar, T.R. Mandlimath, P. Sangeetha, S.K. Revathi, S.K.A. Kumar, Environ. Chem. Lett. 2018, 16, 389, DOI: 10.1007/s10311-017- 0682-7.
[39] T. Rauckyte-Żak, dane niepublikowane, 2024.
[40] US EPA Method 1311:1992, Toxicity characteristic leaching procedure (TCLP).
[41] PN-EN 1008:2004, Woda zarobowa do betonu. Specyfikacja pobierania próbek, badanie i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu.
[42] PN-B-06711:1979, Kruszywo mineralne. Piasek do betonów i zapraw.
[43] PN-B-11113:1996, Kruszywa mineralne. Kruszywa naturalne do nawierzchni drogowych. Piasek.
[44] https://www.gorka.com.pl/gorkal40.html, dostęp 25.09.2024 r.
[45] https://www.cewar.pl/cement-ogniotrwaly-gorkal-50,89.html, dostęp 25.09.2024 r.
[46] https://www.gorka.com.pl/gorkal70.html, dostęp 25.09.2024 r.
[47] https://www.la-decor.pl/oferta#gipsy-specjalistyczne, dostęp 25.09.2024 r.
[48] https://sklep.ceradbud.pl/pl/p/Glina-mielona-worek-25kg/37, dostęp 25.09.2024 r.
[49] http://polish.industrialfiltercloth.com/sale-10642268-high-tensilestrength- press-filter-cloth-synthetic-polyproplene-woven-750-ab.html, dostęp 25.09.2024 r.
[50] http://www.techkaz.eu, dostęp 25.09.2024 r.
[51] http://www.toropol.pl/pl/urzadzenia-james-instruments.html, dostęp 25.09.2024 r.
[52] https://www.laser.tools/survgeo-ht225-mlotek-schmidta-typ-nsklerometr- p-446.html, dostęp 25.09.2024 r.
[53] PN-EN ISO 10523:2012, Jakość wody. Oznaczanie pH.
[54] PN-EN 872:2007+ Ap1:2007, Jakość wody. Oznaczanie zawiesin. Metoda z zastosowaniem filtracji przez sączki z włókna szklanego.
[55] PN-C-04573/01:1986, Badania zawartości substancji ekstrahujących się rozpuszczalnikami organicznymi. Oznaczanie całkowitej zawartości substancji organicznych ekstrahujących się eterem naftowym metodą wagową.
[56] PN-EN ISO 9377-2:2003, Jakość wody. Oznaczanie indeksu oleju mineralnego. Cz. 2. Metoda z zastosowaniem ekstrakcji rozpuszczalnikiem i chromatografii gazowej.
[57] PN-ISO 15705:2005, Jakość wody. Oznaczanie indeksu chemicznego zapotrzebowania tlenu (SP-ChZT). Metoda zminiaturyzowana z zastosowaniem szczelnych probówek.
[58] PN-EN 26777:1999, Jakość wody. Oznaczanie azotynów. Metoda absorpcyjnej spektrometrii cząsteczkowej.
[59] PN-C-04576-08:1982, Woda i ścieki. Badania zawartości związków azotu. Oznaczanie azotu azotanowego metodą kolorymetryczną z salicylanem sodowym.
[60] PN-EN ISO 6878:2006 pkt 7 +Ap1:2010+ AP2:2010, Jakość wody. Oznaczanie fosforu. Metoda spektrofotometryczna z molibdenianem amonu.
[61] PN ISO 9297:1994, Jakość wody. Oznaczanie chlorków. Metoda miareczkowania azotanem srebra w obecności chromianu jako wskaźnika (metoda Mohra).
[62] PN-C-04588-03:1978, Woda i ścieki. Badania zawartości związków fluoru. Oznaczanie fluorków metodą potencjometryczną z użyciem elektrody jonoselektywnej.
[63] PN-EN ISO 12020:2002. Jakość wody. Oznaczanie glinu. Metody atomowej spektrometrii absorpcyjnej.
[64] PN-ISO 6332:2001, Jakość wody. Oznaczanie żelaza. Metoda spektrometryczna z 1,10-fenantroliną.
[65] PN-EN ISO 11885:2009, Jakość wody. Oznaczanie wybranych pierwiastków metodą optycznej spektrometrii emisyjnej z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-OES).
[66] PN-EN ISO 17294-2:2024-04, Jakość wody. Zastosowanie spektrometrii mas z plazmą wzbudzoną indukcyjnie (ICP-MS). Cz. 2. Oznaczanie wybranych pierwiastków, w tym izotopów uranu.
[67] PN-EN 17183:2019-02, Charakterystyka osadów ściekowych. Ocena gęstości osadów ściekowych.
[68] PN-EN 15934:2013-02, Osady ściekowe, uzdatnione bioodpady, gleba oraz odpady. Oznaczanie suchej masy poprzez oznaczanie zawartości suchej pozostałości lub zawartości wody.
[69] http://www.toropol.pl/pl/aparat-vicata.html, dostęp 25.09.2024 r.
[70] https://www.besmaklab.com/Dashboard/ProductList?kategoriId=8, dostęp 25.09.2024 r.
[71] http://www.toropol.pl/pl/maszyny-1-50kn.html, dostęp 25.09.2024 r.
[72] https://chempur.pl/katalog/karty-charakterystyk, dostęp 25.09.2024 r.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2024-11

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma