Luženje potencijalno toksičnih elemenata iz kompozita na bazi otpadnih sirovina

Abstract

Odlaganje letećeg pepela dobijenog u procesu sagorevanja uglja u termo-elektranama predstavlja veliki rizik za prirodnu sredinu zbog mogućnosti luženja opasnih čestica kao što su toksični metali. Takođe, opasnost od izluživanja je prisutna čak i kada je leteći pepeo ugrađen u konstukcioni kompozit. Leteći pepeli sa različitih deponija su upotrebljeni za spravljanje uzoraka različitih kompozita (malter, beton ili opeka) pri čemu na pepelu nije sproveden nikakav fizički ili termički pred-tretman. Ispitivano je luženje potencijalno toksičnih elemenata prisutnih u proizvodima na bazi letećeg pepela. Praćeno je izluživanje i mogući uticaj na prirodnu sredinu 11 potencijalno opasnih elemenata: Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Cr, Hg, As, Ba, Sb i Se. Sprovedeno je detaljno istraživanje fizičko-hemijskih svojstava letećeg pepela, sa posebnim naglaskom na ispitivanju hemijskog sastava i prisutnosti elemenata u tragovima. Fizičko-hemijska svojstva pepela su ispitivana sledećim metodama: X-ray fluorescenicija, difrakciona termička analiza i X-ray difrakciona metoda. Skenirajući elektronski mikroskop je primenjen u mikrostukturnoj analizi. Rezultati su pokazali da se većina elemenata lakše izlužuje iz pepela nego kompozita spravljenih na bazi pepela. Izluživanje svih ispitivanih toksičnih elemenata je bilo u dozvoljenim granicama što znači da se ispitivani leteći pepeo može upotrebiti u proizvodnji konstrukcionih materijala.

The disposal of fly ash generated in coal based power-plants may pose a significant risk to the environment due to the possible leaching of hazardous pollutants, such as toxic metals. Also, there is a risk of leaching even when fly ash is built in the construction composites. Fly ashes from various landfills were applied in several composite samples (mortar, concrete and brick) without any physical or thermal pre-treatment. The leachability of the potentially toxic pollutants from the fly ash based products was investigated. The leaching behaviour and potential environmental impact of 11 potentially hazardous elements was tracked: Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Cr, Hg, As, Ba, Sb and Se. A detailed study of physico-chemical characteristics of the fly ash, with an accent on trace elements and the chemical composition investigation is included. Physicochemical properties of fly ash were investigated by means of X-ray fluorescence, differential thermal analysis and X-ray diffraction methods. Scanning electron microscopy was used in microstructure analysis. The results show that most of the elements are more easily leachable from the fly ash in comparison to the fly ash based composites. The leaching of investigated pollutants is within allowed range thus investigated fly ashes can be reused in construction materials production.