Σταθεροποίηση χρωμίου σε βυρσοδεψικά απόβλητα με αξιοποίηση άλλων βιομηχανικών αποβλήτων:
Creators: name: Πανταζοπούλου, Ερασμία Σταύρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Σταθεροποίηση
Βυρσοδεψεία
Ποζολάνες
Stabilization
Tanneries
Pozzolans

description: H σταθεροποίηση αποτελεί φυσικοχημική μέθοδο επεξεργασίας επικίνδυνων στερεών αποβλήτων και επιδιώκει τη μετατροπή του αποβλήτου προς σταθερότερη χημικά μορφή με χρήση διαφόρων πρόσθετων ουσιών, έτσι ώστε να μπορεί να εναποτεθεί με ασφάλεια στο περιβάλλον, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο έκπλυσης τοξικών ουσιών και ρύπανσης του υδροφόρου ορίζοντα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η σταθεροποίηση του χρωμίου στα επικίνδυνα βυρσοδεψικά απόβλητα με αξιοποίηση άλλων βιομηχανικών αποβλήτων, που βρίσκονται σε αφθονία, όπως η ιπτάμενη τέφρα και η σκωρία σιδήρου ηλεκτρικού τόξου, με στόχο την περιβαλλοντικά ασφαλή διάθεσή τους. Ο έλεγχος της σταθεροποίησης των προϊόντων έγινε με πρότυπες δοκιμές έκπλυσης, δυναμικές ΕΝ 14405, ΝΕΝ 7343 και ασυνεχείς ΕΝ 12457-3, ΕΛΟΤ 12457-3 και μετρήσεις pH, αγωγιμότητας, συγκεντρώσεων ολικού χρωμίου, διαλυμένου οργανικού άνθρακα (DOC), ιόντων χλωρίου, φθορίου και θειικών. Ο χαρακτηρισμός των αποβλήτων έγινε σύμφωνα με την απόφαση 2003/33/ΕΚ για την αποδοχή τους σε χώρους υγειονομικής ταφής και την ασφαλή εναπόθεσή τους. Τα απόβλητα βυρσοδεψείων αποτελούν δύσκολα ως προς τη διαχείριση και διάθεση τους απόβλητα, εξαιτίας της υψηλής συγκέντρωσης σε χρώμιο, κυρίως τρισθενές χρώμιο που χρησιμοποιείται κατά τη βυρσοδεψική κατεργασία, αλλά και οργανικές ενώσεις, όπως τανίνες που χρησιμοποιούνται για τη δέψη, υπολείμματα δέρματος και τριχών ζώων με αποτέλεσμα να θεωρούνται επικίνδυνα. Η ιπτάμενη τέφρα είναι το μεγαλύτερο ρεύμα βιομηχανικού αποβλήτου στην Ελλάδα και δημιουργεί προβλήματα περιβαλλοντικά ασφαλούς διάθεσης. Προέρχεται από την καύση του άνθρακα κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η σκωρία σιδήρου παράγεται από την τήξη σιδήρου κατά την παραγωγή χάλυβα, ωστόσο είναι ένα μη μεταλλικό προϊόν. Αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα σε ποσότητα βιομηχανικά παραπροϊόντα στην Ελλάδα. Η σταθεροποίηση του βυρσοδεψικού στερεού αποβλήτου πραγματοποιείται σε ήπιες συνθήκες με πρόσθετο τη σκωρία σιδήρου σε αναλογία 1:1 και την ιπτάμενη τέφρα σε αναλογία 1:1, που ομογενοποιούνται σε σφαιρόμυλο. Τα προϊόντα που προκύπτουν υποβάλλονται στις πρότυπες δοκιμές έκπλυσης. Ερευνάται η απελευθέρωση του χρωμίου και των οργανικών στα υγρά έκπλυσης με δυναμικές και ασυνεχείς πρότυπες δοκιμές έκπλυσης, καθώς και η επίδραση του pH του διαλύτη έκπλυσης, ελαφρώς όξινο και όξινο pH. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση του χρόνου στην πραγματοποίηση των αντιδράσεων σταθεροποίησης και κατ’ επέκταση στην αποτελεσματικότητα της σταθεροποίησης. Συμπερασματικά, ικανοποιητική κρίνεται η ικανότητα σταθεροποίησης του χρωμίου και των οργανικών σε βυρσοδεψικά απόβλητα των δύο προσθέτων. Καλύτερο σταθεροποιητικό στην αναλογία αυτή εμφανίζεται η σκωρία σιδήρου, αφού προκύπτει ένα μη επικίνδυνο απόβλητο ως προς τη συγκέντρωση του χρωμίου στα υγρά έκπλυσης. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός της αξιοποίησης δύο αποβλήτων για τη σταθεροποίηση ενός άλλου επικίνδυνου αποβλήτου ώστε να επιτευχθεί η ολοκληρωμένη διαχείριση. Η απλότητα και το χαμηλό κόστος της σταθεροποίησης την καθιστούν εύκολα εφαρμόσιμη και με καλά αποτελέσματα διεργασία.
description: Stabilization is a physicochemical process, which is used in hazardous waste treatment. Stabilization is employed for the conversion of the hazardous wastes to more stable chemical form, by using various additives, so that they can be safely deposited to the environment with minimal risk of leaching toxic substances and polluting the water. In this thesis, the stabilization of chromium in hazardous tanneries wastes using other industrial wastes in abundance, such as fly ash and electric arc furnace iron slag (EAF), is studied. The aim is the safe disposal both of the two wastes to the environment. Standard leaching tests, such as dynamic EN 14405, NEN 7343 and batch EN 12457-3, ELOT 12457-3 are used, in order to evaluate the stabilization of the products. Measurements of pH, conductivity, concentrations of total chromium, dissolved organic carbon (DOC), chloride, fluoride and sulfate anions are carried out. The characterization of the wastes was based on the decision 2003/33/EC for the acceptance of wastes in landfills. Tanneries wastes are hardly managed and deposited, due to high concentrations of chromium, mainly trivalent chromium and organic compounds, such as tannins, which are used in tanneries, skin and hair of animals, thus they are considered hazardous. Fly ash is the largest industrial waste stream in Greece with problems in environmentally safe disposal. It is derived from the combustion of coal for producing electricity. The iron slag, which is produced by melting iron in steel production, is one of the largest in quantity industrial byproducts in Greece. The tannery waste is mixed with iron slag in a ratio of 1:1 and with fly ash in the same ratio, in a ball mill. The products are subjected to standard leaching tests. The release of chromium and organic compounds at the leachates is investigated with dynamic and batch tests. The effect of the pH of the leaching solvent is also determined, using slightly acidic and acidic solvent. Furhtermore, the effect of time on the efficiency of stabilization is examined. In conclusion, the degree of the stabilization of the two additives is satisfactory. Iron slag is seemed to be a better additive than fly ash at this ratio, as far the concentrations of chromium and organic compounds as concerned. It is worth mentioning that two byproducts are used to stabilize another one hazardous waste to achieve an integrated management and environmentally safe disposal. The simplicity and the low cost of the stabilization makes it readily aplicable with good results.