Immobilizacja metali ciężkich w zawiesinach twardniejących z popiołami z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych w świetle dynamicznych badań krótkoterminowych

Rosnąca liczba oczyszczalni ścieków komunalnych w Polsce, pożądanych z ekologicznego punktu widzenia, rodzi problem zagospodarowania rosnącej ilości osadów ściekowych. Metoda termicznego przekształcania osadów ściekowych, znacznie redukując objętość odpadu, powoduje wzrost koncentracji metali ciężkich w żużlu i popiołach – produktach końcowych procesu przekształcania. Z uwagi na specyficzne właściwości popiołu lotnego z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych (TPKOŚ), m.in. niską aktywność, wysoką wodożądność, wysoką zawartość fosforu i metali ciężkich, odpad ten jest trudny do szerszego zagospodarowania w przemyśle budowlanym. Poszukiwania metod utylizacji popiołu lotnego z TPKOŚ zaowocowały próbami wykorzystania go w zawiesinach twardniejących wykorzystywanych w budownictwie hydrotechnicznym, w realizacji przesłon przeciwfiltracyjnych. Ze względu na charakter pracy tego materiału w przesłonie (ekspozycja na przepływ filtracyjny wód gruntowych) jedną z kluczowych kwestii jest stopień związania w nim metali ciężkich.

The growing number of municipal sewage treatment plants in Poland, ecologically desirable, raises the problem of manaing more and more sludge. Among others legal regulations have contributed to dissemination of the sewage sludge thermal treatment method, which significantly reduces the volume of waste, results in an increase in the concentration of heavy metals in the slags and ashes – the final products of the transformation process. Due to the specific properties of fly ash from thermal treatment of municipal sewage sludge (TTMSS) such as: low activity, high water demand and high content of phosphorus and heavy metals, the waste is difficult to use in the construction industry. The search for methods of utilization of fly ash from TTMSS resulted in attempts to use it in hardening slurries used in hydrotechnical engineering, in the implementation of cut-off walls. Due to the nature of the application of this material in the cut=off walls (exposure to groundwater flow) one of the key issues is the degree of heavy metal immobilization. The paper attempted to determine the degree of leaching of selected heavy metals from the matrix of the hardened hardening slurry, composed of cement, bentonite and fly ash from TTMSS. For this purpose, the eluates were prepared from samples, after various periods of curing, using a dynamic short-term method called “Batch test”. The liquid used for leaching was: distilled water and 0.1 molar hydrochloric acid solution. The results show the possibility of the safe usage of fly ash TTMSS as an additive for hardening slurries. The proposed direction of using the fly ash from TTMSS is part of the broad policy of sustainable development and circular economy.