To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wykorzystanie kopalin towarzyszących pokładom złó węgli brunatnych do usuwania metali cię kich z
wód i ścieków
Streszczenie
Du e zainteresowanie ustawodawstwa Unii Europejskiej jakością wód wynika przede wszystkim z coraz
większego zapotrzebowania na źródła wody pitnej o dobrej jakości. Zaostrzenie przepisów dotyczących
zanieczyszczeń środowiska wodnego przez Dyrektywy Unii Europejskiej przy jednoczesnej wzrostowej
tendencji zapotrzebowania na wodę o wysokich parametrach jakościowych, zmusza do tworzenia coraz
efektywniejszych i ekologicznie bezpiecznych metod oczyszczania wody oraz ścieków. Jedną z efektywnych
metod jest adsorpcja przez sorbenty syntetyczne. Jednak wysokie koszty ich wytwarzania powodują,
e
przedmiotem du ego zainteresowania na świecie staje się poszukiwanie efektywnych i niedrogich, naturalnych i
odpadowych, surowców mineralnych i organogenicznych o wysokiej pojemności sorpcyjnej w stosunku do
metali cię kich i innych zanieczyszczeń.
Celem przeprowadzonych badań laboratoryjnych było określenie pojemności sorpcyjnej kopalin
towarzyszących pokładom węgli brunatnych (torfy, ksylit i węgiel brunatny oraz iły trzeciorzędowe) w stosunku
do jonów Cd(II), Zn(II), Cu(II), Ni(II), Cr(III) i Pb(II), a tak e anionów chlorkowych i siarczanowych, wpływu
rodzaju anionu i kationów współwystępujących w roztworze na ilość wiązanych jonów metali oraz podatności
na ługowanie zasorbowanych metali. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na obliczenie parametrów sorpcji i
wyznaczenie kopalin o największej skuteczności zatrzymywania metali cię kich oraz określenie warunków ich
stosowania w postaci barier w składowiskach lub filtrów do oczyszczania ścieków.
Badania sorpcji przeprowadzono w statycznych warunkach kontaktu faza stała – roztwór, przy pH 4 i
stosunku faza stała – roztwór równym 1:10. Badane kopaliny charakteryzowały się wysoką pojemnością
wymiany kationów (PWKr), która dla surowców organogenicznych istotnie zale ała od zawartości materii
organicznej, zaś dla badanych iłów – od zawartości glinokrzemianów warstwowych o pakietach pęczniejących
typu smektytu. Dominującymi kationami wymiennymi były jony Ca2+, które poza wpływem na stopień
wysycenia kompleksu sorpcyjnego próbek miały znaczny wpływ na kształtowanie się ich odczynu, a tak e
zdolności buforowe. Bardzo dobre właściwości buforowe torfów, węgla brunatnego i iłu z Bełchatowa
względem jonów H+ będą powodować, e kopaliny te będą miały zdolności do przeciwstawiania się nagłym
zmianom pH, np. w reakcjach z kwaśnymi ściekami lub odciekami ze składowisk odpadów.
Stwierdzono, e sorpcja jonów metali przez kopaliny towarzyszące pokładom węgli brunatnych zale ała
zarówno od rodzaju i stę enia początkowego jonów metali w roztworze jak i właściwości fizykochemicznych
badanych surowców. Spośród badanych jonów metali (Cr(III), Cu(II), Cd(II), Zn(II), Ni(II), Pb(II)) przy pH 4
największe powinowactwo do centrów sorpcyjnych kopalin miały jony Cr(III) i Cu(II) i były wiązane w
ilościach przekraczających ich pojemności wymiany kationów PWKr. W najmniejszych ilościach były wiązane
jony Cd(II).
Ilość wiązanych jonów zale ała od rodzaju anionu. W obecności jonów siarczanowych obserwowano
wzrost pojemności sorpcyjnej badanych kopalin w stosunku do jonów Cd(II), Cu(II), Ni(II) i Zn(II) w
porównaniu do roztworów chlorkowych, przy czym największy wzrost pojemności obserwowano w stosunku do
jonów kadmu, a najmniejszy – do jonów Cu(II). Obecność w roztworze jonów chlorkowych oprócz obni enia
sorpcji jonów Cd(II) spowodowała zwiększenie ich podatności na ługowanie. Ponadto stwierdzono, e przy pH 4
jony chlorkowe nie ulegały sorpcji, natomiast jony siarczanowe były usuwane z roztworu w wyniku ich reakcji z
wymiennymi jonami Ca2+ i wytrącania trudno rozpuszczalnego CaSO4.
Kationy takie jak Cd(II), Ni(II), Zn(II) były w znacznym stopniu wiązane z fazą stałą w wyniku reakcji
wymiany jonowej, a przez to podatne na konkurencję do centrów sorpcyjnych ze znajdującymi się w roztworze
kationami współwystępującymi w roztworze. Natomiast jony Cr(III), a tak e Cu(II) wiązane były silnie, przez co
były mało mobilne. Du ą rolę w wiązaniu jonów Cr(III) i Cu(II) odgrywają amorficzne tlenki elaza.
Wysoka pojemność sorpcyjna badanych kopalin towarzyszących pokładom węgli brunatnych i niska ich
cena powodują, e mogą być brane pod uwagę jako niedrogie i skuteczne sorbenty u ywane w oczyszczaniu
wód i ścieków.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)