Cheminės elementinės ir morfologinės atliekų deginimo dugno pelenų ir šlako tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama kietų komunalinių atliekų deginimo dugno pelenų ir šlako cheminė elementinė ir morfologinė sudėtis bei sendinimo proceso įtaka sunkiųjų metalų koncentracijų pokyčiams skirtingų frakcijų pelenuose. Darbo apžvalginėje dalyje pateikiama komunalinių atliekų bei dugno pelenų ir šlako susidarymo tendencijos pasaulyje ir Europoje, dugno pelenų ir šlako fizikinė ir cheminė charakteristikos, atliktų tyrimų apžvalga bei dugno pelenų ir šlako panaudojimo galimybės. Sudaryta cheminės elementinės ir morfologinės atliekų deginimo dugno pelenų sudėties tyrimų metodika apimanti dugno pelenų ir šlako sendinimo procesą, ėminių paėmimą, paruošimą bei atliekamus tyrimus su SEM/EDX įranga. Pateikiami tyrimo rezultatai bei analizė, nagrinėjanti sunkiųjų metalų koncentraciją pelenuose, dugno pelenų ir šlako morfologiją, sunkiųjų metalų procentinės svorio koncentracijos priklausomybę nuo frakcijos dydžio ir nuo sendinimo laiko. Darbe pateikiami sudaryti vandens, šilumos ir cheminių medžiagų pernašos per skirtingo dydžio dugno pelenų ir šlako frakcijas modeliai bei įvertinta frakcijų įtaką pernašų greičiams. Darbo pabaigoje apibendrinamos darbo išvados ir pateikiamos rekomendacijos. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, mokslinės literatūros analizė, tyrimų metodologija, tyrimų rezultatai ir jų analizė, modeliavimas, išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 90 p. teksto be priedų, 62 pav., 18 lent., 115 literatūros šaltinių. Pridedami 4 darbo priedai.

The thesis analyses the chemical elemental and morphological composition of the municipal solid waste incineration bottom ash and slag as well as the influence of the aging process on the changes of heavy metal concentrations in the different fractions ash. The analysis of scientific literature presents the trends of municipal solid waste, bottom ash and slag formation in the world and in Europe; the physical and chemical characteristics of bottom ash and slag; an overview of the research carried out; and the possibilities of using bottom ash and slag. The methodology of chemical elemental and morphological composition of municipal solid waste incineration bottom ash and slag researches has been prepared, including the process of bottom ash and slag aging, sampling, preparation of samples and researches with SEM/EDX equipment. Moreover, the results and the analysis of heavy metals concentration in ashes, the bottom ash and slag morphology, heavy metals weight percentage concentration dependence on fraction size and aging process are given. Also, presented water, heat and chemical transfer through different size bottom ash and slag fractions models and evaluated the fractional influence on the transients velocities. At the end of the work are given conclusions and recommendations. Thesis structure consists of 7 parts: introduction, analysis of scientific literature, research methodology, research results and their analysis, modelling, conclusions and recommendations, references. Thesis size – 90 p. text without appendixes, 62 fig., 18 tables, 115 references. 4 appendixes are given.