View
2
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
METALURŠKI PROIZVODNI OTPAD KAO POBOLJŠIVAČ TLA
Tahir Sofilić1, Milan Poljak
2 Una Sofilić-Šimić
3, Višnja Oreščanin
4, Ivan Brnardić
1,
Gordana Matijašić5, Ankica Rađenović
1
1Sveučilište u Zagrebu, Metalurški fakultet, Aleja narodnih heroja 3, 44010 Sisak, Hrvatska
sofilic@simet.hr, brnardic@simet.hr, radenova@simet.hr 2Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Hrvatska
mpoljak@agr.hr 3INA d.d. Rafinerija nafte Sisak, A. Kovačića 1, 44010 Sisak, Hrvatska
UnaSofilicSimic@ina.hr 4Napredna energija d.o.o., V. Prekrata 3, 10000 Zagreb, Hrvatska
vorescan@gmail.com 5Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Marulićev trg 20, 10000 Zagreb, Hrvatska
gmatijas@fkit.hr
Ključne riječi: poboljšivač tla, metalurški otpad, gospodarenje otpadom, neutralizacijski
mulj, pocinčavanje čeličnih cijevi
SAŽETAK
U ovom radu su prikazani rezultati ispitivanja karakteristika neutralizacijskog mulja koji je
nastao kao proizvodni otpad u postupku neutralizacije iscrpljene sulfatno kisele kupke
korištene pri dekapiranju čeličnih cijevi prije vrućeg pocinčavanja u Željezari Sisak.
Cilj ovog rada je bio unapređenje gospodarenja ovom vrstom neopasnog proizvodnog otpada
određivanjem njegovih svojstava i iznalaženjem mogućnosti njegove primjene u poljoprivredi.
Na temelju rezultata ispitivanja metodama pretražne elektronske mikroanalize (SEM);
energetske disperzijske spektrometrije X-zraka (EDXRF), rendgenske difrakcijske analize X-
zraka (XRDA), spektrometrije atomske apsorpcije (AAS) i utvrđenih fizikalno-kemijskih
karakteristika ovog proizvodnog otpada, ispitana je i njegova potencijalna mogućnost
korištenja kao poboljšivača tla odnosno kao sredstva za popravak kiselih tala.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
1. UVOD
Gospodarski subjekti u čijim procesima nastaju proizvodni otpadi, ponekad dio tog otpada
vraćaju u proces proizvodnje (reciklaža), a ostatak zbrinjavaju na zakonom propisan način.
Zbrinjavanje se obično provodi putem ovlaštenih skupljača otpada odnosno trgovačkih
društava kojima je odvojeno sakupljanje otpada osnovna djelatnost, a za što su ovlašteni od
Ministarstva zaštite okoliša i prirode. Pri tome se dio otpada proizvodnog otpada može
zbrinuti i njegovom oporabom u drugim industrijama u obliku sekundarne sirovine. Nažalost,
još u bliskoj prošlosti, glavnina proizvodnog otpada (inertnog, neopasnog i opasnog) odlagana
je na odlagališta komunalnog otpada, na neuređena odlagališta ili nezaštičene zemljane
površine unutar tvorničkih dvorišta, na golim zemljanim nezaštićenim površinama, što je
uzrokovalo pojavu mnoštva onečišćenih i/ili zagađenih tala. Naime, ovakav nekontrolirani
način odlaganja otpada je vrlo često uzrokovao lokalna zagađenja tala što je ponekad dovodilo
i do pojave štetnih učinaka na druge sastavnice okoliša i živi svijet u njemu.
U okviru aktivnosti koje su se odvijale na pojedinim lokacijama u projektu Izrada programa
trajnog motrenja tala [1] provedenom 2008. godine, u Republici Hrvatskoj je evidentirano
2264 onečišćenih i potencijalno onečišćenih lokacija. Od tog broja, 247 su u takvom stanju da
se preporučuje trajno motrenje tla s obzirom na položaj, visok stupanj onečišćenja i vrstu
onečišćujućih tvari. Lokacije s najzagađenijim tlima se prema Strategiji gospodarenja
otpadom [2] nazivaju crnim točkama, a to su lokacije koje su nakon dugotrajnoga
neprimjerenog gospodarenja proizvodnim otpadom toliko onečišćene da svojim postojanjem
predstavljaju opasnost za okoliš i ljudsko zdravlje [3-6].
U okviru provedenih istraživanja na području RH utvrđeno je 13 onečišćenih lokaliteta [7]
ukupne površine oko 710 000 m2, koje su posljedica uglavnom industrijske djelatnosti, od
kojih 9 ima prioritet u pogledu sanacije. Tako su od devet prioritetnih lokacija onečišćenih
proizvodnim otpadom do kolovoza 2013. godine sanirane četri lokacije (odlagalište troske -
TE Plomin I, Koksara-Bakar, tvornica Borovo-Vukovar i plaža Salbunara-otok Biševo), a
sanacija sedam lokacija je u pripremi (bazeni tvornice glinice-Obrovac, zauljeni muljevi-
Botovo, jama Sovjak-Rijeka, odlagalište troske/bivši Jugovinil-Kaštelanski zaljev, Lemić
Brdo - kod Karlovca, odlagalište fosfogipsa Petrokemija-Kutina i bivši TVIK-Knin). Sanacija
tla na lokaciji bivše tvornice elektroda i ferolegura TEF-Šibenik i tla uz tvornicu Salonit d.d. u
stečaju je u tijeku.
Nažalost, velika je vjerojatnost da postoji još ovakvih manjih ili većih lokaliteta, koji nisu
obuhvaćeni dosadašnjim istraživanjima, a predstavljaju površine tla s visokim stupnjem
onečišćenja.
Jedna od nedovoljno istraženih lokacija je i odlagalište proizvodnog otpada na lokaciji koja se
nalazi u krugu bivše Željezare Sisak, gdje je više desetaka godina odlagan proizvodni otpad iz
industrije željeza i čelika. Na istoj lokaciji se, između ostalog, nalazi odloženo i oko 100.000
m3
neutralizacijskog mulja nastalog u postupku neutralizacije otpadne sulfatno kisele kupke
[8] korištene pri dekapiranju čeličnih cijevi u fazi pripreme za vruće pocinčavanje, koji je
godinama odlagan u prostor tzv. "industrijske lagune". S obzirom da nastali mulj u proteklih
30-tak godina nije zbrinjavan, danas je to napušteno industrijsko odlagalište proizvodnog
otpada obraslo vegetacijom, koje predstavlja samo jednu u nizu neregistriranih onečišćenih
lokacija tla u RH.
U ovom radu su prikazani rezultati ispitivanja karakteristika neutralizacijskog mulja koji je
nastao kao proizvodni otpad u postupku neutralizacije iscrpljene sulfatno kisele kupke
korištene pri dekapiranju čeličnih cijevi prije vrućeg pocinčavanja u Željezari Sisak. Cilj ovog
rada bilo je unapređenje gospodarenja ovom vrstom industrijskog otpada iznalaženjem
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
mogućnosti njegove primjene u drugim djelatnostima, čime bi se iskoristile njegove vrijedne
sastojine i istovremeno zaustavilo njegovo nekontrolirano nagomilavanje u prirodi.
2. EKSPERIMENTALNI DIO
2.1 Uzorkovanje
Uzorkovanje mulja je izvršeno na središnjem dijelu "industrijska laguna" koja je je u stvari
depresija tla površine oko 20 000 m2
u neposrednoj blizini pocinčavaonice čeličnih cijevi,
slika 1-3.
Slika 1. Lokacija sisačke "industrijske lagune" s odloženim otpadnim muljem
iz pocinčavaonice čeličnih cijevi
U lagunu je, tijekom rada pogona pocinčavanja čeličnih cijevi, nastali neutralizacijski mulj
bio dopreman sustavom cjevovoda kojim je laguna bila povezana s procesom kemijske
pripreme cijevi za pocinčavanje u kojem mulj nastajao.
Uzorak mulja je uzet na dubini od 10 do 100 cm te je nakon uklanjanja organskih primjesa
(korijenja biljaka i ostataka živih organizama) dobiven tzv. sirovi uzorak mase ~5,0 kg.
Nakon sušenja na zraku, homogeniziranja miješanjem i redukcijom mase četvrtanjem, uzorak
je smanjen na količinu od ~2,0 kg i sušen na 105C 24 sata, prenesen u staklenu bocu s
ubrušenim čepom i označen.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
Slika 2. Položaj "industrijske lagune" s odloženim otpadnim muljem
iz pocinčavaonice u tvorničkom krugu bivše Željezare Sisak
Slika 3. Izgled "industrijske lagune" - odlagališta neutralizacijskog mulja
Iz sirovog uzorka, slika 4, izdvojene su nakupine čestica koje se po boji razlikuju od
osnovnog uzorka. Ovom separacijom je nastalo novih pet uzoraka koji su se razlikovali po
boji i to od svijetlog okera do uzorka mrke (tamno smeđe) boje, slika 5.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
Slika 4. Izgled sirovog uzorka mulja
Priprava ovih uzoraka se sastojala u sušenju na 105C 24 sata, nakon čega su preneseni u
staklenu bocu s ubrušenim čepom i označeni brojevima od 1 do 5.
Slika 5. Izgled po boji separiranih frakcija uzorka mulja
2.2 Morfološka analiza uzoraka
Morfologija uzoraka mulja je ispitivana pomoću Tescan Vega 3, Brno, Republika Češka,
pretražnog elektronskog mikroskopa (SEM) opremljenog s Brukerovim energetskim
disperzijskim spektrometrom (EDS), slika 6. Uzorci su prije snimanja bili naparavani u
vakuum naparivaču sa slitinom Au/Pd.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
a) b)
Slika 6. Elektronski mikrosnimak prosječnog uzorka mulja pri povećanju
a) 2000 x i b) 10000 x
Istovremeno je uporabom pretražnog elektronskog mikroskopa Philips XL-30 pri povećanju
od 2000 puta ispitana i raspodjela identificiranih elemenata (S, Fe, O i Ca) po površini
promatranih uzoraka, a rezultati su zabilježeni u obliku karakterističnog rendgenskog zračenja
(BSE) za svaki pojedini element. Snimke koje ukazuju na prisutnost i raspodjelu elemenata u
analiziranim uzorcima prikazani su primjerom raspodjele identificiranih elemenata u slici
sekundarnih elektrona na kompozitnom uzorku mulja, slika 7.
Slika 7. Elektronski mikrosnimak (SEM) i raspodjela identificiranih elemenata (BSE) u kompozitnom
uzorku mulja
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
2.3 Mineraloška analiza uzoraka difrakcijom x-zraka
Kvalitativni mineraloški (fazni) sastav uzoraka neutralizacijskog mulja i njegovih separiranih
frakcija određen je rendgenskom difrakcijskom analizom. Identifikacija prisutnih
mineraloških (faznih) oblika, slika 8, izvršena je na temelju difraktograma dobivenih
snimanjem rotirajućeg uzoraka na uređaju za difraktometriju Philips, PW 1830 u kutnom
području od 5 do 70 º/2Θ i korak od 0,02 º/2Θ uz primjenu CuK-zračenja, napon rendgenske
cijevi 40 kV i anodnu struju 40 mA, kristala grafita i proporcionalnog brojača. Difrakcijski
podaci su obrađeni računalnim programom Philips X'Pert Software, a zabilježeni relativni
intenziteti rendgenskih difrakcijskih linija su uspoređeni s literaturnim vrijednostima.
Slika 8. Rendgenogram po boji separiranih frakcija uzorka mulja
2.4 Kvantitativna kemijska analiza uzoraka
Kemijski sastav po boji separiranih uzoraka neutralizacijskog mulja, kao i kompozitnog
uzorka, određen je upotrebom instrumentalne tehnike koja se zasnivaju na energetskoj
disperzijskoj spektrometriji X-zraka (EDXRF). Za ovo je korišten MiniPal 4 spektrometar
proizvođača PANalytical, Almelo, Nizozemska. Uzorci su snimani upotrebom Rh -
rendgenske cijevi maksimalne snage 9 W; debljine Be – prozora od 75 m; napona 30
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
kV/300A i Si-detektora. Vrijeme mjerenja je bilo 200 sek. Dobiveni podaci analizirani su
pomoću MiniPal/MiniMate software verzija 3.0-63 (2.64) proizvođača PANalytical, Almelo,
Nizozemska. Za otklanjanje greške zbog nehomogenosti uzorka, uzorci su rotirani za vrijeme
mjerenja. Performanse uređaja su kontrolirane automatski svakog sata.
Tablica 1: Kvantitativna kemijska analiza uzorka mulja (prosječni uzorak) i frakcija
dobivenih separacijom (1-5)
2.5 Analiza neutralizacijskog mulja u svrhu utvrđivanja njegovog korištenja
kao poboljšivača tla
Prema Zakonu o gnojivima i poboljšivačima tla [9] poboljšivač tla je svaka tvar dodana u tlo s
osnovnom namjenom poboljšavanja fizikalnih i/ili kemijskih svojstava i/ili biološke
aktivnosti tla, pri čemu moraju ispunjavati propisane uvjete glede najmanjih zahtjeva
kakvoće, te pravilnom uporabom ne smiju ugrožavati plodnost tla, zdravlje ljudi i životinja te
okoliš. Ovo znači, da u pogledu kakvoće, poboljšivač tla mora sadržavati određeni najmanji
sadržaj hranjiva, imati odgovarajuća kemijska, fizička, fiziološka, mehanička i druga svojstva
te ne smiju sadržavati veće količine štetnih tvari od dozvoljenih.
Imajući ovo u vidu, a u svrhu utvrđivanja podobnosti neutralizacijskog mulja da ga se koristi
kao poboljšivač tla i stimulator rasta, ispitane su mu gore navedene karakteristike sukladno
zahtjevima navedenim u Pravilniku o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja [10].
Zbog činjenice da je pH vodene suspenzije neutralizacijskog mulja (S/L=1/10) to je uzorku
mulja dodano 1 % vapna, te je tako dobiven materijal podvrgnut ispitivanju i utvrđivanju
mogučnosti korištenja kao poboljšivača tla.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
U ovom materijalu je koncentracija teških metala (Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb i Zn) nakon
ekstrakcije u zlatotopci sukladno normi HRN ISO 11466:2004 (Kakvoća tla - Ekstrakcija
elemenata topljivih u zlatotopci) određena metodom spektrometrije atomske apsorpcije na
uređaju Thermo Scientific Solar, SAD, a sve prema normi HRN ISO 11047:2004 (Kakvoća
tla - Određivanje bakra, cinka kadmija, kobalta, kroma, mangana, nikla i olova nakon
ekstrakcije zlatotopkom - Metoda plamene i besplamene atomske apsorpcijske spektrometrije)
osim žive koja je određena sukladno normi HRN EN 1483:2008 (Kakvoća vode - Određivanje
žive), tablica 2.
Tablica 2: Sadržaj teških metala u ispitivanom uzorku u odnosu na maksimalno dopuštene
količine (MDK) u poljoprivrednom zemljištu
Mjerenje ostalih značajnih pokazatelja kakvoče ispitivanog materijala pokazala su rezultate
kako slijedi: alkalna reakcija (pH 9,30), sa 9,57% mesenog udjela vode. Žarenjem uzorka na
temperaturi 550oC utvrđen je visok sadržaj žarenog ostatka (86,13%), a isto je utvrđeno i
žarenjem na 1100oC (82,24%). Sadržaj makro biogenih elemenata u analiziranom uzorku je
relativno slab (N 0,097%, P2O5 0,231% i K2O 0,26 %), dok je vrlo bogato opskrbljen
željezom kao mikro hranjivom (6,484%). Mikro hranjiva poput Zn, Cu, Mn nalaze se u
relativno niskim koncentracijama (Zn 54,55 mg/kg; Mn 248,2 mg/kg; Cu 27,98 mg/kg), a od
sekundarnih hranjiva ispitivani uzorak mulja je dobro opskrbljen kalcijem (22,46 %), dok se
magnezij nalazi u tragovima (0,0165 %).
3. REZULTATI I DISKUSIJA REZULTATA
Na temelju rezultata dobivenih pretražnom elektronskom mikroanalizom svih separacijom po
boji pripravljenih uzoraka mulja, kao i kompozitnog uzorka, utvrđena je njihova međusobna
sličnost glede krupnoće čestica i njihovih nakupina koje su se kretale od ~ 1m do ~ 200 m.
Analizom oblika čestica mulja uočen je angularni oblik kod većine čestica bez obzira na
njihovu razliku u veličini, a samo poneke snimljene čestice bile su sferičnog oblika. Snimljeni
aglomerati su najčešće štapićastog oblika u kojima je utvrđena je prisutnost Ca, Fe, S i O.
Rezultati kvantitativne kemijske analize prosječnog uzorka mulja i njegovih frakcija
dobivenih separacijom po boji, ukazuju da uzorci sadrže najviše kalcija (15,55 – 17,33 %),
zatim sumpora (13,38 – 15,63 %), željeza (9,48 – 11,04 %), a zatim slijede Zn (0,03-0,4%), te
K, Ti, Mn, Cr, Sr, Ni, Co i Pb svi u koncentraciji ispod 0,1%, tablica 1.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
Na temelju rezultata ispitivanja distribucije Ca, S, O i Fe u uzorcima mulja i analizom oblika
nakupina pojedinih elemenata, slika 7, uočeno je njihovo potpuno ili djelomično podudaranje,
što upućuje na pojavljivanje ovih elemenata u promatranoj čestici uzorka ili njenom dijelu.
Tako je utvrđeno da po svome obliku nakupine kalcija u čestici uzorka odgovaraju
nakupinama sumpora i kisika, a pojedinim nakupinama kisika ili njihovim dijelovima
odgovaraju i oblici nakupina željeza.
Ovakav načina promatranja dobivenih mikrosnimaka i elementarne distribucije po površini
slike, upućuje na to da su u česticama uzoraka mulja sadržani spojevi tipa Ca-S-O i Fe-O.
Točni oblici vezanja i mineraloški (fazni sastav), svih promatranih uzoraka određen je
metodom difrakcije X-zraka.
Na temelju rezultata fazne analize prosječnog uzorka mulja i njegovih frakcija dobivenih
separacijom po boji, utvrđeno je da se pojedine identificirane faze pojavljuju u svim uzorcima
i njihovim frakcijama, a to su: CaSO4 x 2H2O - gips; CaSO4 x 0,5H2O – basanit i Fe3O4 –
magnetit, slika 8.
Kako se na temelju dobivenih rezultata dade zaključiti da osnovu analiziranog
neutralizacijskog mulja čini gips (>80%) postoji opravdano razmišljanje o njegovom
korištenju u nekoj od drugih gospodarskih grana.
Naime, poznato je da je upotreba gipsa mnogostruka, a najčešće se koristi u proizvodnji
cementa, žbuke, proizvodnji boja, izradi kalupa za lijevanje metala, farmaciji, a sve češće i u
poljoprivredi [11-13] za popravak tala. S obzirom na dobro poznatu činjenicu da se u okviru
agromelioracijskih mjera koje se poduzimaju za popravak poljoprivrednih tala, posebice kada
se uklanja suvišna kiselost tla, vrlo često primjenjuju kalcijem bogati materijali, to se i u
ovom radu pristupilo ispitivanju podobnosti ispitivanog mulja sa dodatkom 1% vapna kao
sredstva za popravak tla.
Jedan od najznačajnijih čimbenika pri vrednovanju i izboru materijala za popravak tla u
praksi, uz njegove fizikalno-kemijske karakteristike, svakako je značajna i njegova cijena, pa
se u praksi često postavlja pitanje o količinama materijala koje treba primijeniti, kao i trajnosti
ovog agro-melioracijskog zahvata.
Kako je krupnoća čestica ovakvih materijala jedan od značajnijih čimbenika koji utječe na
njihovu brzinu aktivacije u tlu, jer izravno utječu na otapanje i brzinu difuzije sekundarnih
hranjiva, za očekivati je zadovoljavajuću učinkovitost ispitivanog neutralizacijskog mulja na
smanjenje kiselosti tla i porast koncentracije kalcija u tlu. Naime, rezultati ispitivanja su
pokazali da se radi o materijalu veličine čestica i njihovih nakupina od ~ 1m do ~ 200 m
što osigurava dobar kontakt tih čestica s tlom, točnije, bolju homogenizaciju materijala i tla. S
obzirom da se mulj odlikuje i povoljnim sadržajem kalcija, njegova finoća čestica bi
doprinijela ravnomjernom miješanju sa tlom, što bi rezultiralo povećanjem dodirne površine s
česticama tla tj. bržom promjenom pH vrijednosti kao i difuzijom Ca-iona s površine
materijala.
Uvažavajući gore navedeno i postignute rezultate određivanja fizikalno-kemijskih
karakteristika ovog materijala, tj. sadržaja onečišćujućih tvari, a posebice teških metala (Cd,
Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb i Zn), tablica 2, koje u slučaju miješanja ovog materijala sa tlom ne bi
prelazile peterostruke vrijednosti njihovih količina navedenih u članku 4. Pravilnika o zaštiti
poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja, može se zaključiti da bi primjena ispitivanog
materijala na poljoprivrednim površinama mogla doprinijeti poboljšavanju fizikalno-
kemijskih svojstava tla.
S tim u svezi, a sukladno normi HRN ISO 7851:1998 (Gnojiva i poboljšivači tla – Razredba)
ovaj neutralizacijski mulj tj. gips uz dodatak 1% vapna može se razvrstati u anorganske
poboljšivače tla.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
Ovome u prilog ide i činjenica u razvijenim poljoprivrednim zemljama gips danas često
koristi zahvaljujući prije svega Sumnerovim istraživanjima [14-16] koji je još 70-tih godina
prošlog stoljeća prvi utvrdio isplativost primjene gipsa pri regulaciji pH tla, povećanju prinosa
poljoprivrednih kultura [17-18], smanjenju negativnog utjecaja toksičnih teških metala na
fiziologiju biljaka [19-20] itd.
4. ZAKLJUČAK
Istraživanjem fizikalno-kemijskih karakteristika neutralizacijskog mulja utvrđeno je:
Na temelju rezultata dobivenih pretražnom elektronskom mikroanalizom uzoraka
mulja, utvrđene je prosječna krupnoća čestica i njihovih nakupina od ~ 1m do ~ 200
m, njihov većinom angularni oblik, dok su prisutne i čestice sferičnog oblika kao i
štapićastog oblika.
Kvalitativnom pretražnom elektronskom mikroanalizom uzoraka mulja utvrđena je
prisutnost Ca, Fe, S i O. Analizom snimljenih spektrograma dade se zaključiti na
ujednačenost kvalitativnog sastava pojedinih dijelova (čestica i /ili nakupina) uzorka,
što ukazuje na njihovu relativno veliku homogenost uzrokovana njihovim
podrijetlom.
Na temelju rezultata ispitivanja distribucije Ca, Fe, S i O u uzorcima mulja i
analizom oblika nakupina pojedinih elemenata, uočeno je njihovo potpuno
podudaranje, što upućuje na združenost ovih elemenata u promatranoj čestici uzorka.
Iz mikrosnimaka i elementarne distribucije Ca, Fe, S i O po površini slike, zaključeno
je da su u uzorku mulja sadržani spojevi tipa Ca-S-O i Fe-O.
Faznom analizom difrakcijom X-zraka prosječnog uzorka mulja i njegovih frakcija
dobivenih separacijom po boji, utvrđena je prisutnost faza CaSO4 x 2H2O – gips,
CaSO4 x 0,5H2O - basanit i Fe3O4 – magnetit u svim uzorcima i njihovim frakcijama,
od kojih je faza CaSO4 x 2H2O – gips najzastupljenija i u stvari čini osnovu
ispitivanih uzoraka.
Rezultati kvantitativne kemijske analize prosječnog uzorka mulja i njegovih frakcija
dobivenih separacijom po boji, pokazali su da osnovu čine Ca (15,55 – 17,33 %), S
(13,38 – 15,63 %) i Fe (9,48 – 11,04 %), dok se metali poput Zn, K, Ti, Mn, Cr, Sr,
Ni, Co i Pb kreću u u koncentracijama ispod 0,5% ili nižim.
Ispitivanja neutralizacijskog mulja uz dodatak 1% vapna, a koja su se temeljila na
odredbama Pravilnika o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja, pokazala su da bi
primjena ispitivanog materijala na poljoprivrednim površinama mogla doprinijeti
poboljšavanju fizikalno-kemijskih svojstava tla, a prema normi HRN ISO 7851:1998
(Gnojiva i poboljšivači tla – Razredba) tako dobiveni materijal se može razvrstati u
anorganske poboljšivače tla.
Prikazani rezultati su dovoljan razlog za nastavak istraživanja, u kojima bi se trebali
ispitati uvjeti u kojima bi primjena ovog neutralizacijskog mulja u jednoj od uloga
poboljšivača tla (reguliranje pH tla, kalcizacija, povećanje prinosa itd.) imala najveći
učinak. Kod toga bi trebalo posebnu pozornost posvetiti vrsti, tipu i karakteristikama
tla, klimatskim uvjetima kao i odabiru poljoprivrednih kultura čije bi povećanje
prinosa, uz ostale pokazatelje isplativosti, odredilo mjesto, ulogu i način primjene
otpadnog neutralizacijskog mulja u agrotehničkim mjerama.
Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša''
Bihać, 04. i 05. juni 2014.
5. LITERATURA
[1] Mesić, H., Čidić, Dominković Alavanja S. i drugi (2008), Program trajnog
motrenja tala Hrvatske, Projekt Izrada Programa trajnog motrenja tala Hrvatske s
pilot projektom LIFE TCY/CRO 000105, Agencija za zaštitu okoliša, Zagreb.
[2] Strategija gospodarenja otpadom Republike Hrvatske (NN br. 130/05).
[3] Izvješće o stanju okoliša u Republici Hrvatskoj za razdoblje 2005.-2008., (2012),
Agencija za zaštitu okoliša, Zagreb.
[4] Vrančić, T. (2011), Iskustva u sanaciji najzagađenijih područja, Građevinar 63, 8
p. 793-800.
[5] Mladineo, V. (2009), Zbrinjavanje građevinskog otpada koji sadrži azbest u RH,
Arhiv za higijenu rada i toksikologiju, 60, p. 11-14.
[6] Program rada Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost za 2013. godinu,
(2013), Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost, Zagreb.
[7] Okoliš na dlanu I – 2013, (2013), Agencija za zaštitu okoliša, Zagreb.
[8] Sofilić, U., Mandić, V., Skopal, H. (2009), Karakterizacija mulja iz procesa
kemijske pripreme čeličnih cijevi, Kem. Ind. 58, 10 p. 433–440.
[9] Zakon o gnojivima i poboljšivačima tla (NN br. 163/03, 40/07 i 14/14).
[10] Pravilnik o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja (NN br. 9/14).
[11] Dontsova, K., Lee, Y.B., Slater, B.K., Bigham, J.M. (2005), Gypsum for
Agricultural Use in Ohio – Sources and Quality of Available Products, in Ohio State
University Extension Fact Sheet, ANR-20-05, School of Natural Resources, 2021
Coffey Road, Columbus, Ohio, USA.
[12] Gorban, G.R., Dufey, J.E, Laudelout, H. (1982), The use of gypsum for
preventing soil sodification: Effect of gypsum particle size and location in the profile.
European Journal of Soil Science. 33, 2 p. 309-315.
[13] Kisić, I., Bašić, F., Mesić, M., Butorac, A. (1989), Efficiency of Mineral and
Organic Fertilization and Liming in Growing Maize and Winter Wheat, Agriculturae
Conspectus Scientificus, 67, 1 p. 25-33.
[14] Shainberg, I., Sumner, M.E., Miller, W.P., Farina, M.P.W., Pavan, M.A., Fey,
M.V. (1989), Use of Gypsum on Soils: A Review u B.A.Stewart (ed.), Springer-Verlag,
New York, Advanced in Soil Science, 9 p. 2-101.
[15[ Sumner, M.E. (1994), Measurement of soil pH: Problems and solutions,
Communications in Soil Science and Plant Analysis, 25, 7-8 p. 859-879.
[16] Toma, M., Sumner, M.E., Weeks, G., Saigusa, M. (1999), Long-term Effects of
Gypsum on Crop Yield and Subsoil Chemical Properties, Soil Science Society of
America Journal, 63 p.891-895.
[17] Oster, J.D. (1982), Nutrient Cycling in Agroecosystems, Gypsum usage in
irrigated agriculture: A review, 3, 1 p.73-89.
[18] Kelly, J. (2007), Recycled gypsum for soil improvement in potato production,
Plasterboard technical report, ISBN: 1-84405-324-5, Published by Waste & Resources
Action Programme, p. 31-33.
[19] US EPA, Agricultural Use for Flue Gas Desulfurization (FGD) Gypsum,
http://www. dktgypsum.com/news_content7.html (20.2.2014.)
[20] Alva, A.K., Graham, J.H., Tuker, D.P.H. (1993), Role of Calcium in Amelioration
of Copper Phytotoxicity for Citrus, Soil Science 155 p. 211-218.
Recommended