Characteristics of bottom ash from hazardous waste incinerators

Gospodarka odpadami stanowi jedno z kluczowych wyzwań współczesnego świata, szczególnie w kontekście rosnącej populacji miejskiej. Spalanie odpadów niebezpiecznych jest jednym z najskuteczniejszych sposobów ich neutralizacji. Niniejsza praca analizuje chemiczny i mineralogiczny skład popiołu dennego ze spalarni odpadów przemysłowych i niebezpiecznych. Szczegółowe badania, przeprowadzone za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego z spektrometrią dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM-EDS), pozwoliły na identyfikację kluczowych pierwiastków obecnych w popiele dennym. Analiza wykazała znaczną zmienność składu chemicznego popiołu dennego. Jak można przypuszczać, podkreśla wpływ składu wejściowego na końcowe produkty spalania. Zidentyfikowano różne formy występowania pierwiastków metalicznych, w tym inkluzje metaliczne, różnokształtne skupienia, groniaste i sferyczne skupienia. Te formy są istotne z punktu widzenia odzysku metali, ponieważ różnią się one składem i koncentracją pierwiastków metalicznych, takich jak Fe, Al, Mg, Ti, Cu, Ni, Mn, Bi i Au. Dodatkowo, przeprowadzono grupowanie hierarchiczne, co pozwoliło na identyfikację podobieństw i różnic w składzie pierwiastkowym próbek. Metoda ta może być potencjalnie wykorzystana przy większej liczbie próbek oraz mniej subiektywnej analizie, co zwiększy dokładność interpretacji wyników. Wysoka zawartość metali w popiele dennym czyni go potencjalnie wartościowym surowcem do odzysku metali. Wyniki badań sugerują potrzebę dalszego rozwoju technologii przetwarzania i zarządzania popiołem dennym, aby zwiększyć efektywność odzysku surowców wtórnych i zminimalizować wpływ na środowisko.

Waste management is one of the key challenges of the modern world, especially in the context of a growing urban population. Incineration of hazardous waste is one of the most effective methods for its neutralization. This study analyses the chemical and mineralogical composition of bottom ash from industrial and hazardous waste incineration plants. Detailed investigations using scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) allowed the identification of key elements present in the bottom ash. The analysis showed significant variability in the chemical composition depending on the type of waste being incinerated, highlighting the impact of input material on the final combustion products. Various forms of metallic elements were identified, including metal inclusions, irregular aggregates, clustered and spherical formations. These forms are crucial for metal recovery, as they vary in composition and concentration of metallic elements such as Fe, Al, Mg, Ti, Cu, Ni, Mn, Bi, and Au. Additionally, hierarchical clustering was performed, which enabled the identification of similarities and differences in the elemental composition of samples. This method could potentially be utilized with a larger sample size and less subjective analysis, enhancing the accuracy of results. The high content of metals in bottom ash makes it a potentially valuable source for metal recovery. The findings suggest the need for further development of processing and management technologies for bottom ash to increase the efficiency of resource recovery and minimize environmental impact.