Stabilizace/solidifikace odpadu z výroby baterií

Pavel Jeřábek

Bachelor's thesis

Stabilization and solidification of waste from a battery production

Abstract:

Práce pojednává o analýze a metodách stabilizace/solidifikace odpadu z výroby baterií, který je charakteristický obsahem toxických kovů, nebezpečných pro nás i naše prostředí. V našem případě se jedná o nikl, kadmium, železo a kobalt, které se do vodného prostředí (ČSN EN 12457-4) z odpadu uvolňují jen minimálně. Pro stabilizaci/solidifikaci tohoto odpadu bylo využito tří typů pojiv, konkrétně cementu, zeolitu jako částečné náhrady cementu a úletového popílku, se kterými byl odpad mísen v různých poměrech. Každá solidifikační směs byla po uplynutí 28 dní podrobena prvně testu pevnosti v tlaku, následně vyluhovacímu testu dle TCLP 1311 jako monolit i jako drť. Žádná z použitých solidifikačních směsí nebyla dostačující ke snížení koncentrace toxických kovů pod limitní hodnoty US EPA, nicméně jako nejvhodnější z použitých pojiv pro stabilizaci/solidifikaci tohoto typu odpadu se jeví použití cementu v poměru s 50 % odpadu a jako nejméně vhodný byl vyhodnocen úletový popílek.

Abstract:

The work deals with the analysis and methods of stabilization/solidification of waste from battery production, which is characterized by the content of toxic metals dangerous to us and our environment. In this case, the waste contains mainly nickel, cadmium, iron and cobalt that enter the aqueous environment (ČSN EN 12457 -4) and they minimally release from the waste. To stabilize/solidify this waste, three types of binders were used, namely cement, zeolite as partial substituent for cement and fly ash, with which the waste was mixed in different proportions. After 28 days, each solidification mixture was first subjected to a compressive strength test, followed by a TCLP 1311 leaching test as a monolith and as a crushed sample. None of the solidification mixtures was sufficient to reduce the concentration of toxic metals below the US EPA limits, but the most effective binder used for stabilization/solidification of this type of waste appears to be the use of cement in a ratio of 50% waste and 50% of binder. Moreover, fly ash was the least effective binder for the treatment of battery waste.

Keywords

Nikl, kadmium, železo, kobalt, stabilizace/solidifikace, nebezpečný odpad, cementace, zeolit.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Štěpán Vinter, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Materiály a technologie / Environmental Protection