Modification of the lightweight aggregate with the use of spent zeolite sorbents after the sorption of diesel fuel

Abstract

The paper presents the investigation of lightweight aggregate that can be obtained from the mass of raw material modified by clay minerals, zeolites and waste. In this experiment it was modified by zeolites – clinoptilolite and Na-P1, which were used for the removal of diesel fuel. That kind of substances can get into the environment in an uncontrolled way causing the ecological risk. The spent sorbent containing fuel constitutes waste, which should be utilized. This process prevents petroleum substances from reentering to the environment.The spent zeolite (10%) was added to the clay (90%) originated from “Budy Mszczonowskie” bed. Homogenization process consisted in mixing the ingredients with water until a plastic consistency was formed. The formed beads of coarse fraction of 8-16 mm were dried for 2h in a laboratory oven at 110 °C and then fired at 1170 °C. The obtained aggregates were tested on the basis of appropriate standards in order to determine their physical and mechanical properties.The research indicates that the lightweight aggregate obtained from clay and zeolites used for the removal of petroleum compounds is a valuable building material. The porous structure of each bead, closed with durable ceramic coating, provides the aggregate with a lot of functional properties.Подано дослідження легкого заповнювача, який можна одержати із суміші сировинних матеріалів, модифікованих глинистими мінералами, цеолітами і відходами. У цих експериментах використано модифікований цеоліт - клиноптилоліт і Na-P1, що застосовувалися для видалення дизельного палива. Такі речовини можуть потрапити в навколишнє середовище і неконтрольовано викликати екологічні ризики. Відпрацьований сорбент, що містить як компонент відходів паливо, повинен бути утилізований. Цей процес запобігає повторним викидам нафтопродуктів у навколишнє середовище. Відпрацьований цеоліт (10 %) додавали до глини (90 %) родовища "Budy Mszczonowskie". Процес гомогенізації полягав у змішуванні інгредієнтів з водою до потрібної консистенції. Сформовану фракцію грубого заповнювача 8–16 мм висушували протягом 2 год у лабораторній печі при 110 °С і потім випалювали при 1170 °С. Отримані легкі заповнювачі випробовували на основі відповідних стандартів, щоб визначити їх фізичні та механічні властивості. Дослідження показують, що легкий заповнювач, отриманий з глини і цеолітів, може використовуватись для видалення нафтових сполук і є цінним будівельним матеріалом. Пориста структура кожного зерна, покрита довговічним керамічним покриттям, забезпечує одержання заповнювача з великою кількістю функціональних властивостей.