Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αριάδνη Αργυράκη Επίκ. Καθηγήτρια (Επιβλέπουσα), Μαρία Οικονόμου Καθηγήτρια , Αθανάσιος Γκοντελίτσας Επίκ. Καθηγητής
Περίληψη:
Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η εξέταση της μείωσης της κινητικότητας
του ευδιάλυτου κλάσματος των δυνητικά τοξικών στοιχείων που υπάρχουν στο
έδαφος μετά την προσθήκη του θερμικά κατεργασμένου βωξίτη σε θερμοκρασία 350οC
μέσω της μεθόδου σταθεροποίησης. Η μέθοδος αυτή εφαρμόστηκε στα εργαστήρια του
τομέα Οικονομικής Γεωλογίας- Γεωχημείας. Για το σκοπό αυτό δημιουργήθηκαν
εργαστηριακά δοκίμια με έδαφος, προερχόμενο από την περιοχή Στρατωνίου
Χαλκιδικής, στα οποία προστέθηκαν έξι διαφορετικά ποσοστά κατεργασμένου βωξίτη:
0%, 1%, 2%, 4%, 5% και 7%. Ακολούθησε διαβροχή και ανάδευση για ένα μήνα μία
φορά τη βδομάδα με παρακολούθηση των φυσικοχημικών παραμέτρων πλησιάζοντας
ελαφρώς αλκαλικές συνθήκες (δείγμα με ποσοστό βωξίτη 7%). Η αξιολόγηση της
σταθεροποίησης έγινε με δύο δοκιμές εκχυλισιμότητας τις EN 12457/4 και TCLP.
Παράλληλα, έγινε ορυκτολογικός χαρακτηρισμός (XRD, SEM) και θερμική ανάλυση
(TG-DTA) σε βωξιτικά δείγματα που έχουν ενεργοποιηθεί με σε διαφορετικές
θερμοκρασίες (105οC, 350oC και 450oC) για τη διερεύνηση των μεταβολών φάσης
(phase transitions) κατά την τροποποίησή τους. Τέλος, έγινε σύγκριση της
απόδοσης του εξεταζόμενου βωξιτικού υλικού (350οC) με το ίδιο υλικό
κατεργασμένο σε διαφορετικές θερμοκρασίες, για συγκεκριμένο ποσοστό ανάμιξης
(7%).Γενικά, τα αποτελέσματα των χημικών αναλύσεων έδειξαν την αποδοτικότητα
του βωξίτη (θέρμανση στους 350οC) και την προοπτική του για χρήση ώς
σταθεροποιητικό παράγοντα δυνητικά τοξικών στοιχείων στο έδαφος. Συγκεκριμένα,
στα διαλύματα από τις δύο μεθόδους έκπλυσης, παρατηρήθηκε βελτίωση απόδοσης με
την αύξηση του ποσοστού ανάμιξης βωξίτη (ιδιαίτερα για το ποσοστό 7%) για τα
στοιχεία As, Zn, Ni, Cr, Cu, Cd και Pb ενώ τα στοιχεία Sb, Ba και Mn έδωσαν
αρνητικούς συντελεστές απόδοσης. Η ελάτωση του pH από το αντιδραστήριο της TCLP
μείωσε τη σταθεροποίηση των στοιχείων Zn, Cd, Cu, Cr και Ni σε σύγκριση με τα
As, Pb και Sb ενώ τα Ba και Mn έδειξαν ότι κινητοποιούνται μερικώς υπό όξινες
συνθήκες. Στο πείραμα σταθεροποίησης, για τους κατεργασμένους βωξίτες (σε
ποσοστό 7%) και για τον ακατέργαστο, μειώθηκαν οι συγκεντρώσεις των στοιχείων
από το αρχικό έδαφος. Τα δείγματα στα οποία προστέθηκαν βωξίτες που
ενεργοποιήθηκαν σε θερμοκρασίες 105 και 350οC και ο ακατέργαστος βωξίτης
εμφάνισαν παρόμοια αποτελέσματα, ενώ τη μεγαλύτερη απόδοση έδωσε ο
κατεργασμένος βωξίτης στους 450οC. Η διαφορά αυτή στην απόδοση της συγκράτησης
των στοιχείων αποδίδεται στις μεταβολές που υφίστανται τα οξυ-υδροξείδια του
Al και οι φάσεις του Fe εντός του βωξίτη.
Λέξεις-κλειδιά:
Σταθεροποίηση, Βωξίτης, Αρσενικό, Έδαφος, Αφυδροξυλίωση
