Περίληψη:
Μελετήθηκαν ιπτάμενη τέφρα και τέφρα πυθμένα από καύση ελαιοπυρήνα, με σκοπό να
χαρακτηριστούν ορυκτολογικά-ορυκτοχημικά, περιβαλλοντικά και γεωχημικά. Ο ποιοτικός
ορυκτολογικός χαρακτηρισμός έγινε με τη χρήση περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ (XRD) και με
ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM-EDS), ενώ ο ποσοτικός ορυκτολογικός χαρακτηρισμός έγινε με τη μέθοδο Rietveld, έπειτα από ανάμειξή τους με καθαρό ζινγκίτη
(ΖnO) ως κρυσταλλικό υλικό αναφοράς. Η χημική ανάλυση των στερεών περιελάμβανε τον
προσδιορισμό των κύριων στοιχείων και των ιχνοστοιχείων στα δείγματα τέφρας πυθμένα
και ιπτάμενης τέφρας μέσω διαλυτοποίησης με σύντηξη Na2O2/NaOH, και ανάλυση των
διαλυμάτων με φασματοσκοπίας εκπομπής με επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα (ICP-AES) και
φασματοσκοπία μάζας με επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα (ICP- MS). Σε επιλεγμένα δείγματα
πραγματοποιήθηκε επιπλέον χημική ανάλυση με φθορισμόμετρία ακτίνων Χ (XRF), έπειτα
από σύντηξη με βορικό άλας του λιθίου, ενώ ο ολικός άνθρακας και το θείο μετρήθηκαν με
στοιχειακό αναλυτή LECO. Για τον περιβαλλοντικό χαρακτηρισμό τους, τα δείγματα
ιπτάμενης τέφρας και τέφρας πυθμένα υποβλήθηκαν σε δοκιμή έκπλυσης ενός σταδίου για
το χαρακτηρισμό των υλικών ως προς την καταλληλότητα διάθεσης τους σε χώρους
υγειονομικής ταφής στερεών αποβλήτων, βάσει της Οδηγίας ΕΕ 33/2003. Η δοκιμή
έκπλυσης περιελάμβανε την περιστροφική ανάδευση στερεού δείγματος με αποσταγμένο
νερό σε αναλογία 10:1 L/kg για 24h σύμφωνα με το πρότυπο EN 12457-4. Μέρος των
εκχυλισμάτων συλλέχθηκε σε ποτήρια ζέσεως και εξατμίστηκε σε θερμοτράπεζα μέχρι την
πλήρη απομάκρυνση της υγρής φάσης, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ιζήματος. Η χημική
ανάλυση του ιζήματος πραγματοποιήθηκε μέσω διαλυτοποίησης με βασιλικό νερό και
ανάλυση των διαλυμάτων με ICP-MS. Ο προσδιορισμός των κύριων στοιχείων και
ιχνοστοιχείων των εκχυλισμάτων πραγματοποιήθηκε με ICP-AES και ICP-MS. Το pH
προσδιορίσθηκε με χρήση επιτραπέζιου πολυπαραμετρικού αναλυτή. Τα ολικά διαλυμένα
στερεά (TDS) προσδιορίστηκαν με χρήση φορητού πολυπαραμετρικού αναλυτή. Επιπλέον,
προσδιορίστηκαν τα θειικά ιόντα και χλωριόντα στα εκχυλίσματα μέσω φασματοσκοπίας
Visual με τη χρήση φασματοφωτομέτρου, εφαρμόζοντας τις μεθόδους SulfaVer 4 και
Mercuric Thiocyanate, αντίστοιχα.
Ορυκτολογικά και ορυκτοχημικά, προέκυψε ότι μεγαλύτερη συγκέντρωση ασβεστίου και
πυριτίου υπάρχει στην τέφρα πυθμένα, ενώ μεγαλύτερη συγκέντρωση θείου, καλίου και
χλωρίου απαντάται στην ιπτάμενη τέφρα. Στο δείγμα τέφρας πυθμένα διατηρούνται, κατά
ένα μέρος, οι αρχικές φυτικές δομές ακόμα και μετά την καύση, ενώ η άμορφη φάση, που
εντοπίστηκε στα δείγματα τέφρας βιομάζας, δείχνει είτε την παρουσία άκαυστου οργανικού υλικού είτε την παρουσία υέλου. Βάσει της οδηγίας ΕΕ 33/2003, η τέφρα εσχάρας κρίνεται ως μη-επικίνδυνο απόβλητο, ενώ η ιπτάμενη τέφρα, απαιτεί ειδική επεξεργασία προτού διατεθεί σε χώρο απόθεσης ακόμη και επικίνδυνων αποβλήτων. Ως εδαφοβελτιωτικά υλικά, οι τέφρες δύναται να εφαρμοστούν σε όξινα εδάφη για τη ρύθμιση του pH, αλλά και ως λιπάσματα σε εδάφη, καθώς προσφέρουν κάλιο, ασβέστιο, χλώριο, πυρίτιο και θείο, ενώ η ιπτάμενη τέφρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στα πλαίσια απορρύπανσης εδαφών, αφού φέρει το ορυκτό εττρινγκίτη, το οποίο μπορεί να δεσμεύσει τοξικά στοιχεία στο πλέγμα του.
Γεωχημικά προέκυψε πως, ως προς το αλκαλικό έδαφος που μελετήθηκε, παρατηρείται ότι
τα στοιχεία Li, Mg, Si, P, S, K, Co, Cu, Sr, Zr, και των δύο εκπλυμένων τεφρών είναι εμπλουτισμένα σε σχέση με το αλκαλικό έδαφος, ενώ τα στοιχεία C, Al, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Mn,
Ni, Zn, Ga, As, Rb, Y, Nb, Mo, Cd, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm,
Yb, Lu, Hf, Pb, Bi, Th, U και των δύο εκπλυμένων τεφρών είναι απεμπλουτισμένα σε σχέση
με το αλκαλικό έδαφος. Ως προς τον πρωταρχικό μανδύα, όλα εκείνα τα στοιχεία που
μελετήθηκαν, εκτός του τιτανίου, των τεφρών και των εκπλυμένων τους αναλόγων είναι
εμπλουτισμένα. Ως προς τον ανώτερο ηπειρωτικό φλοιό, τα περισσότερα στοιχεία των
τεφρών και των εκπλυμένων τους αναλόγων, που απεικονίζονται, είναι ελαφρώς απεμπλουτισμένα.
