The removal of electrostatic precipitator (ESP) ash by solving the ash in water constitutes an environmental problem if heavy metals, such as cadmium, present in the ash remain in the outgoing effluent streams. The ESP ash solution is alkaline, meaning cadmium is present as the insoluble salt Cd(OH)2, cadmium hydroxide. The aim of this work is to reduce the amount of cadmium released to water recipients from pulp mills by investigating different precipitation mechanisms in ESP ash/ water solutions. Solutions with different concentrations, pH and added process chemicals were prepared and the Cd content in the supernatant measured with atomic absorption spectroscopy. The Cd removal through precipitation reached the highest values when ESP ash concentrations were >150 g/l, pH was above 11.5 and the ash solution was allowed to precipitate for 24h. The addition of polymers was found to reduce needed precipitation time. The effect of concentration on Cd removal could be caused by maximum solubility for the Cd2+ ion being reached at roughly 100 g/l ash concentration. The need for higher pH values could be caused by Cd forming complex ions with other solutions at pH<11 and theoretical maximum Cd2+ ion concentration decreasing from pH 10 to pH 13. / Uttag av elfilteraska där askan löses i vatten utgör ett miljöproblem om tungmetaller i elfilteraskan, till exempel kadmium, finns kvar i det avloppsvatten som lämnar systemet. Elfilteraskan är basisk, vilket innebär att kadmium bildar det olösliga saltet kadmiumhydroxid, Cd(OH)2 när askan löses i vatten. Målet med detta examensarbete är att reducera mängden kadmium som släpps ut till vattenrecipienter från massabruk genom att undersöka fällningsmekanismer i vattenlösningar av elfilteraska. Lösningar med olika koncentration, pH och fällningstid förbereddes och kadmiumhalten i klarfasen mättes genom atomabsorptionsspektroskopi. Avskiljningsgraden för kadmium var som störst när koncentrationen >150 g/l, pH var över 11,5 och fällningstiden för hydroxidsalterna var 24h. Polymertillsats visades reducera nödvändig fällningstid. Koncentrationens påverkan på kadmiumhalt i klarfasen kan tänkas bero på att maximal koncentration för Cd2+-jonen nås vid ungefär 100 g/l koncentration. Högre pH-värden kan leda till att komplexbildning med andra joner i asklösningen, vilket sker vid pH<11, undviks. Den teoretiskt maximala lösligheten för Cd2+-jonen minskar från pH 10 till pH 13, vilket kan förbättra avskiljningsgraden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-91376 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Esperi, Lukas |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds