HEAVY METALS ANALYSIS IN SEWAGE SLUDGE TREATED BY INCINERATION IN FLUIDIZED BED REACTOR

ANALYSES DES METAUX LOURDS DANS LES BOUES INCINEREES DANS UN REACTEUR A LIT FLUIDISE

S. Bounit1*, M. El Meray1, A. Chehbouni2

1 Laboratoire d’Électrochimie et Chimie Analytique, Département de Chimie, Université. Cadi Ayyad,

Faculté. des Sciences Semlalia. B.P 2390 Marrakech- Maroc

2 Laboratoire de Mécanique de Fluide et d’Énergétiques, Département de Physique, Université. Cadi Ayyad,

Faculté. des Sciences Semlalia. B.P 2390 Marrakech- Maroc

* Corresponding author. E-mail: bounit@ucam.ac.ma

Received: 30 March 2005; revised version accepted: 18 June 2005

Abstract

Due to yearly increase of the production of sewage sludge, sludge disposal is one of the most pressing environmental problems.

This paper present result of investigations concerning heavy metals (Cd, Cu, Pb and Zn) emissions during the incineration of sewage sludge samples of the Marrakech city in fluidized bed combustors.

The experimental results showed that the temperature has an effect of first order on the vaporization of heavy metals. To determine the rate of vaporization of heavy metals, the analysis of raw sludge and ash recovered was carried out. We noted that the percentage of vaporization of heavy metals increases with the temperature of combustion. The contents of heavy metals in the sewage sludge used for this study of mg.kg –1 are 335, 1610, 18 and 534 respectively for Cu, Zn, Cd, and Pb. At a temperature of 700°C the yield reached, approximately 290 for Cu, 1300 for Zn, 12 for Cd and 372 for Pb.

Keywords: Incineration; Sludge; Heavy metals; Fluidized bed.

Résumé

Les boues résiduaires sans traitement présentent un danger pour l’environnement. La teneur de ces boues augmente progressivement avec le temps.

Ce papier présente les résultats expérimentaux concernant la vaporisation des métaux lourds (Cd, Cu, Pb et Zn) pendant l’incinération des boues résiduaires de la ville de Marrakech dans un réacteur à lit fluidisé.

Les résultats montrent que la température de combustion a un effet très important sur la volatilisation des métaux lourds. Pour déterminer le taux de vaporisation de ces métaux lourds, il suffit d’analyser ces éléments traces dans les boues brutes et dans les cendres récupérées après incinération à différentes températures de combustion. Les teneurs des métaux lourds dans les boues utilisées pour cette étude en mg.kg –1 sont 335, 1610, 18 et 534 respectivement pour Cuivre, Zinc, Cadmium et Plomb. A une température de combustion 700°C, ces teneures diminuent pour atteindre 290mg.kg –1 de Cu, 1300mg.kg –1 de Zn, 12mg.kg–1 de Cd et 372mg.kg –1 de Pb.

Mots clés : Incinération ; Boues ; Métaux lourds ; Lit fluidisé.

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