lnu.sePublikasjoner
Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Physico-chemical characteristics of fine fraction materials from an old crystal glass dumpsite in Sweden
Linnéuniversitetet, Fakulteten för Hälso- och livsvetenskap (FHL), Institutionen för biologi och miljö (BOM). (Environmental Science and Engineering Group)ORCID-id: 0000-0002-9012-1847
Linnéuniversitetet, Fakulteten för Hälso- och livsvetenskap (FHL), Institutionen för biologi och miljö (BOM). Rio de Janeiro State University, Brazil. (Environmental Science and Engineering Group)ORCID-id: 0000-0002-7920-8001
Linnéuniversitetet, Fakulteten för Hälso- och livsvetenskap (FHL), Institutionen för biologi och miljö (BOM). (Environmental Science and Engineering Group)ORCID-id: 0000-0001-8906-9271
Estonian University of Life Sciences, Estonia.
Vise andre og tillknytning
2019 (engelsk)Inngår i: Chemistry in ecology, ISSN 0275-7540, E-ISSN 1029-0370, Vol. 35, nr 8, s. 877-890Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert) Published
Abstract [en]

Physico-chemical characteristics of waste, particularly fine fraction (FF), from an old crystal glass waste dump in Sweden were studied to assess recycling or disposal alternatives. Hand-sorting of the waste indicated glass content of 44.1% while sieving established the FF as a more soil-like mix of glass and other materials constituting 33.3% of all excavated waste. The FF was around neutral pH with 24.4% moisture content, low values of Total Dissolved Solids, Dissolved Organic Carbon and fluorides, but hazardous concentrations of As, Cd, Pb and Zn according to the Swedish Environmental Protection Agency guidelines. While the FF leached metals in low concentrations at neutral pH, it leached considerably during digestion with nitric acid, implying leaching risks at low pH. Thus, the waste requires safe storage in hazardous waste class ‘bank account’ storage cells to avoid environmental contamination as metal recovery and other recycling strategies for the glass waste are being developed. The study could fill the information gap regarding preservation of potential resources in the on-going, fast-paced excavation and re-landfilling of heavy metal contaminated materials in the region.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Taylor & Francis, 2019. Vol. 35, nr 8, s. 877-890
Emneord [en]
Waste characterisation, physico-chemical characteristics, glass waste, fine fraction, heavy metals, circular economy
HSV kategori
Forskningsprogram
Miljövetenskap, Miljöteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-87086DOI: 10.1080/02757540.2019.1648442ISI: 000479933500001OAI: oai:DiVA.org:lnu-87086DiVA, id: diva2:1340297
Forskningsfinansiär
Vinnova, 2016-05279Tilgjengelig fra: 2019-08-04 Laget: 2019-08-04 Sist oppdatert: 2020-05-05bibliografisk kontrollert
Inngår i avhandling
1. Landfill mining approach for resource recovery from glass dumps into the circular economy
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Landfill mining approach for resource recovery from glass dumps into the circular economy
2020 (engelsk)Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
Abstract [en]

Landfills and open dumps have been the most cost-effective waste disposal option, resulting in over 500,000 landfills and dumps in the EU alone. They pose significant environmental and health threats due to emission of toxic gases and release of persistent contaminants to soil and groundwater, triggering a considerable global economic impact annually. Contrariwise, since they have been the ultimate end-of-life sink for materials over time, dumpsites are potential secondary resource reservoirs whose recovery could offset their impacts. However, resource recovery is impeded by the heterogeneous nature and contamination of the wastes, and thus uncertainty about availability and efficiency of recovery techniques. This thesis, therefore, proposes techniques that could improve excavated material quality and enhance their recovery as potential secondary resources for the circular economy.

Waste from glass dumps in south-eastern Sweden was characterised to evaluate safe handling, pre-recycling storage requirements, and suitability for resource recovery or disposal. The dumps were mapped with Electrical Resistivity Tomography (ERT) before excavation to detect glass locations and enhance recovery. Furthermore, metal extraction from the recovered glass was assessed using a combination of mechanical activation of the glass and leaching with acids and biodegradable chelating agents. The waste required safe pre-recycling storage in hazardous waste class ‘bank account’ cells due to hazardous concentrations of leachable As, Cd, Pb, Sb and Zn. The waste obtained was also highly heterogeneous, although its recycling could not pose any radiological risks. However, application of ERT as a pre-excavation tool improved excavated material composition and secured a more homogeneous, recyclable fraction (>87% glass). Subsequently, leaching of the homogeneous glass fraction achieved Pb extraction efficiency of 78%, 64% and 42% for HNO3, EDDS and NTA respectively, at low leachant concentrations. The extraction was enhanced by the mechanical activation step, as comparison between activated and inactivated samples showed a 1200% difference in extraction.

The findings in this thesis highlight dumped waste as a resource whose recovery requires integrating the landfill mining approach with techniques that enhance material quality and extraction efficiency to ensure a resource-secure circular economy and decontaminated ecosystems.

Abstract [sv]

Deponier och öppna soptippar har varit det mest kostnadseffektiva alternativet för avfallshantering, vilket resulterade i över 500 000 deponier och soptippar bara inom EU. Dessa utgör stora miljö- och hälsorisker på grund av utsläpp av giftiga gaser och frigör föroreningar till mark och grundvatten, vilket årligen skapar betydande, globala ekonomiska konsekvenser. Eftersom de har varit det ultimata slutet för material över tid, så är deponier och soptippar potentiella, sekundära resursbehållare vars återvinning kan kompensera deras negativa effekter. Resursåtervinning hindras emellertid av den heterogena naturen hos, och förekommande föroreningar i, avfallet, vilket därmed skapar osäkerhet om återhämtnings-teknikernas tillgänglighet och effektivitet. Föreliggande avhandling föreslår därför tekniker som kan förbättra de utgrävda materialens kvalitet och förbättra deras återvinning som potentiella, sekundära resurser i den cirkulära ekonomin.

Avfall från glas-deponier i sydöstra Sverige karakteriserades för att utvärdera säker hantering, uppfylla lagringskrav för återvinning och lämplighet för resursåtervinning eller bortskaffande. Deponierna kartlades före utgrävningen med Electrical Resistivity Tomography (ERT) för att identifiera platser med homogena glasfraktioner och förbättra återvinningen. Vidare utvärderades metallexstraktion från det utvunna glaset med användning av en kombination av mekanisk aktivering av glaset och urlakning med syror och biologiskt nedbrytbara kelatbildare. Avfallet krävde säker återvinnings-lagring i ”bankkonto-celler" för farligt avfall på grund av farliga koncentrationer av lakningsbara ämnen såsom As, Cd, Pb, Sb och Zn. Det erhållna avfallet var mycket heterogent, men återvinning kunde ändå inte påvisa några radiologiska risker. Användningen av ERT som ett identifikationsverktyg förbättrade emellertid den utgrävda materialkompositionen och säkerställde en mer homogen, återvinningsbar fraktion (>87% glas). Därefter uppnåddes urlakning av den homogena glasfraktionen en Pb-extraktionseffektivitet på 78%, 64% och 42% för HNO3, EDDS respektive NTA, vid låg lakningsmedel-koncentration. Extraktionen förbättrades genom det mekaniska aktiveringssteget, eftersom jämförelse mellan aktiverade och inaktiverade prover uppvisade en skillnad på 1200% i extraktion.

Resultaten i denna avhandling belyser deponerat avfall som en resurs vars återvinning kräver att integrera landfill mining-metoder med tekniker som förbättrar materialkvaliteten och utvinningseffektiviteten för att säkerställa en resurs-säker cirkulär ekonomi och dekontaminerade ekosystem.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Växjö: Linnaeus University Press, 2020. s. 70
Serie
Linnaeus University Dissertations ; 381/2020
Emneord
Resource recovery, landfill mining, hazardous waste, hydrometallurgical extraction, geophysical mapping, circular economy, Återvinning av resurser, gruvdrift, farligt avfall, hydrometallurgisk utvinning, geofysisk kartläggning, cirkulär ekonomi
HSV kategori
Forskningsprogram
Naturvetenskap, Miljövetenskap
Identifikatorer
urn:nbn:se:lnu:diva-93643 (URN)978-91-89081-50-5 (ISBN)978-91-89081-51-2 (ISBN)
Disputas
2020-05-08, Fullriggaren (MA 135), Landgången 3, 392 31, Kalmar, 09:00 (engelsk)
Opponent
Veileder
Tilgjengelig fra: 2020-04-21 Laget: 2020-04-21 Sist oppdatert: 2020-05-05bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

fulltext(1688 kB)114 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT01.pdfFilstørrelse 1688 kBChecksum SHA-512
b44bf6daecb57fd7f72706e2922f80ebd3a1f64f2e1dff1aa56cbf91ef5aa68c26a7209ddd308e8654a134b6546935e313b6f25036d3ce096240e8cdecc23325
Type fulltextMimetype application/pdf

Andre lenker

Forlagets fulltekst

Personposter BETA

Mutafela, RichardMarques, MarciaJani, YahyaHogland, William

Søk i DiVA

Av forfatter/redaktør
Mutafela, RichardMarques, MarciaJani, YahyaHogland, William
Av organisasjonen
I samme tidsskrift
Chemistry in ecology

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 114 nedlastinger
Antall nedlastinger er summen av alle nedlastinger av alle fulltekster. Det kan for eksempel være tidligere versjoner som er ikke lenger tilgjengelige

doi
urn-nbn

Altmetric

doi
urn-nbn
Totalt: 166 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf