Czasopismo Inżynieria i Ochrona Środowiska

ISSN 1505-3695

Kolegium Redakcyjne

Strona czasopisma w trakcie migracji pod NOWYM ADRESEM

UWAGA ! Preferujemy artykuły w języku angielskim.

Drodzy Czytelnicy i Autorzy

Seria wydawnicza "Inżynieria i Ochrona Środowiska" stanowi czasopismo naukowe, w którym są zamieszczane prace naukowe i opracowania techniczne obejmujące szeroko rozumianą inżynierię i ochronę środowiska. Inicjatywa powołania czasopisma powstała w lutym 1997r. w Ustroniu na spotkaniu dziekanów wydziałów politechnik prowadzących kierunki studiów inżynieria środowiska i ochrona środowiska. W 2001r Komitet Inżynierii Środowiska PAN objął swoim patronatem wydawanie naszego czasopisma. 

Mamy nadzieję, że "Inżynieria i Ochrona Środowiska" zyskała już wielu Czytelników. Jak wiadomo jest ona adresowana przede wszystkim do środowisk naukowych, technicznych i przemysłowych, zainteresowanych problematyką publikowanych artykułów. Nie mniej jednak swą ofertę wydawniczą kierujemy zarówno do teoretyków, jak i praktyków, a także do wszystkich osób pasjonujących się inżynierią i ochroną środowiska. Zainteresowanych zapraszamy do współpracy.

 

Tom 8, Numer 2

1. Immobilizacja metali ciężkich w osadach dennych
Immobilisation of Heavy Metals in Sediments
Grzegorz MALINA, Dominik SZWEDOWSKI
Strony: 135-158

Przedyskutowano techniczne metody immobilizacji (unieruchamiania) metali ciężkich w osadach dennych. Omówiono mechanizmy związane z zanieczyszczeniem osadów dennych metalami ciężkimi z uwzględnieniem procesów wzajemnego oddziaływania między wodąa osadami dennymi oraz ekologicznych zagrożeń powodowanych przez zanieczyszczone osady denne. Dokonano przeglądu i charakterystyki metod oraz oceny możliwości immobilizacji metali ciężkich w osadach dennych w celu redukcji zagrożenia dla środowiska. Przedstawiono metody immobilizacji metali ciężkich w osadach dennych w warunkach ex-situ z uwzględnieniem technologii wydobywania osadów (po osuszeniu i bez osuszenia). Omówiono immobilizację na zimno z użyciem spoiw organicznych i nieorganicznych oraz immobilizację termiczną (witryfikacja i krystalizacja). W przypadku metod in situ scharakteryzowano zestalanie i stabilizację, przykrywanie oraz izolację zanieczyszczonych osadów dennych. W metodzie przykrywania osadów szczególną uwagę zwrócono na funkcje warstwy przykrywającej i rodzaje stosowanych materiałów. Metody in situ immobilizacji metali ciężkich stanowią najintensywniej rozwijającą się obecnie grupę technologii ograniczania zagrożenia związanego z zanieczyszczonymi osadami dennymi. Mimo wykazanej w praktyce skuteczności zestalanie i stabilizacja osadów dennych zanieczyszczonych metalami ciężkimi są stosowane sporadycznie i przegrywają w konkurencji z innymi metodami in situ. Przykrywanie osadów dennych wydaje się najskuteczniejszym sposobem unieruchamiania metali ciężkich w warunkach in situ.

The technically applicable methods used for immobilisation of heavy metals in sediments were discussed. First, the mechanisms were outlined that are related to sediments contaminated with heavy metals, including relations between sediments and water bodies and ecological hazards. An overview and characteristics of methods were made, as well as the feasibility study of immobilisation of heavy metals in sediments to reduce hazards to environment and human health. The ex-situ immobilisation of heavy metals comprises, both: excavation and dredging technologies, prior to cold (with organic and inorganic binding materials), or thermal immobilisation (leading to vitrification/crystallisation). The in situ techniques that were discussed include: solidification and/or stabilisation, capping and containment. In the case of capping, the focus was on functions of capping layers and materials used (sands, clays, gravels, non-contaminated sediments, geotextiles, etc). Based on the examples, the feasibility of diverse immobilisation techniques was evaluated. In situ immobilisation of heavy metals is the fast developing approach to reduce environmental hazards from contaminated sediments. Although proven in field conditions, in situ solidification and/or stabilisation are not commonly used, and are not concurrent to other in situ techniques. In situ capping appears to be one of the most effective and promising technologies of heavy metals immobilisation in sediments.

2. Główne wskaźniki wtórnego zanieczyszczenia niestabilnej chemicznie wody wodociągowej w systemie jej dystrybucji
The Principal Parameters of Water Quality Deterioration in Distribution System
Maria ŚWIDERSKA-BRÓŻ, Małgorzata WOLSKA
Strony: 159-169

Omówiono główne wskaźniki zanieczyszczenia wody wodociągowej w systemie jej dystrybucji. Biorąc pod uwagę wartości indeksów Langeliera i Ryznara, odpowiednio 56,7 i 100% próbek wody wprowadzanej do sieci wodociągowej charakteryzowało się brakiem stabilności chemicznej. Kontakt wody o właściwościach korozyjnych z osadami zgromadzonymi na wewnętrznych powierzchniach rurociągów sprzyjał ich rozpuszczaniu i uwalnianiu zanieczyszczeń do przepływającej wody. Wśród uwalnianych zanieczyszczeń dominowały związki żelaza, a w szczególności jego nierozpuszczone formy, a więc produkty korozji żeliwnych i stalowych rurociągów, z którymi woda kontaktuje się podczas transportu do odbiorców.

The problem of secondary contamination of chemically unstable water in distribution system is presented. The probes of the water were collected from the surface water plant and twelve bib-clocks. The bib-clocks were selected basing on various criteria, (e.g. their distances from the plant were in range of 2.416.5 km). Physicochemical parameters of the water probes showed high level of pollution in the distribution system. The level of pollution was independent on the distance of the bib-clocks from the plant. The average water partition for the bibclocks was between 0.333 and 95.667 m3/d. The quality of the tap water distributed to receivers depends not only on its physicochemical and bacteriological parameters defined at the moment of water was pumped to the network, but also on physical, chemical and biological processes that take place in the water distribution system. The main source of the observed changes was the presence of incrustations deposited inside the pipelines. The incrustations were released and directly influenced on the quality of the water. The predominated pollution was composed of iron: products of corrosion of cast iron and steel pipelines. Changes in the amount of the water collected from the bib-clock influenced, first of all, on the level of contamination of the water by total iron (Fetot), including mainly insoluble iron and the substances that cause turbidity (T) and colour (C) of the water. As a consequence of higher concentration of total iron and mainly insoluble iron, turbidity of the water increased. The increase in the intensity of water colour was caused by releasing bigger amount of compounds of iron(III). Among the released pollution, colloids and suspended solids are found to dominate, and that is why the water pollution level is proportional to the concentration of insoluble iron. It is found that the rise in the tap water consumption is a reason of higher water flow velocity. As a result the pollution is washed away from internal surfaces of the pipes into water. Water stagnation in water pipes at the night-time also increases the level of water secondary contamination.

3. Mikroorganizmy jako przyczyna pogarszania zapachu wody
Microorganisms as the Cause of Water Odorizing
Maria ŁEBKOWSKA, Monika ZAŁĘSKA-RADZIWIŁŁ
Strony: 171-178

Przedstawiono przegląd danych z piśmiennictwa dotyczący przyczyn pogarszania zapachu wody z uwzględnieniem mikroorganizmów, głównie cyjanobakterii i glonów. Liczne przypadki wystąpienia odorów wody na świecie i w Polsce wskazują na konieczność stałej kontroli biologicznej wody ujmowanej przez stacje uzdatniania oraz złóż filtracyjnych i przewodów prowadzących wodę do urządzeń odpowiedzialnych za jej oczyszczanie. Odory są w niewielkim stopniu usuwane w konwencjonalnych procesach uzdatniania wody. Wyróżnia się dwie grupy związków tworzonych przez cyjanobakterie i glony. Pierwsza obejmuje składniki syntezowane podczas wzrostu, deponowane w komórkach lub wydzielane pozakomórkowo. Druga grupa to substancje pochodzące z obumarłych organizmów przy zachowaniu aktywności enzymów - lipo­oksygenaz i oksygenaz karotenowych. Związki odoryzujące wodę są wytwarzane także przez bakterie i grzyby podczas rozkładu związków organicznych. Substancje zapachowe pochodzenia biologicznego to głównie terpeny i ich pochodne, kwasy organiczne, alkohole, ketony, aldehydy, estry, pirazyny i związki siarki. Najczęściej identyfikuje się geosminę i 2-mety­loizo­borneol. Odory produkowane przez mikroorganizmy nadają wodzie zapachy, m.in. błotniste, stęchłe, pleśni, aromatyczne, siana, rybne i septyczne. Na uwagę zasługuje fakt, iż próg zapachu pojawiający się w wodzie występuje przy śladowych ilościach związków odoryzujących, często rzędu ng/l. Natężenie zapachów wody nie zawsze koreluje z biomasą sinic i glonów.

Presented article is a review of data taken from publications concerning causes of water odour in a connection with microorganisms, mainly cyanobacteria and algae. Frequent cases of bad water odour worldwide as well as in Poland indicate that the permanent and careful biological water control is necessary. It refers to the intake water of the Water Treatment Stations, infiltration beds and pipes leading water flow to the adequate cleaning units. Tastes and odours are not efficiently removed by conventional water treatment. The organisms most often linked to odour problem are Actinomycetes, Cyanobacteria and various types of algae. Other aquatic organisms such as sulphate-reducing bacteria, fungi, protozoa, nematodes, crustaceans have been identified as odour contributors. Among the Actinomycetes group the genus involved in odour production is Streptomyces. Cyanobacteria associated with odour episodes are various species of the genera Oscillatoria, Anabaena, Aphanizomenon and Phormidium. The genera of diatoms most often mentioned as odour producers are: Asterionella, Cyclotella, Melosira; some of the chysophytes are Synura and Dinobryon. Crustaceans as Cyclops, Daphnia and protozoans - Amoebae can cause odour problems, when they are present in a large biomass. Two groups of compounds which are formed by cyanobacteria and algae can be distinguished. In the first group there are those compounds that are synthesized during growth and are deposited in or excreted from cells. A second group contains compounds, that are only produced when the integrity of the cells is destroyed and lipooxygenases and carotene oxygenases become active. Odours compounds are also formed by bacteria and fungi during organic substances biodegradation. Biologically originated odours are terpens, and their derivatives, organic acids, alcohols, ketones, aldehydes, esters, pyrazines and sulphides. Most frequently geosmin and 2-methyloisoborneol are identified. Water odours produced by microorganisms are muddy/musty, fragrant, grassy, fishy and septic. It was stated that odour threshold in water is very low, of magnitude order about 1 ng/l. Odours intensity does not ever correlate with algal biomass and with optimal growth conditions in environment.

4. Ocena ryzyka wywoływanego obecnością wybranych WWA w wodach powierzchniowych
Risk Assessment of PAHs in the Surface Waters
Radosław KALINOWSKI, Monika ZAŁĘSKA-RADZIWIŁŁ
Strony: 179-188

Badania przeprowadzone w niniejszej pracy miały na celu ocenę ryzyka w środowisku wodnym wywołanego obecnością wybranych WWA - naftalenu, fenantrenu, antracenu i pirenu. Do realizacji tego celu wykonano „baterię” testów toksykologicznych z użyciem sześciu bioindykatorów - reprezentantów łańcucha pokarmowego. Wybór testów był podyktowany niewielką ilością danych toksykologicznych w piśmiennictwie odnośnie do badanych substancji oraz znacznymi różnicami w wynikach uzyskanych dla organizmów testowych. Otrzymane w pracy wartości stężeń LC(EC)50 posłużyły do oceny szkodliwości badanych związków, jak również do wyznaczenia ich stężeń bezpiecznych dla biocenoz wodnych oraz współczynnika ryzyka (RQ = PEC/PNEC, PEC - Predicted Environmental Concentration, PNEC - Predicted No Effect Concentration). Jako PEC przyjęto dane z Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lutego 2004 r., jako PNEC - stężenia bezpieczne wyznaczone zmodyfikowaną metodą Załęskiej-Radziwiłł. Badane WWA wykazały najwyższą toksyczność w stosunku do reakcji enzymatycznych, w tym procesów hydrolizy (test FLUOTOX), oddychania i luminescencji (test LUMIStox). WWA charakteryzowały się także znaczną toksycznością w odniesieniu do wzrostu glonów. Wartości stężeń bezpiecznych WWA obniżały się wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej tych związków. Biorąc pod uwagę wartości graniczne stężeń sumy WWA dla poszczególnych klas czystości wód powierzchniowych, ryzyko dla biocenoz wodnych występuje w przypadku fenantrenu i pirenu od II do V klasy czystości wód, a dla antracenu od III do V klasy. Naftalen nie wykazał ryzyka w żadnej z klas czystości.

The main goal of research presented in the study was to provide the risk assessment for water environment caused by the presence of chosen Polycyclic Aromatic Hydrocarbons - naphthalene, phenanthrene, anthracene and pyrene. To obtain this goal a battery of toxicity tests with six bioindicators: luminescent bacteria Vibrio fischeri, algae Selenastrum capricornutum, cladocera Daphnia magna Strauss, oligochaetes Tubifex tubifex, insect’s larva Chironomus sp. and fish - Lebistes reticulatus Peters - representatives of water food chain was carried out. The choice of tests was imposed by the insufficient toxicity data concerning the investigated compounds in literature and the notable differences in tests results for different bioindicators. The obtained LC(EC)-50 values collected in Hazard Toxicity Profile were used to estimate harmfulness of investigated compounds and to calculate their safe concentrations for water biocenosis and Risk Quotient factor (RQ = PEC/PNEC, PEC - Predicted Environmental Concentration, PNEC - Predicted No-Effect Concentration). The concentrations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons taken from the Ordinance of Minister of Environment in Poland dated 21st of February, 2004 were used as PEC. PNEC were safe concentrations calculated basing on the modified method by Zaleska-Radziwill. The isolated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons investigated in the study showed the highest toxicity towards enzymatic reactions including the processes of hydrolysis (FLUOTOX test), respiration and luminescence (LUMIStox test). PAHs also displayed notable toxicity towards the algae growth. The values of single Polycyclic Aromatic Hydrocarbons safe concentrations decreased with increasing their molecular weight. Considering the limiting values of concentrations of PAHs for different classes of water quality, in the case of phenanthrene and pyrene there is a risk for water biocenosis im waters from the 2-nd to the 5-th class, and for anthracene in waters from the 3-rd to 5-th class. Naphtalene did not indicate any risk for waters of all classes.

5. Wymiarowanie odwrotnie nachylonego trapezowego wypadu korekcyjnych stopni wodnych
Dimensioning of Inversely Sloping Trapezoidal Spillway Apron of a Correcting Weir
Adam Józef KISIEL
Strony: 189-200

Przedstawiono procedurę wymiarowania stopnia korekcyjnego rekomendowanego przez autora dla potoków i rzek podgórskich. Stopień ten stanowi połączenie rampy z trapezowym wypadem o dnie odwrotnie nachylonym. Stopnie takie były badane na modelach fizycznych ze szczególnym uwzględnieniem ich hydraulicznej sprawności pod względem rozpraszania energii strumienia spływającego ze stanowiska górnego. Równie ważnym aspektem badawczym było uzyskanie hydraulicznie opływowego napływu strumienia wody na odcinku od przelewu stopnia do przekroju przejścia w regulowane koryto odpływowe. Stopnie takie zrealizowane zostały na rzece Czarna Przemsza oraz na rzece Soła poniżej zapory w Czańcu. Ich działanie jest bardzo wysoko oceniane przez użytkowników eksploatujących te obiekty wodne. Zastosowanie odwrotnego nachylenia dna wypadu w trapezowym korycie powoduje w zależności od wyznaczonego maksymalnego obniżenia jego dna odpowiednie zmniejszenie szerokości w tym przekroju. Jednocześnie wraz z podnoszeniem się dna wypadu przyrasta liniowo jego szerokość aż do wartości równej szerokości dna koryta regulacyjnego w przekroju końcowym. Taka geometria wypadu jest bardzo korzystna dla równomiernego rozpływu strumienia oraz dla odwracania profilu prędkości z rozkładu o dominujących prędkościach przydennych na rozkład odwrotny, w którym prędkości maksymalne występują w górnej strefie napełnienia, zaś w strefie przydennej są one minimalne. Strumień wody wypływający z tak ukształtowanego trapezowego wypadu pozbawiony jest tendencji do ruchu naprzemiennego kierowania się do brzegów koryta. Możliwość w miarę prostego obliczania podstawowych wymiarów stopnia, która zawarta została w niniejszym artykule, przyczynić się powinna do szerokiego stosowania go w praktyce inżynierskiej. Przyjęty zatem został, uzasadniony dla praktyki inżynierskiej, uproszczony sposób wymiarowania trapezowej niecki wypadowej z odwrotnie nachylonym wypadem. Uproszczenie to pomija redukcję drugiej głębokości sprzężonej i długości odskoku hydraulicznego, wynikającą z oddziaływania odwrotnie nachylonego dna wypadu. Jest ono jednak korzystne dla kształtowania takiego rodzaju rozwiązania trapezowego wypadu i zachowuje bezpieczne warunki jego hydraulicznego działania.

The procedure presented in this paper is recommended by the author to design a correction stage of fall for mountain creeks and rivers. The stage is a combination of a ramp with a trapezoid lower stand with an inverse inclined bed. The stages were tested using the physical models with a special attention to hydraulic efficiency of energy dissipation of a water jet flowing from the upper stage. Another important research aspect was to obtain hydraulically gentle inflow of a water jet along the section from an overfall of a stage to a cross-section of a transition to a regulated outflow channel. Such stages of fall were constructed in the Czarna Przemsza River, and in the Soła River downstream the dam in Czaniec, and their performance is highly evaluated by the users. Applying an inverse inclination of a lower stand’s bed in a trapezoid channel causes, depending on its maximum depression, an appropriate decrease of a channel width at this cross-section. Simultaneously, together with a raising of stand’s bed, its width is increased linearly up to the value equal to the width of a bed at a regulatory channel cross-section. Such geometry of a lower stand is beneficial for a steady propagation of a water jet, and for changing a velocity profile from a distribution with dominant demersal velocities to a diverse distribution, in which maximum velocities are in upper zones while at a demersal zone velocities are minimal. A water jet flowing out from a trapezoid lower stand, shaped in such a way, does not show a tendency to an alternate movement directed towards channel banks. Relatively simple calculations of basic dimensions of such stages of fall are presented in this paper and should encourage users to apply them in practice. Therefore, a simplified method was assumed to design a trapezoid lower stand with an inverse inclined bed. The simplifications neglect reduction of the second coupled depth and a length of a hydraulic jump, which is a result of an inverse inclined stand’s bed. It is, however, profitable for such a trapezoid stand, as well as for their safe hydraulic performance.

6. Wpływ alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na intensyfikację produkcji biogazu w procesie stabilizacji beztlenowej
Influence of Alkaline Pretreatment of Excessive Sludge on Intensification of Biogas Production during Anaerobic Stabilization Process
January BIEŃ, Iwona ZAWIEJA
Strony: 201-209

Spośród istniejących metod intensyfikacji stabilizacji beztlenowej osadów ściekowych metodą skutecznie wpływającą na wzrost efektywności procesu jest wstępne alkaliczne kondycjonowanie osadów. Proces alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych przyczynia się do przyspieszenia beztlenowej biotransformacji substancji organicznych do lotnych kwasów tłuszczowych oraz wywiera istotny wpływ na zwiększenie produkcji biogazu. Podczas stabilizacji beztlenowej osadów ściekowych można wyróżnić cztery fazy cząsteczkowego rozkładu, przy czym obecnie za fazę limitującą tempo przebiegu procesu uważana jest faza hydrolizy, determinująca późniejsze wystąpienie oraz wydłużenie fazy metanogennej. Poddanie osadów procesowi wstępnego alkalicznego kondycjonowania przyczynia się do wzrostu tempa przebiegu fazy hydrolitycznej procesu, a zatem wpływa na przyspieszenie oraz zwiększenie produkcji biogazu. Intensywność wytwarzania biogazu jest uważana za istotny parametr kontrolny przebiegu procesu stabilizacji beztlenowej. Podczas prowadzonych badań, mających na celu określenie wpływu alkalicznego kondycjonowania osadów nadmiernych na intensywność produkcji biogazu, jako czynnik kondycjonujący zastosowano wodorotlenek sodu. Dawkę najkorzystniejszą tego reagenta, wynoszącą 0,6 gNaOH/g s.m.(org), ustalono na podstawie wzrostu stężenia substancji organicznych w wodzie osadowej wyrażonego w ChZT-Cr. W procesie stabilizacji beztlenowej kondycjonowanych alkalicznie osadów nadmiernych uzyskano blisko 6-krotny wzrost produkcji biogazu w odniesieniu do ilości biogazu wytworzonego podczas stabilizacji beztlenowej niekondycjonownych osadów nadmiernych. Jednostkowa produkcja biogazu uzyskana w procesie stabilizacji beztlenowej kondycjonowanych alkalicznie osadów wynosiła 1,84 dm3/g s.m.(org), natomiast uzyskana w procesie stabilizacji niekondycjonowanych osadów nadmiernych 0,42 dm3/g s.m.(org). Biogaz powstający w procesie stabilizacji beztlenowej alkalicznie kondycjonowanych osadów nadmiernych zawierał około 66% metanu. Skład biogazu potwierdził skuteczność wprowadzonej metody kondycjonowania.

Among existing methods of intensification of anaerobic stabilization of sewage sludge, alkaline pretreatment is the method effectively influences on increase of effectiveness process. Alkaline pretreatment of excessive sludge contributes to acceleration of anaerobic biotransformation of organic compounds to volatile fatty acids and exerts important influence on biogas production increase. Alkaline hydrolysis could be applied in pretreatment of the WAS to destroy the complex structures and to recover the organic matters contained in supernatant, also alkaline hydrolysis could reduce the amount of WAS to save the cost for final sludge disposal. During anaerobic stabilization four phases of partial decomposition can be specified. Nowadays, the hydrolysis phase is considered for the phase limiting the rate of anaerobic stabilization, determining the appearing and the length of methanogenezis. Pretreatment of sewage sludge leads to the increase of course rate of the hydrolysis phase, thus influences on acceleration and increase of the biogas production. The intensity of the biogas production is considered to be a significant control parameter of the course of the anaerobic stabilization. Experiments were focused on determination of the influence of alkaline pretreatment on intensification of biogas production if sodium hydroxide was applied as a conditioning agent. The optimum dose of this hydroxide was equal 0.6 gNaOH/g d.m.(org), and was chosen on the base of increase of volatile compounds concentration. In the anaerobic stabilisation of alkaline treated excessive sludge nearly sixfold increase of biogas production was obtained in comparison with biogas production yield noticed in anaerobic stabilization of nonconditioned excessive sludge. The unitary biogas production, obtained in anaerobic stabilisation after alkaline pretreatment process, was equal 1.84 dm3/g d.m.(org), whereas the unity biogas production obtained in anaerobic stabilization of nonconditioned sewage sludge amounted to 0.42 dm3/g d.m.(org). Biogas, released during anaerobic stabilization of excessive sludge, contained about 66% of methane. Biogas chemical composition confirms effectiveness of the alkaline pretreatment method.

7. Wpływ zastosowania długiej fazy mieszania w reaktorze SBR na efektywność procesu oczyszczania ścieków mleczarskich
Influence of Long Mixing Phase Used in SBR Reaktor on Milk Wastewater Treatment Efficiency
Wojciech JANCZUKOWICZ, Marcin DĘBOWSKI, Jarosław PESTA
Strony: 211-224

Doświadczenie dotyczyło określenia wpływu wydłużonej fazy mieszania na efektywność oczyszczania ścieków mleczarskich w komorze SBR. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem reaktorów modelowych. Ścieki mleczarskie pobierano ze zbiornika retencyjnego oczyszczalni ścieków mleczarskich w Lidzbarku Welskim. Wykorzystywany w eksperymencie osad czynny pochodził bezpośrednio z komory SBR przyzakładowej oczyszczalni ścieków. Reaktory modelowe były eksploatowane z zachowaniem tego samego obciążenia i identycznych koncentracji osadu jak w komorze SBR, wchodzącej w skład zakładowej oczyszczalni. Kolejne warianty doświadczenia różniły się zastosowanymi proporcjami fazy mieszania do fazy napowietrzania. Stwierdzono, iż modyfikacja klasycznego cyklu pracy reaktora pozwoliła na uzyskanie wysokich efektów końcowych. Zanotowano poprawę jakości ścieków w odniesieniu do Pog., P-PO43-, N-NO3-. Nieznacznie wyższe wartości wskaźników zanieczyszczeń zanotowano w przypadku ChZT oraz N-NH4+ w stosunku do układu konwencjonalnego. Udowodniono możliwość ograniczenia kosztów eksploatacyjnych oczyszczalni ścieków opartych na reaktorach okresowych przy wysokim efekcie technologicznym.

Methods enhancing the removal effectiveness of: organic compounds, nutrients, but also having a positive effect on other parameters of wastewater are searched. Needed most of all are such modifications that would allow to limit the electric energy consumption and yet to remove pollutants effectively. One of the methods of wastewater treatment is the SBR system. Attention should be paid to the possibility of wastewater treatment processes modelling. It was revealed that changes in mixing and aeration times resulted the high technological effects and limitation a of exploitation a costs. The aim of the experiment was to determine the impact of the long mixing phase on treatment efficiency of dairy wastewater in SBR. Different times of mixing and aeration were applied to determine their influence on the quality of treated wastewater. In the experiment dairy wastes were used, coming from a retention tank of the dairy industrial plant in Lidzbark Welski. The researches were conducted in four stages, on laboratory - scale examination stands. Depending on the part of the experiment, the laboratory SBR reactors worked with different times of mixing and aeration phases. In the investigations the activated sludge directly from SBR in Lidzbark Welski was used. Compared to the SBR in dairy wastewater treatment plant the exploitation of the laboratory reactors was identical. Activated sludge concentration was on the level from 4300 to 4400 mg/dm3. Organic compounds concentrations of about 54% were observed in the activated sludge. During the experiment sludge loading was from 0.0081 to 0.01 kg COD/kg d.m. ·Ã‚ d. The physico-chemical analyses covered the main pollution indicators, such as: reaction, temperature, oxygen concentration, COD, N-NO3-, N-NH4+ Ntot., P-PO43-, Ptot.. Compared to the clasical SBR system the tested technological variants of dairy wastewater treatment mainly influence on P-PO43-, Ptot, N-NO3- concentrations in the effluent. High technological effects concerned with those parameters were observed. Application of long mixing phase in technological system was a less efficient way to reduce COD and N-NH4+ concentrations. The technological and economic aspects of the presented experiment prompt to test and use in the full scale modyfications of SBR cycle as the way of intensifying the wastewater treatment processes.

8. Wykorzystanie stałego pola magnetycznego i reakcji Fentona w procesie oczyszczania ścieków pochodzących z produkcji drożdży
Constant Magnetic Field Assisted Fenton Reaction Used in Wastewater Treatment from Yeast Production
Marcin DĘBOWSKI, Mirosław KRZEMIENIEWSKI, Marta JĘDRZEJEWSKA
Strony: 225-235

Przebadano możliwość obniżenia wartości ChZT w ściekach z zastosowaniem technologii wykorzystującej stałe pole magnetyczne (SPM) oraz reakcję Fentona. Do eksperymentu użyto ścieków pochodzących z przemysłu drożdżowego, wstępnie podczyszczonych w beztlenowym reaktorze typu UASB. Charakteryzowały się one ładunkiem ChZT wynoszącym około 2570 mgO2/dm3. Badania odbyły się w skali laboratoryjnej przy zastosowaniu trzech odmiennych stanowisk badawczych. Określono wpływ wielkości dawki odczynnika Fentona na skuteczność zmniejszenia ChZT oraz efekt wspomagania SPM w procesie oczyszczania metodą pogłębionego utleniania (MPU). Stwierdzono, że MPU pozwala na obniżenie wartości ChZT o 3360% w zależności od stosowanej dawki reagentów chemicznych. Wpływ SPM na intensyfikację oczyszczania ścieków drożdżowych z wykorzystaniem reakcji Fentona był widoczny jedynie w przypadku najniższej dawki reagentów chemicznych. W tym wariancie skuteczność oczyszczania wzrosła o 15%.

The advanced oxidation processes (AOP) are efficient at contaminants removing during wastewater treatment. One of the most commonly applied AOP methods is based on the use of hydrogen peroxide (H2O2). H2O2 may react with pollutants instantaneously or directly after preliminary ionisation or dissociation into free radicals (e.g., the hydroxyl radical, OH•). The most frequently used catalyst are Fe(II) or Fe(III). Application of catalysts along with hydrogen peroxide is commonly known as the Fenton reaction. As a result of the catalytic breakdown of hydrogen peroxide by ferrous ions, high-reactive hydroxyl radicals are created with a high oxidizing potential of 2.8 V. The possibility of organic compounds (expressed as COD) oxidation during wastewater treatment by means of constant magnetic field (CMF) and Fenton reaction was investigated. Wastes from the yeast production industry, preliminary pre-treated in upflow anaerobic sludge blanket (USAB) reactor were used in the experiment. COD concentration in the wastes was 2570 mgO2/dm3. The experiment was conducted at the laboratory scale at three different research stations. The impact of the amount of Fenton’s reagent on COD removal efficiency and the importance of CMF during AOP was determined. In the first phase, the influence of the applied doses of Fenton's reagent on chemical oxygen demand (COD) in wastewater was determined. Second phase were aimed to assign the quality of the direct impact of CMF to determine its influence on the wastewater parameters when the treatment is operated without the applied reagents. In the third phase, a thorough observation of the effects of simultaneous application of CMF and AOP was made to distinguish the exact CMF influence over the entire treatment. Particular attention was paid to changes in the course of COD concentration over a period of time, which seemed to be the subject to Fenton's reagent and CMF activity. Wastewater treatment processes in the discussed experiment depended primarily on the applied dose of the reacting chemical substances. Together with the increasing amounts of hydrogen peroxide and ferrous ions, a higher percent reduction of COD contained in the wastewater was observed. AOP let obtain COD reduction in the range of 33 to 60% depending on chemical reagents dosage. The impact of constant magnetic field on the intensification of yeast wastes treatment with Fenton reaction was observed merely in case of the lowest chemical reagents dosage. In this variant, wastewater treatment efficiency increased by 15%. In the analyzed wastewater, intense oxidation was observed during the first 3 hours of the process. Longer reaction time did not increase organic compounds removal. The experiment revealed the possibility of applying smaller doses of the Fenton's reagent, thereby keeping up unchanged treatment efficiency, provided that CMF is applied.

9. Odwadnianie i rozfrakcjonowanie odpadów poflotacyjnych
Dewatering and Fractionation of Flotation Tailings
Stanisław BEDNARSKI, Tadeusz KOMOROWICZ, Aleksander PABIŚ
Strony: 237-247

Zaprezentowano metodę częściowego odwadniania z odzyskiem wody technologicznej i rozfrakcjonowania odpadów poflotacyjnych rud miedzi przy zastosowaniu osadników lamelowych i hydrocyklonów. Odwodnienie odpadów pozwala na zmniejszenie energochłonności ich transportu rurociągiem na składowisko, a rozdział - na frakcje drobno- i gruboziarnistą - na racjonalizację sposobu ich składowania z punktu widzenia ochrony środowiska. Opisano badania skuteczności tej metody przeprowadzone na przemysłowej stacji badawczej. Badaniami objęto pozostałości poflotacyjne różniące się zawartością oraz składem mineralogicznym i granulometrycznym ciała stałego. Wyniki badań przedstawiono w postaci tabel i wykresów. Sformułowano wnioski dotyczące stopnia odwodnienia frakcji wylewowej osadnika lamelowego i ostrości rozfrakcjonowania zagęszczonej zawiesiny w hydrocyklonach w funkcji parametrów nadawy. Podano również zasadnicze wskaźniki operacyjne dla instalacji przemysłowej.

A method of partial dewatering, with technological water recovery, and fractionation of flotation tailings of copper ore with the application of lamella separators (2 parallel units, length 6100 × width 2530 × height 2320 mm, surface area 600 m2 each) and hydrocyclones (18HC200) has been presented in this paper. The dewatering of flotation tailings makes possible the reduction of transport energy consumption whereas the fractionation to the fine-grained and coarse-grained fractions - the improvement of storage conditions taking into account the environment protection. The industrial testing station and the investigations of method effectiveness have been described. The technological scheme of this station has been presented. The flotation tailings varying in concentration as well as in mineralogical and granulometrical compositions of solids, P and R, have been tested. The results of investigations have been presented in the forms of tables (results of investigations of dewatering and fractionation of flotation tailings: P, without flocculation; P, with flocculation; R, with flocculation and results of investigations of consumption of flocculents) and graphs (results of granulometric analysis in the forms of differential diagrams and integral curves for solids in feed, underflow of lamella separator, overflow of lamella separator and underflow of battery of hydrocyclones for tests without flocculation). Some conclusions concerning the dewatering ratio of underflow of lamella separator and the fractionation sharpness of concentrated suspension in hydrocyclones in the function of feed parameters have been drawn. The advantages and drawbacks of this method have been discussed. Main operating data for the industrial plant have been given as well.