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 2, Numer 1

1. Wysoko efektywna metoda oczyszczania ścieków z wytwórni amoniaku
An Effective Wastewater Treatment Method in Ammonia Plants
Marta JANOSZ-RAJCZYK, Izabela PACHOŁEK, Maciej DANIELEWSKI, Andrzej ŚLIWA
Strony: 7-17

Proces eliminacji azotu amonowego występującego w stężeniu 309 mgN- /dm3 prowadzono w układzie dwuosadowym. W komorze napowietrzania, przy 16-godzinnym zatrzymaniu ścieków, usuwano związki organiczne i prowadzono proces nitryfikacji. Obciążenie substratem organicznym osadu wynosiło 0,13 gChZT/g × d oraz azotem amonowym 0,13 gN- /g × d. Stwierdzono, że ChZT usuwano w około 70%, a N- w około 90%, przy czym wykazano, że 60% N- było utleniane do N- pozostały N- był częściowo eliminowany w procesie biosyntezy i częściowo w postaci pośrednich produktów mineralizacji NOx. Pomiary NPL wskazywały, że mikroflora osadu czynnego była zdominowana przez bakterie nitryfikacyjne, pomimo, na co wskazywała aktywność oddechowa drobno-ustrojów, iż proces był prowadzony w warunkach stresowych dla bakterii nitryfikacyjnych. W procesie denitryfikacji źródłem węgla był osad nadmierny. Podczas 10-dniowej retencji ścieków w komorze denitryfikacji uzyskiwano stężenie azotu mineralnego w odpływie na poziomie 30 mgN/dm3, ChZT około 90 mg/dm3 oraz biochemicznie ustabilizowany osad.

These investigations were conducted for 40 days. The wastes of 360 mgCOD/dm3, 309 mgN- /dm3, 8.7 mgN- /dm3 and 9.4 mgN- /dm3 were provided continuously into the chamber of nitrifying sludge. In this process, sludge loadings were 0.13 gCOD/g × d, and 0.13 gN- /g × d for 16 hours of wastewater retention. During the process 70% reduction of COD and 90% reduction of N- was observed. 60% of N- was transformed to N- , the rest part of N- was eliminated to biomass or removed in aeration process as NOx. The nitrification process was carried out under stress conditions for nitrification microorganisms. Then the wastes were directed periodically to the chamber with denitrifying sludge where the suspension was 3.88 g/dm3. In denitrification process excessive activated sludge was a source of carbon. The control indicated that after 10 days of wastewater retention there was 30 mgN/dm3 in denitrification reactor effluent, COD was reduced to 90 mg/dm3, the sludge was biochemically stabilised.

2. Badania nad uzdatnianiem wód z zakwitem fitoplanktonu w procesie koagulacji i flotacji
Treatment of Algae - Laden Waters by Dissolved Air Flotation
Waldemar SAWINIAK, Marcin KŁOS
Strony: 19-30

Flotacja ciśnieniowa (DAF) jako jeden z głównych sposobów separacji zawiesin w procesach oczyszczania wód przeznaczonych do zaopatrzenia ludności jest szczególnie efektywna w uzdatnianiu wód, w których występują zakwity planktonu oraz wód o niskiej mętności i wysokiej barwie. W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem poszczególnych parametrów technologicznych na efekt uzdatniania wód z zakwitem glonów metodą koagulacji i flotacji ciśnieniowej. Wiele testów wykonanych w skali ułamkowo technicznej w zespolonej komorze flokulacji i flotacji pozwoliło na optymalny dobór czasu flokulacji, stopnia recyrkulacji oraz czasu flotacji. Uzyskane wyniki wskazują, że czas flokulacji wymagany do wytworzenia zawiesin podatnych na usuwanie metodą flotacji jest krótszy niż czas flokulacji potrzebny do wytworzenia agregatów podatnych na sedymentację. Wyznaczony w trakcie badań czas flokulacji wynosił około 8¸10 minut. Zapotrzebowanie na powietrze w procesie flotacji kontrolowano poprzez zmiany stopnia recyrkulacji. Uzyskane efekty usuwania zanieczyszczeń były proporcjonalne do stężenia objętościowego pęcherzyków powietrza fb, osiągając maksimum dla wielkości 6000¸7700 ppm. Zespolenie komory flokulacji i flotacji w jedno urządzenie w zdecydowany sposób poprawiło przebieg procesu uzdatniania wody.

Dissolved-air flotation (DAF) as a primary clarification stage for the production of potable water is particularly effective for the treatment of algae-laden waters and low-turbidity, highly coloured waters. Authors present the results of research on the influence of technological parameters on the performance of treatment of algae-laden water by flocculation and dissolved-air flotation. The results show that the required flocculation time before flotation is shorter than the flocculation time before sedimentation (CGS). For examined waters the flocculation time was about 8¸10 minutes. Flocculation and flotation time was dependent on kind and number of phytoplancton microorganisms. Air requirement was controlled by changes of the recycle ratio. The obtained treatment results were proportional to bubble volume concentration and were the best for the value 6000¸7700 ppm. The connection of flocculation and flotation tanks in one reactor increases the effects of impurity removal

3. Wpływ rodzaju wypełnienia bioreaktora na fermentację metanową fenolu
Methane Fermentation of Phenol in Differently-Packed Bioreactors
Marta JANOSZ-RAJCZYK, Stanisław JURKIEWICZ
Strony: 31-40

Fermentację metanową fenolu prowadzono w trzech równolegle pracujących instalacjach. Bioreaktory w poszczególnych instalacjach różniły się rodzajem zastosowanego wypełnienia. Badania zasadnicze prowadzono przy stężeniu początkowym fenolu 1000 mg/dm3, stosując czas zatrzymania w bioreaktorach od 5 do 2 dni. W zależności od parametrów procesu i rodzaju bioreaktora uzyskiwano 15¸89% usunięcie ChZT i 17¸89% usunięcie fenolu. Najwyższą produkcję metanu przybliżoną do wartości teoretycznej otrzymywano dla bioreaktora z wypełnieniem kształtkami polietylenowymi.

A continuous methane fermentation of phenolic substrate was carried in three concurrently operating installations. Bioreactors differed in the type of packing used within particular installations. Investigations were conducted for a substrate with initial phenol concentration of 1000 mg/dm3 using a retention time in bioreactors ranging from 5 to 2 days. Depending on the process parameters and type of bioreactor the COD and phenol removals were 15¸89% and 17¸89% respectively. The highest yield of methanation process, practically equals to theoretical value was obtained in the bioreactor with polyethylene packing.

4. Badania nad wykorzystaniem odpadów energetycznych do zatrzymywania jonów cynku i kadmu
Utilization of Power Plant Products for Immobilisation of Zinc and Cadmium Ions
Lidia DĄBROWSKA, Jacek PŁOSZAJ, Rafał NOWAK
Strony: 41-49

Badania przeprowadzono na odpadach energetycznych pochodzących z Elektrowni Rybnik (popioły lotne), z Elektrowni Łaziska (popioły lotne i produkty poreakcyjne procesu odsiarczania) oraz z Elektrowni Opole (produkty poreakcyjne odsiarczania). Wykorzystano metodę dynamiczną, przepuszczając przez zestalone w lizymetrach odpady roztwory siarczanów cynku i kadmu o początkowych stężeniach 50 mg/dm3 każdego metalu, a następnie 200 mg/dm3. Podczas 7-krotnej wymiany roztworów w próbkach uzyskano 100% zatrzymanie jonów cynku i kadmu przez produkty odsiarczania z Elektrowni Opole, ok. 90 i 65% odpowiednio przez produkty odsiarczania i popioły lotne z Elektrowni Łaziska oraz 45% przez popioły lotne z Elektrowni Rybnik.

Results of immobilisation of zinc and cadmium ions by waste materials from three power plants: Opole, Łaziska and Rybnik were presented. In a dynamic method applied, solutions with the initial zinc and cadmium concentrations of 50 and 200 mg/dm3 were infiltrated through solidified waste material samples in lysimeter columns. At the solution exchange ratio of 7 in samples, almost 100% immobilisation was observed for the waste materials from Opole Power Plant, as compared to ca. 90 and 65% from Łaziska and 45% from Rybnik Power Plants.

5. Ekologiczne aspekty filtrowania powietrza, oleju i paliwa w silnikach spalinowych samochodów
Ecological Aspects of Air, Oil, and Fuel Filtering in Car IC Engines
Tadeusz SIUTA, Jerzy JASKÓLSKI
Strony: 51-62

Przedstawiono negatywny wpływ motoryzacji na człowieka i środowisko naturalne oraz wyniki badań wielu autorów nad podwyższeniem trwałości i niezawodności pracy samochodowych silników spalinowych na skutek poprawy efektywności filtrowania ich mediów eksploatacyjnych: zasysanego powietrza atmosferycznego, oleju smarującego i paliwa napędowego. Opierając się na wynikach badań i doświadczeń eksploatacyjnych, wskazano na istniejącą istotną zależność pomiędzy zużyciem silnika i jego elementów a zawartością toksycznych składników w spalinach. W podsumowaniu stwierdzono, iż poprzez poprawę jakości oczyszczania wymienionych mediów można ograniczyć emisję do atmosfery szkodliwych związków i substancji zawartych w spalinach silników samochodowych.

The negative influence of motorisation on human health and natural environment has been presented. Possibilities of car engine reliability improvement due to better filtering af atmospheric air, lubricating oil and fuel have been discussed. The influence of engine wear on quantity of toxic emission has been shown. It has been stated that pollution emission can be limited by filtering improvement.

6. Doświadczenia z zastosowania wstępnego chemicznego strącania na przykładzie wybranych oczyszczalni ścieków w Polsce
Introduction of Chemically Enhanced Primary Wastewater Treatment in Poland
Sławomir SŁODCZYK, Wojciech FRONCZAK
Strony: 63-71

W artykule autorzy postawili sobie za cel przedstawienie możliwości stosowania chemicznego oczyszczania ścieków na przykładzie chemicznego strącania wstępnego. Jest to bardzo obiecująca metoda chemicznego strącania. Możliwa jest do wdrożenia zarówno w oczyszczalniach już pracujących, jak i w oczyszczalniach nowo projektowanych. Podano warunki, jakie należy spełnić, aby uzyskać optymalny przebieg procesu koagulacji, włączając wspomaganie procesu polimerami anionowymi. Stosując tę metodę można poprawić wiele parametrów pracy oczyszczalni będących w eksploatacji, m.in. funkcjonowanie gospodarki osadowej oraz jakość ścieków oczyszczonych. W wielu przypadkach stosowanie tej technologii pozwala na osiągnięcie stopnia oczyszczania, który będzie obowiązywał po 2000 r. W celu osiągnięcia tych efektów nie jest konieczna kosztowna rozbudowa i modernizacja istniejących obiektów kubaturowych.

This paper summarises the author’s experience of applying chemical wastewater treatment within the mechanical-biological treatment plants. In view of the demands for phosphorus, nitrogen, BOD in new effluent standards, hitherto applied wastewater treatment methods appear too inefficient. In such cases, the biological process was followed by an advanced chemical treatment. The chemical system was applied at the primary sedimentation stage and uses a little inorganic coagulant dose, compared to the average dose of chemicals, in conventional chemical precipitation. The resultant precipitate is agglomerated using a high molecular weight anionic flocculent. This system affords greater control of sensitive unit processes, such as sludge digestion, fermentation, biological treatment, nitrification, biogas production and final polluting load. The paper demonstrates two agents of chemical pre-treatment which used in these sewage plants make them much more effective than before.

7. Zmiany zawartości polichlorowanych bifenyli (PCB) w próbach gleby
Changes of Polychlorinated Biphenyls' (PCB) Content in Samples of Soil
Agata ROSIŃSKA, Wiesław SUŁKOWSKI
Strony: 73-81

Przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań porównawczych zmian zawartości wybranych izomerów PCB o następujących kodach wg IUPAC: 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180 w próbach gleby pobranej w latach 1995 i 1998 z terenu skażonego w wyniku awarii transformatora. Zaobserwowano zdecydowane zmniejszanie się stężenia PCB w badanych próbach. W celu opracowania optymalnych warunków ekstrakcji dla badanych układów porównano wyniki ekstrakcji w aparacie Soxhleta oraz ekstrakcji przez wytrząsanie i ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika, wspomaganej ultradźwiękami przed i po oczyszczeniu ekstraktu metodą SPE. Jako rozpuszczalniki zastosowano eter naftowy i izooktan.

The paper presents results of comparative studies concerning content change of chosen PCB isomers: 28, 52, 101, 118, 138, 153 and 180 in soil samples taken in 1995 and 1998 from sites nearby industry plants that used to be sources of environmental pollution. A marked decrease in PCB concentration was observed in the samples collected in 1998. In order to elaborate optimum conditions for PCB extraction from investigated soil samples we used extraction in Soxhlet apparatus, disintegrating mill before and after clean-up of SPE with the use of petroleum ether and isooctane as solvents.

8. Toksyczność kwasów fenoksyoctowych MCPA i 2,4-D oraz ich pochodnych dla różnych organizmów
Toxicity of Phenoxyacetic Acids MCPA and 2,4-D and their Derivatives to Various Organisms
Ewa WIŚNIOWSKA, Elżbieta GRABIŃSKA-SOTA, Joanna KALKA
Strony: 83-97

Podano ogólną charakterystykę kwasów fenoksyoctowych MCPA i 2,4-D oraz ich pochodnych stosowanych jako środki ochrony roślin. Opisano stan badań w dziedzinie toksykologii środowiskowej tych związków w kraju i za granicą z uwzględnieniem dużej liczby organizmów testowych. Z omówienia wynika, że wrażliwość poszczególnych rodzajów, a nawet gatunków organizmów na działanie tych substancji jest bardzo zróżnicowana. Ilość testów prze-prowadzonych dla preparatów użytkowych na znacznej liczbie organizmów, w tym szczególnie roślinach naczyniowych, jest niewystarczająca. Brak jest badań oddziaływań synergicznych i antagonistycznych pomiędzy herbicydami fenoksyoctowymi a innymi środkami używanymi w rolnictwie oraz stosowanymi w nich wypełniaczami i rozpuszczalnikami.

General characteristic of phenoxyacetic acids MCPA and 2,4-D and their derivatives used as crop protection chemicals was presented. The present state of both domestic and foreign research on environmental toxicology of these agents was described, taking into consideration wide range of test organisms. The conclusions are as follows: particular genera and even particular species of tests organisms show very diversified sensitivity to the said agents. The number of tests carried out on commercial preparations with the use of wide range of organisms (especially vascular plants) is insufficient. There is no research on synergistic and antagonistic interaction between phenoxyacetic herbicides and other agents used in agriculture as well as the fillers or solvents used with them.

9. Współczynnik retencji metali ciężkich i jego znaczenie w planowaniu wielkości wsadu odpadów mineralnych unieszkodliwianych w piecach obrotowych cementowni
Retention Coefficient of Metals in Planning Quantities of Mineral Waste Charge for a Cement Kiln
Ryszard GIERŻATOWICZ
Strony: 99-111

Wytwarzanie klinkieru w piecach obrotowych cementowni jest wykorzystywane do równoległej utylizacji odpadów mineralnych, w tym zawierających metale ciężkie. W artykule opisano znaczenie współczynnika retencji metali w planowanie nie powodującej ujemnych skutków dla środowiska przyrodniczego wielkości wsadu odpadów do pieca obrotowego oraz przedstawiono metodologie ustalania godzinowej wielkości tego wsadu. Korzystając z wyników pomiarowych uzyskanych z przeprowadzenia w cementowniach szeregu szarż doświadczalnych, przedstawiono wartości współczynników retencji niektórych metali tak dla mokrej, jak i suchej metody wytwarzania klinkieru. Stwierdzono, że uzyskane wartości współczynników retencji są na ogół bardzo wysokie, jednakże dla ołowiu i kadmu oraz dla mokrej metody wytwarzania klinkieru niższe niż podawane w źródłach literaturowych.

Utilisation of comprising metals mineral waste in cement kiln is a well-known and used method. Immobilizing capacity for this metals is featured by so-called retention coefficient. Acquaintance of this enables atmospheric metal emission valuations from a cement kiln to appraise. Valuations of retention coefficients for some metals and for a „wet” and „dry” method of cement production are shown in this publication - basing on investigations in full technical scale. It was found, that coefficients for Cd and Pb and for „dry” method of cement production are lower than coefficients presented in other publications.

10. Higienizacja wapnem palonym osadów ściekowych z zakładu przemysłu mięsnego a możliwość ich przyrodniczego wykorzystania
Sludges from Meat Processing Plant Treated by CaO Powder and Possibility of their Agricultural Utilisation
Jolanta PODEDWORNA, Zbigniew HEIDRICH
Strony: 113-123

Przedstawiono wyniki badań nad charakterystyką surowych i higienizowanych wapnem palonym osadów ściekowych z przemysłu mięsnego w aspekcie możliwości ich przyrodniczego wykorzystania. Kontrolowano wskaźniki określające wartość nawozową osadów, ich skażenie sanitarne oraz poziom zawartości metali ciężkich. Autorzy określili optymalną dawkę CaO, gwarantującą brak zagrożenia sanitarnego osadów. W higienizowanych osadach oznaczono także zawartość azotu, fosforu oraz potasu i porównano wyniki z analogicznymi dla osadów pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków. Uzyskane dane wskazują, że badane osady stabilizowane wapnem palonym mogą być wykorzystywane w rolnictwie, stanowiąc alternatywę dla warunków naturalnych.

The paper presents the research out on raw sludges from meat processing, these treated by CaO powder, under aspect of their agricultural utilisation. Indicators which determine fertilizing value of sludges, sanitary contamination and the level of heavy metals concentration were analyzed. The authors determined optimal dose of CaO powder, which ensures the lack of sludges sanitary impendence. On the other hand, they analyzed the contents of nitrogen, phosphorous and potassium in the treated sludges, and also compared the data with analogical ones for sludges from a municipal wastewater treatment plant. All results indicated that the sludges stabilised by CaO powder can be utilised in agriculture, being an alternative for manure. Especially PAHs contents in used lubricated oils have been taken into consideration.