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 14, Numer 4

1. Dynamika ilościowa AOB w procesie biologicznego oczyszczania odcieków składowiskowych w warunkach beztlenowych
Dynamika ilościowa AOB w procesie biologicznego oczyszczania odcieków składowiskowych w warunkach beztlenowych
Łukasz Jurczyk, Justyna Koc-Jurczyk, Paulina Różalska
Strony: 309-322, Pobierz w wersji .PDF

Składowanie odpadów, nawet na obiektach prawidłowo zaprojektowanych i eksploa- towanych może stwarzać wiele zagrożeń dla środowiska. Jednym z najpoważniejszych jest powstawanie w obrębie składowiska odcieków, charakteryzujących się między innymi du- żymi stężeniami azotu amonowego oraz znaczną zawartością trudno rozkładalnych związ- ków organicznych. Podstawową metodą unieszkodliwiania odcieków składowiskowych jest ich oczyszczanie w reaktorach biologicznych. U podstaw tego procesu leży biochemiczny rozkład azotu amonowego przez mikroorganizmy wykazujące ekspresję genu monooksyge- nazy amoniaku, a jednym ze sposobów zwiększenia jego efektywności jest stosowanie róż- nych typów nośników stwarzających tym mikroorganizmom optymalne warunki życia. Od- cieki wykorzystane w badaniach pochodziły ze składowiska odpadów komunalnych w Kozodrzy (woj. podkarpackie). Badania prowadzono w trzech sekwencyjnych reaktorach biologicznych o pojemności 2 l (SBR 1-3), w warunkach beztlenowych, w temperaturze 42°C i przy stałym czasie zatrzymania wynoszącym 6 d. SBR 1 pracował tylko z osadem czynnym zawieszonym, natomiast SBR 2 i 3 zostały wyposażone w wypełnienia z PCV o różnej średni- cy porów (odpowiednio 2÷3 oraz 4÷5 mm). W pobranych z reaktorów próbkach osadu ba- dano, za pomocą techniki ilościowej łańcuchowej reakcji polimerazy (Q-PCR), zawartość kopii genu 16S rRNA o sekwencji charakterystycznej dla wszystkich znanych β-proteo- bakterii mających zdolność do utleniania amoniaku. Porównując w badanych próbkach dy- namikę ilości badanego genu, stwierdzono, że wypełnienie zastosowane w SBR 2 powodowało najmniejsze wahania liczebności bakterii w procesie ich adaptacji do warunków technolo- gicznych. Efektywność usuwania azotu amonowego we wszystkich reaktorach miała związek z ilością kopii badanego genu.

Składowanie odpadów, nawet na obiektach prawidłowo zaprojektowanych i eksploa- towanych może stwarzać wiele zagrożeń dla środowiska. Jednym z najpoważniejszych jest powstawanie w obrębie składowiska odcieków, charakteryzujących się między innymi du- żymi stężeniami azotu amonowego oraz znaczną zawartością trudno rozkładalnych związ- ków organicznych. Podstawową metodą unieszkodliwiania odcieków składowiskowych jest ich oczyszczanie w reaktorach biologicznych. U podstaw tego procesu leży biochemiczny rozkład azotu amonowego przez mikroorganizmy wykazujące ekspresję genu monooksyge- nazy amoniaku, a jednym ze sposobów zwiększenia jego efektywności jest stosowanie róż- nych typów nośników stwarzających tym mikroorganizmom optymalne warunki życia. Od- cieki wykorzystane w badaniach pochodziły ze składowiska odpadów komunalnych w Kozodrzy (woj. podkarpackie). Badania prowadzono w trzech sekwencyjnych reaktorach biologicznych o pojemności 2 l (SBR 1-3), w warunkach beztlenowych, w temperaturze 42°C i przy stałym czasie zatrzymania wynoszącym 6 d. SBR 1 pracował tylko z osadem czynnym zawieszonym, natomiast SBR 2 i 3 zostały wyposażone w wypełnienia z PCV o różnej średni- cy porów (odpowiednio 2÷3 oraz 4÷5 mm). W pobranych z reaktorów próbkach osadu ba- dano, za pomocą techniki ilościowej łańcuchowej reakcji polimerazy (Q-PCR), zawartość kopii genu 16S rRNA o sekwencji charakterystycznej dla wszystkich znanych β-proteo- bakterii mających zdolność do utleniania amoniaku. Porównując w badanych próbkach dy- namikę ilości badanego genu, stwierdzono, że wypełnienie zastosowane w SBR 2 powodowało najmniejsze wahania liczebności bakterii w procesie ich adaptacji do warunków technolo- gicznych. Efektywność usuwania azotu amonowego we wszystkich reaktorach miała związek z ilością kopii badanego genu.

2. Badania charakterystyk reologicznych i odwadniania chemicznie preparowanych osadów ściekowych
Rheological Properties and Dewatering Characteristic of Sewage Sludge after Conditioning
Beata Bień
Strony: 323-332, Pobierz w wersji .PDF

Przedstawiono wyniki badań wpływu polimerycznego kondycjonowania osadów ścieko- wych na ich charakterystyki reologiczne, stopień odwodnienia w procesach: filtracji próż- niowej i odwirowania oraz strukturę. Do badań eksperymentalnych użyto osadów przefer- mentowanych z komunalnej oczyszczalni ścieków. Osady kondycjonowano kationowymi polielektrolitami o różnej sile działania, dostępnymi na rynku krajowym: Praestol 644BC (słabo kationowy), Praestol 650BC (średnio kationowy) oraz Praestol 624BC (silnie kationo- wy). Dawki polielektrolitów dobrano na podstawie przeprowadzonego testu CSK. Badania wykazały, że otrzymane dla kondycjonowanych osadów krzywe płynięcia nie pokrywały się, dając pętlę histerezy, przy czym wyższe wartości naprężeń ścinających uzyskiwano dla ro- snących gradientów prędkości (zakres 0÷100 s−1). Na podstawie uzyskanych pętli histerezy wyliczono wskaźniki tiksotropii badanych osadów. Z analizy wartości wskaźników tiksotro- pii wynika, że osady kondycjonowane polielektrolitami mają mniej stabilną strukturę niż osady niepreparowane. W osadach preparowanych chemicznie zachodzą większe zmiany w ich strukturze, tworzą się kłaczki, które pod wpływem przyłożonej siły ulegają rozbiciu. Równocześnie z badaniami reologicznymi prowadzono badania dotyczące stopnia odwad- niania osadów. Najniższe wartości uwodnienia końcowego odnotowano podczas procesu fil- tracji próżniowej dla osadów kondycjonowanych polielektrolitem Praestol 624BC.

The paper presents the investigation results of sludge conditioning influence on the rheo- logical characteristics, the degree of dewatering process and sludge structure. Tests were conducted on sludge from municipal wastewater treatment plant after fermentation process. Investigated sludge was conditioned with cationic polyelectrolytes of different strength po- tential. Three polyelectrolytes were used: Praestol 644BC (weakly cationic), Praestol 650BC (average cationic) and Praestol 624BC (strongly cationic). The doses of polyelectrolytes were chosen based on CST tests. The results of research have shown, that the rheological curves do not coincide giving a hysteresis loop. Higher values of shear stress gradients were ob- tained for increasing velocity (0÷100 s−1). Based on the hysteresis loops the thixotropy indica- tors were calculated. An analysis of these indicators show that conditioned sludge has a less stable structure that sludge that is unprepared. The conditioned sludge shows also a major changes in the structure. The clumps are formed and then broken by applied force. Simulta- neously to rheological studies the research on the degree of sludge dewatering was conduc- ted. The lowest values of final dewatering were recorded during the vacuum filtration pro- cess for sludges which were prepared with Praestol 624BC.

3. Ekstrakcja WWA z osadów wydzielonych ze ścieków koksowniczych
Extraction of PAH from Sewage Sludge from Coke wastewater Separated
Bartłomiej Macherzyński, Maria Włodarczyk-Makuła
Strony: 333-343, Pobierz w wersji .PDF

W prawodawstwie polskim brakuje przepisów regulujących maksymalną zawartość WWA w osadach ściekowych przeznaczonych do rolniczego wykorzystania. Propozycja nowelizacji Dyrektywy 1986/278/EEC uwzględnia WWA obok innych mikrozanieczyszczeń. Zawartość dopuszczalna sumy jedenastu WWA będzie na poziomie 6 mg/kg s.m. Brak jed- nocześnie jednolitej procedury analitycznej analizy WWA w osadach. Oznaczanie mikroza- nieczyszczeń w osadach ściekowych stanowi jedno z bardziej skomplikowanych zadań anali- tycznych. Związane jest to z heterogennością tych materiałów, obecnością wielu związków interferujących oraz ze zróżnicowanymi stężeniami WWA. Jednym z ważniejszych czynników poprawności analizy ilościowej jest dobór ekstrahentów do wydzielenia matrycy organicznej z osadów. Dlatego podjęto badania, których celem był dobór mieszaniny rozpuszczalników do ekstrakcji. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów wydzielo- nych ze ścieków koksowniczych. Przygotowanie próbek osadów do oznaczania WWA obejmowało: − wyodrębnienie matrycy organicznej z osadów przez sonifikację z zastosowaniem dwóch mieszanin rozpuszczalników organicznych: cykloheksanu z dichlorometanem (5:1 v/v) oraz acetonu z heksanem (1:1 v/v), − oczyszczanie ekstraktów na kolumienkach wypełnionych żelem krzemionkowym lub z wypełnieniem cyjano-krzemionkowym w warunkach próżniowych, − oznaczenie ilościowe 16 WWA z wykorzystaniem chromatografu GC-MS. Osady wydzielono ze ścieków, które pobrano dwukrotnie z koksowni jako próbki losowe. Podczas poboru pierwszej porcji osadu oraz z zastosowaniem kolumienek z żelem krze- mionkowym i mieszaniny rozpuszczalników dichlorometan: cykloheksan średnie stężenie WWA wynosiło 229 mg/kg s.m., natomiast przy użyciu mieszaniny rozpuszczalników aceton : heksan średnie stężenie 16 WWA wynosiło 740 mg/kg s.m. Średnie stężenia badanych WWA w drugiej porcji osadów przy zastosowaniu kolumienki z wypełnieniem cyjano- -krzemionkowym i mieszaniny rozpuszczalników dichlorometan : cykloheksan oraz aceton : : heksan wynosiły odpowiednio 12 oraz 104 mg/kg s.m.

The presence of PAHs in sewage sludge is the result of sorption of these compounds on solid particles of suspensions present in wastewater. In the polish legislation there aren't regulation governing the maximum levels of PAHs in sewage sludge intended for agricultu- ral use. Proposed amendment to the Directive 1986/278/EEC on sewage sludge includes among other micropollutants also PAHs levels. The total PAHs concentration in sewage sludge will be 6 mg/kg d.m. But there is no methodology for the determination of PAHs in sewage sludge. Determination of micropollutants in sewage sludge is one of the most complex analysis tasks. It is due to the heterogeneity of these materials, the presence of many inter- fering compounds and with varying concentrations of PAHs. One of the most important fac- tors in the correct quantitative analysis is the selection of extractants to separation of the organic matrix of sewage sludge. Therefore the aim of this study was to determine the com- position of the solvents mixture for extraction. Research was conducted with the use of sew- age sludge separated from the coke wastewater. Preparation of sediment sewage sludge for determination of PAHs included: − separation of the organic matrix from sewage sludge by extraction using two mixtures of organic solvents: cyclohexane with dichloromethane and acetone with hexane, − purification of extracts on silica gel or columns filled with cyan/silica gel under vacuum, − quantification of 16 PAHs using a set of GC-MS. Sludges were isolated from sewage which have been collected twice from coking as a instantaneous samples. During the sampling of the first portion of sludge and using col- umns of silica gel and solvent mixtures of dichloromethane and cyclohexane mean concen- tration of PAHs was 229 mg/kg d.m. While using a solvent mixture of acetone: hexane mean concentration of 16 PAHs was 740 mg/kg d.m. Average concentrations of studied PAHs in the second portion of sludge using a PAH Soil small column and solvents dichloromethane: acetone and cyclohexane : hexane were re- spectively 12 and 104 mg/kg d.m.

4. Jednoczesna i selektywna separacja jonów Cu(II) i Cr(VI) z roztworów metodą ultrafiltracji wspomaganej działaniem polielektrolitu
Simultaneous and Selective Separation of Cu(II) and Cr(VI) Ions by Polyelectrolyte Enhanced Ultrafiltration
Irena Korus, Sabina Kaboczyk
Strony: 345-355, Pobierz w wersji .PDF

Zaproponowano równoczesną i selektywną separację jonów Cu(II) i Cr(VI) z roztworów bijonowych w oparciu o ultrafiltrację wspomaganą polielektrolitem. Badania prowadzono na modelowych roztworach zawierających: 0,9 mmol Cu(II)/l i 0,1 mmol Cr(VI)/l; 0,5 mmol Cu(II)/l i 0,5 mmol Cr(VI)/l oraz 0,1 mmol Cu(II)/l i 0,9 mmol Cr(VI)/l. Ultrafiltrację wspo- magano polietylenoiminą (PEI), rozpuszczalnym w wodzie polimerem, zawierającym zdolne do wiązania jonów metali grupy aminowe. Polimer dozowano w ilościach zapewniających stosunek stężeń molowych PEI:suma metali równy 0,5:1; 1:1, 5:1 i 10:1. Tak przygotowane roztwory poddawano ultrafiltracji, korygując przed procesem pH w zakresie wartości 2; 4; 6; 8 i 10. Określono wpływ parametrów procesu (udział metali w mieszaninie bijonowej, pH, stosunek stężeń polimer:metale) na współczynniki retencji metali i na współczynnik sele- ktywności. W celu weryfikacji zależności pomiędzy wielkościami wyznaczono współczynniki korelacji rang Spearmana, stwierdzając (przy poziomie istotności p = 0,05) istotne korelacje pomiędzy składem mieszaniny bijonowej i współczynnikami retencji chromu (w zakresie pH = 6÷10) oraz miedzi (w zakresie pH = 8÷10). Wysokie wartości współczynnika korelacji wskazywały również na zależność pomiędzy pH i współczynnikiem retencji miedzi. Potwierdzono możliwość równoczesnej separacji Cu(II) i Cr(VI) z zastosowaniem dostatecz- nej dawki polietylenoiminy (stosunek stężeń PEI:metale 5:1) oraz pH w zakresie 4÷8 (reten- cja metali > 90%). Selektywna separacja Cu(II) i Cr(VI) najefektywniej zachodziła w roz- tworach o równomolowym udziale obu metali, przy mniejszym niż równomolowy (względem sumy metali) udziale PEI oraz wysokim pH (pH = 10).

The paper proposes the polymer enhanced ultrafiltration for simultaneous and selective separation of Cu(II) and Cr(VI) ions from solutions. The experiments were carried out on model solutions of contrasting molar concentrations of both metals: - solution I - Cu(II) 0.9 mmol/l, Cr(VI) 0.1 mmol/l; - solution II - Cu(II) 0.5 mmol/l, Cr(VI) 0.5 mmol/l; - solution III - Cu(II) 0.1 mmol/l, Cr(VI) 0.9 mmol/l. Polyethyleneimine (PEI), a water soluble polymer containing amine groups which cause it to exhibit complexing and weak anion exchange properties, was the binding agent used. It was proportioned following the molar concentration ratios of PEI:metals of 0.5:1, 1:1, 5:1 and 10:1. The pH of each of the solutions thus prepared was adjusted over a range of 2, 4, 6, 8 and 10, which was followed by ultrafiltration. The feed and permeate samples were assayed for copper and chromium concentrations which enabled to determine the retention coefficients of both metals (RCu and RCr) and selectivity coefficient αCr/Cu. Moreover, a per- meate flux was determined, finding the volume of permeate obtained from unit of membrane area per unit time. It has been found that the retention coefficient of copper reached its lowest value at pH = 2, which is connected to the protonation of polymer amine groups, and was significant- ly increasing with increasing pH, reaching its maximum value at pH > 7 in the solutions of low polymer concentration, and at pH ≥ 4 in the solutions with fivefold and tenfold PEI ex- cess against the total content of metals. The maximum value of Cr(VI) retention coefficient was observed at pH = 4÷8 (notably in the solutions of equimolar or predominant concentration of the metal) and exhibited a decreasing trend at both lower and higher pH. The selectivity coefficient ranged within 0.05÷94.2. The highest αCr/Cu values, for the assumed PEI:metals concentration ratios, were observed for the solutions of equimolar concentration of Cu(II) and Cr(VI), at pH = 10. In order to verify the dependences between obtained values, the Spearman’s rank corre- lation coefficient was used. Significant correlations between the composition of the bi-ionic mixture (expressed as a molar fraction of copper XCu) and the retention coefficient of the metals (chromium - in the solutions of pH = 6÷10 and copper - in the solutions of pH = 8÷10) were found at the assumed significance level of p = 0.05. The results also confirmed a corre- lation between pH and copper retention coefficient, perceived particularly well in the solu- tions with equimolar and predominant copper concentration in the bi-ionic mixture and in the solutions of lower polymer concentration. Polyethyleneimine enhanced ultrafiltration proved to be an effective technique for both simultaneous and selective separation of Cu(II) and Cr(VI) ions from solutions. The first goal can be achieved provided a sufficient PEI concentration (concentration ratio PEI:metals of 5:1) and pH of 4÷8 (RCu and RCr > 0.9) are ensured. The most effective selective separation of Cu(II) and Cr(VI) takes place from solutions of equimolar concentration of both metals at a lower than equimolar (against the total of metals) concentration of PEI and high pH (pH = 10).

5. Ocena zanieczyszczenia ścieków deszczowych trafiających do systemów kanalizacyjnych
Evaluation of Contamination of Precipitation Water Flowing into Draining Systems
Ewa Ociepa
Strony: 357-364, Pobierz w wersji .PDF

Woda opadowa ulega zanieczyszczeniu już w czasie kontaktu z powietrzem. W wyniku opadu powstaje spływ powierzchniowy, który ulega dalszemu, na ogół zdecydowanie wyż- szemu zanieczyszczeniu niż w atmosferze. Zgromadzone substancje są wprowadzane do gleb lub wód powierzchniowych, powodując ich skażenie. W wodach opadowych trafiających do kanalizacji lub gruntu spotyka się przede wszystkim takie zanieczyszczenia, jak: zawiesiny, węglowodory, metale ciężkie, związki biogenne, a nawet skażenia bakteriologiczne. W arty- kule przedstawiono wyniki badań stanu zanieczyszczenia ścieków deszczowych spływających do systemów kanalizacyjnych z ulic Częstochowy. Oznaczono: pH, zawiesinę ogólną, BZT5, ChZT oraz metale ciężkie w ściekach trafiających do sieci kanalizacyjnej. Badano wpływ czasu trwania opadu na stężenia zanieczyszczeń w ściekach. Jednym z najważniejszych pa- rametrów w ocenie stopnia zanieczyszczenia ścieków jest obecność zawiesiny. Zawartość jej w wodach opadowych była bardzo zróżnicowana i wahała się w przedziale od 11 do 410 mg/dm3. Jakość ścieków zależała przede wszystkim od rodzaju zagospodarowania zlew- ni, stanu sanitarnego zlewni, długości przerw między opadami i czasu trwania deszczu. Początkowy spływ ścieków deszczowych charakteryzował się na ogół największą koncentra- cją zanieczyszczeń. Po 20 min trwania deszczu redukcja zanieczyszczeń w porównaniu ze spływem początkowym wyniosła: zawiesina ogólna od 12,2 do 72,4%, BZT5 od 25 do 75%, ChZT od 9,8 do 50,8%.

Precipitation water becomes contaminated already during contact with air. As a result of precipitation, a surface run-off forms, which undergoes further, usually much higher pol- lution than in the atmosphere. The collected pollutants are introduced to soils or surface waters, causing their contamination. In precipitation water flowing into the draining system or the ground: suspensions, hydrocarbons, heavy metals, nutrients and even bacteriological contaminations. In this article was shown the research concerning level of pollutions of se- wage flowing into sewerage system from Częstochowa streets. It was marked: pH, total suspension, BOD5, COD and heavy metals sewage which flow off into sewerage system. One of the most important parameters in the assessment of the degree of wastewater contamination is the presence of suspension. The content of suspension in precipitation water was very var- iable, ranging from several to several dozen thousand 11÷410 mg/dm3. The wastewater qual- ity depends primarily on the type of development of the drainage area, the sanitary condi- tion, the length of breaks between rainfalls and the rainfall duration. The initial run-off of rain wastewater was characterized by the highest concentration of pollutants. After 20 minutes rained reduction of pollution in comparison to surface run-off forms was; total suspension from 12.2 to 72.4%, BOD5 from 25 to 75% COD from 9.8 to 50.8%.

6. Biodegradacja malationu w procesie fermentacji metanowej
Malathion Biodegradation in Methane Digestion Process
Zofia Sadecka
Strony: 365-374, Pobierz w wersji .PDF

Proces fermentacji metanowej jest bardzo czuły na wszelkiego rodzaju zmiany środowis- ka. Wśród związków toksycznie działających na proces należy zwrócić uwagę na pestycydy - chemiczne środki ochrony roślin, które celowo wprowadza się do środowiska w celu znisz- czenia pasożytów roślinnych i zwierzęcych. Pozostałości tych ksenobiotyków mogą utrudniać lub hamować procesy stosowane w oczyszczalniach ścieków lub przeróbce osadów ścieko- wych. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu malationu - przedstawiciela grupy insektycydów fosforoorganicznych na przebieg procesu fermentacji metanowej. Wpływ malationu na proces fermentacji metanowej, a także jego trwałość i tym samym po- datność na rozkład przebadano w zakresie stężeń 0,5÷3000 mg/dm3 (3,2 · 10−5 do 1,87 g/g s.m.o.). Badania potwierdziły niską trwałość związku w warunkach beztlenowych. Stężenie toksycznie wpływające na przebieg procesu fermentacji metanowej wynosiło 0,32 g/g s.m.o. Potwierdzają to parametry procesu fermentacji, takie jak: spadek dobowej produkcji bioga- zu, spadek odczynu, wzrost stężenia lotnych kwasów organicznych oraz skład gazu fermen- tacyjnego. Wykazano, że procesy degradacji prowadzą do detoksykacji związku, a powsta- jące metabolity przemian nie wykazują wzrostu toksyczności. Stopień rozkładu malationu w warunkach fermentacji metanowej wynosił od 84,2 do 99,9%. W gazie fermentacyjnym stwierdzono od 2 do 2,5% zawartości siarkowodoru, co potwierdza przebieg reakcji biode- gradacji malationu w kierunku rozerwania wiązania P = S.

The methane digestion process is very sensitive to all possible variations in its parame- ters. In the group of compounds exerting a toxic effect on digestion process should pay atten- tion to pesticides - chemical plant protection products, which are intentionally introduce into the environment in order to destroy plant and animal parasites. Residues of these xenobio- tics may interfere or inhibit the processes used in sewage treatment plants or sewage sludge treatment. In the article the results of effect of malathion as representative grup of phos- phoorganic insecticide on fermentation process are shown. Impact of malathion on methane digestion process and its stability and thus its degradability tested in the range of concentra- tions 0.5÷3000 mg/dm3 (from 3.2 · 10−5 to 1.87 d.m.). The results of the research confirm low persistence of malathion in anaerobic conditions. The toxic concentration influence on me- thane digestion process was 0.32 d.m. The results confirm also the process parameters such as: decrease in daily production of biogas, decrease in pH, increase of volatile organic acids concentration and fermentation gas compound. Demonstrated that matathion metabolism leads to detoxication of compound and the resulting metabolites do not show increase toxici- ty. The degree of degradation of malathion in a methane fermentation ranged from 84.2÷99.9%. The concentration of hydrogen sulfide in biogas ranged from 2.0 to 2.5% con- firm degradation of malathion of which consist in P = S bond cleavage.

7. Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013
Directions Management of Sludge in Poland after 2013
January Bień, Ewa Neczaj, Małgorzata Worwąg Anna Grosser, Dorota Nowak, Marcin Milczarek, Marek Janik
Strony: 375-384, Pobierz w wersji .PDF

Wzrost masy generowanych osadów ściekowych obserwowany przez ostatnie lata oraz zakaz możliwości ich składowania po 1 stycznia 2013 roku sprawia, że zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych stało się bardzo ważnym problemem ekologicznym, tech- nicznym i ekonomicznym. W artykule przedstawiono sposoby oraz aspekty prawne zagospo- darowania osadów ściekowych. Wybór metody unieszkodliwiania osadów ściekowych jest związany z ich właściwościami fizyczno-chemicznymi, a w szczególności z zawartością metali ciężkich. Rygorystyczne kryteria związane z przyrodniczym użytkowaniem osadów ściekowych w celu zabezpieczenia rozprzestrzeniania się w środowisku substancji niebezpiecznych oraz zagrożeń biologicznych wpłynęły na coraz większe zainteresowanie in- nymi technologiami utylizacji osadów ściekowych. Stąd też wydaje się, że docelowym kierunkiem wykorzystania odpadów z oczyszczania ścieków komunalnych będą przede wszystkim metody termiczne ich utylizacji jako bezpieczna ekologicznie i uzasadniona ekonomicznie metoda zagospodarowania osadów ściekowych.

Disposal of the sewage sludge is a very important ecological, technical and economical problem mainly due to increase of the amount of sewages sludge generated and Regulation of the Ministry of Economy and Labor, which introduced a ban from the date of January 1, 2013, of the sewage sludge storage. The amount of sludge produced is affected in a limited scale by the treatment efficiency while the sludge quality is strongly dependent on the origi- nal pollution load of the treated effluent and also, on the technical and design features of the waste water treatment process. Currently, the predominant method for the disposal of se- wage sludge is storage and agriculture application. The article presents methods and legal aspects of sewage sludge management. There is a wide range of analyzed and proposed solutions for municipal sewage sludge utilization. However, there are serious legal constrains determining this choice. Agricultural use of a row sludge or other composting practices are the best way for using this waste. However, a significant amount of sewage sludge cannot be used as fertilizer due to the high heavy metal content. For that reasons, there is a large and pressing need for the development of thermal methods for the disposal of sludge. Thermal treatment (pyrolysis, gasification and combustion) is an interesting technique to stabilize sewage sludge for dis- posal. Processes for thermal utilization of sludge can be developed at existing installations (heating plants, power plants, or cement plants) or in newly built facilities.

8. Charakterystyka wybranych parametrów jakości wody zasilającej ZUW Goczałkowice
Characteristics of Selected Quality Parameters of Water Supplying Water Treatment Plant Goczałkowice
Anna Nowacka, Maria Włodarczyk-Makuła, Damian Panasiuk
Strony: 385-396, Pobierz w wersji .PDF

Zbiornik zaporowy w Goczałkowicach pełni znaczącą rolę w zaopatrzeniu w wodę mieszkańców aglomeracji katowickiej i rybnickiej. Woda (czerpana ze zbiornika Goczałko- wice na Wiśle oraz Czaniec na rzece Sole) jest przygotowywana do spożycia przez ludzi w Zakładzie Uzdatniania Wody (ZUW) w Goczałkowicach Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów (GPW S.A.). Udział ZUW Goczałkowice w całkowitej produkcji wody pitnej w GPW S.A. wynosi ok. 45%. Analizą jakościową objęta jest woda ze zbiornika (10 punktów pomiarowych), jego do- pływów (punkty pomiarowe - Bajerka, Potok Zbytkowski, Rów A) oraz woda w poszczegól- nych punktach procesu produkcyjnego (w tym woda surowa). Ze względu na źródło zasila- nia i stosowaną technologię uzdatniania wyróżniono wodę surową: GO-CZA I i GO-CZA II. Wykonywane na bieżąco oznaczenia obejmują takie wskaźniki, jak: temperatura, mętność, barwa, zapach, odczyn, BZT5, utlenialność, ChZTCr, procentowe nasycenie tlenem oraz za- wartość azotu amonowego, azotu azotynowego i azotu azotanowego, fosforanów, chlorków, manganu i żelaza. W przypadku niektórych wskaźników zaobserwować można sezonowość zmian. Występowanie pozostałych uwarunkowane jest innymi czynnikami (spływy po- wierzchniowe, opady atmosferyczne, zakwity glonów). W pracy przedstawiono wyniki analiz takich wskaźników, jak: azot amonowy, azotanowy, azotynowy oraz fosforany, dotyczących wody surowej ujmowanej ze zbiornika Goczałkowice i przesyłanej do zasilania linii techno- logicznej GO-CZA I. Na podstawie danych archiwalnych pochodzących z lat 80., 90. XX w. oraz wyników z lat 2000-2005 dokonano porównania wybranych wskaźników jakościowych wody przeznaczonej do uzdatniania.

Dam reservoir in Goczałkowice have a vital role in water supply of Upper Silesian ag- glomeration inhabitants. Water (taken from the Goczałkowice reservoir on the Vistula River and Czaniec reservoir on the Soła River) is prepared for human consumption in the Water Treatment Plant (WTP) in Goczałkowice belonging to the Upper Silesian Waterworks in Ka- towice. Production of WTP Goczałkowice is around 45% of the total production of drinking water in the whole waterworks. Qualitative analysis includes: water from the reservoir (10 sampling points), its tributar- ies (measurement points - Bajerka, Zbytkowski stream, Ditch A) and water at different points of the production process (including raw water). Depending on supply source and the technology used to water treatment stands out: raw water GO-CZA I (used by production line GO-CZA I) and GO-CZA II (used by production line GO-CZA II). Analysis includes parameters such as: temperature, turbidity, colour, odour, pH, BOD5, oxidation, COD, per- centage oxygen saturation and content of ammonium nitrogen, nitrite nitrogen, nitrate ni- trogen, phosphates, chlorides, manganese and iron. Some parameters show seasonal changes. The occurrence of the remaining parameters is conditioned by other factors (surface runoff, rainfall, algal blooms). The paper describes results of analysis of selected quality parameters - ammonium, ni- trate and nitrite nitrogen as well as phosphates - of raw water from the Goczałkowice reser- voir transmitted to the processing line GO-CZA I. Comparisons of selected quality indica- tors of water intended for treatment was based on archival data from the 80's, 90's of the 20th century and the results from year 2000-2005. The most accurate measurement data come from the 80's, when the analysis were performed every week. In later periods, their frequency was limited to a month. In the summer seasons of years: 1984-1986, 1994-1998 and 2000-2005 was observed increased concentration of selected raw water quality parame- ters. Considerable increase in the concentration of ammonium nitrogen was recorded in June and July 1997 and in July and September 2002 and 2003. At the same time during these periods there were lower concentrations of nitrate nitrogen. The lowest concentration of phosphates was noted in the 80's. In the other two periods concentrations were higher.

9. Wpływ kinetyny na zawartość barwników chlorofilowych i kumulację wybranych metali w liściach Zea mays L.
The effect of kinetin on the chlorophyll pigments content in leaves of Zea mays L. seedlings and accumulation of some metal ions
Krystyna Pazurkiewicz-Kocot, Andrzej Kita, Aleksandra Haduch
Strony: 397-409, Pobierz w wersji .PDF

Cytokininy, w tym kinetyna, są fitohormonami, których głównym zadaniem jest kontro- la wzrostu, rozwoju komórek i ich dyferencjacji oraz biogenezy chloroplastów. Biorą one udział także w formowaniu się organów i ich regeneracji oraz w procesach deetiolacji i wielu innych. Wśród nich znajduje się również szlak syntezy chlorofilu podczas zielenienia etiolowanych roślin. Cytokininy należą do związków stymulujących ten proces, co odbywa się kilkoma drogami, między innymi mają swój wpływ na aktywność enzymów biorących udział w syntezie zielonego barwnika. Celem niniejszej pracy było zbadanie oddziaływania naturalnego hormonu roślinnego kinetyny na syntezę barwników chlorofilowych (chlorofilu a i b) w liściach siewek kukurydzy (Zea mays L.) oraz na zawartość wybranych makro- i mikroelementów. Doświadczenia przeprowadzono na 7-dniowych siewkach kukurydzy hodowanych w ciemni i na świetle w temperaturze 27°C, na pożywce Hoaglanda; pH pożywki wynosiło 6,5. Natężenie światła w trakcie hodowli roślin było około 450 μmol · s−1. Do badań użyto ki- netyny w stężeniach 10−9÷10−5 mol · dm−3. Barwniki chlorofilowe oznaczano metodą spektro- fotometryczną, natomiast stężenie badanych metali w tkance liści mierzono, posługując się techniką optycznej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie sprzężonej indukcyj- nie (ICP-OES). Uzyskane w pracy wyniki wskazują na obniżenie zawartości chlorofilu a (6÷17%) oraz stosunku chlorofilu a/b (5÷25%) w zakresie badanych stężeń kinetyny. Z kolei zawartość chlorofilu b dla stężeń kinetyny w pożywce w zakresie 10−7÷10−5 mol.dm−3 była zbliżona do wyników uzyskanych dla roślin kontrolnych i wyższa dla stężeń 10−9÷10−8 mol · dm−3 (10÷15%). Podobne wartości uzyskano dla sumarycznej zawartości chlorofilu a+b. Z kolei kinetyna zmniejsza kumulację niektórych metali w tkance liściowej siewek kukurydzy. Uzyskane wyniki wskazują również na oddziaływanie kinetyny na proces kiełkowania na- sion, produkcję masy roślinnej, zawartość wody oraz wzrost siewek.

In this work the relationship between the accumulation of some metals, the content of chlorophyll a and b in leaves of Zea mays L. plants, growth of seedlings and concentration of kinetin in medium has been studied. The experiments were carried out with 7-day old maize plants grown on the Hoagland’s medium. The seedlings were exposed to the solution containing kinetin in different concentration (10−9÷10−5 mol · dm−3). The accumulation of metals in maize leaves was measured by emission spectroscopy using the spectrometer with excitation by argon inductively coupled plasma technique (ICP-OES). The amount of chlo- rophyll pigment was determined by the spectrophotometer UV-Vis. The study shows that ki- netin changes the uptake and accumulation of metal ions in leaves of maize plants, changes the growth of seedlings, has influence on the seeds germinations and productivity of fresh and dry mass, and decreases the chlorophyll pigments content in leaves of Zea mays L.

10. Termiczna utylizacja i rolnicze wykorzystanie osadów ściekowych w Polsce
Thermal utilization and agricultural use of sewage sludge in Poland
Paweł Wolski, Iwona Zawieja, Ewa Stańczyk-Mazanek
Strony: 411-418, Pobierz w wersji .PDF

Osady ściekowe w Polsce, zgodnie z Ustawą o odpadach, traktowane są jako odpad i 95% po uprzednim odwodnieniu jest deponowane na składowiskach odpadów. Ten sposób unieszkodliwiania stawia nas w czołówce krajów europejskich, traktujących osady ściekowe jako bezużyteczny odpad. Tylko 0,5% odpadów w Polsce przekształcanych jest termicznie w wyniku procesu spalania czy też współspalania z innymi odpadami, z czego osady ściekowe stanowią znikomą ilość. Jako cenny nawóz osady ściekowe tylko w 4,5% wykorzystywane są w celach rolniczych i przyrodniczych, co również stawia nas w czołówce krajów europejskich pod względem niewykorzystania tego rodzaju odpadów jako cennego źródła pierwiastków biogennych. W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę osadów ściekowych pod kątem możliwości termicznego, rolniczego i przyrodniczego ich wykorzystania. Ponadto na przykładzie trzech oczyszczalni ścieków scharakteryzowano końcowe zagospodarowanie osadów z uwzględnieniem termicznej przeróbki i ich spalania w jednej z nich. Badania ana- lizowanych osadów z dwóch oczyszczalni wykazały możliwość wykorzystania osadów ściekowych do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji kompostu, uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia oraz rekultywacji terenów zdegradowanych. Wysoka zawartość substancji organicznych oraz odpowiednie niskie uwodnienie końcowe osadów ściekowych z badanej oczyszczalni ścieków stwarza możliwość ich spalania i współspalania, co przedstawiono w artykule.

According to the Polish law, sewage sludge is regarded as a waste and in 95% is stored on a disposal sites after previous dewatering. Poland belongs to the group of European coun- tries that hardly utilize sewage sludge as a resource. Only 0.5% of sewage sludge undergoes thermal treatment by incineration or co-incineration with other waste, of which sewage sludge comprises only a slight amount. Only 4.5% of sewage sludge is used as a valuable fer- tilizer to agricultural and natural purposes, which puts us at the bottom of the list of Euro- pean countries in relation to utilization of such sludge as a valuable source of biogenic ele- ments. In the paper the general characteristic of sewage sludge in the aspects of its potential thermal, agricultural and natural usage is presented. On the example of three wastewater treatment plants the final utilization of sewage sludge together with its thermal treatment and burning in one of the plants is characterized. Examinations of analyzed sludge from two wastewater treatment plants displayed the possibility of application of the sewage sludge to cultivation of non-comestible plants or reclamation of degraded land. High content of orga- nic compounds and adequately low final hydration of sewage sludge from examined wastewater treatment plant created the possibility of its burning and co-burning, which is presented in the paper.