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 15, Numer 4

1. Ocena stanu troficznego wód Zbiornika Sulejowskiego na podstawie indeksu Carlsona
Sulejow Reservoir Trophic State Assessment on the Basis of Carlson Index
Andrzej JODŁOWSKI, Ewelina GUTKOWSKA
Strony: 341-351, Pobierz w wersji .PDF

Na podstawie pomiarów stężenia fosforu ogólnego, chlorofilu a i widzialności krążka Sec- chiego wykonanych w latach 1999-2009 oceniono zmiany wskaźnika Carlsona TSI (trophic sta- te index) w strefach dopływu i odpływu ze Zbiornika Sulejowskiego. Analiza uzyskanych wyni- ków wykazała, że w świetle wartości wskaźników TSI stan troficzny wody w anali-zowanym okresie ulegał niewielkiej poprawie, a retencjonowanie wody wpływało na poprawę jej jakości. W strefie dopływu wartości TSI(TP) wyznaczone w oparciu o stężenia fosforu ogólnego wahały się w granicach od ok. 87 w 2001 r. do ok. 68 w 2007 r., a w strefie odpływu wartości tego in- deksu zmieniały się od 80 w 2001 r. do ok. 67 w 2007 r. Podobne obniżanie wartości odnotowa- no również w odniesieniu do dwóch pozostałych indeksów TSI(CHL) i TSI(SD) określanych w oparciu o stężenie chlorofilu a i widzialności krążka Secchiego. Pomimo to Zbiornik Sulejow- ski pozostawał akwenem zeutrofizowanym.

The goal of the article was to assess changes of the Carlson trophic state index in the Sulejow Reservoir. Inflow and outflow regions water quality during vegetative months of the period of 1999-2009 were taken into consideration. Carlson index uses algal biomass as the basis for trophic state classification. Three variables, chlorophyll pigments, Secchi disc depth and total phosphorus, allow to estimate algal biomass. Results of the study showed that trophic state in- dicated slight improvement of water quality. Water quality was also improved as a result of its retention in the reservoir. TSI(TP) based on the total phosphorus concentration measurements in the inflow region showed a decreaseing from 87 in 2001 to about 68 in 2007 and in the outflow region form 80 in 2001 to about 67 in 2007. Similar decreaseing was also observed for TSI(CHL) and TSI(SD) indices. Descripte this, Sulejow Reservoir was generally an eutrophica- ted water body.

2. Uboczne nieorganiczne produkty dezynfekcji wody. Problemy i wyzwania
Inorganic Water Disinfection by-Products. Problems and Challenges
Rajmund MICHALSKI, Aleksandra ŁYKO
Strony: 353-364, Pobierz w wersji .PDF

Uzdatnianie wody w procesach dezynfekcji jest uważane za główne osiągnięcie w zakresie zdrowia publicznego w XX wieku. W latach 1970 stwierdzono, że chlorowanie wody do spoży- cia powoduje wytwarzanie niebezpiecznych dla zdrowia związków organicznych, takich jak trihalometany. Później stwierdzono obecność w chlorowanej wodzie ponad 500 takich ubocz- nych produktów dezynfekcji. Wkrótce rozpoczęto poszukiwanie alternatywnych do chlorowa- nia metod dezynfekcji wody przeznaczonej do spożycia. Interesującą alternatywą okazało się być zastosowanie ozonu i ditlenku chloru. Niestety metody te poza wieloma zaletami charakteryzują się powstawaniem nieorganicznych produk- tów ubocznych, takich jak chlorany(III), chlorany(V) i bromiany(V). Ozonowanie wody zawie- rającej bromki powoduje powstawanie rakotwórczych bromianów(V). Z kolei chlorany(III) i chlorany(V) powstają, gdy stosuje się ditlenek chloru. Najpopularniejszą instrumentalną me- todą oznaczania jonów jest chromatografia jonowa, która zastąpiła większość dotychczas sto- sowanych metod mokrych. Metody oznaczania jonów ClO2-, ClO3- i BrO3- oparte na chroma- tografii jonowej można podzielić na metody bezpośrednie, pośrednie oraz techniki łączone. Wybór odpowiedniej metody zależy od oczekiwanych granic oznaczalności, możliwości tech- nicznych laboratorium oraz liczby i rodzaju próbek do analizy. W pracy przedstawiono wa- runki tworzenia się poszczególnych nieorganicznych produktów dezynfekcji wody, metody ich oznaczania oraz regulacje prawne związane z ich obecnością w wodach.

Water treatment by disinfection processes is considered a major public health achievement of the twentieth century. In the 1970s, it was discovered that chlorination of drinking water produces carcinogens, such as trihalomethanes. Since 1974, the presence of more than 500 dis- infection by-products has been determined in drinking water. Since that time, environmental regulatory agencies as well as drinking water treatment technologists have been carrying out extensive research for alternative disinfection methods that minimize the generation of by- products posing significant health risks. Another disinfection process which has emerged as the most promising alternative to chlorination technique is using of ozone or chlorine dioxide. In spite of undeniable advantages, there are certain undefined hazards resulting from this method of water treatment. Main hazardous inorganic oxyhalide disinfection by-products are: bro- mate, chlorite and chlorate. The ozonation of water containing bromide can cause the for- mation of bromate. Chlorite is formed when chlorine dioxide is used, whereas chlorate is formed when chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite or chloramine is used to disinfect raw wa- ter. Bromate has been identified as animal and possible human carcinogen. International Agency for Research on Cancer (IARC) classified bromate into group B-2 as the agent is possi- bly carcinogenic to humans. The United States Environmental Protection Agency, as well as the Commission of the European Communities have issued rules that require public water supplies to control previously unregulated microorganisms and cancer-causing disinfection by-products in finally treated drinking water. According to these regulations Maximum Admissible Level (MAL) is 10 μg/dm3 for bromate and 1000 μg/dm3 for chlorite. Recently the commonly used analytical method for the determination of inorganic anions and cations is ion chromatography, which has almost replaced most of the wet chemical meth- ods used in water and waste water analyses. The methods of chlorite, chlorate and bromate de- termination employing ion chromatography can be generally divided into: 1. Direct methods (suppressed conductivity detection). 2. Indirect methods (UV/Vis detection after post-column derivatization). 3. Hyphenated techniques (ICP-MS and MS detection). All the three groups of recently developed ion chromatography methods yield comparable results and comply with the requirements of the international directives concerning inorganic oxyhalide by-products in drinking water. The future application and choice of a method will depend on the equipment available in laboratories, as well as the number and kinds of samples to be analyzed. The paper presents the formation, determination and legal regulation of these inorganic oxyhalides disinfection by-products in drinking water.

3. Porównanie biotycznych i abiotycznych zmian WWA w fazie stałej i ciekłej podczas beztlenowej przeróbki osadów
Comparison of Biotic and Abiotic Pahs Changes in Solid and Liquid Phase during Anaerobic Sewage Sludge Digestion
Maria WŁODARCZYK-MAKUŁA
Strony: 365-372, Pobierz w wersji .PDF

W pracy przedstawiono wyniki badań zmian ilościowych WWA w osadach ściekowych i cieczach nadosadowych podczas fermentacji osadów. Zawartości WWA w osadach poda- wane są w odniesieniu do suchej masy. Podczas fermentacji osadów następuje ubytek suchej masy wynikający z przemian biochemicznych związków organicznych. Stężenia WWA w cie- czach nadosadowych często są pomijane. Ciecze zawracane są do ciągu technologicznego oczyszczania, zatem mogą wzbogacać ścieki surowe w dodatkowe ilości tych związków. Ba- dania prowadzono z wykorzystaniem osadów surowych i przefermentowanych z miejskiej oczyszczalni ścieków, do której doprowadzane są ścieki bytowo-gospodarcze oraz przemy- słowe. Osady po wymieszaniu inkubowano w ciemności w temperaturze 36oC (osady bio- tyczne). W tych samych warunkach przechowywano osady, w których aktywność mikroor- ganizmów została zahamowana przez dodatek azydku sodu (osady abiotyczne). WWA analizowano w osadach przed inkubacją oraz po 22 dobach przechowywania w warunkach anaerobowych. Ekstrakcję prowadzono w płuczce ultradźwiękowej z wykorzystaniem mie- szaniny rozpuszczalników organicznych. Ekstrakty zatężano w strumieniu azotu i oczysz- czano w warunkach próżniowych SPE. Oznaczanie ilościowe wykonano techniką GC-MS. Określono stężenia 16 WWA zgodnie z listą US EPA. Wartość odzysków WWA wyznaczono po wprowadzeniu mieszaniny standardowej do analizowanych materiałów (osady ściekowe, ciecze nadosadowe). Uwzględniając zmiany zawartość suchej masy osadów, objętości cieczy nadosadowych oraz stężenia WWA w osadach i cieczach, sporządzono bilans WWA w fazie stałej i cieczy nadosadowej. Średnia sumaryczna zawartość WWA w mieszaninie osadów przygotowanych do badań wynosiła 70 μg/l (w tym w fazie stałej 93%). Podczas fermenta- cji (osady biotyczne) nastąpiło obniżenie stężenia WWA w osadach o 50% (w fazie stałej o 53-57%), natomiast podczas przechowywania osadów, w których zahamowano aktywność mikroorganizmów, odnotowano ubytek WWA w granicach od 28 do 35% (w fazie stałej 35÷40%). Potwierdza to możliwość biodegradacji tych związków w warunkach anaerobo- wych. Zwiększone ilości WWA w fazie ciekłej wskazują na desorpcję WWA do cieczy nado- sadowych w warunkach anaerobowych.

The aim of that investigation was the changes of the PAHs content in the solid phase oF sewage sludge (dry mass) and in the supernatants during the methane fermentation process. Concentration of PAHs in sewage sludge is related to dry matter of sludge. Content of PAHs in supernatants from sewage sludge is omitted. During fermentation process the content of total of suspended solid decreased. In the studies, raw and stabilized sewage sludge from municipal treatment plant were used. Sewage sludges were mixed and incubated in darkness in temperature of 36°C (biotic samples). In the same conditions sewage sludge after inhibi- tion of microorganisms activity was incubated (abiotic samples). The PAH determination in sludge and supernatants was carried out before and after digestion process. Extraction pro- cess for sewage sludge samples with organic solvents mixture was carried out in ultrasonic bath. Prepared extracts were concentrated down in nitrogen stream and purified using SPE technique. Quantitative analysis was done using GC-MS. The 16 PAHs listed by to US EPA were analyzed. Recoveries were determined by adding standard mixture to analyzed materi- als (sewage sludge, supernatant). Taking into account changes in the concentration of dry matter and change of supernatants volume as well as changes of PAHs concentration in sol- id phase and in liquid phase, PAHs were balanced as a mixture of liquid and solid particles. Average total PAH content in the sewage sludge mixture was 70 g/L (in the solid phase, 93%). During the fermentation (sludge biotic) PAH concentrations were reduced in sewage sludge by 50% (in the solid phase of 53-57%), and during storage of sludge, which inhibited the activity of micro-organisms, the loss of PAH covered in the range from 28 to 35% (in the solid phase 35-40%). This confirms the possibility of degradation of these compounds under anaerobic conditions. Increased levels of PAHs in the liquid phase indicated the PAHs de- sorption into liquid phase in aerobic conditions.

4. Bezwykopowe metody renowacji sieci wodociągowej na przykładzie miasta Bydgoszczy
The Method without Excavation of the Renovation of the Water Supply System on the Example of the City Bydgoszcz
Joanna CHWIAŁKOWSKA
Strony: 373-386, Pobierz w wersji .PDF

System zaopatrzenia ludności w wodę, jak również odprowadzenia ścieków dla miasta Bydgoszczy, z uwagi na swój wiek, jak i wieloletnie zaniedbania w minionych latach, wyma- gał intensywnych prac modernizacyjnych. MWiK Bydgoszcz podpisały kontrakty na roboty i usługi z Programu Inwestycyjnego „Bydgoski System Wodny i Kanalizacyjny II”, w dużej mierze współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Funduszu Spójności. Realizację kontraktów Bydgoskiego Systemu Wodnego i Kanalizacyjnego II rozpoczęto 10.04.2002 r. Projekt ten obejmował renowację 65 596 metrów magistralnych przewodów wodociągowych i był zarazem jednym z największych takich projektów realizowanych na terenie Europy. Modernizacja miejskiej sieci wodociągowej obejmowała oczyszczenie i uszczelnienie magistral wodociągowych, co miało na celu zwiększenie niezawodności ich działania, ponadto wyeliminowanie zjawiska wtórnego zanieczyszczenia wody, uzyskanie lepszej jakości wody pitnej oraz ograniczenie kosztów eksploatacyjnych. Modernizacja prowadzona była za pomocą metod bezwykopowych, wśród których wyróżnić należy: Proces Phoenix, cementację, Compact Pipe, Relining, Sliplining. Przeprowadzone czyszczenia i uszczelniania magistral wodociągowych o średnicach od 400 do 1000 mm zwiększyły ich niezawodność i wyeliminowały zjawisko wtórnego zanieczyszczenia wody, co pozwoliło na uzyskanie lepszej jakości wody pitnej przy niższych kosztach eksploatacyjnych.

System of supplying the population with water as well as sewage disposal for the city of Bydgoszcz, due to its age, as well as long-term negligence in the past years, required inten- sive modernization works. MWiK Bydgoszcz signed contracts for works and services from the investment programme “Bydgoszcz Water Supply and Sewerage System”, largely co- financed from European Union funds as part of the Cohesion Fund. Implementation of the contracts of the Bydgoszcz water system and Sewer II began on 10 April 2002. The project included the renovation of 62.517 metres of main waterworks conduits and was at the same time one of the largest projects of such type carried out in Europe. The modernization of the municipal water supply system included cleaning and sealing water mains what was aimed at increasing the reliability of their action and additionally eliminating the phenomenon of sec- ondary water pollution, getting better quality of drinking water and reducing operating costs. The modernization was conducted using trenchless methods, among which there are to distinguish: Phoenix Process, cementation, Compact Pipe, Relining, Sliplining. The con- ducted cleaning and sealing water mains from 400 to 1000 mm in diameter increased their reliability and eliminated the phenomenon of secondary water pollution what allowed to ob- tain better quality of drinking water at lower operating costs.

5. Biowęgiel odpowiedzią na aktualne problemy ochrony środowiska
Biochar - a Response to Current Environmental Issues
Krystyna MALIŃSKA
Strony: 387-403, Pobierz w wersji .PDF

Narastające problemy ochrony środowiska związane z postępującą degradacją gleb, nasilającymi się skutkami zmian klimatycznych, produkcją energii oraz zagospodarowaniem odpadów wymagają poszukiwania nowych, skuteczniejszych i tańszych rozwiązań. Jednym z proponowanych rozwiązań aktualnych problemów w obszarze ochrony środowiska jest biowęgiel, czyli karbonat otrzymany w procesie pirolizy biomasy roślinnej oraz odpadów organicznych. Biowęgiel i jego zastosowanie nie jest rozwiązaniem nowym - od wieków stosowany był w rolnictwie. Jednakże w ostatnich latach jego właściwości i po- tencjalne zastosowania „odkrywane” są na nowo i obecnie można stwierdzić, że tradycyjnie znany karbonat, w odpowiedzi na współczesne potrzeby i zastosowania w obszarze ochrony środowiska, zyskał nową „markę” i funkcjonuje jako biowęgiel. Substraty do produkcji biowęgla obejmują zróżnicowaną grupę materiałów, do której należą: rośliny energetyczne, odpady leśne, biomasa rolnicza, osady ściekowe, organiczna frakcja odpadów komunalnych czy pozostałości z przetwórstwa rolno-spożywczego. Wybór substratów uzależniony jest m.in. od właściwości fizykochemicznych (np. zawartości wody i substancji organicznej, rozmiaru cząstek), potencjalnego zastosowania (np. do produkcji energii, na cele rolnicze, do usuwania zanieczyszczeń), aspektów logistycznych oraz procesu pirolizy i jego parametrów. Biowęgiel dzięki takim właściwościom fizykochemicznym, jak wysoka zawartość węgla organicznego w formie stabilnej i substancji mineralnych, znacznie rozwiniętej porowatości i powierzchni właściwej, może być z powodzeniem wykorzystywany: w bioenergetyce jako paliwo odnawialne; do sekwestracji węgla w glebie; w procesie kompostowania jako materiał strukturalny czy dodatek ograniczający emisję amoniaku; w produkcji nawozów organ- icznych na bazie biowęgla; do poprawy właściwości gleb użytkowanych rolniczo; do usuwan- ia zanieczyszczeń z roztworów wodnych, ścieków komunalnych i przemysłowych, oraz gazów procesowych; w remediacji gleb zanieczyszczonych związkami organicznymi i nieorgan- icznymi, oraz do ograniczania zanieczyszczenia wód podziemnych i powierzchniowych poprzez retencję np. składników biogennych w glebie. Wykorzystanie biowęgla w ochronie środowiska niesie ze sobą wiele korzyści, m.in. takich, jak możliwość zastąpienia paliw kopalnych paliwem odnawialnym, poprawę właściwości gleb, np. zwiększenie ilości węgla w glebie czy pojemności wodnej gruntu, ograniczenie zużycia nawozów organicznych i nie- organicznych oraz środków ochrony roślin, a tym samym ryzyka zanieczyszczenia wód pod- ziemnych i powierzchniowych. Pomimo wielu rozpoznanych korzyści, produkcja biowęgla oraz wprowadzanie go do środowiska naturalnego może również nieść ze sobą pewne zagrożenia. Mogą one dotyczyć m.in. intensywnego pozyskiwania biomasy z upraw, a tym samym prowadzić do degradacji gleb, wprowadzania toksycznych związków, np. WWA, dioksyn i furanów, do środowiska glebowego, co wpływa negatywnie na żywe organizmy i może prowadzić do zanieczyszczenia wód podziemnych. Co więcej, właściwości fizykochem- iczne biowęgla otrzymanego z różnych substratów, jak również procesy i mechanizmy długookresowego wpływu na środowisko naturalne, nie zostały jeszcze w pełni poznane. Dalsze kierunki badań powinny więc obejmować m.in. opracowanie systemu klasyfikacji biowęgli otrzymanych z różnych substratów w oparciu o ich właściwości fizykochemiczne i kryteria zastosowań, analizę możliwości optymalizacji parametrów procesu pirolizy w celu uzyskania pożądanych właściwości biowęgla dla różnych zastosowań w ochronie środowiska, ocenę wpływu stosowania biowęgla na środowisko naturalne w dłuższej perspektywie czasowej, określenie występowania potencjalnych zagrożeń związanych z wprowadzeniem biowęgla do środowiska, analizę kosztów produkcji biowęgla oraz dostępności substratów przydatnych do jego produkcji oraz kosztów stosowania biowęgla, np. do produkcji energii, remediacji zanieczyszczonych gruntów, poprawy właściwości gleb czy też usuwania zaniec- zyszczeń ze ścieków komunalnych i przemysłowych.

In recent years the most pressing environmental issues include widespread degradation of soil, global climate change, production of energy and management of waste. Therefore, there is a need for new more efficient and affordable methods that would allow for address- ing all of these issues. Biochar and its properties could be a response to current environmen- tal challenges. Biochar is a solid carbon-rich product referred to as charcoal obtained from pyrolysis of various biomass feedstock. Biochar is not a new idea as it has been applied in agriculture for centuries. However, its properties and potential applications are being “re- discovered” now, and traditionally known charcoal was “rebranded” to biochar to address the needs and applications for environment protection. There is a diversified group of feed- stock materials that can be used for production of biochar including energy crops, forestry residues, agricultural biomass, sewage sludge, biodegradable fraction of municipal waste and food processing residues. Selection of a feedstock material depends on physical and chemical properties (i.e. moisture content, organic matter content, particle size, etc.), poten- tial applications (i.e. energy production, agriculture, removal of contaminants, etc.), biomass provision and logistics, and also pyrolysis technology and process parameters. Biochar due to its properties such as high content of stable organic carbon and minerals, high porosity and surface area can be applied for bioenergy production, sequestration of carbon in soil, composting and production of biochar-based composts and fertilizers, improvement of soil properties, removal of contaminants from liquid solutions, municipal and industrial wastewater. Also, treatment of post-processing gases, remediation of soil contaminated with organic and inorganic compounds, and reduction of contamination of groundwater and sur- face water through retention of nutrients in soil can be obtained using biochar. Applications of biochar have a number of benefits for protection of natural environment including substi- tution of fossil fuels, improvement of soils through increase in carbon content or water hold- ing capacity, reduction of organic and inorganic fertilizers and pesticides, and thus mitiga- tion of groundwater and surface water contamination. Despite the great potential of biochar and numerous benefits of its applications, production of biochar and its introduction to soil may also pose some threats. These threats may include intensive biomass production that could lead to competition with land or food production, degradation of soil, contamination of soil with toxic compounds, e.g. PAHs, dioxins and furans which have negative effects on bio- ta and cause contamination of groundwater. It has to be pointed out that some of the physi- cal and chemical properties of biochars produced from different feedstock materials as well as processes and mechanisms behind the biochar-soil interactions, and also long-term effects of biochar on natural environment are still not fully understood and explained. Therefore, future research should focus on development of a biochar classification system based on physical and chemical properties and selected applications, evaluation of pyrolysis parame- ters in order to engineer biochars with required properties for selected applications, assess- ment of biochar effects on natural environment in long-term perspective, environmental risk assessment of various types of biochars, cost analysis for biochar production, biomass provi- sion and applications for environmental protection, e.g. production of energy, remediation of contaminated soil, improvement of agricultural soil, and removal of contaminants from mu- nicipal and industrial wastewater.

6. Pojęcie „świadczenia ekosystemowe” i jego rola w edukacji dla zrównoważonego rozwoju (na przykładzie bzu czarnego Sambucus nigra L.)
The Term "Ecosystem Services" and Its Role in Education for Sustainable Development (Illustrated with an Example of Elderberry Sambucus Nigra L.)
Joanna KOSTECKA*, Anna MAZUR-PĄCZKA, Teresa JASIŃSKA, Karolina BATÓG
Strony: 405-417, Pobierz w wersji .PDF

Ochrona środowiska dzisiaj to nie tylko promowanie innowacyjnych rozwiązań tech- nicznych, to przede wszystkim innowacyjny sposób myślenia i nowa kultura postępowania i podejmowania działań na co dzień, spełniających rolę w profilaktyce kolejnych zniszczeń środowiska naturalnego. Bogactwo świadczeń ekosystemów stanowi podstawę egzystencji życia na Ziemi. Niestety, według Milenijnej Syntetycznej Oceny Ekosystemów, w XXI wieku około 60% świadczeń ekosystemów w skali świata zostało zdegradowanych. O te pozostałe musimy dbać i upowszechniać prawidłowe rozumienie ich znaczenia. Na szczególną uwagę zasługują funkcje ekosystemów w obszarach wiejskich, które są często niezauważane i niedoceniane. W pracy przedstawiono znaczenie roślin zielarskich na tle opisu świadczeń ekosystemowych wsi na przykładzie dzikiego bzu czarnego (Sambucus nigra L.). Z powodu swojego szerokiego zastosowania roślina ta jest nie tylko nazywana apteczką tych, którzy mieszkają na wsi, ale może także stanowić ich dodatkowe źródło dochodu. Wrażliwość na świadczenia ekosystemowe może zwiększyć szanse na poszukiwanie i dokonywanie bardziej pro-środowiskowych wyborów także przy rozwiązywaniu problemów technicznych (również w grupie działania zawodów inżynierskich).

Protection of the environment today is not only to promote innovative technical solu- tions, it is primarily an innovative way of thinking and a new culture of conducting and tak- ing action on a daily basis, serving as the prevention of further damage to the environment. The wealth of ecosystem services is of fundamental importance for the life on Earth. Unfor- tunately, according to the Millennium Ecosystem Assessment Synthesis Report, by the 21st century approximately 60% of ecosystem services were degraded. Ecosystem services in ru- ral areas are particularly noteworthy as here the link between people and the surrounding nature and biological diversity has special productive value. This relationship should be built in the atmosphere of respect for farmers’ work and the process should be associated with establishing conditions for their wholesome existence. Ecosystem services in rural areas are mainly related to plants, including herbal plants. These are a source of medicinal sub- stances, spices, oils, tanning agents, fibres as well as colouring agents for various industries. Therefore, herbs provide resources and functional services. Herbal plants may originate from natural sites as well as from crops of plants cultivated from species growing in the wild. The first aim of this study was to emphasize the role of the concept of "ecosystem ser- vices" in the construction of the reality of sustainable development. The purpose of the study was also to present the significance of herbal plants in the wider context of ecosystem ser- vices in rural areas, with the specific example of elderberry (Sambucus nigra L.). Elderberry is one of the oldest herbal plants; its dried flowers are known for their diaphoretic, antipy- retic, apophlegmatic and anti-inflammatory effects. Similarly its fruit have diaphoretic, an- tipyretic, pain reducing and detoxifying properties. The study was conducted in 2011 in the area of the Commune of Świlcza, in the Podkarpackie Province, where nine sites were desig- nated for the needs of research. The investigated shrubs of elderberry were in bloom from May to June. The process of fruit maturation started in the third week of August and con- tinued until late September or early October. Provisioning services provided by elderberry (Sambucus nigra L.) may constitute an ad- ditional source of income for residents of rural areas. Raw materials are collected from healthy shrubs growing away from roads, landfills or industrial plants. The obtained goods designated for sale include fresh and dry flowers, as well as fresh and dry fruit. Fresh inflo- rescences and fruit are dried at home, following the procedures used by ancestors; these in- volve stringing fruit or flowers on a thread and hanging them in airy places with roofing. Collecting and selling dry fruit are the most profitable even if the purchase prices fluctuate. By describing the option of collecting and sale of this raw material the author emphasizes the importance of reclaiming traditional forms of activity by residents of rural areas in their search for additional source of income. Greater awareness of ecosystem services may be a result of the new trend involving education for sustainable development, emphasizing the strict link between human well-being and the good condition of nature with diverse ecosys- tems.

7. Wpływ dodatkowej warstwy granulatu na przewodność cieplną przegrody budowlanej
Effect of Additional Granular Layer on thermal Conductivity of Bulkhead Construction
Ewa SZYMANEK*, Jacek LESZCZYŃSKI
Strony: 419-425, Pobierz w wersji .PDF

W ostatnich latach podjęte zostały badania i przedsięwzięcia zmierzające do obniżenia energochłonności w sektorze budowlanym. Stosunkowo najprostszym sposobem zmniejszenia zużycia energii jest ograniczenie zapotrzebowania na ciepło użyteczne poprzez poprawę izolacji cieplnej przegród budowlanych oraz zmniejszenie strat ciepła w ogrzewanych budynkach. W pracy zostały przedstawione wyniki badań oraz wnioski dotyczące przepływu ciepła przez materiał granulowany. Wyniki te zostały dodatkowo porównane z wynikami przepływu ciepła w dwóch innych przegrodach. Jedną była przegroda wypełniona betonową płytą, natomiast druga była to przegroda dwuwarstwowa składająca się z betonowej płyty i materiału granulo- wanego. Analizowany był przepływ ciepła przez trzy przegrody z uwzględnieniem wpływu zmniejszającej się temperatury zewnętrznej. Rozpatrzone zostały dwa przypadki: gdy tempe- ratura na zewnątrz spadła do 0 oraz do −15°C.

In recent years research and projects focused on reducing energy consumption in the building sector have been undertaken. Relatively, the easiest way to reduce energy consump- tion is the reduction of the useful heat demand by improvement of thermal insulation of bu- ilding bulkhead and reduction of the heat loss in heated buildings. In this paper are presen- ted the research results and conclusions on movement of heat through granular material. These results are additionally compared with results of heat flow in other two bulkheads. One bulkhead was filled with concrete material and the second was a two - layered bulkhead consisting of concrete material and the granular material. There analyzed heat flow through three bulkheads with reference to the influence of decreasing ambient temperature. In this work are considered two cases: when the outside is decreases to 0 and −15°C.

8. Jakub BIENIEK, Anna MAJCHRZAK, Izabela MAJCHRZAK-KUCĘBA
Synthesis of Metal-Organic Framework Structures as Effective Carbon Dioxide Sorbents
Jakub BIENIEK, Anna MAJCHRZAK, Izabela MAJCHRZAK-KUCĘBA
Strony: 427-439, Pobierz w wersji .PDF

W niniejszym artykule przedstawiono wstępne doświadczenia z badań innowacyjnej grupy stałych materiałów porowatych - struktur metaloorganicznych (MOF), mogących zna- leźć zastosowanie w adsorpcyjnym wychwycie i separacji ditlenku węgla. Przedstawiono syn- tezę kilku struktur: MOF-5, MOF-199, Zn-MOF-74, Mg-MOF-74, Ni2(BDC)2(Dabco), Zn2(BDC)2(Dabco) oraz Mg2(BDC)2(Dabco). Pierwsze dwa z nich zbudowane są z trójwy- miarowego szkieletu sześciennych cząsteczek metaloorganicznych, kolejne dwa charaktery- zują się dwuwymiarową strukturą, natomiast ostatnie trzy przypominają modyfikowane gli- nokrzemiany warstwowe. Zaprezentowano wyniki analiz stabilności termicznych otrzymanych próbek oraz wyznaczono metodą termograwimetryczną ich pojemności sorp- cyjne względem CO2 w temperaturze 25°C w ciśnieniu atmosferycznym.

In the presented article were shown preliminary experiences in building a research base in the subject of innovative porous materials - metal-organic framework structures (MOFs). These materials can be applicable in adsorptive capture and separation of carbon dioxide. These structures are hybrids of metals or metal building units and organic ligands as link- ers. Within the article there were presented and conducted reconstructive procedures of syn- thesis of several MOFs. MOF-5 is composed of zinc acetate molecules connected with tereph- talate ligands in cubic macroparticles which create a 3D porous structure. MOF-199 shows quite similar construction with exception of replacement of terephtalate linker by ben- zenetricarboxylate ligand. Zn-MOF-74 and Mg-MOF-74 present a 2D structure appearing as tunnels built by connecting metals with dihyroxytereftalate ligand. Last synthesized group of MOFs is Me2(BDC)2Dabco, where Me is Ni, Zn or Mg. Structure of these materials is similar to pillared clays (such as bentonites), with layers constructed by metals and tereph- talic acid ligands which are pillared by molecules of diazabicyclooctane. Within the article were presented results of thermal stability of synthesized samples, in order to determine its suitability to the technological processes. The most important part of this paper is determi- nation of adsorption capacities of synthesized samples relative to the carbon dioxide as an adsorbate in temperature of 25°C and at atmospheric pressure.

9. Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych metodami termicznymi Według danych GUS w 2011 r. ilość komunalnych osadów ściekowych wytw
Utilisation of Sewage Sludge in Poland by Thermal Method
Jurand D. BIEŃ
Strony: 439-449, Pobierz w wersji .PDF

Według danych GUS w 2011 r. ilość komunalnych osadów ściekowych wytworzonych w Polsce wyniosła 519,2 tys. Mg s.m. Z kolei prognozowana, wg KPGO2014 na 2015 r. ilość suchej masy komunalnych osadów ściekowych osiągnie poziom 642,4 tys. Mg i będzie wyka- zywać tendencję wzrostową w kolejnych latach. Tak duża masa osadów będzie stwarzać ogromne problemy w ich zagospodarowaniu. W celu rozwiązania tego problemu stawia się na wykorzystanie termicznych metod unieszkodliwiania osadów. Zgodnie z zapisami Krajo- wego Planu Gospodarki Odpadami (KPGO2014) przewiduje się, że w perspektywie do 2020 r. ponad 30% osadów będzie termicznie zagospodarowywane. W publikacji przedsta- wiono aktualny stan prawny oraz metody ostatecznego zagospodarowania osadów w Polsce. Szczególną uwagę zwrócono na metody termiczne, które w świetle ograniczeń innych metod zagospodarowania osadów są traktowane priorytetowo. Potwierdzeniem tego jest choćby ilość budowanych suszarni oraz stacji termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych.

According to the data announced by the Central Statistical Office (GUS) in 2011 in Po- land there were 3143 municipal wastewater treatment plants, and actually sewegerage sys- tem is serving more than twenty-five million inhabitants. Most of the wastewater treatment plants are relatively new. The modern and highly efficient wastewater treatment systems produce significant amounts of municipal sewage sludge. The amount of sludge starts to cre- ate huge problems in their proper management. In addition, from 1st of January 2016 stor- age of sewage sludge, which so far has been one of the most popular methods of sludge man- agement will be virtually impossible. Thermal methods of disposal are currently being considered as an interesting way of sludge management. Thermal sludge disposal methods include incineration, co-incineration and so called alternative methods, such as: gasification, pyrolysis or wet oxidation. In Poland generally incineration and co-incineration are used for sludge utilization. Currently there are eleven plants where sewage sludge is incinerated. Sev- en of them are using fluidized bed technology, in four cases the sewage sludge is burned on the grate. Poland's first plant for sludge incineration was launched in 1997 in Gdynia - Dębogórze and we had to wait more than ten years for the second one. Now as it was men- tioned we have 11 installations in Poland. The biggest one is located in Warsaw and it is cur- rently in the start-up process. Sewage sludge is also managed by the co-firing in the cement industry. This is particularly evident in the Cemex group. However, it should be noted that it has been implemented four years ago. In 2009 co-firing of sewage sludge was launched in Chełm cement plant. In Rudniki plant co-incineration started one year later. Nowadays sewage sludge is given to the cement kiln together with coal. Of course the amount of sewage sludge is not a significant volume in the total amount of alternative fuels use, but its share is growing from year to year. Co-combustion of sludge in power boilers is at the stage of tech- nical trial. Sludge is a waste and the process of sludge co-incineration is a thermal waste uti- lization process what implies certain legal consequences. This reason causes that energy sector is currently not interested in sludge co-incineration .