The research aimed to determine the efficiency of caffeine removal from synthetic wastewater, using biological wastewater treatment and a multi-stage process line. The study was carried out in a Sequential Biological Reactor (SBR) with different hydraulic retention times – 5, 10, 15, and 25 days, and in a process line consisting of biological treatment supplemented by the following treatment processes: sorption on activated carbon, membrane filtration, ozonation, and UV radiation. Analysis of caffeine concentration after the treatment processes was performed by liquid chromatography. Biological wastewater treatment in SBR effectively reduced caffeine to below the detection limit (<0.1 mg/dm3), regardless of the initial concentration and treatment options used. Additional pretreatment processes did not significantly enhance caffeine reduction. The results indicate the potential for using SBR as an effective and environmentally friendly method of caffeine removal. The study involved synthetic wastewater; hence, further research is needed on real samples.
PL
Celem prowadzonych badań było określenie skuteczności usuwania kofeiny z syntetycznych ścieków przy zastosowaniu biologicznego oczyszczania ścieków oraz po kilkuetapowym ciągu technologicznym. Badania przeprowadzono w Sekwencyjnym Reaktorze Biologicznym (SBR) z różnymi czasami retencji hydraulicznej – 5, 10, 15 i 25 dób oraz w ciągu technologicznym złożonym z biologicznego oczyszczania uzupełnionego o następujące procesy doczyszczania: sorpcji na węglu aktywnym, filtracji membranowej, ozonowania i promieniowania UV. Analizę stężenia kofeiny po procesach oczyszczania wykonano metodą chromatografii cieczowej. Biologiczne oczyszczanie ścieków w SBR było efektywne w redukcji kofeiny do poziomu poniżej granicy wykrywalności (<0.1 mg/dm3), niezależnie od początkowego stężenia i zastosowanych wariantów oczyszczania. Dodatkowe procesy doczyszczania nie wpłynęły znacząco na dalszą redukcję kofeiny. Wyniki wskazują na potencjał wykorzystania SBR jako efektywnej i ekologicznej metody usuwania kofeiny. Badania dotyczyły syntetycznych ścieków, stąd też konieczne są dalsze badania na rzeczywistych próbkach.
Due to the fact that high-voltage equipment solutions involve large capital investments, they are very important areas based on the scientific, technical and applied sectors. The most correct and accurate solution of these questions is always taken into account as an urgent problem. In many cases, along with scientific and technical problems in this direction, other problems also become relevant. The purpose of this work: as an example, the question was raised about the alteration of the neutral modes of 10-35 kV networks in order to increase power and maintain accuracy in the development of distribution systems. Research method: Such questions lead to a situation related to the replacement of the network, the operation system of machines and equipment, the introduction and manufacture of thousands of 10-35 kV transformers during reconstruction. And these issues become technical and economic problems of national importance, which are necessary for production and are considered important for solution. Results: The choice of one or another neutral grounding mode is extremely effective when it is necessary to operate the network for a long time with a single-phase ground fault. The need for long-term network maintenance in the event of such a failure arises only if backup is not available. At this time, the effective use of an arcing reactor is possible only in symmetrical networks that change without changing the configuration.
PL
Ze względu na to, że rozwiązania w zakresie urządzeń wysokiego napięcia wiążą się z dużymi inwestycjami kapitałowymi, są to bardzo ważne obszary oparte na sektorach naukowym, technicznym i stosowanym. Najbardziej poprawne i dokładne rozwiązanie tych pytań jest zawsze brane pod uwagę jako pilny problem. W wielu przypadkach wraz z problemami naukowymi i technicznymi w tym kierunku istotne stają się także inne problemy. Cel pracy: jako przykład postawiono pytanie o przebudowę trybów neutralnych sieci 10-35 kV w celu zwiększenia mocy i zachowania dokładności w rozwoju systemów dystrybucyjnych. Metoda badawcza: Takie pytania prowadzą do sytuacji związanej z wymianą sieci, systemu pracy maszyn i urządzeń, wprowadzeniem i produkcją tysięcy transformatorów 10-35 kV podczas przebudowy. Kwestie te stają się problemami technicznymi i ekonomicznymi o znaczeniu krajowym, niezbędnymi do produkcji i uważanymi za ważne do rozwiązania. Wyniki: Wybór jednego lub drugiego trybu uziemienia neutralnego jest niezwykle skuteczny, gdy konieczna jest długotrwała eksploatacja sieci z jednofazowym zwarciem doziemnym. Konieczność długoterminowej konserwacji sieci w przypadku takiej awarii pojawia się tylko w przypadku braku możliwości wykonania kopii zapasowej. W tej chwili efektywne wykorzystanie reaktora łukowego jest możliwe tylko w sieciach symetrycznych, które zmieniają się bez zmiany konfiguracji.
Surface qualities make aluminium a low-DC plasma interaction candidate. Aluminum for energy system structure building is studied experimentally, with observations obtained. Aluminum is cheap and frequently utilized in aerospace applications. The selection of materials for new applications of thermonuclear fusion energy, such as Tokamak reactor walls and fusion-based spaceship thrust structures, is important to decide in the design phase. In this study, an experimental setup application is created with low DC-type He plasma ions processed on aluminium pellet surfaces. The physical changes of the aluminium pellet material as an example of an energy structure surface are analysed under a scanned array microscope and 3D surface plots to detect optical roughness attributes.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane kwestie, istotne przy opracowywaniu zaleceń bezpieczeństwa, ochrony i zabezpieczeń projektowanych małych reaktorów modułowych – SMR.
EN
The paper presents the selected issues relevant to the development of safety, security and safeguards recommendations for the designed Small Modular Reactors – SMR.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono rezultaty analizy przyczyn źródłowych poważnej korozji pokrywy zbiornika reaktora w elektrowni jądrowej Davis-Besse ujawnionej w marcu 2002 r. W wyniku tej korozji pokrywa, która stanowiła integralną część jednej z trzech ważnych barier przeciwdziałających uwolnieniu radioaktywnych produktów rozszczepienia paliwa do otoczenia, została poważnie osłabiona. Problem ten został uznany za poważny prekursor awarii prowadzącej do uszkodzenia rdzenia reaktora, miał również znaczące skutki finansowe dla operatora elektrowni. Celem tej analizy jest zilustrowanie zasad stosowania dedukcyjnej metody analizy przyczyn źródłowych znanej pod nazwą mapy przyczyn, a także zademonstrowanie wielkich zalet tego podejścia na wybranym przykładzie praktycznym. Mapa przyczyn, opracowana przez autora na podstawie materiału faktograficznego zgromadzonego przez zespół powołany przez regulatora (NRC) do zbadania tego problemu, pozwoliła ujawnić znaczący udział przyczyn źródłowych związanych z niedociągnięciami natury organizacyjnej i dotyczącymi kultury bezpieczeństwa, niedostatecznym wykorzystaniem doświadczeń eksploatacyjnych czy nieskuteczną komunikacją (wewnętrzną i zewnętrzną), zarówno po stronie operatora elektrowni, jak i organów dozoru jądrowego.
EN
The paper presents the results of root cause analysis for a significant corrosion of the reactor vessel head in the Davis-Besse nuclear power plant that was discovered on March 5, 2002. As a result of this corrosion the vessel head that was an important part of one of the three principal fission products barriers was severely impaired. The problem was rated as significant precursor to core damage, it also resulted in a considerable financial loss for the operator. The analysis is intended to illustrate the use of the cause mapping root cause analysis method and demonstrate its strengths on the selected practical example. The cause map, developed by the author, based on the factual material gathered by the specialized team chartered by the NRC for the investigation of this incident, shows the significant contribution of root causes related to organizational weaknesses, safety culture problems, deficiencies in the operational experience feedback and ineffective communications (internal and external), both in the process of plant operation and in the regulatory oversight.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule, podzielonym na dwie części, przedstawiono: W części I: podstawowe koncepcje i wymagania bezpieczeństwa stawiane elektrowniom jądrowym generacji III/III+ oraz zasady projektowania elektrowni jądrowych [1]. W części II: główne cechy bezpieczeństw jądrowych bloków energetycznych z reaktorami generacji III+, reprezentujących rozwiązania projektowe: „ewolucyjne” – na przykładzie EPR oraz „innowacyjne” – na przykładzie AP1000.
EN
In the article, divided into two parts, the following have been discussed: In Part I: basic concepts and safety requirements for generation III/III+ nuclear power plants, and principles of designing nuclear power plants [1]. In Part II: key safety features of nuclear power units equipped with generation III+ reactors, representing: “evolutionary” designs – exemplified by the EPR, and “innovative” designs – exemplified by the AP1000.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule, podzielonym na dwie części, przedstawiono: W części I: podstawowe koncepcje i wymagania bezpieczeństwa stawiane elektrowniom jądrowym generacji III/III+ oraz zasady projektowania elektrowni jądrowych. W części II: główne cechy bezpieczeństwa jądrowych bloków energetycznych z reaktorami generacji III+, reprezentujących rozwiązania projektowe: „ewolucyjne” – na przykładzie EPR oraz „innowacyjne” – na przykładzie AP1000.
EN
In the article, divided into two parts, the following have been discussed: In Part I: basic concepts and safety requirements for generation III/III+ nuclear power plants, and principles of designing nuclear power plants. In Part II: key safety features of nuclear power units equipped with generation III+ reactors, representing: “evolutionary” designs – exemplified by the EPR, and “innovative” designs – exemplified by the AP1000.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecnie najczęściej stosowanym roztworem w procesie wytrawiania obwodów drukowanych jest kwaśny roztwór chlorku miedzi(II), charakteryzujący się wysoką efektywnością wytrawiania oraz możliwością prostej regeneracji kąpieli, czyli utrzymania optymalnych, ustalonych właściwości trawiących. Regeneracja polega na utlenieniu Cu(I) do Cu(II) oraz wyprowadzeniu nadmiaru miedzi z roztworu. Stosowanymi w praktyce przemysłowej utleniaczami Cu(I) są: nadtlenek wodoru (H2O2), chlor gazowy (Cl2), chloran(V) sodu (NaClO3). Stosowanie tych utleniaczy jest jednak kosztowne, a także wiąże się z niedogodnościami związanymi z ochroną środowiska, zabezpieczeniem warunków BHP (emisja chloru), czy też z trudnym do utrzymania optymalnym składem roztworu trawiącego. Dotychczasowe próby wykorzystania powietrza lub tlenu do regeneracji kwaśnych roztworów trawiących testowane w skali technicznej nie przyniosły jednak pozytywnych wyników, z uwagi na zbyt małą szybkość reakcji. Wynikiem projektu POIG.01.04.00-02-049/11 realizowanego w ramach Programu Innowacyjna Gospodarka finansowanego przez PARP, naukowcy z Instytutu Metali Nieżelaznych w Gliwicach przy ścisłej współpracy z firmą MATUSEWICZ Budowa Maszyn S.A., opracowali całkowicie nowatorską i oryginalną metodę regeneracji roztworów trawiących. Zastosowanie reaktora o nowej konstrukcji wyposażonego w system kontroli i regulacji procesu utleniania oraz czynnika utleniającego: tlenu lub powietrza wzbogaconego w tlen, umożliwia prowadzenie procesu z cyrkulacją tlenu, co zapewnia pełne jego wykorzystanie i przez to osiągnięcie wymaganej, wysokiej kinetyki procesu reoksydacji. Wdrożenie opracowanej metody utleniania zużytych roztworów trawiących, przyczyni się do uproszczenia procesu ich regeneracji, zmniejszenia kosztów, mniej uciążliwego oddziaływania na środowisko oraz do poprawy warunków BHP na stanowisku pracy.
EN
Acidic solution of copper chloride(II) is currently the most commonly used in printed circuits etching. It is distinguished by a high etching efficiency and facile bath regeneration i.e. maintain optimum etching parameters. Regeneration consists of Cu(I) oxidation to Cu(II) and removal of copper excess from the solution. Hydrogen peroxide (H2O2), gaseous chlorine (Cl2), and sodium chlorate (NaClO3) are the industrially-used Cu(I) oxidizing agents. However, their usage is costly, burdensome and challenging to meet environment requirements, health and safety conditions (chlorine emission) as well as to maintain appropriate composition of etching solution. Previous attempts to use air or oxygen for regeneration of acidic etching solutions tested in a technical scale were unsatisfactory because of too low reaction rate. As a result of project POIG.01.04.00-02-049/11 within Program Innowacyjna Gospodarka granted by PARP, the researchers from Instytut Metali Nieżelaznych in Gliwice in close co-operation with the company MATUSEWICZ Budowa Maszyn S.A. have developed entirely new and original method for etching solutions regeneration. A new designed reactor was equipped with control system, for oxidation and oxidizing agent adjustment: oxygen or air enriched with oxygen, which allows to circulate oxygen enhancing its usage and achieving required kinetics of reoxidation. Implementation of this method for oxidation of spent etching solutions will contribute to simplification of their regeneration, costs diminishing, less hazardous environmental impact and improvement in health and safety conditions.
W artykule przedstawiono innowacyjną, ekologiczną metodę regeneracji kwaśnych roztworów chlorku miedzi stosowanych w procesie trawienia obwodów drukowanych. Technologia ta jest wynikiem projektu POIG.01.04.00-02-049/11 wykonanego w ramach Programu Innowacyjna Gospodarka i finansowanego przez PARP. Projekt ten był realizowany przy ścisłej współpracy pomiędzy Wnioskodawcą - firmą MATUSEWICZ Budowa Maszyn S.A. (MBM), a Podwykonawcą – Instytutem Metali Nieżelaznych (IMN). Jej efektem jest opracowanie przyjaznej środowisku metody regeneracji kwaśnych roztworów powstałych w procesie trawienia obwodów drukowanych wykorzystującej reaktor o nowej konstrukcji, wyposażony w system kontroli i regulacji procesu utleniania z użyciem tlenu lub powietrza wzbogaconego w tlen.
EN
Paper presents innovative, ecological method for regeneration of copper(II) chloride acidic solutions used in printed circuits etching process. The technology is a result of POIG.01.04.00-02-049/11 project within Program Innowacyjna Gospodarka granted by PARP. The project was implemented in close co-operation between Applicant -MATUSEWICZ Budowa Maszyn S.A. (MBM) company and Subcontractor - Instytut Metali Nieżelaznych (IMN). It resulted in development of environmentally-friendly method for regeneration of acidic solutions generated during printed circuits etching using newly constructed reactor. It is equipped with control and regulation system of oxidation process by oxygen or oxygen-enriched air.
The advantages of microwave reactors in chemistry have been exploited in many fields, but the proper reactor design still make a challenge. Areas where microwave technology is applied are drying, chemical decomposition, powder synthesis, sintering, and chemical process control. This article goes through the measurement and construction material’s problems, especially in chemical synthesis of various nanoparticles. Issues of reactor’s operation modes, materials used for microwave devices, and solvents are discussed. Examples of nanoparticles reactor’s synthesis are given. The article describes typical problems encountered in research laboratories when preparing nanostructured powders.
PL
Zalety technologii ogrzewania mikrofalowego są wykorzystane w wielu dziedzinach, między innymi w mineralizacji, syntezie proszków, syntezach organicznych, spiekaniu oraz w suszeniu. W artykule omówiono zagadnienia związane z pomiarami parametrów reakcji oraz konstrukcji reaktorów dedykowanych do syntez chemicznych. Główną uwagę poświę- cono trybom pracy reaktorów, materiałom konstrukcyjnym, a także problemom eksploatacji w urządzeniach mikrofalowych dedykowanych do otrzymywania nanoproszków różnego typu i przeznaczenia. Artykuł pokazuje możliwe problemy, które mogą wystąpić w laboratorium badawczym w którym używa się reaktorów mikrofalowych, szczególnie w syntezach nanocząstek.
Dokonano przeglądu metod i technik stosowanych w immobilizacji mikroorganizmów metanogennych. Przesłanką dla podjęcia się opracowania artykułu jest zagadnienie zaadoptowania mikroorganizmów do produkcji gazu dla instalacji pilotażowej, przy użyciu złoża adhezyjnego umieszczonego wewnątrz reaktora monosubstratowego dla gnojowicy świńskiej. Wskazano również na technicznoprocesowe aspekty technologii biogazowej dla opracowanego i eksploatowanego układu do preparacji monosubstratu, produkcji i oczyszczania surowego biogazu, kogeneracji oraz obróbki masy pofermentacyjnej.
EN
The methods and techniques used in immobilization of methanogenic microorganisms are reviewed. The premise for paper development is the issue of adoption of microorganisms for gas production for a pilot plant using an adhesive bed placed inside a monosubstrate reactor for pig slurry. The technical-processing aspects of biogas technology for the developed and operated system in the preparation of monosubstrate, production and purification of raw biogas, cogeneration and post-fermentation treatment are also indicated.
Na proces pirolizy wpływa wiele parametrów, które decydują o rodzaju oraz ilości otrzymanych produktów. W zależności od tych parametrów można otrzymać różne wydajności karbonizatu, oleju oraz gazu pirolitycznego. Kontrola tych parametrów jest ważna jeśli chcemy otrzymać np. więcej frakcji olejowej. Odpowiedni dobór parametrów pozwala na otrzymanie zamierzonego efektu pirolizy. Najważniejszym czynnikiem mającym wpływ na właściwości produktów pirolizy ma rodzaj użytego odpadu (paliwa). Istnieje jednak bardzo duża ilość czynników mających wpływ na efektywność pirolizy. Pozostałymi parametrami decydującymi o rodzaju i ilości otrzymanych produktów są: rodzaj reaktora, sposób ogrzewania, temperatura procesu, tempo nagrzewania, ciśnienie, sposób przygotowania wsadu, rozmiar cząstek, czas przebywania paliwa w reaktorze, natężenie przepływającego czynnika oraz katalizator w przypadku pirolizy biomasy.
EN
The pyrolysis process is influenced by many parameters that decide about the type and quantity of received products. Depending on these parameters, may be obtained a different efficiency of char, oil and pyrolysis gas. Evaluating of these parameters is important to obtain, for example, more oil fractions. Proper selection of the parameters allows for getting the intended effect of pyrolysis. The most important factor, affecting the properties of pyrolysis products is the type of used waste (fuel). However, there are many factors that influence the efficiency of pyrolysis. Other parameters determining the type and quantity of obtained products are: reactor type, heating method, process temperature, heating rate, pressure, batch preparation method, particle size, reactor fuel residence time, flow rate, and catalyst in the case of biomass pyrolysis.
It is known that external diffusional resistances are significant in immobilized enzyme packed-bed reactors, especially at large scales. Thus, the external mass transfer effects were analyzed for hydrogen peroxide decomposition by immobilized Terminox Ultra catalase in a packed-bed bioreactor. For this purpose the apparent reaction rate constants, kP, were determined by conducting experimental works at different superficial velocities, U, and temperatures. To develop an external mass transfer model the correlation between the Colburn factor, JD, and the Reynolds number, Re, of the type JD = K Re(n-1) was assessed and related to the mass transfer coefficient, kmL. The values of K and n were calculated from the dependence (am kp-1 - kR-1) vs. Re-1 making use of the intrinsic reaction rate constants, kR, determined before. Based on statistical analysis it was found that the mass transfer correlation JD = 0.972 Re-0.368 predicts experimental data accurately. The proposed model would be useful for the design and optimization of industrial-scale reactors
Results of the studies for determining fractions of organic contaminants in a pretreated petrochemical wastewater flowing into a pilot Aerated Submerged Fixed-Bed Biofilm Reactor (ASFBBR) are presented and discussed. The method of chemical oxygen demand (COD) fractionation consisted of physical tests and biological assays. It was found that the main part of the total COD in the petrochemical, pretreated wastewater was soluble organic substance with average value of 57.6%. The fractions of particulate and colloidal organic matter were found to be 31.8% and 10.6%, respectively. About 40% of COD in the influent was determined as readily biodegradable COD. The inert fraction of the soluble organic matter in the petrochemical wastewater constituted about 60% of the influent colloidal and soluble COD. Determination of degree of hydrolysis (DH) of the colloidal fraction of COD was also included in the paper. The estimated value of DH was about 62%. Values of the assayed COD fractions were compared with the same parameters obtained for municipal wastewater by other authors.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Reaktory plazmowe służące do wytwarzania plazmy niskotemperaturowej, mają wiele możliwości zastosowań, m.in. w inżynierii biomedycznej do sterylizacji ran powierzchniowych i narzędzi nieodpornych na działanie wysokich temperatur oraz w technice materiałowej, gdzie służą do zmiany właściwości fizyko-chemicznych powierzchni materiałów. W artykule przeprowadzono analizę poziomów zaburzeń przewodzonych w torze zasilania reaktorów.
EN
Plasma nozzle for producing low-temperature plasma, has many possible applications, in biomedical engineering, which are used to sterilize wounds and surface of medical tools easily at low temperatures and in the technology of materials, to change the physico-chemical properties of surface. The article presents analysis of the levels of conducted disturbances in power systems of two reactors.
W artykule scharakteryzowano proces pirolizy, jako metodę konwersji biomasy. Opisano rozwiązania technologiczne wykorzystane przy adaptacji modułowego reaktora ciśnieniowego w celu prowadzenia procesów pirolizy. Ponadto przedstawiono przykładowe możliwości wykorzystania (powstającego w procesie pirolizy) karbonizatu w różnych dziedzinach gospodarki.
EN
This paper describes the process of pyrolysis, as a method of biomass conversion. The technological solutions used for the adaptation the modular pressure reactor, in purpose of carrying the pyrolysis process were described. Moreover, exemplary possibilities to exploit the char (which is produced in the pyrolysis processes) in different areas of the economy were presented.
Obecnie nie istnieją komercyjnie dostępne rozwiązania reaktorów SMR, ale niedawna decyzja rządu USA o dofinansowaniu prac w tym kierunku i rosnąca konkurencja w innych krajach mogą znacznie przyspieszyć ich wdrożenie. Pierwszych prototypów należy się spodziewać najwcześniej na koniec 2021 roku, a pełnego wejścia na rynek po 2024-2026 r.