Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowy gatunek stali na szyny tramwajowe

Żak S., Zygmunt T., Kasprowicz J., Kozera K.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2018

|

R. 25, nr 3

41--44

PL

W artykule omówiono genezę i uwarunkowania uruchomienia produkcji szyn tramwajowych naturalnie chłodzonych (bez obróbki cieplnej) w nowym gatunku stali. Przedstawiono także wyniki badań właściwości mechanicznych, twardości, oceny mikrostruktury, odporności na kruche pękanie i innych. Otrzymany poziom właściwości odniesiono do wymagań stawianych szynom obrobionym cieplnie w normie Europejskiej EN14811. Opisano także dobór technologii łączenia szyn przy użyciu spawania łukiem elektrycznym i spawania termitem.

EN

In this article the origin and conditionings of the start of production grooved rails naturally cooled (without heat treatment) in a new steel grade are discussed. Results of mechanical properties, hardness, evaluation of microstructure, fracture toughness and others are presented. Received level of properties is related to the requirements of heat treated rails described in European standard EN14811. Selection of connection technology of rails using arc and thermite weld is also described.

2

Skład gazów rozpuszczonych w wodzie termalnej eksploatowanej odwiertem KT-1 w Karpnikach na obszarze granitu karkonoskiego w Sudetach

Przylibski T. A., Żak S., Kowalska A., Domin E.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 8

483--494

EN

The detailed research of a gas mixture released from the thermal water, which is extracted from borehole KT-1 at Karpniki, showed the predominance of nitrogen (98.08% by volume) with subordinate Ar (1.52%) and He (0.32%) and trace amounts of CO2 (0.07%) and CH4 (0.01%). The 222Rn radionuclide is also dissolved in this water, showing an activity concentration of 245 Bq/dm3 at the outflow and 256 Bq/dm3 in the aquifer. A small value of the gas exponent (0.014), and also a value of the δ coefficient close to 1 (0.93) were calculated based on the dissolved Ar and N2 content in the water examined, as well as on concentrations of argon and nitrogen in water, assuming that atmospheric air is present above the water surface with a contemporary composition and under normal pressure. The data obtained indicate that these gases and additionally CO2 and CH4 are of atmospheric origin. These gases were either dissolved in rainwater, which infiltrated deep into the Karkonosze granite massif, orformed within the organic layer covering this exposed intrusion. This is evidenced by concentrations of these gases that can be comparable to their atmospheric equivalents. Helium is a radiogenic gas formed as a result of nuclear transformation of isotopes assigned to natural radioactive series. The radiogenic and also radioactive gas is represented by the 222Rn radioisotope which is released from reservoir rocks, in an amount of 5% of the atom poolforming in the reservoir rock, into thermal water that subsequently reaches borehole KT-1 from a distance of 34 m at most. The thermal paleoinfiltration water has been heated up as a result of the conduction, and the source of heat is the temperature of the rocks resulting from an average geothermal gradient of 2.96°C per 100 m. The results of the authors’research indicate that there are no traces of inflow of hotfluids (especially water) from the deeper layers of the crust or from the mantle. If the examined thermal water is considered as paleoinfiltration water, its static resources may be limited, non-renewable.

3

The sludge from physicochemical wastewater pretreatment of low-tonnage production installations

Rauckyte-Żak T., Żak S.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

63--75

EN

The results of the assessment of sludge generated in the processes of physicochemical treatment of processing effluents from low-tonnage productions in the installations dedicated to the disposal of such type waste are presented here. It was selected two typical installations of wastewater physicochemical pretreatment of similar instrumental and processing configuration, on which sludge were generated and evaluated. These systems consisted of a storage-averaging tank equipped with belt scrapers light liquid fractions, processing reactor and pressure dewatering units of sludge in chamber filtering presses. Physicochemical pretreatment on these installations were conducted with the use of neutralization, chemical precipitation and coagulation with final thickening using bentonites and/or flocculants. In view of significant differentiations of wastewater types introducing onto the installations in question and the composition of their loads, the obtained sludge were characterised by heterogeneity and different susceptibility to dewater. This study presents the results of a leaching procedure TCLP made for selected sludge samples and the risk assessment using the RAC code. On the basis of chemical analyses, it was found that in the process of selecting the methods of physicochemical pretreatment the effluents one has also to take into consideration the quality of sludge generated as the result of wastewater processing, i.e. the leachability levels of metals from them should be relatively minimal, and the sludge generated and dewatered should be of the lowest risk according to the RAC classification.

PL

Przedstawiono wyniki oceny osadów generowanych w procesach fizykochemicznego podczyszczania ścieków przemysłowych z małotonażowych produkcji na instalacjach dedykowanych do unieszkodliwiania tego rodzaju odpadów. Dwie wytypowane instalacje fizykochemicznego podczyszczania o podobnej konfiguracji aparaturowo-procesowej, na których generowano osady poddane ocenie, składały się ze zlewnych zbiorników magazynująco-uśredniających zaopatrzonych w zbieraki taśmowe frakcji cieczy lekkich, reaktorów procesowych oraz zespołów ciśnieniowego odwadniania osadów na komorowych prasach filtracyjnych. Fizykochemiczne podczyszczanie na tych instalacjach prowadzono z zastosowaniem neutralizacji, strącania chemicznego i koagulacji z końcowym zagęszczaniem bentonitami i/lub flokulacyjnie. Z uwagi na znaczące zróżnicowanie rodzaju ścieków kierowanych na przedmiotowe instalacje i zawartych w nich ładunków również uzyskiwane osady charakteryzowały się niejednorodnością oraz różną podatnością do odwadniania. W pracy przedstawiono wyniki z przeprowadzonej procedury wymywalności TCLP dla wytypowanych próbek osadów oraz ocenę ryzyka, stosując kod RAC. Na podstawie wykonanych analiz stwierdzono, że w wyborze metod fizykochemicznego podczyszczania należy również kierować się jakością uzyskiwanych osadów poprocesowych w takim wymiarze, aby poziomy wymywalności z nich metali ciężkich były relatywnie minimalne, a generowane i odwodnione odpady klasyfikowane jako najbardziej bezpieczne według kodu klasyfikacji RAC.

4

Construction chemicals production wastewaters treatment. Part 2. Sludge from two-stage pretreatment

Rauckyte-Żak T., Żak S.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

51--62

PL

Potrzeba fizykochemicznego podczyszczania dwustopniowego wynikała z konieczności zmiany relacji BZT5/ChZT, ChZT(BZT5)/N, ChZT(BZT5)/P i N/P na korzystne w strumieniach kierowanych do końcowego oczyszczania metodami biologicznymi. Stąd też w podczyszczaniu na drugim stopniu zastosowano metody utleniania lub głębokiego utleniania, co znalazło swoje odzwierciedlenie w składzie osadów poprocesowych poddanych ocenie w niniejszej części pracy. Ścieki pochodziły głównie z linii różnotonażowego wytwarzania mas fugowych i powłok uszczelniających, gładzi gipsowych i szpachlowych, zapraw samopoziomujących, wodorozcieńczalnych farb i tynków silikonowych do elewacji konstrukcji betonowych i wnętrz, zapraw klejących i glazur, tynków ochronnych oraz ozdobnych. Na instalacjach podczyszczanie pierwszego stopnia prowadzono, stosując metody koagulacyjne oparte na wykorzystaniu siarczanowych koagulantów żelazowych klasy PIX® lub glinowych klasy ALS®, na drugim natomiast utlenianie za pomocą KMnO4 lub układem Fentona. Osady do oceny wydzielano w wyniku ich odwadniania na zespołach ciśnieniowych pras komorowych. Dla tak generowanych osadów przeprowadzono procedurę TCLP oraz wykonano ocenę ryzyka, stosując kod RAC. Przyjęto, że ciśnieniowo odwodnione osady mieszane wykazują niskie ryzyko (LR) względem Cd, Cr, Cu, Ni, Pb i Zn oraz umiarkowane (MR) wzgledem Mn w przypadku stosowania nadmanganianu potasu na drugim stopniu podczyszczania. W przypadku stosowania układu Fentona na drugim stopniu mieszane osady charakteryzowały się niskim ryzykiem (LR) względem wszystkich analizowanych metali ciężkich. Zgodnie z kryteriami TCLP mieszane osady z dwustopniowego fizykochemicznego podczyszczania ścieków technologicznych z produkcji wytypowanego asortymentu chemii budowlanej sklasyfikowano jako odpady nietoksyczne.

EN

The need for two-stage physicochemical pretreatment resulted out of necessity changes of the BOD5/COD, COD(BOD5)/TN, COD(BOD5)/TP and TN/TP ratios on beneficial in streams directed at final treatment with biological methods. Hense also in pretreatment at the second stage was carried out with the use of oxidation or deep oxidation methods, which was reflected in the composition of sludge being subject to assessment in this part of research. Wastewaters came mainly from the line of different-tonnage producing fugal mass and sealing coatings, gypsum surfacers and putties, self-levelling compounds and grouts, paints for façades of concrete structures and interiors, cements and glazes, protective and decorative plasters. The first stage pretreatment on installations was being led applying coagulation methods based on the application of iron sulphate coagulants of PIX® category or the aluminium ones of ALS® category. At the second one - oxidation with the use of KMnO4 or Fenton’s system were applied. Sludge for the assessment were being allocated as a result of dewatering them on pressurized sets of chamber presses. For generated in this way sludge the TCLP (Toxicological Characteristic Leaching Procedure) procedure and the risk assessment with the use of risk assessment code (RAC) was made. It was found that dewatered by pressure mixed sludge present low risk (LR) in case of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn and the moderate risk (MR) concerning Mn, in case of application of potassium permanganate at the second stage of pretreatment. In case of application of Fenton’s system at the second stage of pretreatment, the mixed sludge presented low risk (LR) concerning all analysed heavy metals. In accordance with TCLP criteria, mixed sludge from two-stage physicochemical pretreatment of process wastewaters from manufacturing of the selected products of construction chemicals were classed as non-toxic wastes.

5

Wastewaters treatment from rail freight car wash. Assessment of physicochemical treated sludges

Rauckyte-Żak T., Żak S.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

87--96

EN

The process of physico-chemical pretreatment of wastewaters produced in the rail freight car wash was carried out under flow conditions in two-chamber reactor of accelator type with a final fine purification on multi-layer gravel filter. The post-processing sludge were generated as a result of the use of coagulation and flocculation and, to a minimum degree, from washings formed due to a periodic backwash of gravel filters. This article presents the results concerning assessment of gravitationally dewatered post-coagulation sludge and sludge from backwashing of gravel filters, released after sedimentation, and dewatered mixture of these two types of sludge. These all precipitates were subject to leaching with the use of TCLP procedure and risk assessment based on the analysis of fractional composition of selected heavy metals. It was found that sludge from wastewater treatment after the use of the two-stage acid-alkaline (PIX® 116 - SAX® 18) or alkaline-acid coagulation (SAX® 18 - PAX® 18) with a final flocculation and phase separation in a flow type accelator are characterised by a distinctly lower leachability levels of heavy metals than in case of post-sedimentary primary sludge and they manifest low risk considering Cu, Ni, Pb and Zn determined by the adopted level of risk assessment code (RAC). According to the criteria adopted for TCLP classification, the analysed sludge are neither toxic nor hazardous waste.

PL

Proces fizykochemicznego podczyszczania ścieków wytwarzanych na myjni kolejowych wagonów towarowych był prowadzony w warunkach przepływowych na dwukomorowym reaktorze typu akcelator z końcowym doczyszczaniem na wielowarstwowym filtrze żwirowym. Osady poprocesowe były generowane w wyniku zastosowania koagulacji i flokulacji oraz w minimalnym stopniu z wód popłucznych w wyniku stosowania okresowego, wstecznego płukania filtrów żwirowych. Przedstawiono wyniki oceny odwodnionych grawitacyjnie osadów pokoagulacyjnych i osadów z wstecznego płukania filtów żwirowych wydzielanych na drodze sedymentacji oraz odwodnionej mieszaniny tych dwóch rodzajów osadów. Przedmiotowe osady poddano ługowaniu za pomocą procedury TCLP oraz ocenie ryzyka na podstawie analizy składu frakcyjnego wytypowanych metali ciężkich. Stwierdzono, że osady pochodące z procesu oczyszczania po zastosowaniu dwustopniowej koagulacji kwaśno-alkalicznej (PIX® 116 - SAX® 18) lub alkaliczno-kwaśnej (SAX® 18 - PAX® 18) z końcową flokulacją i separacją faz na układzie przepływowym typu akcelator charakteryzują się zdecydowanie niższymi poziomami wymywalności metali ciężkich niż wstępne osady posedymentacyjne oraz wykazują niskie ryzyko względem Cu, Ni, Pb i Zn określone przyjętym poziomem kodu oceny ryzyka (RAC). Według kryteriów przyjętych dla klasyfikacji TCLP, analizowane osady nie są odpadami toksycznymi i niebezpiecznymi.

6

Construction chemicals production wastewaters treatment. Part 1. Sludge from one-stage pretreatment

Rauckyte-Żak T., Żak S.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

403--414

EN

This section gives an overview of the results of the evaluation of sludge generated under conditions of full technological scale in three similar installations as a result of the use of single-stage, physicochemical pretreatment of mixed processing wastewater from the production of construction chemicals. The wastewater originated mainly from manufacturing water-based paints and silicone renders for façades of concrete structures and for interiors, adhesive mortars and glazes, protective and decorative plasters, gypsum finishing and putty coats, self-levelling compounds, as well as grouts and sealing coats. Sludge were separated due to coagulation and chemical precipitation and floatation thickening; their dewatering was conducted in filtering appliances in a form of open gravity bag filters or in a pressurized chamber filter press. For “non-anhydrous” samples of dewatered sludge obtained using PIX® based iron(III) or PAX® based aluminum coagulants, toxicity characteristic leaching procedures (TCLP) were carried out and using fractionation the risk assessment code (RAC) was determined. It was found that the sludge dewatered by gravity or pressure indicate a low risk (LR) against Cd, Cr, Cu, Ni, Mn, Pb and Zn. In accordance with the TCLP criteria, they were classified as non-toxic waste.

PL

W tej części przedstawiono wyniki oceny osadów generowanych w warunkach pełnej skali technologicznej na trzech zbliżonych konfiguracyjnie instalacjach w wyniku zastosowania jednostopniowego, fizykochemicznego podczyszczania mieszanych ścieków technologicznych z produkcji chemii budowlanej. Ścieki pochodziły głównie z linii wytwarzania wodorozcieńczalnych farb i tynków silikonowych do elewacji konstrukcji betonowych i wnętrz, zapraw klejących i glazur, tynków ochronnych oraz ozdobnych, gładzi gipsowych i szpachlowych, zapraw samopoziomujących, a także mas fugowych i powłok uszczelniających. Osady wydzielano w wyniku koagulacji i strącania chemicznego oraz flokulacyjnego zagęszczania, a ich odwadnianie prowadzono na zespołach filtracyjnych, stanowiących otwarte grawitacyjne filtry workowe, lub na ciśnieniowej, komorowej prasie filtracyjnej. Dla „niebezwodnych” prób odwodnionych osadów uzyskiwanych koagulantami żelazowymi klasy PIX® lub glinowymi klasy PAX® przeprowodzono procedury wymywalności TCLP oraz ocenę ryzyka za pomocą frakcjonowania, stosując kod RAC. Stwierdzono, że odwodnione grawitacyjnie lub ciśnieniowo osady wykazują niskie ryzyko (LR) względem Cd, Cr, Cu, Ni, Mn, Pb and Zn. Zgodnie z kryteriami TCLP, sklasyfikowano je jako odpady nietoksyczne.

7

Badanie naprężeń własnych w szynach kolejowych

Woźniak D., Kasprowicz J., Żak S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 10

436--438

PL

Wielkość naprężeń własnych w szynach kolejowych jest istotna dla bezpiecznego transportu ludzi i towarów w istniejącym systemie infrastruktury. W artykule przedstawiono metodologię pomiaru naprężeń własnych, źródła naprężeń własnych oraz proces prostowania szyn kolejowych. Opisano wpływ różnych technik prostowania szyn w prostownicy poziomej na wielkość naprężeń własnych.

EN

The amount of residual stresses in the railway rails is relevant to safe transport of people and goods in existing infrastructure system. The methodology of residual stresses measurement, sources of residual stresses and straightening process of railway rails have been presented in the article. The influence of different straightening techniques of rails in horizontal straightener on the whole amount of residual stresses has been also described.

8

Wody lecznicze regionu sudeckiego : wybrane problemy

Ciężkowski W., Kiełczawa B., Liber-Makowska E., Przylibski T., Żak S.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 9

671--682

EN

Mineralized waters used for medical treatment are common in the Sudetes. Due to reservoir rock types and the depth of groundwater circulation, two main types of groundwater deposits are distinguished. These are fissure deposits, the most often present in granites and gneisses, andfissure-porous deposits present first of all in sandstones. The main types of mineralized groundwater are CO2-rich waters, containing up to 99.5% of CO2 as the primary gas component, thermal waters characterized by the temperatures up to 87°C, which classifies these waters as the warmest in Poland, as well as radon waters, containing the highest activity concentrations of 222Rn, reaching above 2,000 Bq/dm3. All these groundwater types are infiltration waters. Discharge rates of the intakes in the Sudetes changes with time, which is influenced by changes in atmospheric parameters. The time of reaction is similar for all the intakes in the same hydrogeological structure. The process of mixing between the highly-mineralized, deep-circulation groundwater component and the shallow-circulation, low-mineralized component is intensely studied. Another problem is the presence of CO2 in the amount exceeding its solubility in the water. Juvenile CO2 flows from the deep crust through tectonic discontinuities, where it dissolves in groundwater, forming CO2-oversaturated waters, as well as itforms gas anomalies in soil air. CO2 concentrations may reach in soils more than 60 vol.%, and the flux of this gas reaches even 66 g/m2/d. Radon dissolves in groundwater in the zone of its out flow, where reservoir rocks are densely cracked, weathered, and cut by tectonic faults. The hydrogeochemical background of 222Rn in groundwater of the Sudetes is between 4 and 306 Bq/dm3.

9

Application of the trial research set for pretreatment of casings processing wastewaters

Żak S.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

513--519

EN

The designed research set of capacity up to 1.0 m3/h for testing physicochemical methods of raw industrial wastewaters pretreatment directly at the source of their origin or storage was presented. The installation built on the mobile pallet is equipped with the cylinder-conical central flotation chamber with the surface flotation fodder, pipe reactors, where the chemical reagents are dosed from the preparation and dosing stations and processing units where the dispersed air flotation or dissolved air flotation or oxidation aided with hydrogen peroxide in accordance with own invention. The subject set can be used to optimize different physicochemical pretreatment methods, including coagulation, chemical precipitation and final separation of dispersed phases with the use of the mentioned above flotation methods. The experimental conditions and the obtained reductions of indicator values with the application of the subject research installation were set for the selected wastewaters from casings processing.

PL

Przedstawiono skonstruowany zestaw badawczy o przepustowości do 1,0 m3/h do testowania fizykochemicznych metod podczyszczania surowych ścieków przemysłowych bezpośrednio u źródła ich powstawania lub gromadzenia. Zbudowana na mobilnej palecie instalacja jest wyposażona w cylindryczno-stożkową centralną komorę flotacji z powierzchniowym zgarniaczem flotatu, reaktory rurowe, do których dozowane są reagenty chemiczne ze stacji ich przygotowania i dozowania, oraz zespoły procesowe do prowadzenia flotacji technikami zdyspergowanym lub rozpuszczonym powietrzem albo z zastosowaniem wspomagania utlenianiem nadtlenkiem wodoru według własnego wynalazku. Za pomocą przedmiotowego zestawu można optymalizować różne metody fizykochemicznego podczyszczania z zastosowaniem między innymi koagulacji, strącania chemicznego oraz do finalnego wydzielania faz zdyspergowanych wymienionymi technikami flotacji. Dla wytypowanych ścieków powstających podczas przetwórstwa jelit przedstawiono ustalone doświadczalnie warunki oraz uzyskiwane wyniki poziomów redukcji wielkości wskaźnikowych z zastosowaniem omawianej instalacji badawczej.

10

Research on physico-chemical pretreatment of wastewater from the production of wood coating materials

Żak S., Rauckyte-Żak T., Laurinavičius A., Siudziński P.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 1

101--112

EN

This paper presents the results of the research conducted on the installation designed for physico-chemical pretreatment of technological wastewater in the volume of up to 5.0 m3/day discharged from the production of protective and decorative coating materials used for wooden surfaces. The subject-matter installation constructed on a mobile pallet, consisted of a storage-averaging tank where concentrations were equalised with the use of circulation aeration and mixing. A variant, preliminary pre-oxidation with the use of hydrogen peroxide was conducted in this tank. A substantial installation set for the wastewater treatment plant consisted of two preliminary tube reactors, one cylindrical-conical processing reactor, stations for preparing and dispensing reagents and the sediment dewatering station. Considerable reductions in main chemical indicators of water pollution were obtained in the installation: both total suspended solids (TSS) and ether extract (EE) - more than 98%, chemical oxygen demand (COD) - 46-54%, biochemical oxygen demand (BOD5) - 39-46%, and free formaldehyde (HCHO) - 14-27% due to the use of pre-oxidation and the acid - alkaine double coagulation by applying the ALCAT 105 - SAX 25 system. The use of pre-oxidation with hydrogen peroxide in doses 250.0-450.0 mg/l and then two-stage coagulation resulted in an increase in the reduction of: COD and BOD5 by ca 10-15%, and HCHO by ca 58-66% with reference to the water pretreatment without pre-oxidation. The assessment of sediments formed during the process of pretreatment was made determining the leachable forms of metals (Cu, Ni and Ti) according to methodology of TCLP in compliance with the US EPA Method 1311.

PL

Przedstawiono wyniki badań prowadzonych na instalacji zbudowanej na potrzeby fizykochemicznego podczyszczania ścieków technologicznych w ilości do 5,0 m3/dobę z produkcji materiałów powłokowych, ochronnych i dekoracyjnych, stosowanych na powierzchnie drewniane. Przedmiotowa, mobilna instalacja zbudowana na przenośnej palecie, składała się ze zbiornika magazynująco-uśredniającego, w którym wyrównywanie stężeń prowadzono za pomocą napowietrzania i mieszania cyrkulacyjnego. Wariantowo w tym zbiorniku prowadzono wstępne utlenianie za pomocą nadtlenku wodoru. Zasadniczy zespół instalacji oczyszczalni tworzyły reaktory: dwa wstępne rurowe i procesowy cylindryczno-stożkowy, stacje przygotowania i dozowania reagentów oraz stacja odwadniania osadów. Stosując preutlenianie oraz podwójną koagulację kwaśno-alkaliczną układem ALCAT 105 - SAX 25, na instalacji uzyskiwano ponad 98% redukcję zawiesin ogółem (ZO) i ekstraktu eterowego (EE), 46-54% chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT), 39-46% biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT5) i 14-27% wolnego formaldehydu (HCHO). Zastosowanie wstępnego preutleniania za pomocą nadtlenku wodoru w dawkach 250,0-450,0 mg/dm3, a następnie dwustopniowej koagulacji skutkowało wzrostem redukcji ChZT i BZT5 ca 10-15%, a HCHO ca 58-66%, w relacji do wariantu bez preutleniania. Oceny powstających osadów po procesie podczyszczania dokonano, oznaczając wymywalne formy metali (Cu, Ni and Ti) według metodyki TCLP zgodnie z procedurą US EPA Method 1311.

11

Stal szynowa gatunku B1000 produkowana przez ArcelorMittal Poland SA

Zygmunt T., Kasprowicz J., Żak S.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 10

686--691

PL

W artykule opisano technologię produkcji szyn normalnotorowych ze stali gatunku B1000 stosowaną w ArcelorMittal Poland SA Scharakteryzowane zostały właściwości mechaniczne i eksploatacyjne szyn zabudowanych w torowisku doświadczalnym w Szczerbince koło Moskwy. Przedstawiono również problematykę zgrzewania szyn.

EN

The paper presents production technology of railway rails of steel grade B1000 in ArcelorMittal Poland SA Mechanical and operating properties of rails built in experimental track at Szczerbinka near Moscow were presented. Rails welding process aspects were also presented.

12

Zmiana temperatury w procesie samowypływu nagazowanych wód podziemnych

Żak S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

679--683

PL

W artykule przedstawiono krótki opis rozwiązania samoczynnego wypływu nagazowanych wód podziemnych z pionowych otworów wiertniczych. W rozwiązaniu przyjęto, że w rurach wydobywczych i w zwężkach odbywa się dwufazowy przepływ mieszaniny wodno-gazowej. W modelu przepływu uwzględniono zróżnicowanie prędkości wody i gazu. Główna problematyka artykułu dotyczy termodynamicznych efektów przepływu. Założono, że przepływ mieszaniny odbywa się w procesie adiabatycznym, tzn. bez wymiany ciepła między mieszaniną wodno-gazową a otoczeniem. Przyjęto, że zmiana temperatury podczas samowypływu jest skutkiem trzech procesów: odgazowania wody, rozprężania gazu i oporów tarcia. Obliczenia zmian temperatury wykonano, dokonując podziału rury wydobywczej i zwężki na segmenty. Wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów na rzeczywistych otworach, w których prowadzono długotrwałe badania lub eksploatację. Wskazują one, że przedstawiony model samowypływu w sposób zadawalający opisuje przemiany termodynamiczne.

EN

The article provides a short description of a solution for spontaneous outflow of gas-bearing groundwaters from vertical boreholes. A two-phase flow of gas-water mixture in extraction pipes and chokes was adopted for the solution. Also, differences between water and gas velocities were taken into account. The article focuses chiefly on the problem of thermodynamic flow effects. An assumption was made that the flow of such a mixture occurs in an adiabatic process, i.e. there is no heat exchange between the gas-water mixture and the surroundings. It was also assumed that temperature change during spontaneous outflow results from three processes: degassing of water, gas expansion and frictional resistance. Calculations of temperature change were performed by dividing the extraction pipe and the choke into segments. Subsequently, the calculation results were compared with measurement results obtained on real holes where long-term research or extraction had been conducted. They prove that the presented spontaneous outflow model adequately describes thermodynamic processes.

13

Treatment of the Processing Wastewaters Containing Heavy Metals with the Method Based on Flotation

Żak S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 3

433-438

EN

The aim of the studies carried out at full technological scale was to indicate optimal systems of the two-stage precipitation and coagulation (PIX 113 - SAX 18, PAX XL1 - SAX 18, ALCAT 102 - lime milk and SAX 18 - PAX 16) in the process of eliminating heavy metals from wastewaters made in the processing plant producing sub-systems for domestic appliances. Precipitated pollutions were thickened by flocculation and separated by hydrogen peroxide enhanced pressure flotation. The experimental installation of maximal flow capacity: 10.0 m3/d consisted of: the storage-equalization tank, the processing pipe reactor, the pressure flotation station, and the reagent preparation and dosing station. Optimal doses of reagents and a flocculent as well as pressure and saturation time were defined for which maximal reductions in the load of heavy metals were achieved. The usefulness of hydrogen peroxide as a means of enhancing flotation was tested. The use of two-stage precipitation permitted the reduction in heavy metals (Cd, Cu, Cr, Ni, Sn, Zn), eg by applying ALCAT 102 - lime milk at the level exceeding 80%.

PL

Przeprowadzono badania w pełnej skali technologicznej, mające na celu wytypowanie optymalnych układów dwustopniowego strącania i koagulacji (PIX 113 - SAX 18, PAX XL1 - SAX 18, ALCAT 102 - mleko wapienne i SAX 18 - PAX 16) w procesie usuwania metali ciężkich ze ścieków z linii wytwarzania podzespołów do sprzętu gospodarstwa domowego. Wytrącone zanieczyszczenia zagęszczano flokulacyjnie i wydzielano techniką flotacji ciśnieniowej wspomaganej nadtlenkiem wodoru. Instalacja doświadczalna o maksymalnej przepustowości 10,0 m3/d składała się z ziemnego zbiornika gazynująco-uśredniającego, rurowego reaktora procesowego, stacji flotacji ciśnieniowej oraz stacji przygotowania i dozowania reagentów. Wyznaczono optymalne dawki reagentów oraz flokulantu, a także ciśnienia i czasu saturacji, dla których zachodziły maksymalne redukcje ładunku metali ciężkich. Sprawdzono przydatność nadtlenku wodoru w procesie wspomagania flotacji. Zastosowanie dwustopniowego strącania pozwoliło na uzyskanie redukcji metali ciężkich (Cd, Cu, Cr, Ni, Sn, Zn) np. za pomocą układu ALCAT 102 - mleko wapienne na poziomie przekraczającym 80%.

14

Influence of many years’ agroutilization of wastewaters from production of fats of animal origin on changeability of heavy metal speciation forms in soil

Żak S., Rauckyte-Żak T.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 11

1437--1443

EN

The paper presents the results of four-year research on changeability of the fractional composition (of five fractions: exchangeable, carbonate, related to hydrated oxides Fe/Mn, organic and so-called residual one) of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) determined in soil being subject to agroutilization of pretreated wastewaters from animal fat production within the time. The pollutants load directed to soil mainly contained polysaccharides and proteins, and the process of dosing wastewaters took place gradually, at regular intervals during the whole experimental period. On the basis of the research it was found that the total average metal concentrations did not change significantly within the time. In case of total cadmium, mercury, lead or chromium, an insignificant growth trend was registered for the total concentration in relation to initial concentrations (C0). Analyzing the fractional content of the individual metals in the soil within the experimental period (determined in accordance with the Tessier’s method), the limited phenomenon of concentrations changeability of the soluble, carbonate and organic fractional loads was found in the case of cadmium, mercury and lead.

PL

Przedstawiono wyniki czteroletnich badań nad zmiennością w czasie składu frakcyjnego (pięciu frakcji: wymywalnej, węglanowej, związanej z uwodnionymi tlenkami Fe/Mn, organicznej i tzw. pozostałej) metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) oznaczanych w glebie poddanej agroutylizacji podczyszczonych ścieków z produkcji tłuszczów zwierzęcych. W ładunku zanieczyszczeń kierowanych do gleby zawarte były głównie policukry oraz białka, a proces dawkowania ścieków był prowadzony sukcesywnie, w regularnych odstępach czasu przez cały okres eksperymentu. Na podstawie badań stwierdzono że całkowite, średnie stężenia metali w tym okresie nie ulegały istotnym zmianom. W przypadku kadmu, rtęci, ołowiu czy chromu ogółem zarejestrowano nieznaczny trend wzrostu całkowitego stężenia w relacji do stężeń wyjściowych (C0). Analizując w okresie doświadczalnym skład frakcyjny (oznaczany zgodnie z metodyką Tessiera) poszczególnych metali w przedmiotowej glebie, stwierdzono występowanie ograniczonego zjawiska zmienności stężeń pul frakcji rozpuszczalnych, węglanowych oraz organicznej w przypadku kadmu, rtęci i ołowiu.

15

Changeability of the Speciation Forms of Heavy Metals in Soil Subject to Many Years of Fertilization with Wastewaters from Vegetable Fat Production

Rauckyte T., Żak S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 12

1667-1674

EN

Agro-utilization of pretreated industrial wastewaters from the vegetable fat production for irrigation and as fertilizers is, among others, limited by heavy metal concentrations in wastewaters and the soil where wastewaters are directed. This paper presents the results of 4-year research on the influence of the irrigation process and fertilization with wastewaters on the concentration and changeability of heavy metal (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) speciation forms in the superficial soil layer. The fractional composition of metals was determined in accordance with Tessier’s methodology. The obtained results prove a significant stability of speciation loads of metals determined in the examined soil within the experimental period. Analysis of the fractional composition showed an insignificant decreasing tendency of the leached fraction percentage and an increase in the carbonate fraction share in the case of the majority of the analyzed heavy metals.

PL

Agroutylizacja podczyszczonych ścieków technologicznych z produkcji tłuszczów roślinnych na cele nawadniające oraz nawozowe jest m.in. limitowana stężeniem metali ciężkich w ściekach oraz glebie, na którą kieruje się odpady. W pracy przedstawiono wyniki czteroletnich badań nad wpływem procesu nawadniania oraz nawożenia ściekami na stężenie oraz zmienność form specjacyjnych metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) w przypowierzchniowej warstwie gleby. Skład frakcyjny metali był oznaczany zgodnie z metodyką Tessiera. Uzyskane wyniki wskazują na występowanie istotnej stabilności pól specjacyjnych metali oznaczanych w badanej glebie w okresie doświadczalnym. Analizując skład frakcyjny, stwierdzono występowanie nieznacznego trendu zmniejszania udziału procentowego frakcji wymywanej oraz wzrostu udziału frakcji węglanowej w przypadku większości badanych metali ciężkich.

16

Oznaczanie stężenia gazów w wodach podziemnych w warunkach statycznych

Żak S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

737--744

PL

W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne oznaczania stężenia gazów w wodzie podziemnej na podstawie pomiarów parametrów gazu znajdującego się w otworze na poziomie głowicy. Pomiary prowadzi się w warunkach statycznych i odnoszą się one do nagazowanych wód podziemnych. Jako warunki statyczne przyjęto stan, w którym nie zachodzi wypływ wody z otworu, a położenia zwierciadła wody w otworze i warstwie wodonośnej nie zmieniają się w czasie. Zaprezentowana metoda obliczeń umożliwia również określenie ciśnienia nasycenia, wykładnika gazowego i głębokości położenia zwierciadła wody podziemnej w otworze. W celu weryfikacji przedstawionej metody wykonano obliczenia dla dwóch otworów ujmujących nagazowane wody podziemne. Jeden z nich ujmował wody, w których rozpuszczony był tylko jeden gaz – dwutlenek węgla. Z kolei drugi otwór ujmował wody, w których rozpuszczone były trzy gazy: metan, azot i dwutlenek węgla. Uzyskane wyniki obliczeń dla warunków statycznych są zbliżone do wyników uzyskanych w warunkach dynamicznych, tzn. gdy skład gazowy wody podziemnej określa się na podstawie badań w warunkach wypływającej mieszaniny wodno-gazowej z otworu.

EN

The article discusses theoretical basis for determining gas concentrations in groundwater by measuring gas parameters in a well at head level. The measurements, performed in static conditions, apply to gas-rich groundwaters. The adopted static conditions refer to the state when water is not discharged from the well and the positions of water table in the well and the aquifer do not change in time. The described calculation method also enables determination of bubblepoint pressure, gas/water ratio and the depth of water table in the well. In order to verify the method, the author performed calculations for two wells drawing gas-rich groundwaters. One of them drew waters containing only one dissolved gas – carbon dioxide. In the other one, water contained three dissolved gasses: methane, nitrogen and carbon dioxide. The results obtained for static conditions are comparable to those representing dynamic conditions, i.e. when gas composition of groundwater is established by conducting analyses in the conditions of water-gas mixture flowing out of the well.

17

Metoda chemicznego oznaczania materiałów biologicznie czynnych w badaniach nad materiałami roślinnymi

Borowski S., Dulcet E., Żak S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 5

24-25

PL

W pracy przedstawiono metodę znacznikowania preparatów biologicznie czynnych za pomocą n-heksanu. Zastosowanie markera umożliwiło przeprowadzenie badań nad nierównością rozmieszczenia preparatu konserwującego Inoculant 1155 w belach wilgotnego siana.

EN

The paper presents a method of marking biologically active preparations using n-hexane. The use of marker enabled the conduction of studies on distribution irregularity of Inoculant 1155 conserving preparation in moist hay bales.

18

Rozwiązanie dopływu do studni z uwzględnieniem powierzchni swobodnego wypływu i piętrzenia wody przez rurę nadfiltrową

Żak S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

173--180

PL

W artykule przedstawiono rozwiązanie ustalonego dopływu wody do studni niezupełnej, wykonanej w jednorodnej i ortotropowej warstwie o swobodnym zwierciadle wody. W obliczeniach uwzględniono swobodną powierzchnię wypływu w studni i możliwość piętrzenia wody przez rurę nadfiltrową. Warstwa wodonośna ma poziomo wykształcony spąg i może być zasilana wodami infiltracyjnymi. Rozwiązanie wykonano w formie programu w arkuszu kalkulacyjnym Excel przy wykorzystaniu metody różnic skończonych. Bazuje ono na równaniu przepływu wód podziemnych Laplace’a w układzie współrzędnych logarytmiczno-walcowym. Program umożliwia obliczanie dopływu wody do studni, zeskoku hydraulicznego, zasięgu leja depresji oraz generuje wykresy położenia zwierciadła wody w funkcji odległości od studni. Wstępne testy wskazują na zgodność wyników uzyskiwanych za pomocą omawianego programu z niektórymi wynikami opisywanymi w literaturze. Program jest udostępniany nieodpłatnie na stronie internetowej www.ig.pwr.wroc.pl/zaklady/ZGiWM pod nazwą studnia_zw_swob.xls.

EN

The article presents a solution for steady-state water in flow to an incomplete well located in a homogeneous and orthotropic unconfined water table aquifer. The calculations take account of the surface of seepage in the well and a possibility of lifting water with a well-casing pipe. The aquifer has a horizontal bottom and can be recharged with in filtration waters. The solution was produced in the form of a programme written in Excel spreadsheet with a use of the finite difference method. It is based on Laplace groundwater flow equation in the logarithmic-cylindrical coordinate system. The program enables the calculation of water in flow to a well, the height of seepage face, the size of the depression cone, and it generates graphs of water table position as a function of distance from the well. The preliminary tests demonstrate the consistence of the results obtained by means of the discussed programme with results described in literature. The programme is available free of charge from the website www.ig.pwr.wroc.pl/zaklady/ZGiWM at studnia_zw_swob.xls.

19

Application of pressurized floatation process aided by hydrogen peroxide, in organic sewage treatment

Żak S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2009

|

Vol. 16, nr 1

41-49

EN

Thorough research was carried out, the aim of which was to test the efficiency of hydrogen peroxide application in the process of oxygen-induced, pressurized floatation applied to the poultry slaughterhouse wastewaters. To carry out this project, the additional intensification of floatation was realized by the chemical aiding of the process with an oxidizer, at the optimum selected reagents doses. The optimal dosage of the reagent and the flocculant were determined at the level at which the maximum reductions of the pollution load were observed. The reductions of the basic indicating quantities as a function of the oxidizer concentration were also determined. The application of hydrogen peroxide in the amount of 15.0 g H2O2 per m3 of sewage in the floatation aiding process allowed for: the reduction of total solids and fat compounds by more than 90%, the reduction of COD and BOD5 by about 70-80%, and the considerable change in the COD(BOD5):N:P relationship. The complete fading of the wastewater colour was obtained together with a: decrease in the volume of the floating sludge by approximately 20-30% and a significant improvement of its rheological and organoleptic properties. One may consider the practical application of the method in question in order to increase the efficiency of the wastewater treatment plant where the use of the floatation process exceeds the levels assumed by the plant design, for instance by eliminating the permanent and random overloads occurring in the periods of intensified production.

PL

Przeprowadzono badania, mające na celu sprawdzenie skuteczności nadtlenku wodoru w procesie wspomagania flotacji ciśnieniowej wywołanej tlenem, dla ścieków technologicznych z uboju drobiu. Dla realizacji tego zamierzenia, przy optymalnym doborze dawek reagentów, przyjęto dodatkowo intensyfikację flotacji poprzez chemiczne wspomaganie procesu utleniaczem. Wyznaczono optymalną dawkę tego reagenta oraz flokulantu, dla których zachodziły maksymalne redukcje ładunku zanieczyszczeń. Wyznaczono zależności redukcji podstawowych wielkości wskaźnikowych w zależności od stężenia utleniacza. Zastosowanie nadtlenku wodoru w ilości 15,0 g H2O2/m3 ścieku w procesie wspomagania flotacji pozwoliło na ponad 90% redukcję: zawiesin ogółem i związków tłuszczowych, a także 70-80% redukcję ChZT i BZT5 oraz istotną zmianę relacji ChZT(BZT5):N:P. Uzyskano pełne odbarwienie ścieków i zmniejszenie o około 20-30% objętości flotatu oraz jego wyraźną poprawę właściwości reologicznych i organoleptycznych. Przedmiotowa metoda pozwala na rozważenie jej praktycznego zastosowania w celu zwiększenia wydajności oczyszczalni, w której wykorzystywany jest proces flotacji, ponad poziom zakładany warunkami projektowymi, na przykład poprzez eliminację przeciążeń ciągłych i przypadkowych występujących w okresach wzmożonej produkcji.

20

Lead Leachability from Shooting Range Soils

Rauckyte T., Żak S., Pawlak Z., Oloyede A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 4

419-426

EN

Lead contamination of soil in shooting ranges creates an environmental problem. Samples of soil were analyzed for total lead (T-[Pb]) and extracted lead (TCLP-[Pb]) using toxicity characteristic leaching procedure (TCLP). Total content of lead in soil samples varied from 640 to 4600 ppm. The TCLP test indicated that lead in most of soil samples exceeded the 5 ppm, a critical level of EPA regulation for solid and hazardous waste. The ratios of leaching lead (TCLP-[Pb]) to total lead (T-[Pb]) in soil samples ranged from 1.9 % to 5.2 %. The TCLP extracts from soil samples indicated lead concentration levels of 5 to 45 times over the US EPA regulatory level of 5 ppm and this was characterized as a toxic waste.

PL

Problem środowiskowy stanowi zanieczyszczenie na terenie strzelnic gleby ołowiem. Analiz próbki gleby na zawartość ołowiu ogółem i ekstrahowanego, wykorzystując metodę ługowania TCLP. Ogólna zawartość ołowiu w próbkach glebowych wahała się od 640 do 4600 ppm. Test TCLP wskazał, że, w większości próbek glebowych przewyższył 5 ppm, co dla stałych/trwałych niebezpiecznych oznacza poziom krytyczny według regulacji EPA. W próbkach gleby stosunek ługowanego ołowiu do ołowiu ogółem waha się od 1,9 % do 5,2 %. Ekstrakty TCLP z próbek glebowych wykazały poziom stężenia ołowiu od 5 do 45 razy przewyższający poziom 5 ppm, określony przez amerykańską regulację EPA i gleby z terenu strzelnic oceniono jako toksyczne.