Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Preliminary Study Into the Possibility of δ13C Being Used as a Sensitive Indicator of the Trophic and Hydrobiological Status of Aquatic Ecosystems

Bartoszek L., Koszelnik P., Zamorska J., Gruca-Rokosz R., Zdeb M.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 6

191--198

EN

There is a need to search for additional indicators allowing for more accurate identification of both the trophic status of waters as well as its chemical and biological consequences. The work detailed in this paper involved a preliminary analysis pertaining to the possibility of using an isotopic index in association with the values for trophic and saprobic indicators in describing a dam reservoir experiencing a far-reaching eutrophication. The water samples for the physicochemical analysis were collected from three sites along the axis of the dam reservoir in Rzeszów three times during the spring and summer of 2013. The results sustained the classification of the Reservoir's waters as hypertrophic, irrespective of the particular zone sampled. While phytoplankton blooms characterised by reference to the numbers of organisms per unit volume of water were also similar throughout the Reservoir, diversification in terms of taxonomic composition was to be noted, given the occurrence of cyanobacteria among the dominant diatoms in the area close to the dam. This presence was accompanied by enrichment of the Reservoir's suspended organic matter with carbon of the heavier 13C isotope. On this basis, the δ13C isotopic index can be regarded as a potentially useful indicator allowing for more accurate identification of both the level and the nature of the ongoing trophic degradation in bodies of water.

2

The effect of the type of roofing and the seasons on the microbiological quality of rainwater

Zdeb M., Zamorska J., Papciak D.

Ekonomia i Środowisko

|

2018

|

nr 3

71--82

EN

This paper presents the results of research on the bacteriological quality of rainwater collected directly from precipitation and various roof surfaces – concrete and ceramic roof tiles, galvanised sheet and a terrace covered with epoxy resin. Samples for the research were collected in a suburban area in 2015-2016. The quality of rainwater was assessed based on the results of bacteriological analyses (the presence of indicator bacteria and the total mesophilic and psychrophilic bacteria count). The effect of the seasons and the type of roofing on the microorganism count was discussed. Significant differences in the quality of rainwater collected from various roof surfaces, related to the roughness and chemical composition of the materials covering the roofs were indicated. In the rainwater examined, significant numbers of potentially pathogenic microorganisms such as Escherichia coli, coliforms and faecal streptococci were detected. The results obtained were the basis for indicating the possibility of using rainwater for various household purposes. Rainwater is not suitable for uses requiring the quality of water intended for consumption due to a great number of psychrophilic, mesophilic and faecal bacteria.

3

Analiza porównawcza wybranych opakowań z tworzyw sztucznych

Nowotyńska I., Grabowska G., Zdeb M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

936--940

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą wybranych opakowań z tworzyw sztucznych (PE-HD, PET) biorąc pod uwagę aspekt techniczny, promocyjny oraz ekologiczny. Aspekt techniczny opakowania został zbadany poprzez oznaczenie właściwości materiału opakowaniowego przy statycznym rozciąganiu oraz poprzez określenie odporności materiału na wysoką temperaturę w teście kurczliwości. Określenie aspektu wartości promocyjnej i ekologicznej opakowania dokonano poprzez opracowanie specjalnych kart oceny. Ostatecznie przeprowadzono analizę porównawczą wybranych opakowań w oparciu o kompleksową ocenę jakości, stanowiącą sumę ocen cząstkowych wraz z uwzględnieniem odpowiednich współczynników.

EN

The article presents comparative analyses of selected plastic packaging (PE-HD, PET) taking into account the technical, promotional and ecological aspects. The technical aspect of the package has been examined by marking the properties of the packaging material during static stretching and by determining the material's resistance to high temperature in the shrink test. The determination of the aspect of the promotional and ecological value of the packaging was made by developing special evaluation cards. Finally, a comparative analysis of selected packages was carried out based on a comprehensive quality assessment, constituting the sum of partial grades together with the relevant coefficients.

4

Dezynfekcja wody deszczowej

Zamorska J., Zdeb M., Papciak D.

Technologia Wody

|

2017

|

Nr 1 (51)

59--63

PL

Wzrost popularności zbierania i magazynowania wody deszczowej jest ostatnio jedną z najbardziej obiecujących alternatyw zaopatrzenia w wodę do celów gospodarczych i konsumpcyjnych. Bardzo ważnym aspektem świadczącym o bezpieczeństwie wody deszczowej jest jej jakość bakteriologiczna. Celem badań była ocena skuteczności powszechnie dostępnego preparatu chlorowego oraz sprawdzenie czasu odtworzenia mikroflory w zdezynfekowanej wodzie. W badaniach, oprócz referencyjnych metod określania ilości mikroorganizmów w wodzie, zastosowano metodę cytometrii przepływowej oraz luminometryczne oznaczanie ilości ATP. Badania wykazały dobry efekt dezynfekcji przy 2% stężeniu wolnego chloru.

EN

Rainwater harvesting and its subsequent use is often recently touched on the problem. A very important aspect of providing safety rainwater is its bacteriological quality. The aim of the study was to assess the efficacy of chlorine, commonly available on the market, and how much time restore the microflora in the disinfected water. In addition to the study of the reference methods to determine the number of microorganisms in the water, used flow cytometry arid a luminometer measuring the amount of ATP. Studies have shown good disinfection effect at 2% concentration of free chlorine.

5

Woda deszczowa - alternatywne źródło zaopatrzenia w wodę w warunkach kryzysowych

Zdeb M., Pietrzyk A., Papciak D.

Instal

|

2017

|

nr 10

50--55

PL

Celem pracy była ocena jakości fizykochemicznej i mikrobiologicznej wód deszczowych zebranych na terenie miasta Rzeszowa w okresie wiosenno-letnim. Uzyskane wyniki badań porównano z wymaganiami Rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie warunków jakim powinna odpowiadać woda wykorzystywana do picia i celów gospodarczych. Na tej podstawie dokonano analizy możliwości wykorzystania wód opadowych jako alternatywnego źródła zaopatrzenia w wodę w warunkach kryzysowych. Pomimo, iż powszechnie uważa się, że woda deszczowa jest stosunkowo czysta to uzyskane wyniki badań wskazują na to, że jej spożycie bez wcześniejszego uzdatnienia jest niebezpieczne dla potencjalnych konsumentów. Uzyskane wyniki badań świadczą o jej skażeniu mikrobiologicznym bakteriami Escherichia coli i paciorkowcami kałowymi. Przeprowadzony monitoring badawczy wykazał zbyt niski odczyn pH, przekroczenia wymagań normatywnych w zakresie mętności, utlenialności i zawartości jonu amonowego oraz śladowe ilości metali ciężkich tj. Zn, Fe, Ti, Mn, Sr Ba oraz Pb. Niewielka twardość, zbyt mała zasadowość i obecność agresywnego dwutlenku węgla potwierdzają właściwości korozyjne wód deszczowych. Pomimo tego wody deszczowe stanowią obiecującą alternatywę zasobów wodnych, a po ich uzdatnieniu mogą być również brane pod uwagę jako awaryjne źródło wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi w warunkach kryzysowych.

EN

The aim of the study was to evaluate the physicochemical and microbiological quality of rainwater collected in the Rzeszów municipality during spring and summer. The obtained results were compared with the requirements of the Regulation of the Minister of Health on the conditions to be met by water used for drinking and economic purposes. On this basis, the possibility of using rainwater as an alternative source of water in crisis situations was analyzed. Although it is commonly believed that rainwater is relatively clean, the results of the study show that its consumption without prior treatment is dangerous to potential consumers. The results of the research show that it is contaminated with microbes with Escherichia coli bacteria and faecal streptococcus. The conducted monitoring showed too low pH, exceeded norms in terms of turbidity, oxidation and ammonium ion content and trace amounts of heavy metals ie Zn, Fe, Ti, Mn, Sr Ba and Pb. Small hardness, too little alkalinity, and the presence of aggressive carbon dioxide corroborate the corrosive properties of rainwater. Despite this, rainwater is a promising alternative to water resources and, once treated, can also be considered an emergency source of drinking water for emergencies.

6

Studying Microbiology of Rain Water For of Their Use in Economy

Zdeb M., Zamorska J., Papciak D.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 3

203--208

EN

Growing areas of sealed surfaces, rising water needs due to industry development, increasing populations, and climatic changes affect precipitation patterns and form a vision of the future in which meteoric water storage may become almost an obligatory activity. The aim of this paper was to identify the amounts and, to some degree, the quality of microorganisms present in rainwater collected from different types of rooftops of utility buildings in the spring-summer season. Apart from the classic culture plate method complemented by flow cytometry. The results of performed analyses explicitly show that rainwater collected from rooftops and directly from air prove to be microbially contaminated to a substantial degree, which includes pathogenic coliforms and faecal streptococci. Waters collected after dry periods also contained bacteria like Clostridium perfingens. The findings rule out the possibility of using rainwater collected from roof surfaces of utility buildings before its treatment.

7

Jakość bakteriologiczna wody wodociągowej

Zamorska J., Zdeb M., Papciak D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 48

219--225

PL

Najbardziej czułą metodą wykrywania skażenia wody wodociągowej jest badanie mikrobiologiczne. Bezpieczeństwo wód pod względem mikrobiologicznym jest oceniane głównie na podstawie wyników tradycyjnych badań hodowlanych, umożliwiających wzrost kolonii bakterii na podłożach odżywczych. W ostatnich latach zastosowanie w mikrobiologii znalazła nowoczesna technika cytometrii przepływowej. Diagnostyczna metoda oparta na cytometrii przepływu jest znacznie szybsza, a także bardziej wszechstronna. Badania jakości mikrobiologicznej wody wodociagowej prowadzono w rejonach powiatu rzeszowskiego, tj. w rejonie systemu wodociągowego zasilanego z ujęcia wód powierzchniowych oraz w rejonie małych systemów wodociągowych zasilanych z ujęć wód podziemnych. Zakres analizy mikrobiologicznej jakości wody wodociągowej opierał się na oznaczeniu wybranych wskaźników stanu sanitarnego wody tj; ogólnej liczby bakterii psychrofilnych i mezofilnych na agarze odżywczym (referencyjnym) zwanym Agarem A oraz dodatkowo na agarze wzbogaconym zwanym Agarem R, liczby bakterii grupy coli oraz paciorkowców kałowych. Oznaczenie ogólnej liczby mikroorganizmów metodą cytometrii przepływowej wykonywano z zastosowaniem dwóch barwników Sybr Green oraz jodku propidyny. Woda z ujęć wód podziemnych, nie będących pod stała kontrolą mikrobiologiczną posiadała gorsze parametry mikrobiologiczne. Stosowane nowe metody oznaczeń mikrobiologicznych wykazywały większe ilości zanieczyszczeń mikrobiologicznych.

EN

The most sensitive method of detecting contamination in water supply networks is microbiological testing. Microbiological water safety is evaluated mainly based on the results of traditional tests that rely on bacteria culturing on the so called bacterial growth mediums. Flow cytometry is a modern technology that has been used in microbiology only recently. The diagnostic method based on flow cytometry is much faster and more versatile. Microbiological quality testing was conducted in rzeszowski district, in the area of water network supplied by surface waters, and in the area of water network supplied by underground waters. The scope of the analysis of the microbiological quality of tap water was based on the determination of selected indicators of the sanitary condition of water ie; the total number of psychrophilic and mesophilic bacteria on nutrient agar (reference) called Agar A and additionally called agar supplemented with R, the number of coliforms and faecal streptococci. Determination of the total number of microorganisms by flow cytometry was performed using two dyes SYBR Green and iodide pyridine. Water from underground water intakes, not under the permanent control of microbial had worse microbiological parameters. Used new methods of microbiological assays showed greater amounts of microbiological contamination.

8

Microbial removal of selected volatile organic compounds from the model landfill gas

Zdeb M., Lebiocka M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2016

|

Vol. 23, nr 2

215--228

EN

Landfills of municipal waste are an important source of BTEXs in the atmosphere. Biodegrability of these compounds implies that biological methods, such as oxidation in landfill covers, may be an effective way to mitigate emission of these gases. The aim of the study was to evaluate the efficiency of BTEXs removal from landfill gas by biofiltration method and to analyze the influence of methane on BTEXs oxidation rate. The experiments were carried out at laboratory scale continuous flow system (microcosms) and in batch tests. A mixture of municipal waste compost and expanded clay pellets (1:1 of volume) was used as a filter bed material. The model landfill gas (50% vol. of CH4 and 50% vol. of CO2) purged through the microcosms was enriched with toluene (series 1) and all the BTEXs (series 2). The results of 7-month continuous flow experiment showed that removal efficiency of BTEXs in experimental columns ranged from 91 to 100% when the individual trace gases loading rates in model gas were in the range of 0.1-0.2 g m−2d−1. The rate of toluene removal, which followed the first order kinetics, depended on the presence of methane in treated gas. About 2-fold higher values of rate constant and 2.5-fold higher values of initial toluene removal rates were observed when no methane was present in the headspaces inside the vials used in the batch tests.

9

Redukcja emisji metanu i węglowodorów aromatycznych ze składowisk odpadów w biofiltrze – badania polowe

Zdeb M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

1053--1073

EN

Discussion on counteracting the greenhouse effect focused on the reduction of CO2 emissions mainly from the fossil fuel burning. There is often forgotten that the important role in greenhouse effect play other gases, such as methane, but its production is weakly associated with the combustion of fossil fuels. The global warming potential for methane is approx. 25-fold higher than that of CO2.Methane is located at second place on the list of the substances responsible for rising the temperature of the Earth’ atmosphere. Taking into account the global action towards prevention the climate changes, a reduction of methane emissions should be enhanced. It could significantly improve the atmospheric air quality. The aim of the study was to evaluate the efficiency of bio-oxidation of methane and selected aromatic hydrocarbons emitted from municipal solid waste landfills. The research was carried out under field scale for 10 months, from early summer to early spring. An open type biofilter worked at variable loading rate of landfill gas and under different climatic conditions. Due to the low gas pressure inside the waste body, the gas suction was applied to provide a continuous gas flow to the biofilter. This was resulted in landfill gas dilution by atmospheric air migrating through the leakiness in the gas supply system. The study showed that the temperature was limiting factor in the processes of bio-oxidation of methane and monoaromatic hydrocarbons such as BTEXs in field scale biofilter. During winter season the realbed temperature fall below 0°C throughout the whole profile of the biofilter. This led to the freezing of the water contained in the soil pores, which prevented the flow of gas along the biofilter. In other seasons, where the average bed temperature ranged from 5.5 to 42.3°C, biofilter worked reaching the 100% efficiency of BTEXs removal, at average mass loading rate of 26.75 ug BTEXs m-2d-1, and 42% efficiency of methane removal at average mass loading rate of 14.6 g CH4 m-2d-1. High efficiencies of volatile organic compounds (VOCs) removal from landfill gas can be explained by dilution of gas stream entering the biofilter with the atmospheric air. Calculation of elimination capacity of particular VOCs and the evaluation of the impact of VOCs concentration on removal efficiencies was impossible due to their total oxidation in the biofilter.

10

Treatment of technological water for the aerospace industry – operating problems

Papciak D., Zamorska J., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

329--336

EN

The paper presents the water treatment technology for FPI line (Fluorescent Penetrant Inspection) which is used to conduct diagnostic tests in the field of structural cracks, erosion, corrosion, defects of the material, welds cohesion. The problem that occurred during operation of the FPI line was an increase of turbidity and milky colour of water (i.e. white water) in bathtub of the last rinse which caused the formation of deposits on washed parts and hampered diagnostic process. On the basis of the physicochemical and bacteriological analysis the assessment of changes in water quality during the cleaning process was carried out. The problem of the formation of the so-called "white water" was described and solved. An analysis of necessity of water treatment station modernization as well as the legitimacy of the use of the disinfection process were made. The following parameters of water were analysed: pH, turbidity, conductivity, hardness, dissolved oxygen, total organic carbon, permanganate index, SiO2 content, heavy metals contents, and the total number of mesophilic and psychrophilic bacteria. The results of the analyses indicate that the cause of the growth of technological water turbidity on the FPI, is formation of polysilicon acid. Polymerized forms of silicates exist in colloidal form, therefore, the observed phenomenon is the emergence of so-called "white water" and the formation of deposits.

PL

W artykule przedstawiono technologię uzdatniania wody dla potrzeb linii FPI (fluorescencji i czyszczenia chemicznego) do prowadzenia badań diagnostycznych elementów konstrukcyjnych w zakresie pęknięć, erozji, korozji, ubytków materiału, spójności spawów. W omawianym przykładzie linia fluorescencji i czyszczenia chemicznego składa się ze stacji demineralizacji wody oraz z wanien, których odbywa się proces płukania produkowanych elementów. Problemem, który pojawił się podczas eksploatacji linii FPI był wzrost mętności i mlecznej barwy wody (tzw. białej wody) w wannie z ostatniego płukania co powodowało powstawanie osadów na płukanych elementach i utrudniało proces diagnostyczny. Na podstawie analiz fizyko-chemicznych i bakteriologicznych dokonano oceny zmian jakości wody podczas procesu czyszczenia. Opisano i rozwiązano problem związany z powstawaniem tzw. „białej wody”. Dokonano analizy konieczności modernizacji stacji uzdatniania oraz zasadności zastosowania procesu dezynfekcji. Analizowano następujące parametry wody: pH, mętność, przewodnictwo, twardość, tlen rozpuszczony, ogólny węgiel organiczny, indeks nadmanganianowy, zawartość SiO2, metali ciężkich oraz ogólną liczbę bakterii mezofilnych i psychrofilnych.

11

Quality assessment of healing mineral water using a variety measurement techniques

Zdeb M., Papciak D., Zamorska J., Miąsik M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

531--539

EN

Medicinal water can be, like all groundwater, appearing in the environment are constantly changing, which are both natural and caused broadly defined anthropopressure. In the case of medicinal waters, any changes to lower their health effects on the human organism are unfavorable. Consequently it is need for periodic testing of their terms of physico-chemical parameters, including mineral composition. The aim of this study was to determine the physicochemical parameters and assess the quality of 16 selected medicinal mineral waters found health resorts Rymanów Zdrój and Iwonicz Zdrój, and the possibility apply new techniques for the determination of the elemental composition of the water. The results of the elemental composition was undertaken using ion chromatography and X-ray fluorescence. For the latter indications additionally introduced variant hydrochloric acid treatment of the sample due to the high concentrations of chlorides in the test waters. Research has shown the presence of inter alia bar or niobium, elements that were not declared composed of the pump-and bottlers, in higher concentrations could cause such. intestinal cramps, muscle relaxation, and in extreme cases, paralysis of the respiratory center. Their adverse effect may be compounded by the use of inhaled therapeutic. Over this demonstrated significant differences in the quantitative composition of key elements, depending upon the method of determination. The results obtained allowed the calculation of indicators of water hydrochemical and their classification according to the Sulina Scale. The correctness of the analyzes concentrations of elements was confirmed balance of cations and anions. Based on pooled data was evaluated therapeutic properties of mineral waters and the possibility of their use in therapy.

PL

Wody uznane za lecznicze, podobnie jak wszystkie wody podziemne, występując w środowisku podlegają ciągłym zmianom, które mają charakter zarówno naturalny jak i wywołany szeroko pojętą antropopresją. W przypadku wód leczniczych, wszelkie zmiany obniżające ich zdrowotny wpływ na organizm człowieka są niekorzystne. Stąd też wynika potrzeba ich okresowego badania względem parametrów fizykochemicznych, w tym składu mineralnego. Celem niniejszej pracy było oznaczenie parametrów fizykochemicznych i ocena jakości szesnastu wybranych wód mineralnych leczniczych, występujących w uzdrowiskach Rymanów Zdrój oraz Iwonicz Zdrój, a także możliwość zastosowania nowych technik do oznaczania składu pierwiastkowego wody. W artykule przedstawiono wyniki analizy składu pierwiastkowego, która wykonana została z zastosowaniem chromatografii jonowej oraz fluorescencji rentgenowskiej. Dla tych ostatnich oznaczeń wprowadzono dodatkowo wariant z kwasem solnym do obróbki próbek, ze względu na wysokie stężenia chlorków w badanych wodach. Badania wykazały obecność m.in. baru czy niobu, pierwiastków, które nie znajdowały się w składzie deklarowanym przez pijalnie czy rozlewnie, a w większych stężeniach mogących powodować np. skurcze jelit, zwiotczenie mięśniowe, a w skrajnych przypadkach porażenie ośrodka oddechowego. Ich niekorzystne działanie może być potęgowane przez stosowanie inhalacji leczniczych. Ponad to wykazano znaczące różnice w składzie ilościowym kluczowych pierwiastków, w zależności od stosowanej metody oznaczania. Uzyskane wyniki pozwoliły na obliczenie wskaźników hydrochemicznych wód i ich klasyfikację według skali Sulina. Poprawność przeprowadzonych analiz ilości pierwiastków została potwierdzona bilansem kationów i anionów.

12

New method for evaluation of the microbiological quality of water

Zamorska J., Papciak D., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

523--530

EN

Determination of the microbiological quality of water is one of the central tasks of environmental engineering. Reliability and accuracy of the results depends largely on the sampling system and the methodology carried signs. Typically, they are used traditional indirect methods, breeding: plate method or test tube fermentation. In the methods, seed stocks, it is assumed that each individual cell of bacteria transferred to a solid substrate colony grows. Thus, in fact, the result of the study determines the number of units capable of forming colonies, which is not equivalent to the amount of the living. Even larger errors are subject to the results of the analysis of test tube fermentation, which can only be the most probable number of bacteria in a given volume. It is therefore only estimating the number of microorganisms. Moreover, indirect methods are extremely time consuming (about 1 - 7 days of). Flow cytometry is an analytical technique that allows for the rapid measurement of scattered light and fluorescence signals emitted by cells exposed respectively. Allows for a qualitative and quantitative assessment of the physical and biological properties of the cells in a short time. The article presents the results of research on the amount of bacterial cells in different water: surface, groundwater, rainwater and tap water using flow cytometry and compare this results obtained with traditional methods of reference. The microbial results in all the tested waters by flow cytometry are much higher than the amount of the reported conventional methods.

PL

Ocena jakości mikrobiologicznej wody jest jednym z nadrzędnych zadań inżynierii środowiska. Wiarygodność i dokładność wyników zależny w głównej mierze od systemu próbkowania, a także od metodyki prowadzonych oznaczeń. Zazwyczaj stosowane są tradycyjne metody hodowlane: posiewów płytkowych lub fermentacyjno – probówkowe. W metodach posiewowych zakłada się, że z każdej pojedynczej komórki bakterii przeniesionej na stałe podłoże wyrasta kolonia. Zatem w rzeczywistości wynik badania określa liczbę jednostek zdolnych do tworzenia kolonii, co nie jest równoznaczne z faktyczną ilością żywych komórek bakteryjnych w wodzie. Jeszcze większymi błędami obarczone są wyniki analiz metodami fermentacyjno – probówkowymi, którymi można określić jedynie najbardziej prawdopodobną liczbę bakterii w danej objętości. Dodatkowo metody hodowlane są bardzo czasochłonne. Jest to więc tylko szacowanie ilości mikroorganizmów. Ponadto metody pośrednie są wyjątkowo czasochłonne. Przygotowanie i wykonanie jednej analizy to czas około 3 godzin, a wynik otrzymuje się dopiero po około 1 – 7 dobach. Cytometria przepływowa jest techniką analityczną, pozwalająca na szybki pomiar rozproszonego światła lub sygnałów fluorescencji emitowanych przez odpowiednio naświetlone komórki. Pozwala na jakościową i ilościową ocenę właściwości fizycznych i biologicznych komórek w krótkim czasie. W artykule przedstawiono wyniki badań ilości komórek bakteryjnych w różnych wodach: powierzchniowych, podziemnych, deszczowych i wodociągowych z wykorzystaniem cytometrii przepływowej oraz porównanie tych wartości z wynikami otrzymywanych tradycyjnymi metodami referencyjnymi. Wyniki ilości mikroorganizmów we wszystkich badanych wodach z zastosowaniem cytometrii przepływowej są zdecydowanie wyższe od ilości wykazywanych metodami tradycyjnymi.

13

Efektywność oczyszczania ścieków w sekwencyjnych reaktorach porcjowych z tlenowym osadem granulowanym

Czarnota J., Tomaszek J., Miąsik M., Zdeb M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 5

187--190

PL

Tlenowy osad granulowany charakteryzuje się wysokim stężeniem biomasy, dobrymi właściwościami sedymentacyjnymi, długim czasem retencji oraz nie wykazuje pęcznienia. Sekwen-cyjne reaktory porcjowe GSBR (Granular Sequencing Batch Reactor) mają wiele zalet, które wynikają z właściwości granul. Jedną z nich jest możliwość symultanicznego usuwania związków węgla, azotu i fosforu ze ścieków. W artykule zaprezentowano analizę wyników badań wstępnych w zakresie oczyszczania ścieków w sekwencyjnym reaktorze porcjowym z tlenowym granulowanym osadem czynnym.

EN

Aerobic granular sludge has a high biomass concentration, good sedimentation properties, long retention time and does not exhibit sludge bulking. Granular Sequencing Batch Reactors (GSBR) have many advantages that result from the properties of the granules. One of them is the possibility of simultaneous removal compounds of carbon, nitrogen and phosphorus from wastewater. This paper presents an analysis of the results of preliminary tests of wastewater in a sequential batch reactor with aerobic granular sludge.

14

Nawożenie plantacji roślin energetycznych osadami ściekowymi w postaci stałej: zagrożenia i nowe rozwiązania

Niemiec W., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 1

163--172

PL

W pracy poruszono problematykę związaną ze stosowaniem komunalnych osadów ściekowych do nawożenia upraw roślin przeznaczonych na cele energetyczne. Główne kryteria, jakie musi spełniać osad ściekowy, aby mógł być dopuszczony do użytkowania jako nawóz, są związane ze stężeniami metali ciężkich, obecnością bakterii z rodzaju Salmonella i liczbą jaj pasożytów jelitowych. Ocena zagrożeń dla środowiska, jakie niesie ze sobą nawożenie osadami z użyciem tradycyjnych maszyn i urządzeń, głównie z rozprzestrzenianiem się patogenów poza wyznaczony areał, determinuje poszukiwanie alternatywnych rozwiązań jego zadawania do gleby. Uwagę skupiono głównie na iniekcji osadów ściekowych w postaci stałej jako najczęstszej formie nawozu tego typu ze względu na odwodnienie osadów w procesach stabilizacji i higienizacji. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania nowego, chronionego patentem urządzenia do iniekcyjnego dawkowania nawozów w postaci stałej, w tym również osadów ściekowych. Technika iniekcji pozwala na zachowanie wymaganych prawem warunków sanitarnych, co wiążę się z niezwłocznym przykryciem osadu po zadaniu do gleby. Minimalizuje ryzyko skażenia patogenami oraz zwiększa efektywność działania substancji nawozowych na rośliny. Ma to szczególne znaczenie w przypadku uprawy roślin energetycznych, takich jak Wierzba wiciowa czy Paulownia omszona, gdzie istotne jest uzyskanie dużych przyrostów biomasy w krótkim czasie.

EN

This paper deals with problems related to the use of sewage sludge to fertilize cultivation for energy purposes. The main criteria to be met by the sludge in order to be approved for use as fertilizer is: a metal concentration, the presence of salmonella bacteria and the quantity of eggs of intestinal parasites. Assessment of the environmental risks posed by sludge fertilization using traditional machinery and equipment – especially the spread of pathogens outside the appointed area – determines the search for alternatives to the reference to the soil. Attention has been focused mainly on the injection of sludge in a solid form, as the most common form of fertilization, due to the dehydration of sludge in the process of stabilization and hygienization. The paper presents the possibilities of using new, proprietary equipment injection dosage of fertilizers in solid form, including sewage sludge. Injection technique preserves, as required by law, the sanitary conditions, minimizing the risk of contamination with pathogens and increases the efficiency of nutrient for plants. This is particularly important in the case of energy crops such as Salix vniminalis or Paulownia tomentosa, where it is important to obtain large increases in biomass in a short time.

15

An efficiency of H2S removal from biogas via physicochemical and biological methods – a case study

Zdeb M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

551--563

PL

Celem pracy było porównanie dwóch instalacji w aspekcie oceny ich efektywności w usuwaniu siarkowodoru z biogazu powstałego na skutek fermentacji osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków „Hajdów” w Lublinie. W pracy zwrócono uwagę na coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii, użycie których powoduje zmniejszenie zużywania paliw kopalnianych. Stosowanie źródeł odnawialnych nie powoduje zanieczyszczenia atmosfery ditlenkiem węgla, emitowanym wskutek procesów spalania. Podczas beztlenowego rozkładu osadów ściekowych powstaje biogaz, czyli mieszanina głównie metanu, ditlenku węgla oraz gazów śladowych. Jednym z mikrozanieczyszczeń występującym w biogazie jest siarkowodór (H2S). Siarkowodór jest gazem bezbarwnym i palnym, bardzo toksycznym i niebezpiecznym dla organizmów żywych. Usuwanie siarkowodoru z biogazu prowadzone jest głównie ze względów zdrowotnych, ale zapobiega także korozji materiałów i zanieczyszczeniu atmosfery oraz wpływa na wzrost wartości kalorycznej biogazu. Wiele jest sposobów prowadzenia odsiarczania. O wyborze procesu decydują głównie skład gazu, jego temperatura oraz ciśnienie. Do usuwania siarkowodoru stosowane są metody fizyczne, chemiczne i biologiczne. Wadą metod fizycznych, chemicznych i biochemicznych są wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, wysokie koszty niezbędnych środków chemicznych oraz problemy z zagospodarowaniem odpadów. Najbardziej atrakcyjnymi wydają się być metody biologiczne, które charakteryzują się niskimi nakładami kapitałowymi oraz brakiem negatywnego wpływu na środowisko. Mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków komunalnych „Hajdów” w Lublinie charakteryzuje się średnim dobowym przepływem ścieków na poziomie około 60000 m3/d. Powstaje tam 100 ton mechanicznie odwodnionego osadu dziennie. Wynikiem jego beztlenowego rozkładu jest powstający biogaz, wymagający odsiarczenia. W pracy porównano skuteczności usuwania siarkowodoru z biogazu na złożu rudy darniowej oraz w biologicznej stacji odsiarczania firmy AAT (Abwasser und Abfalltechnik GmbH). Biologiczna stacja odsiarczania zastąpiła rudę darniowa, którą usunięto w czerwcu 2008 r. ze względu na wysokie koszty jej zakupu oraz duże ilości odpadów powstających przy jej wymianie. Dane dotyczące efektywności usuwania H2S z biogazu na rudzie darniowej udostępnione zostały przez administratora oczyszczalni "Hajdów". Na skutek reakcji siarkowodoru ze związkami żelaza na rudzie darniowej wytrącały się siarczki żelaza. Na skutek tego, konieczne było częste wymienianie rudy, czego wynikiem były wysokie koszty eksploatacyjne i problem z zagospodarowaniem odpadów. Dane dotyczące skuteczności odsiarczania biogazu w odsiarczalni biologicznej zebrano z okresu ośmiu miesięcy pomiarów. Biologiczna stacja odsiarczania składa się z wysokiego zbiornika wypełnionego plastikowymi pierścieniami, stanowiącymi bazę dla rozwoju mikroorganizmów utleniających siarkę. Skuteczności usuwania siarkowodoru z biogazu wyliczano z różnicy jego stężenia przed wejściem na stację odsiarczania i po wyjściu ze stacji. Stwierdzono, że obie metody (fizykochemiczna i biologiczna) są skuteczne w odsiarczaniu biogazu. Średnia skuteczność usuwania siarkowodoru z biogazu na rudzie darniowej wyniosła 82.5%, podczas gdy w biologicznej stacji odsiarczania: 98.6%. W aktualnie pracującej stacji odsiarczania skuteczność usuwania H2S była wyższa o 16% w stosunku do skuteczności odsiarczania na rudzie darniowej. W okresie ośmiomiesięcznych pomiarów prowadzonych w biologicznej stacji odsiarczania nie stwierdzono wpływu pH i temperatury na skuteczność usuwania siarkowodoru z biogazu.

16

Tlenowy osad granulowany – charakterystyka czynników wpływających na proces granulacji w sekwencyjnych reaktorach porcjowych

Czarnota J., Tomaszek J.A., Miąsik M., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 3

161--171

PL

Podczas konferencji „1st IWA - Workshop Aerobic Granular Sludge”, która odbyła się w Monachium w 2005 r., tlenowy osad granulowany zdefiniowano jako agregaty pochodzenia mikrobiologicznego, które nie koagulują w wyniku zmniejszenia siły hydrodynamicznej ścinania oraz sedymentujące znacznie szybciej niż kłaczki osadu. Systemy GSBR mają wiele zalet wynikających z właściwości granul, które charakteryzują się dobrymi właściwościami sedymentacyjnymi, długim czasem retencji oraz nie wykazuje pęcznienia. Dotychczasowe badania wykazały, że na proces tlenowej granulacji głównie wpływa: konfiguracja reaktora, środowisko i warunki jego pracy. Formowanie tlenowych granul jest procesem złożonym i kontrolowanym przez kilka czynników, z wyjątkiem konfiguracji reaktora, są to: warunki „uczta-głód”, kompozycja pożywki, obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń oraz siły hydrodynamiczne. W pracy przedstawiono wyniki badań oraz charakterystykę czynników wpływających na proces granulacji w sekwencyjnych reaktorach porcjowych GSBR (Granular Sequencing Batch Reactor). Na podstawie literatury dobrano optymalne dla procesu granulacji wartości współczynnika dekantacji, prędkości przepływu powietrza oraz ilości tlenu rozpuszczonego, co umoŜliwiło zbadanie wpływ stosunku wysokości do szerokości reaktora (H/D – height/diameter) na proces granulacji tlenowego osadu czynnego. Zastosowane parametry technologiczne pracy reaktorów umożliwiły proces granulacji tlenowego osadu czynnego, a struktura granul pozwoliła uzyskać wyższe stężenie biomasy w reaktorach.

EN

In 2005, the International Water Association (IWA - Workshop Aerobic Granular Sludge) held the first session of aerobic granular sludge seminars at the Technical University of Munich in Germany, and a clear definition of aerobic granular sludge was established, i.e. granules making up aerobic granular activated sludge are to be understood as aggregates of microbial origin, which do not coagulate under reduced hydrodynamic shear, and which settle significantly faster than activated sludge flocs. SBR systems that use granular sludge have many advantages that arise from the properties of the granules: a good settling property, a long sludge retention time and no sludge bulking was observed with the aerobic granular sludge. To date, the published literature has indicated that aerobic granulation is mainly dependent on reactor configuration, environmental and operational conditions. The formation of aerobic granules is a complex process controlled by several factors: aerobic starvation, composition of the medium, organic loading rate and hydrodynamic forces. The paper presents the results of research and characteristics of factors which affects the granulation process in the sequencing batch reactors GSBR (Granular Sequencing Batch Reactor). In order to ensure conditions suitable for the granulation process, based on the literature, following values have been matched: decantation, the air velocity and amount of dissolved oxygen. This allowed to examine the affect of the height and width ratio of the reactor (H/D - height/diameter) on the process of aerobic sludge granulation. The applied technological operating parameters of the reactors allowed the aerobic granulation process of activated sludge, also the structure of the granules allowed to get a higher biomass concentration in the reactors.

17

Plantacja wierzby energetycznej nawożona osadami ściekowymi

Niemiec W., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 1

67--78

PL

Zwiększające się potrzeby energetyczne przy jednoczesnym zmniejszaniu się ilości zasobów paliw kopalnych wymuszają stosowanie alternatywnych źródeł energii. Najczęstszym jest biomasa. Istotne jest, jak dla każdej uprawy, uzyskanie jak najwyższego plonu na jak najmniejszej powierzchni, co można osiągnąć przede wszystkim przez dostarczenie właściwych składników pokarmowych dla roślin w odpowiednich ilościach. Alternatywą dla nawozów mineralnych i organicznych są komunalne osady ściekowe. Problemy z wyczerpywaniem paliw kopalnych oraz systematycznie wzrastającą ilością osadów ściekowych determinują stworzenie wspólnego rozwiązania, jakim może być plantacja wierzby energetycznej, nawożona osadami ściekowymi. W opracowaniu dokonano krótkiej charakterystyki wierzby energetycznej i zabiegów agrotechnicznych związanych z jej uprawą. Podano sposoby nawożenia plantacji wierzby energetycznej, ze szczególnym uwzględnieniem nawożenia komunalnymi osadami ściekowymi. Zaprezentowano schemat postępowania ułatwiający dawkowanie osadów ściekowych do gleby, w zależności od stopnia zapotrzebowania roślin na azot i od jego zawartości w glebie. W związku z koniecznością badania każdej dawki nawozowej osadu ściekowego oraz gleby wskazano konkretną metodykę badań gleby i osadów ściekowych, zgodną z obowiązującym w Polsce prawem, dostosowanym do prawa Unii Europejskiej. Omówiono procedury związane z analizą ilościową i jakościową dotyczącą zawartości metali ciężkich oraz organizmów chorobotwórczych (Salmonella sp., pasożyty jelitowe) osadów ściekowych i gleby. Zaproponowano również stosowanie urządzenia do zbierania i pomiaru wody infiltrującej w warunkach polowych w celu stałej kontroli składu chemicznego gleby na plantacji wierzby energetycznej nawożonej osadami ściekowymi.

EN

The increasing energy requirements and running out of its natural resources lead to searching for alternative energy sources. Biomass is the most common. For each cultivation its important to obtain a high yield at the least acreage. This can be achived by delivery appropriate nutrients at the right amounts. Alternative to minerals and standard organic fertilizers are municipal sewage sludge. In the paper presented a short specification of energetic willow (Salix vniminalis) and the possibilities of the use of municipal sewage sludge as fertilizers. Presented workflow for easy dosing of sludge to soil depending on the needs of the plants and nitrogen content of the soil. In connection with the necceserity the study each batch of fertilizer of sludge and of the soil indicated a concrete methodology of the research of soil and sludge. Collected basic legislation on sludge fertilizer in force I n Poland and in the European Union. Disscused procedures for the analisys of quantitative and qualitative information on the contend of heavy metals and the presence of pathogenic organisms (intestinalis parasites, Salmonella sp.) in sludge and soil. On account of high variability of the contents of heavy metals in sludge indicates the necessity to test in detail each batch of the sludge and soil. In the paper proposed to use innovation installation for collect infiltration water which is vehicle for pollution.

18

Wpływ temperatury na mikrobiologiczne usuwanie siarkowodoru z biogazu

Zdeb M., Pawłowska M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2009

|

Tom 11

1235-1243

PL

Siarkowodór (H2S) jest gazem bardzo toksycznym, bezbarwnym, palnym, o charakterystycznym zapachu zgniłych jaj. Jest bardzo niebezpieczny dla organizmów żywych. Już niskie stężenia siarkowodoru negatywnie wpływają na układ nerwowy, a stężenie wyższe od 600 ppm może wywołać śmierć. Związek ten wykazuje korozyjność w stosunku do betonu i stali. Ponadto, powstające w czasie spalania siarkowodoru tlenki siarki zanieczyszczają atmosferę [16, 17]. Siarkowodór powstaje zarówno w warunkach naturalnych, jak i antropogennych. Procesy naturalne to redukcja siarczanów i organicznych związków zawierających siarkę w naturalnych ekosystemach lądowych i wodnych pozbawionych dostępu tlenu. Siarkowodór pochodzący ze źródeł antropogennych powstajegłównie w oczyszczalniach ścieków, w procesie kompostowania i składowaniaodpadów, w przemyśle spożywczym i paliwowym [11]. Tworzy się on w trakciebeztlenowego rozkładu substancji organicznej i stanowi jeden ze składnikówbiogazu powstającego na składowiskach odpadów i w procesie oczyszczaniaścieków. Jego stężenie w biogazie może sięgać nawet 2% obj.

EN

Hydrogen sulfide (H2S) is a very toxic and dangerous, especially to living organisms,gas. Its other disadvantages are habitual "rotten egg" odor, a corrosivity toconcrete and steel and a possibility to cause an atmosphere pollution with sulfur oxides,which are formed during a combustion of the biogas as a fuel. H2S removing (desulfurization)is required for reasons of safety, health, corrosion prevention and atmospherepollution minimalisation. Hydrogen sulfide removal can be conducted via physical,chemical and biological methods. The main disadvantages of physical and chemicalprocesses are high operating costs, chemicals prices and problems with chemical wastedisposal. Biological processes seem to be the most attractive methods for H2S removingfrom contaminated gases, because of their low required capitals and no significant negativeinfluence on atmosphere. The most popular biological methods of gases purificationare biofiltration, bioscrubbing and biotrickling filtration. Biofiltration is a method,which is used especially for odours elimination. There are many factors influencing the biofiltration. One of them is temperature.The influence of temperature on H2S biofiltration process was examined in the paper. The examination was carried out in the organic base POKON. The organic base is a popular artificial substrate for plant cultivation, accessible in a trade. POKON was taken to the experiment without special preparing. Gaseous hydrogen sulfide was produced from concentrated liquid H2SO4 and sodium sulfide in Kipp's apparatus. The substrate samples (in three repetitions) were incubated within 2 weeks in two temperatures: 6 and 28 °C, before proper experiment was started. A gaseous hydrogen sulfide was introduced to the headspaces using a syringe till the concentration of H2S reached the values about 48% v/v. The 150 µl headspace gas samples were then taken from the vials by gas tight syringe through the rubber plugs and analyzed chromatographically (GC Shimadzu 14B). Changes in H2S concentrations, dependent on time, were the basis for the H2S removal rate calculation. Results of a laboratory research on hydrogen sulfide biofiltration using the organic substrate POKON in two temperatures: 6 and 28°C, were presented in the paper. The initial concentration of H2S was up to 48% v/v. The maximum value of hydrogen sulfide removal rate noticed at the temperature of 28°C was 0.19 cm3 g-1 ww min-1, while the highest value at the temperature of 6°C was 0.13 cm3 g-1 ww min-1, and was 30% lower.

19

Decomposition of hydrogen sulfide in organic materials

Pawłowska M., Zdeb M., Montusiewicz A., Lebiocka M.

Environment Protection Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 3

157-165

EN

Organic materials (mainly composts, bark and shavings, heather twigs) are the substances most often used as packing beds in biofilters. The aim of the study was to evaluate the rate of hydrogen sulfide removal in pine bark. The initial concentration of hydrogen sulfide was up to 58% v/v. The removal rates of this gas, using the pine bark bed, ranged from 0.003 cm3 g -1 min-1 (115.64 g m-3 h-1) to 0.040 cm3 g-1 min-1 (1541.85 g m-3 h -1). The results of a preliminary test suggest that the process is abiotic. In order to eliminate biotic pathways of hydrogen sulfide removal, the samples were sterilized.

20

The application of spent ion exchangers as fertilizer carriers in restoration of degraded soils

Zdeb M., Chomczyńska M., Soldatov V.S., Pawłowski L.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

Vol. 34, no. 3

201-209

EN

The present studies aimed at comparing the effect of the potassium monoionic form (prepared from a model spent ion exchanger) and a conventional potassium fertilizer (KC1) on plant vegetation after addition to depleted soil. To achieve the study aim a pot experiment using orchard grass (Dactylis glomerata L.) as the test plant was carried out. The vegetation cycle lasted seven weeks. The plants were grown on four series of media: on untreated soil, on soil with added monoionic K form, on soil with added KC1 and on soil with Biona-312 substrate added (2% v/v). Biona-312 served as the control fertilizer containing all macro- and microelements. The application of monoionic potassium form positively influenced orchard grass vegetation. The addition of K form into soil increased stem wet and dry biomass, root dry biomass and total dry yield by 15, 10, 13 and 12%, respectively. Bearing in mind that the amount of dry plant matter as source material for humus formation is crucial in soil reclamation, the effectiveness of potassium monoionic form was found to be similar to that of the mineral fertilizer -KC1. Biona-312 was the most efficient fertilizer used in the study, resulting in the greatest yield of Dactylis glomerata L.