Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Contaminated and marginal lands are favourable place for biomass feedstock establishment, especially due to European Union directive 2009/28/EC. This strategy not only cover local demand for energy and heat but also can be valuable in those land phytomanagment. The second-generation perennial energy crop species are the most feasible for such purpose. We studied the impact of two different fertilizer treatments on plant physiological parameters associated with photosynthesis, heavy metals (HMs) and primary macronutrients accumulation in Sida hermaphrodita cultivated on HMs contaminated soil under field conditions. NPK fertilized plants showed the highest values of photosynthetic parameters at the beginning of growing season when compared to control and microbial inoculated plants. However, at the end of the growing season inoculated and control plants showed better photosynthetic performance than NPK treated. NPK fertilizer caused higher Cd and Zn shoot concentrations while microbial inoculation caused higher K and the lowest N and P concentrations in shoot. Due to Cd, Pb and Zn concentrations in plants which should not result in alleviation of photosynthetic apparatus efficiency and biomass production it could be summarize that Sida hermaphrodita is a suitable plant for cultivation on land contaminated with HMs under different fertilization regimes.
PL
Tereny zanieczyszczone i odłogowane stanowią opcję dla uprawy roślin na cele energetyczne, szczególnie jeśli weźmie się pod uwagę rozporządzenia dyrektywy Unii Europejskiej w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (2009/28/EC). Spełnienie jej wymogów może być po części zrealizowane poprzez uprawę roślin energetycznych drugiej generacji. Zastosowanie takiego podejścia pozwoli nie tylko pokryć lokalne zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii, ale także wspomóc zarządzanie terenami nieprzydatnymi w produkcji roślin na cele żywnościowe oraz paszowe. W przedstawionej pracy badano wpływ zastosowania zróżnicowanego nawożenia na parametry fizjologiczne ślazowca pensylwańskiego uprawianego na glebie zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Rośliny nawożone standardowymi nawozami mineralnymi charakteryzowały się wyższymi wartościami parametrów fizjologicznych na początku sezonu wegetacyjnego, podczas gdy na końcu sezonu wegetacyjnego wyższe wartości stwierdzono dla roślin w wariancie kontrolnym i szczepionką mikrobiologiczną. Nawożenie mineralne spowodowało wyższe zawartości Cd i Zn w roślinach, podczas gdy rośliny traktowane szczepionką mikrobiologiczną miały wyższe zawartości K oraz najniższe zawartości N i P w częściach nadziemnych. Stwierdzone zawartości Pb, Cd i Zn w częściach nadziemnych ślazowca pensylwańskiego nie powinny mieć negatywnego wpływu na stan aparatu fotosyntetycznego i wydajność produkcji biomasy. W związku z tym roślina ta może być przydatna w produkcji biomasy na cele energetyczne na ternach zanieczyszczonych.
PL
Wykorzystanie paliw biomasowych jest jedną z technologii, która poddawana jest intensywnemu rozpoznaniu możliwości aplikacyjnych i wdrożeniowych. Jednym z czynników decydujących o możliwości prowadzenia upraw energetycznych jest brak konkurencji z uprawami na cele konsumpcyjne. Postuluje się, że produkcję biomasy na cele energetyczne można powiązać z wykorzystaniem nieużytków poprzemysłowych, terenów zdegradowanych i zanieczyszczonych metalami ciężkimi (chrom, ołów, cynk, kadm) poprzez wykorzystanie roślin energetycznych o zdolnościach fitoremediacyjnych. Dobrze rokującą metodą utylizacji pozyskanego paliwa jest proces zgazowania ze względu na możliwą akumulację związków toksycznych w produktach stałych, co umożliwia dalszą, bezpieczną utylizację przy zachowaniu zdolności produkcyjnych paliwa gazowego. Wykonano badania eksperymentalne procesu zgazowania miskanta olbrzymiego, który ma potencjał rekultywacji terenów zdegradowanych, aby określić możliwości zastosowania agroenergetyki do czynnego oczyszczania środowiska. Wykorzystano reaktor dolnociągowy ze złożem stałym o maksymalnym wsadzie 5 kg. W celu zwiększenia potencjału akumulacji zanieczyszczeń wykorzystano dodatek w postaci haloizytu. Rezultaty badań eksperymentalnych wskazują na znaczące zwiększenie udziału ołowiu w popiele.
EN
The use of biomass fuels is continually investigated, and the industry application possibilities are widely recognized. One of the determinants of energy crops cultivation is lack of competition with crops for consumption purposes. The production of biomass for energy purposes can be linked with the use of wastelands, degraded and heavy metals (chrome, lead, zinc, cadmium) contaminated areas through the use of energy crops with a phytoremediation potential. Gasification seems to be a good method of energy crops utilization due to the potential of retention in solid products of some heavy metals. This process also allows for the production of valuable gaseous fuel. Experimental research on the Miscanthus x giganteus gasification was carried out to determine the potential for agroenergetics to be used for active environmental protection. Fixed bed reactor was used. The maximum weight of the feedstock in the gasifier is 5 kg. To increase the potential of heavy metal accumulation in slag, the halloysite additive was used. The results of experimental studies present a significant increase of the lead share in slag.
EN
Spectroscopic methods are one of the most popular tools for identifying and analysing the organic compound structure. They are characterized by high speed of measurement and a small amount of material necessary for testing. Attenuated Total Reflectance (ATR) is a relatively new technique for infrared spectroscopy. In contrast to classical transmission measurement, the ATR technique is a reflexive method. Its advantage is the lack of sample preparation and the possibility of testing various materials containing organic carbon such as biomass. In the paper, the FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) analyses of two energy crop feedstock were carried out: (1) grass Miscanthus x giganteus, MG - representative of the monocotyledonous plant, and (2) perennial plant Sida hermaphrodita, SH - representative of the diocotyledonous plant. Spectra were recorded using the Spectrum GX spectrometer with the ATR supplement from a Perkin Elmer company with the 32 scans and a 4 cm–1 resolution. Analysis of the spectra of both biomass samples indicates the presence of the groups -OH (3415 cm–1 for MG and 3412 cm–1 for SH). In addition, C = O (1733 cm–1 for MG and 1735 cm–1 for SH) are also present in ketones and quinones, C-C-O, C-H from aromatic rings and CH2 from saturated compounds. In addition, the spectra of both biomass samples were compared with library spectral masses of the coarse cardboard and cellulose with lignin. The similarity coefficient for MG is 87% for coarse cardboard and 85% for lignin and cellulose, and for SH - 86% for coarse cardboard and 81% for lignin and cellulose.
PL
Metody spektroskopowe są jednym z najpopularniejszych narzędzi do identyfikacji oraz badania budowy związków organicznych. Cechują się dużą szybkością wykonania pomiaru oraz niewielką ilością materiału niezbędnego do badania. Stosunkowo nową techniką spektroskopii w podczerwieni jest spektroskopia osłabionego całkowitego odbicia (ang. Attenuated Total Reflectance - ATR). W przeciwieństwie do klasycznego pomiaru metodą transmisyjną technika ATR należy do metod refleksyjnych. Jej zaletą jest brak konieczności przygotowania próbki oraz możliwość badania różnych materiałów zawierających węgiel organiczny, jak np. biomasa. W pracy wykonano analizy FTIR dwóch gatunków roślin energetycznych: (1) trawy z gatunku Miskant olbrzymi (łac. Miscanthus x giganteus, MG), przedstawiciela klasy jednoliściennych, oraz (2) byliny z gatunku Ślazowiec pensylwański (łac. Sida hermaphrodita, SH), przedstawiciela klasy dwuliściennych. Widma zarejestrowane zostały za pomocą spektrometru Spectrum GX z dostawką ATR firmy Perkin Elmer. Widma były rejestrowane w 32 powtórzeniach z rozdzielczością 4 cm–1. Analiza widm obu próbek biomasy wskazuje na obecność grup -OH (3415 cm–1 dla MG oraz 3412 cm–1 dla SH). Ponadto obecne są grupy C=O (1733 cm–1 dla MG oraz 1735 cm–1 dla SH), prawdopodobnie w ketonach i chinonach, C-C-O, C-H z pierścieni aromatycznych oraz CH2 ze związków nasyconych. Dodatkowo widma obu próbek biomasy zestawiono z widmami mas biblioteki wzorców kartonu oraz celulozy z ligniną. Współczynnik podobieństwa w przypadku MG wynosi 87% dla kartonu i 85% dla ligniny i celulozy, a w przypadku SH - 86% dla kartonu i 81% dla ligniny i celulozy.
EN
The phytoremediation ability of the energy crops is widely known. Unfortunately, the possibility of the effective, safe and ecological way for treatment such contaminated plants is still unresolved. It is postulated that one of such methods can be gasification - conversion process of organic matter into a combustible gas mixture. This process is associated with the formation of solid and liquid waste products. The paper presents the results of basic physico-chemical properties of solid (ash) and liquid (tar) waste products formed during the heavy metal contaminated energy crops gasification. Plant cultivation was carried out with the modification: 1) N, P, K fertilizer application and 2) inoculum made from specially selected microbial cultures application. The gasification process was carried out in a laboratory fixed bed reactor. Three types of energy crops were used: Miscanthus x giganteus, Sida hermaphrodita, Spartina pectinata. The experimental plots were established on heavy metal contaminated arable land located in Bytom (southern part of Poland, Silesian Voivodship). The influence of the type of additives on the liquid and solid waste products quality was analyzed. The results show that the addition of fertilizer (N, P, K) to soil couses that zinc content in ash is higher in comparison to control samples (biomass cultivated on soil without fertilization). The opposite situation is observed for lead. The application of the inoculum promotes the migration of lead into solid. In both cases, the cadmium content in ash is lower than detection limits. In the case of tars, there is no significant impact of the additive application on the heavy tars content.
PL
Zdolność fitoremediacyjna roślin energetycznych jest powszechnie znana. Wciąż jednak niedostatecznie rozpoznanym problemem jest możliwość efektywnego, bezpiecznego i ekologicznego wykorzystania energetycznego takich zanieczyszczonych roślin. Postuluje się, że jednym z takich sposobów może być zgazowanie, polegające na przekształcaniu substancji organicznej w palną mieszaninę gazów. Niestety proces ten wiąże się z powstawaniem stałych i ciekłych produktów odpadowych. W pracy przedstawiono rezultaty badań podstawowych właściwości fizyczno-chemicznych stałych (popiół) i ciekłych (smoły) produktów odpadowych pochodzących z procesu zgazowania roślin energetycznych uprawianych na terenie zdegradowanym ekologicznie. Uprawa roślin prowadzona była z zastosowaniem modyfikacji polegających na dodawaniu do gleby nawozów (N, P, K) oraz aplikowania szczepionki, będącej preparatem złożonym ze specjalnie dobranych kultur mikroorganizmów. Proces zgazowania prowadzono w laboratoryjnym reaktorze ze złożem stałym. Wykorzystano trzy rodzaje roślin energetycznych: miskanta olbrzymiego, ślazowca pensylwańskiego i spartynę grzebieniastą. Rośliny pozyskano z gruntów ornych zanieczyszczonych metalami ciężkimi zlokalizowanych w okolicach Bytomia na Górnym Śląsku. Zbadano wpływ rodzaju dodatku do gleby na jakość powstałego odpadu. Wyniki pokazują, że dodatek nawozu (N, P, K) do gleby powoduje, że w fazie stałej po procesie zgazowania jest wyższa zawartość cynku w porównaniu z próbą kontrolną. Odwrotna sytuacja obserwowana jest w przypadku ołowiu. Aplikacja szczepionki sprzyja z kolei wiązaniu ołowiu, a utrudnia wiązanie cynku. W obu przypadkach zawartość kadmu w popiele jest poza granicą oznaczalności. W przypadku smół nie można stwierdzić istotnego wpływu rodzaju dodatku do gleby na zawartość metali ciężkich.
PL
Oczyszczanie gleb za pomocą roślin (tzw. fitoremediacja), skojarzone z produkcją biomasy na cele energetyczne, niesie za sobą szereg problemów istotnych z praktycznego i technicznego punktu widzenia. Dotyczą one przede wszystkim sposobu konwersji termicznej wyprodukowanej biomasy na energię w sposób efektywny i bezpieczny dla środowiska. Jednym ze sposobów może być zgazowanie. Proces ten polega na przekształcaniu substancji organicznej w palną mieszaninę gazów przez częściowe utlenienie w wysokiej temperaturze pod wpływem czynnika zgazowującego (powietrza, tlenu, pary wodnej lub mieszanin tych składników). Zgazowanie ma na celu uzyskanie palnego gazu. Niestety powstawaniu gazu towarzyszy również powstawanie stałych i ciekłych produktów odpadowych. W pracy przedstawiono rezultaty badań podstawowych właściwości fizyczno-chemicznych stałych (popiół) i ciekłych (smoły) produktów odpadowych pochodzących z procesu zgazowania roślin energetycznych uprawianych na terenie zdegradowanym ekologicznie. Proces zgazowania prowadzono w laboratoryjnym reaktorze ze złożem stałym. Wykorzystano trzy rodzaje roślin energetycznych: Miskant olbrzymi, Ślazowiec pensylwański i Spartyna grzebieniasta. Rośliny pozyskano z gruntów ornych zanieczyszczonych metalami ciężkimi zlokalizowanych w okolicach Bytomia na Górnym Śląsku. Wyniki pokazują, że zgazowanie jako proces przekształcania substancji organicznej w gaz przy jednoczesnej produkcji stałych i ciekłych produktów odpadowych, promuje migrację szkodliwych związków, takich jak metale ciężkie, występujących w paliwie do fazy stałej i ciekłej.
EN
Treatment of the soil by plants (phytoremediation), associated with the production of biomass for energy purposes, carries a number of significant problems with a practical and technical point of view. They concern mainly the way of the thermal conversion of biomass to energy production in an efficient and environmentally safe way. One way may be gasification. This process involves the conversion of organic matter into a combustible gas mixture by partial oxidation at high temperature under the influence of gasifying agent (air, oxygen, steam, or mixtures of these components). Gasification aim is to obtain a combustible gas. Unfortunately, the formation of gas also accompanied by the formation of solid and liquid waste products. The paper presents the results of basic physico-chemical properties of solid (ash) and liquid (tar) waste products of the gasification process of the heavy metal contaminated energy crops. The gasification process has carried out in a laboratory fixed bed reactor. Three types of energy crops: Miscanthus x giganteus, Sida hermaphrodita and Spartina Pectinata were used. The experimental plots were established on heavy metal contaminated arable land located in Bytom (southern part of Poland, Silesian Voivodship). The results show that the gasification process, promotes the migration of harmful substances such as heavy metals from fuel to the solid phase.
EN
When heavy metal contaminated soils are excluded from food production, biomass crops offer an alternative commercial opportunity. Perennial crops have potential for phytoremediation. Whilst the conditions at heavy metal contaminated sites are challenging, successful phytoremediation would bring significant economic and social benefits. Seed-based Miscanthus hybrids were tested alongside the commercial clone Miscanthus × giganteus on arable land, contaminated with Pb, Cd and Zn near Katowice. Before the randomized experimental plots were established (25m2 plots with plant density 2/m2) ‘time-zero’ soil samples were taken to determine initial levels of total (aqua regia) and bioavailable (CaCl2 extraction) concentration of Pb, Cd and Zn. After the growing season plant material was sampled during autumn (October, green harvest) and winter (March, brown harvest) to determine differences in heavy metal uptake. Results after the first growing season are presented, including the plot establishment success, biomass yield and heavy metal uptake.
PL
Gleby zanieczyszczone metalem ciężkim powinny być wyłączone z produkcji na cele żywnościowe i paszowe, a uprawa roślin energetycznych może stanowić alternatywę pozwalającą na ich wykorzystanie oraz przywrócenie ich ekonomicznej wartości. Rośliny wieloletnie, w tym gatunki roślin energetycznych posiadają potencjał do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych. Pomimo tego, że warunki siedliskowe na terenach zanieczyszczonych mogą być trudne, ich wykorzystanie może przynieść znaczne korzyści gospodarcze i społeczne. W przedstawionej pracy nasienne genotypy miskanta wraz z konwencjonalnym miskantem olbrzymim rozmnażanym z kłączy były uprawiane na glebie rolniczej, zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Przed rozpoczęciem eksperymentu pobrano próbki glebowe w celu określenia jej charakterystyki. Po sezonie wegetacyjnym materiał roślinny pobrano do analiz w okresie jesiennym (październik) i zimowym (marzec), aby określić różnice w pobieraniu metali ciężkich pomiędzy testowanymi genotypami jak czasem zbioru. Przedstawiono wyniki po pierwszym sezonie wegetacyjnym, uwzględniając udatność plantacji, produkcję biomasy oraz pobieranie metali ciężkich.
PL
Opłacalność procesu wytwarzania gazu w oparciu o lokalnie dostępne surowce w celu produkcji energii elektrycznej i ciepła na drodze zgazowania zależy od wielu czynników. Modelowe ujęcie większości z nich jest dużym wyzwaniem. W pracy przedstawiono model szacowania kosztów i określania opłacalności procesu zgazowania biomasy dla wybranych krajów Europy Środkowej i Wschodniej: Polski, Niemiec i Rumunii. Założono, że zgazowaniu poddawany jest zanieczyszczony metalami ciężkimi Miscanthus x giganteus (miskant olbrzymi), należący do grupy roślin energetycznych, uprawiany na terenach zdegradowanych ekologicznie. Rozważono trzy przypadki: (1) zgazowanie biomasy zanieczyszczonej metalami ciężkimi jako element procesu produkcji ciepła, (2) zgazowanie biomasy zanieczyszczonej metalami ciężkimi jako element procesu produkcji ciepła i energii elektrycznej w układzie CHP w oparciu o silnik z zapłonem iskrowym (ZI) oraz (3) zgazowanie biomasy zanieczyszczonej metalami ciężkimi jako element procesu produkcji ciepła i energii elektrycznej w układzie CHP w oparciu o silnik z zapłonem samoczynnym (ZS). Każdy z przypadków odzwierciedlał realia cenowo - kosztowe poszczególnych krajów poddanych analizie. Uwzględniono między innymi koszt obsługi, cenę energii elektrycznej, wysokość podatków, cenę biomasy i inne. Otrzymane wyniki pokazują, który czynnik zasadniczo wpływa na decyzje inwestycyjne w poszczególnych krajach i pozwalają minimalizować czynniki ryzyka związane z produkcją ciepła (i energii elektrycznej) w oparciu o lokalnie dostępne surowce.
EN
Profits of the process of the gasification gas generation based on the locally available materials, for the production of electricity and heat, depends on many factors. Model approach of the most of them is a big challenge. The paper presents a model for estimating and determining the cost-effectiveness of the process of biomass gasification for selected countries in Central and Eastern Europe: Poland, Germany and Romania. It was assumed that heavy metal contaminated energy crop Miscanthus x giganteus is gasified. In the paper three cases are analysed: (1) The gasification of heavy metal contaminated biomass for heat production, (2) gasification of heavy metal contaminated biomass for heat and electricity production in CHP unit based on Otto engine, and (3) a gasification of heavy metal contaminated biomass for heat and electricity production in CHP unit based on Diesel engine. Each case reflects the real cost and price situation of individual countries. In the analysis, the service cost, the price of electricity, the amount of taxes, the price of biomass and others elements were included. The results obtained show that factor essentially influences the investment decisions of individual countries and help minimize the risk factors associated with the production of heat (and electricity) based on locally available raw materials.
PL
Jednym z przyszłościowych kierunków, zaproponowanym przez Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, jest uprawa roślin energetycznych skojarzona z oczyszczaniem gleb, np. nieużytków poprzemysłowych. Model ten stanowi szansę na odnowę ekologiczną i gospodarczą tego typu terenów.
EN
The short-term effect of aided phytostabilization of heavy metalcontaminated soil on microorganisms under outdoor field conditions was tested. Heavy metal contaminated soil from a mining site was amended with lignite, lime and two commercial fertilizers and vegetated with grass Festuca arundinacea. Results demonstrated that the amended phytostabilization approach of Pb-Cd contaminated soil gave a positive change on the native microbial populations evaluated by culturable techniques during the first 28 weeks of the experimental period. In the end of the experiment, the number of bacteria, actinomycetes and fungi increased in treated soil about 16-fold, 10-fold and 2-fold, respectively. Changes in the biodiversity of bacterial populations were evaluated by the Ecophysiological Index (EP) and the Colony Development Index (CD) for oligotrophs and copiotrophs. During the experimental period slower growing microorganisms (K-strategists) predominated. The application of amendments to the soil led to an increase of the CD index in both copiotroph and oligotroph populations after 28 weeks. EP, CD, bacteria, actinomycetes and fungi increased in the treated soil. Traditional microbiological methods based on culture techniques can be used to evaluate the biological quality of the phytostabilized heavy metal-contaminated soil.
PL
Fitoekstrakcja jest nową biologiczną metodą oczyszczania gleb z metali ciężkich. Wykorzystuje ona naturalne zdolności niektórych roślin do pobierania metali z gleby i ich kumulację w częściach nadziemnych. Bezpieczne zagospodarowanie zanieczyszczonej biomasy roślinnej jest bardzo ważnym elementem składowym tego procesu. W poniższej pracy opisano szereg metod postępowania z zanieczyszczonym materiałem roślinnym po procesie oczyszczania gleb z metali metodą fitoekstrakcji (kompostowanie, zgniatanie, suszenie materiału, spalanie, piroliza, bezpośrednie składowanie, ekstrakcja cieczowa). Kompostowanie, zgniatanie i suszenie stanowią procesy wstępne, po których pozostaje wciąż znacząca ilość zanieczyszczonej biomasy. Poddaje się ją w dalszej kolejności procesom końcowym, tj. składowaniu, spalaniu lub pirolizie. Spalanie proponuje się jako najtańszą, najbardziej wydajną i przyjazną środowisku metodę zagospodarowania plonu roślinnego po procesie fitoekstrakcji.
EN
Phytoextraction is a relatively novel biological method for soil cleaning using naturally occurring biological processes in some plants to take-up contaminants from the soil with their roots and cumulate them in their aerial parts. The disposal of contaminated plant biomass resulting from phytoextraction is an important component of this soil cleaning technology. Several methods of contaminated crop disposal after phytoextraction process (composting, compaction, pyrolysis, drying, incineration, direct disposal, liquid extraction) have been described. Composting, compaction and drying are the pretreatment steps, since significant amount of contaminated biomass will still exist after each of the processes. Pyrolysis, incineration, direct disposal and liquid extraction are methods of final disposal. Incineration is proposed as most feasible, economically acceptable and environmentally sound.
11
Content available remote Ocena metody fitoekstrakcji do oczyszczania gleb z metali ciężkich
PL
Opisano nową metodę oczyszczania gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi, polegającą na stosowaniu odpowiednio dobranych roślin akumulujących te metale w liściach, łodygach lub korzeniach. Podano ogólne wyniki prób zastosowania tej metody w USA i w Polsce.
EN
New method to clean up a soil contaminated by heavy metals, which applies properly selected plants that can cumulate those metals in leaves, stems or roots, was presented. General results from experimental tests of this method in Poland and USA were given.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.