Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Organic Compounds Released by Thermal Decomposition of Wood Composite

Ruzickova J., Safar M., Raclavska H., Skrobankova H., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

87--92

EN

Combustion of biomass materials based on wood combined with synthetic polymers was studied. Material types included plywood and wood chipboard. Wood chips prepared from hardwood – beech and softwood – spruce were used for comparison. Combustion process was characterized by thermal analysis – thermogravimetry and differential scanning calorimetry. Pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection was used for determination of organic compounds and their fragments formed during thermal decomposition. Attention was paid to organic compounds contained in wood-polymer composites.

PL

Zbadano spalanie materiałów biomasowych na bazie drewna w połączeniu z syntetycznymi polimerami. Materiały zawierały sklejkę i drewniane płyty wiórowe. Do porównania użyto zrębków z drewna liściastego - drewna bukowego i miękkiego - świerka. Proces spalania scharakteryzowano prowadząc analizą termiczną - termograwimetrią i różnicową kalorymetrię skaningową. Do oznaczenia zawartości związków organicznych i ich pochodnych powstałych w trakcie procesu użyto pirolitycznej chromatografii gazowej z detekcją spektrometryczną. Zwrócono uwagę na związki organiczne zawarte w kompozytach drewno-polimer.

2

Comparison of Enrichment Factors for Heavy Metals in Urban Street Dust and Air Aerosols

Kantor P., Svedova B., Drozdova J., Raclavska H., Kucbel M., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

209--216

EN

The article deals with the possibility of comparison of enrichment factors in air aerosols (PM10) and in the street dust, which is influenced by air pollution. For Pb and Sb, the same value of enrichment factor for both matrices was determined. The highest enrichment index (> 100) in air aerosols was found for Cd, Sb, and As, and also for Pb, and Zn (approximately 100). Enrichment factor shows significant differences in the summer and winter period, for Cd, Sb, As, Pb, and Zn it is > 2x higher in winter. Enrichment factor in street dust was also evaluated using geochemical background of soils from Olomouc. It was found that the highest value of enrichment factor is achieved by Cu, which comes from transport (probably bus operation).

3

Organic Compounds in Pyrolytic Carbon

Ruzickova J., Raclavska H., Zmijkova D., Raclavsky K., Sassmanova V.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

83--88

EN

The content of organic compounds in char affects its ecotoxicity. The chemical composition of pyrolysis carbon was studied in carbon prepared by torrefaction of spruce wood and pyrolysis of wood pellets, tyres and TetraPak. Organic compounds present in biochar and char were investigated with respect to assessment of suitability for agricultural applications. Char and biochar samples were analysed by method of pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection. The identified compounds were aromatic hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, furans, benzofurans, substances containing phenol, benzepolycarboxyl acids, and substances of biogenic origin (fragments of cellulose, hemicellulose, protein, etc.). Relatively higher concentrations of compound fragments from biocomponents are associated with biochar from wood pellets. Organic compounds which are potentially toxic and carcinogenic for living organisms (PAHs, benzofurans and aromatic hydrocarbons) have higher concetrations in char from synthetic materials (scarp tyres, TetraPak) compared with biochar.

PL

Zawartość związków organicznych w stałej pozostałości po pirolizie wpływa na jej ekotoksyczność. Skład chemiczny karbonizatu po pirolizie zbadano w produktach toryfikacji drewna świerkowego, granulatu drzewnego, opon i opakowań typu TetraPak. Związki organiczne występujące w karbonizacie zostały zbadane pod katem zastosowania rolniczego. Próbki poddano analizie chromatograficznej metodą chromatografii gazowej z detekcją spektrometryczną masową. Zidentyfikowane związki to węglowodory aromatyczne, policykliczne węglowodory aromatyczne, furan, benzofuran, substancje zawierające fenol, kwasy benzepolikarboksylowe, substancje pochodzenia biogennego (fragmenty celulozy, hemicelulozy, białek i innych). Relatywnie wyższe stężenia biokomponentów są związane z karbonizatem z peletów. Związki organiczne, które są potencjalnie toksyczne i rakotwórcze dla organizmów żywych (WWA, benzofurany i węglowodory aromatyczne) mają wyższe stężenie w karbonizacie z materiałów syntetycznych (opony, Tetrapaki) w porównaniu z biowęglem.

4

Identification of Pollution Sources in the Urban Atmosphere

Sykorova B., Raclavska H., Matysek D., Kucbel M., Raclavsky K., Ruzickova J.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

147--152

EN

Identification of PM10 particles in the city of Olomouc (the Czech Republic) was aimed at determining the proportion of inorganic and organic compounds. Organic compounds in PM10 represent 30–36% of PM10, of which 21–25% is biogenic material (spores were identified). The rest of 10 to 15% of organic matter is represented by anthropogenic processes. Combustion processes (35.1 to 40.9% of PM10) and emissions from transport (20.0 to 22.9% of PM10) have the main share in the PM particles, minerals from resuspension – weathering processes and mechanical processes of construction activity account for around 9% of the particles and Fe – particles also constitute about 9%. The iron concentration in the aerosol is in accordance with the values measured in other European cities. Mineral phases in the inorganic aerosol were determined by X-ray diffraction. Both natural and anthropogenic crystalline phases were identified – quartz, clay minerals (kaolinite), feldspar, calcite, dolomite, iron oxides (magnetite), gypsum, boussingaultite, mascagnite and koktaite.

PL

Celem pracy była identyfikacja ziaren PM10 w atmosferze w mieście Ołomuniec (Czechy) w celu określenia proporcji składników organicznych i nieorganicznych. Składniki organiczne w PM10 stanowią 30–36%, z czego 21–25% jest materiałem biogenicznym (zidentyfikowano zarodniki). Pozostałe 10 do 15% materii organicznej powstała w wyniku procesów antropogenicznych. Procesy spalania (przyczyna powstania 35,1 do 49,9% ogółu PM10) oraz emisja z transportu (20,0 do 22,9% ogółu PM10) mają główny udział w ziarnach PM, minerały wtórne pochodzące z procesów mechanicznych związanych z budownictwem to około 9% ziaren a ziarna stanowią również kolejne 9%. Stężenie żelaza w aerozolu jest podobne do wartości zmierzonych w innych miastach Europy. Fazy mineralne w aerozolu nieorganicznym zostały zmierzone za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej. Zarówno naturalne, jaki antropogeniczne fazy krystaliczne zostały zidentyfikowane, stwierdzono występowanie kwarcu, minerałów glinu (kaolinit), skalenie, kalcyt, dolomit, tlenki żelaza (magnetyt), gips, boussingaultyt, maskagnit oraz koktait.

5

Ecotoxicity of Pyrolytic Carbon Produced by Pyrolysis of Municipal and Industrial Waste

Cernecka J., Skrobankova H., Raclavska H., Heliova K., Bendova M.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

119--124

EN

The samples of pyrolytic carbon from Burgau Waste Pyrolysis Plant (Germany) produced by pyrolysis of municipal, industrial and special waste were monitored in terms of ecotoxicity. Collembola (springtails) were selected for reproductive bioassay. After 28 days’ incubation of juveniles, the value of EC50 was determined for selected metals. The study indicates the lowest sensitivity of Folsomia candida to iron (1.689 mg/kg dry matter correspond to EC50). The relative sensitivity for other metals can be expressed in form of a series: Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. The highest sensitivity was found for cadmium (1.2 mg/kg dry matter). Pyrolytic carbon from MPA Burgau contains high concentrations of chlorides, which cause inhibition of reproduction of Folsomia candida and therefore represent a limiting factor for determination of ecotoxicity of heavy metals in Folsomia candida. The index of acute toxicity EC50 was obtained for concentration of 500 mg/kg chlorides in dry matter.

PL

Próbki karbonizatu z Burgau Waste Pyrolysis Plant (Niemcy) wytwarzanego podczas pirolizy odpadów komunalnych, przemysłowych i specjalnych były badane pod kątem ekotoksyczności. Do badań biologicznych rozmnażania wybrano Collembola (skoczogonki). Po 28 dniach inkubacji młodych, ustalono wartość EC50 dla wybranych metali. Badanie wykazało najniższą wrażliwość Folsomia candida na żelazo (1,689 mg/kg suchej masy w stosunku do EC50). Relatywna wrażliwość na inne metale może zostać zaprezentowana jako Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. Najwyższą wrażliwość stwierdzono dla kadmu (1,2 mg/kg suchej masy). Karbonizat z MPA Burgau zawiera wysokie stężenia chlorków, które powodują zahamowanie reprodukcji Folsomia candida a zatem jest ograniczonym wskaźnikiem ekotoksyczności metali ciężkich. Wskaźnik toksyczności ostrej EC50 otrzymano dla stężenia 500 mg/kg chlorków w suchej masie.

6

Chemical Composition of Biochar from Combustion in Local Heating

Ruzickova J., Kucbel M., Raclavsky K., Raclavska H.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 1

23--27

EN

Chemical composition of biochar from combustion in household heating was analyzed by pyrolysis gas chromatography with mass spectrometry detector. Various types of wooden briquettes used as a fuel are compared on the basis of concentrations of organic compounds identified in pyrolysates from biochar. Anhydrosaccharides, retene and chrysene can be used as organic markers. The retene/(retene + chrysene) ratio has the same range of values in biochar and in PM particles in the atmosphere. This ratio can be utilized for identification of burned biomass from the sample of biochar.

PL

Skład chemiczny biowęgla ze spalania podczas ogrzewania gospodarstw domowych był analizowany za pomocą chromatografii gazowej pirolizy z użyciem masowego detektora spektrometrycznego. Różne typy drewnianych brykietów zastosowanych jako paliwo zostały porównane na podstawie stężeń związków organicznych rozpoznanych w produktach pirolizy z biowęgla. Anhydrosacharydy, reten oraz chryzen były zastosowane jako znaczniki organiczne. Stosunek reten/(reten + chryzen) ma ten sam zakres wartości dla biowęgla, jak i dla ziaren pyłu zawieszonego PM w atmosferze. Wskaźnik ten może zostać zastosowany do identyfikacji spalonej biomasy z próbki biowęgla.

7

The Size Distribution of Particulate Matter in the Aerosol of the Moravian-Silesian Region, Czech Republic

Sykorova B., Kucbel M., Raclavska H., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

195--200

EN

The particle size distribution in the fraction PM10 was determined by the electric low-pressure impactor ELPI+. Particles were divided into 14 classes in the range from 17 nm to 10 µm. The particle distribution was analysed during summer, autumn and winter periods of 2014 at the 10 sampling sites in the Moravian-Silesian Region, the Czech Republic. The highest particle concentrations were determined in the interval from 156 to 383 nm as well as in the wider interval up to 614 nm for all three seasons. More than 50% of the total particle amount occur in this interval except the locality Ostrava Radvanice, Ostrava Marianské Hory, Ostrava Poruba and Ostravice during the summer and Ostrava Marianské Hory during the transitional and winter season. During the summer, the distribution of the mass concentration of particles was very variable (bimodal for three localities, no significant peak for two localities, multimodal for four localities and unimodal for one locality). Seven in ten sampling sites has the bimodal distribution character of particle concentrations during transitional season, except for Ostrava–Poruba, Ostrava Marianské Hory and Třinec Oldřichovice. It was related to a resuspension of particles from soil or dust particles from transport. A second maximum is less distinctive and it occurs in the coarse fraction 2.39–4.0 µm. Entirely different character of particle distribution was determined in winter season when sampling sites had unimodal character of particle distribution. The bimodal distribution character was found for the locality Frýdek Místek and atypical character of particle distribution was confirmed for the locality Ostrava Marianské Hory (without trend). The unimodal character of particle distribution with maximum in the range from 156 to 263 nm is related to the prevailing chemical character of particles belonging to secondary aerosols (mascagnite, sal ammoniac, boussingaultite etc.).

PL

Rozkład wielkości cząstek pyłu zawieszonego PM10 oznaczano miernikiem niskociśnieniowym ELPI. Cząstki podzielono na 14 grup w zakresie od 17 nm do 10µm. Rozkład cząstek analizowano w okresach letnich, jesiennych i zimowych w 2014 roku. Próbki pobrano w 10 miejscowościach w regionie morawsko-śląskim, w Czechach. Największe stężenie cząstek oznaczono w przedziale od 156 do 383 nm, a także w szerszym przedziale do 614 nm we wszystkich trzech sezonach. Powyżej 50% całkowitej ilości cząstek występuje w tym przedziale, z wyjątkiem miejscowości Ostrava Radvanice, Ostrava Mariańskich Hory, Ostrava Poruba i Ostrawica latem i Ostrawie Mariańskich Górach czasie przejściowym i zimowym. Latem rozkład stężenia masowego cząstek był bardzo zmienny (rozkład bimodalny dla trzech miejscowości, bez znaczącego piku dla dwóch miejscowości, multimodalny dla czterech miejscowości i unimodalny dla jednej miejscowości). Siedem na dziesięć miejsc pobierania próbek ma dwumodalny charakter rozkładu stężenia cząstek w sezonie przejściowym, z wyjątkiem lokalizacji Ostrava-Poruba, Ostrava Mariańskich Hory i Třinec Oldrzychowice. Wiązało się to z ponownym unoszeniem cząstek pyłu z gleby lub z transportu. Drugie maksimum jest mniej charakterystyczne i występuje w gruboziarnistej frakcji 2.39-4.0 µm. Zupełnie inny charakter rozkładu cząstek określono w sezonie zimowym, kiedy rozkład cząstek miał charakter unimodalny. Bimodalny charakter rozkładu został stwierdzony w miejscowości Frydek Mistek, nietypowy charakter rozkładu cząstek został potwierdzony w miejscowości Ostrava Mariańskie Hory (bez trendu). Jednorodny charakter rozkładu cząstek z maksimum w przedziale od 156 do 263 nm jest związany z występowaniem aerozoli wtórnych (maskagnitu, soli, amoniaku, itp).

8

Mineralogical Composition of the Total Suspended Particles as a Tool for Emissions Sources Identification

Matysek D., Kucbel M., Raclavska H., Sykorova B., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

17--22

EN

The total dust deposition was analyzed by X-ray diffraction in the Moravian-Silesian Region (the Czech Republic) three times during years 2013–2014. The results of mineralogical composition of the total dust deposition were used to distinguish the sources of air pollution in selected localities in the Moravian-Silesian Region. Sampling sites were selected according an estimate for the prevailing influence of the pollution source (metallurgical industry, local house heating, transport and background localities in mountains). Mineral phases in the total dust deposition can be divided into three groups. The first group contains common clastic components which are transported from soils or from the dust on roads by resuspension (quartz, feldspars – albite, orthoclase and microcline, phyllosilicates – muscovite, chlorite and kaolinite, carbonates – calcite, siderite and magnesite). The second group is formed by minerals from raw materials used in metallurgical industry (hematite, magnetite, graphite and calcite) and minerals originated during technological processes (akermanite, mayenite and spinel). The third group contains salts which are present in secondary aerosols (sulphates – boussingaultit and lecontite, chlorides – sal-ammoniac, halite). Proportion of secondary minerals was in the nine out of ten sampling sites higher during the winter season than during summer season. The percentage of resuspended particles is from 1.2 to 7.5 times higher in the summer season, compared with the winter period. The influence of metallurgical industry was proved by the presence of hematite and magnetite at 9 out of 10 sampling sites. At the localities Ostrava Radvanice and Třinec, iron oxides form up to 50% of crystalline phases in the total dust deposition.

PL

Osadzanie pyłu zostało trzykrotnie przeanalizowane w latach 2013–2014, przy pomocy dyfrakcji rentgenowskiej w regionie Morawsko-Śląskim (Republika Czeska). Wyniki oznaczenia składu mineralogicznego osadzonego pyłu posłużyły do rozpoznania źródeł zanieczyszczeń powietrza w wybranych lokalizacjach w regionie Morawsko-Śląskim. Wybrano miejsca, które według ustaleń w znacznym stopniu odgrywają rolę źródła zanieczyszczeń (przemysł metalurgiczny, domowe instalacje grzewcze, transport oraz miejscowości zlokalizowane na uboczu, na terenach górzystych). Fazy mineralne w osadzanym pyle można podzielić na 3 grupy. Pierwsza zawiera typowe składniki klastyczne, które są przenoszone z gleb oraz pyłu ulicznego poprzez powtórne rozpylenie (kwarc, skalenie – albit, ortoklaz, mikroklin, krzemiany – muskowit, chloryn,kaolinit, węglany – kalcyt, syderyt, magnezyt). Druga grupa uformowana jest z minerałów pochodzących z surowców używanych w przemyśle metalurgicznym (hematyt, magnetyt, grafit i kalcyt) oraz minerałów powstałych podczas procesów technologicznych (akermanit, majenit i spinel). Trzecia grupa zawiera sole obecne we wtórnych aerozolach (siarczany – baussingaultyt i lekontyt, chlorki – salmiak, halit). Stosunek minerałów wtórnych w 9 na 10 miejsc testowych był wyższy w sezonie zimowym niż letnim. Procent powtórnie zawieszonych cząsteczek był od 1,2 do 7,5 raza wyższy w sezonie letnim w porównaniu do zimowego. Wpływ na zanieczyszczenie przez przemysł metalurgiczny został udowodniony przez obecność hematytu i magnetytu w 9 na 10 terenów próbnych. W miejscowościach Ostrava Radvanice i Třinec, tlenki żelaza uformowały do 50% fazy krystalicznej przy osadzaniu całkowitego pyłu.

9

Organic Compounds of Natural Origin in Sludge from Waste-Water Treatment Plant

Kucharova J., Raclavska H., Raclavsky K.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

61--66

EN

Organic compounds of natural origin were analyzed in three types of sludge produced by waste water treatment plant – limed sludge with 12 % of CaO, limed sludge with 6% of CaO and sludge without processing. Analysis was performed by pyrolytic gas chromatography with mass spectrometry detection (Py-GC/MS). The main component pf natural origin in waste-water treatment sludge were determined. They comprise compounds form the following groups: fatty acids and their methylesters, steroids, substances derived from polysaccharides, substances derived from lignin, compounds with nitrogen (both heterocyclic and aliphatic), substances with so called non-specific origin (toluene, styrene, acetic acid, methylphenols and phenols). Interpretation was attempted for identification of organic compounds sources as well as determination of humification and mineralization degree. The ratio benzene/toluene was used as the criterion for humification in waste-water treatment sludge. Benzene is derived from degradation of condensed aromatic structure, toluene is derived from both condensed aromatic structures and pseudostable organic matter. The ratio furfural/pyrolle was used of expression of mineralization degree of organic matter. Furfural is a product of labile organic matter (saccharides) while pyrolle originates from stable organic matter (humified components containing nitrogen). Compared with non-limed sludges, limed sludges have higher rate of decomposition of organic matter as well as subsequent mineralization. Limed sludges accumulate more compounds derived from lignine which is caused by more intensive decomposition of polysaccharides. From the point of view of utilization in agriculture, limed sludge is the most suitable sludge produced by waste-water treatment.

PL

Przeanalizowano związki organiczne pochodzenia naturalnego w trzech typach osadów wytwarzanych przez oczyszczalnie ścieków - szlam wapnowany zawierający 12% CaO, szlam wapnowany z 6% CaO i osady nieprzetworzone. Analizę przeprowadzono za pomocą pirolitycznej chromatografii gazowej ze spektrometrią masową (Py-GC / MS). Określono główne składniki pochodzenia naturalnego w osadach z oczyszczalni ścieków. Stanowią one związki z następujących grup: kwasy tłuszczowe oraz ich estry metylowe, steroidy, substancje pochodzących z polisacharydów, substancje pochodzące z ligniny, związki z azotem (zarówno heterocyklicze i alifatyczne), substancje o tzw. niespecyficznym pochodzeniu (toluen, styren, kwas octowy, metylofenole i fenole). Przedstawiono próbę identyfikacji źródeł związków organicznych, a także określenia stopnia humifikacji i mineralizacji. Stosunek benzenu do toluenu stosuje się w osadach z oczyszczalni ścieków jako kryterium humifikacji. Benzen jest pochodną z degradacji skondensowanej struktury aromatycznej, toluen pochodzi zarówno ze skondensowanych struktur aromatycznych jak i z pseudostabilnej materii organicznej. Stosunek furfural/pyrol użyto w celu ekspresji stopnia mineralizacji materii organicznej. Furfural jest produktem nietrwałej substancji organicznej (sacharydy), a pyrol pochodzi ze stabilnej materii organicznej (nawilżonych składników zawierających azot). W porównaniu z niewapnowanymi osadami, osady wapnowane mają wyższy wskaźnik rozkładu materii organicznej, jak i późniejszej mineralizacji. Wapnowane osady gromadzą więcej związków pochodzących z ligniny co jest spowodowane bardziej intensywnym rozkładem polisacharydów. Z punktu widzenia wykorzystania w rolnictwie, szlam wapnowany jest najbardziej odpowiednim osadem wytwarzanym przez oczyszczalnie ścieków.

10

Occurence of Metals in Total Suspended Solids in Urban Waters Determined by Sequential Extraction

Drozdova J., Raclavska H., Skrobankova H.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

35--39

EN

The binding of metals to total suspended solids (TSS) and their speciation in urban wastewater drastically influences the efficiency of capturing metals in sewage sludge in the framework of wastewater treatment plant technology. In this article, a modified sequential extraction procedure of the Bureau Communautaire de reference (BCR) was applied to TSS from urban wastewater and digested sludge samples. Samples were collected from combined sewer system and the Central Wastewater Treatment Plant in Ostrava, Czech Republic. The collection of wastewater samples and digested sludge was performed April to June 2013. Altogether, 42 samples of urban wastewater and 3 samples of digested sludge were obtained. The sequential extraction of TSS has proven that the highest proportions of As, Cr, Cu, Ni and Fe are associated with the residual fraction (61-75%). Zn and Mn are bound to the reducible fraction (64-65%). Finally, Pb and Cd are bound predominantly to the oxidizable fraction (56%). The results show that general trend proportions of metals from TSS in the oxidizable fraction is Cd ~ Pb > Cu > Zn > Fe > Ni > Cr > As > Mn. The distribution of metals between fractions was highly variable in digested sludge. The smallest amounts of all metals in digested sludge are associated with the exchangeable fraction (Ni 5.8%; other metals < 3.7%). Cadmium, Zn and Mn are predominantly bound within the reducible fraction (68%, 37% and 35%). In the case of the oxidizable fraction, the contents of all metals are relatively low (max 20.3% of Fe). Except Cd, the predominant portions of all metals in digested sludge are bound to residual fraction (45.8-99.7%). The comparison of distribution metals in the individual fractions from TSS and digested sludge shows that the portions of Cd, Cu, Cr, Mn, Pb, Zn and Fe are significantly different. The results indicated that Cu, Cd, Pb, Zn and Mn in digested sludge are bound in silicates well as to the phosphates.

PL

Wiązanie metali we frakcji ciał stałych zawieszonych w wodzie (TSS – Total Suspended Solids) oraz ich specjacji w miejskich ściekach drastycznie wpływa na efektywność wychwytywania metali w osadach ściekowych w ramach technologii oczyszczalni ścieków. W tym artykule, zmodyfikowana procedura ekstrakcji sekwencyjnej biura Bureau Communautaire de Reference (BCR) została zastosowana do zawiesiny ciał stałych ze ścieków komunalnych i przefermentowanych próbek osadu. Próbki pobrano z połączonego systemu kanalizacji i Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Ostrawie, Czechy. Pobieranie próbek ścieków i przefermentowanego osadu przeprowadzano od kwietnia do czerwca 2013 roku. Łącznie uzyskano 42 próbki ścieków komunalnych oraz 3 próbki przefermentowanego osadu. Sekwencyjna ekstrakcja TSS dowiodła, że największy odsetek As, Cr, Cu, Ni i Fe jest związany we frakcji pozostałości (61-75%). Zn i Mn są związane we frakcji redukowalnej (64-65%). Wreszcie, Pb i Cd są związane głównie we frakcji utlenialnej (56%). Wyniki pokazują, że ogólny trendu proporcji metali pochodzących z TSS we frakcji utlenialnej przedstawia się następująco: Cd ~ Pb> Cu> Zn> Fe> Ni> Cr> W> Mn. Rozkład metali między frakcjami różnił się znacząco w przefermentowanym osadzie. Najmniejsze ilości wszystkich metali w przefermentowanym osadzie związane są z frakcją wymienną (Ni 5,8%; inne metale <3,7%). Kadm, Zn i Mn są głównie związane we frakcji redukowalnej (68%, 37% i 35%). W przypadku frakcji utlenialnej, zawartość wszystkich metali jest stosunkowo niska (maksymalnie 20,3% Fe). Z wyjątkiem Cd, dominujące porcje wszystkich metali w przefermentowanego osadu są związane z frakcji pozostałości (45.8-99.7%). Porównanie dystrybucji metali w poszczególnych frakcjach z TSS i przefermentowanego osadu wskazuje, że części Cd, Cu, Cr, Mn, Pb, Zn i Fe są znacząco różne. Wyniki wskazują, że Cu, Cd, Pb, Zn i Mn z przefermentowanego osadu związane są z krzemianami a także fosforanami.

11

Hydrofobowość węgla kamiennego z zagłębia węglowego Ostrava-Karviná

Koval L., Duraj M., Raclavska H., Skrobankova H., Cihalova S.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 1

3--10

PL

Właściwości hydrofobowe/hydrofilowe węgla znacząco wpływają na wartość wilgoci, która jest bardzo istotnym parametrem z punktu widzenia wykorzystania węgla do produkcji energii. Hydrofobowość została zbadana dzięki pomiarom kąta zwilżania. Dowiedziono, że w przypadku węgla kamiennego właściwości hydrofilowe wzrastają wraz ze wzrostem uwęglenia. Z drugiej strony, związek ten nie znalazł odbicia w przypadku niższego stopnia uwęglenia. Wartość kąta zwilżania jest warunkowana przez zawartość części lotnych i zawartość popiołu. Zależność kąta zwilżania od głębokości wydobycia surowca została również udowodniona. Wartość kąta zwilżania maleje wraz z głębokością.

EN

Hydrophobic/hydrophilic properties of coal influence significantly value of moisture which represents very important parameter from the point of utilization of coal in energy production. Hydrofobicity were studied by means of contact angle measurements. It was proved that for black coal the hydrofilic properties increase with coalification. On the contrary, this relationship was not found for coals with lower degree of coalification. The value of contact angle is influenced by content of volatile combustibles and content of ash. The dependence of contact angle on the depth of mining was also proved. The value of contact angle decreases with depth.

12

Geochemiczne właściwości sadzy z pirolizy odpadów komunalnych

Raclavska H., Hlavsova A., Juchelkova D., Zajonc O.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 1

19--27

PL

Rozkład metali ciężkich w produktach pirolizy odpadów komunalnych zależy m.in. od wilgotności materiału wejściowego. Największa ilość kadmu przechodzi do składników gazowych dla pirolizy próbki suchej. Najwyższa ilość rtęci i arsenu przechodzi do do składników gazowego dla pirolizy próbki o najwyższej wilgoci. Do 90% ołowiu jest związane z węglem pirolitycznym wraz z 70 – 80% V i W, 60 – 70% Ni i 50 – 60% Cr. Do 90% Cd i Hg przechodzi się do składnika gazowego.

EN

Heavy metal distribution between individual products of municipal waste pyrolysis is influenced by moisture of input material. The largest part of Cd is transferred into gas component when sample is dry. On the contrary, the highest amount of Hg and As in transferred into gas component at the highest moisture. Up to 90 % of Pb is bound at the pyrolytic carbon together with 70 – 80 % of V and As, 60 –70 % of Ni and 50 – 60 % of Cr. Up to 90 % of Cd and Hg is transferred into gas component.

13

Potencjalne zmniejszenie zdolności do wymywania substancji odżywczych z osadu ściekowego stosowanego w rekultywacji gleby

Raclavska H., Skrobankova H., Doskarova S.

Inżynieria Mineralna

|

2011

|

R. 12, nr 2

47-61

PL

Referat dotyczy uwalniania składników organicznych i węgla organicznego z osadu ściekowego stosowanego w rekultywacji zgodnie z rekomendacjami BREF/IPPC dla odpadów i skał płonnych. Zawartości Ncałk i Pcałk w szlamie przekraczają standardy zanieczyszczenia powierzchni wody na co wskazuje rozporządzenie Rządu 229/2007. Dodanie 10% kaolinitu i bentonitu znacząco zmniejsza zdolność do wymywania Ptotal; osiągnięto wskaźnik adsorpcji dla kaolinitu i bentonitu kolejno 83% i 88%. Podczas jednotygodniowej stabilizacji osadu nastąpił istotny rozpad związków organicznych, którego rezultatem był wzrost zawartości Ncałk oraz nierozpuszczonego węgla organicznego w odcieku. Stężenie Ncałk w odcieku wzrosło o połowę, w nierozpuszczonym węglu organicznym (DOC) zwiększyło się o 2/3. W przypadku wyższych stężeń Ncałk i DOC w odcieku, wydajność adsorpcji kaolinitu i bentonitu jest wyższa. Efekt dodatku podstawowych minerałów gliny nie objawił się w formie zmniejszonej toksyczności osadu.

EN

The paper deals with the release of nutrients and organic carbon from sewage sludge applied in land reclamation within BREF/ IPPC recommendations for tailings and waste rock management. The contents of Ntotal and Ptotal in the sludge leachate exceed the pollution standards of permissible surface water pollution according to Government Decree 229/2007 Coll. Adding 10% of kaolinite and bentonite significantly decreases the leachability of Ptotal; the adsorption efficiency reached 83% in kaolinite and 88% in bentonite. During oneweek stabilization of sludge there was a substantial decomposition of organic compounds, which resulted in a rise in the contents of Ntotal and dissolved organic carbon in the leachate. The content of Ntotal in the leachate increased by a half, in the dissolved organic carbon (DOC) it rose by 2/3. At higher concentrations of Ntotal and DOC in the leachate the efficiency of adsorption of kaolinite and bentonite is higher. The effect of additives on the base of clay minerals did not manifest in the form of reduced ecotoxicity of the sludge leachate.

14

Energetyczne właściwości kompostu

Zajonc O., Raclavska H., Juchelkova D., Volfova M.

Inżynieria Mineralna

|

2011

|

R. 12, nr 2

77-88

PL

Komposty, które nie mogą być często użyte w rolnictwie, kształtowaniu krajobrazu czy rekultywacji gleby z powodów prawnych, mogą być stosowane w przypadku wytwarzania energii. Całkowita wartość opałowa kompostu osiąga 12 MJ/kg i jest to wywołane występowaniem większości składników w materiałach wejściowych. Zawartość części lotnych (55%) jest około 10% mniejsza niż w przypadku innych rodzajów biomasy. Ilość czystego koksu wynosi 10%. W przygotowywaniu paliwa dochodzi do utraty węgla w procesie kompostowania. Aby temu zapobiec, można dodać składnika bogatego w celulozę jak na przykład zużyte kartony. Organicznie związane alkalia uwalniają się podczas kompostowania i przechodzą do fazy wodnej. Zawartość Na2O i K2O w suchej materii kompostowej zmniejszyła się o 20%, a zawartość chloru spadła o 30%. Redukcja w składzie alkaliów przyczynia się do niskiego wskaźnika alkaliów w kompoście (0.11-0.12), który nie powinien być przyczyną problemów z odżużlaniem się bądź zanieczyszczaniem (wartość wskaźnika alkaliów > 0.17). Kompostowanie skutkuje redukcją całkowitej zawartości elementów niebezpiecznych (Hg - 20% i 10% w przypadku Cd, Zn, Ni) w suchej materii kompostowej.

EN

Composts, which cannot often be used in agriculture, landscaping or land reclamation for legislative reasons, may be used for power-generation purposes. The gross calorific value of aged compost reaches 12 MJ/kg and it is conditioned by the abundance of majority components in the input materials. The content of volatile combustible (55%) is by about 10% lower than in other biomass. The fixed carbon content reaches 10%. In preparing fuel the carbon loss during the composting process may be eliminated by means of adding another component high in cellulose, e.g. waste cardboard. During composting organically combined alkali liberate and transfer into the water phase. The content of Na2O and K2O in the compost dry matter decreased by 20% and the chlorine content dropped by 30%. A reduction in alkali content contributes to a low alkali index of the compost (0.11-0.12), which shall not manifest problems with slagging or fouling (alkali index value > 0.17). Composting resulted in a reduction of the total content of certain risk elements (Hg - 20%, and 10% in Cd, Zn, Ni) in thecompost dry matter.

15

The influence of hygienisation of sewage sludge on the process of pyrolysis

Cizkova A., Juchelkova D., Raclavska H.

Chemical and Process Engineering

|

2011

|

Vol. 32, nr 1

57-68

EN

The aim of this work was to determine the influence of liming on the process of pyrolysis. Three samples of sludge from two wastewater treatment plants were selected for this study on pyrolysis: sludge without liming and limed sludge from the Central Wastewater Treatment Plant in Ostrava and sludge from the Wastewater Treatment Plant in Sviadnov. The samples had different content of calcite (CaCO3). The limed sludge contained 7% of CaCO3, sludge without liming 3.8% and sludge without liming from WWTP Sviadnov contained 0.5% of calcite. The results of laboratory pyrolysis proved that limed sludge released the maximum amount of carbon - 55.46 %, while sludge without liming from WWTP Sviadnov released only 48.92%. Calcite produces during its decomposition CaO and the product influences the pyrolysis process because it supports cracking of volatile organic compounds.

16

Combustion of Biofuels Based on Sludge and Coal

Kolat P., Cech B., Kadlec Z., Raclavska H.

Archivum Combustionis

|

2008

|

Vol. 28 nr 1-2

85-94

EN

The article discuss the questions of thermal utilisation of mechanically drained stabilized sludge from the waste water treatment plants in the boiler with circulated fluid layer. The paper describes the thermal analysis of coal, sewage sludge and its mixtures, mud transport to the fluid bed boiler, effects on boiler efficiency, operational reliability of the combustion equipment, emissions and solid combustion residues.