Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ozonowanie leków sulfonamidowych w środowisku wodnym

Baran W., Adamek E., Szymkiewicz A., Wilk J., Cholewiński M., Madej D.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

131--138

PL

Leki z grupy sulfonamidów są obecnie wykorzystywane głównie w weterynarii. Ich pozostałości trafiają do środowiska w formie niezmienionej lub jako nietrwałe chemicznie N-podstawione metabolity. Jedną z potencjalnych metod ich usuwania może być proces ozonowania. W trakcie tego procesu sulfonamidy mogą ulegać mineralizacji lub jedynie częściowej transformacji do półproduktów organicznych. Celem pracy było wyznaczenie różnic w podatności wybranych leków sulfonamidowych na ozonowanie w roztworach wodnych oraz w ściekach syntetycznych przygotowanych wg normy ISO 9887:1992(E). W badaniach uwzględniono sulfanilamid i siedem jego pochodnych, w których wodór amidowy został podstawiony przez pięcio- lub sześcioczłonowy układ heterocykliczny. Badane próbki były ozonowane za pomocą generatora ozonu DST-15 (Blue Planet) zasilanego wyłącznie tlenem medycznym. Wyniki oceniano na podstawie analiz wykonanych techniką HPLC oraz zmian wartości OWO oznaczanej metodą Langego. Stwierdzono, że wybrane do badań sulfonamidy uległy niemal całkowitej degradacji, choć jednocześnie stopień ich mineralizacji wynosił zaledwie od 3 do 20 %. Ponadto, szybkości degradacji poszczególnych sulfonamidów różniły się nawet dwukrotnie, a zakwaszenie środowiska reakcji miało pozytywne skutki dla jej przebiegu. Inne, poza sulfonamidami, substancje obecne w roztworze (tzn. składniki ścieków syntetycznych) w trakcie ozonowania zmniejszyły efektywność degradacji badanych leków tylko w niewielkim stopniu.

EN

At present, the sulfonamide class of drugs are used predominantly in veterinary medicine. They get into the environment unchanged or as chemically unstable N-substituted metabolites. One of the potential methods to remove the sulfonamides residues may be an ozonation. During this process the sulfonamides may undergo mineralization or only degradation to a simpler organic intermediates. The aim of the study was to determine differences in the susceptibility of sulfonamide drugs to ozonation in the aqueous solutions and in the synthetic wastewater prepared according to ISO 9887:1992 (E) procedure. Sulfanilamide and seven its derivatives in which the amide hydrogen was substituted by five- or six-membered heterocyclic system were used in the experiment. The tested samples were ozonated using the ozone generator DS-15 (Blue Planet) supplied only with medical oxygen. The results were evaluated based on the analysis performed by HPLC method and changes of the TOC value (determined by Lange method). It was found that sulfonamides selected to the experiment undergo complete degradation but the mineralization degree was only from 3 to 20 %. Additionally, the differences in degradation rate of some sulfonamides can be more than 2. An acidification of the reaction medium may have positive effects on the degradation. Substances present in the solution but other than sulfonamides (i.e. wastewaters ingredients) decrease the degradation efficiency of the used drugs to a small extent.

2

Badanie wpływu inhibitorów procesu fotokatalitycznego na degradację wybranych leków sulfonamidowych

Adamek E., Baran W., Cholewiński M., Pelczar B.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

383--391

PL

Powszechnie przyjmuje się, że mechanizmy reakcji fotokatalitycznych przebiegających z udziałem substancji o podobnej budowie chemicznej również są podobne. Obserwowane różnice w szybkości tych reakcji tłumaczy się najczęściej różnicami w efektywności sorpcji substratu na powierzchni heterogenicznego katalizatora. W przypadku procesów fotokatalitycznych reakcje propagacji z udziałem rozkładanego substratu są poprzedzane inicjacją wolnych rodników. Drogi tych procesów mogą być różne, a ustalenie najbardziej prawdopodobnego przebiegu jest możliwe dzięki zastosowaniu selektywnych inhibitorów reakcji fotokatalitycznych. Celem badań była obserwacja wpływu kilku selektywnych inhibitorów (jodku sodu, izopropanolu i benzochinonu) na fotokatalityczną degradację sulfanilamidu i 8 jego pochodnych, a więc cząsteczek różniących się jedynie rodzajem podstawnika amidowego. Reakcję inicjowano promieniowaniem UVA w obecności TiO2-P25 jako fotokatalizatora. Stwierdzono, że mechanizmy degradacji sulfonamidów o podobnej budowie mogą być jednak różne i ponadto mogą ulegać istotnym zmianom w zależności od pH. Przykładowo, każdy z badanych wolnych rodników, niezależnie od rodzaju, powoduje rozkład sulfisoksazolu w środowisku kwaśnym. Fakt ten może mieć istotne znaczenie praktyczne, ponieważ wskazuje, że jest możliwe sterowanie selektywnością reakcji fotokatalitycznych wykorzystywanych do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska wodnego.

EN

It is commonly assumed that the mechanisms of photocatalytic reactions of the compounds having a similar chemical structure are also similar. The observed differences in the reactions rate are most often explained by the difference in the sorption efficiency of substrates on a heterogeneous catalyst surface. In the photocatalytic processes, the free radicals generation is followed by the propagation reactions with the degraded substrates. The pathways of these processes may be different and the use of selective inhibitors allows to observe the reaction mechanism. The aim of our study was to observe the effect of selective inhibitors (i.e., sodium iodide, isopropanol and benzoquinone) on the photocatalytic degradation of sulfanilamide and its eight derivatives differing only in the nature of the amide substituent. The reaction was initiated by UVA irradiation in the presence of TiO2-P25 as a photocatalyst. It was found that the degradation mechanisms of sulfonamides having even a similar structure may be different and may be significantly affected by pH values. For example, regardless of the type of free radicals, they degrade sulfisoxazole in an acidic medium. This fact can have important practical meaning because it is likely possible to direct the selectivity of photocatalytic reactions during removal of contaminants from the aquatic environment.

3

Badanie mechanizmów inicjacji procesu fotokatalitycznej degradacji leków sulfonamidowych w układzie TiO2/FeCl3

Baran W., Adamek E., Wiśniewska K., Cholewiński M.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

401--407

PL

Proces fotokatalityczny prowadzony w obecności mieszaniny TiO2/FeCl3 jest jedną z bardziej skutecznych metod degradacyjnego usuwania farmaceutyków (zwłaszcza sulfonamidów) ze środowiska wodnego. Kinetyka tego procesu zależy jednak w dużym stopniu od rodzaju degradowanego substratu. Celem pracy była ocena wpływu pH, warunków tlenowych i selektywnych inhibitorów procesu fotokatalitycznego na kinetykę fotodegradacji wybranych sulfonamidów (sulfanilamidu, sulfatiazolu, sulfafurazolu i sulfadiazyny). Proces fotokatalityczny inicjowano promieniowaniem UVA w obecności układu katalitycznego zawierającego suspensję TiO2-P25 (Aeroxide®) i roztwór FeCl3. W warunkach anaerobowych doświadczenie prowadzono w atmosferze argonu, a jako selektywnych inhibitorów użyto metanolu i t-butanolu. Stwierdzono, że fotodegradacja sulfafurazolu ma odmienny mechanizm niż w przypadku trzech pozostałych sulfonamidów. Lek ten ulega rozkładowi głównie w efekcie reakcji z rodnikami O2·-. Rozkład sulfanilamidu, sulfatiazolu i sulfadiazyny jest limitowany przede wszystkim przez dostępność dziur elektronowych katalizatora. W każdym przypadku dla degradacji sulfonamidów istotna była obecność jonu Fe(OH)2+.

EN

A photocatalytic process conducted in the presence of TiO2/FeCl3 mixture is one of the most effective methods to degrade of pharmaceuticals, including sulfonamides, from an aquatic environment. However, its kinetics depends largely on the type of degraded substrate. The objective of the study was to assess the effect of pH, aerobic conditions and selective inhibitors of the photocatalytic process on the kinetics of degradation of the selected sulfonamides (sulfanilamide, sulfathiazole, sulfafurazole and sulfadiazine). The photocatalytic process was initiated by UVA irradiation in the presence of catalytic system composed of TiO2-P25 (Aeroxide®) suspension and a FeCl3 solution. Under anaerobic conditions, the experiment was conducted in an argon atmosphere and methanol and t-butanole was used as selective inhibitors. It was stated that photocatalytic degradation of sulfafurazole proceeded according to the different mechanism than in other three sulfonamides. Sulfafurazole was degraded mainly by HO2· radicals. Contrary, sulfanilamide, sulfathiazole and sulfadiazine degradation was limited mainly by availability of photogenerated holes on the catalyst surface. Additionally, in each case, the presence of Fe(OH)2+ ions was important for the degradation of sulfonamides.

4

Modeling of a nuclear combined heat and power station supplying heat to remote municipal customers - the case of Poland

Cholewiński M., Tomków Ł.

Journal of Power Technologies

|

2018

|

Vol. 98, nr 3

255--266

EN

Nuclear power is advocated as a cheap, clean and reliable source of electric power for both industry and the household sector. This paper focuses on technical issues relating to commissioning a cogeneration unit for use in combination with a typical Pressurized Water Reactor (PWR). Three heat extraction possibilities were analyzed and modeled in order to identify the most favorable option based on various criteria. The investigated possibilities of heat extraction were turbine bypass, steam bleeding and partial removal of heat from the network of regenerating heat exchangers. The working conditions of a municipal heat network, such as pressure drop and heat losses, were calculated and adapted to the conurbation centered on Gdansk (Poland). Annual demand was analyzed in light of the current state of development of the heating network. The operating parameters of the power plant were based on the Asco Nuclear Power Station in Spain. It was observed that certain heat extraction methods could deliver a significant increase in the weighted utilization factor.

5

Mild pyrolysis of coals and its impact on possible mercury releases from pulverised coal-fired power plants

Cholewiński M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2018

|

Vol. 9, no. 1

23--32

EN

The paper concerns the impact of mild pyrolysis of coals on the possible mercury releases from the combustion process. It was proven that while mild pyrolysis may lead to the decrease of mercury content in solid fuel (from 0 do even 80% of dry mass), the resulting increased SO2HCl ratio in flue gasses may be disadvantageous in the case of the mercury oxidation as well. Hoverer, when optimised, for analysed lignites, this type of thermal precombustion technique could satisfy up to 4-26% of mercury decrease requirements while for analysed hard coal it seems to be pointless to adopt it within power plant. Therefore, the environmental benefits of mild pyrolysis will be strongly depend on the type of fuel (i.e. mercury compounds in dry matter) and the conditions (time, temperature) of the process.

6

Szacowanie unosu rtęci z procesów spalania paliw stałych

Cholewiński M.

Zeszyty Energetyczne

|

2017

|

T. 4

73--87

PL

Ograniczanie emisji rtęci z procesów spalania paliw stałych stanowi jeden z kierunków działań proekologicznych jakie w najbliższych latach obrać musi polski sektor energetyczny. Rtęć stanowi pierwiastek śladowy w powszechnie stosowanych obecnie węglach energetycznych (występuje w nich najczęściej w udziale 50-600 ppb w stanie powietrzno-suchym), biomas (poniżej 50- 100 ppb) oraz paliw alternatywnych (od 50 do nawet 3000 ppb). W przeciwieństwie jednak do pozostałych metali ciężkich (np. Pb, Cd), rtęć podczas spalania uwalniana jest do gazowych produktów spalania, co przy systematycznie wdrażanych restrykcyjnych standardach emisyjnych (w ramach Dyrektywy 2010/75/EU czy też projektów ogólnoświatowych, m.in. tzw. Konwencji z Minamaty) wymaga identyfikowania i doboru odpowiednich układów umożliwiających jej efektywny wychwyt ze spalin kotłowych. Co przy tym istotne, sprawność oraz strona ekonomiczna wspomnianego przedsięwzięcia proekologicznego realizowanego za pośrednictwem technologii poprocesowych będą silnie zależne od specjacji pierwiastka w spalinach, a więc pośrednio od rodzaju spalanego paliwa oraz parametrów procesowych. W artykule przedstawiono metodę oznaczania unosu rtęci metalicznej z komór paleniskowych, zasilanych paliwami stałymi o znanych właściwościach fizykochemicznych oraz, za jej pośrednictwem, porównano spodziewane składy spalin powstających podczas spalania wybranych paliw stałych - węgli energetycznych, biomas oraz tzw. paliw alternatywnych - ze szczególnym uwzględnieniem możliwości późniejszego wychwytu Hg. Wykazano znaczne różnice w wartościach uzyskiwanych stężeń rtęci oraz w składzie generowanych spalin (m.in. ze względu na obecność SO2, HCl oraz popiołów lotnych), a więc także w spodziewanej intensywności procesów utleniania rtęci metalicznej oraz sorpcji par rtęci podczas ochładzania spalin.

7

Selected topics in design and application of a robot for remote medical examination with the use of ultrasonography and ascultation from the perspective of the REMEDI project

Arent K., Cholewiński M., Chojnacki Ł., Domski W., Drwięga M., Jakubiak J., Janiak M., Kreczmer B., Kurnicki A., Stańczyk B., Szczęśniak-Stańczyk D.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

82--94

EN

This article presents a robot for remote noninvasive medical examination. In particular, this robot allows a doctor to carry out an interview, an observation, an auscultation and an ultrasound examination, including echocardiography. The robot has been developed within the ReMeDi (Remote Medical Diagnostician) project funded by the European Union’s Research and Innovation 7th Framework Programme. At the beginning of the article, we outline selected results of the user’s evaluation of the robot idea together with the requirements regarding the robot. Then the essential system components are presented and a selection of them are discussed in detail. Subsequently we present the integrated system and discuss selected topics concerning the integration. Finally, the document is completed by a description of the users evaluation process.

8

Assessment of district heating needs and technical possibilities in the vicinity of a future polish nuclear power station

Cholewiński M., Tomków Ł.

Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences

|

2017

|

Vol. 5, no. 1

1--10

EN

Nuclear power plants can be a reliable source of heat supplying district heating systems. Importantly, thermal and flow parameters of a secondary loop in pressurized water reactor technologies are sufficient to supply a district heating networks. Therefore, NCHP (Nuclear Combined Heat and Power) systems seem to be a viable replacement for traditional coal-fired cogeneration units located in big cities and may contribute to environmental protection in both local and international scale. In this paper working conditions of a municipal heat network, such as a pressure drop and the heat loses, were calculated and adapted to expected Poland’s first nuclear power plant located in Pomerania Province. Cumulative probability distribution model of heat generation power in metropolitan area and future heat demand have been created and used to identify optimal size of NCHP heat output. Main parameters of heating network were presented and discussed. The positive effects on environment were assessed and summarized as well.

9

Shale Gas as a Pro-Environmental Source of Energy

Kamiński M., Muthuraman M., Łagocka A., Cholewiński M.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 4

140--143

EN

Natural gas has increasingly been touted as a "bridge" fuel from high carbon sources of energy like coal and oil to a renewable energy sources. Rapid excavation of this fuel, leads to huge revolutions with the energy utilization scenario and further it is expected to change the global scenario. The shale gas production industry has been responsible for uplifting the economic situations in countries where shale gas is mining. Utilization of these resources will reduce the dependency of USA on domestic coal and outside world. Shale gas emits less carbon when compared to other fossil fuels like coal or oil hence it can be a perfect substituted in the energy mix in this developing carbon free environment. But at the same time by increasing the usage of shale gas, the probability of methane replacing the emission levels of CO2 will increase. Thus detrimental effects of pollution will increase because methane has higher GWP (Global Warming Potential) than CO2 and in near future methane emission will likely to be more hazard-ous than carbon emission. This paper includes the analysis of environmental effects of shale gas in global carbon emission reduction. Moreover, paper shows environmental concerns with development of shale gas.

PL

Gaz łupkowy traktowany jest jako pomost pomiędzy powszechnie wykorzystywanymi paliwami kopalnymi, takimi jak węgiel kamienny czy ropa naftowa, a odnawialnymi źródłami energii. Gwałtownie rosnące wydobycie tego paliwa przyczynia się do zmian obrotu i wykorzystania nośników energii zaś przemysł wydobywczy wpływa na poprawę sytuacji gospodarczej państw. Eksploatacja tych zasobów powoduje ograniczenie wydobycia krajowych zasobów węgla, a także importu tego paliwa. Gaz łupkowy emituje mniejszą ilość dwutlenku węgla w porównaniu do innych paliw kopalnych, stąd może być doskonałym równoważnikiem w bilansie energetycznym krajów o ograniczonym dostępie do węgla. Jednakże wzrost wykorzystania gazu łupkowego do celów energetycznych skutkuje ograniczeniem emisji CO2 powodując tym samym wzrost emisji metanu. Ze względu na wyższy współczynnik GPW (potencjał tworzenia efektu cieplarnianego) metanu od CO2 jego emisja do atmosfery może mieć znacznie gorszy wpływ na środowisko. Niniejszy artykuł obejmuję analizę skutków środowiskowych wydobycia gazu łupkowego w redukcji globalnej emisji dwutlenku węgla. Ponadto, praca omawia aspekty ochrony środowiska naturalnego związane z wydobyciem tego paliwa.

10

Obieg Rankine’a z czynnikiem niskowrzącym zasilany ciepłem odpadowym spalin kotłowych - potencjał energetyczny oraz korzyści środowiskowe

Cholewiński M., Kamiński M., Pospolita W.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 4

134--139

PL

W artykule dokonano uproszczonej analizy obejmującej określenie przydatności obiegu Rankine’a z czynnikiem niskowrzącym w procesach generacji energii elektrycznej z wykorzystaniem ciepła odpadowego spalin kotłowych. Porównano moce wytwórcze tego obiegu uzyskane z wykorzystaniem 53 różnych związków chemicznych, określając przy tym zasadność wyposażenia układu w wewnętrzny rekuperator ciepła. Wykazano, że z 1 m3 przepływających spalin możliwe jest w warunkach rzeczywistych uzyskanie około 1 Wh energii elektrycznej netto przy sprawności konwersji równej 10% netto. Wyznaczono spodziewane emisje uniknięte w przypadku zastępowania bloków węglowych układami ORC oraz zidentyfikowano równoważną powierzchnię paneli PV stanowiącą techniczną alternatywę proponowanego układu (współpracującego z dwoma kotłami klasy OR-5).

EN

In this article the simplified analysis of the Organic Rankine Cycle for the generation of electricity using waste heat of fumes was described and conducted. In order to investigate the influence of the selection of working fluid on the power capacities, 53 different media were analysed. Moreover, the validity of the implementation of internal recuperation was assessed. It was showed, that up to 1 Wh of net electricity can be generated from every 1 m3 of fumes in adopted working conditions (at 10% of total net effectiveness). Finally, avoided emissions of CO2, SO2, NOx and dust were calculated in terms of coal-fired power plants potential replacement by the ORC unit (coupled with two OR-5 class coal-fired boilers) as well as equivalent surface of PV panels that may cover its annual electricity production.

11

Modelling of different cogeneration technologies in a power generating unit with pwr reactor in the context of a future polish nuclear power station

Tomków Ł., Cholewiński M.

Challenges of Modern Technology

|

2017

|

Vol. 8, no. 1

32--36

EN

This paper focuses on the analysis of technical possibilities of a nuclear combined heat and power (NCHP) unit. The possibility of implementing a cogeneration unit in the cooperation with a typical PWR (Pressurized Water Reactor) is assessed by means of the numerical modelling of a process. The base for the model are operational parameters of Ascó Nuclear Power Station in Spain. The power plant employs a PWR reactor with more than 1000 MWe capacity. It is similar in size to a power plant which is planned to be built in Poland. Economic analysis of Tricity region have shown that the optimal amount of heat to be extracted is approximately 270 MWt. The investigated possibilities of heat extraction were the by-pass of a turbine, steam bleeding and partial removal of heat from the network of regenerating heat exchangers. Each of the methods has been assessed based on the criteria of electric power production drop, utilisation factor, weighted utilisation factor and interference with the base operational parameters. It was observed that the extraction of heat may lead to the increase of a power plant economy and fuel utilisation factor.

12

Palniki wirowe na biomasę stosowane w kotłach energetycznych

Cholewiński M., Pospolita W.

Technical Issues

|

2016

|

nr 2

3--10

EN

Solid biomass (both forest and agricultural) is recognized as a valuable source of chemical energy, that can be transformed into electricity or heat. Biofuels are very popular in small scale energy systems, but they can also be utilized in medium and high capacity municipal and industrial power units. Therefore, dynamic development of various machines and devices, designed for efficient biomass energy conversion, is observed. One of the possible application of solid biofuels in power industry, dedicated in particular to water-tube boilers, uses individual swirl burners fed by the biomass dust. They can be used as peak load or quick stop/start devices in stoker furnaces and primary burner in flue and smoke-tube boilers as well. In this article the implementation of swirl biomass burners in high capacity power boilers was presented and described. Both technical problems, closely related with biomass co-firing in coal-fired power plants, and design methodology of mentioned burners were discussed. Finally, the 3D visualization of proprietary solution of swirl burner and its description were provided.

13

Analiza numeryczna pracy wymiennika ciepła z awaryjną nieszczelnością

Pospolita W., Cholewiński M.

Technical Issues

|

2016

|

nr 2

53--59

EN

Heat exchangers belong to the group of devices, whose proper operation is essential for the proper conduct of industrial processes. The growing influence of numerical methods in the design stage of exchanger, allows to optimize their design in terms of efficiency and meet the specified thermal parameters. A relatively new way to use numerical simulation is the study of unsteady heat transfer that characterized their work during failure. The article presents results of numerical analysis of the operation of a hypothetical heat exchanger with emergency leak of one of the coils. The effects of stream loss in the pipe and change of flow dynamics of entire system were taken into consideration. The importance of location of leak on the behavior of heat exchanger was also taken into account. The simulation was performed using the commercial software Autodesk Simulation CFD.

14

Ocena skuteczności metod oczyszczania ścieków zawierających wysokie stężenia leków przeciwinfekcyjnych

Baran W., Adamek E., Adamczyk R., Cholewiński M., Wilk J., Szymkiewicz A., Szołtysek-Bołdys I.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

587--593

PL

Szacuje się, że niemal 70% wyprodukowanych obecnie leków przeciwinfekcyjnych jest wykorzystywanych w hodowli zwierząt. Leki te i/lub ich metabolity są wprowadzane do środowiska wraz z odchodami zwierząt. Zwiększa to ryzyko rozprzestrzeniania się mikroorganizmów lekoopornych i stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Z tego powodu obecne w odpadach leki przeciwinfekcyjne powinny być usuwane i rozkładane do substancji nieaktywnych przeciwdrobnoustrojowo. Celem pracy była ocena skuteczności wybranych procesów degradacyjnych wykorzystywanych do oczyszczania ścieków. Ocenie poddano procesy fotokatalityczne (homegeniczne i heterogeniczne), proces Fentona, elektrokoagulację, ozonowanie oraz biodegradację aerobową. Jako kryterium przyjęto efektywność degradacji oraz mineralizacji czterech wybranych leków przeciwinfekcyjnych (ampicyliny, doksycykliny, tylozyny i sulfatiazolu) oraz zmiany ekotoksyczności produktów ich degradacji. W badaniach wykorzystano technikę HPLC oraz pomiary stężeń ogólnego węgla organicznego metodą Langego. Zmiany ekotoksyczności roztworów wodnych zawierających leki i produkty ich rozkładu wyznaczano względem wyselekcjonowanych mikroorganizmów środowiskowych (test MARA ®) oraz mikroorganizmów nieselekcjonowanych (z rzeki i z oczyszczalni ścieków).

EN

It is estimated that nearly 70% of the produced anti-infectives are used in animal husbandry. These drugs and/or their metabolites are released into the environment with the faeces of animals. It may increase the risk of the spread of drug-resistant microbes and can pose a serious threat to human health. Therefore, the anti-infectives residuals present in wastes should be removed and decomposed to substances having no antimicrobial activity. The aim of our study was to assess the efficiency of the selected degradation processes, i.e. the photocatalytic processes (homogeneous and heterogeneous), the Fenton’s process, the electrocoagulation, the ozonolysis and the aerobic biodegradation, used in wastewater treatment. The degradation and mineralization levels of four anti-infectives drugs (i.e., ampicillin, doxycycline, tylosin and sulfathiazole) and changes in the ecotoxicity of their degradation products have been used as criteria for the assessment. HPLC technique and a measurement of total organic carbon (TOC) concentrations (Lange's method) were used in the experiments. Changes in the ecotoxicity of aqueous solutions containing anti-infectives drugs and their degradation products were determined in relation to the selected environmental microorganisms (MARA® assay) and unselected microorganisms (from rivers and wastewater treatment plants).

15

Zastosowanie robota do telediagnostyki medycznej z perspektywy projektu ReMeDi

Arent K., Szczęśniak-Stańczyk D., Stańczyk B., Cholewiński M., Chojnacki Ł., Domski W., Drwięga M., Jakubiak J., Janiak M., Kreczmer B., Kurnicki A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

187--198

PL

W artykule przedstawiono koncepcję robota do telediagnostyki medycznej. Obecnie robot jest budowany w ramach projektu ReMeDi. Na początek zarysowano wybrane wyniki oceny koncepcji przez użytkownika oraz jego wymagań w odniesieniu do robota. Następnie, nakreślono podstawowe komponenty systemu robota i omówiono wybrane z nich. Konkretnie te, które są realizowane przez krajowych partnerów projektu. Dalej przedstawiono aktualną wersje zintegrowanego systemu, umożliwiającą realizację zdalnego wywiadu i badania usg. Całość domknięto wybranymi wynikami oceny komponentów systemu przez użytkowników.

EN

The article presents the idea of a robot for remote medical examination. Such a robot is under development within the EU FP7 ReMeDi project. We have outlined selected user's evaluation results of the robot idea together with his/her requirements regarding the robot. Then the basic system components are presented and some of them are discussed (those that are under development by Polish partners). Next we present the current version of the integrated system that allows for remove interview, observation and ultrasound examination. The document is completed by selected results of users evaluation of systems components.

16

Rozszerzona metoda siły pozornej w sterowaniu manipulatorami mobilnymi na platformach sterowania poślizgowo

Domski W., Mazur A., Kaczmarek M., Cholewiński M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 2

519--530

PL

Prezentowany artykuł przedstawia wykorzystanie rozszerzonej metody siły pozornej dla manipulatora mobilnego składającego się z platformy sterowanej poślizgowo oraz sztywnego manipulatora 2R. Prezentowana praca jest rozszerzeniem wyników otrzymanych dla metody siły pozornej, która była już wcześniej przedstawiana. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych dla zadania śledzenia trajektorii zadanej przez platformę SSMP oraz przez manipulator. Zastosowano różne konfiguracje ograniczeń nieholonomicznych w odniesieniu do braku poślizgu wzdłużnego kół platformy. W artykule przedstawiono dowód zbieżności algorytmu sterowania w oparciu o funkcję Lyapunova.

EN

The paper presents extended factitious force method for mobile manipulator which is a set of a skid-steering mobile platform and a 2R rigid manapulutor. Work presented in this paper is extension to the results optained from facitious force method. Simulation results were presented for a trajectory tracking task both for a mobile platform and for a manipulator. Different nonholonomic constrain configurations for platform's wheels in terms of longitudional slippage were used. Also a proof of covergence of the control algorithm based on Lyapunov function was presented.

17

Implementation of factitious force method for control of 5R manipulator with skid-steering platform REX

Mazur A., Cholewiński M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 1

71--80

EN

In the paper implementation of the factitious force concept for a controlling complex mobile manipulator has been presented. As the nonholonomic constraint only lack of longitudinal slippage of wheels has been chosen - in skid-steering platforms lateral slippage is necessary to change orientation of such a platform. From a control theory point of view such a system is dynamically underactuated. As a solution to a underactuation problem a method of factitious force has been proposed. This method assumes extension on the dynamics level, in the form of an additional control inputs uv, which values are equal to zero equivalently. For a mobile manipulator, consisting of platform REX and 5R robotic onboard arm, a cascaded control law has been proposed. A simulation study was conducted for a mathematical model of a considered object with real values of physical parameters, i.e. lengths, masses, inertia moments etc. obtained from the 3D model. Results obtained in simulations have shown a proper action of the control system and convergence of tracking errors, occurring in a platform and in joints of a manipulator, to zero.

18

Dual ORC-Brayton power system for waste heat recovery in heavy-duty vehicles

Cholewiński M., Pospolita W., Błoński D.

Archives of Transport

|

2016

|

Vol. 39, iss. 3

7--19

EN

Reducing the amount of energy required in industrial activities is one of the proven ways to achieve major cost savings, especially in the face of soaring energy prices. In the transport sector, besides the financial benefits, low energy consumption leads to the significant reduction of emissions of many pollutants. In this paper the new concept of dual power technology, dedicated to heavy road transport, was modelled and analysed by computer simulations. The combination of organic Rankine cycle and Brayton cycle was proposed, where the waste heat of fumes was recognized as a upper heat source, whereas the surrounding was adopted to be the lower one. Improvement of total energy conversion efficiency of the truck was the key success factor. Environmental friendly fluids (air and R123) were utilised. The operating parameters, power characteristics and energy streams (i.e. dispersion) of the system were evaluated, calculated and commented from the perspective of its theoretical profitability. The calculated net power capacity of analysed dual system was around 50 hp for 100% load. However, when the engine load is below 50% of nominal capacity, the power generation of combined system might be lower than in the case of single ORC system.

19

Torrefaction as a Means to Increase the use of Solid Biomass for Power Generation and Heating

Cholewiński M., Kamiński M.

Acta Energetica

|

2016

|

nr 2

60--67

EN

A technical constraint of the use of solid biomass in high power pulverized coal boilers is the clear divergence of physiochemical properties of this type of fuel compared to boiler coal. It implies coal units’ operating restrictions that affect demand from the power generation sector, which should be an important partner for agriculture and forestry. Biomass’ utility may be improved by its prior valorisation. This paper compares the physiochemical properties of solid products of the torrefaction process, which essentially consists in the thermal (200–300°C) treatment of a raw fuel in an inert atmosphere (e.g. pure nitrogen). Some selected operating parameters of hard coal and lignite, solid biomass (first and second generation) and biochar, a fuel qualitatively similar to low-rank coal, are analysed.

PL

Jednym z ograniczeń technicznego wykorzystania biomasy stałej w pyłowych kotłach energetycznych dużej mocy jest wyraźna rozbieżność właściwości fizykochemicznych tego typu paliw w stosunku do węgli energetycznych. Związane z nią ograniczenia eksploatacyjne bloków węglowych wpływają na popyt ze strony energetycznego sektora wytwórczego, który powinien być ważnym partnerem dla przemysłu rolnego i leśnego. Poprawa wskaźników użytkowych biomasy możliwa jest po jej uprzedniej waloryzacji. W artykule porównano własności fizykochemiczne stałych produktów procesu torefakcji, zasadniczo polegającego na termicznej (20–300°C) obróbce surowego paliwa w atmosferze inertnej (np. czystego azotu). Przeanalizowano wybrane parametry użytkowe węgli kamiennych i brunatnych, biomasy stałej (pierwszej i drugiej generacji) oraz toryfikatu – paliwa zbliżonego jakościowo do niskouwęglonych kopalin.

20

Badania paliw stałych pod kątem ograniczania emisji rtęci z bloków węglowych

Cholewiński M.

Zeszyty Energetyczne

|

2015

|

T. 2

65--81

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie antropogenicznej emisji rtęci w skali Polski i świata. Wskazano na dominującą rolę w opisywanym zjawisku działalności sektora energetycznego, wciąż wyraźnie bazującego na technologiach spalania paliw stałych (głównie węgli energetycznych). Uznano za istotny, w przypadku emisji analizowanego metalu ciężkiego, wpływ poszczególnych parametrów użytkowych - zarówno paliw, jak i samego procesu spalania - na kształtowanie specjacji rtęci w spalinach kotłowych oraz wskazano te, których oznaczenia moga prowadzić do doboru surowców o korzystnym wpływie (technicznym, ekonomicznym, środowiskowym) na techniki ograniczania emisji rtęci. W publikacji zaprezentowano prowadzone prace laboratoryjne umożliwiające selekcję różnych nośników energii pod katem prowadzenia metod tzw. pierwotnych (przedprocesowych) i wtórnych (powstałych już po uwolnieniu zanieczyszczenia). Porównano ponadto wyniki otrzymane dla różnych paliw (węgli kamiennych i brunatnych, biomas stałych, paliw alternatywnych). Przytoczono prowadzone obecnie w naszym kraju projekty badawcze, zmierzające do opracowania skutecznych technik ochrony środowiska przed ładunkami rtęci wprowadzanymi wraz ze spalinami kotłowymi.