Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Alginate-laccase beads in the decolourization of indigo carmine

Białowąs Małgorzata, Kończak Beata, Chałupnik Stanisław, Kalka Joanna, Cempa Magdalena

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no 1

45--55

EN

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania biopolimeru alginianu sodu jako nośnika do immobilizacji lakazy w procesie usuwania indygo karminu (IC) (barwnik anionowy). Głównym celem pracy była optymalizacja procesu dekoloryzacji poprzez dobór odpowiedniej dawki immobilizowanego enzymu na 1 mg barwnika oraz temperatury procesu. Skuteczną immobilizację lakazy przy użyciu alginianu sodu jako nośnika potwierdzono za pomocą spektroskopii Ramana. Przeprowadzono także analizę wielkości i parametrów geometrycznych kapsułek polimerowych. Przeprowadzono również testy dekoloryzacji IC przy użyciu kapsułek alginianowych z lakazą. Zastosowanie najbardziej efektywnej dawki enzymu (320 mg enzymu/1 mg IC) umożliwiło usunięcie 92,5% barwnika w ciągu 40 dni. Optymalna temperatura dla procesu dekoloryzacji IC za pomocą lakazy immobilizowanej na alginianie sodu mieści się w zakresie 30-40ºC. Uzyskane wyniki wskazują, że lakaza z Trametes versicolor immobilizowana na alginianie sodu umożliwiła dekoloryzację badanego barwnika głównie w oparciu o mechanizm biokatalizy.

2

Cost-effectiveness analysis and cost-benefit analysis for X-type zeolite production from fly ash

Białecka Barbara, Cempa Magdalena, Adamczyk Zdzisław, Świnder Henryk, Krawczyk Piotr

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 3

83--103

EN

This paper presents the results of a cost-effectiveness analysis and a cost-benefit analysis for the production of X-type zeolites from fly ash. Positive results of the laboratory tests on the quality of zeolites derived from fly ash initiated a cost analysis on the production of this materials on an industrial scale. The cost-effectiveness analysis was conducted using the dynamic generation cost indicator (DGC ). The calculated DGC expresses the technical manufacturing cost of 1 Mg of synthetic zeolites. Whereas the cost-benefit analysis (CBA) was completed using the economic net present value (ENP V) and the economic internal rate of return (EIRR ) indicators. The calculated unit technical cost of producing 1 Mg of zeolites using an installation consisting of five reactors with a capacity of 25 m3 each is 211 EUR and is lower than the current market price of this product, including transportation costs. This proves the financial viability of the investment. The calculations of the economic efficiency of the installation (CBA method) show that it is fully economically viable to operate and use the products from a social point of view.

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki oceny efektywności kosztowej i ekonomicznej produkcji zeolitów typu X z popiołów lotnych. Pozytywne wyniki badań laboratoryjnych dotyczące jakości materiału zeolitowego otrzymanego z popiołów lotnych były podstawą do przeprowadzenia oceny kosztów ich produkcji w skali przemysłowej. Ocenę efektywności kosztowej przeprowadzono przy wykorzystaniu dynamicznego kosztu jednostkowego (DGC ). Obliczony wskaźnik DGC wyraża techniczny koszt produkcji 1 Mg zeolitów syntetycznych. Natomiast analiza kosztów i korzyści (CBA) polegała na obliczeniu ekonomicznej bieżącej wartości netto (ENP V) i ekonomicznej wewnętrznej stopy zwrotu (EIRR). Obliczony jednostkowy techniczny koszt wyprodukowania 1 Mg zeolitów na instalacji składającej się z 5 reaktorów o pojemności 25 m3 każdy wynosi 211 EUR i jest niższy od ceny rynkowej tego produktu, wliczając koszty transportu. Świadczy to o opłacalności finansowej inwestycji. Przeprowadzone obliczenia efektywności ekonomicznej instalacji (metodą CBA) potwierdzają w pełni opłacalność jej eksploatacji i wykorzystania produktów z punktu widzenia społecznego.

3

Synthesis of Na-LSX type zeolite from Polish fly ash

Adamczyk Zdzisław, Cempa Magdalena, Białecka Barbara

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 3

145--166

EN

The paper presents the results of hydrothermal zeolitization of fly ash from hard coal combustion in one of the Polish power plants. The synthesis was carried out using various NaOH fly ash mass ratio (3.0, 4.0 and 6.0) and the effect of NaOH concentration in the activating solution on composition of synthesized sample was tested. The process was carried out under the following permanent conditions temperature: 90°C, time – 16 hours, water solution of NaOH (L)/fly ash (g) ratio – 0.025. In the studied fly ash the dominant chemical components were SiO2 and Al2O3, while the main phase components were mullite, quartz and hematite, and a significant share of amorphous substance (glass and unburnt organic substance). After hydrothermal synthesis, the presence of unreacted fly ash phases was found in the products, as well as new phases, the quality and quantity of which depend on the NaOH to fly ash mass ratio used for synthesis: - for ratio 3.0 – Na-LSX type zeolite and hielscherite, - for ratio 4.0 – Na-LSX type zeolite, hielscherite and hydrosodalite, - for ratio 6.0 – hydrosodalite and hielscherite. The grains in all products of synthesis are poly-mineral. However, it was found that the new phases, overgrowing the unreacted phase components of fly ash, crystallize in a certain order. Hielscherite is the first crystallizing phase, on which the Na-LSX type zeolite crystallizes then, and the whole is covered by hydrosodalite. In the products of synthesis, the share of sodium-containing phases (the Na-LSX type zeolite and hydrosodalite) increases with the increasing concentration of NaOH in the solution used for the process.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań hydrotermalnej zeolityzacji popiołu lotnego pochodzącego ze spalania węgla kamiennego w jednej z polskich elektrowni. Syntezę przeprowadzono przy różnych stosunkach wagowych NaOH/popiół lotny (3,0, 4,0 i 6,0) i badano wpływ stężenia NaOH w roztworze aktywującym na skład zsyntetyzowanej próbki. Proces był prowadzony w następujących warunkach: temperatura syntezy – 90°C, czas syntezy – 16 godzin, stosunek roztworu NaOH (L)/popiół lotny (g) – 0,025. W badanym popiele lotnym dominującymi składnikami chemicznymi były SiO2 i Al2O3, natomiast głównymi składnikami fazowymi były mullit, kwarc, hematyt oraz stwierdzono znaczny udział substancji amorficznej (szkliwo i nieprzepalona substancja organiczna). W produktach po hydrotermalnej syntezie stwierdzono obecność nieprzereagowanych faz popiołu lotnego, a także nowe fazy, których jakość i ilość uzależnione są od stosunku masowego NaOH do popiołu lotnego: - dla stosunku 3.0 – zeolit typu Na-LSX i hielscherite, - dla stosunku 4.0 – zeolit typu Na-LSX, hielscherite i hydrosodalit, - dla stosunku 6.0 – hydrosodalit i hielscherite. Ziarna we wszystkich produktach syntezy są polimineralne. Stwierdzono jednak, że nowe fazy, obrastające nieprzereagowane składniki fazowe popiołu lotnego, krystalizują w określonej kolejności. Hielscherite jest pierwszą krystalizującą fazą, na którym krystalizuje zeolit typu Na-LSX i całość oblepia hydrosodalit. W produktach syntezy udział faz zawierających sód (zeolit typu Na-LSX i hydrosodalit) wzrasta wraz ze wzrostem stężenia NaOH w roztworze użytym w procesie.

4

Synthesis of pitiglianoit and tobermorite from fly ash originating from lignite combustion

Białecka Barbara, Adamczyk Zdzisław, Cempa Magdalena

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 3

5--22

EN

Fly ash which has been separated from the flue gas stream as a result of fossil fuels combustion constitutes a huge amount of waste generated worldwide. Due to environmental problems, many directions of their rational use have been developed. Various attempts to convert fly ash into sorption materials, mainly synthetic zeolites, are conducted successfully. In this paper, an attempt was made to convert fly ash from lignite combustion from one of the Polish power plants, using alkaline hydrothermal synthesis. The primary phases in the fly ash were: quartz, gehlenite, mullite, hematite, feldspar, lime, anhydrite, occasionally grains of ZnO phase and pyrrhotite, glass and unburned fuel grains. As a result of hydrothermal synthesis a material containing new phases – pitiglianoite and tobermorite was obtained. Among the primary ash constituents, only gehlenite with an unburned organic substance, on which tobermorite with crystallized pitiglianoite was present. As a result of detailed testing of products after synthesis, it was found that among the tested grains: • two populations can be distinguished – grains containing MgO and Fe2O3 as well as grains containing Fe2O3 or MgO or containing none of these components, • the main quantitative component was pitiglianoite, • pitiglianoite was present in larger amounts in grains containing Fe2O3 or MgO or in the absence of both components than in grains in which Fe2O3 and MgO were found. The results of the study indicate that in post-synthesis products, the contribution of components were as follows: pitiglianoite – 39.5% mas., tobermorite – 54% mas., gehlenite – 3% mas. and organic substance – 3.5% mas.

PL

Popioły lotne po separacji ze strumienia gazów spalinowych, powstałych ze spalania paliw kopalnych, stanowią ogromne ilości w światowej skali odpadów. Z uwagi na problemy środowiskowe opracowano wiele kierunków ich racjonalnego wykorzystania. Z powodzeniem podejmowane są różne próby wykorzystania popiołów lotnych do materiałów sorpcyjnych, głównie syntetycznych zeolitów. W niniejszej pracy podjęto próbę wykorzystania popiołu lotnego pochodzącego ze spalania węgla brunatnego z jednej z polskich elektrowni, z zastosowaniem syntezy hydrotermalnej alkalicznej. W składzie mineralnym badanego popiołu lotnego stwierdzono obecność kwarcu, gehlenitu, mullitu, hematytu, skaleni, wapna, anhydrytu, sporadycznie ziaren fazy ZnO i pirotynu, szkliwa i ziaren nieprzepalonego paliwa. W materiale po hydrotermalnej syntezie popiołu lotnego stwierdzono obecność nowych faz – pitiglianoitu i tobermorytu. Wśród pierwotnych składników popiołu obecny był jedynie gehlenit z niespaloną substancją organiczną, na których krystalizowały nowe fazy. W wyniku szczegółowych badań produktów po syntezie stwierdzono, że wśród badanych ziaren: • można wyróżnić dwie populacje – ziarna zawierające MgO i Fe2O3 oraz ziarna zawierające Fe2O3 lub MgO lub niezawierające żadnego z tych składników, • głównym ilościowym składnikiem był pitiglianoit, • pitiglianoit obecny był w większych ilościach w ziarnach zawierających Fe2O3 lub MgO lub przy braku obu tych składników, niż w ziarnach, w których stwierdzono obecność Fe2O3 i MgO. Wyniki badań wskazują, że w produktach po syntezie udział składników był następujący: pitiglianoit – 39,5% mas., tobermoryt – 54% mas., gehlenit – 3% mas. i substancja organiczna – 3,5% mas.