Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania możliwości wykorzystania popiołów lotnych z termicznego przekształcania osadów ściekowych do produkcji betonów zwykłych

Rutkowska G., Fronczyk J., Wichowski P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1113--1128

PL

Wykorzystanie popiołów lotnych z termicznego przekształcania osadów ściekowych w technologii betonu realizuje założenia gospodarki odpadami proponowane w Unii Europejskiej. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu częściowego zastąpienia tym materiałem cementu portlandzkiego na parametry wytrzymałościowe betonów w porównaniu do betonu referencyjnego oraz do betonów zawierających w swoim składzie konwencjonalne dodatki (krzemionkowe i wapienne popioły lotne). W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości (konsystencji, wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie po 28 i 56 dniach dojrzewania, głębokości penetracji wody pod ciśnieniem) betonów zwykłych i betonów zawierających popioły lotne w ich składzie. Do wykonania próbek użyto cementu portlandzkiego CEM I 32,5 R i kruszywa naturalnego o uziarnieniu 0-16 mm. Beton z dodatkami został wykonany w pięciu partiach, w których popiół został dodany w ilości 5%, 10%, 15%, 20%, 30% masy cementu. Badania wykazały, poprawę parametrów wytrzymałościowych betonów zawierające popioły lotne z termicznego przekształcania osadów ściekowych.

EN

Application of fly ash from combustion of municipal sewage sludge (FAMSS) in the concrete technology implements assumptions concerning the waste management adopted by the European Union. The study concerned the influence of partial replacement of the Portland cement by the ash on strength parameters of concrete in comparison to the reference concrete and concretes containing conventional admixtures (siliceous and calcareous fly ashes). The article presents the results of investigations on selected properties (consistency, water absorption, compressive strength and tensile strength after 28 and 56 days of curing, penetration depth) of ordinary concretes and concretes containing fly ash (calcareous and siliceous ash) from combustion of municipal sewage sludge. To make up the samples, the Portland cement CEM I 32,5 R and natural aggregate with graining of 0-16 mm were used. The concrete with siliceous and siliceous admixture was made in five lots to which the ash was added in the quantity of 5%, 10% 15%, 20% and 30% of the cement weight. The investigations have shown that the concretes containing fly ash from combustion of municipal sewage sludge have better strength parameters.

2

Research of the biodegradability of degradable/biodegradable plastic material in various types of environments

Adamcová D., Radziemska M., Fronczyk J., Zloch J., Vaverková M. D.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 1

3--14

EN

Research was carried out in order to assess biodegradability of degradable/biodegradable materials made of HDPE and mixed with totally degradable plastic additive (TDPA additive) or made of polyethylene (PE) with the addition of pro-oxidant additive (d2w additive), advertised as 100% degradable or certifi ed as compostable within various types of environments. Research conditions were: (i) controlled composting environment – laboratory-scale, (ii) real composting conditions – domestic compost bin, (iii) real composting conditions – industrial composting plant and (iv) landfill conditions. The results demonstrate that the materials made of HDPE and mixed with totally degradable plastic additive (TDPA additive) or made of polyethylene (PE) with the addition of pro-oxidant additive (d2w additive) or advertised as 100% degradable did not biodegrade in any of the above-described conditions and remained completely intact at the end of the tests. Biodegradation of the certified compostable plastic bags proceeded very well in laboratory-scale conditions and in real composting conditions – industrial composting plant, however, these materials did not biodegrade in real composting conditions – domestic compost bin and landfill conditions.

3

Wybrane parametry fizyko-chemiczne gleb wzdłuż trasy komunikacyjnej zlokalizowanej na obszarach cennych ekologicznie

Fronczyk J., Lech M., Radziemska M., Sychowicz J.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 1

21--30

PL

Celem badań, których wyniki przedstawiono w niniejszym artykule, było zbadania wpływu tras komunikacyjnych na zanieczyszczenie gleb. W ramach prac badawczych na poletku badawczym przy ul. Czecha w warszawskim Wawrze pobrano próbki gleb do laboratoryjnych analiz chemicznych (stężenia chlorków, przewodności elektrycznej i pH), jak również właściwości fizycznych (uziarnienia i zawartości części organicznych wyrażonej stratami przy prażeniu). Dodatkowo w warunkach terenowych wykonano pomiary techniką profilowania elektrooporowego. Wyniki badań wskazały, że gleby i grunty w bezpośrednim sąsiedztwie tras komunikacyjnych charakteryzują się podwyższonym zasoleniem. Przeprowadzone badania potwierdziły również możliwość zastosowania metody elektrooporowej do oceny stopnia degradacji gruntów na obszarach cennych ekologiczne

EN

The aim of presented research was to examine the impact of roads on soil pollution. Within conducted studies on experimental site, the soil samples were taken for laboratory chemical analyses of chloride concentration, electrical conductivity and pH, as well as physical properties (grain size distribution and organic content expressed as loss on ignitation). Moreover, the measurements of electrical resistivity of soil using profiling technique were made. The results showed that the soil in the vicinity of roads are characterized by increased salinity. The study also confirmed the possibility of using of electrical resistivity method to assess the degree of soil degradation at ecologically valuable areas.

4

Selected monitoring properties of agricultural soil from the Imielin experimental site

Radziemska M., Fronczyk J., Lech M., Sieczka A., Lechowicz Z.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 2

105--115

EN

The effects of two types of agricultural practice: (1) Variable Rate Application (VRA) and (2) uniform (UNI) N dose on selected chemical properties of soil were compared in a field fertilization experiment. Nitrogen, in doses 60 or 80 kgN.ha-1 (UNI), and 55-105 kgN.ha-1 (VRA) was applied to soil farmed with winter wheat (Triticum aestivum L.). The research was conducted in the 2012/2013 growing season in Poland on 22 ha of production fields located in the Imielin countryside (central Poland). The soil samples were taken from three depths: 0.0-0.3 m, 0.3-0.6 m, and 0.6-0.9 m, and the pH, HAC, TEB, CEC, and BS were determined. The application of the nitrogen fertilizer in the two types of agricultural practice - Variable Rate Application (VRA) and uniform (UNI) N dose modified the basic physical and chemical properties of soil. The highest values of pH and hydrolytic acidity were observed at the soil depth of 0.6-0.9 m after the first rate of nitrogen fertilizer was applied. Cation exchange capacity of soils collected after uniform nitrogen rates were characterized by values decreasing with the increasing depth of the soil profile.

PL

Wpływ dwóch rodzajów nawożenia (1) zmienną (VRA) i (2) stałą dawką azotu (UNI) na wybrane właściwości chemiczne gleb została określona w oparciu o doświadczenie polowe. Dawki azotu ilościach 60 i 80 kgN.ha-1 (UNI) i 55-105 kgN.ha-1 (VRA) były dodawane do gleby na której uprawiano pszenicę ozimą (Triticum aestivum L.). Badania przeprowadzono w sezonie wegetacyjnym 2012/2013 na 22 ha polu uprawnym zlokalizowanym w miejscowości Imielin (centralna Polska). Próbki gleb pobrano z trzech głębokości: 0,0-0,3 m, 0,3-0,6 m i 0,6-0,9 m i oznaczono w nich: ph, EC, Hh, S, T, V. Aplikacja nawozów azotowych w zmiennej (VRA) i stałej dawce (UNI) azotu modyfikowała podstawowe fizyko-chemiczne właściwości gleby. Najwyższymi wartościami pH i kwasowości hydrolitycznej charakteryzowała się gleba pochodząca z głębokości pomiarowej 0,6-0,9 m pobrana po pierwszej dawce wysiewu nawozów. Kationowa pojemność gleb pochodzących z poboru po drugiej dawce nawożenia stałą dawką azotu charakteryzowała się wzrostem swej wartości w miarę zwiększania się głębokości pomiarowej.

5

Assessment of the effect of reactive materials on the content of selected elements in Indian mustard grown in Cu-contaminated soils

Radziemska M., Jeznach J, Mazur Z., Fronczyk J., Bilgin A.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 28

53--60

EN

Zero-valent iron (ZVI) represent a promising agent for environmental remediation. The research was aimed to determine the influence of copper in doses of 0, 80, 150, 300, and 600 mg Cu·kg–1 of soil as well as ZVI, and lignite additives on the content of macroelements in the Indian mustard (Brassica juncea (L.) Czern.). The average accumulation of analyzing elements in Indian mustard grown in copper contaminated soil were found to follow the decreasing order Mg > Na > P > Ca > K > N. Soil contamination at 600 mg Cu·kg–1 of soil led to the highest increase in P, Mg, N, and Ca content. The application of ZVI had a positive influence on the average phosphorus and potassium content of Indian mustard. Moreover, the application of ZVI and lignite had a positive influence on the average Mg and Ca content in the above-ground parts of Indian mustard. From the analyzed reactive materials, the application of lignite was shown to be the most effective resulting in the decrease in the average nitrogen and calcium content when compared to the control crop. Calcium content in plants from the control group, without the addition of zero-valent iron, and powered lignite (control), was positively correlated with increasing doses of copper.

PL

Zakres badań obejmował określenie wpływu zanieczyszczenia gleby miedzią (0, 80, 150, 300 i 600 mg Cu·kg–1) oraz dodatku żelaza elementarnego (ZVI) i węgla brunatnego na zawartość wybranych makroelementów w gorczycy sarepskiej (Brassica juncea (L.) Czern.). Średnia zawartość analizowanych makroskładników w gorczycy rosnącej na glebie zanieczyszczonej miedzią kształtowała się następująco: Mg > Na > P > Ca > K > N. Gleba zanieczyszczona w dawce 600 mg Cu·kg–1 spowodowała zwiększenie zawartości P, Mg, N i Ca. Dodatek żelaza elementarnego (ZVI) wywarł pozytywny wpływ na średnią zawartość fosforu i potasu w Brassica juncea. Ponadto ZVI i węgiel brunatny wpływały pozytywnie na średnią zawartość Mg i Ca w częściach nadziemnych analizowanej rośliny. Spośród dodawanych do gleby analizowanych materiałów reaktywnych węgiel brunatny spowodował największy wzrost zawartości azotu i wapnia w częściach nadziemnych analizowanej rośliny. Zawartość wapnia w roślinach rosnących w grupie kontrolnej (bez dodatku żelaza elementarnego i węgla brunatnego) była dodatnio skorelowana ze wrastającym zanieczyszczeniem gleby miedzią.

6

Effect of Reactive Materials on the Content of Selected Elements in Indian Mustard Grown In Cr(VI)-Contaminated Soils

Radziemska M., Mazur Z., Fronczyk J., Jeznach J.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 2

141--147

EN

Reactive materials represent a promising agent for environmental co-remediation. The research was aimed to determine the influence of hexavalent chromium in doses of 0, 25, 50, and 150 mg Cr(VI).kg-1 of soil as well as zero valent-iron, and lignite additives on the content of macroelements in the Indian mustard (Brassica juncea L.). The average accumulation of the analysed elements in Indian mustard grown in Cr(VI) contaminated soil were found to follow the decreasing order Mg>Na>P>Ca>K. Soil contamination at 150 mg Cr(VI).kg-1 of soil led to the highest increase in magnesium, calcium, sodium, and potassium content in Indian mustard. The application of zero-valent iron had a positive influence on the average Na and K content of the tested plant. The application of lignite had a positive influence on the average magnesium, sodium and calcium content in the above-ground parts of the studied plant. In the non-amended treatments (without reactive materials), the increasing rates of chromium (VI) had an explicitly positive effect on the content of phosphorous and sodium in Indian mustard.

7

Oddziaływanie transportu kolejowego na zanieczyszczenie gleb i Pleurozium schreberi metalami ciężkimi

Radziemska M., Fronczyk J., Mazur Z., Vaverková M.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr I/1

45--57

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena zanieczyszczenia występującego wzdłuż linii kolejowej zlokalizowanej na obrzeżach Warszawy, poprzez określenie zawartości wybranych metali ciężkich w wierzchniej warstwy gleby i mchu (Pleurozium schreberi). Badania zostały przeprowadzone w południowej części Warszawy (centralna Polska) w trzech punktach pomiarowych: przed przejazdem kolejowym, i za przejazdem w kierunku północnym. Próbki gleby i mchu zostały pobrane w każdego punktu w odległościach 1, 10, 20 i 30 m od linii kolejowej. Oznaczenia zawartości metali ciężkich wykonano metodą spektroskopii absorpcji atomowej (ASA). Spośród analizowanych punktów najwyższą zawartość Cu, Zn, Ni i Pb w glebie odnotowano w odległości 1 m od szlaku kolejowego. Odczyn (pH) gleby miał najniższą wartość w odległości 30 m (punkt pomiarowy A i B) natomiast najwyższą w odległości 1 m, natomiast wartości EC były najwyższe w punkcie pomiarowym A (okolice stacji kolejowej). Maksymalne zawartości metali ciężkich (Cu, Zn, Ni) w mchu (Pleurozium schreberi) występowały w bezpośredniej bliskości szlaku kolejowego.

EN

The purpose of the studies was to assess environmental contamination alongside railway lines in the suburbs of Warsaw by determining the concentrations of selected heavy metals in surface layer of soil as well as moss (Pleurozium schreberi). The studies were conducted in the southern part of Warsaw (central Poland) in three sampling points: before the railway station, and after the station to the northbound. Soil and moss samples were taken from each of these sites at distances of 1, 10, 20 and 30 m from the railroad. Heavy metals were analyzed using flame atomic absorption spectrometry (AAS). The highest Cu, Zn, Ni, and Pb contents in soil were found 1 m from the railroad at each of the analyzed sites. pH was lowest at 30 m (sampling points A and B), and highest at 1 m whilst EC value was highest in sampling point A (near railway station). Maximum contents of heavy metals (Cu, Zn, Ni) in Pleurozium schreberi moss were most often present in the direct proximity of the railroad tracks.

8

Reactivity of nano zero-valent iron in permeable reactive barriers

Pawluk K., Fronczyk J., Garbulewski K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 1

7--10

EN

In this paper, the ability of nZVI to remove heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) from multicomponent aqueous solutions was investigated through batch experiments. The experimental data were fitted to a second-order kinetic model based on solid capacity. The data for copper and lead fitted well into the second-order kinetic model, thus suggesting that the adsorption had a physical character. The values of the removal ratio and the second-order rate constant indicated that the order of adsorption priority of nZVI was as follows: Pb>Cu>Zn>Cd>Ni. The adsorption isotherm data were described by the most conventional models (Henry, Freundlich, and Langmuir). Equilibrium tests showed that copper and zinc were removed from the solution by adsorption processes, i.e., complexation and competitive adsorption. The test results suggested that the removal processes using nZVI are more kinetic than equilibrium. The study demonstrated that nZVI is favorable reactive material; however, comprehensive investigation should be performed for further in situ applications in PRB technology.

9

Wspomaganie procesów samooczyszczania w ochronie środowiska gruntowo-wodnego metodą PBR

Fronczyk J., Pawluk K., Garbulewski K.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2013

|

nr 1

29--54

PL

Zastosowanie metody Przepuszczalnych Barier Reaktywnych (PBR) do ochrony wód podziemnych. Charakterystyka procesów samooczyszczania oraz metod ich wspomagania w środowisku guntowo-wodnym. Technologia PBR oraz wymagania dotyczące doboru odpowiedniego materiału reaktywnego. Na podstawie wyników badań przedstawionych w artykule, dotyczących, stwierdzono możliwość wykorzystanie właściwości sorpcyjnych zeolitów i ich mieszanek do zabezpieczania środowiska w rejonie składowisk odpadów.

EN

An application of the Permeable Reactive Barrier (PRB) method for protection of groundwater. The characteristics of natural attenuation processes and methods of enhanced natural attenuation in groundwater. The PBR technology and requirements to selection of proper reactive materials. The using of the sorption properties of reactive materials, zeolites and their mixtures with sand in protection of environment in landfills area.

10

Analiza przyczyn zarysowań cylindrycznego zbiornika żelbetowego ujawnionych podczas próby szczelności

Halicka A., Franczak D., Fronczyk J.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 4

35-41

PL

W pracy przedstawiono studium przypadku zbiornika cylindrycznego, w którym w czasie próby szczelności wystąpiły przecieki przez rysy w ścianach i na styku ściany z dnem. Na podstawie analizy statycznej stwierdzono, że przyczyną zarysowań nie było ciśnienie cieczy. Zarysowania mogly powstać już w stadiach przedeksploatacyjnych, na skutek odkształceń wymuszonych będących konsekwencją betonowania pionowymi segmentami oraz pozostawienia nienapełnionego zbiornika przez okres zimowy.

EN

This paper presents a case study of a cylindrical tank in which, during leak-proof testing, leakage was observed through cracks in the walls and at the joint of the wall with the bottom. Based on static analysis it was concluded that the cracking was not caused by liquid pressure. The craeks may have appeared before the structure came into use, due to forced deformations resulting from concreting in vertical segments and from the tank's being left unfilled during the winter period.

11

Badania parametrów geośrodowiskowych do projektowania przepuszczalnych barier reaktywnych (PBR)

Fronczyk J., Pawluk K.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2012

|

nr 4

443-447

PL

Parametry geośrodowiskowe w projektowaniu PBR: pojemności sorpcyjne (Ca,max i Sm), współczynnik opóźnienia, współczynnik dyspersji hydrodynamicznej,porowatość i współczynnik filtracji. Metodyka badań bezprzepływowych, kolumnowych i filtracyjnych określania parametrów geośrodowiskowych mieszanki zeolitowo-piaskowej ZS50.

EN

Geo-environmental parameters in design of PRB: sorption capacity (Ca,max i Sm), retardation factor, coefficient of hydrodynamic dispersion, porosity and hydraulic conductivity. Methods of batch tests, column tests and hydraulic conductivity tests for estimation of geo-environmental parameters of zeolite-sand mixture ZS50.

12

Charakterystyki wytrzymałościowe zeolitu i mieszanek zeolitowo-piaskowych w przepuszczalnych barierach reaktywnych

Fronczyk J., Bąkowski J., Garbulewski K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2010

|

Vol. 19, No. 1

3--12

PL

Przepuszczalne bariery reaktywne (PBR) są technologią oczyszczania polegającą na wprowadzeniu w podłoże gruntowe materiału o specyficznych właściwościach reaktywnych – np. zeolitu. Przy projektowaniu PBR powinny być brane pod uwagę trzy kryteria doboru materiałów reaktywnych wypełniających barierę: kryterium hydrauliczne, sorpcyjne i mechaniczne. Kryterium mechaniczne, dotyczące właściwości odkształceniowych i wytrzymałościowych jest istotne z punktu widzenia stateczności i technologii wykonania bariery. W artykule przedstawiono wyniki badań parametrów wytrzymałościowych czystego zeolitu i mieszanek zeolitowo-piaskowych. Badania przeprowadzono w aparacie bezpośredniego ścinania oraz w aparacie trójosiowego ściskania przy różnych składach procentowych mieszanek oraz różnym stanie wilgotności czystego zeolitu.

EN

Permeable reactive barriers (PRB) are treatment technology based on the inserting into the subsoil specific reactive material – for example zeolite. Designing the PRB’s requires taking into account three criteria of selection of the reactive materials: hydraulic, sorptional and mechanical. Mechanical criterion, concerning shear strength characteristics is very important due to stability and technology of realization of the barrier. In this paper results of the shear strength tests performed on pure zeolite and zeolite-sand mixtures are presented. The tests were made in the direct shear and triaxial apparatus on the samples with various proportions of mixtures and moisture contents of pure zeolite.

13

Wykorzystanie metody elektrooporowej do badania zdolności sorpcyjnej materiałów reaktywnych

Lech M., Garbulewski K., Fronczyk J.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2009

|

Vol. 18, No. 3

3--13

PL

W artykule przedstawiono badania zeolitów i mieszanki zeolitowo-piaskowej metodą elektrooporową przeprowadzone w celu sprawdzenia ich zdolności sorpcyjnej. W pierwszej części artykułu scharakteryzowano modele matematyczne opisujące przepływ substancji chemicznych i prądu przez ośrodek gruntowo-wodny, następnie w drugiej części przedstawiono proponowaną metodykę badań oceny zmian zdolności do samooczyszczania środowiska. Analiza wyników badań dynamicznych z pomiarem oporności elektrycznej zeolitu i mieszanki zeolitowo-piaskowej wstępnie potwierdza skuteczność zaproponowanej metody. Wyniki badań pozwalają wnioskować, że istnieje możliwość monitorowania pracy i wyczerpywania się zdolności sorpcyjnej materiałów reaktywnych, w tym mieszanek zeolitowo-piaskowych, za pomocą tomografii elektrooporowej lub zainstalowanych wewnątrz bariery elektrod pomiarowych. Należy jednakże wykonać badania terenowe, których wyniki pozwolą na walidację proponowanej metody.

EN

The paper presents results of laboratory research on the zeolite and zeolite-sand blends using the electrical conductivity measurements to verify the sorption capacity of materials proposed to performance of the Permeable Reactive Barriers. First part of paper contains the characteristics of mathematical models commonly used to simulate the fl owing of groundwater and liquid contaminants. In the second paper the test method proposed to assess an environmental attenuation was described. Analysis of dynamic test results obtained with application of electrical conductivity measurements has proven the efficiency of proposed method. Finally, an electrical tomography or electrical measurements using electrodes installed inside of barriers was recommended to control of sorption capacity fulfillment. However, the field investigations are required to validate the proposed procedure.

14

Powierzchnia właściwa - podstawowy parametr charakterystyki materiałów reaktywnych

Garbulewski K., Fronczyk J., Leszczyńska M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2008

|

Vol. 17, No. 4

122--130

PL

W ostatnich latach rozwinięto wiele nowych metod oczyszczania gruntów zanieczyszczonych, między innymi metodę Przepuszczalnych Barier Reaktywnych (PBR). Metoda ta wymaga wykorzystania materiałów reaktywnych charakteryzujących się dużą powierzchnią właściwą (zeolit, węgiel aktywny, żelazo elementarne itp.). W artykule przedstawiono przegląd metod laboratoryjnego wyznaczania powierzchni właściwej gruntów oraz szczegółową charakterystykę metody sorpcji błękitu metylenowego (MBS) rekomendowanej przez Polską Normę PN-88/B-04481. Na podstawie przeprowadzonych badań powierzchni właściwej zeolitów i mieszanek zeolitowo-piaskowych można wyciągnąć wniosek, że wyniki uzyskane prostą metodą MBS są porównywalne z wynikami uzyskanymi ze skomplikowanych metod (np. adsorpcji azotu).

EN

Recently a numerous methods were designed for the in-situ treatment of contaminated groundwater, among them a versatile technology - Permeable Reactive Barriers (PRB). This environmentally safe technology requires the application of reactive materials with high specific surface areas (zeolite, activated carbon, zero-valent iron particles, etc.). This paper presents the review of laboratory methods commonly used for determination of specifi c surface area. More detailed description was included for the methylene blue sorption (MBS) method recommended for application in geotechnical practice. According to the test results obtained for zeolite and zeolite-sand mixtures it can be concluded that simple MBS method gives results comparable to more sophisticated methods.

15

Application of POLLUTEv.6 program in the interpretation of contaminant transport in PRB

Fronczyk J., Garbulewski K.

Foundations of Civil and Environmental Engineering

|

2008

|

No. 12

21-32

EN

High chemical concentration of contaminants in aquifers, with reached or exceeded threshold trigger values, can have negative effects on ecological systems and is liable to cause hazards to human health. Permeable reactive barriers (PRB) represent a promising technology for groundwater protection. The zeolite-sand mixture is proposed as a reactive material filling PRB in the neighborhood of municipal and industrial waste disposal sites. To understand the processes which occur during the contact of reactive materials and polluted groundwater, in situ and laboratory tests are usually recommended. The tests of contaminant migration through the attenuation zone can be interpreted using the POLLUTEv.6 program, which solves one-dimensional advection-dispersion equation. In this study hydraulic (Darcy velocity and dispersion coefficient) and sorption parameters (partitioning coefficient) were determined for zeolite-sand mixtures.

16

Zastosowanie metody adsorpcji błękitu metylenowego w badaniach powierzchni właściwej wybranych sorbentów

Fronczyk J., Garbulewski K., Leszczyńska M., Kiedryńska L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2007

|

T. 10, nr 1

45-57

PL

Celem przedstawionych w artykule badań była ocena możliwości wykorzystania do określania powierzchni właściwej sorbentów naturalnych i innych podobnych materiałów reaktywnych metody adsorpcji błękitu metylenowego (ABM). Metoda ta, jak pokazują wyniki przeprowadzonych badań, jest tania, niezbyt czasochłonna i daje miarodajne wartości powierzchni właściwej. Metodę ABM zastosowano do określenia powierzchni właściwej zeolitu ukraińskiego i słowackiego oraz mieszanek zeolitowo-piaskowych (10,20,50, 80% zeolitu). Badane materiały proponowane są do zastosowania w przepuszczalnych barierach reaktywnych zabezpieczających środowisko gruntowo-wodne przed zanieczyszczeniem odciekami ze składowisk odpadów. Poza prostą metodą ABM zastosowano w badaniach metodę adsorpcji azotu (AA), która wymaga specjalistycznej aparatury. Nie zaobserwowano znaczących różnic wartości powierzchni właściwej badanych materiałów uzyskanych z obu metod. W przypadku metody ABM konieczne jest przeprowadzanie badań na materiale sproszkowanym, ponieważ w innym przypadku otrzymane wartości są wyraźnie mniejsze od uzyskanych z innych metod. W przepuszczalnych barierach reaktywnych wykorzystuje się jako materiał reaktywny zeolit modyfikowany 5% NaCl. W tym przypadku wyniki badań wskazują na większe wartości powierzchni właściwej w porównaniu do materiału niemodyfikowanego. Z przeprowadzonych badań wynika, że prosta, nie wymagająca skomplikowanej aparatury i długiego czasu metoda ABM daje porównywalne wyniki z metodą AA. Jednakże, w przypadku metody AA możliwa jest szersza interpretacja wyników badań, np. uzyskanie dodatkowych danych o rozkładzie porów i ich wielkości.

EN

Specific surface area (SSA), defined as the total amount of all surfaces of all particles contained in a unit weight (or sometimes in a unit volume) of the porous medium, has meaningful effect on physico-chemical characteristics of porous medium, particularly on the fine grained soils. Many phenomena and processes which occur in the porous medium, such as sorption of organic and inorganic substances, ion exchange, retention and groundwater movement, swelling and shrinking and many other depend very much upon the extent of the surfaces exposed. In general, there are several methods and approaches available for determining the SSA of soils and minerals. However, many recently developed methods require to much specialized apparatus and are too time-consuming. It is here pointed out that the obtained SSA varies from method to method. Therefore, it is advisable in engineering practise to measure the SSA of soils and minerals as well as sorbents by more simple and rapid methods. The present study was undertaken to compare the capabilities of two well known methods: N: adsorption and methylene blue-spot test (MB-st). These methods were applied to determinate the SSA of the Ukrainian and Slovak zeolite and zeolite-sand blends (10, 20, 50, 80% of zeolite). Materials applied in the tests are proposed to fill permeable reactive barriers (PRB) in vicinity of landfills. The first of mentioned methods uses the ASAP 2010 V4.00 apparatus (Micrometritics). The theoretical basis upon which the ASAP operates is the BTE and Langmuir approaches. The SSA value is determined from the relationship between the applied pressure and volume of gas imposed into the specimen. The second method consists in sample mixing with deionized water and adding carefully methylene blue, then removing a small drop and placing onto filter paper. The unadsorbed methylene blue forms a permanent blue halo around the soil aggregate spot onto the filter paper. No significant differences were observed between N2 SSA and MB-st tests for materials tested. The MB-spot test method is simpler than the N2 SSA method, it can be easily applicable in the laboratory because of no need of specialized equipment. The interpretation possibility of results from N2 adsorption method is much wider in comparison to MB-st method. The characterization of the pore Structure of material is the focus of this method: specific surface, volume of pores and function schedule of volume of pores. Performed tests shown that Important is to use the powdered material in MB methods because in the case of granular material the results of SSA are considerably smaller. Zeolite used as a reactive material in permeable reactive barriers is usually regenerated with 5% NaCl. Presctsce of Na ions can cause receiving greater SSA value in comparison to no regenerated materials because of faster exchange between Na-ion and methylene blue.

17

Przepuszczalne bariery sorpcyjne - właściwości materiału aktywnego

Fronczyk J.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2006

|

Vol. 15, No. 1

85--94

EN

In order to determine physical and sorptive parameters of reactive materials at the Department of Geotechnical Engineering, Warsaw Agricultural University, the experiments were performed using AWK 3D System (Karnika, Poland) and ASAP 2010 V4.00 apparatus (Micromeritics, Norcross, GA, USA). In this paper, a hydraulic-sorption-desorption model of permeable sorption barriers, and test results for Ukrainian zeolite (ZU) and Slovak zeolite (ZS) having 0.2-0.5 mm, 0.5-1.0 mm and 1.0-2.5 mm particie size are discussed. The test results indicated that experimental materials can to have good hydraulical properties because of their grain-size distribution. Character of porous structure of zeolites was aim of moved investigations i.e. specific surface, volume of pores and function of schedule of volume of pores.

18

Modelowanie transportu zanieczyszczeń przez iłowe uszczelnienie składowiska programem POLLUTEv6

Fronczyk J., Garbulewski K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2005

|

Vol. 14, No. 2

5--16

EN

In saturated clay soils with Iow values of hydraulic gradients and hydraulic conductivity lower than 1·10-9 m/s (geological barrier) the most important effect on the migration of leachate from landftlls has diffusion process. Therefore, prediction of contaminants migration should include both advection and diffusion models. The paper deals with application of the POLUTEv6 program for numerical analyzes of vertical leachate migration in landfill subsoil with geological barrier. The limitation and advantages of the POLLUTEv6 program and mathematical models of contaminants migration were describe in the first part of the paper. Finally, some examples of numerical analyzes for determination of the diffusion coefficient using the “back analyzes” method and modelling for the prediction of leachate migration in foundation of Marki landfill are discussed.

19

Właściwości sorpcyjne gruntów w barierach hydraulicznych

Fronczyk J., Garbulewski K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2004

|

Vol. 13, No. 1

52--61

EN

The clay soils in the hydraulic barriers also act as an important medium for the attenuation of some contaminants due to sorption. The sorptivity of soils effect significanly the contaminant transport mechanism in landfill subsoils. In order to check the sorptivity of soils in two landfills, at Łuków and Marki, soil column tests were carried out. The test resuls of Łuków silty clay indicated that 80% of Na+ cations and 90% of K+ cations were attenuated due to sorption from solution. Comparing the test results obtained for contaminated liquids and effluent for varved clay it was seen that the concentration was substantialy reduced.

20

Przepuszczalne bariery reaktywne

Fronczyk J.

Materiały Budowlane

|

2004

|

nr 8

23-25