Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The determination of microplastic contamination in freshwater environments using sampling methods : A case study

Karaban Kamil, Poniatowska Agnieszka, Kaliszewicz Anita, Winczek Michał, Ilieva-Makulec Krassimira, Romanowski Jerzy

Journal of Water and Land Development

|

2023

|

no. 57

140--146

EN

We compared different net sampling methods for microplastic quantitative collection by sampling different water volumes with nets of different mesh sizes. Sampling covered freshwater lake and reservoir with a significant degree of eutrophication located in Central Poland. The fibres were the main type of plastic collected from sampling sites and constituted 83% of all microplastic particles. Fibres of 700-1900 μm dominated in the samples. The size of mesh affected the amount of fibres collected. Small fibres of 10-200 μm in length were collected using only a fine net of 20 μm mesh size. The total amount of fibres depended on sample volumes; concentrations of microplastics were higher for smaller water volumes. It is likely that clogging with phytoplankton and suspended particles reduced the filtration capacity of the finest nets when large volumes were sampled, which led to an underestimation of microplastic. To our knowledge, this is the first study to provide evidence that the amount of small microfibres depends on mesh size and that the total microplastic abundance in freshwaters in Poland depends on the sample volume. We suggest sampling rather larger than smaller water volumes to assess the level of microplastic contamination more accurately, but clogging, which reduces the filtration capacity of finest nets, should be taken into account when eutrophic freshwater environments are studied.

2

Thermal Decomposition of Asbestos Fiber from Asbestos Cement Wastes

Poniatowska Agnieszka, Andrzejewska-Górecka Dorota, Macherzyński Bartłomiej, Kisiel Monika

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

855--867

EN

Negative impact of products including asbestos and asbestos wastes on human health comes from asbestos’ needle-like, fibrous structure. To terminate its negative influence on the environment, including human health, processes aimed at its destruction should be conducted. Basing on available literature one can ascertain that only chemical and thermal methods of asbestos fibers translation cause the ensuing waste to be health neutral. The aim of this paper was to evaluate the influence of temperature and time on asbestos decomposition and determine if the asbestos fiber structure is damaged at high temperatures. In the first stage of heating cement-asbestos slates, the physicochemical processes occurring in the material under investigation will involve dewatering, i.e. removal of adsorptive, constitutional and crystallizing water, followed by breaking down the chrysotile structure and destruction of its brucate layers, finally crystallization of the forsterite and later its disintegration into silica and periclase. During the sintering of asbestos cement we have an excess of calcium oxide coming from cement components. Chrisotile contained in asbestos cement exorcises during its dissolution silica which merges with calcium oxide from the cement phase. Thus arises bicalcium silicate (larnite), brownmillerite and periclase as a product of chrisotile dissolution. Periclase is therefore formed, magnesium oxide does not bind in silicate because the excess of calcium has the preference for the secondary formation of silicates. The process of sintering causes its contents to clinkering again, the main component of which is larnite and periclase resulting from the decay of chrysotile asbestos. It causes potential possibilities of using the products of this method to produce cement. During the tests, in the temperature rises to 1400°C, there is a significant recrystallization of components and the beginning of the crystallization of periclase, which is confirmed by scanning tests, analysis of sample composition in the micro-area and results of phase composition analysis. To sum up, based on the conducted studies of the thermal decomposition of cement-asbestos slates, it can be concluded that sintering it at a temperature of 1400-1500°C leads to the transformation of the fibrous structure of the chrysotile asbestos contained therein. With the use of a method that allows the operation of such temperatures, eliminating the emission of asbestos fibers into the air, subjecting it to thermal treatment, we permanently change its structure and in this way it becomes a mineral indifferent to human health. In addition, the obtained material gives the potential to use products of this method of neutralizing cement-asbestos slates, e.g. in construction. This paper might be the basis for further research of the possibilities of thermal processing of asbestos-containing waste, in which the addition of fluxes to the process, affecting the decomposition temperature of asbestos in cement-asbestos slates can also be considered.

PL

Negatywny wpływ wyrobów i odpadów zawierających azbest na zdrowie ludzkie wynika z igłowej, cienko włóknistej struktury azbestu. Dlatego w celu zlikwidowania jego negatywnego oddziaływania na środowisko, w tym zdrowie ludzi, należy prowadzić procesy prowadzące do zniszczenia jego struktury. Na podstawie dostępnej literatury można stwierdzić, że jedynie metody chemiczne i termiczne, mające wpływ na przekształcenie włókien azbestowych powodują, że powstały w wyniku ich zastosowania odpad jest obojętny dla zdrowia. Celem niniejszej pracy była ocena wpływu temperatury i czasu na rozkład azbestu i określenie, czy włóknista struktura azbestu ulega zniszczeniu w wysokich temperaturach. W pierwszym etapie ogrzewania eternitu procesy fizykochemiczne zachodzące w badanym materiale wiązały się z odwadnianiem, czyli usuwaniem wody adsorpcyjnej, konstytucyjnej i krystalizacyjnej, a następnie z rozbijaniem struktury chryzotylu i niszczeniem jego warstw brucytowych, w końcu krystalizacją, powstałego w trakcie narastaniatemperatury, forsterytu oraz późniejszym jego rozpadem na krzemionkę i peryklaz. W procesie spiekania eternitu mamy do czynienia z nadmiarem tlenku wapnia pochodzącego ze składników cementu. Chryzotyl zawarty w eternicie uwalnia podczas rozpadu krzemionkę, która łączy się z tlenkiem wapnia z fazy cementowej. W ten sposób powstaje krzemian dwuwapniowy (larnit), brownmilleryt, a także peryklaz, jako produkt rozpadu chryzotylu. Peryklaz powstaje w związku z tym, tlenek magnezu nie wiąże się w krzemian, ponieważ nadmiar wapnia posiada preferencje, przy wtórnym tworzeniu krzemianów. Proces spiekania prowadzi do powtórnej klinkieryzacji składników spieku, której głównym składnikiem jest larnit oraz peryklaz powstający z rozpadu azbestu chryzotylowego. Taki skład potwierdza dezintegrację azbestu w badanym materiale i powstanie całkiem nowych, nieszkodliwych dla środowiska faz. Stwarza to potencjalne możliwości wykorzystania produktów tej metody unieszkodliwiania eternitu do produkcji cementu. Jak stwierdzono w trakcie badań, dopiero przy wzroście temperatury do 1400°C następuje znacząca rekrystalizacja składników stopu i początek krystalizacji peryklazu, co potwierdzają badania skaningowe, analiza składu próbek w mikroobszarze oraz wyniki analizy składu fazowego. Reasumując na podstawie przeprowadzonych badań termicznego rozkładu eternitu można stwierdzić, że spiekanie go w temperaturze 1400-1500°C prowadzi do przekształcenia struktury włóknistej zawartego w nim azbestu chryzotylowego. Przy zastosowaniu metody umożliwiającej działanie takich temperatur, eliminującej emisję włókien azbestowych do powietrza, poddając go obróbce termicznej trwale zmieniamy jego budowę i w ten sposób staje się on minerałem obojętnym dla zdrowia ludzkiego. Ponadto uzyskany materiał, daje potencjalne możliwości wykorzystania produktów tej metody unieszkodliwiania eternitu np. w budownictwie. Niniejsza praca może być podstawą do dalszych badań nad możliwością termicznego przetwarzania odpadów zawierających azbest, w których można rozważyć także dodawanie topników do procesu, wpływających na obniżanie temperatury rozkładu azbestu w eternicie.

3

Comparison of the Effectiveness of Biological and Chemical Leaching of Copper, Nickel and Zinc from Circuit Boards

Andrzejewska-Górecka Dorota Anna, Poniatowska Agnieszka, Macherzyński Bartłomiej, Wojewódka Dominik, Wszelaka-Rylik Małgorzata Edyta

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 9

62--69

EN

The progress of civilization brings with it the development of advanced technologies and increased demand for electric and electronic equipment. That directly influences the increase of produced e-waste, called Waste of Electrical and Electronic Equipment (WEEE). Due to the fact that deficit and critical metals are running out throughout the World, and due to increased demand for those metals, their alternative source and recovery methods have to be found. As an alternative biotechnological methods can be used. The advantage of biological methods over chemical processes is its selectivity in regard to different metal groups, simplicity of technological process, economic effectivity (lower energy expenditure) and lack of negative impact on environment. The aim of this work was to compare the effectiveness of biological and chemical leaching of copper (Cu), nickel (Ni) and zinc (Zn) from circuit boards (PCBs).The experiment was conducted in variants which included factors such as temperature (24°C and 37°C) and speed of mixing. In case of all metals higher effectiveness was achieved in variants conducted in the temperature of 24°C and faster mixing than in temperature of 37°C and slower mixing. In case of cooper and zinc better results of metal removal were achieved in bioleaching variant. In case of nickel faster result of metal removal were achieved in chemical leaching, but at the end of the experiment the effectivity of chemical leaching and biological leaching was similar. The maximum efficiency of cooper, nickel and zinc release was adequately 100%, 90%, 65%.

4

Release of critical metals from furnace wastes using the process of bioleaching in various variants

Andrzejewska-Górecka Dorota A., Poniatowska Agnieszka, Macherzyński Bartłomiej, Wojewódka Dominik, Sierakowski Maciej

Archives of Environmental Protection

|

2019

|

Vol. 45, no. 3

72--78

EN

The aim of this work was to determine the influence of various variants of bioleaching on effectivity of releasing chosen critical metals: rhodium, cadmium, indium, niobium and chromium from ashes which are a byproduct of municipal waste and sewage sludge thermal processing. The research was conducted in 3 variants that considered different process factors such as temperature (24ºC and 37ºC), mixing intensity and aeration. After 5 days of the process the analyses were made of metals content, sulfate concentration, pH, general number of bacteria number, index of sulfur oxidizing bacteria. The best results of bioleaching were achieved by running the process at the temperature of 24ºC with aeration. The efficiency of rhodium and cadmium release from the byproduct of municipal waste thermal processing was above 90%. The efficiency of indium and chromium release reached 50–60%. Only niobium leached better in mixing conditions. The byproduct of sewage sludge thermal processing was far less susceptible to bioleaching. The highest effectivity (on a level of 50%) was reached for indium in temperature of 24°C with aeration. The efficiency of bioleaching depended on waste’s physiochemical properties and type of metal which will be released. Aeration with compressed air had a positive influence on the increase of sulfur oxidizing bacteria what corresponded with almost double increase of sulfate concentration in leaching culture. Such conditions had a positive influence on the increase of the efficiency of bioleaching process. Heightening the temperature to 37°C and slowly mixing did not impact bioleaching in a positive way.

PL

Celem niniejszych badań była ocena wpływu różnych wariantów bioługowania na efektywność uwalniania wybranych metali krytycznych takich jak rod, kadm, ind, niob i chrom z odpadów będących produktami ubocznymi termicznego przetwarzania odpadów komunalnych i osadów ściekowych. Badania były prowadzone w 3 wariantach uwzględniających różne parametry procesu, takie jak: temperatura (24ºC i 37ºC), intensywność mieszania i napowietrzanie. Po 5 dniach prowadzenia procesu zostały wykonane oznaczenia: zawartości metali, stężenia siarczanów, pH, ogólnej liczby bakterii, miana bakterii utleniających siarkę. Najlepsze rezultaty osiągnięto przy prowadzeniu procesu w temperaturze 24°C, w warunkach napowietrzania. W przypadku próbki popiołu z termicznego przetwarzania odpadów komunalnych efektywność uwalniania rodu i kadmu wyniosła powyżej 90%, natomiast indu i chromu kształtowała się na poziomie 50–60%. Tylko niob ługował się lepiej w warunkach mieszania. Próbka popiołu ze spalania osadów ściekowych była mniej podatna na bioługowanie. Najwyższą efektywność – na poziomie 50% osiągnięto dla indu w temperaturze 24°C, w warunkach napowietrzania. Efektywność zależała od typu odpadu oraz rodzaju uwalnianego metalu. Napowietrzanie sprzężonym powietrzem miało pozytywny wpływ na wzrost liczebności bakterii utleniających siarkę, co korespondowało z prawie dwukrotnym wzrostem zawartości siarczanów w hodowlach ługujących. Takie warunki sprzyjały zwiększeniu skuteczności procesu. Zastosowanie temperatury 37°C i powolnego mieszania nie wpłynęło korzystnie na bioługowanie.