Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bow Crossing Range correlation of small vessels – AIS data analysis with prospective application to autonomous ships

Stolzmann Łukasz

Scientific Journal of Gdynia Maritime University

|

2022

|

nr 121

41--52

EN

The development of technology has reduced the crews of ships. This trend leads to at least partial elimination of human crews in favour of autonomous ships. As more and more of them will be introduced, a safety problem arises when manoeuvring the ships in relation to each other. Therefore, there is a need to identify the factors that have an impact on determining how to maintain safe distances between ships in order to find relationships that will be useful for the development of autonomous ships. This can currently only be analysed on samples of manned vessels. Therefore, this paper aims to analyse the correlation of the Bow Crossing Range (BCR) with other ship-related data provided by AIS on ships up to 100 m long. The results of this study may be found interesting by academia, maritime industry, and autonomous ship developers.

2

Mathematical description of the operation of a hybrid barbotage reactors

Kujawiak Sebastian, Makowska Małgorzata

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 2

73--86

EN

Barbotage reactors such as airlift reactors (ALR) and bubble column reactors (BCR) due to their two-phase flow are the subject of many studies. Their basic version is used for lifting, mixing, and aeration of liquids, while their hybrid version, supplemented with additional elements, can serve as a rector for transport, lifting, and aeration of liquids. The subject of the research were two design variants of a hybrid barbotage reactor differing in the position of the nozzle for circulation and aeration, both filled with a moving bed. Based on the previously obtained measurement results, a simple mathematical equation was proposed to describe the impact of the type of construction and filling the hybrid reactor with a moving bed on the oxygen concentration and mixing conditions as well as on the transport of liquids. It was found that the greatest impact on the transport of liquid in the hybrid barbotage reactor (HBR) had the location of the H-nozzle, and filling the reactor with a moving bed had the greatest impact on the oxygen conditions and mixing of the liquid in the case of the HBR reactor.

3

Analysis of the mobility of heavy metals in sludge for the sewage treatment plant in Daleszyce

Kowalik Robert, Gawdzik Jarosław, Gawdzik Barbara, Gawdzik Alicja

Structure and Environment

|

2020

|

Vol. 12, no. 2

85--92

EN

Sewage sludge is a by-product of wastewater treatment processes. However, it has high fertilising and soil-forming properties, but it cannot always be used for this purpose. The two main criteria limiting their natural use are heavy metals and parasite eggs. Sewage sludge taken from the Daleszyce wastewater treatment plant has been analysed for heavy metals. For this purpose a space analysis was performed to divide the total metal content into four mobility fractions. The mobility issue determines the ability of an element, or one of its forms, to move in the environment. The studies were performed using a four-stage BCR procedure. The results were analyzed and compared to the limits applicable in Poland for sewage sludge intended for environmental use.

PL

Osady ściekowe są produktem ubocznym procesów oczyszczania ścieków. Wykazują jednak wysokie właściwości nawozowe oraz glebotwórcze, jednak nie zawsze mogą być one wykorzystane w tym celu. Dwa główne kryteria ograniczające ich przyrodnicze wykorzystanie to zawartość metali ciężkich oraz jaj pasożytów. Osady ściekowe pobrane z oczyszczalni ścieków w Daleszycach zostały poddane analizie zawartości metali ciężkich. W tym celu wykonano analizę specjacyjną, pozwalającą podzielić całkowitą zawartość metali na cztery frakcje mobilności. Mobilność określa zdolność pierwiastka, lub któregoś z jego form, do przemieszczania się w środowisku. Badania wykonano, stosując czteroetapową procedurę BCR. Wyniki poddano analizie i porównano do limitów obowiązujących w Polsce dla osadów przeznaczonych do wykorzystania przyrodniczego.

4

Comparative analysis of the evaluation of the influence of waste on the environment depending on the applied research method (on the example of brown coal ash)

Rosik-Dulewska Czesława, Karwaczyńska Urszula, Ciesielczuk Tomasz

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 4

135--146

EN

The problem of the migration of metal ions in the environment remains a current problem in light of the quality of obtained crops. The necessity of more and more frequent use of alternative sources of biogens in the form of waste substances, poses a threat of loading significant amounts of metals into the soil – including heavy metals harmful to human health and life. The article discusses a significant problem, namely the comparison of the results of the environmental impact of waste, obtained on the basis of legally authorized leaching tests (three-stage leaching test according to PN-EN 12457:2006), with results obtained from sequential chemical extraction (performed in 4-step chemical extraction developed and recommended in European Union countries by Communities Bureau of References – BCR). The study covered an investigation of industry fly ash from the combustion of lignite, in which Cu, Zn, Cd, Ni, Pb, Cr, Na, K, Li concentrations and loads were calculated. A mobility of analyzed elements was established on this basis. From heavy metals, the highest values in fraction I were noted for nickel and copper and zinc as well as nickel were noted for fraction IV . Peaking values of electrolytic conductivity in eluates was created by high concentrations of macroelements (Na and K). These tests confirm that the leaching tests used for their application in the natural environment indicate such concentrations at the highest levels that can be obtained at the first or second stage of sequential chemical extraction, and thus their proper full environmental impact is not known.

PL

Problematyka obiegu jonów metali w środowisku pozostaje aktualnym problemem w świetle jakości uzyskiwanych płodów rolnych. Konieczność coraz częstszego wykorzystywania alternatywnych źródeł biogenów w postaci substancji odpadowych stwarza zagrożenie wnoszenia do gleb znacznych ilości metali – w tym szkodliwych dla zdrowia i życia człowieka – metali ciężkich. W artykule poruszono istotny problem, jakim jest porównanie wyników oceny oddziaływania odpadów na środowisko uzyskanych w oparciu o wykonanie prawnie usankcjonowanych testów wymywalności (trzystopniowy test wymywalności wg PN-EN 12457:2006), z wynikami uzyskanymi z badań sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej (w pracy wykonano 4-stopniową ekstrakcję chemiczną opracowaną i zalecaną w krajach Unii Europejskiej przez Communities Bureau of References – BCR). Badaniom poddano popiół lotny ze spalania węgla brunatnego w przemyśle energetycznym, w którym oznaczono stężenia Cu, Zn, Cd, Ni, Pb, Cr, Na, K, Li. Na tej podstawie określono mobilność analizowanych pierwiastków. Najwyższe stężenia we frakcji I zanotowano dla chromu i miedzi, zaś w pozostałości (frakcja IV) dla cynku i niklu. Wysokie wartości przewodności elektrolitycznej eluatów były wynikiem znacznych zawartości makropierwiastków (Na i K ). Badania te potwierdzają, że testy wymywalności stosowane na potrzeby ich aplikacji w środowisku przyrodniczym wskazują co najwyżej takie stężenia, jakie uzyskujemy na pierwszym ewentualnie drugim stopniu sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej. Co za tym idzie, nie poznajemy ich właściwego pełnego oddziaływania na środowisko.

5

Bioavailability of heavy metals in the municipal sewage sludge

Karwowska B., Dąbrowska L.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2017

|

Vol. 24, nr 1

75--86

EN

Usually chemical form of metal is considered as the most important factor influencing its mobility and bioavailability. In order to determine forms of heavy metals in sewage sludge the speciation analysis is used. The analysis is based on sequential extraction of metals with increasingly aggressive solvents. Reagents chosen for each step extract metal groups with specified properties. The four steps extraction (BCR) gained wide recognition. It extracts metals in following groups: I – exchangeable and associated with carbonates, II – associated with hydrated iron oxides and manganese oxides, III – associated with organic matter, IV – metals that can be found in the residual fraction. Metals found in the first fraction (exchangeable and carbonate) are believed to be mobile. The release of those metals can occur with change in pH or in ionic composition of liquid. Metals bound to hydrated forms of iron and manganese oxides and to organic matter are also available. The fraction of iron and manganese oxides is sensitive to redox changes, whereas metals bound to organic matter are released during mineralization of the substrate. Metals considered to be immobilized are those that can be found only in the residue, which dissolves only in concentrated mineral acids. The speciation analysis of heavy metals in stabilized sewage sludge gives information important for determination of the rate at which heavy metals pass into soil solution and also, as a consequence, their uptake by plants. This information is especially important when considering agricultural usage of sludge. The purpose of presented studies was compare the amount of metals potentially available for plants with their content in chemicals forms detected with sequential extraction procedure and evaluation the hypothesis that content of metals in some fractions could be equivalent to their bioavailability The report presents results of BCR sequential extraction procedure of metals (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb) from sewage sludge from two WWTP and single extraction with 1 M HCl used for determination of bioavailable forms of metals. Our studies stated the presence of copper and cadmium generally in the organic fraction, nickel and lead in the residual fraction and zinc both in the organic as well as in the iron and manganese oxyhydroxides fraction. However determined bioavailability significantly differed from the metals content in the fractions regarded as mobile. Content of zinc in the I and II fraction was on the level 48–51% of the total amount and bioavailability 86–92%. Concentration of copper and nickel in the mobile fractions (I and II) was 2–4% and 22–33%, respectively and in bioavailable form 49–63% and 25–41%, respectively. Lead available content in sludge was in the same scheme like copper and nickel (21–22 and 51–62%, respectively). Bioavailable content detected for analysed metals covered I and II mobile fractions but for Zn, Cu and Ni also significant part of III – potentially immobile fraction. Additionally for Pb even a part of IV – assumed as practically immobile and inactive fraction. Obtained data indicated that speciation forms of metal are not always equivalent to their bioavailability.

PL

O mobilności i biodostępności metali ciężkich decyduje przede wszystkim forma chemiczna ich występowania. W celu określenia form metali wykonuje się analizę specjacyjną opartą na ekstrakcji sekwencyjnej, która polega na stopniowym wydzielaniu metali z osadów roztworami o wzrastającej agresywności. Do każdego etapu dobiera się reagenty, które są zdolne wyekstrahować grupę połączeń metali o znanych właściwościach. Szerokie uznanie zdobyła czterostopniowa ekstrakcja (BCR), której zastosowanie umożliwia wydzielenie metali: I – wymienialnych i związanych z węglanami, II – związanych z uwodnionymi tlenkami żelaza i manganu, III – z materią organiczną oraz IV – pozostałych. Za mobilne uważa się metale występujące w pierwszej frakcji (wymiennej i węglanowej), z której ich uwalnianie następuje pod wpływem zmiany pH, składu jonowego cieczy. Także metale związane z uwodnionymi tlenkami żelaza i manganu oraz z materią organiczną są dostępne. Frakcja tlenków żelaza i manganu jest wrażliwa na zmiany potencjału redox, natomiast metale związane z substancją organiczną są uwalniane w procesie mineralizacji tego substratu. Za metale unieruchomione uważa się te, które są zgromadzone w pozostałości rozpuszczalnej dopiero w stężonych kwasach mineralnych. Wykonanie analizy specjacyjnej metali ciężkich w ustabilizowanych osadach ściekowych jest szczególnie istotne przy rolniczym wykorzystaniu osadów, pozwala bowiem ocenić szybkość przechodzenia metali do roztworu glebowego, a w efekcie ich pobranie przez rośliny. Celem przedstawionych badań było porównanie ilości metali potencjalnie dostępnych dla roślin z ich zawartością w formach chemicznych oznaczonych w sekwencyjnej procedurze ekstrakcyjnej i ocena hipotezy, że zawartość metali w niektórych frakcjach może być równoważna biodostępności. W celu oznaczenia form metali ciężkich (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb) w osadach ściekowych pobranych z dwóch mechaniczno-biologicznych oczyszczalni ścieków zastosowano ekstrakcję sekwencyjną BCR, natomiast do oznaczenia biodostępnych form metali pojedynczą ekstrakcję 1 M HCl. Badania potwierdziły występowanie miedzi i kadmu głównie we frakcji organicznej, niklu i ołowiu we frakcji pozostałościowej, natomiast cynku zarówno we frakcji oragnicznej, jak i tlenków żelaza i manganu. Natomiast oceniona biodostępność znacznie się różniła od występowania metali we frakcjach uważanych za mobilne. Zawartość cynku we frakcji I i II wynosiła 48–51% całkowitej ilości, natomiast biodostępność 86–92%. Zawartość miedzi, niklu i ołowiu w formach mobilnych (I i II) wyniosła odpowiednio 2–4%; 22–33% i 21–22%, natomiast w biodostępnych odpowiednio 49–63%; 25–41% i 51–62%. Biodostępna zawartość analizowanych metali została oznaczona we frakcji I i II, ale dla Zn, Cu i Ni, również w znaczącej ilości we frakcji III – potencjalnie mobilnej. W przypadku Pb biodostępność dotyczyła także części frakcji IV – przyjętej jako praktycznie niemobilnej. Uzyskane dane wskazywały, że formy chemiczne metali uznane jako mobilne nie są zawsze równoznaczne formom biodostępnym.

6

Stabilność metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie oczyszczalni ścieków X

Szymańska K., Gawdzik J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 4

145--148

EN

The paper presents the results of stability studies of heavy metals in sewage sludge. The methodology was proposed by the Community Bureau of Reference (BCR). Were tested sludge from wastewater treatment plants in Staszów. Capacity of the plant was Qdmax = 5.000 m3/d. Sequence analysis showed the presence of heavy metals in all BCR fractions (F1, F2, F3, F4). It should be noted that the predominant forms of occurrence are metals associated with organic matter – F3. A maximum metal content in the fraction of mobile F1 was cobalt (19%). Cadmium held the unstable while F2 fraction (31%). Most mobile cadmium was among respondents – 47%. Analysis of the results of tests for aerobic stabilized sludge confirmed the tendency of heavy metal concentrations in the fractions immobile, here in conjunction with organic matter (copper – 73.5%, chrome – 71.5%). It follows that the predominant forms of occurrence of heavy metals are stable. At the same time it has been shown that the total content of heavy metals in sewage sludge is not an objective criterion for environmental risk assessment. It should be noted, however, that immobilized fraction F3 of heavy metals can pose a potential danger to the ground in the aeration zone.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stabilności metali ciężkich w osadach ściekowych. Zastosowano metodykę proponowaną przez Community Bureau of Reference (BCR). Badano osady ściekowe z oczyszczalni ścieków w Staszowie. Przepustowość oczyszczalni wynosiła Qdmax = 5 000 m3/d. Wykazano obecność metali ciężkich we wszystkich czterech frakcjach (F1, F2, F3, F4). Warto zauważyć, że dominującymi formami występowania są metale związane z materią organiczną, czyli F3. Metalem o maksymalnej zawartości we frakcji mobilnej F1 był kobalt (19%). Kadm natomiast dominował w niestabilnej frakcji F2 (31%). Najbardziej mobilnym metalem wśród badanych był kadm – 47%. Analiza wyników badań dla ustabilizowanych tlenowo osadów ściekowych potwierdziła tendencję koncentracji metali ciężkich we frakcjach niemobilnych, tu w połączeniu z materią organiczną (miedź – 73,5%, chrom – 71,5%). Wynika z tego, że dominujące formy występowania badanych metali ciężkich są stabilne. Jednocześnie wykazano, że sumaryczna zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest obiektywnym kryterium oceny zagrożenia środowiska. Należy jednak nadmienić, iż immobilizowane we frakcji F3 metale ciężkie mogą stanowić potencjalne niebezpieczeństwo dla gruntu w strefie aeracji.

7

Zawartość różnych form metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków w Staszowie

Długosz J., Gawdzik J

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

77--84

EN

Samples of stabilized sewage sludge from the municipal sewage treatment plant in Staszów were analyzed for the presence of the following heavy metals: zinc, cadmium lead, nickel, chromium , copper and cobalt. The form of heavy metal occurrence was determined by extraction analysis according to the BCR method. The results have revealed that in comparison to other municipal sewage treatment plants, the heavy metal content of the sludge from the Staszów plant was low. The results of sequential extraction have revealed the presence of heavy metal ions in all of the fractions, but metalloorganic compounds and aluminosilicates (fractions III and IV) were found to be the dominant forms of heavy metal occurrence. The study has also demonstrated that the overall heavy metal content of the sewage sludge fails to be a reliable criterion for assessing the potential risk to the soil and water environment. That is why the heavy metal ions belonging to fraction III are likely to pose environmental hazards if the sewage sludge is intended for use in soil recultivation.

PL

Próbki ustabilizowanego osadu ściekowego z oczyszczalni ścieków komunalnych w Staszowie badano na zawartość następujących metali ciężkich: cynku, kadmu ołowiu, niklu, chromu, miedzi oraz kobaltu. Formy występowania tych metali wyznaczono metodą ekstrakcji według metody BCR. Wyniki badań wykazały, że w porównaniu do innych obiektów, zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni w Staszowie była niska. Wyniki badań uzyskane metodą ekstrakcji sekwencyjnej wykazały obecność jonów metali ciężkich we wszystkich frakcjach, jednak to połączenia metaloorganiczne i glinokrzemiany (frakcje III i IV) okazały się dominującymi formami występowania metali. Badania wykazały, że całkowita zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest wiarygodnym kryterium oceny potencjalnego zagrożenia dla środowiska gruntowo-wodnego. Ponadto jony metali ciężkich należące do frakcji III mogą stwarzać zagrożenie dla środowiska, jeśli osadów ściekowych jest przeznaczony do rekultywacji gruntu.

8

Zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych kondycjonowanych CaO

Długosz J., Gawdzik J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 2

49--56

PL

W publikacji dokonano analizy wpływu kondycjonowania osadów ściekowych przy pomocy wapna na zawartość metali ciężkich. Wykazano, że wpływ ten jest niejednoznaczny. Mieszanie osadu z wapnem prowadzi często do spadku zawartości miedzi, przy wzroście zawartości kadmu. Nieznacznie wzrasta również mobilność metali określona metodą BCR. Badane osady po higienizacji wapnem wykorzystywane są jako nawóz, należy jednak pamiętać o deprecjacji azotu amonowego.

EN

The paper analyzes the impact of sewage sludge conditioning, with the use of lime, on heavy metal content. It was shown that this effect is ambiguous. Mixing sludge with lime often leads to a decrease in the copper content, together with an increase in the cadmium content. The mobility of metals, determined with the BCR method, also grows slightly. After disinfection with lime, sewage sludge is used as a fertilizer, however, the depreciation of ammonium nitrogen should be accounted for.

9

Ocena skuteczności funkcjonowania oczyszczalni ścieków w Barczy (woj. świętokrzyskie)

Długosz J., Gawdzik J.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

311--317

PL

W pracy przedstawiono ocenę funkcjonowania jednej z oczyszczalni ścieków w województwie świętokrzyskim - oczyszczalni ścieków komunalnych w Barczy. Przedstawiono charakterystykę procesów jednostkowych oraz dokonano oceny efektywności systemu oczyszczania ścieków na oczyszczalni. Obiekt uzyskuje bardzo dobre wyniki w oczyszczaniu ścieków, które zgodne są z dopuszczalnymi wartościami zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 oraz z pozwoleniem wodnoprawnym. Zawartości wskaźników zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach są zwykle trzy razy niższe od dopuszczalnych. Podobnie, analizując wartości średniodobowego niskiego przepływu rzeki oraz średniej dobowej ilości ścieków odprowadzanej do odbiornika, można stwierdzić, iż rzeka Lubrzanka jest odpowiednim odbiornikiem dla oczyszczonych ścieków.

EN

The paper presents an evaluation of functioning of one sewage treatment plant in Świętokrzyskie Province - wastewater treatment plant near Barcza. The characteristics of unit processes and assessment of the effectiveness of the sewage treatment systems was done in this work. A very good result of wastewater treatment, which complies with the limit values laid down in the Regulation of the Minister of Environment of 24 July 2006 and in the water-legal permission was achieved. Content indicators of pollution in treated wastewater are typically three times lower than the limit. Similarly, by analyzing the average daily low flow of the Lubrzanka. River and the average daily volume of wastewater discharged into the receiver can be concluded, that Lubrzanka river is a suitable receiver for the treated wastewater.

10

Fractionation of selected heavy metals in agricultural soils

Różański S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 1

117-125

EN

The content of trace elements in soils varies widely and their mobility and availability depends not only on the total content but also on the form of in which these elements occur. The aim of this study was to determine the total content of nickel, lead, zinc and copper in soils used for agriculture, and assess the mobility and phytoavailability of these metals against a background of physical and chemical properties of these soils. In samples taken from three soil profiles (Phaeozem and 2 Fluvisols) the contents of Ni, Pb, Zn and Cu were determined using atomic absorption spectroscopy in the solutions obtained according to the protocol of modified BCR sequential extraction procedure supplemented with aqua regia digestion. The total content of the analyzed metals in most cases corresponded to the natural values, often not exceeding the geochemical background level. It was only in the one profile of the Fluvisols (Endogleyic Fluvisol) that a higher concentration of zinc and lead was noticed (especially in the surface horizon), slightly exceeding the legal limit. Among the studied metals the lowest phytoavailability was characterized by copper (exchangeable forms on average 4.73% of the total), and the highest by zinc (11.49%). Nickel was the most permanently bound with soil solid phase, and its content in the residual fraction reached 84.46% of the total. Approximately a half of the total lead content was determined as a fraction bound with iron and manganese oxides, while in the case of this metal a significant role in binding of this metal was playing organic matter (fraction bound with organic matter and sulphides - an average of 27.5%). Significant role in the binding of all investigated metals was credited to iron and manganese compounds.

PL

Zawartość pierwiastków śladowych w glebach waha się w szerokich granicach, a ich mobilność i dostępność uzależniona jest nie tylko od całkowitej zawartości, lecz również od formy, w jakiej występują. Celem niniejszej pracy było poznanie zawartości całkowitej niklu, ołowiu, cynku i miedzi w glebach użytkowanych rolniczo oraz ocena mobilności i fitodostępności tych metali na tle właściwości fizykochemicznych tych gleb. W próbkach pobranych z 3 profili glebowych (czarna ziemia i 2 profile mad rzecznych) oznaczono zawartość Ni, Pb, Zn i Cu metodą atomowej spektroskopii absorpcyjnej w roztworach otrzymanych zgodnie z protokołem zmodyfikowanej procedury ekstrakcji sekwencyjnej BCR uzupełnionej roztwarzaniem w Adua regia. Zawartość całkowita badanych metali odpowiadała w większości przypadków wartościom naturalnym, często nie przekraczając poziomu tła geochemicznego. Tylko w przypadku jednej z badanych mad stwierdzono podwyższoną zawartość cynku i ołowiu, szczególnie w poziomie powierzchniowym, przekraczającą nieznacznie dopuszczalne normy. Najniższą fitodostępnością spośród badanych metali charakteryzowała się miedź (formy wymienne średnio na poziomie 4,73% zawartości całkowitej), a najwyższą cynk (11,49%). Najtrwalej z fazą stałą gleby związany był nikiel, którego zawartość we frakcji rezydualnej sięgała 84,46% zawartości całkowitej. Średnio połowa zawartości całkowitej ołowiu oznaczona została jako frakcja związana z tlenkami żelaza i manganu, jednocześnie w przypadku tego metalu znaczącą rolę w jego wiązaniu odgrywała materia organiczna (frakcja związana z materią organiczną i związkami siarki - średnio 27,5%). Wyraźnie znaczącą rolę w wiązaniu wszystkich badanych metali odgrywały związki żelaza i manganu.

11

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranej oczyszczalni ścieków w miejscowości "N”

Gawdzik J., Długosz J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2013

|

Vol. 15, nr 3

9--16

EN

Stabilized sewage sludge from the wastewater treatment plant in Ostrowiec Św. was analyzed in accordance with the extraction method proposed by the Community Bureau of Reference (BCR). Zinc, cadmium, lead and nickel were determined by means of the standard addition with the use of the Perkin-Elmer 3100-BG FAAS atomic absorption spectrophotometer (with the background correction function turned on). Chromium and copper were tested using the FAAS technique. In order to determine mercury the CVAAS method was employed. The sequence analysis revealed the presence of heavy metals in all fractions. It should be strongly emphasised that organometallics and aluminosilicates constitute the most prevalent forms of metals under consideration. On the basis of the investigations, it can be concluded that the dominant forms of heavy metals are immobile. It was shown that the total content of heavy metals in the sewage sludge does not provide an objective criterion for the environmental risk evaluation.

PL

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków w Ostrowcu Świętokrzyskim Ustabilizowane osady ściekowe pochodzące z oczyszczalni ścieków w Ostrowcu Św. poddano analizie ekstrakcyjnej według metodyki proponowanej przez Community Bureau of Reference (BCR). Cynk, kadm, ołów i nikiel oznaczono metodą dodawania wzorca na spektrofotometrze absorpcji atomowej Perkin-Elmer 3100-BG FAAS (przy włączonym korektorze tła BG). Chrom oraz miedź badano techniką FAAS. Oznaczenie rtęci wykonano metodą CVAAS. Analiza sekwencyjna wykazała obecność metali ciężkich we wszystkich frakcjach. Należy stanowczo podkreślić, iż dominującymi formami występowania analizowanych metali są połączenia metaloorganiczne oraz glinokrzemiany. Wykazano, że sumaryczna zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest obiektywnym kryterium oceny zagrożenia środowiska.

12

Ocena skuteczności funkcjonowania oczyszczalni ścieków w Barczy (województwo świętokrzyskie)

Długosz J., Gawdzik J.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

585--591

PL

W pracy oceniono funkcjonowanie jednej z oczyszczalni ścieków w województwie świętokrzyskim oczyszczalni ścieków komunalnych w Barczy. Przedstawiono charakterystykę procesów jednostkowych oraz dokonano oceny efektywności systemu oczyszczania ścieków w oczyszczalni. Obiekt uzyskuje bardzo dobre wyniki w oczyszczaniu ścieków, które są zgodne z dopuszczalnymi wartościami zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 oraz z pozwoleniem wodnoprawnym. Zawartości wskaźników zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach są zwykle trzy razy niższe od dopuszczalnych. Podobnie, analizując wartości średniodobowego niskiego przepływu rzeki oraz średniej dobowej ilości ścieków odprowadzanej do odbiornika, można stwierdzić, iż rzeka Lubrzanka jest odpowiednim odbiornikiem dla oczyszczonych ścieków.

EN

The paper presents an evaluation of functioning of one sewage treatment plant in Swietokrzyskie Province wastewater treatment plant near Barcza. The characteristics of unit processes and assessment of the effectiveness of the sewage treatment systems was done in this work. A very good result of wastewater treatment, which complies with the limit values laid down in the Regulation of the Minister of Environment of 24 July 2006 and in the water-legal permission was achieved. Content indicators of pollution in treated wastewater are typically three times lower than the limit. Similarly, by analyzing the average daily low flow of the Lubrzanka. The river and the average daily volume of wastewater discharged into the receiver can be concluded, that Lubrzanka river is a suitable receiver for the treated wastewater.

13

Ocena mobilności i fitodostępności pierwiastków śladowych w glebach przy zastosowaniu ekstrakcji BCR

Różański S.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

787--792

PL

Zawartość pierwiastków śladowych w glebach waha się w szerokich granicach, a ich mobilność i dostępność uzależniona jest nie tylko od ich całkowitej zawartości, lecz również od formy, w jakiej występują. Celem niniejszej pracy było poznanie zawartości całkowitej niklu, ołowiu, cynku i miedzi w glebach użytkowanych rolniczo oraz ocena mobilności i fitodostępności tych metali na tle właściwości fizykochemicznych tych gleb. W próbkach pobranych z 3 profili glebowych (czarna ziemia i 2 profile mad rzecznych) oznaczono zawartość Pb, Ni, Zn i Cu, zgodnie z protokołem zmodyfikowanej procedury ekstrakcji sekwencyjnej BCR, uzupełnionej digestią aqua regia. Zawartość całkowita badanych metali odpowiadała w większości przypadków wartościom naturalnym, często nie przekraczając poziomu tła geochemicznego. Jedynie w przypadku jednej z badanych mad stwierdzono podwyższoną zawartość cynku i ołowiu, szczególnie w poziomie powierzchniowym, przekraczającą nieznacznie dopuszczalne normy. Najniższą fitodostępnością spośród badanych metali charakteryzowała się miedź (formy wymienne średnio na poziomie 4,73% zawartości całkowitej), a najwyższą cynk (11,49%). Najtrwalej z fazą stałą gleby związany był nikiel, którego zawartość we frakcji rezydualnej sięgała 84,46% zawartości całkowitej. Średnio połowa zawartości całkowitej ołowiu oznaczona została jako frakcja związana z tlenkami żelaza i manganu, jednocześnie w przypadku tego metalu znaczącą rolę w jego wiązaniu odgrywała materia organiczna (frakcja związana z materią organiczną - średnio 27,5%). Wyraźnie znaczącą rolę w wiązaniu wszystkich badanych metali odgrywały związki żelaza i manganu.

EN

The content of trace elements in soils varies widely and their mobility and availability depends not only on the total content but also on the form of their occurrence. The aim of this study was to determine the total content of nickel, lead, zinc and copper in soils used for agriculture, and mobility and phytoavailability assessment of these metals against a background of physical and chemical properties of these soils. In samples taken from three soil profiles (black earth and 2 alluvial soils) according to the protocol of modified BCR sequential extraction procedure supplemented with aqua regia digestion the contents of Pb, Ni, Zn and Cu were determined. The total content of analyzed metals in most cases corresponded to the natural values, often not exceeded the geochemical background level. Only in the one profile of the alluvial soils higher concentration of zinc and lead was noticed (especially in the surface horizon), slightly exceeding the legal limit. Among the studied metals the lowest phytoavailability was characterized by a copper (exchangeable forms on average 4.73% of the total), and the highest by a zinc (11.49%). Nickel was the most permanently bound with soil solid phase, and its content in the residual fraction reached 84.46% of the total. Approximately half of the total lead content was determined as a fraction bound with iron and manganese oxides, while in the case of this metal a significant role in the binding of this metal was playing organic matter (fraction bound with organic matter - an average of 27.5%). Significant role in the binding of all investigated metals was playing an iron and manganese compounds.

14

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranej oczyszczalni ścieków

Gawdzik J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 1

5-15

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań specjacji metali ciężkich w osadach ściekowych. Zastosowano metodykę proponowaną przez Community Bureau of Reference (BCR). Badano osady ściekowe z oczyszczalni ścieków w Ostrowcu Świętokrzyskim. Przepustowość oczyszczalni ścieków wynosiła Qdmax = 20 200 m3/d (88 060 RLM). Wykazano obecność metali ciężkich we wszystkich frakcjach (FI, FII, FIII, FIV). Należy stanowczo podkreślić, że dominującymi formami występowania analizowanych metali są połączenia metaloorganiczne oraz glinokrzemiany. Stanowi to odpowiednio frakcję III i frakcję IV wg BCR. Metalem o maksymalnej względnej zawartości w mobilnej frakcji I był nikiel (17,9%). W mobilnej frakcji II dominował kadm. Jego względna zawartość wynosiła 7,8%. Nieznacznie niższa była tu zawartość niklu (6,7%). Najbardziej mobilnym metalem (FI+FII) był więc nikiel - 24,6%. Wyniki badań dla ustabilizowanych tlenowo osadów ściekowych potwierdziły obserwowaną tendencję koncentracji metali ciężkich we frakcjach niemobilnych, tu w połączeniach z glinokrzemianami (kadm - 72,8%; chrom - 73,4%; ołów - 75,6%). Wynika z tego, że dominujące formy występowania badanych metali ciężkich są niemobilne. Wykazano tym samym, że sumaryczna zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest obiektywnym kryterium oceny zagrożenia środowiska. Mając to na uwadze, należy jednak nadmienić, iż immobilizowane we frakcji FIII metale ciężkie mogą stanowić potencjalne niebezpieczeństwo dla gruntu w strefie aeracji.

EN

The sewage sludge heavy metals can be dissolved, precipitated, precipitated with metal oxides, and adsorbed or associated on the particles in biological debris. Heavy metals are found in the form of oxides, hydroxides, sulphides, sulphates, phosphates, silicates, organic connections forming complexes with humic compounds and complex sugars. Polish regulations specifying the maximum levels of heavy metals in municipal sewage sludge used for agricultural purposes refer to the total content of lead, cadmium, mercury, nickel, zinc, copper and chromium. The aim of this study was to evaluate the mobility of heavy metals in sewage sludge from wastewater treatment plants in Ostrowiec Świętokrzyski (the Świętokrzyskie Province). The wastewater treatment plant is mechanical-biological. Inflow of sewage are domestic sewage mixed with rain water or a thaw. The Ostrowiec Świętokrzyski wastewater treatment plant of the capacity of 80 060 PE uses the activated sludge method. Receiver of wastewater is Kamienna river. Stabilized sewage sludge from the wastewater treatment plant in Ostrowiec Świętokrzyski was analyzed in accordance with the extraction method proposed by the Community Bureau of Reference (BCR). Zinc, cadmium, lead and nickel were determined by means of the standard addition with the use of the Perkin-Elmer 3100-BG FAAS atomic absorption spectrophotometer (with the background correction function turned on). Chromium and copper were tested using the FAAS technique. In order to determine mercury the CVAAS method was employed. The sequence analysis revealed the presence of heavy metals in all fractions (FI, FII, FIII, FIV). It should be strongly emphasised that organometallics and aluminosilicates constitute the most prevalent forms of metals under consideration. Those, according to BCR, make fraction III and fraction IV, respectively. The maximum content of heavy metals in the mobile fraction I was found for nickel (17.9%). The maximum content of heavy metals in the mobile fraction II was found for cadmium (7.8%). Nickel was thus the most mobile metal. The results for anaerobic stabilized sewage sludge confirmed a trend being observed in heavy metals concentration in the immobile fractions, here in combination with aluminosilicates (cadmium - 72.8%, chromium - 73.4%, lead - 75.6%). On the basis of the investigations, it can be concluded that the dominant forms of heavy metals are immobile. It was shown that the total content of heavy metals in the sewage sludge does not provide an objective criterion for the environmental risk evaluation. Bearing that in mind, however, it should be noted that heavy metals immobilized in the fraction FIII, may pose a potential hazard to soil in the aeration zone.

15

Wpływ przeróbki osadów ściekowych na zawartość wybranych metali ciężkich i ich frakcji

Ignatowicz K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2012

|

Nr 6

247-250

PL

Celem pracy była ocena własności fizyczno-chemicznych kompostu z komunalnych osadów ściekowych z Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Sokółce. Określono zawartość podstawowych makropierwiastków i metali ciężkich (Zn, Cu, Cr, Cd, Ni, Pb, Hg, Mg, Ca, N, P, K, Na), a także ich frakcji metodą BCR. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że zawartość metali ciężkich w kompoście nie przekracza wartości granicznych określonych przy przyrodniczym zagospodarowaniu osadów ściekowych, kompost jest bardzo bogaty w pierwiastki biogenne - azot i fosfor i można go traktować również jako znaczące źródło wapnia i magnezu. Z analizy wyników uzyskanych z trzystopniowej ekstrakcji chemicznej osady poddane stabilizacji tlenowej jak i kompostowaniu kumulują metale (w sekwencji malejącej) we frakcjach: III i II, czyli są to frakcje praktycznie niedostępne dla ekosystemu w optymalnych warunkach użytkowania.

EN

The studies aimed to evaluate the possibilities for agricultural management of sewage sludge from Municipal Sewage-Treatment Plant in Sokółka. The content of Zn, Cu, Cr, Cd, Ni, Pb, Hg, Mg, Ca, N, P, K, Na were determined. It was found out that the studied sludge was characterized with high fertilization value comparable to manure. Sludge included slight amounts of heavy metal ions, and they were very rich in nitrogen, phosphorus, calcium and magnesium Sludge from Sewage Purification Plant in Sokółka may be an alternative source of organic matter and some nutrients, as well as perfect substrate for soil humus formation.

16

Analiza mobilności metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranej oczyszczalni ścieków w miejscowości " n"

Gawdzik J.

Ekologia i Technika

|

2012

|

R. 20, nr 1

12-18

PL

W pracy badano specjację metali ciężkich z osadów ściekowych pochodzących z komunalnej oczyszczalni ścieków w Starachowicach. Specjację metali ciężkich wykonano według metodyki BCR. Zawartość metali ciężkich w czterech frakcjach oznaczono na spektrofotometrze absorpcji atomowej Perkin-Elmer 3100 FAAS-BG dla cynku, kadmu, ołowiu i niklu. Chrom oraz miedź badano techniką F-AAS. W oparciu o wyniki badań można stwierdzić, że analizowane osady ściekowe z oczyszczalni ścieków w Starachowicach charakteryzują się niską zawartością metali ciężkich. Przeprowadzone analiza sekwencyjna wykazała obecność metali ciężkich we wszystkich analizowanych frakcjach, jednak należy mocno podkreślić, że metaloorganiczne połączenia, jak również glinokrzemiany to dominujące formy występowania analizowanych metali. Stanowi to odpowiednio frakcje III oraz część IV wg procedury EC/BCR. Zawartości Cu, Cr i Zn we frakcjach mobilnych (I i II) jest bardzo niska i nie przekroczyła 13% całkowitej masy badanych metali. W związku z tym można stwierdzić, że w badanych osadach ściekowych występują głównie formy niemobilne.

EN

The BCR speciation of heavy metals in sewage sludge from municipal sewage treatment plants in Starachowice has been done. The method of atomic absorption was used for analysis of heavy metals on Perkin-Elmer 3100 FAAS-BG for the zinc, cadmium, lead and nickel. Chrome and copper were analyzed with the F-AAS method. Basing on the test results, it is possible to conclude that the analyzed sewage sludge from Starachowice wastewater treatment plant has a low content of heavy metals, except for zinc. The conducted sequential analysis proved the presence of heavy metals in all mentioned fractions, however, it should be firmly emphasised that organometallic connections as well as aluminosilicate are the predominant forms of occurrence of analyzed metals, which is the fraction III as well as fraction IV according to EC/BCR. The content of Cu, Cr, and Zn in mobile fractions (I and II) is very low and it did not exceed 13 % of the total mass of the studied metals for any of the metals. Consequently, it may be stated that the predominant forms of occurrence of studied heavy metals are immobile.

17

Wpływ kompostowania osadów ściekowych na zawartość wybranych metali i ich frakcji

Ignatowicz K., Garlicka K., Breńko T.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 25

231-241

PL

Celem pracy była ocena własności fizyczno-chemicznych kompostu z komunalnych osadów ściekowych z Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Sokółce. Określono zawartość podstawowych makropierwiastków i metali ciężkich (Cu, Cr, Cd, Ni, Pb, Hg, Mg, Ca, N, P, K) oraz obecności mikroorganizmów chorobotwórczych (pałeczki Salmonella , Toxocara spp., Ascaris sp.). Określono także zawartość frakcji metali metoda BCR. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że stężenia metali ciężkich w kompoście nie przekraczają wartości granicznych określonych przy przyrodniczym zagospodarowaniu osadów ściekowych, kompost jest bardzo bogaty w pierwiastki biogenne - azot i fosfor i można go traktować również jako znaczące źródło wapnia i magnezu, w osadzie nie występowały mikroorganizmy chorobotwórcze, istotne przy ich sanitarnym kwalifikowaniu, kompost z Oczyszczalni ścieków w Sokółce posiada dużą wartość nawozową i może być wykorzystywany w rolnictwie do celów nawozowych. Z analizy wyników uzyskanych z trzystopniowej ekstrakcji chemicznej osady poddane stabilizacji tlenowej jak i kompostowaniu kumulują metale (w sekwencji malejącej) we frakcjach: III i II, czyli są to frakcje praktycznie niedostępne dla eko-systemu w optymalnych warunkach użytkowania.

EN

The studies aimed to evaluate the possibilities for agricultural management of sewage sludge from Municipal Sewage-Treatment Plant in Sokółka. The content of Cu, Cr, Cd, Ni, Pb, Hg, Mg, Ca, N, P, K as well as disease-forming microorganisms (Salmonella rods, Toxocara spp., Ascaris sp.) were determined. It was found out that the studied sludge was characterized with high fertilization value comparable to manure. Sludge included slight amounts of heavy metal ions, and they were very rich in nitrogen, phosphorus, calcium and magnesium. No disease-forming microorganisms were detected in sludge. Sludge from Sewage Purification Plant in Sokółka may be an alternative source of organic matter and some nutrients, as well as perfect substrate for soil humus formation.

18

Specjacja metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie oczyszczalni ścieków w Małogoszczy

Latosińska J., Gawdzik J.

Ekologia i Technika

|

2010

|

R. 18, nr 5

259-263

PL

W pracy badano specjację metali ciężkich z osadów ściekowych pochodzących z komunalnej oczyszczalni ścieków w Małogoszczy k/Kielc. Specjację metali ciężkich wykonano według metodyki BCR. Zawartość metali ciężkich w czterech frakcjach oznaczono na spektrofotometrze absorpcji atomowej Perkin-Elmer 3100 F-AAS dla cynku, kadmu, ołowiu i niklu. Chrom oraz miedź badano techniką FAAS. W oparciu o wyniki badań można stwierdzić, że analizowane osady ściekowe z oczyszczalni ścieków Małogoszcz charakteryzują się niską zawartością metali ciężkich. Przeprowadzone analiza sekwencyjna wykazała obecność metali ciężkich we wszystkich analizowanych frakcjach, jednak należy mocno podkreślić, że metaloorganiczne połączenia, jak również glinokrzemiany to dominujące formy występowania analizowanych metali. Stanowi to odpowiednio frakcje III oraz część IV wg procedury EC/BCR. Zawartości Cu, Cr, Ni i Zn we frakcjach mobilnych (I i II) jest bardzo niska i nie przekroczyła 9% całkowitej masy badanych metali. W związku z tym można stwierdzić, że w badanych osadach ściekowych występują głównie formy niemobilne.

EN

The BCR speciation of heavy metals in sewage sludge frorn municipal sewage treatment plants in Małogoszcz n/Kielce has been done. The method of atomic absorption was used for analysis of heavy metals on PerkinElmer 3100 FAAS for the zinc, cadmium, lead and nickel. Chrome and copper were analyzed with the FAAS method. Basing on the test results, it is possible to conclude that the analyzed sewage sludge from Małogoszcz wastewater treatment plant has a low content of heavy metals. The conducted sequential analysis proved the presence of heavy metals in all mentioned fractions, however, it should be firmly emphasised that organometallic connections as well as aluminosilicate are the predominant forms of occurrence of analyzed metals, which is the fraction III as well as fraction IV according to EC/BCR. The content of Cu, Cr, Ni and Zn in mobile fractions (I and II) is very low and it did not exceed 9 % of the total mass of the studied metals for any of the metals. Consequently, it may be stated that the predominant forms of occurrence of studied heavy metals are immobile.