Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zgazowanie osadu ściekowego ze ślazowcem pensylwańskim

Szwaja Stanisław, Poskart Anna, Zajemska Monika, Szwaja Magdalena, Chwist Mariusz

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 2

278--282

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych i obliczeniowych procesu zgazowania osadów ściekowych z biomasą ślazowca pensylwańskiego, zmieszanych ze sobą w stosunku 1:1. Osuszony osad ściekowy można poddać procesowi zgazowania w temp. powyżej 800°C. Ze względu na dużą zawartość substancji mineralnej w osadzie (powyżej 30%) trudnością okazało się jednak osiągnięcie zadanej temperatury oraz utrzymanie stabilnego procesu zgazowania. W związku z tym zdecydowano aby osad ściekowy mieszać z materiałem o niższej zawartości popiołu oraz o wyższej wartości opałowej, co poprawiło parametry zgazowania, w tym wydajność powstającego gazu i stabilność procesu. Dokonano pomiaru składu syngazu, a ponadto za pomocą oprogramowania Chemkin przeanalizowano opracowany model dwustrefowy i obliczono stężenia najważniejszych składników powstałego gazu: H₂, CH₄, CO i CO₂.

EN

A sewage sludge (humidity < 10%, grain diam. 5-15 mm) was mixed with a shredded biomass of Virginia Mallow (humidity < 10%, grain diam. 5-30 mm) in a mass ratio of 50:50, to increase the gasification temp. of the obtained mixt. in a fixed bed reactor to above 800°C. The chem. compn. of the gases was detd. in accordance with the revelant stds. In addn., the chem. compns. of the gasification products of both reactants mixed in various mass proportions were calcd. by computer simulation based on a com. software. The simulation results confirmed the exptl. data as well as showed that the gasification temp. above 800°C was possible to achieve for reactants mixts. with 50-75% share of sewage sludge.

2

Physico-chemical properties of tars and ashes of the gasification process of the heavy metal contaminated energy crops

Werle S., Ziółkowski Ł., Tomescu C., Rusu V., Milandru A.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

95--103

EN

Treatment of the soil by plants (phytoremediation), associated with the production of biomass for energy purposes, carries a number of significant problems with a practical and technical point of view. They concern mainly the way of the thermal conversion of biomass to energy production in an efficient and environmentally safe way. One way may be gasification. This process involves the conversion of organic matter into a combustible gas mixture by partial oxidation at high temperature under the influence of the gasifying agent (air, oxygen, steam, or mixtures of these components). Gasification aim is to obtain a combustible gas. Unfortunately, the formation of gas also accompanied by the formation of solid and liquid waste products. The paper presents the results of basic physico-chemical properties of solid (ash) and liquid (tar) waste products of the gasification process of the heavy metal contaminated energy crops. The gasification process has carried out in a laboratory fixed bed reactor. Two types of energy crops: Miscanthus x giganteus and Sida hermaphrodita were used. The experimental plots were established on postindustrial site - former sewage sludge dewatering area (Leipzig site, Germany). The results show that the gasification process, promotes the migration of harmful substances such as heavy metals from the fuel to the solid phase.

PL

Oczyszczanie gleb za pomocą roślin (tzw. fitoremediacja), skojarzone z produkcją biomasy na cele energetyczne, niesie za sobą szereg problemów istotnych z praktycznego i technicznego punktu widzenia. Dotyczą one przede wszystkim sposobu konwersji termicznej wyprodukowanej biomasy na energię w sposób efektywny i bezpieczny dla środowiska. Jednym ze sposobów może być zgazowanie. Proces ten polega na przekształcaniu substancji organicznej w palną mieszaninę gazów przez częściowe utlenienie w wysokiej temperaturze pod wpływem czynnika zgazowującego (powietrza, tlenu, pary wodnej lub mieszanin tych składników). Zgazowanie ma na celu uzyskanie palnego gazu. Niestety powstawaniu gazu towarzyszy również powstawanie stałych i ciekłych produktów odpadowych. W pracy przedstawiono rezultaty badań podstawowych właściwości fizyczno-chemicznych stałych (popiół) i ciekłych (smoły) produktów odpadowych pochodzących z procesu zgazowania roślin energetycznych uprawianych na terenie zdegradowanym ekologicznie. Proces zgazowania prowadzono w laboratoryjnym reaktorze ze złożem stałym. Wykorzystano dwa rodzaje roślin energetycznych: miskanta olbrzymiego oraz ślazowca pensylwańskiego. Rośliny pozyskano z nieużytku poprzemysłowego z okolic Lipska (Niemcy), na którym składowano komunalne osady ściekowe. Wyniki pokazują, że zgazowanie jako proces przekształcania substancji organicznej w gaz przy jednoczesnej produkcji stałych i ciekłych produktów odpadowych promuje migrację szkodliwych związków, takich jak metale ciężkie, występujących w paliwie, do fazy stałej i ciekłej.

3

Use of the FTIR-ATR technique for testing heavy metal contaminated energy crops

Werle S., Ziółkowski Ł., Tomescu C., Rusu V., Milandru A., Pogrzeba M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

443--452

EN

Spectroscopic methods are one of the most popular tools for identifying and analysing the organic compound structure. They are characterized by high speed of measurement and a small amount of material necessary for testing. Attenuated Total Reflectance (ATR) is a relatively new technique for infrared spectroscopy. In contrast to classical transmission measurement, the ATR technique is a reflexive method. Its advantage is the lack of sample preparation and the possibility of testing various materials containing organic carbon such as biomass. In the paper, the FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) analyses of two energy crop feedstock were carried out: (1) grass Miscanthus x giganteus, MG - representative of the monocotyledonous plant, and (2) perennial plant Sida hermaphrodita, SH - representative of the diocotyledonous plant. Spectra were recorded using the Spectrum GX spectrometer with the ATR supplement from a Perkin Elmer company with the 32 scans and a 4 cm–1 resolution. Analysis of the spectra of both biomass samples indicates the presence of the groups -OH (3415 cm–1 for MG and 3412 cm–1 for SH). In addition, C = O (1733 cm–1 for MG and 1735 cm–1 for SH) are also present in ketones and quinones, C-C-O, C-H from aromatic rings and CH2 from saturated compounds. In addition, the spectra of both biomass samples were compared with library spectral masses of the coarse cardboard and cellulose with lignin. The similarity coefficient for MG is 87% for coarse cardboard and 85% for lignin and cellulose, and for SH - 86% for coarse cardboard and 81% for lignin and cellulose.

PL

Metody spektroskopowe są jednym z najpopularniejszych narzędzi do identyfikacji oraz badania budowy związków organicznych. Cechują się dużą szybkością wykonania pomiaru oraz niewielką ilością materiału niezbędnego do badania. Stosunkowo nową techniką spektroskopii w podczerwieni jest spektroskopia osłabionego całkowitego odbicia (ang. Attenuated Total Reflectance - ATR). W przeciwieństwie do klasycznego pomiaru metodą transmisyjną technika ATR należy do metod refleksyjnych. Jej zaletą jest brak konieczności przygotowania próbki oraz możliwość badania różnych materiałów zawierających węgiel organiczny, jak np. biomasa. W pracy wykonano analizy FTIR dwóch gatunków roślin energetycznych: (1) trawy z gatunku Miskant olbrzymi (łac. Miscanthus x giganteus, MG), przedstawiciela klasy jednoliściennych, oraz (2) byliny z gatunku Ślazowiec pensylwański (łac. Sida hermaphrodita, SH), przedstawiciela klasy dwuliściennych. Widma zarejestrowane zostały za pomocą spektrometru Spectrum GX z dostawką ATR firmy Perkin Elmer. Widma były rejestrowane w 32 powtórzeniach z rozdzielczością 4 cm–1. Analiza widm obu próbek biomasy wskazuje na obecność grup -OH (3415 cm–1 dla MG oraz 3412 cm–1 dla SH). Ponadto obecne są grupy C=O (1733 cm–1 dla MG oraz 1735 cm–1 dla SH), prawdopodobnie w ketonach i chinonach, C-C-O, C-H z pierścieni aromatycznych oraz CH2 ze związków nasyconych. Dodatkowo widma obu próbek biomasy zestawiono z widmami mas biblioteki wzorców kartonu oraz celulozy z ligniną. Współczynnik podobieństwa w przypadku MG wynosi 87% dla kartonu i 85% dla ligniny i celulozy, a w przypadku SH - 86% dla kartonu i 81% dla ligniny i celulozy.

4

Cyanobacteria, Asahi SL i Biojodis jako biostymulatory poprawiające wzrost i rozwój ślazowca pensylwańskiego w zmieniających się warunkach klimatycznych

Piotrowski K., Romanowska-Duda Z., Grzesik M.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1569--1573

PL

Mieszaninę trzech monokultur Cyanobacteria (Anabaena sp. Trebon, Microcystis aeruginosa MKR 0105, Anabaena variabilis) oraz dwóch handlowych biostymulatorów zastosowano w szerokim zakresie temp. (od –5°C do +40°C) i wilgotności 20% (zwiększonej do 60%) na glebę stosowaną do hodowli ślazowca pensylwańskiego. Dolistne stosowanie mieszanin Cyanobacteria i biostymulatorów znacznie zmniejszało hydrotermalny stres i korzystnie wpływało na wzrost i fizjologiczną aktywność roślin, zwiększało ich plon oraz mogło ograniczyć konieczność stosowania nawozów mineralnych oraz pestycydów.

EN

Mixts. of 3 strains of Cyanobacteria (Anabaena sp. Trebon, Microcystis aeruginosa MKR 0105, Anabaena variabilis) and 2 com. biostimulators were added to soil used for growing Sida hermaphrodita L. Rusby plants at temp. varying over a wide range (from –5°C to +40°C) applied at 3 week intervals (20% soil moisture) and excessive hydration (60%). Foliar application of Cyanobacteria mixts. and biostimulators significantly reduced the negative influence of hydrothermal stress and a positive influenced on the growth and physiol. activity of plants, increased the productivity of the plant, and can reduce the use of chem. fertilizers and pesticides.

5

Emisje gazów powstałych podczas uprawy ślazowca pensylwańskiego

Hryniewicz M., Grzybek A.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2013

|

R. 21, nr 4

119--127

PL

Podano metodę i wyniki obliczeń średnich emisji z poszczególnych cykli uprawy ślazowca pensylwańskiego w rozbiciu na stosowane czynności technologiczne. Otrzymane emisje jednostkowe (przypadające na hektar uprawy ślazowca), w warunkach stosowania rzeczywistej technologii, w ciągu całego życia plantacji, w kg*ha-1 wynoszą: CO2 – 3 648,90, SO2 – 8,06*10–3, NOx – 14,65*10–3, pyłów – 2,49*10–3, VOC – 9,48*10–3. Przed założeniem plantacji roślin energetycznych zalecany jest dobór odpowiedniej rośliny, a w następnej kolejności – optymalizacja zestawu maszyn do poszczególnych czynności, z uwzględnieniem zużycia paliwa, oraz opracowanie, z zastosowaniem wirtualnego prototypowania, nowych innowacyjnych narzędzi, maszyn i technologii zużywających mniej paliwa.

EN

The method and calculation results of average emissions for separate crop cycles have been presented in terms of applied technological operations. Unitary emissions per hectare of Sida cultivation, with the use of real technology during the whole life cycle of the plantation, in kg*ha-1 are for CO2 – 3 648.90, SO2 – 8.06*10–3, NOx – 14.65*10–3, dust – 2.49*10–3, VOC – 9.48*10–3. Prior to founding the plantation of energy crops it is recommended, first of all, to select the appropriate plant species, then an optimal set of machines for each operation, taking into account fuel consumption. It is also advised to develop (using virtual prototyping) new innovative tools, machines and technologies that consume less fuel.

6

Zastosowanie ślazowca pensylwańskiego (Sida Hermaphrodita) do ochrony i rekultywacji terenów wokół mogilników pestycydowych

Ignatowicz K

Instal

|

2013

|

nr 6

63--65

PL

W badaniach potwierdzono przydatność mieszaniny gleby pobranej z okolic mogilnika oraz ustabilizowanego osadu mleczarskiego do wykonania ekranu sorpcyjnego wokół mogilnika, bądź też rekultywacji terenu po likwidacji obiektu. Sezon wegetacyjny trwał od wiosny 2010 do jesieni 2012 roku. Po okresie aklimatyzacji na obiekty badawcze dawkowano mieszaninę pestycydów chloroorganicznych. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że ślazowiec może być wykorzystany do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych pestycydami, a przede wszystkim do przedłużenia żywotności bariery sorpcyjnej wokół mogilnika. Bujniejszy plon ślazowca na podłożu wzbogaconym osadem mleczarskim, niż na glebie mineralnej pozwala prognozować uzyskanie dużej ilości biomasy przeznaczonej na cele energetyczne, a tym samym likwidację zakumulowanych pestycydów przez późniejsze spalenie.

EN

The aim of present research was to assess the usefulness of Virgina mallow to phytoremediation of sorption subsoil contaminated with pesticides. Studies upon purification of sorption material consisting of a soil and dairy sewage sludge were conducted under pot experiment conditions. The study design included control pot along with 2 other ones polluted with pesticides. The vegetation season has lasted since spring 2010 till late autumn 2012. After acclimatization, the mixture of chloro pesticides was added into 2 experimental pots. After harvest, it was found that pesticide contents in sorption subsoil (from 0.1389 to 0.3991 mg kg DM) were much higher than in control soil (from 0.0569 to 0.2170 mg kg DM). Achieved results initially indicate that Virginia mallow can be used for reclamation of soils contaminated with pesticides, particularly for vitality prolongation of sorption barrier around the pesticide burial area. In future, it would allow for applying the sorption screen around pesticide burial area, which reduces pesticide migration into the environment, and grown energetic plants – through phytoremediation – would prolong the sorbent vitality and remove pesticides from above ground parts by means of combustion.

7

Produktywność wieloletnich plantacji energetycznych w Polsce

Majtkowski W., Majtkowska G.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2008

|

R. 16, nr 2

153-157

PL

Oceniano wysokość plonu biomasy trzech wieloletnich gatunków uprawianych na cele energetyczne: miskanta olbrzymiego, ślazowca pensylwańskiego i wierzby. Badania przeprowadzono na istniejących plantacjach produkcyjnych, położonych w 3 lokalizacjach. Wykonano także analizy składu chemicznego gleby pochodzącej z plantacji. W porównaniu z danymi literaturowymi produktywność badanych plantacji była niższa, z wyjątkiem plantacji miskanta olbrzymiego w Radzikowie. Stwierdzono niską zawartość składników pokarmowych w glebie oraz niskie pH.

EN

The yields of biomass were examined for three perennial energy plants: Miscanthus giganteus, Sida hermaphrodita and Salix. Investigations were carried out on existing productive plantations situated in three places. Chemical com-positions of the soils from plantations were determined. In comparison to the data from professional literature, the productivity of plantations was lower, with an exception of Miscanthus giganteus plantation localized at Radzików. The analyses of soils on plantations showed low content of the nutrients and low soil pH.

8

Plonowanie wybranych gatunków roślin uprawianych na cele energetyczne na różnych glebach

Kuś J., Faber A., Stasiak M., Kawalec A.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2008

|

R. 16, nr 1

79-86

PL

W doświadczeniach polowych prowadzonych w latach 2004-2006 na trzech różnych glebach (ciężka, średnia i lekka) oceniono plonowanie czterech gatunków roślin energetycznych: wierzba krzewiasta - Salix viminalis, miskant - Miscanthus, ślazowiec pensylwański - Sida hermaphrodita i mozga trzcinowata - Phalaris arundinacea. Plon wierzby zbieranej corocznie, średnio za 3 lata niezależnie od klonu, na ciężkiej czarnej ziemi (kompleks 8) wynosił 12,9 t/ha, a glebie średniej (kompleks 4) 11,9 t/ha suchej masy. Plon miskanta, średnio za 3 lata dla 5 porównywanych genotypów, na glebie średniej (kompleks 4) wynosił 17,1 t/ha i był o około 15% większy niż na ciężkiej czarnej ziemi. Porównywane klony wierzby i miskanta różnie reagowały na warunki siedliskowe. Plon ślazowca pensylwańskiego na glebie ciężkiej i średniej (kompleksy 8 i 4) przy obsadzie 10 tys./ha roślin wynosił około 10 t/ha i był o 16% mniejszy niż glebie lekkiej (kompleks 5), gdzie obsada roślin wynosiła 20 tys./ha. Uzyskano duże plony mozgi trzcinowatej (odmiana Bamse) przy zbiorze dwóch pokosów - 14 t/ha na glebie kompleksu 5 i 18 t/ha suchej masy na glebie kompleksu 8, natomiast przy jednokrotnym jej zbiorze późną jesienią plon był o ponad 30% mniejszy.

EN

Field experiments were conducted in 2004-2006 on three different (heavy, medium, light) soils at IUNG's experimental stations Puławy - Osiny and Grabów, to evaluate the yielding of four energy plant species: the shrub willow (Salix viminalis), miscanthus, Virginia mallow (Sida her-maphrodita) and the reed canary grass (Phalaris arundinacea). The yield of willow harvested every year, as a mean for 3 years (apart from the clone), reached 12.9 t dry matter/ha on heavy black soil (complex 8) and 11.9 t d.m./ha on medium soil (complex 4). The yield of miscanthus, as a mean for 3 years for five compared genotypes, on the medium soil (complex 4) amounted to 17.1 t d.m./ha, being of about 15% higher than on the heavy black soil. The responses of compared willow and miscanthus clones to the habitat conditions were differentiated. The yield of Virginia mallow on heavy and medium soils (complex 8 and 4), at planting density of 10 thousand seedlings per ha amounted to about 10 t d.m./ha, being by 16% lower than on the light soil (complex 5), where the planting density reached 20 thousand seedlings per ha. High yields of the reed canary grass (Bamse cv.) were obtained at harvesting two cuts - 14 t d.m./ha on the soil of complex 5, and 18 t d.m./ha on the soil of complex 8. However, at harvesting one cut in the late autumn the yield was by about 30% lower.

9

Zastosowanie ślazowca pensylwańskiego (Sida Hermaphrodita) do fitoremediacji gleby wokół mogilników pestycydowych

Ignatowicz K.

Ekologia i Technika

|

2008

|

R. 16, nr 5

229-232

PL

Celem prowadzonych badań było określenie przydatności ślazowca pensylwańskiego do fitoremediacji podłoża sorpcyjnego zanieczyszczonego pestycydami. Badania nad fitooczyszczaniem materiału sorpcyjnego składającego się z gleby oraz osadu mleczarskiego prowadzono w warunkach doświadczenia wazonowego. Schemat badań obejmował wazon kontrolny oraz 3 inne, na które doprowadzano pestycydy. Sezon wegetacyjny trwał od wiosny do późnej jesieni 2007 r. Po okresie aklimatyzacji roślin na 3 obiekty wprowadzano mieszaninę pestycydów chloro- i fosforoorganicznych. Po zebraniu plonów zawartość pestycydów w podłożu sorpcyjnym (od 0,1031 do 0.3891 mg kg sm) była wielokrotnie większa niż w kontrolnym glebowym (od 0,0178 do 0,2270 mg kg sm). Uzyskane wyniki pozwalają wstępnie stwierdzić, że ślazowca może być wykorzystany do rekultywacji gleb zanieczyszczonych pestycydami, a przede wszystkim do przedłużenia żywotności bariery sorpcyjnej wokół mogilnika. W przyszłości pozwoli to na zastosowanie ekranu sorpcyjnego wokół mogilnika, który ograniczy migrację pestycydów do środowiska, zaś posadzone na nim rośliny energetyczne poprzez fitoremediację przedłużą żywotność sorbenta, a także pozwolą zlikwidować skumulowane w częściach naziemnych pestycydy przez spalenie.

EN

The aim of present research was to assess the usefulness of Virgina mallow to phytoremediation of sorption subsoil contaminated with pesticides. Studies upon purification of sorption material consisting of a soil and dairy sewage sludge were conducted under pot experiment conditions. The study design included control pot along with 3 other ones polluted with pesticides. The vegetation season has lasted since spring 2007 till late autumn 2008. After acclimatization, the mixture of chloro and phosphoorganic pesticides was added into 3 experimental pots. After harvest, it was found that pesticide contents in sorption subsoil (from 0.1031 to 0.3891 mg kg DM) were much higher than in control soli (from 0.0178 to 0.2270 mg kg DM). Achieved results Initially indicate that Virginia mallow can be used for reclamation of soils contaminated with pesticides, particularly for quality prolongation of sorption barrier around the pesticide burial area. In future, it would allow for applying the sorption screen around pesticide burial area, which reduces pesticide migration into the environment, and grown energetic plants - through phytoremediation - would prolong the sorbent vitality and remove pesticides from above ground parts by means of combustion.