Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of powering the microbial fuel cell with various kinds of wastewater

Włodarczyk Barbara, Włodarczyk Paweł P.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2019

|

nr II/1

131--140

EN

The possibility to combine wastewater treatment and electricity production can accomplish a microbial fuel cell. Microbial fuel cells use glucose from wastewater as a fuel. In recent years, both production of municipal and industry wastewater increases very much. Municipal wastewater is directed to the wastewater treatment plant. While industry wastewater can be use as a fertilizer. But, both municipal and industry wastewater can be used in the microbial fuel cells. The comparison of powering the microbial fuel cell with municipal and process wastewater from yeast production is presented in this paper. The measurements covered comparison of changes in the concentration of COD in the reactor without aeration, with aeration and with using a microbial fuel cell (powered with municipal and industry wastewater). The results of measurements of COD showed no differences between the microbial fuel cell powered with municipal wastewater and the microbial fuel cell powered with process yeast wastewater. But, the power output is higher with using process yeast wastewater to powering the microbial fuel cell.

2

Microbial fuel celi with Ni-Co cathode

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 8

11--14

EN

With the increasing standard of living, the energy consumption increases as well. So, waste production, like wastewater, increases as well too. But, there is a possibility to combine energy production and wastewater treatment. Technical device that can accomplish this task is a microbial fuel cell. In microbial fuel cells activated sludge bacteria can be used for electricity production during wastewater treatment. One of the problems of this solution is a low current density obtained in microbial fuel cells. Nonetheless, it is possible to increase the current density by using the catalyst for electrodes. The possibility of wastewater treatment using the Ni-Co alloy as cathode catalyst for microbial fuel cells is presented in this paper. The measurements included a preparation of catalyst and comparison of changes in the concentration of COD, NH* and N03 in the reactor with aeration and with using a microbial fuel cell (with Ni-Co cathode). The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Ni-Co catalyst is similar to the reduction time with aeration. The current density (0.26 mA/cm2) and amount of energy (0.94 Wh) obtained in reactor (151) are low. But, the obtained amount of energy allows elimination of the energy needed for reactor aeration. It has been shown that the Ni-Co can be used as cathode catalyst in microbial fuel cells.

PL

Wraz ze wzrostem poziomu życia wzrasta zarówno zużycie energii, jak i ilość ścieków. Istnieje jednak możliwość produkcji energii z jednoczesnym oczyszczaniem ścieków. Urządzeniem, które może zrealizować to zadanie jest mikrobiologiczne ogniwo paliwowe. W ogniwach tego typu bakterie osadu czynnego wykorzystane są do produkcji energii podczas oczyszczania ścieków, jednym z ograniczeń tego rozwiązania jest niska gęstość uzyskiwanego prądu. Możliwe jest jednak podwyższenie tego parametru przy wykorzystaniu odpowiedniego katalizatora elektrod. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora katody. Badania obejmowały przygotowanie elektrody oraz porównanie zmian stężenia ChZT, NHt' oraz N03 w reaktorze z napowietrzaniem i przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego (z katodą Ni-Co). Czas redukcji ChZT przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego jest porównywalny z czasem uzyskanym podczas napowietrzania. Gęstość prądu (0,26 mA/cm2) i ilość energii (0,94 Wh) uzyskanej w reaktorze (15 I) jest niska, jednak rozwiązanie to pozwala na eliminację ko¬nieczności napowietrzania reaktora. Wykazano więc możliwość wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora katody w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym.

3

Microbial fuel cell with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2017

|

nr IV/3

1823--1831

EN

The increasing of standard living causes the increases energy consumption and waste or wastewater production. The possibility to combine wastewater treatment and electricity production can accomplish a microbial fuel cell. The possibility of wastewater treatment using the Cu-B catalyst with KMnO4 catholyte for microbial fuel cells is presented in this paper. The measurements covered comparison of changes in the concentration of COD, NH4+ and NO3 - in the reactor without aeration, with aeration and with using a microbial fuel cell (with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte). The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Cu-B catalyst (and KMnO4 catholyte) is similar to the reduction time with aeration. It has been shown that the Cu-B (with KMnO4 catholyte) can be used as cathode catalyst in microbial fuel cells. Unfortunately in this case is needed to constant delivery of catholyte.

4

Electrooxidation of canola oil with Pt catalyst in acid electrolyte

Włodarczyk P., Włodarczyk B.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 2

19--28

EN

In recent decades the demand of energy has increased significantly. Providing more and more energy is an essential task of today's energetic industry. Energy production is based on crude oil, coal, natural gas and nuclear energy. Within the recent few years also alternative energy sources have been developing. One of these sources is fuel cell (FC), mainly due to their high efficiency. FC performs direct conversion of chemical fuel into electrical energy, without combustion. Generally FCs are powered by hydrogen. However, problems with the storage of hydrogen are the reason for the search of new fuels for FCs. Due to development of the renewable energy sources, the powering of high efficiency power sources with bio-fuels is very important. Vegetable oil is an alternative fuel for Diesel engines and for heating oil burners. Powering high efficiency power sources like fuel cells with renewable fuels (like vegetable oil) will allow development of renewable energy sources and elimination or reduce of toxic substances emissions. So, the paper presents the possibility of using canola oil as fuel for FCs. The work shows possible electrooxidation of canola oil emulsion prepared on the basis of a non ionic surfactant on a smooth platinum electrode in an aqueous solution of H2SO4. The resulting current density reached the level of 8 mA/cm2, which means the possibility of using canola oil as fuel for FCs has been proved.

PL

W ciągu ostatnich dziesięcioleci zapotrzebowanie na energię znacząco wzrosło. Dzisiejszy przemysł energetyczny zmaga się ze stale zwiększającym zapotrzebowaniem na energię. Do produkcji energii najczęściej wykorzystuje się węgiel, ropę naftową, gaz ziemny oraz energię atomową. W ostatnim czasie coraz silniej rozwija się energetyka niekonwencjonalna w tym czyste technologie. Jednym z takich rozwiązań są ogniwa paliwowe, głównie ze względu na ich wysoką sprawność. Ogniwa paliwowe przetwarzają energię chemiczną bezpośrednio na energię elektryczną, z pominięciem procesu spalania paliwa. Najczęściej zasilane są wodorem, jednak problemy z jego przechowywaniem wymuszają poszukiwanie innych paliw. Ze względu na rozwój odnawialnych źródeł energii koncepcję stanowi połączenie wysokosprawnych ogniw paliwowych z możliwością wykorzystania biopaliw do ich zasilania. Jedno z takich paliw może stanowić olej rzepakowy. Praca przedstawia badania nad elektroutlenianiem emulsji oleju rzepakowego na elektrodzie platynowej w wodnym roztworze H2SO4. Uzyskana gęstość prądu wyniosła 8 mA/cm2. Wykazano więc, że istnieje możliwość bezpośredniego zasilania ogniw paliwowych olejem rzepakowym.

5

Analiza możliwości zastosowania stali nierdzewnej oraz stopu Cu-B jako katalizatora elektrody paliwowej mikrobiologicznego ogniwa paliwowego

Włodarczyk P., Włodarczyk B.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 1

111--118

PL

Rozwój technologii mikrobiologicznych ogniw paliwowych (MFC – microbial fuel cell), może stanowić przyszłość zarówno wytwarzania energii elektrycznej z substancji odpadowych, jak i technologii oczyszczania ścieków. Ogniwa te charakteryzują się niskimi kosztami inwestycyjnymi. Ze względu na znakomite własności katalityczne, w wysokowydajnych ogniwach paliwowych (np. wodorowo-tlenowych), jako katalizator stosowana jest platyna. Jednak koszt platyny praktycznie uniemożliwia stosowanie jej w MFC. Z tego względu należy poszukiwać innych katalizatorów nie zawierających metali szlachetnych. W mikrobiologicznych ogniwach paliwowych najczęściej stosuje się elektrody grafitowe. Praca przedstawia analizę możliwości wykorzystania stali nierdzewnej oraz stopu Cu-B jako katalizatora elektrody paliwowej w mikrobiologicznych ogniwach paliwowych. Pomiary objęły elektroutlenianie glukozy na katalizatorze stalowym oraz na stopie Cu-B. Stop Cu-B nanoszono elektrolitycznie na nośnik stalowy. Zakres temperatur pomiarów: 293-303K. Pomiary przeprowadzono przy pomocy potencjostatu w reaktorze szklanym. Uzyskiwana gęstość prądu wynosiła 0,17mA/cm2 dla katalizatora stalowego oraz 0,25mA/cm2 w przypadku użycia stopu Cu-B jako katalizatora. Wykazano, że istnieje możliwość wykorzystania stopu Cu-B oraz stali jako katalizatorów mikrobiologicznych ogniw paliwowych. Znalezienie odpowiedniego i taniego katalizatora może przyczynić się do szybkiego rozwoju odnawialnych źródeł energii jakimi są mikrobiologiczne ogniwa paliwowe.

EN

Considering the increasing standard of living, the energy consumption increases as well, and so does waste production. However, there is a possibility to combine energy production and wastewater treatment. A device that can accomplish this task is a microbial fuel cell (MFC). In MFC's activated sludge bacteria can be used for electricity production during wastewater treatment. In MFC's the organic material is oxidized on anode, and the product of oxidation is CO2 and electrons. One of the problems with MFC’s is a low current density of those energy sources (lower than 1 mA/cm2). Nonetheless, it is possible to increase the current density by using the catalyst for fuel electrode (anode) – as long as a low cost catalyst can be found. The possibility of using stainless steel and Cu-B alloy as catalyst for MFC’s is presented in this paper. Cu-B alloys were obtained by the method of electrochemical deposition on electrode. The increase of current density with stainless steel is approximately 0.17 mA/cm2and with the Cu-B catalyst is approximately 0.25 mA/cm2at the temperature of 293-303K. Use of stainless steel and Cu-B catalyst will increase the efficiency in the use of microorganisms for the production of electricity. This will contribute to the development of high efficiency green energy sources. This action will also allow to increase the environment protection.

6

Efektywność procesu metanogenezy w eksperymentach fermentacji węgla brunatnego

Bucha M., Pleśniak Ł., Kufka D., Kubiak K., Błaszczyk M., Jędrysek M.-O.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 8

31-34

PL

Celem pracy była ocena możliwości mikrobiologicznej produkcji metanu z węgla brunatnego oraz analiza efektywności tego procesu. W eksperymentach fermentacji wykorzystano węgiel brunatny z Kopalni Konin – odkrywka "Kazimierz Północ". Inkubację prowadzono w stałej temperaturze 20°C w czasie 1-3 miesięcy. Pobór prób biogazu odbywał się 1-2 razy w tygodniu. Łącznie przeprowadzono 9 eksperymentów z powtórzeniem wraz z dwoma wariantami kontrolnymi. Poszczególne warianty różniły się zastosowanymi dodatkami mineralnymi. Próby gazów były analizowane metodami chromatografii gazowej. Ocena efektywności produkcji metanu z węgla brunatnego została wykonana w oparciu o badanie straty prażenia oraz obliczenia parametru Mf – modułu fermentacji. Badania wykazały, że w opisywanych wariantach IVA i IXB biodegradacji ulega 6,65 procent suchej masy węgla brunatnego. Modul fermentacji wynosił odpowiednio 79,77procent, i 98,65procent, co odpowiada osadom ustabilizowanym.

EN

In this studies we asses the possibility of microbial methane production from lignite wastes and efficiency of this process. Lignites from Konin Mine - open pit "Kazimierz Północ" were used in fermentation experiments. Incubation time was 1-3 months in temperature 20°C with 1-2 times in a week sampling. Overall 9 variants of experiments (including repetition for each one and 2 controls) were carried out. Differences in variants were only in mineral additives. Samples were analysed by means of gas chromatography. Efficiency of the process was calculated by means of loss on ignition tests and parameter - fermentation module Mf. As a result of studies we conclude that 6,65 per cent of organie dry matter from lignite in variants IVA and IXB is a source for methanogenesis. Fermentation module was adequately 79,77 per cent, and 98,65 per cent, which is characteristic for stable sludges.

7

Niskoodpadowa technologia produkcji mineralnych dodatków paszowych na bazie Spirulina maxima

Zielińska A., Chojnacka K.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 4

590-593

8

A new pilot-scale membrane unit for the study of pro-ecological pressure processes

Kluziński W., Gierycz P.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 2

83-89

EN

The new, integrated pilot installation for the investigation of pressure membrane processes, concerning wastewaters has been presented. Its process parameters and main process modules (MF, UF, NF and RO) have been fully described and discussed from the point of view of different applications. Results of the influence of different flows on the process modules as well as the primary results of tannery wastewater purification have been given and discussed.

PL

Zaprezentowano nową instalację pilotową zaprojektowaną, wykonaną i uruchomioną przez autorów w celu prowadzenia w skali półtechnicznej badań technologicznych oczyszczania ścieków przemysłowych z zastosowaniem ciśnieniowych procesów membranowych. Opisano zasadnicze parametry techniczne instalacji i możliwości badawcze z wykorzystaniem określonych modułów wyposażonych w elementy membranowe do mikro-, ultra-, nanofiltracji i odwróconej osmozy w różnych układach procesowych. Przeprowadzono badania hydrauliki przepływów w posiadanych elementach membranowych dla wody wodociągowej. Omówiono rezultaty wstępnych badań oczyszczania modelowych ścieków garbarskich przygotowanych z wody wodociągowej i chemikaliów o czystości technicznej. Potwierdzono zdolność instalacji do znacznego obniżenia stężenia tłuszczów, białek i chromu(III) w tych ściekach w warunkach półtechnicznych.

9

Sustainable technology as a basis of cleaner production

Nowosielski R., Babilas R., Pilarczyk W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

527-530

EN

Purpose: The aim of the present work is characterization of the clean technology and cleaner production in relation to sustainable development and environmental requirements. Design/methodology/approach: The paper describes the general cleaner production aims, which are correspond to the prevention criteria of the IPPC-Directive. It presents cleaner production practises and technologies and examines the methods of successful application of cleaner production practises in companies, which want to realize proecological targets. Findings: The minimization of waste and reductions in material and energy inputs are the most important environmental aims. Sustainable technological development and innovations do not automatically lead to total reduction of environmental burden of industrial production. However, technological innovation is an important factor and seems to play a central role in the long-term initiation of cleaner production. Practical implications: Sustainable technology is usually connected with the design and analysis of complex, integrated management systems and sustainable development and it is a central target in environmental science and growth of global economies. Originality/value: Environmental improvement of companies strategy by application the idea of cleaner production linked with sustainable technologies leads to produce environmentally friendly products and leads to increase the position of company on the market.

10

Civil environmental engineering education

Senitkova I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2000

|

z. 32[180], cz.2

379-386

EN

To keep with the modern world as the civil engineering is the heart of a nation's economy we need to discuss about the quality in civil environmental engineering education. In order to be able to discuss about the quality, we need to know how the quality is measured and how to define quality in education generally. It is possible to agree that very often main goals of the study are implicit. In order to give answer on the quality process question or to give our own view on the problem of goals, subgoals, policies, strategy or evaluation of civil environmental engineering education we try to introduce the present state of our educational process as well as our experiences. Some basic consideration to new views for understanding of relationships between civil and environmental engineering education are presented. Believing of moral responsibility to coming generations for civil environmental education we welcome to a new kind of science. Actual environmental civil engineering study course is presented.