Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena szybkości sorpcji wilgoci przez odpadową wełnę mineralną

Huculak-Mączka M., Kaniewski M., Grzesiak D., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

141--147

PL

Wełna mineralna jest obecnie jednym z najczęściej stosowanych podłoży w uprawach roślin pod osłonami. Niestety, stosowanie tego rodzaju systemu upraw generuje trudny do zagospodarowania odpad. Jego utylizacja jest kłopotliwa i kosztowna, ponieważ maty wełny mineralnej nie ulegają praktycznie biodegradacji oraz charakteryzują się dużą objętością. Szacuje się, że w dwuletnim cyklu użytkowania mat z wełny mineralnej w produkcji szklarniowej z jednego hektara uprawy otrzymuje się od 100 do 150 m3 odpadu w postaci zużytego podłoża. Ciągle rosnące zapasy odpadowej wełny mineralnej stanowią ponadto poważny problem ekologiczny, gdyż odpad ten coraz częściej składowany jest na dzikich i nielegalnych wysypiskach. W efekcie zmienne warunki otoczenia mogą prowadzić zarówno do zmian właściwości fizycznych poużytkowej wełny mineralnej, jak i wpływać na skład chemiczny, rozwój patogenów grzybowych i bakteryjnych, czy reakcje między składnikami pożywki zachodzące wskutek przede wszystkim oddziaływania wody. Średnia roczna wilgotność względna powietrza w Polsce wynosi od 78 do 84%, a średnia roczna suma opadów około 600 mm. W celu wtórnego wykorzystania wełny mineralnej w rolnictwie i w perspektywie magazynowania czy transportu zużytych mat ważne jest, by ocenić szybkość sorpcji wilgoci w temperaturze i wilgotności względnej odpowiadającym warunkom zewnętrznym. Celem przeprowadzonych badań była ocena poziomu zawartości wilgoci w odpadowej wełnie mineralnej w temperaturze 25°C w zależności od zadanej wilgotności względnej: 30, 60, i 90%. W celu osiągnięcia zakładanej wilgotności wykorzystano dane tabelaryczne prężności parcjalnej nad roztworami woda-H2SO4. W badaniach wykorzystano wełnę w formie postrzępionej, jak również w formie sześcianu, oddającej kształt i strukturę maty.

EN

Mineral wool is commonly used as a substrate for soilless cultivation of plants. However, the use of this type of cultivation system generates a specific kind of waste, which is difficult to manage. Its recycling is troublesome and expensive because mats of rockwool are not biodegradable and, as a waste, have a large volume. It is estimated that 100-150 m3 of waste in the form of used substrate is obtained from two-years lifetime of rockwool mats in greenhouse production used in one hectare of crop. Constantly increasing stocks of waste mineral wool are also the serious environmental problem because this waste is being stored on a wild and illegal landfills. As a result, variable environmental conditions may lead to changes in the physical properties of postconsumer mineral wool and may affect the chemical composition, the development of fungal and bacterial pathogens or reaction between the components of the medium occurring as a result of water action. The annual average relative air humidity in Poland ranges from 78 to 84% and average annual rainfall is about 600 mm. To reuse the mineral wool in agriculture or to determine valid methods of its storage and transportation, it is important to evaluate the rate of moisture sorption at a temperature and relative humidity corresponding to external conditions. The aim of this study was to evaluate the level of moisture in the waste mineral wool at 25°C, depending on relative humidity: 30, 60, and 90%. In order to achieve the expected humidity, tabular data of the partial vapor pressure over water-H2SO4 solutions were used. The study used mineral wool in the frayed form and in the form of a cube, which reflects the shape and structure of the mat.

2

Wpływ dodatku węglanów na stabilność termiczną mieszanek azotanu amonu z odpadową wełną mineralną

Popławski D., Hutna A., Hoffmann K., Kaniewski M., Klem-Marciniak M.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

273--280

PL

Zbadano możliwość ograniczenia ryzyka rozkładu mieszanki wełny mineralnej z azotanem(V) amonu poprzez zastosowanie dodatku wypełniaczy węglanowych wykorzystywanych powszechnie w celu stabilizacji nawozów azotowych na bazie azotanu(V) amonu. Przedstawiono wyniki oznaczeń głównych składników wybranych minerałów węglanowych: wapnia, magnezu, żelaza oraz części nieroztwarzalnych w kwasie solnym. Na tej podstawie wyselekcjonowano wypełniacze, których następnie użyto w badaniach skuteczności stabilizacji mieszanek wełny mineralnej i azotanu(V) amonu z wykorzystaniem węglanów. Pomiary przeprowadzono z zastosowaniem różnicowej analizy termicznej sprzężonej z termograwimetrią i spektrometrią mas (DTA-TG-MS). Użyta w badaniach wełna mineralna stanowiła odpad po jednorocznym cyklu uprawy pomidora. Przed sporządzeniem mieszanek wełna została wysuszona na powietrzu i rozdrobniona do frakcji o średnicy poniżej 0,40 mm.

EN

In this study it was investigated the ability to reduce the risk of the thermal decomposition of mixture of mineral wool and ammonium nitrate by applying carbonate fillers commonly used to stabilize the nitrogen fertilizers based on ammonium nitrate. Paper presents the analysis of the main components of selected carbonate minerals: calcium, magnesium, iron and compounds insoluble in hydrochloric acid. Based on it, the fillers for further tests were selected. They were used in studies on carbonates efficiency in stabilization of the mixtures of mineral wool and ammonium nitrate. Measurements were carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry and mass spectrometry (DTA-TG-MS). Used mineral wool was a waste after the annual cycle of tomato crops. Before tests, the rockwool was dried in the air and crushed to a fraction of a diameter below 0.40 m

3

Analiza termiczna mieszanek zawierających azotan amonu i odpadową wełnę mineralną

Huculak-Mączka M., Popławski D., Kaniewski M., Klem E., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

607--613

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości ponownego wykorzystania odpadowej wełny mineralnej w formie mieszaniny z azotanem(V) amonu. Celem wykonanych analiz było zbadanie zachodzących w mieszankach przemian fizykochemicznych pod kątem ryzyka egzotermicznego rozkładu azotowego dodatku nawozowego. Porównano wyniki otrzymane w trakcie analizy mieszaniny azotanu(V) amonu oraz odpadowej wełny mineralnej w różnych proporcjach, a także wyniki uzyskane dla tych składników zbadanych osobno. Zastosowana wełna mineralna pochodziła z hydroponicznych upraw pomidora. Przed badaniem próbki wełny zostały poddane wysuszeniu i rozdrobnieniu. Do przeprowadzenia analizy zachodzących w badanym układzie przemian zastosowano różnicową analizę termiczną sprzężoną z termograwimetrią i spektrometrią mas (DTA-TG-MS). Otrzymane wyniki wskazują, że możliwe jest wykorzystanie mieszanek wełny mineralnej z azotanem amonu w rolnictwie. Przy doborze ich składu należy jednak uwzględnić stabilność termiczną takich preparatów.

EN

Rockwool, properly formed into blocks or slabs, is often used as a base for plant cultivation. Garden rockwool has good anti-pathogen properties and its advantages are: possibility of controlling pH, moisture and temperature of the ground. Recycling of a waste garden rockwool is currently difficult and there is no good method to deal with it after a completed crop cycle. Physical and chemical properties of wool change during subsequent cycles of cultivation, so before its re-use regeneration or enrichment is recommended. The results of studies on the re-use of waste mineral wool in the form of a mixture with ammonium nitrate are presented. The main objective of the research was to study how properties of the analyzed mixture change with temperature. It is important due to the possibility of unwanted, hazardous decomposition of nitrogen fertilizer additive. Results acquired from thermal analysis of ammonium nitrate, waste rockwool and the mixture of two were compared. Waste rockwool was assembled after a completed crop cycle of tomato plant. Before examination, every sample was dried and ground. Analysis was carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry and mass spectrometry (DTA-TG-MS). Obtained results confirm that it should be possible to utilize the examined enriched mixtures in agriculture. However, attention must be paid to the mixtures’ thermal stability resulting from their composition.

4

Comparison of the effectiveness of different types of extractants for recovery of iron from mineral wool waste

Huculak-Mączka M., Klem E., Ogonowska E., Justyniarski A., Hoffmann J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 2

213--222

EN

The paper presents the results of iron extraction from wool waste. In studies as extractant was used: water, EDTA, acetic acid, formic acid, DTPA, ammonium lactate and calcium lactate. For analysis has been taken wool after one year cultivation of tomato and cucumber and wool after two years of mixed cultivation. The main aim of the analysis was to determine which extractant allows the greatest recovery of the iron from waste mineral wool. Current trends in the agriculture development and the fertilizer industry are aimed at maximizing the recovery of nutrients from waste for re-use. Demonstration of the effectiveness of the recycling of valuable trace elements contained in the mineral wool can make develop a method of wool utilization profitable. In addition, the high cost of fertilizer components makes a new type of medium containing nutrients obtained by extraction from mineral wool waste, can be an interesting option in the future. Implementation of this type of process is consistent with the objectives of Sustainable Development, as well as the environmental policy of the European Union. The proposed way to get iron from mineral waste wool consists of following steps: drying at 30 oC for 24 hours, grinding to particles with a sieve size of 0.40 nm, extraction and phase separation. The studies included the effect of time, temperature and type of extractants on the efficiency of the process. The iron content in the samples was determined by spectrophotometric method based on the ferric ion complex of 2,2-pyridyl in a solution at pH of 3.1.

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki ekstrakcji żelaza z odpadowej wełny mineralnej. W badaniach jako ekstrahenty wykorzystano: wodę, roztwór EDTA, kwas octowy, kwas mrówkowy, DTPA, mleczan amonu i mleczan wapnia. Analizie została poddana wełna jednoroczna po uprawie pomidora i ogórka, a także dwuletnia po uprawie mieszanej. Głównym celem analizy było określenie, który ekstrahent umożliwia największy odzysk żelaza z poprodukcyjnej wełny ogrodniczej. Obecne tendencje rozwoju rolnictwa, jak i przemysłu nawozowego są skierowane na maksymalizowanie odzysku składników odżywczych z odpadów, w celu ich powtórnego wykorzystania. Wykazanie skuteczności recyklingu cennych mikrślementów zawartych w wełnie mineralnej może pozwolić na opracowanie opłacalnej metody utylizacji tego odpadu. Ponadto wysoki koszt komponentów nawozowych sprawia, że nowy typ pożywki zawierający składniki pokarmowe pozyskane na drodze ekstrakcji z odpadowej wełny mineralnej może być w przyszłości interesującym rozwiązaniem. Wdrożenie tego typu procesów jest zgodne z założeniami Zrównoważonego Rozwoju, a także polityką ochrony środowiska Unii Europejskiej. Mikrślementowe żelazo pozyskiwane było z odpadowej wełny na drodze: suszenia w temperaturze 30 oC przez 24 h, rozdrabniania na sicie na cząsteczki o wymiarach 0,40 nm, ekstrakcji i rozdziału faz. W prowadzonych badaniach analizie poddano wpływ czasu ekstrakcji, temperatury, a także rodzaju stosowanego ekstrahenta. Zawartość żelaza w próbkach oznaczano metodą fotokolorymetryczną z wytworzeniem kompleksu jonów żelazowych z 2,2-pirydylem w roztworze o pH wynoszącym 3,1.

5

Wpływ rodzaju ekstrahenta na stopień odzysku fosforu z odpadowej ogrodniczej wełny mineralnej

Huculak-Mączka M., Hoffmann K., Popławski D., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 6

1026-1028

PL

Wełna mineralna jest najczęściej stosowanym podłożem w hydroponice. Ma ona wiele zalet, dzięki którym umożliwia wydajniejszą uprawę roślin. W wyniku jej stosowania generowane są znaczne ilości odpadów w postaci pouprawowej, zużytej wełny mineralnej. Jednym z potencjalnych sposobów ich utylizacji może być ekstrakcja składników pokarmowych zawartych w odpadowej wełnie oraz ich zawrót do uprawy w postaci koncentratów nawozowych. Uszlachetniony i rozdrobniony odpad stały może natomiast znaleźć zastosowanie w rolnictwie, jako podłoże oraz użyźniacz do spulchniania i rekultywacji gleb zdegradowanych. Przeprowadzone badania dowodzą, że w odpadowej wełnie mineralnej znajdują się resztkowe ilości fosforu, który można skutecznie odzyskać z wykorzystaniem taniego i powszechnie dostępnego ekstrahenta, jakim jest woda. Uzyskane w ten sposób stężenie P2O2 w koncentracie osiąga nawet 0,4% mas., co znacząco przekracza minimalną zawartość fosforu w typowych pożywkach stosowanych w uprawach hydroponicznych.

EN

Spent mineral wool from horticultural prodn. was extd. with H2O, and aq. solns. of AcOH, HCOOH, panthotenic acids, NH4 and Ca lactates, CaCl2 and Na versenate at 25°C and 70°C. H2O was the most efficient solvent for extn. The P2O5 concn. in the ext. was 0.4% by mass.

6

Chelatacja mikroelementów odzyskanych z ogrodniczej, odpadowej wełny mineralnej

Klem E., Hoffmann K., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 6

1033-1035

PL

Określono stopień chelatacji jonów mikroelementów odzyskanych z ogrodniczej, odpadowej wełny mineralnej. Jako mikroelementy badano żelazo(II) oraz cynk(II). W celu ich skompleksowania jako ligand zastosowano L-lizynę, sól sodową kwasu S,S-etylenodiamino--N,N’-dibursztynowego oraz powszechnie stosowaną w przemyśle sól sodową kwasu etylenodiaminotetraoctowego. Pomiary prowadzono z wykorzystaniem woltamperometrii pulsowej różnicowej w pH obojętnym w środowisku wodnym. Otrzymane wyniki wskazują na celowość stosowania syntetycznych ligandów do odzyskania mikroelementów z odpadowej wełny mineralnej.

EN

Fe2+ and Zn2+ ions were chelated with S,S-ethylenediamine-N,N’-disuccinic acid, ethylenediaminetetraacetic acid and L-lysine in aq. medium at pH 5-6 and mole ratio 1:1 to 1:3. The chelation degree was established by differential pulse voltammetry. The chelating agents were recommended for covering microelements from mineral wool waste.

7

Ocena fizykochemiczna odpadowej ogrodniczej wełny mineralnej

Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Justyniarski A., Kaniewski M.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

587--591

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące możliwości wtórnego wykorzystania ogrodniczej wełny mineralnej zastosowanej w uprawie pomidorów, ogórków i goździków. Celem prowadzonych badań było określenie pozostałej w podłożu zawartości fosforu i azotu po zakończonym cyklu uprawowym. W opracowaniu tematu skoncentrowano się głównie na uwzględnieniu zasad zrównoważonego rozwoju w rolnictwie. Wdrożenie tych zasad w aspekcie ochrony środowiska możliwe jest poprzez utylizację zalegających na wysypiskach odpadów poprodukcyjnej ogrodniczej wełny mineralnej oraz osiągnięcie celów gospodarczych związanych z wykorzystaniem pozostałości stosunkowo drogich składników pokarmowych stosowanych w pożywkach nawozowych. Zawartość fosforu i azotu zanalizowano w próbkach po rocznej wegetacji przy zastosowaniu typowych preparatów nawozowych stosowanych przy uprawie pomidorów, ogórków i goździków. Przed badaniem próbki zostały poddane procesowi suszenia w temperaturze 30ºC, zmielenia i wyodrębnieniu frakcji o uziarnieniu 0,40 mm. Fosfor całkowity analizowano w próbkach, po uprzedniej mineralizacji, metodą spektrofotometryczną, wykorzystując żółty kompleks fosforowanadowo-molibdenowy. Azot całkowity oznaczono metodą Kjeldahla. Do oceny możliwości ponownego zastosowania w ogrodnictwie zmierzono również pH oraz zasolenie. Otrzymane wyniki badań wskazują na możliwość wtórnego wykorzystania ogrodniczej wełny mineralnej w nawożeniu.

EN

Results of research regarding possibilities of reusing garden rockwool applied for tomatoes, cucumbers and carnations crops were presented. The aim of the research was to determine a residual content of phosphorus and nitrogen after completed crop cycle. In these studies, main focus was on applying the rules of Sustainable Development in agriculture. The purposes of environmental protection connected with the waste post-process rockwool management, which is deposited on dumping sites, as well as economic goals connected with recycling of the expensive residual nutrients used in fertilizer media were taken into consideration. Phosphorus and nitrogen contents were analyzed in samples collected from a one-year vegetation process with application of typical fertilizers used in tomatoes, cucumbers and carnations crops. The samples were dried at a temperature of 30ºC and ground to separate a fraction of particles diameter less or equal to 0.40 mm before the analysis. Total phosphorus was examined in samples, after wet mineralization, using a spectrophotometric method based on a vanadate-molybdate yellow complex. Total nitrogen was examined by Kjeldahl’s method. Salinity and pH were also measured to estimate the possibility of reusing the rockwool in gardening. The results obtained in this investigation indicate the feasibility of reusing of garden rockwool in fertilizing.