Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany składu chemicznego wód podziemnych w węglanowych utworach triasu opolskiego na podstawie badań wybranych źródeł

Staśko Stanisław, Trałka Marta, Błachowicz Marek

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 12

868--876

EN

Results of research of six large karstic springs with a discharge rate of 10-100 l/s obtainedfrom a series of 12 measurements in 2021-2022 are the basis for a comparison of the chemical composition in the past and present. The studied springs drain Triassic limestones and dolomites in the southern part of Major Groundwater Basin No. 333 in the Opole region. After 40 years, there is a significant decrease in discharge rates in five out of all selected springs, and frequent dying out of outflows in three cases. A significant increase in the content of nitrogen compounds, espe¬cially nitrates, has been measured. Statistical factor analysis allowed distinguishing two groups of factors responsible for changes in the main ions in groundwater. Restoring high groundwater quality is an urgent task for the administration of this region, which requires a comprehensive approach.

2

Promising method of ion exchange separation of anions before reverse osmosis

Trus Inna, Gomelya Mukola, Vorobyova Viсtoria, Skіba Margarita

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

Vol. 47, no. 4

93--97

EN

A method to improve the quality of purified water, reduce the cost of reagents for the regeneration of resin and create low-waste processes have been developed. This paper presents the results of ion exchange separation of sulfates and nitrates using AV-17-8 anion exchange resin in NO3 form. The efficiency of anion separation on the highly basic anion exchange resin AV-17-8 depends on the magnitude and ratio of their concentrations in water. Separation on the AV-17-8 anion exchange resin has been shown to be effective at concentrations of sulfates up to 800 mg/dm3 and nitrates up to 100 mg/dm3. Conditions for regeneration of 10% NaNO3 anion exchange resin were determined. Reagent precipitation of sulfates from the used regeneration solution in the form of calcium sulfate was carried out. Calcium sulfate precipitate can be used in the manufacturing of building materials. The regeneration solution is suitable for reuse. The developed results will allow to introduce low-waste desalination technology of highly mineralized waters.

PL

Celem pracy było opracowano metody poprawy jakości oczyszczonej wody, obniżenia kosztów odczynników do regeneracji żywicy i stworzenia procesów niskoodpadowych. W pracy przedstawiono wyniki rozdziału jonowymiennego siarczanów i azotanów z użyciem żywicy anionowymiennej AB-17-8 w postaci NO3. Skuteczność separacji anionów na wysoce zasadowej żywicy anionowymiennej AB-17-8 zależy od wielkości i stosunku ich stężeń w wodzie. Wykazano, że rozdział na żywicy anionowymiennej AB-17-8 jest skuteczny przy stężeniach siarczanów do 800 mg/dm3 i azotanów do 100 mg/dm3. Określono warunki regeneracji 10% żywicy anionowymiennej NaNO3. Przeprowadzono odczynnikowe wytrącanie siarczanów z zużytego roztworu regeneracyjnego w postaci siarczanu wapnia. Osad siarczanu wapnia może być wykorzystany do produkcji materiałów budowlanych. Roztwór do regeneracji nadaje się do ponownego użycia. Opracowane wyniki pozwolą na wprowadzenie niskoodpadowej technologii odsalania wód wysokozmineralizowanych.

3

Removal of Contaminants from Water by Bacterial Activity

Jencarova Jana, Luptakova Alena, Kupka Daniel

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

63--66

EN

High concentration of sulphates and metals in waters is often as a consequence of anthropogenic activity and industry. The principles of the biological-chemical methods for pollution removal include various processes. The most widely metabolic pathway of sulphate-reducing bacteria - overall dissimilatory reduction - is the complete reduction of sulphate to hydrogen sulphide. Two major metabolic groups are known, depending on whether or not they can oxidize acetate. One group utilizes lactate, fumarate, propionate, butyrate, pyruvate, and aromatic compounds, which they typically oxidize to acetate, while the other group oxidizes acetate to CO₂ and H₂O. Sulphate is reduced to H₂S through a series of intermediate reactions. The end product of this reaction, hydrogen sulphide, can react with metal ions to form insoluble metal sulphides or reduce soluble toxic metals, often to less toxic or less soluble forms. This way, sulphate-reducing bacteria are utilizable in bio-elimination of sulphate and metal from water.

PL

Wysokie stężenie siarczanów i metali w wodach jest często konsekwencją działalności antropogenicznej i przemysłu. Zasady biologiczno-chemicznych metod usuwania zanieczyszczeń obejmują różne procesy. Najszerzej szlakiem metabolicznym bakterii redukujących siarczany – ogólna redukcja dyssymilacyjna – jest całkowita redukcja siarczanu do siarkowodoru. Znane są dwie główne grupy metaboliczne, w zależności od tego, czy mogą utleniać octan. Jedna grupa wykorzystuje mleczan, fumaran, propionian, maślan, pirogronian i związki aromatyczne, które zwykle utleniają do octanu, podczas gdy druga grupa utlenia octan do CO2 i H2O.Siarczan jest redukowany do H2S poprzez szereg reakcji pośrednich. Produkt końcowy tej reakcji - siarkowodór - może reagować z jonami metali, tworząc nierozpuszczalne siarczki metali lub redukować rozpuszczalne metale toksyczne, często do postaci mniej toksycznych lub mniej rozpuszczalnych. W ten sposób bakterie redukujące siarczany są wykorzystywane do bio-eliminacji siarczanu i metalu z wody.

4

A study of the durability of concrete reinforced with hemp fibers exposed to external Sulfatic attack

Ziane Sami, Khelifa Mohammed-Rissel, Mezhoud Samy

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 2

158--180

EN

The purpose of this paper is to study the durability of concrete reinforced with hemp fibers in the face of external Sulfatic attack. For this purpose, five types of concrete were formulated; three types of concrete reinforced with hemp fibers (HC-0.25, HC-0.5, and HC-1) at 0.25%, 0.5%, and 1 % of hemp fibers in volume, respectively. And two control concretes, being ordinary concrete (OC) and polypropylene fiber reinforced concrete (PC). To assess the sulfatic attacks, the described concrete types underwent two aging protocols: 1) a complete immersion in 12.5 % Sodium Sulfate (Na2SO4) solution, and 2) an accelerated aging protocol consisting of immersion/drying in the same sulfate solution at a temperature of 60°C. The results show that concrete reinforced with 0.25 % of hemp fibers is the optimal amount compared to control concretes in terms of physico-mechanical performance and durability under sulfate attack. This number of fibers could enable the production of green and durable structural concretes based on untreated hemp fibers.

5

Contents of Rare Earth Elements in Acidic Waters Linked to Mining of Coal and Lignite (Upper Silesia and Muskau Bend, Southern Poland)

Bauerek Arkadiusz, Bebek Małgorzata, Białecka Barbara, Mitko Krzysztof, Thomas Maciej

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1040--1060

EN

The aim of the research was comparison rare earth elements contents in acidic waters related to coal mining in the eastern part of the Upper Silesian Coal Basin (USCB), southern Poland, and the former lignite mining in the Polish part of the Muskau Bend. Acidic runoff waters flowing down from mine waste piles in the USCB are enriched with REEs (ΣREEs 478.5 and 1831.9 µg/l) compared to waters filling old lignite mining excavations (ΣREEs 19.7-145.3 µg/l). High concentrations of REEs in acidic waters from the USCB result from their high aggressiveness (acidity 1020 mg/l CaCO3 and 3820 mg/l CaCO3, pH 2.4 and 3.0) to loamy sediments being a source of REEs, and increase as the time of their contact increases. Concentrations of NASC-normalized REEs show that waters from the USCB are enriched in MREEs (Sm, Eu, Gd and Tb), while the waters from the Muskau Bend are characterized by a positive anomaly of LREEs (La and Ce) and a less marked anomaly of MREEs (Gd, Tb and Dy).

PL

Celem badań było porównanie zawartości pierwiastków ziem rzadkich w kwaśnych wodach związanych z wydobyciem węgla kamiennego, we wschodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) oraz związanych z dawnym wydobyciem węgla brunatnego w polskiej części Łuku Mużakowa. Kwaśne wody spływu powierzchniowego z hałd odpadów górniczych GZW są wzbogacone w pierwiastki ziem rzadkich (REE) (ΣREE 478,5 i 1831,9 μg/l) w porównaniu do wód wypełniających stare wyrobiska górnicze węgla brunatnego (ΣREE 19,7-145,3 μg/l). Wysokie stężenia REE w kwaśnych wodach z GZW wynikają z ich wysokiej agresywności (kwasowość 1020 mg/l CaCO3 i 3820 mg/l CaCO3, pH 2,4 i 3,0) względem ilastych osadów będących źródłem REE i rosną wraz z upływem czasu ich kontaktu z osadami. Stężenia pierwiastków ziem rzadkich znormalizowane do północnoamerykańskiego łupku złożonego (NASC) pokazują, że kwaśne wody z GZW są wzbogacone w pośrednie pierwiastki ziem rzadkich (MREE) (Sm, Eu, Gd i Tb), podczas gdy wody z Łuku Mużakowa charakteryzują się dodatnią anomalią stężeń lekkich pierwiastków ziem rzadkich LREE (La i Ce) i mniej wyraźnymi anomaliami pierwiastków pośrednich MREE (Gd, Tb i Dy).

6

Heavy metals and sulfate removal from water by means of Al powder-cement-based filtration

Suponik Tomasz, Różański Zenon, Popczyk Marcin

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

69--86

EN

Al powder-cement-based filters used to treat contaminated water from a coal mining area were designed and tested. Several of these multicomponent filters, containing quartz sand, Portland cement and water, as well as additional components (Al powder, CaO and CaSO4) in various mass proportions have been prepared. In this respect, an exhaustive analysis of the impact of the individual components on the properties of the filters was conducted to evaluate their efficiency in the removal of heavy metals and SO4 2–. Moreover, additional filter properties such as water permeability, uniaxial compressive strength and resistance to frost were also considered. The information gathered revealed that the designed filters pose high efficiency in respect of heavy metal removal (Cu, Cr, Ni, Co, Zn) and also exhibit proper water permeability and high mechanical strength. Based on this analysis, an optimal filter composition is provided. The results reported herein suggest that Al powder-cement-based filters are environmentally sustainable and cost effective for the treatment of water from industrial sites even in cold weather conditions.

7

Proposal and Testing of Multi-Step Process for Acid Mine Drainage Treatment

Holub M., Balintova M., Pavlikova P.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

201--206

EN

The mining represents one the most common human activities that fundamentally impact not only the country itself but also have adverse effects on the fauna, flora and human beings. The negative impacts also include acid mine drainage which is formed by the dissolution of products resulting from the oxidation (chemically and microbiologically mediated) of sulphide minerals, mainly pyrite or iron disulphide. According to stringent European Union effluent discharge regulations it is necessary to look into innovative technologies to remove considerable amount of effluent rather than discharging into surface water. Resulting from previous partial achievements, the article is focused on the combination of chemical precipitation, ion exchange and biosorption techniques for the acid mine drainage treatment. Concentrations of four different metal cations (copper, iron, manganese, aluminium) and sulphates were observed. First stage of treatment included chemical precipitation by combination of oxidation using 31% hydrogen peroxide and subsequent precipitation with 0.1 M sodium hydroxide. After the first stage, the ion exchange using two different exchangers (PUROLITE MB400 resin and AMBERLITE MB20 resin) took place. The last stage of the experiments was focused of the biosorption study. Low – cost sorbents included in this case natural non – modified peat “PEATSORB” and hemp shives in modified state. Overall, the best results were observed after combination of MB20 resin in the second stage and subsequent using of modified hemp shives in the third stage of the treatment.

PL

Górnictwo jest jedną z działalności człowieka, która ma zasadniczy wpływ na środowisko - faunę, florę i ludzi. Negatywne oddziaływania obejmują także kwaśne wody z drenażu kopalnianego, który powstaje w wyniku rozpuszczania produktów powstałych w wyniku utleniania (chemicznego i mikrobiologicznego) minerałów siarczkowych, głównie pirytu lub dwusiarczku żelaza. Zgodnie z rygorystycznymi przepisami Unii Europejskiej dotyczącymi zrzutu ścieków konieczne jest przyjrzenie się innowacyjnym technologiom, które pozwalają na usunięcie znacznych ilości ścieków, aby uniknąć odprowadzania ich do wód powierzchniowych. W artykule Autorzy skoncentrowali się na kombinacji technik wytrącania chemicznego, wymiany jonowej i biosorpcji. Badano stężenia czterech różnych kationów metali (miedzi, żelaza, manganu, glinu) i siarczanów. Pierwszy etap ługowania obejmował wytrącanie chemiczne przez połączenie utleniania przy użyciu 31% nadtlenku wodoru i następnie wytrącanie 0,1 M wodorotlenkiem sodu. Po pierwszym etapie prowadzono wymianę jonową za pomocą dwóch różnych wymienników (żywica PUROLITE MB400 i żywica AMBERLITE MB20). Ostatni etap eksperymentów skoncentrowano na badaniu biosorpcji. Niskokosztowe sorbenty obejmują w tym przypadku naturalne torfy niezmodyfikowane „PEATSORB” i zmodyfikowane łupiny konopi. Ogólnie najlepsze wyniki zaobserwowano po połączeniu żywicy MB20 w drugim etapie i zastosowaniu zmodyfikowanych łupin konopi w trzecim etapie.

8

Fazy siarczkowe i siarczanowe w żużlach hutniczych

Jonczy I., Kamińska M., Bilewska K.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2018

|

Vol. 20, nr 1

1--10

EN

Metallurgical slags are characterized by a varied and rich phase composition, which undergoes transformations under the influence of landfill waste disposal. The aim of the research was to check if, despite the long-term slags storage on the dumps and the impact of external factors on them, the sulfide phases are still present in their phase composition. The conducted tests confirmed the presence of sulphide phases in the analysed slags. In the Zn-Pb slags, the presence of iron sulphide with a chemical composition similar to pyrrhotite FeS and zinc sulphide – sphalerite ZnS were found. In the martensite slags calcium sulphide – oldhamite CaS and manganese sulphide – alabandin MnS (characteristic sulphides for steel wastes) were found. Sulphides create fine precipitation, most often surrounded by glaze, which forms an insulating layer for them. As the glaze devitrification, the sulphides are oxidized and sulphates are formed. Their presence can affect the acidification of the environment.

PL

Żużle hutnicze charakteryzują się zróżnicowanym i bogatym składem fazowym, który pod wpływem składowania odpadów na zwałowiskach ulega przeobrażeniom. Celem badań było sprawdzenie, czy pomimo długoletniego składowania żużli na zwałowiskach i oddziaływania na nie czynników zewnętrznych, fazy siarczkowe nadal są obecne w ich składzie fazowym. Przeprowadzone badania potwierdziły obecność w analizowanych żużlach faz siarczkowych. W żużlach Zn-Pb stwierdzono obecność siarczku żelaza o składzie chemicznym zbliżonym do pirotynu FeS oraz siarczku cynku – sfalerytu ZnS. W żużlach martenowskich występują charakterystyczne dla odpadów stalowniczych: siarczek wapnia – oldhamit CaS oraz siarczek manganu – alabandyn MnS. Siarczki tworzą drobne wytrącenia, najczęściej w otoczeniu szkliwa, które stanowi dla nich otoczkę izolującą. W miarę postępującego procesu dewitryfikacji szkliwa siarczki ulegają utlenieniu, tworzą się siarczany, których obecność może wpływać na zakwaszenie środowiska.

9

Zastosowanie skorup jaj kurzych jako naturalnego adsorbenta jonów metali z roztworów wodnych

Rudnik E., Kulczyk M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 9

16--21

PL

Przedstawiono wyniki adsorpcji wybranych jonów metali nieżelaznych na sproszkowanych skorupach jaj kurzych. Skuteczność działania sorbenta jest wyższa w roztworach chlorkowych niż w roztworach siarczanowych. Stwierdzono, że istnieje możliwość usunięcia ponad 70% jonów Fe(ll) i Fe(lll) z roztworu chlorkowego i ok. 55% jonów Fe(ll) i 63% jonów Cu(ll) z roztworu siarczanowego. W przypadku pozostałych jonów (Cd(ll), Co(ll), Mn(ll), Ni(ll), Zn(ll)) efektywność działania sorbenta w badanych warunkach wyniosła poniżej 50%. Niezależnie od rodzaju soli, kinetyka procesu podlega opisowi reakcji pseudo-drugiego rzędu. Sorpcja zachodzi w wyniku wymiany jonowej, a adsorbent charakteryzuje się ujemnym ładunkiem powierzchniowym.

EN

Results of adsorption ofselected non-ferrous metalś ions on powdered chickenś egg shells were presented. Effectiveness of the sorbent was hi-gher in chloride than in sulfate solutions. It was found that more than 70% Fe(ll) and Fe(lll) ions from the chloride solution and about 55% Fe(ll) and 63% Cu(ll) ions from the sulfate solution can be removed. For remaining ions (Cd(ll), Co(ll), Mn(ll), Ni(ll), Zn(ll)l adsorption efficiency was below 50%. Regardless of the salt type, kinetics of the process is described by pseudo-second order reaction eąuation. Sorption occurs by ion exchange and the adsorbent is characterized by a negatiwe surface charge.

10

Pasywna metoda neutralizacji kwaśnych wód spływu powierzchniowego pochodzących z obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych ZG „Janina” w Libiążu

Bauerek A., Waligóra A., Frączek R., Paw K.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 1

59--67

PL

W publikacji opisano działania podjęte dla rozpoznania oraz ograniczenia oddziaływania na środowisko kwaśnych, zanieczyszczonych wód spływu powierzchniowego, powstających na terenie obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych (OUOW) ZG „Janina” w Libiążu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wody te reprezentują klasyczny przykład kwaśnych wód kopalnianych (ang. acid mine drainage – AMD) i charakteryzują się odczynem pH < 3, dużą kwasowością oraz znacznymi stężeniami metali (Fe, Al, Ni, Zn). Stwierdzono, że skład chemiczny wód jest czynnikiem decydującym o wyborze właściwej metody ich podczyszczania. Jednak nieuwzględnienie warunków lokalnych (dostępności wody, ukształtowania terenu) może prowadzić do przedwczesnego uszkodzenia/zniszczenia systemu. Do wdrożenia przyjęto system alkalizujący, pracujący okresowo (ang. periodically acting alkalinity producing system – PAAPS), dedykowany podczyszczaniu mniej zanieczyszczonych, krótko stagnujących kwaśnych wód. Głównymi elementami tego wielostopniowego systemu są: rów opaskowy, osadnik dwukomorowy, dren reaktywny i staw sedymentacyjny. System wyposażono również w zastawkę umożliwiającą regulację czasu retencji wody w drenie oraz oprzyrządowanie pozwalające na odprowadzanie osadów żelazistych. Badania przeprowadzone na etapie wdrożenia systemu wykazały skuteczność zastosowanych rozwiązań w zakresie alkalizacji wód oraz redukcji stężeń metali. Zidentyfikowano również zjawiska mogące wpływać na pracę systemu. W podsumowaniu stwierdzono, że system PAAPS wdrożony w sąsiedztwie OUOW ZG „Janina”, może być rekomendowany jako jedno z możliwych do zastosowania rozwiązań ograniczających oddziaływanie na środowisko wodne miejsc depozycji odpadów z górnictwa węgla kamiennego.

EN

This paper presents actions which were taken to identify and reduce the environmental impact of acidic, contaminated runoff waters accumulated in the waste dump of „Janina” colliery in Libiąż. The results showed that these waters represent a classic example of acid mine drainage (AMD) and are characterized by a pH value of <3, high acidity and significant concentrations of metals (Fe, Al, Ni, Zn). It was found that the chemical composition of water is a main factor in choosing the proper methods of pretreatment. However, the failure to take account of local conditions (water availability, topography) can lead to premature failure / destruction of the system. Periodically operating a alkanity producing system (PAAPS), dedicated for pretreatment of less polluted, stagnant acidic water, was chosen to be implemented. Main elements of a multi-stage system are: settlement ditch, two-chambered settling tank, limestone drain and settlement lagoon. The system has also a culvert that allows to adjust the retention time of water in the drain and instrumentation to discharge ferruginous sediments. Research carried out at the stage of implementation of the system has shown the effectiveness of the solutions for water alkalization and concentration of metals reduction. Phenomena that could affect the operation of the system were identified as well. As a result the PAAPS system implemented in the vicinity of „Janina” colliery can be recommended as one of the possible solutions to reduce the impact of mining waste deposition within the aquatic environment.

11

Zmienność składu chemicznego kwaśnych wód spływu powierzchniowego z czynnej hałdy odpadów górniczych reprezentujących osady krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Bauerek A., Bebek M., Frączek R., Paw K., Kasperkiewicz W.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 7

450--458

EN

Analysis of physical and chemical properties of water runoff samples collected in the vicinity of a spoil heap near the coal mine in Libiąż showed that they represented a classic example of acid mine drainage. For the first time in the Upper Silesian Coal Basin, it has been documented that rainwater in contact with a surface layer of waste containing pyrite (FeS2) and scarce carbonate phases, produces strongly acidified wastewater. This process is accompanied by a dramatic increase in the concentration of dissolved ions (eg. Cl-, SO , Fe, Al, Mn). Further geochemical changes occur in the ditch collecting water runoff at the base of the heap. At this stage, oxidation of pyrite catalyzed by bacteria, followed by hydrolysis of iron Fe3+ to form goethite (FeO(OH)) leads to conversion of the less acidic (pH 2.6-3.5), short-time retention runoff water into the aggressive stagnant runoff water (pH 2.1-2.8). Further disintegration of Carboniferous claystones occurs in the acidic stagnant water environment, leading to the decomposition of mineral phases containing heavy metals dispersed in the rock matrix and to mobilization of Zn, Ni, Cu, Cd, Co, and Cr.

12

Siarczanowa korozja betonu stosowanego do budowy osadników oczyszczalni ścieków po mokrym odsiarczaniu spalin. Cz. 2, Studium przypadku

Słomka-Słupik B., Mentelski Sz.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 2

41--44

PL

Na etapie budowy oczyszczalni ścieków po IMOS pobrano (z placu budowy) beton do badań. Badania te miały na celu sprawdzenie zmian właściwości stwardniałego betonu pod wpływem wodnego roztworu soli siarczanowej oraz rzeczywistych ścieków, z uwzględnieniem zastosowanego zabezpieczenia strukturalnego (mikrokrzemionka) i powierzchniowego (polimocznik) zapewniającego szczelność i zwiększającego odporność chemiczną betonu.

EN

Concrete for this research was collected from the construction site during the construction phase of sewage treatment plant after wet flue-gas desulfurization process. The aim of the studies was to check the changes in the properties of hardened concrete under the influence of sulfate salt aqueous solution and a real wastewater, taking into account structural (microsilica) and surface (polyurea) protection providing tightness and increasing the chemical resistance of concrete.

13

Siarczanowa korozja betonu stosowanego do budowy osadników oczyszczalni ścieków po mokrym odsiarczaniu spalin. Cz. 1, Stan wiedzy

Słomka-Słupik B., Mentelski Sz.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 1

10--12

PL

Na przykładzie jednej ze śląskich elektrowni z instalacją mokrego odsiarczania spalin (IMOS) z węzłem oczyszczania ścieków omówiono problem korozji siarczanowej betonu osadników na ścieki o dużym ładunku jonów SO42-.

EN

The problem of sulfate corrosion of concrete, on the example of one of the Silesian power plant with the installation of wet flue gas desulfurization (WFGD) with a wastewater treatment junction is discussed. The attention is focused on settling tanks, which are collecting wastewater with high content of SO42- ions.

14

Development of two analytical methods for determination of water-soluble chlorides and sulfates in the conservation of concrete heritage buildings

Oroza A. H., Pimentel F. R., Parra E. P., León L. N. D., Amorós Y. G.

Journal of Building Chemistry

|

2016

|

Vol. 1, iss. 1

61-68

EN

The corrosiveness and pollution of the atmosphere in the Old City of Havana – Cuba, have come to be over the last decades a growing concern regarding the durability and the aesthetics of heritage and historic concrete buildings. The chlorides and sulfates present in the air are capable to deposit over the concrete and have a direct impact on the deterioration of buildings. Chloride anions induce localized corrosion on the reinforced steel, while sulfates produce severe cracking in concrete. Based on Cuban climate parameters, it is important to develop an analytical method suitable to quantify the amount of these substances in the mass of concrete. The aim of this study was to develop two analytical procedures for the quantification of water-soluble chlorides and sulfates in hardened concrete in used buildings. Basic evaluation of the precision, accuracy and uncertainty of the proposed methods was done. In order to determine the content of water-soluble chlorides, mercury(II) nitrate was used as a titrant, and mix of bromophenol/diphenylcarbazone as an indicator. The sulfates content was determined gravimetrically. The study concluded that both methods, as well as the statistical analysis performed are satisfactory, allowing the quantification of the amount of water-soluble chlorides and sulfates in concrete heritage buildings.

15

Wpływ pH, metali ciężkich oraz siarczanów występujących w wodach Ojcowskiego Parku Narodowego na życie w oczku wodnym

Domanus K., Pietrzkiewicz I.

Analit

|

2016

|

Nr 1

42--47

PL

W celu wybrania wody o najlepszych parametrach dla założenia oczka wodnego, badano dwie wody pobrane na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego (rzeki : Prądnik i Sąspówka) oraz jedną wodę w celach porównawczych, pobraną ze studni na terenie województwa małopolskiego. Wpływ metali ciężkich badano za pomocą metody anodowej woltamperometrii strippingowej (DP – ASV). Zawartość siarczanów wykryto przy użyciu siarczanowego testu kuwetowego, metodą fotometryczną. Zbadano również pH poszczególnych wód. Otrzymane wyniki opracowano w programie EAlab oraz w Excelu. Za pomocą woltamperometrii strippingowej stwierdzono obecność Zn i Pb w badanych próbkach. Natomiast zawartość Cd znajdowała się poniżej granicy oznaczalności metody. W przypadku siarczanów, największą zawartość SO42- wykryto w wodzie ze studni z czym związana była najniższa wartość pH tej wody.

16

Biocorrosion of dental alloys due to Desulfotomaculum nigrificans bacteria

Mystkowska J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2016

|

Vol. 18, no. 4

87--96

EN

Purpose: Degradation processes of metallic biomaterials in the oral cavity limit the stability and reliability of dental materials. The influence of environment bacteria Desulfotomaculum nigrificans sulfate reducing bacteria on the corrosion processes of Co-Cr-Mo and Ti-6Al-4V alloys was assessed. Methods: After 28 and 56 days of contact of the materials with the bacterial environment, the surfaces of the tested biomaterials were observed by means of confocal scanning laser microscopy (CSLM), and their chemical composition was studied using X-Ray Photoelectron Spectrometry (XPS). Results: Corrosive changes and the presence of sulfur (with medium atomic concentration of 0.5% for Co-Cr-Mo and 0.3% for Ti-6AL-4V) were observed on the surface of the biomaterials. Image analysis conducted using APHELION software indicated that corrosion pits took up approx. 2.3% and 1.8% (after 28 days) and 4.2% and 3.1% (after 56 days) of the total tested surfaces of cobalt and titanium alloys respectively. The greatest number of corrosion pits had a surface area within the range of 1-50 m2. They constituted from 37% until 83% of all changes, depending on the type of material. Conclusions: An evident influence of the SRB on the cobalt and titanium alloys surfaces was observed. Significant corrosive losses caused by the activity of micro-organisms were stated on the studied metallic surfaces. The results of this study have much cognitive and utilitarian significance.

17

Występowanie bakterii siarkowych a jakość wód podziemnych ujęcia Osowa

Wargin A., Marchelek M.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

1122--1124

EN

Microorganisms that live in groundwater should be considered not only from the sanitary-hygienic point of view but also in terms of adverse changes in groundwater chemistry in the aquifer layer and its negative influence on the installed devices. For these reasons, it is important to correct approach to the problem of bacterial contamination of groundwater. The paper presents selected results of physicochemical and bacteriological parameters of raw water and treated water (after building a water treatment plant). The aim of the study is evaluatoin of groundwater quality on water intake Osowa taking into account the presence of sulfur bacteria, as well as to determine the causes of the appearance of hydrogen sulfide smell in these waters.

18

Analiza zawartości siarki w biosferze Zamojszczyzny

Klikocka H., Wyłupek T., Narolski B.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 1

33--42

PL

W pracy dokonano oceny zawartości siarki w biosferze obszarów leśnych i rolniczych Zamojszczyzny w latach 2000–2011 na tle Polski. Najbardziej zanieczyszczone rejony w Polsce dwutlenkiem siarki to niektóre części województw śląskiego, dolnośląskiego, małopolskiego i mazowieckiego, w których kilka stref uzyskało klasę powyżej wartości dopuszczalnych lub docelowych. Analiza przeprowadzona na terenie Zamojszczyzny wykazała, że zawartość siarki nie przekraczała wartości dopuszczalnych określonych w uregulowaniach prawnych. Stwierdzono, że zawartość siarki w powietrzu wynosiła 2,1÷6,9 μgSO2/m3, natomiast siarczanów w rzekach 10,0÷76,7 gSO42–/m3, w źródłach 18,6÷24,2 gSO42–/m3, w wodach podziemnych 29,3÷166 gSO42–/m3, w glebach leśnych 8,5÷77,7 mgSO42–/kg, w glebach rolniczych 8,1÷18,8 mgSO42–/kg, w mchach 610÷1090 mgSO42–/kg oraz w roślinach rolniczych 1210÷1370 mgSO42–/kg. Ocena stopnia zanieczyszczenia siarką atmosfery, litosfery i hydrosfery oraz fitocenozy Zamojszczyzny jest bardzo korzystna na tle innych regionów w Polsce i z tego względu w badaniach stanu zanieczyszczenia biosfery można ją traktować jako region kontrolny.

EN

The study assessed sulphur content in the biosphere of forested and agricultural areas of Zamosc region in the period 2000–2011, against the entire territory of Poland. Some areas of Silesian, Lower Silesian, Lesser Poland and Masovian Voivodships are the most polluted with sulphur dioxide regions in Poland. Several zones there were classed as exceeding acceptable or target levels. The analysis of Zamosc Region demonstrated that the sulphur content did not exceed the acceptable limits outlined in legal guidelines. Sulphur content in the air was confirmed at the level of 2.1÷6.9 μgSO2/m3, while sulfate content in the rivers – at the level of 10.0÷76.7 gSO42–/m3, in springs – 18.6÷24.2 gSO42–/m3, in groundwater – 9.3÷166 gSO42–/m3, in forest soils – 8.5÷77.7 mgSO42–/kg, in agricultural soils – 8.1÷18.8 mgSO42–/kg, in mosses – 610÷1090 mgSO42–/kg and in cultivar plants – 1210÷1370 mgSO42–/kg. Assessment results of the levels of atmosphere, lithosphere, hydrosphere and phytocenosis pollution with sulphur in Zamosc Region are very favorable in comparison to other regions of Poland. Therefore, it may serve as a control region in biosphere pollution studies.

19

Effective Removal of Sulphates from Aqueous Solutions by Modified Orange Peel

Surovka D., Pertile E., Sarcakova E.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

161--169

EN

More recently, it has been shown that sulphate (SO4) adsorption plays a role not only in mediating the effects of anthropogenic S emissions. It was found that SO4 adsorption and desorption is important in buffering soil systems against extreme climatic events. For these reasons, correct understanding of SO4 adsorption and desorption remains an important scope for geochemical research. Nowadays, several appropriate methods are available including cementation, chemical precipitation, membrane filtration, ion-exchange and and hydrogel. However, they often require a great investment, and generate large amounts of waste products. However, the adsorption methods are cheap methods, used on large scale. Technical and economic concerns have led to a focus on lost-cost adsorbents. Adsorption is commonly used and are very successful, environmentally friendly and acceptable economically in low concentrations contaminants. The adsorption of sulphates from water solution using orange peel was studied by means of batch mechanism. This study addresses the important parameters of SO4 with the aim of identifying optimal adsorption conditions. Many adsorption studies are available in the literature, which however focus on synthetic solutions. The aim of this study was to determine the dependency of sorption process on pH of the solution, the initial concentration of the sorbent, contact time and temperature. The Langmuir, Freundlich and Temkin isothermal models were used to describe the sorption isotherms of ions. They Langmuir model is more suitable for describing data than that of Freundlich. The adsorption efficiency of removing sulphates (q30 = 5 mg/g) by using orange peel was approximately 90%. When studying the kinetics it was discovered that the sorption process will follow the pseudo-second order. The thermodynamic parameters show exothermic character of sorption, and the processes will be spontaneous and favourable. The results indicate that it is possible to use orange peel effectively for removing sulphates and selected metals from waste water.

PL

Badania wykazały, że adsorpcja siarczanów (SO4) ma kluczową rolę nie tylko w analizie wpływu antropogenicznej emisji S. Odkryto, że adsorpcja SO4 i desorpcja są ważne w instalacjach buforowania gleb przed ekstremalnymi wydarzeniami klimatycznymi. Z tych powodów, szersze rozumienie adsorpcji SO4 i desorpcji pozostaje ważnym tematem badań geochemicznych. Obecnie dostępnych jest kilka metod oczyszczania wód – wliczając w to cementację, strącanie chemiczne, filtracje membranową, wymianę jonową oraz hydrożel. Jednakże, wymienione metody badań wymagają sporych inwestycji i wytwarzają ogromne ilości odpadów, podczas gdy same metody adsorpcyjne są tanie i używane na szeroką skalę. Okoliczności ekonomiczne oraz techniczne doprowadziły do skupienia się na niskokosztowych adsorbentach. Adsorpcja jest powszechnie stosowana z satysfakcjonującymi wynikami, jest przyjazna środowisku oraz ekonomiczne akceptowalna przy niskich stężeniach kontaminatu. Zbadano adsorpcję siarczanów z roztworu wodnego z użyciem skórki pomarańczowej. Badanie miało na celu zbadanie istotnych parametrów adsorpcji SO4 ze szczególnym dążeniem do identyfikacji optymalnych warunków adsorpcji. Literatura przedstawia wiele badań nad adsorpcją, jednakże jedynie z wykorzystaniem roztworów syntetycznych. Celem niniejszych badań było wyznaczenie zależności procesów sorpcyjnych od pH roztworu, stężenia początkowego sorbentu, czasu kontaktu oraz temperatury. Aby opisać izotermę sorpcji jonów użyto modeli izotermicznych Langmuir’a, Freundlich’a i Temkin’a. Model Langmuir’a jest wygodniejszy do opisu danych niż model Freundlich’a. Skuteczność adsorpcji w usuwaniu siarczanów (q30 = 5mg/g) przy użyciu skórki pomarańczy wyniosła około 90%. Podczas badania kinetyki odkryto, że procesy sorpcji podlegają reakcji pseudo-drugiego rzędu. Parametry termodynamiczne pokazały właściwości egzotermiczne sorpcji, a procesy zachodzą spontanicznie i korzystnie. Wyniki potwierdziły, że można skutecznie wykorzystywać skórkę pomarańczy do usuwania siarczanów i wybranych metali ze ścieków wodnych.

20

Changes in the thermal expansion coefficient of concrete due to exposure to aggressive chemical environment

Dębska D., Zając B.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-Ś

29--37

EN

An analysis of the impact of long-term sulphate examination conditions on the thermal expansion of ordinary cement concrete made with the use of various limestone aggregates is presented in the paper. The article contains the results of selected chemical and temperature laboratory testing. This issue is of significant value for the description of cement concrete durability under aggressive conditions in a wide range of temperatures. The experimental results can usefully be applied to predicting the sustainability of ordinary cement concrete as well as its joints working under defined aggressive conditions.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza wpływu długoterminowego oddziaływania siarczanów na rozszerzalność termiczną betonu cementowego z kruszywem wapiennym. Opisano laboratoryjne badania chemiczne oraz termiczne. Zagadnienie to ma istotne znaczenie dla opisu pracy betonu w środowisku agresywnym w szerokim zakresie temperatury. Wyniki badań mogą być wykorzystane w zagadnieniach związanych z opisem trwałości zarówno elementów betonowych, jak i ich połączeń.