Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wydzielanie związków żelaza z roztworu po ługowaniu odpadów poflotacyjnych Zn-Pb

Siedlecka E., Sobik-Szołtysek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

263--276

EN

Iron is usually present in the leaching solutions and its elimination is a major problem in hydrometallurgy. The recovery of iron from such solutions is usually carried out by precipitation as jarosite, goethite or hematite. Together with the iron other undesirable metals, mainly Zn, Mg, Pb are precipitated. The impact of the following parameters: temperature, time, type and dose of oxidant on selective separation the iron compounds from the leaching solution of Zn-Pb post-flotation tailings were investigated. The leaching solution was obtained in the process of dynamic neutralization the accumulator electrolyte with the Zn-Pb flotation tailings and separation of the precipitate from the solution. Using the set conditions of iron compounds precipitation from the leaching solution, the post-processed solutions were obtained in which the content of Mg, Zn, Fe were analyzed. It was found that the process of iron compounds precipitation causes co-precipitation of the accompanying metals that contaminate the resulting precipitates. The coprecipitation of magnesium, together with iron compounds is particularly disadvantageous process results in a reduced yield of metal in the final product. In order to minimize these losses, the oxidizing precipitation of iron from the leach solution in the form of goethite was carried out. This led to significant loss of Mg+2 ions from the solution in an amount of 0.24% positively influencing technological process of magnesium sulphate recovery from the waste. The goethite precipitate formed in a simple single stage process is a commercial product or an intermediate product (after ignition) for the preparation of a red pigment.

PL

Żelazo jest często obecne w roztworach po ługowaniu, a jego eliminacja jest głównym problemem w procesach hydrometalurgicznych. Odzysk żelaza z takich roztworów polega najczęściej na jego wydzieleniu w postaci jarosytu, getytu lub hematytu. Wraz z żelazem wytrącają się inne niepożądane metale, głównie Zn, Mg, Pb i inne. W pracy zbadano wpływ takich parametrów, jak temperatura, czas, typ i dawka utleniacza na selektywne wydzielanie związków żelaza z roztworu po ługowaniu odpadów poflotacyjnych Zn-Pb. Roztwór po ługowaniu pozyskano w procesie dynamicznej neutralizacji elektrolitu akumulatorowego odpadem poflotacyjnym i oddzieleniu osadu od roztworu. Stosując ustalone warunki wydzielania związków żelaza z roztworu po ługowaniu, otrzymano roztwory poprocesowe, w których oznaczono zawartość metali: Mg, Zn, Fe. Stwierdzono, iż proces wydzielania związków żelaza, w zależności od warunków, powoduje współstrącanie się towarzyszących metali, które zanieczyszczają powstałe osady. Szczególnie niekorzystnym procesem jest współstrącanie się magnezu wraz ze związkami żelaza powodujące zmniejszenie uzysku metalu w produkcie końcowym. W celu zminimalizowania tych strat przeprowadzono strącanie utleniające żelaza z roztworu po ługowaniu w postaci getytu, uzyskując nieznaczne straty jonów Mg+2 z roztworu w ilości 0,24%, co jest bardzo korzystne dla procesu technologicznego pozyskiwania siarczanu magnezu z odpadów. Wydzielony osad getytu w prostym procesie jednostopniowym stanowi produkt handlowy, a po wyprażeniu - półprodukt do otrzymywania pigmentu czerwonego.

2

Heavy metal volatilization during vitrification of tannery sewage sludge with mineral waste

Celary P., Sobik-Szołtysek J., Tajchman A.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 4

503--515

EN

The study investigated the volatilization of heavy metals during vitrification of tannery sludge with mineral waste such as fly ash from brown coal combustion, foundry sands and carbonate flotation waste generated during ore enrichment process from the zinc-lead industry. The experiment focused on 6 metals Cr, Cd, Ni, Pb, Zn, Fe and how different waste additives affected their volatilization. In the study mixtures containing 35% w/w sewage sludge and 65% w/w mineral waste were vitrified. The 65% share consisted of either only fly ash, waste foundry sands or a mix of the previous with carbonate flotation waste at the following ratios 1:1, 1.5:1, 2:1 and 3:1. It was found that vitrification of tannery sewage sludge with certain mineral waste can be accompanied by reasonably low emission levels of chromium (as low as 22.4 ± 1.4%) similar to those during incineration. The lowest chromium emission levels were noted for mixtures of sewage sludge with fly ash and a combination of fly ash and carbonate flotation waste at a ratio of 3:1. Very low nickel (as low as 9.5 ± 6.5%) and iron (lowest being 1.2 ± 0.6%) volatilization were also noted for the above mentioned mixtures although for one type of used sewage sludge the lowest amount of volatilized nickel was noted for the combination with foundry sands alone. However regardless of the used waste high degrees of volatilization were observed for cadmium (≥ 73.4%), lead (≥ 79.1%) and zinc (≥ 87.8%).

PL

Zbadano wolatylizację metali ciężkich podczas witryfikacji garbarskich osadów ściekowych z odpadami mineralnymi, takimi jak popioły lotne ze spalania węgla brunatnego, piaski poformierskie oraz odpady poflotacyjne powstające podczas procesów wzbogacania rud w przemyśle cynkowo-ołowiowym. Badania skupiły się na 6 metalach, tj.: chromie, kadmie, niklu, ołowiu, cynku i żelazie, oraz jak poszczególne dodatki w postaci odpadów mineralnych wpływały na ich wolatylizację. Witryfikacji poddano mieszaniny składające się z 35% wagowych osadów ściekowych oraz 65% wagowych odpadów mineralnych. Udział w postaci 65% odpadów mineralnych składał się z popiołów lotnych, piasków poformierskich albo ich mieszaniny z odpadami poflotacyjnymi w stosunku 1:1; 1,5:1; 2:1 oraz 3:1. Badania wykazały, że witryfikacja garbarskich osadów ściekowych z określonymi dodatkami mineralnymi może być prowadzona przy stosunkowo niskiej emisji chromu (najniższa odnotowana wynosząca 22,4 ± 1,4%), zbliżonej do wartości podawanych dla procesu spalania. Najniższą emisję chromu odnotowano dla witryfikacji mieszanin osadów ściekowych z popiołami lotnymi oraz osadów ściekowych z kombinacją popiołów lotnych z odpadami poflotacyjnymi w stosunku 3:1. W przypadku dwóch osadów ściekowych niewielką emisję niklu (nie niższą niż 9,5 ± 6,5%) oraz żelaza (najniższa odnotowana wynosząca 1,2 ± 0,6%) również uzyskano dla wyżej wspomnianych mieszanin, wyjątek stanowił jeden z badanych osadów ściekowych, dla którego najniższą wolatylizację niklu osiągnięto, witryfikując go z samymi piaskami poformierskimi. Niezależnie od użytych odpadów mineralnych wysoki stopień wolatylizacji odnotowano dla kadmu (≥ 73,4%), ołowiu (≥ 79,1%) oraz cynku (≥ 87,8%).

3

Assessment of the sorption properties of materials proposed for the construction of insulation barriers

Sobik-Szołtysek J., Bień J., Grosser A.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 1

169--189

EN

Sorption properties of fine-grain mixtures of mineral waste proposed for construction of separation screens in landfill sites have been examined. The removal of heavy metals by the mixtures analysed was evaluated by the static batch method. It was found that they characterize by high ability to remove heavy metals at the level of over 99%, even with high contents of these elements. The sorption parameters have been determined based on the Langmuir and Freundlich isotherms. The alkaline character of some components of mixtures provides stabilization of pH, preventing removal of heavy metals to the environment in response to contact a barrier with acid solutions.

4

Porowatość wapieni jurajskich w profilu pionowym rejonu ujęcia Łobodno k. Kłobucka

Nikiel G., Sobik-Szołtysek J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

972--975

EN

The article presents the results of investigations the porosity of the limestone of the Upper and Middle Jurassic. The open porosity was tested on samples cut from the core in the borehole of the P-1 with a depth of 80 m which was drilled in the groundwater intake Łobodno near Kłobuck. For testing were prepared 59 samples from 23 ranges a depth. Examination of open porosity were made using hydrostatic weighing the samples saturated with water in in a vacuum chamber. The tests which were conducted show a large variability of the open porosity of the Jurassic limestone in the vertical profile containing in the range of 4–24%.

5

Witryfikacja osadów ściekowych z przemysłu garbarskiego ze stłuczką szklaną

Celary P., Sobik-Szołtysek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

449--457

PL

W pracy weryfikowano możliwość witryfikacji osadów ściekowych z przemysłu garbarskiego ze stłuczką szklaną. Witryfikacja mieszanek zawierających 35% osadów oraz 65% stłuczki szklanej pozwoliła na redukcję masową sięgającą 42,1% oraz otrzymanie zwięzłych i w pełni zeszklonych witryfikatów, które charakteryzowały się twardością porównywalną do szkieł oraz ograniczonym wymywaniem metali ciężkich. W kontekście zbadanych parametrów można przypuszczać, że otrzymane witryfikaty mogą znaleźć zastosowanie w szeroko rozumianym przemyśle budowlanym jako pełnowartościowy produkt handlowy, co wymaga dalszych badań. Witryfikacji osadów ściekowych w zadanych warunkach towarzyszyła jednak znaczna emisja chromu do atmosfery, co wiąże się z koniecznością zastosowania odpowiednich zabezpieczeń w instalacji realizującej proces i/lub zmianę warunków prowadzenia procesu poprzez zastosowanie innych dodatków mineralnych i/lub odpowiednie kondycjonowanie osadów ściekowych przed ich witryfikacją, np. kwasem ortofosforowym.

EN

The tannery industry is responsible for about 40% of the world’s chromium pollution which results from huge amounts of generated sewage and solid waste, including sewage sludge, and the fact that circa 90% of the industry in the world uses chromium salts as tanning agents. Due to this tannery sewage sludge contains significant amounts of this metal, which impedes its biological treatment and landfilling remains a common practice for managing of this waste. Regardless of taken protection measures, landfilling of waste containing significant amounts of heavy metals remains a threat to the soil and water environment, additionally the law enforces a reduction in the levels of landfilled biodegradable waste, which requires the development of alternative methods of their treatment. The aim of the conducted research was the evaluation of the possibility of vitrification of tannery sewage sludge with glass cullet. Sewage sludge used in the research was obtained from 2 tanneries in the Silesian Voivodeship: “Szczakowa” located in Jaworzno and “SKOTAN” in Skoczów. The vitrification process was carried out in a plasma-arc furnace with argon as the plasma gas, at constant gas flow of 20 dm3/minute. The mixtures of sewage sludge and glass cullet underwent plasma treatment for 10 minutes. Uniform, homogenous and vitreous products obtained in result of the plasma treatment were of negligible heavy metal leachability and hardness similar to glass (6.5-7 on Mohs scale). In the carried out vitrification process the highest level of chrome incorporation in the silica matrix was 27% achieved for the mixture with “SKOTAN” tannery sludge. Overall the highest incorporation of heavy metals was observed for nickel (range of 37 to 50%) and lead (43.58%). Vitrification of tannery sewage sludge with glass cullet allows for achieving a glass-hard, vitreous, homogenous product safe for the soil and water environment. The hardness and limited heavy metal leaching of the final products suggest that they could probably be used in the construction industry, which, however, requires further investigation.

6

The Treatment of Incineration Wastes with a Carbonate Waste Fraction from the Zinc-Lead Industry

Bień J., Morzyk B., Wystalska K., Celary P., Sobik-Szołtysek J.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 1

61--69

EN

The article presents the results of plasma vitrification of solid remnants from thermal waste treatment with and without the addition of a carbonate fraction obtained from lead-zinc ore flotation. The substrates used in the research were slags and ashes from medical waste treatment, incineration of municipal waste, sewage sludge as well as hazardous and industrial wastes. The plasma treatment resulted in acquiring products of different quality depending on the processed substrate. Most of the obtained products were of vitreous and homogenic build. Treatment of remnants from incineration of hazardous and industrial wastes resulted in obtaining heterogeneous and rough surfaced products. A 20% share of the carbonate fraction enabled the obtaining of a vitrified product with a glassy surface and fracture. Hardness of the obtained products was rated in Mohs scale and ranged from 6 to 6,5. Leaching tests showed a decrease in heavy metal concentration in the leachates from vitrificates with the addition of carbonate fraction compared to the ones with it.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących plazmowej witryfi kacji stałych pozostałości po termicznej utylizacji odpadów, którą realizowano bez i z dodatkiem odpadowej frakcji węglanowej wytworzonej podczas fl otacji rud cynkowo-ołowiowych. Substratami wykorzystanymi do badań były żużle i popioły pochodzące z unieszkodliwiania odpadów medycznych, ze spalania odpadów komunalnych, osadów ściekowych, odpadów niebezpiecznych i przemysłowych. W efekcie plazmowego przekształcania uzyskano produkty o różnej jakości w zależności od rodzaju przekształcanego substratu. W większości otrzymano produkty zeszkliwione o jednolitej budowie. W wyniku zeszkliwiania pozostałości po spalaniu odpadów przemysłowych i niebezpiecznych uzyskano produkty o niejednolitej, chropowatej powierzchni. Dopiero 20% dodatek frakcji węglanowej pozwolił na uzyskanie produktu zwitryfi kowanego, charakteryzującego się szklistą powierzchnią oraz przełamem. Twardość uzyskanych produktów oznaczona w skali Mohsa była w zakresie 6-6,5. Analiza wymywalności metali z witryfi katów wykazała mniejsze stężenia metali ciężkich w wyciągach wodnych sporządzonych z witryfi katów z dodatkiem frakcji węglanowej w porównaniu do stężeń metali w wyciągach wodnych z witryfi katów uzyskanych z materiałów wyjściowych.

7

Vitrification and devitrification of ash after sewage sludge combustion

Wystalska K., Sobik-Szołtysek J., Bień J. B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

181--191

PL

W artykule zaprezentowano wstępne wyniki badań procesu zeszkliwiania i dewitryfikacji popiołów po spalaniu osadów ściekowych. Pierwszy etap, zeszkliwianie – realizowano z wykorzystaniem plazmy, przekształcając popioły po spalaniu osadów samodzielnie i z dodatkiem dolomitowych odpadów poflotacyjnych przemysłu cynku i ołowiu. Zarówno samodzielne przekształcanie popiołów pochodzących z procesu spalania osadów ściekowych jak i popiołów z dodatkiem dolomitowych odpadów poflotacyjnych skutkowało otrzymaniem produktu stanowiącego jednolitą, zwartą bryłę, szklistą w przełamie, o budowie amorficznej. Twardość uzyskanych produktów oznaczona w skali Mohsa była na poziomie 6,5. Produkty uzyskane podczas witryfikacji popiołów po spalaniu osadów były bardziej kruche od produktów uzyskanych w prosie witryfikacji popiołów z dodatkiem dolomitowych odpadów poflotacyjnych. Analiza termiczna (TG-DSC) uzyskanych produktów pozwoliła stwierdzić, że dodatek dolomitowych odpadów poflotacyjnych spowodował przesunięcie temperatury krystalizacji z poziomu 1096°C (witryfikat z popiołu po spalaniu osadów) do poziomu 870°C (witryfikat z popiołu po spalaniu osadów z dodatkiem dolomitowych odpadów poflotacyjnych). Kolejnym etapem badań było wygrzewanie witryfikatów w wyznaczonych temperaturach w celu dewitryfikacji. Przeprowadzona analiza rentgenowska potwierdziła odszklenie produktów – obecność faz o budowie uporządkowanej.

8

Analiza współczynnika filtracji w aspekcie możliwości stosowania alternatywnych materiałów do budowy barier izolacyjnych na składowiskach odpadów

Sobik-Szołtysek J., Bień J. B., Milczarek M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1393--1410

EN

In the case of insufficiently tight natural geological barrier, the area of landfills should be protected by special artificial barriers (separation screens). The use of natural mineral materials for building the separation screens (loamy minerals, such as a variety of clays) requires their extraction from local deposits, which inevitably generates waste from extraction and treatment of the minerals, causes changes in hydrographic conditions and soil quality in the neighbourhood of the excavations, degraded landscape and additional costs, including the energy and examination of mineral usefulness. Therefore, it seems purposeful to search for replacement materials which are technologically and economically competitive, such as fine grain waste minerals and/or by-products from industrial activity. A fundamental parameter of the separation screen which ensures its efficiency in terms of stopping migration of pollutants outside the landfill is the adequate level of filtration coefficient, which according to legal regulation cannot be greater than 1 10-9 m/s. The aim of the present study was to analyse the filtration coefficient obtained as a result of the mixtures prepared from fine grain mineral waste and by-products from industrial activities under conditions of their maximum densification in order to find the material which shows the best tightness to match the requirements of separation screens for landfill applications. The following minerals were used in the study: coal dust from water and dust circulation system in the Sobieski mine in Jaworzno, Poland, fly ash from combustion of brown coal from Bełchatów power plant, fly ashes from combustion of black coal in conventional and fluidized bed furnaces in Łagisza power plant in Będzin, Poland, post-flotation from Zn-Pb ore dressing from inactive settler in the area of the city of Bytom and barren rock clays from brown coal deposits in the Bełchatów mine. These materials were used for preparation of 8 mixtures with various share of individual components with coal dust as the main component of the matrix, with participation of 50 wt%. Before the determination of filtration coefficient for each of the mixture began, the optimum humidity and maximum bulk density of the soil matrix was measured. In the most of the mixtures, the optimum humidity ranged from 25 to 27.5%, whereas in the case of the mixtures with bottom ash from fluidized bed and fly ash from the conventional furnace it was lower than 20%. Determination of the filtration coefficient was carried out on the specially designed stand under condition of fluid flow from the bottom to the upper part of the sample, with variable hydraulic gradient and i>30. Stabilization of the filtration coefficient was observed for the most of the mixtures after ca. 10–11 days from the beginning of the experiment, at the level typical of the particular mixture. The highest, unstable filtration coefficient of 1.6–2 10-8 m/s was observed for the mixture of coal dust with the ashes from brown coal, which makes it impossible to be used as proposed. Nevertheless, application of another addition to this mixture (floatation waste and clays) considerably improved the coefficient of filtration, which reached the value of ca. 2–2,5 10-9m/s. The most favourable coefficient was obtained for the mixtures of coal dust with ashes from combustion of hard coal in fluidized bed furnaces, modified with an addition of clays. The value of filtration coefficient ranged from 3 to 6.5 10-10 m/s. The results of the investigations confirmed the ability of achieving the alternative material for building the separation screen which is the mixture of waste and by-products from industrial activities with over-additive properties. It is necessary to continue the research in the area of modification of the mixtures, particularly in the aspect of increased fraction of coal dust in order to optimize filtration coefficient and obtain the screen with satisfactory degree of tightness.

9

Effect of additives on heavy metal immobilization during vitrification of tannery sewage sludge

Bień J., Celary P., Morzyk B., Sobik-Szołtysek J., Wystalska K.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 2

33--40

EN

The aim of this study was to evaluate the effect of additives such as waste moulding sands (WMS) and dolomite flotation waste (F) on heavy metal immobilization during vitrification of tannery sewage sludge. Sewage sludge with addition of waste moulding sands of 25-45 vol. % and flotation waste of 5-25 vol. % was used in the vitrification process. The study demonstrated a direct correlation between the WMS fraction in the vitrified formulations and heavy metal immobilization in the obtained vitrificates. Vitrification of sewage sludge with these additives resulted in obtaining vitreous products with reduced heavy metal leaching properties; the lowest content of heavy metals in the leachates was found in the vitrificates with the highest content of waste moulding sands.

10

Possibilities of joint management of sewage sludge and dolomite post-flotation waste

Sobik-Szołtysek J., Jabłońska B.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2010

|

Vol. 17, nr 2

149-159

EN

At present, the basic method of sewage sludge management is storage, especially when the sludge cannot be used for agricultural purposes due to a high content of heavy metals. At the same time, bioremediation of dolomite post-flotation waste which is permanently stored in the environment is difficult. In the research the possibilities of joint management of both waste types are examined. Five pot experiments were conducted, with synthetic substrata for flora with different participation of sewage sludge and post-flotation waste. The content of Zn and Pb was biggest in the materials applied. Additionally, the pH value was measured. Argona grass seeds were used in the experiment. This particular grass type is resistant to high metal concentration. The content of selected metals was measured in the collected plant matter. In order to quantify the Zn and Pb mobility in the prepared ground, bioaccumulation coefficients were determined. The experiment was aimed at selecting a proportion that would be most effective in blocking the transfer of metals to flora. The experiment results revealed that the ground composed of 75% post-flotation waste and 25% sewage sludge demonstrates the lowest availability of heavy metals for grass ie low bioaccumulation coefficient. The joint management of sewage sludge by means of creating soil mixtures with chemically active dolomite post-flotation waste allows for eliminating nuisance and threats resulting from the specificity of both waste types.

PL

Składowanie osadów ściekowych jest obecnie podstawową metodą ich zagospodarowania, zwłaszcza gdy duża zawartość w nich metali ciężkich uniemożliwia ich wykorzystanie rolnicze. Dolomitowe odpady poflotacyjne, trwale składowane w środowisku, są trudne do rekultywacji biologicznej. Dlatego podjęto badania możliwości wspólnego zagospodarowania obu tych odpadów. Wykonano 5 doświadczeń wazonowych, tworząc syntetyczne podłoża dla roślinności z różnym udziałem osadu ściekowego i odpadu poflotacyjnego, w których oznaczono zawartość Zn i Pb, ponieważ ich koncentracja jest największa w stosowanych materiałach oraz zmierzono wartości pH. W doświadczeniu użyto nasion trawy z gatunku Argona, charakteryzującej się odpornością na duże stężenia metali. W zebranej masie roślinnej oznaczono zawartość wybranych metali. Dla określenia mobilności Zn i Pb w przygotowanych podłożach obliczono współczynniki bioakumulacji. Doświadczenie miało na celu wytypowanie proporcji najskuteczniej blokującej przemieszczanie się metali do roślinności. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że podłoże złożone z 75% odpadu poflotacyjnego i 25% osadu ściekowego ma mniejszą dostępność badanych metali ciężkich dla traw, tj. ma mały współczynnik bioakumulacji. Metoda wspólnego zagospodarowania osadów ściekowych poprzez tworzenie mieszanek glebowych z aktywnymi chemicznie dolomitowymi odpadami poflotacyjnymi umożliwia skojarzone likwidowanie uciążliwości i zagrożeń, wynikających ze specyfiki obu tych odpadów.

11

Badania przydatności wybranych technik remediacji terenów zdegradowanych działalnością przemysłu cynkowo-ołowiowego

Janecka B., Sobik-Szołtysek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2009

|

T. 12, nr 4

281-294

PL

Jednym z ujemnych skutków działalności przemysłu cynkowo-ołowiowego jest gromadzenie odpadów pogórniczych i pohutniczych. Nagromadzenie tych odpadów powoduje negatywne przekształcanie środowiska przyrodniczego na skutek pylenia i migracji metali do gleb oraz wód powierzchniowych i gruntowych. Z uwagi na ich niekorzystne właściwości rekultywacja takich składowisk jest utrudniona, zwłaszcza rekultywacja biologiczna. Celem badań był dobór najkorzystniejszych dodatków do odpadu popłuczkowego z przerobu rud Zn-Pb dla uzyskania optymalnych warunków wegetacji roślin. Jako dodatki organiczne, wzbogacające materiał odpadowy na składowisku w składniki odżywcze, zaproponowano torf ogrodniczy oraz "materiały odpadowe" w postaci kompostu z odpadów komunalnych, osadu ściekowego i zużytego podłoża do uprawy pieczarek. Przydatność zaproponowanych dodatków oceniano za pomocą testu Lepidium. Najkorzystniejszym dodatkiem okazał się kompost dodany do odpadu w ilości 5% wag. Dodatek osadu ściekowego powodował ograniczenie przyrostu korzeni rzeżuchy. Wyniki testu wykazały, że w odpadzie popłuczkowym nie występują czynniki fitotoksyczne, na które nasiona rzeżuchy są szczególnie wrażliwe. Podjęto również próbę modyfikacji składu granulometrycznego odpadu w celu poprawy właściwości fizykomechanicznych podłoża. Jak wykazały badania, każda modyfikacja składu granulometrycznego odpadu poprawiła jego właściwości jako podłoża dla wegetacji roślin, a przyrost świeżej biomasy na mieszaninach odpadu z substancją mineralną był większy od przyrostu uzyskanego na samym odpadzie.

EN

One of the major disadvantages of Zn-Pb industry is generation and accumulation of post-mining and post-metallurgic waste. The waste accumulated on a significant surface area causes deterioration of natural environment by various emissions and migration of heavy metals to soil as well as to surface and ground water, and thus introduces the toxic substances into the food chain. Washery waste is considered to pose a serious problem. The properties of washery waste, i.e. fine-grain particle size, deficiency of substances essential for proper growth of plants and also a high content of heavy metals, impede the process of biological reclamation applied to the areas where the washery waste were deposited. The aim of the presented investigation was to search for the efficient method, suitable for reclamation of washery waste landfills. This was done by applying selected materials containing the substances essential for plant growth and by modifying the granular content of investigated waste. The substrate for investigations was sampled from the washery waste (generated during gravitational Zn-Pb ore concentration) deposited at the landfill in Piekary Śląskie (South Poland). The fine-grained dolomite was the main constituent of the investigated waste. It contained about 7.0% Zn, 1.53% Pb and 0.36% Cd. Agricultural peat and compost produced from municipal waste, sewage sludge and spent mushroom substrate were used as the organic components for increasing the content of nutritional constituents in the investigated waste. Peat and compost were selected according to possible methods of waste management, availability of organic waste and localization of waste generating operations. The toxicity of the investigated waste and materials was assessed by the Lepidium biological test. The mixture of waste and 5% of compost (by weight) was considered to be the most beneficial option. The addition of sewage sludge to the mixture caused the inhibition of the growth of watercress roots. The highest value of inhibition rate was calculated for the mixture of waste and sewage sludge. The addition of agricultural peat and compost produced from municipal waste, sewage sludge and spent mushroom substrate did not improve the growth of watercress roots either. With the reference to the Lepidium test results, no phytotoxic components in the washery waste were present and the qualitative and quantitative addition of organic material to the mixture improved its properties as a soil base. The limited growth of plants on the soil base prepared from the investigated waste, apart from the lack of sufficient content of nutritional substances, could be due to poor structure of the soil base. Therefore, the modification of granular content of the investigated waste was performed in order to improve the waste physical and mechanical properties. The investigated waste was modified with the addition of sand and clay in a selected ratio. The increase in fresh biomass and root length of watercress was used to evaluate the efficiency of materials added to the waste mixture. According to the obtained results, each modification of waste granular content significantly improved the properties of the mixture as a soil base. The increase in fresh biomass was observed for each mixture of waste and mineral substance and was higher than the increase in fresh biomass grown on the investigated waste. The modification of granular content of the soil base did not significantly affect on the length of the root system of the investigated plant. Some of the proposed materials used in these investigations to modify the properties of washery waste are waste materials, therefore their application in the reclamation process would be of economic as well as ecological importance.

12

Usprawnienie procesu oczyszczania wód dołowych kopalń rud rejonu bytomskiego

Girczys J., Kupich I., Sobik-Szołtysek J.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

456-459

13

Możliwości zastosowania osadów ściekowych do fitostabilizacji składowisk odpadów zawierających metale ciężkie

Sobik-Szołtysek J., Stańczyk-Mazanek E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2008

|

T. 11, nr 3

355-366

PL

Przekroczenie dopuszczalnych zawartości metali ciężkich w niektórych osadach ściekowych dyskwalifikuje je do wykorzystania rolniczego. W pracy podjęto badania możliwości zastosowania takich osadów do wspomagania procesów fitostabilizacji składowisk odpadów poflotacyjnych rud Zn-Pb. Wykonano 7 doświadczeń wazonowych, tworząc syntetyczne podłoża dla roślinności z różnym udziałem osadu ściekowego, odpadu poflotacyjnego i odpadowego mułu węglowego. W doświadczeniach użyto nasion trawy z gatunku Argona, charakteryzującej się odpornością na wysokie steżęnia metali. Dla każdego podłoża określono przyrost biomasy, a w zebranej masie roślinnej oznaczono zawartość Zn i Pb. Obliczone współczynniki bioakumulacji pozwolily okreslić mobilność tych metali dla każdego ze stosowanych podłoży. Doświadczenia wykazaly, że optymalnym dla założonych celów podłożem było podłoże skladające się z 1/6 osadu ściekowego+ 1/6 mułu węglowego+4/6 odpadu flotacyjnego. Charakteryzowało się ono najmniejszą dostepnością badanych metali dla roślinności oraz przyrostem biomasy wystarczającym dla prawidłowej stabilizacji powierzchni składowiska. Metoda wspólnego zagospodarowania badanych odpadów, poprzez tworzenie mieszanek glebowych, umożliwia skojarzone likwidowanie uciążliwości i zagrożen, wynikających z ich specyfiki.

EN

The excess of heavy metals content in some sewage sludge is the reason of their disqualification for agricultural purposes. The aim of this work was to examine the possibilities of these sludge implementation for supporting the phytostabilization processes of the landfills with Zn-Pb ore post-flotation waste. Seven pot experiments were conducted, with synthetic substrata for flora with different participation of sewage sludge, post-flotation waste and coal mud. Argona grass seeds were used in the experiment. This particular grass type is resistant to high metal concentration. For each type of ground the arising in biomass were estimated, and the content of Zn and Pb in the collected plant mass was determined. The bioaccumulation coefficients that were calculated, allowed to determine mobility of these metals for each of the ground applied. The experiments showed, that for the intended purposes, optimum ground was the one composed of 1/6 of sewage sludge + 1/6 of coal mud + 4/6 of flotation waste. The described ground was characteristic both of the lowest availability of examined metals for plants and the biomass arising, sufficient for correct stabilization of the landfill surface. The method of joint management of the examined waste, by means of producing soil mixtures, allows for conjoined eliminating nuisance and hazards, resulting from specificity of the described waste.

14

Treatment of radium-carrying mine waters

Jabłońska B., Sobik-Szołtysek J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2008

|

Vol. 15, nr 1

139-145

EN

Radium-carrying waters that are drained from coal mines, and radioactive deposits produced by them are sources of pollution of natural environment in Upper Silesia. Increased concentrations of radioactive elements arc observed in water-courses, soil and plants in the regions where salt mine waters are discharged. Concentration of 226Ra isotope in waters inflowing to underground excavations reaches 390 kBq/m3 even, and 20 kBq/m3 in the waters drained onto the ground surface. Chemical diversity of mine waters containing radium makes the mines use a variety of treatment methods for A and B-type radium waters. Here, methods used in treatment of both A and B-type radium waters in coal mines are discussed.

PL

Radonośne wody odprowadzane z kopalń węgla kamiennego oraz powstające z nich promieniotwórcze osady są źródłem skażeń środowiska przyrodniczego na Górnym Śląsku. W rejonie zrzutu słonych wód kopalnianych obserwuje się zwiększone stężenia pierwiastków promieniotwórczych w ciekach wodnych, gruncie oraz roślinach. Stężenie izotopu 226Ra w wodach dopływających do wyrobisk podziemnych może sięgać nawet 390 kBq/m3, natomiast w wodach odprowadzanych na powierzchnię - do 20 kBq/m3. Zróżnicowanie pod względem chemicznym wód kopalnianych zawierających rad wymaga stosowania przez kopalnie różnych metod oczyszczania wód radowych typu A i wód radowych typu B. W artykule omówiono rozwiązania technologiczne oczyszczania wód radowych typu A i B stosowane w kopaniach węgla kamiennego.

15

Składowanie osadów ściekowych na aktywnych chemicznie dolomitowych odpadach poflotacyjnych

Sobik-Szołtysek J., Jabłońska B.

Proceedings of ECOpole

|

2007

|

Vol. 1, No. 1/2

239--244

PL

W pracy podjęto badania nad możliwością deponowania osadów ściekowych charakteryzujących się dużą zawartością metali ciężkich na dolomitowych odpadach poflotacyjnych. Wykonano 5 doświadczeń wazonowych, tworząc syntetyczne podłoża dla roślinności z różnym udziałem osadu ściekowego i odpadu poflotacyjnego, w których oznaczano zawartość Zn i Pb ze względu na największą koncentrację tych metali w stosowanych materiałach. W doświadczeniu użyto nasion trawy z gatunku Argona, charakteryzującej się odpornością na wysokie stężenia metali. W zebranej masie roślinnej oznaczono zawartość wybranych metali. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że podłoże złożone z 75% odpadu poflotacyjnego i 25% osadu ściekowego wykazuje najmniejszą dostępność metali ciężkich dla traw - mały współczynnik hioakumulacji. Dodatkowo taki sposób zagospodarowania osadu ściekowego ułatwia stabilizację biologiczną powierzchni składowisk odpadów poflotacyjnych z przerobu rud Zn-Pb.

EN

In the work the investigations on deposition of sewage sludge with increased concentration of heavy metals on post-notation dolomite wastes. Five pot experiments ha\e been performed, in which synthetic substrata for plants with diversified percentage of sewage sludge and post-flotation waste had been created. In every case the concentration of Zn and Pb has been determined (as those metals have highest concentrations in the investigated substances). Seeds of grass Argona were used in the experiment, since it is resistant against high concentrations of heavy metals. In the collected biomass the concentrations of selected metals have beendetermined. The results obtained established that the substratum consisting of 75% of post-flotation waste and 25% of sewage sludge gave the desired effect - the lowest hioaccumulation factor. Additionally, such a way of sewage sludge managing makes it easier to solve the problem of biological stabilization of disposal sites for Zn-Pb treatment post-flotation wastes.

16

Oczyszczanie wód kopalnianych zawierających rad za pomocą sorbentów

Jabłońska B., Sobik-Szołtysek J.

Proceedings of ECOpole

|

2007

|

Vol. 1, No. 1/2

141--145

PL

Radonośne wody odprowadzane z kopalń węgla kamiennego oraz powstające z nich promieniotwórcze osady są źródłem skażeń środowiska przyrodniczego na Górnym Śląsku. W rejonie zrzutu słonych wód kopalnianych obserwuje się zwiększone stężenia pierwiastków promieniotwórczych w ciekach wodnych, gruncie oraz roślinach. Stężenie izotopu 226Ra w wodach dopływających do wyrobisk podziemnych możc sięgać nawet 390 kBq/m3, natomiast w wodach odprowadzanych na powierzchnię - do 20 kBq/m3 Zróżnicowanie pod względem chemicznym wód kopalnianych zawierających rad wymaga stosowania przez kopalnie różnych metod oczyszczania wód radowych typu A i B. W artykule omówiono rozwiązania używane do oczyszczania wód radowych typu B. w których stosuje się sorbent RA1, stanowiący rodzaj barytu, bądź sorbent RA2. będący odpadem z przemysłu hutniczego, zawierającym głównie chlorek baru.

EN

Radium-carrying waters that are drained from coal mines, and radioactive deposits produced by them are sources of pollution of natural environment in Upper Silesia. Increased concentrations of radioactive elements are observed in watercourses, soil and plants in the regions where salt mine waters are discharged. Radioactivity of 126Ra isotope in waters inflowing to underground excavations reaches 390 kBq/m3 even, and 20 kBq/m3 in the waters drained onto the ground surface. Chemical diversity of mine waters containing radium makes the mines use a variety of treatment methods for A and B type radium waters. This paper discusses solutions practiced in B type radium water treatment. They use either RA1 sorbent, being a special kind of barite, or RA2 sorbent, being a kind of metallurgical waste consisting mainly of barium chloride.

17

Analiza możliwości zagospodarowania popiołów lotnych metodami niekonwencjonalnymi

Sobik-Szołtysek J., Janecka B.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2006

|

Vol. 40, nr 6

184-193

PL

Artykuł jest analizą możliwości zagospodarowania popiołów lotnych w niekonwencjonalny sposób. W warunkach polskich popioły lotne najczęściej znajdują zastosowanie w konwencjonalnych metodach zagospodarowania, jak np. w górnictwie, produkcji materiałów budowlanych, czy drogownictwie. Pojawiające się doniesienia literaturowe wskazują na możliwość zastosowania popiołów lotnych do innych celów takich jak: ochrona wód powierzchniowych, ochrona wód podziemnych, ochrona powietrza, wiązanie odcieków z biomasy roślinnej powstałej w wyniku procesu fitoekstrakcji. Analizie poddano popioły lotne powstające w Elektrowni Łagisza, które zakwalifikowano do krzemianowych. Wykonana analiza porównawcza wskazała, że ze względu na właściwości tych popiołów spośród proponowanych, niekonwencjonalnych metod, realne wydaje się zastosowanie ich do budowy barier izolacyjnych. Mniej zadawalające efekty dałoby zastosowanie ich do ochrony wód powierzchniowych, oczyszczania gazów spalinowych i absorbowania odcieków z biomasy powstającej po procesie fitoekstrakcji.

EN

The article is an analysis of the alternatives for using fly-ashes in an unconventional way. In Poland fly-ashes are usually handled using conventional methods, e.g. in mining industry, for production of construction materials as well as for road-making. New reports from the scientific publications indicate the potential of fly ashes application to the protection of surface and groundwaters, air; binding the effluent from biomass from the phytoextraction process. Fly-ashes generated at the Łagisza power station were analysed. They were categorised as siliceous. A comparative analysis has proved that due to the properties of the ashes their use for building insulating barriers seems the optimal application alternative among all the proposed unconventional methods. Their use for the surface water protection, exhaust gas treatment and absorbing the effluent from the biomass produced after the phytoextraction process would bring less satisfactory results.

18

Spoiwa hydrauliczne na bazie odpadowego gipsu z neutralizacji elektrolitu akumulatorowego

Sobik-Szołtysek J., Girczys J.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2005

|

Vol. 39 nr 2

49-55

PL

W artykule omówiono możliwości pozyskiwania spoiw hydraulicznych z odpadowego gipsu z instalacji przerobu złomu akumulatorowego. Wykonano analizy gipsu weryfikujące jego przydatność do produkcji spoiwa. Po wyprażeniu odpadu w 150?C, uzyskaną próbkę użyto do sporządzenia spoiw hydraulicznych wg kilku receptur. W recepturach tych zastosowano dodatki modyfikujące: cement, wapno i popioły energetyczne. Wykonano badania otrzymanych spoiw potwierdzające ich przydatność. Na podstawie uzyskanych wyników wskazano kierunki zagospodarowania spoiw.

EN

Alternatives for production of hydraulic binding agents from waste gypsum obtained from a battery scrap processing system after electrolyte removal were presented. Analysis of gypsum to verify its usability for binder production was performed. The investigated waste material was roasted at a temperature of 150?C. The sample was then used for preparing hydraulic binding agents using different methods. In these methods modified additives were applied such as: cement, lime and smoke box ashes. The produced agents were tested to prove their usability. Based on the outcomes of the tests application alternatives of the binders were proposed.

19

Wpływ na stan wody w Brynicy zrzutu ścieków i wód dołowych

Girczys J., Sobik-Szołtysek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 3/4

441-453

PL

Rzeka Brynica w swoim górnym biegu uległa w wyniku antropopresji silnym przeobrażeniom. W prezentowanej publikacji poddano analizie przyczyny i zakres tych przemian. Wskazano na zmianę ilości prowadzonych wód, spowodowaną ujęciem wody pitnej ze zbiornika wybudowanego na 28 km rzeki. Równocześnie poddano analizie skutki jakościowe i ilościowe zrzutów wód z kopalń węgla kamiennego i górnictwa rud Zn-Pb. Wskazano na możliwość poprawy parametrów jakości wody w wyniku doprowadzenia spoza zlewni Brynicy dodatkowej ilości dobrze oczyszczonych ścieków. Wykazano, że komponowanie dołowych wód górnictwa i ścieków może doprowadzić do uzyskania korzystniejszych parametrów w połączonych zrzutach niż w każdym z nich indywidualnie

EN

The river Brynica, in its headwaters, was subject to severe alterations as a result of anthropopressure. The paper analyses the causes and scope of these changes. It has been pointed at the change of the amount of carried water resulting from drinkable water intake constructed at the 28-th kilometre of the river. At the same time, the qualitative and quantitative consequences of the discharge of coal - and Zn-Pb ore mines water were analysed. It has been pointed at the possibility of improvement of the quality parameters of water in consequence of conveying an additional volume of the well-cleaned sewage from outside of the Brynica river basin. It has been shown that the process of composing the mining - discharged and sewage water can result in obtaining more advantageous parameters in the combined water discharge as compared to each of them taken individually. The observations of the Brynica have shown that at the section of Piekary Śląskie only 3% of its water does not come from technological discharges. The water supply of this river is mainly composed of municipal sewage discharges with various degrees of purification, and of water coming from already liquidated or being liquidated ore and coal mines. The underground waters from zinc - lead ore mines are characterised by excess values of heavy metals and sulphates, and their current inflow to the Brynica, being 0.495 m3/s, constitutes 47% of its flow after discharging. On the other hand, the inflow from coal mines contains, first of all, high concentrations of chlorides and sulphates. Specific for both inflows is a low level of other pollutants that are typical for municipal sewage, such as BOD5, COD, nitrogen and phosphorus. Diluting such water with well - cleaned municipal sewage fed from outside the Brynica river basin may result in the stabilisation of all the quality parameters at a satisfactory level. The proposed hydrotechnical intervention will result in a reduction of sulphate content by 17%, and zinc by 12%, as compared to the current condition. It should be stressed at the same time, that the cleaned waste water delivered in the volume of about 0,3 m3/s will ensure the river a minimum flow, which can be disturbed by the planned changes of the water drainage system of liquidated coal mines. This will result in directing the water hitherto supplying the Brynica into the Oder river basin.

20

Szlamy po koagulacji wód zrzutowych z kopalń rudnych niecki bytomskiej.

Girczys J., Sobik-Szołtysek J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 4

168-171

PL

Przedstawiono zagadnienie gromadzenia się szlamów po koagulacji wód dołowych nieczynnych kopalń rud Zn-Pb rejonu bytomskiego. Omówiono ich właściwości i skalę problemu, jaki stanowi konieczność ich neutralizacji i zagospodarowania. Wskazano optymalne kierunki wykorzystania gospodarczego z uwzględnieniem specyficznych właściwości wynikających ze składu chemicznego szlamów.

EN

The paper presents the problem of sludge accumulation, after coagulation of mine waters from inactive Zn-Pb ore mines of Bytom region. Their feature and the scale of the problem of their neutralization-necessity and bringing into use are discussed. The optimal directions of their economic utilization, with regard to the chemical composition of the sludges are indicated.