Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Environmental services in municipal solid waste management – the case study of waste incineration

Famielec J., Famielec S.

Ekonomia i Środowisko

|

2017

|

nr 1

28--36

EN

This paper presents the interactions between municipal solid waste management processes (such as waste incineration) and influences of environment in aspects of the atmosphere, water and space. These environmental components provide people with benefits, which are referred to as “environmental services”. In the paper authors attempt to identify environmental services in a process of waste incineration and to describe an approach to services’ potential valuation.

2

The changes in exhaust gas and selected waste properties during biostabilization process

Baran D., Famielec S., Koncewicz-Baran M., Malinowski M., Sobol Z.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

11-18

EN

In recent years mechanical-biological waste treatment facilities increasingly apply the biostabilization process to treat the undersize fraction (most frequently less than 80 mm in diameter) obtained from municipal solid waste. The process lasts at least 14 days in closed but aerated chambers. The process gas exiting the chamber is transferred to biofilters filled with biomass, which ensure odours elimination. The aim of the study was to analyze the aerobic biostabilization process of selected waste groups using a laboratory BKB 100 reactor, especially in the aspect of exhaust gas composition changes. The bioreactor was equipped with a 116-liter, thermally insulated chamber, controlled air flow and a system of gases and temperature analyzers. The analyzed parameters were: CO2 and O2 concentration in the emitted gases, the temperature changes during the process, waste density, C:N ratio, organic matter content as well as moisture content. As a result of the research it was stated that the temperature changes in the processed waste vary in different seasons and might depend on the share of fine and biodegradable fractions in waste. In the case of waste collected in summer or autumn the thermophilic phase began during the 2nd or 3rd day of the process and lasted about 5-6 days, causing a considerable CO2 emission (with the maximum between the 1st and 4th day). The changes in O2 and CO2 concentration were directly connected with the process intensity. Waste collected during winter or spring and subjected to the process didn’t reach the temperature which would ensure waste stabilization and hygienization.

PL

W zakładach mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych do przetwarzania biologicznego frakcji podsitowej (najczęściej o uziarnieniu poniżej 80 mm), wydzielonej ze strumienia zmieszanych odpadów komunalnych, coraz częściej wykorzystuje się proces stabilizacji tlenowej. Proces ten przebiega przez okres co najmniej 2 tygodni w zamkniętych i napowietrzanych kontenerach. Powietrze procesowe odprowadzane jest do biofiltra wypełnionego biomasą, która ma zapewnić redukcję uciążliwych zapachów. Celem badań była analiza przebiegu procesu stabilizacji tlenowej w laboratoryjnym bioreaktorze BKB 100 ze szczególnym uwzględnieniem zmian w składzie emitowanego powietrza procesowego. Bioreaktor był wyposażony w termicznie izolowaną komorę o pojemności 116 dm3, system pozwalający na kontrolowane wprowadzanie powietrza do procesu, system czujników temperatury oraz analizator gazów poprocesowych. Analizom podlegał udział CO2 i O2 w objętości emitowanych gazów procesowych, zmiana temperatury w czasie trwania procesu, a także gęstość odpadów, stosunek C:N, zawartość substancji organicznej i wilgotność. W wyniku przeprowadzonych analiz stwierdzono, że przebieg zmian temperatury w stabilizowanej masie wsadowej nie jest jednakowy w poszczególnych porach roku i może ona zależeć od udziału frakcji drobnej oraz zawartości odpadów ulegających biodegradacji. Faza termofilna dla odpadów pobranych w okresie lata i jesieni nastąpiła już w 2-3 dniu procesu, trwała około 5-6 dni i spowodowała dużą emisję CO2. Zmiana zawartości O2 oraz CO2 była bezpośrednio powiązana z intensywnością procesu. Odpady pobrane w okresie zimy i wiosny nie osiągnęły temperatury, która mogłaby wskazywać na stabilizację i higienizację materiału. Odpady pobrane latem i jesienią charakteryzowały się największą emisją CO2 pomiędzy 1 a 4 dniem procesu.

3

Thermographic evaluation of CaO additive on the process of waste hygienization

Famielec S., Gliniak M., Kapjor A., Łukasiewicz M., Malinowski M.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr IV/4

1857--1865

EN

Municipal Solid Waste (MSW) is the mixture of many waste types, including organic waste (garden and park waste, food and kitchen waste, paper and cardboard etc.). Such waste creates a living environment for various microorganism species, many of which are known as pathogenic. The presence of microorganisms in favorable conditions (pH, organic matter content, carbon content, moisture, appropriate granulation) leads to decomposing of organic matter, which is accompanied by an increase in temperature. Microorganisms in waste pose a serious risk for staff operating at waste treatment plants. Moreover, heat released by their activity may cause a fire in waste storage facilities. Therefore, it is necessary to search for methods of waste stabilization and hygienization. The most commonly applied technology for waste stabilization is its processing in Mechanical Biological Treatment (MBT) plants. Such treatment is capital – and timeconsuming, however. Waste liming can become an alternative method for stabilization and hygienization of waste. Lime addition is one of the oldest method known by humans for hygienization of certain waste materials, such as animal waste. Currently, liming is applied in sewage sludge treatment as one of the initial operations and is necessary for further sludge management processes. The aim of the research was to valuate temperature changes during mixed MSW hygienization process with CaO addition in the amount of several percent by using a thermographic camera. The reaction of CaO with waste is short and lasts no longer than 20 minutes. The maximal temperatures were reached after 65-124 seconds from the time of CaO addition. The most dynamic increase in temperature were observed up to approx. 120th second of the process, with the rate dependent on the initial moisture of the material. The observed pH values indicate that the maximal dose of CaO additive should not exceed 3%. Such a dose is sufficient for waste to reach pH 12, which, according to literature, guarantees the deactivation of microorganisms.

4

Assessment of water supply and wastewater infrastructure development dynamics in Poland in the years 2003-2013

Malinowski M., Salamon J., Brzychczyk B., Famielec S.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr IV/4

1911--1922

EN

The paper presents an analysis of a chain index of water supply and wastewater infrastructure development dynamics in Poland in the years 2003-2013. The work aimed at determining the development index rate (relative growth) of water supply and sewage systems in Poland divided into 3 basic territorial units (rural, urban-rural and urban districts). Moreover, the paper describes the dynamics of changes concerning water consumption, share of population using water supplied by water supply systems, percentage of households possessing a bathroom and flush toilet and the share of population using sewage system during the analysed period. Conducted analyses used among others the chain index of dynamics to determine the rate of observed changes. The analysis revealed the greatest rate of changes for the indices characterising sewage system and the share of population using the system and wastewater treatment plants. Despite the fact that rural areas were characterized by definitely the highest values of the rate of changes and chain index of changes dynamics, the differences between rural and urban areas concerning water supply and wastewater infrastructure in Poland are still considerable.

5

An analysis of the development of technical infrastructure in the south-east of Poland

Salamon J., Malinowski M., Famielec S., Brzychczyk B., Łukasiewicz M.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr IV/4

1923--1936

EN

In this paper was analyzed selected components of technical infrastructure functioning in rural areas of the Malopolska, Świętokrzyskie and Podkarpackie Voivodships. The level of equipping rural areas with specified infrastructure elements was evaluated in the form of density and availability of infrastructure components. The work has been specified the rate of change in the analyzed indicators. In each of the provinces was separated 4, homogeneous groups of municipalities due to the level of infrastructure and standard of living. The lack of consistency in the level of the dynamics of the development of infrastructure with the dynamics of the percentage of residents using the equipment was noted. A positive phenomenon is that the development of the sewage system in all three voivodships has a higher average rate than the average rate of the development of the water supply system. This is particularly important due to the significant underdevelopment of the sewage system in relation to the water supply system.

6

Integracja nauk ekonomicznych, technicznych i chemicznych na rzecz rozwoju zrównoważonego

Famielec J., Famielec S.

Ekonomia i Środowisko

|

2016

|

nr 3

47--61

PL

W publikacji omówiono genezę rozwoju zrównoważonego, który uznano za narzędzie ekologizacji gospodarki. Przywołano dyskusję dotyczącą definiowania pojęcia rozwoju zrównoważonego w ekonomii, w której charakterystyczna jest kategoria zielonej gospodarki. Także nauki techniczne i chemiczne wykorzystują efekt „zazielenienia”. Omówiono ważniejsze przejawy zainteresowania się rozwojem zrównoważonym przez zieloną chemię, zieloną inżynierię, które wpisują się w rozwiązywanie dylematu tak zwanej potrójnej linii przewodniej w działalności gospodarczej. Artykuł zamyka próba uzasadnienia potrzeby integracji wiedzy, pochodzącej z różnych dziedzin i dyscyplin nauki na potrzeby postawienia i rozwiązywania dylematu rewolucji energetycznej. W opracowaniu wykorzystano literaturę (krajową i zagraniczną) w stopniu, na jaki pozwalają jego ramy i objętość oraz wiedza i własne doświadczenia badawcze autorów. Podjęto również próbę zastąpienia dyskusji o kategorii rozwoju zrównoważonego w wymiarze politycznym, w tym polityki ekologicznej, klimatycznej, interdyscyplinarną dyskusją naukową nad rozwojem w ogóle, dla dobrej przyszłości społecznej, gospodarczej, środowiskowej.

EN

The paper presents the origins of sustainable development, which is considered as an instrument for the greening of the economy. Furthermore, it introduces the discussion about defining the term “sustainability” in the economy, including the category of the green economy, which has been developed recently. In technical and chemical sciences the effect of “greening” is also observable. The paper discusses important aspects of sustainable development in green chemistry and green engineering, which contribute to solving the three bottom line dilemma in different people’s activities. The last issue described in the article concerns the attempts to justify the need for integration of knowledge coming from different fields of science for the challenge of solving the dilemma of energy supply in the modern world.

7

Environmental effects of tannery waste incineration in a tunnel furnace system

Famielec S.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

441--450

EN

Processes applied commonly in the leather tanning industry pose a serious impact on the environment. Leather processing requires a substantial input of energy, water and chemicals. Moreover, it generates significant amounts of liquid and solid waste. Processing of 1 Mg raw hides gives up to 600-700 kg waste, the considerable amounts of which are solid tannery waste generated during or after the proper tanning process. Such waste contains chromium compounds, which are commonly used as tanning agents. Utilization of solid tannery waste is a severe problem for tanneries, the main method applied practically is landfilling. Solid tannery waste exhibits a relatively high heating value (approx. 12-14 MJ/kg), but also a considerable water content (for some types of waste up to 40-50%) as well as a chromium content reaching approx. 3%. Incineration of such waste is possible, it requires maintaining the proper process conditions in order to minimize the negative impact on the environment, however. The research was carried out using a prototype tunnel furnace designed especially for solid tannery waste incineration. The article presents a brief overview of the experimental installation and the research conditions as well as environmental effects of the process in the aspect of flue-gas composition, energy and mass balance, regarding particularly the chromium content in the process residues. As the research revealed, by the right process conditions setting it is possible to obtain chromium(III) oxide in the ash, which can be used as a chromium ore substitute in the chemical or metallurgical industry.

PL

Stosowane powszechnie w przemyśle garbarskim technologie garbowania i wyprawy skór są istotnym obciążeniem dla środowiska. Procesy te wymagają znacznych nakładów energii, wody oraz chemikaliów, powstają również duże ilości odpadów, zarówno stałych, jak i ciekłych. Szacuje się, że podczas procesu obróbki 1 Mg skór surowych garbarnia generuje ok. 600-700 kg odpadów. Znaczna część tych odpadów to odpady stałe, powstałe podczas lub po procesie garbowania właściwego, dlatego też zawierają w swoim składzie związki chromu, stosowane powszechnie jako garbnik. Unieszkodliwianie tych odpadów jest dla garbarni uciążliwe, najczęściej są one składowane na przyzakładowych składowiskach. Stałe odpady garbarskie charakteryzują się stosunkowo wysoką wartością opałową (ok. 12-14 MJ/kg), ale też znaczną zawartością wilgoci (dla niektórych rodzajów odpadów nawet do 40-50%) oraz udziałem chromu wynoszącym ok. 3%. Unieszkodliwianie tych odpadów poprzez ich spalanie jest możliwe, wymaga jednak zachowania odpowiednich warunków prowadzenia procesu, by nie stwarzać zagrożenia dla środowiska. Badania prowadzono z wykorzystaniem prototypowego pieca tunelowego zaprojektowanego do prowadzenia procesu termicznego unieszkodliwiania odpadów garbarskich. W artykule przedstawiono krótką charakterystykę instalacji, przebieg badań oraz efekty środowiskowe procesu spalania odpadów garbarskich w aspekcie składu gazów odlotowych, bilansu energetycznego oraz bilansu masowego dla procesu ze szczególnym uwzględnieniem zawartości chromu w pozostałościach poprocesowych. Jak wykazały badania, przy odpowiednim doborze parametrów procesu chrom występuje w popiołach w postaci tlenku chromu(III), możliwe jest więc ich wykorzystanie jako substytutu rud chromowych w procesach chemicznych czy metalurgicznych.

8

Zastosowanie klinoptylolitu w procesie samooczyszczania wód małych zbiorników wodnych

Brzychczyk B., Famielec S., Malinowski M., Salamon J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2015

|

R. 23, nr 3

71--82

PL

Eutrofizacja antropogeniczna stanowi największe zagrożenie dla wód powierzchniowych zarówno w Polsce, w Europie, jak i na całym świecie. W obliczu groźby utraty gospodarczych i biosferycznych funkcji ekosystemów wodnych podjęto działania w poszukiwaniu efektywnych rozwiązań, zmniejszających zawartość substancji biogennych w wodach powierzchniowych, w celu zahamowania procesów eutrofizacji. Świadomość ogromnej i niedocenianej roli małych cieków i małych zbiorników w obszarach wiejskich oraz ich funkcji przyrodniczej stanowiły przyczynek do podjęcia badań nad zastosowaniem układów filtracji z użyciem zeolitów naturalnych do poprawy parametrów biochemicznych tych wód. Biorąc pod uwagę rozwój technik adsorpcyjnych, prowadzone analizy skierowano na minerały porowate, do których należą zeolity naturalne. Analizy przeprowadzono w reaktorze zatopionym z utwierdzoną biomasą z zastosowaniem zeolitu naturalnego – klinoptylolitu, wykorzystując wodę modelowego zbiornika zasiedlonego. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że klinoptylolit można zastosować jako materiał złoża w procesie usuwania związków azotowych, w celu przywracania procesów samooczyszczania wodom powierzchniowym.

EN

Anthropogenic eutrophication is the greatest threat to surface waters not only in Poland, but also in Europe and around the world. Facing the fact that economic and biospheric functions of aquatic eco-systems are inevitably endangered, measures have been taken to search for effective solutions of reducing the nutrients content in surface waters, which would inhibit the eutrophication processes. The awareness of the vast and underestimated role of small watercourses and reservoirs in rural areas and their natural functions, where a contribution to undertake research on the use of filtration systems using natural zeolites to improve the biochemical parameters of these waters. Taking into considera-tion the recent development of adsorption techniques the authors’ attention was directed to analyzing porous minerals including natural zeolites, such as clinoptilolite. Tests were carried out using the im-mersed reactor system with biomass immobilized on the surface of clinoptilolite – a natural zeolite. Water used for the tests came from a model, biologically active reservoir. Chemical tests using the colorimetric method, revealed the concentration of nitrogen compounds in the water, allowing the au-thors to estimate the effectiveness of nitrogen compounds extraction. Based on the conducted studies, it was found that clinoptilolite can be used as bed material in the process of removing nitrogen com-pounds, in order to restore self-purification capabilities of surface waters.

9

Incineration of tannery waste in a tunnel furnace system

Famielec S., Wieczorek-Ciurowa K.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2013

|

No. 10

63--72

EN

The leather industry generates significant amounts of waste for which there is not comprehensive treatment method. Such waste is mainly landfilled, which is an environmental threat. However, solid tannery waste could be incinerated since it contains organic matter. This paper describes research on the incineration of solid tannery waste which was conducted on an experimental installation with a tunnel furnace as the main component. The paper includes brief characteristics of tannery waste and the experimental installation overview. Further on, the experimental conditions as well as measurements and residue analysis results are presented.

PL

Przemysł garbarski generuje znaczne ilości odpadów, dla których nie istnieje kompleksowa metoda unieszkodliwiania. Odpady te są głównie składowane, co wiąże się z zagrożeniami dla środowiska. Możliwe jest jednakże spalenie stałych odpadów garbarskich ze względu na znaczną zawartość materii organicznej. W artykule opisano badania dotyczące spalania odpadów garbarskich w doświadczalnej instalacji, której głównym komponentem jest piec tunelowy. Przedstawiono zwięzłą charakterystykę odpadów, opis instalacji doświadczalnej, jak również warunki prowadzenia eksperymentów oraz wyniki pomiarów i analiz pozostałości poprocesowych.

10

Waste from leather industry. Threats to the environment

Famielec S., Wieczorek-Ciurowa K.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2011

|

R. 108, z. 1-Ch

43-48

EN

Leather industry generates significant amounts of solid waste and industrial sewage. They originate from various technological steps of leather production - 1 Mg of raw hides yields altogether about 700 kg of waste. Moreover, tannery waste contains chromium compounds, commonly used as tanning agents. This poses a further threat to the environment. In the article, the amounts of tannery waste generated in recent years in Poland and in the EU are presented. The general qualitative characteristics and physicochemical properties of tannery waste are described. The article discusses environmental threats resulting from chromium content in the waste as well as the methods of tannery waste utilization. Moreover, the authors present new technological solutions for the leather industry, which may contribute to environmental threats reduction, i.e. the concept of thermal waste treatment including chromium accumulation in ashes, which can be recovered in other industrial processes.

PL

Przemysł garbarski generuje znaczne ilości odpadów stałych oraz ścieków poprodukcyjnych. Odpady powstają na różnych etapach technologicznych produkcji, łącznie w ilości ok. 700 kg z 1 mg skór surowych. Ponadto zagrożeniem dla środowiska jest obecność w odpadach związków chromu, które używane są powszechnie jako garbniki. W artykule przedstawiono skalę problemu, tj. ilości odpadów generowane w Polsce oraz w Unii Europejskiej w ostatnich latach. Zaprezentowano również ogólną charakterystykę jakościową oraz właściwości fizykochemiczne odpadów garbarskich. Opisano zagrożenia dla środowiska związane z obecnością chromu w odpadach, a także sposoby utylizacji tych odpadów. Ukazano nowe rozwiązania technologiczne dla garbarstwa, które mogą przyczynić się do zmniejszenia zagrożeń środowiskowych, m.in. koncepcję termicznej utylizacji odpadów garbarskich z akumulacją związków chromu w popiołach, z których chrom w dalszych procesach można odzyskiwać.

11

Proces spalania odpadów przemysłu garbarskiego

Wieczorek-Ciurowa K., Famielec S., Fela K., Woźny Z.

Chemik

|

2011

|

Vol. 65, nr 10

917-922

PL

W artykule przedstawiono koncepcję unieszkodliwiania odpadów przemysłu garbarskiego poprzez spalanie w specjalnie do tego celu zaprojektowanej instalacji technologicznej. Proces ten przewiduje całościowe rozwiązanie problemu odpadów w garbarniach, niosąc również korzyści związane z odzyskiwaniem energii cieplnej, którą będzie można używać do procesów produkcyjnych. Podano również charakterystykę odpadów przemysłu garbarskiego w aspekcie ich spalania oraz wyniki badań laboratoryjnych i ćwierćtechnicznych, przeprowadzonych na Wydziale Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej.

EN

The article describes the conception of tannery waste treatment by combustion process in the specially designed system. The technology should provide tanneries with comprehensive solution for tannery waste problems. The additional advantage of the technology is the possibility to reuse energy from waste in tanning processes. Moreover, the characteristics of tannery waste in respect of its combustion as well as results of research carried out at the Faculty of Chemical Engineering and Technology are presented.