Szacuje się, że ilość zużytych opon samochodowych na terenie Unii Europejskiej w roku 2016 wynosiła 3 515 000 Mg, co niewątpliwie stanowi problem z punktu widzenia inżynierii i ochrony środowiska. Alternatywą do składowania tego odpadu na wysypiskach jest poddanie go procesowi pirolizy. W wyniku rozkładu termicznego uzyskuje się wartościowe pod względem kaloryczności produkty (frakcja olejowa oraz gazowa), a także stałą pozostałość, która ze względu na skład i właściwości może zostać przetworzona na wysokiej jakości sorbent węglowy. W tym celu stosowane są różne metody modyfikacji pirolizatu, zarówno polegające na aktywacji fizycznej, jak i chemicznej. W niniejszym artykule przedstawiono charakterystykę stałej pozostałości po pirolizie opon gumowych przebiegającej w temperaturze około 400°C, która obejmowała analizę składu chemicznego (XRF oraz IR), charakterystykę mineralogiczną (XRD, SEM-EDS) oraz teksturalną. Dodatkowo w celu aktywacji próbkę poddano działaniu azotu w temperaturze 550°C. Analiza mineralogiczna wykazała, że dominującym składnikiem mineralnym jest węgiel. Ponadto zaobserwowano obecność kwarcu, kalcytu i sfalerytu. Analiza składu chemicznego sugeruje, że ze względu na wysoką zawartość węgla (ok. 80% mas.) istnieje możliwość otrzymania sorbentu węglowego z analizowanego odpadu. Jednak dotychczasowe badania, które miały charakter wstępny, nie pozwoliły na otrzymanie materiału stanowiącego substytut węgla aktywnego, ponieważ zastosowana modyfikacja w niewielkim stopniu zwiększyła powierzchnię właściwą BET, która osiągnęła wartość około 85 m2/g. Na podstawie analizy rozkładu i wielkość porów badanych 2 próbek stwierdzono, że jest on homogeniczny/modalny o charakterze mikro-/mezoporowatym, zaś kształt pętli histerezy sugeruje na obecność porów typu „butelkowego”. Ze względu na stosunkowo wysoką zawartość cynku w składzie odpadu (ok. 4% mas.) należałoby również rozważyć możliwość odzysku tego pierwiastka.
EN
It is estimated that the amount of used car tires in the European Union in 2016 was established at the level of 3,515,000 Mg, which is undoubtedly a problem from the point of view of engineering and environmental protection. An alternative to storing this waste in landfills is their pyrolysis. As a result of thermal decomposition, calorific value products (oil and gas fraction) are obtained, as well as a solid residue, which due to its composition and properties can be processed into a high quality carbon sorbent. For this purpose, various methods of modification of the pyrolyzate are used, both involving physical and chemical activation. This article presents the characteristics of solid residue after the pyrolysis of rubber tires running at a temperature of about 400°C, which included an analysis of chemical composition (XRF and IR), mineralogical composition (XRD, SEM-EDS) and textural characteristics. Additionally, for the purpose of activation, the sample was treated with nitrogen at a temperature of 550°C. The mineralogical analysis showed that the dominant mineral component is carbon. In addition, the presence of quartz, calcite and sphalerite was observed. Analysis of the chemical composition suggests that due to the high carbon content (about 80% by mass) it is possible for a carbon sorbent from the analyzed waste to be obtained. However, previous preliminary studies did not allow a material constituting a substitute for activated carbon to be obtained, because the applied modification only slightly increased the BET specific surface area, which reached the value of approx. 85 m2/g. Based on the analysis of the pore size distribution of the 2 tested samples, it was found to be homogeneous/modal with a micro/mesoporous nature, while the shape of the hysteresis loop suggests the presence of “bottle shape” pores. Due to the relatively high content of zinc, the composition of waste (about 4% of mass), the possibility of recovery of this element should also be considered.
Technologia CCS ( Carbon Capture and Storage ) jest jedną z metod ograniczających emisję ditleku węgla do atmosfery. Jednak wysokie koszty wychwytywania Co2 w tej technologii są główną przeszkodą wdrażania tego rozwiązania przez elektrownie. Redukcji kosztów oczekuje się przede wszystkim po stronie wychwytywania i oddzielania CO2 z gazów spalinowych (przemysłowych). Artykuł przedstawia ocenę efektywności finansowej najpopularniejszej technologii aminowej (MEA) względem otrzymywanego z popiołów lotnych materiału mezo-porowatego typu McM-41 impregnowanego polietylenoiminą (PEI) dla instalacji CCS. Badania prowadzono dla inwestycji obejmującej trzy kluczowe komponenty stanowiące pełny łańcuch wartości w procesie walidacji technologii CCS (wychwytywanie, transport i składowanie). Prowadzone badania mineralogiczne i określenie właściwości fizykochemicznych produktu mezoporowatego otrzymywanego z materiałów odpadowych, jakimi są popioły lotne, pozwoliły na wskazanie najlepszej klasy sorbentu – McM-41 impregnowanego PEI, który można wykorzystać w technologiach wychwytywania CO2. Opracowanie innowacyjnego związku pozwala nie tylko na usuniecie 100% CO2, ale również obniża koszty operacyjne (OPEX), w tym przede wszystkim koszty zużycia energii o 40% i materiałów w stosunku do mieszanek aminowych np. MEA.
EN
CCS (carbon capture and Storage) technology is one of the methods that limit the release of carbon dioxide into the atmosphere. However, the high cost of capturing Co2 in this technology is a major obstacle to the implementation of this solution by power plants. The reduction of costs is expected primarily on the side of the capture and separation of CO2 from flue/ industrial gas. The article presents the financial performance of the most popular amine technology (MEA) against mesoporous material about McM-41 structure obtained from fly ash, impregnated with polyethyleneimine (PEI), for CCS installations. The study was conducted for an investment comprising three key components that provide a full value chain in CCS validation (capture, transport and storage). The mineralogical studies and determination of the physicochemical properties of mesoporous material produced from waste materials such as fly ash allowed us to identify the best class sorbents of McM-41, which can be used in CO2 capture technologies. Developing an innovative relationship not only allows 100% of CO2 to be removed but also reduces operating costs (OPEX), primarily including energy by 40% and multiple material costs relative to amine mixtures such as MEA.
Obowiązująca dyrektywa IED, a co za tym idzie bardzo rygorystyczne wymagania wzglę- dem rtęci (Hg) stawiane przez BAT/BREF, zmuszają polską energetykę do poszukiwania nowych wydajnych technologii oczyszczania spalin z gazowych jej form. Obecnie żadne z metod pierwotnych ani wtórych usuwania związków Hg w kraju nie jest w stanie sprostać tym restrykcjom. Wymagań tych nie spełniają nawet powszechnie stosowane metody z wykorzystaniem węgla aktywnego modyfikowanego bromem lub jodem czy też nowoczesne metody stosowane w innych krajach wykorzystujące moduły polimerowe. Związane jest to z dużym zanieczyszczeniem rtęcią paliw kopalnych stosowanych w krajowej energetyce. Dlatego też w ramach projektu pt. „Hybrydowe układy adsorpcyjne do redukcji emisji rtęci z zastosowaniem wysokoefektywnych komponentów polimerowych”, akronim HYBREM, podjęte zostały próby zbudowania innowacyjnej linii technologicznej łączącej kilka technik oczyszczania spalin ze szkodliwych związków rtęci. Do budowy instalacji pilotażowej wykorzystano technologie bazujące na modułach polimerowych oraz iniekcji różnych sorbentów stałych. Zaletą budowanej instalacji będzie jej mobilność, przez co może być testowana na różnych obiektach energetycznych. Otrzymane wyniki oczyszczania spalin przy użyciu zaprojektowanej instalacji pilotażowej pozwolą określić czy zbudowany prototyp jest efektywny w każdych warunkach dla polskich elektrowni opalanych węglem. Wiedza na ten temat pozwoli efektywnie rozwinąć technologie przemysłowe pod kątem oczyszczania spalin z rtęci spełniając jednocześnie wymagania stawiane przez konkluzje BAT/BREF.
EN
The current IED directive, and therefore very stringent requirements for mercury pollution included in BAT/BREF, are forcing the Polish power industry to seek new efficient gas purification technologies from the gaseous form of mercury. At present, none of the primary or secondary methods of removing Hg compounds in the country are able to meet these restrictions, even commonly used methods using bromine or iodine-modified activated carbon, or modern methods used in other countries fot example polymer modules. This is due to high levels of mercury contamination of fossil fuels used in the national power industry. Hence, the project titled:” Hybrid Adsorption Systems for Reducing Mercury Emissions Using High Effective Polymer Components”, acronym HYBREM, has attempted to build an innovative technical line that combines several techniques for the treatment of exhaust gases from harmful mercury compounds. The used technology is based on polymer modules and the injection of various solid sorbents. The advantage of the built-in installation will be its mobility, which can be tested on a variety of power plants. The obtained results of the flue gas purification by means of the designed pilot installation will determine whether the constructed prototype is effective under all conditions of Polish coal-fired power plants. Knowledge of this issue will enable the efficient development of industrial technologies for the purification of flue gas from mercury simultaneously meeting the requirements of the BAT/BREF conclusions.
The aim of the experiment presented in this paper is to assess the relationship between the height and diameter increase rate and the thermal conditions and precipitation during its growth. The experiment was carried out in the Agro- and Hydrometeorology Observatory of the Wrocław University of Environmental and Life Sciences in 2013–2015. The height and diameter measurement was made each time on the same 43 plants, randomly selected at the stage of setting up the experiment in 2012 and specially marked. Plants included in further analyses were divided into 5 classes and the classification criterion was their height in the 3rd year of cultivation. Initially, an analysis of relationships of selected morphological parameters of Scots pine was carried out, i.e. of the heights and diameters against the changing weather conditions, i.e. precipitations and air temperatures. Subsequently, an effect of the thermal conditions and the amount of precipitation on growth of Scots pine was assessed with the use of the two meteorological parameters mentioned above. These parameters were used as their accumulated sums, calculated as of the dates of biometric measurements, made at the end of each month (the last ten days of a month) in the summer half-year period. Multiple regression analysis was applied to evaluate the effect of thermal conditions and precipitation on the growth of Scots pine in both variants and the significance of the relationships under study was examined with the use of an adjusted coefficient of determination R2. The analyses and calculations indicate a close significant relationship between the height of pine trees and their diameter at the base on any measurement date. Analyses of different measurement periods indicated a decrease in significance of the relationships between the height of pine trees and their diameter at the base. A decrease in these relationships is becoming more and more pronounced with the age of the trees. Of the two weather parameters, i.e. total air temperature and total precipitation, the precipitation dominates in the relationship with the trees height and air temperature – with the trees diameter.
W małych zlewniach rolniczych, na obszarach nizinnych, dyspozycyjne zasoby wodne w okresie wegetacyjnym są na ogół niewystarczające do realizacji intensywnych form nawodnień. Zapewnienie na tych obiektach odpowiedniej ilości wody dla potrzeb rolnictwa, przy coraz silniejszej konkurencji ze strony innych użytkowników, staje się poważnym problemem. Badania prowadzone na obiekcie Samowtór w latach 1994-2008 w kierunku racjonalizacji gospodarowania wodą dowiodły, że w wyniku zastosowania odpowiedniej, całorocznej eksploatacji zastawki na cieku głównym, można skutecznie zwiększyć dyspozycyjne zasoby wodne gleby. W celu oceny skuteczności realizowanego piętrzenia, pomiarami zapasów wodnych w charakterystycznych warstwach objęto stanowiska o zróżnicowanej retencyjności gleby oraz usytuowanych na polach zdrenowanych i nieobjętych oddziaływaniem systemów drenarskich. Badania udowodniły, że zaproponowany sposób poprawy bilansu wodnego zlewni przynosi wymierne efekty w korzystnym kształtowaniu uwilgotnienia gleb. Stosowana metoda retencjonowania wody pozwala na efektywne przetrzymanie jej po okresach "nadmiaru" (roztopy, wysokie opady atmosferyczne) i wykorzystanie w okresach "deficytowych" (bezopadowych). Badania wykazały również, że skuteczność poprawy retencji glebowej była wyraźnie wyższa na polach zdrenowanych.
EN
Disposable resources in the vegetation periods are usually insufficient for realization the intensive form of irrigation in small agricultural catchments in lowlands areas. Assurance of proper amount of water for agricultural use, with more and more competition of the others users, become a serious problem. The field investigations, carried out in Samotwór in years 1994-2008 in direction of rational water management, proved that due to application the suitable and a whole year's exploitation of weir on the main stream, the disposable soil water resources can be effectively increased. In order to assessment the effectiveness of realized damming up the water, the measurements of soil water reserves in characteristic layers were done on areas with differentiated water retention of soils and situated on drained fields and fields uncovered by draining system. The researches proved that proposed way of improvement the water balance in the catchment brings the measurable effects in profitable forming of soil water content. Applied method of retention of water allows on effective keeping the water after periods with "excess" (thaw, high precipitation) and using the water in "deficit" periods (without precipitation). The investigations also showed that the effectiveness of improvement of the soil retention was explicitly higher on drained fields.
W publikacji przeanalizowano wpływ zmian w użytkowaniu gruntów położonych w zlewni zasilającej arboretum Uniwersytetu Przyrodniczego w Pawłowicach pod Wrocławiem na odpływ ze zlewni lokalnej. Wyniki badań wskazują na konieczność wprowadzenia rozwiązań umożliwiających zwiększenie efektywności zagospodarowania wód opadowych odprowadzanych z powierzchni uszczelnionych na teren arboretum. W pracy scharakteryzowano wybrane inwestycje planowane w celu poprawy stosunków wodnych siedlisk leśnych, a także ograniczenia ryzyka występowania podtopień niżej położonych fragmentów obiektu. Obejmują one rozbudowę różnych form małej retencji z uwzględnieniem aspektu polepszenia jakości wody.
EN
In the paper the impact of land use changes localised in catchment of the Wrocław University of Environmental and Life Sciences (WUELS) arboretum in Pawłowice near Wrocław on outflow from local micro-catchment was analysed. The study results show necessity for solutions that allow increasing the efficiency of rainwater management discharged from the sealed surfaces in the arboretum area. In this study the selected investments that are planning to improve water condition of forest habitat and to decrease flood risk of lower localised area were characterised. The planned investments include the development of various forms of small scale retention taking into account the aspect of improving water quality.
W pracy zaprezentowano analizę przestrzennych zmian stanów retencji gruntowej dla fragmentu doliny Odry położonego poniżej stopnia wodnego w Brzegu Dolnym. Do analiz wybrano średnie miesięczne poziomy wody gruntowej z wybranych punktów pomiarowych (32 piezometry) znajdujących się w rejonie Malczyc oraz 7 wodowskazów na Odrze, Średzkiej Wodzie, Jeziorce i Nowym Rowie. Zmianę stanów retencji gruntowej przedstawiono w ujęciu przestrzennym dla okresów wegetacyjnych lat: 2010, 2011 oraz 2012. Na bazie danych wykonano interpolację rzędnych zwierciadła wody gruntowej dla omawianego obszaru. Na tej podstawie wyliczono różnice występujące pomiędzy rzędnymi zwierciadła wody gruntowej. Kolejnym etapem było uzyskanie przestrzennego rozmieszczenia stanów retencji gruntowej oraz jego analiza. Uzyskane wyniki wykazują znaczne zmiany w stanach retencji gruntowej na wybranym fragmencie doliny w poszczególnych okresach wegetacyjnych. Przeanalizowano również zależności kształtowania się zmian stanów retencji gruntowej względem odległości od koryta Odry.
EN
The paper presents the analysis of spatial changes of groundwater retention for a part of the Oder valley situated below the barrage in Brzeg Dolny. For the analysis of selected monthly average elevations of the groundwater table of the selected measuring points (32 piezometers) located in the area described, and 7 gauges on the Oder river, Średzka Woda, Jeziorka and Nowy Rów. The change of groundwater retention is presented in spatial terms for vegetation periods of years: 2010, 2011 and 2012. The database was made interpolating the groundwater table elevation for the area in question. On this basis, differences between ordinates the groundwater table were calculated. The next step was to obtain the spatial distribution of groundwater retention states and its analysis. The results show significant changes in the states of groundwater retention on the selected portion of the valley in the individual growing seasons. According to formation of changes in status of groundwater retention relative to the distance from the Odra river was analysed.
Badania prowadzono w rejonie oddziaływania Kopalni i Elektrowni „Turów”, które poprzez emisję zanieczyszczeń gazowych i pyłowych przyczyniają się do skażenia gleb m.in. arsenem. Celem przeprowadzonych badań było określenie całkowitej zawartości tego metalu w próbkach gleb uprawnych pobranych w rejonie oddziaływania ww. zakładów. Jednocześnie określono ich skład granulometryczny oraz właściwości fizyko-chemiczne – odczyn i procentową zawartość substancji organicznej. Gleby pobrane z głębokości od 0,0 do 0,3 m ppt oraz od 0,3 do 0,6 m ppt pochodziły z terenu bezpośredniego oddziaływania kopalni i elektrowni (rejon Bogatyni) oraz z regionu Zgorzelca, usytuowanego poza zasięgiem bezpośredniego oddziaływania emiterów. Zawartość arsenu całkowitego oznaczano metodą ICP-AES z wykorzystaniem spektrometru plazmowego Varian-Liberty Series II. Wszystkie próbki gleb, niezależnie od miejsca pochodzenia, wykazywały odczyn kwaśny, a zawartość substancji organicznej w obydwu rejonach badawczych była wyższa na głębokości od 0,0 do 0,3 m. Zgodnie z klasyfikacją PTG 2008, gleby z rejonu Zgorzelca zaliczono do bardzo lekkich, lekkich i średnich (piasek luźny, piasek gliniasty, glina piaszczysta i glina lekka), stwierdzono w nich ponadto wysoką zawartość frakcji piaskowej. Gleby z rejonu Bogatyni zaliczono do gleb średnich i ciężkich pyłowych (pył gliniasty i pył ilasty), z wysoką zawartością frakcji pyłowej. Podwyższony poziom arsenu w glebie uprawnej z rejonu oddziaływania Kopalni i Elektrowni, z jednej strony związany jest z antropogenicznym jego uwalnianiem podczas spalania węgla, ale również wpływ na to mają właściwości fizykochemiczne gleb. Jest to przyczyną zwiększonej kumulacji tego metalu, głównie na głębokości od 0,3 do 0,6 m. Wykazano również istotny, około 3.krotnie wyższy poziom tego metalu w rejonie bezpośredniego oddziaływania Kopalni i Elektrowni „Turów”, w porównaniu z rejonem zgorzeleckim, niezależnie od głębokości ich pobrania. Z pewnością duże znaczenie na absorpcję tego metalu mogą mieć nakładające się w tym rejonie zanieczyszczenia lokalne i transgraniczne, kwaśny odczyn gleb i wyższa procentowa zawartość substancji organicznej. Dużą rolę odgrywa także skład granulometryczny, głównie przeszło 4.krotnie wyższa średnia procentowa zawartość frakcji pyłowych i iłowych.
EN
The study was conducted in the area of influence of Mine and Power Plant “Turów” which, through the emission of gaseous and particulate pollutants contribute to soil contamination, among other things by arsenic. The aim of this study was to determine the total content of this metal in samples of anable soils collected in the area of the impact of the above-mentioned emitters. At the same time their grain-size distribution and their physico-chemical properties, as pH and percentage of organic matter were determined. Soils collected from a depth of 0.0 to 0.3 m below ground surface, and from 0.3 to 0.6 m b.g.s. came from the area of direct impact of the mine and power plant (area of Bogatynia) and the region of Zgorzelec ,located out of the direct impact of emitters. Total arsenic content was determined by ICP- AES using a plasma spectrometer Varian Liberty Series II. All soil samples, independently of the place of origin, showed acid pH, and organic matter content in both research areas was higher at a depth of 0.0 to 0.3 m. In accordance with the classification of PTG 2008, soils from the area of Zgorzelec were classified as very light, light and medium (loose sand, loamy sand, sandy loam and light loam), with a high content of sand fraction it was also found. The soils of Bogatynia region were classified as medium and heavy silty (loamy silt and clayey silt), with a high content of silt fraction . Increased levels of arsenic in cultivated soils in the area of influence of the Mine and Power Plant, on the one hand they are connected with its anthropogenic its release during the combustion of coal, and on the other hand it is the influence of physicochemical properties of soils. It is the reason of increased accumulation of this metal, mostly at a depth of 0.3 to 0.6 m. Significant, 3 times, higher level of this metal was showed in the area of direct impact of Mine and Power Plant “Turów”, compared with the area of Zgorzelec, apart from the depth of their collection. Certainly the great importance for the absorption of the metal may be overlapping in this region, local and cross-border pollution, acidic soils and a higher percentage of organic matter. Grain-size distribution, mainly 4 times higher average percentage of fractions of silt and clay fractions are of great importance.
Zgodnie z dyrektywą LCPD od roku 2016 polskie przepisy dotyczące emisji tlenków azotu (NOx) wymagają obniżenia emisji do poziomu poniżej 200 mg/Nm3 (przy 6% O2). Osiągnięcie tego poziomu emisji przy zastosowaniu tradycyjnych metod pierwotnych i układów selektywnej niekatalitycznej redukcji (SNCR) oraz przy równoczesnym utrzymaniu tej samej sprawności wytwarzania energii elektrycznej jest praktycznie niemożliwe. Alternatywna tradycyjna metoda wtórna tzn. technologia SCR (selektywna katalityczna redukcja) jest niewspółmiernie bardziej kosztowna. Ze względu na dużą liczbę kotłów w Polsce, które muszą obniżyć poziom emisji poniżej 200 mg/Nm3, niektóre zakłady rozpoczęły prace zmierzające do znalezienia rozwiązania technicznie sprawdzonego oraz atrakcyjnego z punktu widzenia kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.
The paper pertains to landscape management in eroded areas. Erosion processes, especially water erosion of soils, change the existing landscapes and make them less attractive or even hostile to people. Such situation calls for protective actions e.g. an appropriate management of agricultural landscape to minimise negative consequences of such phenomena. The paper presents a concept of counter-erosion measures to be implemented in the Trzebnickie Hills and comments their effect on the landscape. The concept was applied to an agricultural watershed of the Mielnica River. Particular attention was paid to visual aspect of this landscape and to functioning of its elements. Changes in the landscape were visualised and set up with the present status of the watershed.
PL
Praca dotyczy zagadnień związanych z kształtowaniem krajobrazu terenów erodowanych. Procesy erozyjne, zwłaszcza erozja wodna gleb, degradując środowisko glebowe, wywołują zmiany w istniejących krajobrazach, czyniąc je mniej atrakcyjnymi, a nawet nieprzyjaznymi człowiekowi. To z kolei przemawia za koniecznością wprowadzenia działań ochronnych, m.in. poprzez odpowiednie kształtowanie krajobrazu rolniczego, w celu zmniejszenia negatywnych następstw tych procesów. W pracy przedstawiono koncepcję zabiegów przeciwerozyjnych niezbędnych do wprowadzenia na obszarze Wzgórz Trzebnickich i ich wpływ na krajobraz. Koncepcję tych działań przedstawiono na przykładzie zlewni rolniczej cieku Mielnica. Zwrócono szczególną uwagęna aspekt wizualny krajobrazu, a także na funkcjonowanie jego elementów. Tytułowe zmiany w krajobrazie przedstawiono za pomocą wizualizacji fotograficznych zestawionych ze stanem obecnym zlewni.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Results of application of geoinformatic analytical and modeling tool are presented in following paper. The analytical tool was developed for agricultural catchment of the Mielnica Stream, located on the eroded southern slopes of Trzebnica Hills in Low Silesia district. Land use changes scenarios had been studied there. The main goals were: designing soil erosion control system (basing on good agricultural practices and agri-environmental measures) as well as environmental impacts assessment. Decision Support System for erosion control management was developed on compilation of IUNG methodology and numerical catchment model. A scenario designing was carried out according to ecophysiographic studies as well as to soil cover analyses, meteorological and hydrological monitoring data. It occurred that further studies of economic and ownership aspects of proposed scenarios need to be provided both at farm and catchment scale.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW