Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Volatile organic compounds in motor vehicle interiors under various conditions and their effect on human health

Verner Jan, Sejkorová Marie, Veselík Petr

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2020

|

z. 107

205--216

EN

The aim of this paper is to estimate the mass concentrations of volatile organic compounds (VOCs) such as benzene (B), toluene (T), ethylbenzene (E) and m-, p-, o-xylenes (X) inside of the driver-compartment of motor vehicles. The results were compared with the Czech limits for indoor environments and the external concentrations. The experiments were carried out on various routes with different methods of ventilation. The volatile emissions detected inside the vehicle were investigated in the city of Brno, Czech Republic. Cabin air was collected using desorption tubes and the samples were analysed by thermal desorption gas chromatography with a flame ionisation detector coupled with a mass detector. VOC concentrations detected in the cabin of the vehicle ranged from 2.93 µg.m-3 to 7.96 µg.m-3 for benzene, 1.42 µg.m-3 to 4.38 µg.m-3. for toluene, 44.06 µg.m-3 to 152.00 µg.m-3 for ethylbenzene and 63.07 µg.m-3 to 479.62 µg.m-3 for xylenes. The indoor limit value for benzene, according to the Czech standard, is 7 µg.m-3. Levels of toluene were consistently below the Czech hourly standard, whose value according to the Czech standard is 300 µg.m-3. According to our findings, various methods of ventilation are an important factor influencing the BTEX pollution levels within the interior of the vehicle. In addition, this paper presents the influence results of benzene on the health of passengers inside the cabin of the vehicle. The results show that all age categories, especially children under the age of two, are exposed to increased health risks.

2

Oznaczanie związków BTEX w gazach powstających w trakcie termicznego rozkładu masy formierskiej ze spoiwem na bazie żywicy furanowej

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 3

2--10

PL

Podczas całego procesu produkcji odlewów pracownicy narażeni są na niebezpieczne, szkodliwe i uciążliwe czynniki związane między innymi z emisją szkodliwych substancji. Głównym ich źródłem są masy z bentonitem i nośnikami węgla błyszczącego oraz spoiwa organiczne, oparte głównie na żywicach syntetycznych. W pracy skoncentrowano się na żywicy furanowej, ponieważ technologia na niej oparta pozwala na uzyskiwanie odlewów o dużej dokładności oraz umożliwia sporządzanie skomplikowanych form i rdzeni. Jednakże ze względu na strukturę utwardzonej żywicy furanowej, na którą składają się pierścienie furanowe oraz pierścienie benzenowe (w przypadku utwardzania jej kwasem paratoluenosulfonowym) w trakcie jej ogrzewania mamy do czynienia z emisją kancerogennego benzenu, szkodliwego toluenu oraz etylobenzenu i ksylenów (związki BTEX). Aby możliwe było opracowanie i wdrożenie procesów redukcji emisji tych związków organicznych, poprzez modyfikacje między innymi stosowanych przez przemysł odlewniczy spoiw i ich utwardzaczy, konieczne jest poznanie korelacji pomiędzy wspomnianymi składnikami a uwalnianymi z nich związkami organicznymi. Nie mniej istotne jest także zdefiniowanie zakresów temperatury, w którym szkodliwe związki mogą być uwalniane. Przesłanki te stały się podstawą dla realizacji niniejszej pracy, w ramach której określono ilości związków BTEX uwalnianych w trakcie termicznego rozkładu wybranej żywicy furanowej, jej utwardzacza na bazie kwasu paratoluenosulfonowego a także masy formierskiej przygotowanej na bazie tych składników. Stwierdzono, że z badanych materiałów najwięcej związków BTEX wydziela się z utwardzacza, a głównym składnikiem mieszaniny BTEX jest toluen. Ponadto określono zakres temperatury w którym związki z grupy BTEX uwalniane są z badanych materiałów w największych ilościach. Najbardziej optymalny zakres temperatury dla uwalniania benzenu z badanych materiałów to 900°C÷1100°C, natomiast w przypadku toluenu wynosi on 500°C÷900°C.

EN

During the entire process of cast production, the operators are exposed to hazardous, harmful and arduous factors related to, among others, the emission of harmful substances. Their main sources are mixes with bentonite and Wright coal carriers, as well as organic binders based mainly on synthetic resins. The study was focused on furan resin, since the technology based on it allows to obtain highly accurate casts and enables the production of complex moulds and cores. However, due to the structure of cured furan resin, which consists in furan rings and benzene rings (when curing with p-toluenesulfonic acid), during heating, carcinogenic benzene, harmful toluene as well as ethylbenzene and xylenes (BTEX compounds) are emitted. In order to enable the development and implementation of emission reduction processes for these organic compounds, through the modification of, among others, binders and their curing agents used in the foundry industry, it is necessary to study the relation between these components and the organic compounds they emit. It is also necessary to define temperature ranges at which the harmful compounds may be released. These factors became the foundation for the this study which consisted in the determination of the quantity of BTEX compounds emitted during thermal decomposition of the selected furan resin, its curing agent based on p-toluenesulfonic acid, as well as moulding sand based on these components. It was found that most of the BTEX compounds were emitted from the hardener and the main component of the BTEX mixture was toluene. Additionally, the temperature range at which BTEX compounds are released from the investigated materials in the highest quantities was determined. The optimum temperature range for the release of benzene from the tested materials is 900°C÷1100°C, while for toluene it is 500°C÷900°C.

3

Dobór warunków prowadzenia procesu termicznego rozkładu gumy styrenowo butadienowej, głównego składnika opon samochodowych, na potrzeby analizy związków z grupy BTEX uwalnianych trakcie tego rozkładu

Kubecki M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 1

59--65

PL

Stale zaostrzające się przepisy dotyczące gospodarowania odpadami, inicjują poszukiwania wydajnych i przyjaznych środowisku naturalnemu metod ich przerabiania i unieszkodliwiania. Opracowywane technologie powinny być bezpieczne zarówno dla pracowników jak i dla środowiska. Z tego względu, zasadne jest tworzenie systemu monitorowania tych procesów i identyfikowanie etapów, w trakcie których mogą powstawać szkodliwe związki organiczne. Bardzo poważny problem stanowi składowanie zużytych opon samochodowych. Wymusza on poszukiwanie wydajnego i przyjaznego środowisku naturalnemu sposobu ich przerabiania i unieszkodliwiania. Obecnie za najbardziej korzystne ekonomicznie rozwiązanie, uważa się wykorzystanie do unieszkodliwiania zużytych opon samochodowych procesów termicznego rozkładu. W wyniku działania na gumę wysokiej temperatury następuje rozkład usieciowanego elastomeru styrenowo-butadienowego, co prowadzi do powstania związków niskocząsteczkowych między innymi z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny). Związki te uwalniane w formie gazowej oddziałują szkodliwe na środowisko naturalne i człowieka. Dlatego należałoby stworzyć odpowiednie zaplecze analityczne do kontroli i monitoringu uwalnianych w trakcie tego procesu związków organicznych. W związku z tym za cel pracy przyjęto stworzenie stanowiska laboratoryjnego do prowadzenia procesu termicznego rozkładu gumy styrenowo-butadienowej i analizę związków powstających w trakcie tego procesu. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX podczas termicznego rozkładu próbek gumy styrenowo-butadienowej, prowadzonego w zakresie temperatury od 500°C do 1100°C.

EN

Constantly stricter waste management regulations, initiate research focused on finding more efficient and environmentally friendly ways to recycle waste. Developed technologies should be safe both for employees and the environment. For this reason, it is advisable to create a system for monitoring these processes and identify the steps during which harmful organic compounds may form. A very serious environmental problem is the storage of used car tyres. It forces a search for an efficient and environmentally friendly way to recycle them. Currently, thermal decomposition processes are considered to be the most economically advantageous solution for the disposal of used car tyres. As a result of the effect of high temperature on rubber, the crosslinked styrene-butadiene elastomer is degraded, resulting in the formation of low molecular weight compounds, such as the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes). These compounds, released in gaseous form, are harmful to the environment and humans. Therefore, appropriate analytical facilities for the control and monitoring of organic compounds released during this process should be created. The aim of the work was to create a laboratory stand for thermal decomposition of styrene-butadiene rubber and analysis of components formed during this process. The article presents the results of BTEX compounds emission measurements during thermal decomposition of styrene-butadiene rubber samples, conducted at the temperature range from 500°C to 1100°C.

4

Organic Compounds in Pyrolytic Carbon

Ruzickova J., Raclavska H., Zmijkova D., Raclavsky K., Sassmanova V.

Inżynieria Mineralna

|

2017

|

R. 18, nr 1

83--88

EN

The content of organic compounds in char affects its ecotoxicity. The chemical composition of pyrolysis carbon was studied in carbon prepared by torrefaction of spruce wood and pyrolysis of wood pellets, tyres and TetraPak. Organic compounds present in biochar and char were investigated with respect to assessment of suitability for agricultural applications. Char and biochar samples were analysed by method of pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection. The identified compounds were aromatic hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, furans, benzofurans, substances containing phenol, benzepolycarboxyl acids, and substances of biogenic origin (fragments of cellulose, hemicellulose, protein, etc.). Relatively higher concentrations of compound fragments from biocomponents are associated with biochar from wood pellets. Organic compounds which are potentially toxic and carcinogenic for living organisms (PAHs, benzofurans and aromatic hydrocarbons) have higher concetrations in char from synthetic materials (scarp tyres, TetraPak) compared with biochar.

PL

Zawartość związków organicznych w stałej pozostałości po pirolizie wpływa na jej ekotoksyczność. Skład chemiczny karbonizatu po pirolizie zbadano w produktach toryfikacji drewna świerkowego, granulatu drzewnego, opon i opakowań typu TetraPak. Związki organiczne występujące w karbonizacie zostały zbadane pod katem zastosowania rolniczego. Próbki poddano analizie chromatograficznej metodą chromatografii gazowej z detekcją spektrometryczną masową. Zidentyfikowane związki to węglowodory aromatyczne, policykliczne węglowodory aromatyczne, furan, benzofuran, substancje zawierające fenol, kwasy benzepolikarboksylowe, substancje pochodzenia biogennego (fragmenty celulozy, hemicelulozy, białek i innych). Relatywnie wyższe stężenia biokomponentów są związane z karbonizatem z peletów. Związki organiczne, które są potencjalnie toksyczne i rakotwórcze dla organizmów żywych (WWA, benzofurany i węglowodory aromatyczne) mają wyższe stężenie w karbonizacie z materiałów syntetycznych (opony, Tetrapaki) w porównaniu z biowęglem.

5

Studies on the Gases Emission under High Temperature Condition from Moulding Sands Bonded by Modified Starch CMS-Na

Kaczmarska K., Bobrowski A., Żymankowska-Kumon S., Grabowska B.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 1

79--82

EN

Emission of gases under high temperature after pouring molten metal into moulds, which contain the organic binder or other additives (solvents or curing agent), may be an important factor influencing both on the quality of the produced castings, and on the state of environment. Therefore, a comprehensive studies of the emitted gases would allow to determine restrictions on the use of the moulding sands in foundry technologies, eg. the probability of occurrence of casting defects, and identify the gaseous pollutants emitted to the environment. The aim of the research presented in this paper was to determine the amount of gases that are released at high temperatures from moulding sands bonded by biopolymer binder and the quantitative assessment of the emitted pollutants with particular emphasis on chemical compounds: benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX). The water-soluble modified potato starch as a sodium carboxymethyl starch with low (CMS-NaL) or high (CMS-NaH) degree of substitution was a binder in the tested moulding sands. A tests of gases emission level were conducted according to the procedure developed at the Faculty of Foundry Engineering (AGH University of Science and Technology) involving gas chromatography method (GC). The obtained results of the determination of amount of BTEX compounds generated during the decomposition process of starch binders showed lower emission of aromatic hydrocarbons in comparison with binder based on resin Kaltharz U404 with the acidic curing agent commonly used in the foundries.

6

Microbial removal of selected volatile organic compounds from the model landfill gas

Zdeb M., Lebiocka M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2016

|

Vol. 23, nr 2

215--228

EN

Landfills of municipal waste are an important source of BTEXs in the atmosphere. Biodegrability of these compounds implies that biological methods, such as oxidation in landfill covers, may be an effective way to mitigate emission of these gases. The aim of the study was to evaluate the efficiency of BTEXs removal from landfill gas by biofiltration method and to analyze the influence of methane on BTEXs oxidation rate. The experiments were carried out at laboratory scale continuous flow system (microcosms) and in batch tests. A mixture of municipal waste compost and expanded clay pellets (1:1 of volume) was used as a filter bed material. The model landfill gas (50% vol. of CH4 and 50% vol. of CO2) purged through the microcosms was enriched with toluene (series 1) and all the BTEXs (series 2). The results of 7-month continuous flow experiment showed that removal efficiency of BTEXs in experimental columns ranged from 91 to 100% when the individual trace gases loading rates in model gas were in the range of 0.1-0.2 g m−2d−1. The rate of toluene removal, which followed the first order kinetics, depended on the presence of methane in treated gas. About 2-fold higher values of rate constant and 2.5-fold higher values of initial toluene removal rates were observed when no methane was present in the headspaces inside the vials used in the batch tests.

7

Assessment of the Harmfulness of Moulding Sands with Alkyd Resin Subjected to the High Temperature Influence

Holtzer M., Dańko R., Żymankowska-Kumon S., Kubecki M., Bobrowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2171--2176

EN

Out of moulding sands used in the foundry industry, sands with organic binders deserve a special attention. These binders are based on synthetic resins, which ensure obtaining the proper technological properties and sound castings, however, they negatively influence the environment. These resins in their initial state these resins are not very dangerous for people and for the environment, thus under an influence of high temperatures they generate very harmful products, being the result of their thermal decomposition. Depending on the kind of the applied resin, under an influence of a temperature such compounds as: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol, BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), and also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) can be formed and released. The aim of the study was the development of the method, selection of analytical methods and the determination of optimal conditions of formation compounds from the BTEX and PAHs group. Investigations were carried out in the specially designed set up for the thermal decomposition of organic substances in a temperature range: 500 – 1 300°C at the laboratory scale. The object for testing was alkyd resin applied as a binding material for moulding sands. The qualitative and quantitative analyses of compounds were performed by means of the gas chromatography coupled with the mass spectrometry (GC/MS).

8

Influence of the Hardener on the Emission of Harmful Substances from Moulding Sands with Furan Resin in the Pyrolysis Process

Holtzer M., Kmita A., Żymankowska-Kumon S., Bobrowski A., Dańko R.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 1

107--111

EN

The furan resin offers advantages such as high intensity, low viscosity, good humidity resistance and is suitable for cast different casting alloys: steel, cast iron and non-ferrous metal casting. For hardening furan resins are used different hardeners (acid catalysts). The acid catalysts have significant effects on the properties of the cured binder (e,g. binding strength and thermal stability) [1 - 3]. Investigations of the gases emission in the test foundry plant were performed according to the original method developed in the Faculty of Foundry Engineering, AGH UST. The analysis is carried out by the gas chromatography method with the application of the flame-ionising detector (FID) (TRACE GC Ultra THERMO SCIENTIFIC).

9

Comparison of the Emission of Aromatic Hydrocarbons from Moulding Sands with Furfural Resin with the Low Content of Furfuryl Alcohol and Different Activators

Żymankowska-Kumon S., Bobrowski A., Grabowska B.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

187--190

EN

No-bake process refers to the use of chemical binders to bond the moulding sand. Sand is moved to the mould fill station in preparation for filling of the mould. A mixer is used to blend the sand with the chemical binder and activator. As the sand exits the mixer, the binder begins the chemical process of hardening. This paper presents the results of decomposition of the moulding sands with modified urea-furfuryl resin (with the low content of furfuryl alcohol below 25 % and different activators: organic and inorganic) on a quartz matrix, under semi-industrial conditions. Investigations of the gases emission in the test foundry plant were executed according to the method extended in the Faculty of Foundry Engineering (AGH University of Science and Technology). Article presents the results of the emitted chosen aromatic hydrocarbons and loss on ignition compared with the different activators used to harden this resin. On the bases of the data, it is possible to determine the content of the emitted dangerous substances from the moulding sand according to the content of loss on ignition.

10

Redukcja emisji metanu i węglowodorów aromatycznych ze składowisk odpadów w biofiltrze – badania polowe

Zdeb M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

1053--1073

EN

Discussion on counteracting the greenhouse effect focused on the reduction of CO2 emissions mainly from the fossil fuel burning. There is often forgotten that the important role in greenhouse effect play other gases, such as methane, but its production is weakly associated with the combustion of fossil fuels. The global warming potential for methane is approx. 25-fold higher than that of CO2.Methane is located at second place on the list of the substances responsible for rising the temperature of the Earth’ atmosphere. Taking into account the global action towards prevention the climate changes, a reduction of methane emissions should be enhanced. It could significantly improve the atmospheric air quality. The aim of the study was to evaluate the efficiency of bio-oxidation of methane and selected aromatic hydrocarbons emitted from municipal solid waste landfills. The research was carried out under field scale for 10 months, from early summer to early spring. An open type biofilter worked at variable loading rate of landfill gas and under different climatic conditions. Due to the low gas pressure inside the waste body, the gas suction was applied to provide a continuous gas flow to the biofilter. This was resulted in landfill gas dilution by atmospheric air migrating through the leakiness in the gas supply system. The study showed that the temperature was limiting factor in the processes of bio-oxidation of methane and monoaromatic hydrocarbons such as BTEXs in field scale biofilter. During winter season the realbed temperature fall below 0°C throughout the whole profile of the biofilter. This led to the freezing of the water contained in the soil pores, which prevented the flow of gas along the biofilter. In other seasons, where the average bed temperature ranged from 5.5 to 42.3°C, biofilter worked reaching the 100% efficiency of BTEXs removal, at average mass loading rate of 26.75 ug BTEXs m-2d-1, and 42% efficiency of methane removal at average mass loading rate of 14.6 g CH4 m-2d-1. High efficiencies of volatile organic compounds (VOCs) removal from landfill gas can be explained by dilution of gas stream entering the biofilter with the atmospheric air. Calculation of elimination capacity of particular VOCs and the evaluation of the impact of VOCs concentration on removal efficiencies was impossible due to their total oxidation in the biofilter.

11

Ocena wpływu dodatku regeneratu do masy formierskiej na ilość związków z grupy BTEX, powstających w trakcie procesu zalewnia formy ciekłym metalem

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 4

20--23

PL

Postępujący rozwój przemysłu i zaostrzające się światowe przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają poszukiwania nowych, czystych technologii bądź modyfikacji technologii dotychczas stosowanych. Zapewnić one powinny zachowanie odpowiednich parametrów technologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości procesu dla środowiska. Przemysł odlewniczy, który odnotowuje w światowej technice produkcyjnej stały i dynamiczny rozwój, coraz szerzej wykorzystuje proces regeneracji zużytych mas formierskich i rdzeniowych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów. W efekcie przy wytwarzaniu form i rdzeni jako substytut świeżego piasku, w ilości sięgającej nawet do 90%, stosuje się osnowę po recyklingu mas. Stosowanie dodatku regeneratu może jednak wpływać na zwiększenie, w stosunku do mas formierskich przygotowanych na osnowie świeżego piasku, ilości szkodliwych związków organicznych emitowanych z procesów odlewniczych. Dlatego też celem badań było określenie wpływu dodatku regeneratu na ilość benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX) emitowanych w trakcie zalewania form ciekłym metalem. Badania prowadzono na zaprojektowanym dla celów pracy stanowisku badawczym. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX uzyskane dla mas formierskich przygotowanych na świeżym piasku oraz mas z dodatkiem 50 i 90% regeneratu.

EN

The development of the industry and exacerbation of global rules on environmental protection, require a search for new, clean technologies or modification of previously used. They should ensure maintaining of relevant technological parameters while reducing process harmfulness for environment. The foundry industry, which notes in the global manufacturing technique steady and rapid development, uses more and more widely the used molding mass reclamation process to reduce the amount of landfilled waste. As a result, 90% of recycled mass can be added during preparation of molds and cores. Addition of the regenerate can affect an increase, relative to the molding prepared on the base of fresh sand, of harmful organic compounds emitted from casting process. Therefore, the aim of this study was to determine the effect of reclaimed sand addition on the amount of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) emitted during pouring metal into form. The paper includes the results of measurements of emission of BTEX compounds, obtained form molding sand prepared on the basis of fresh sand and on 50 and 90% reclaimed addition.

12

Evaluation of Petroleum Hydrocarbons Elution From Soil

Piekutin J.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 3

14--19

EN

The paper presents studies on oil removal from soil by means of water elution with a help of shaking out the contaminants from the soil. The tests were performed on simulated soil samples contaminated with a mixture of petroleum hydrocarbons. The study consisted in recording the time influence and the number of elution cycles to remove contaminants from the soil. The samples were then subject to the determination of petroleum hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and BTEX compounds (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene). Due to adding various concentrations of petroleum into particular soil samples and applying different shaking times, it was possible to find out the impact of petroleum content and sample shaking duration on the course and possibility of petroleum substances removal by means of elution process.

13

Harmfulness Assessment of Moulding Sands with a Geopolymer Binder and a New Hardener, in An Aspect of the Emission of Substances from the Btex Group

Bobrowski A., Holtzer M., Żymankowska-Kumon S., Dańko R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

341--344

EN

The harmfulness assessment of moulding sands with a geopolymer binder and a new hardener, in an aspect of the emission of substances from the BTEX group, was performed. Within the expedience project the new series of hardeners for the inorganic GEOPOL binder was developed. Before the introduction of the new system of moulding sands it was necessary to estimate their influence on the environment. To this aim the gasses emission from moulding sands subjected to the influence of liquid cast iron was tested with regard to the content of the gases from the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes). For the comparison the analogous investigations of the up to now applied moulding sands with the geopolymer binder, were performed. It was found that both systems of moulding sands binding emit similar amounts of gases, as well as similar amounts of substances from the BTEX group. Moulding sands with the GEOPOL binder are much more environmentally friendly than moulding sands with organic binders. The content of the BTEX group substances in gases emitted from moulding sands with the GEOPOL binder was approximately 10-times lower than in case of the moulding sands with organic binders.

PL

W ramach projektu celowego opracowano nową serię utwardzaczy dla spoiwa nieorganicznego Geopol. Przed wprowadzeniem nowego systemu mas formierskich konieczne było określenie ich wpływu na środowisko. W tym celu przeprowadzono badania emisji gazów z mas poddanych oddziaływaniu ciekłego żeliwa pod kątem zawartości w tych gazach związków z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen i ksyleny). Dla porównania przeprowadzono analogiczne badania dotychczas stosowanego systemu wiązania masy ze spoiwem geopolimerowym. Stwierdzono, ze obydwa systemy wiązania mas formierskich emitują zbliżone ilości gazów, jak również związków z grupy BTEX. W porównaniu do mas ze spoiwami organicznymi można uznać, że masy ze spoiwem GEOPOL są wysoce przyjazne dla środowiska. Zawartość związków z grupy BTEX w gazach emitowanych z mas ze spoiwem GEOPOL była około 10-krotnie mniejsza niż w przypadku mas ze spoiwami organicznymi.

14

Zastosowanie chromatografii gazowej w pirolizie spoiw odlewniczych

Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

149--152

PL

Odlewnictwo należy do gałęzi przemysłu o zwiększonym ryzyku zawodowym. Podczas całego procesu produkcji odlewów pracownicy narażeni są na niebezpieczne i szkodliwe czynniki związane między innymi z emisją szkodliwych substancji. Jedną z przyczyn emisji są stosowane w odlewnictwie spoiwa i utwardzacze ulegające w wysokiej temperaturze rozkładowi termicznemu. Wiąże się to z powstawaniem szeregu mniej lub bardziej szkodliwych związków organicznych. W zależności od rodzaju stosowanej żywicy, pod wpływem temperatury mogą tworzyć się i uwalniać związki z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny). Chromatografia gazowa jest jedną z przydatnych technik do analizy wyżej wymienionych związków z grupy BTEX. Przedmiotem analizy były zaadsorbowane podczas pomiarów laboratoryjnych gazy, pochodzące z rozkładu świeżej masy formierskiej na bazie żywicy furanowej. Do badań wykorzystano chromatograf gazowy z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym FID (ang. Flame Ionization Detector).

EN

Foundry engineering belongs to an industrial branch of an increased professional risk. During the whole casting production process employees are exposed to dangerous, harmful and uncomfortable factors related, among others, to emissions of harmful substances. One of the reasons of such emission are binding agents applied in foundry practice and hardeners undergoing thermal decomposition at high temperatures. Due to this, several more of less harmful organic compounds are formed. In dependence on the applied resin, under a temperature influence can be formed and released such compounds as BTEX group. Gas chromatography is one of the useful techniques for the analysis of compounds from the group BTEX. The aim of this study was the determination the temperature influence on formation substances from the BTEX group, during thermal decomposition of the fresh moulding sand with furan resin. The analysis was carried out by the gas chromatography method with the application of the GC Trace Ultra with flame-ionising detector (FID).

15

The Influence of Reclaim Addition on the Emission of PAHs and BTEX from Moulding Sands with Furfuryl Resin with the Average Amount of Furfuryl Alcohol

Holtzer M., Żymankowska-Kumon S., Bobrowski A., Dańko R., Kmita A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

37--42

EN

In this paper, the results of decomposition of the moulding sand with furan-formaldehyde resin (with middle content of furfuryl alcohol about 50 %) also on a quartz matrix and with additions of a reclaimed material, under industrial conditions, are presented. Investigations of the gases emission in the test foundry plant were performed according to the original method developed in the Faculty of Foundry Engineering, AGH UST. The dependence of the emitted PAHs and BTEX group substances and ignition losses on the reclaim fraction in a moulding sand are of a linear character of a very high correlation coefficient R2. On the bases of the derived equations, it is possible to determine the amount of the emitted hazardous substances from the moulding sand containing the known fraction of the reclaim.

16

Analiza gazów z grupy BTEX metodą spektroskopii fourierowskiej w podczerwieni (FTIR)

Bobrowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

17--20

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy gazu wzorcowego zawierającego związki z grupy BTEX. Do tego celu wykorzystano spektrometr FTIR wraz z kuwetą gazową o pojemności 2,3 l i długości drogi optycznej 16 m oraz oprogramowaniem służącym do rejestracji widm w podczerwieni i analizy ilościowej. Celem badań było porównanie wyników analizy ilościowej uzyskanej przy pomocy aparatury posiadanej na Wydziale Odlewnictwa AGH z wynikami deklarowanymi przez dostawcę gazu. Stwierdzono, że zastosowana metoda badawcza pozwala na analizę gazów z wysoką dokładnością. Wykazano także, że w przypadku analizy związków z grupy BTEX dochodzi do zafałszowania wyników związanego z pochłanianiem ditlenku węgla z atmosfery przez wiązkę promieniowania podczerwonego. Wynika to z nałożenia się pasm analitycznych CO2 i BTEX.

EN

The article presents analysis results of the calibration gas containing BTEX compounds from the group. For this purpose the FTIR spectrometer was used with the gas cell with capacity of 2.3 l and optical path length of 16 m and software for the registration and infrared spectra and quantitative analysis. The aim of the study was to compare the results of quantitative analysis obtained using the apparatus possessed on the AGH - Faculty of Foundry Engineering results declared by the gas supplier. It was found that the applied test method allows analysis of gases with an accuracy of 1 ppm. It was also shown that in the case of the analysis of the compounds from the BTEX group comes to an error of the results associated with the absorption carbon dioxide from the atmosphere by a beam of infrared radiation. This is due to the overlapping bands of CO2 and BTEX analysis.

17

Seasonal values of the gaseous concentrations of air quality ratings in a rural area

Olszowski T.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 4

719--732

EN

This study presents the quantities of immission of the selected gas pollutions in the area of a compact development village. Within a range of a one-year research project (2012), the yearly average, seasonal and daily profiles of concentrations of the gas compounds in the air had been determined (SO2, NO2 and BTEX). Measures were executed in the area of a rural development and in the areas adjacent to the administrative village periphery. In the seasonal researches a passive method and a GC analytic technique had been used along with an automatic analyser to determine daily NO2 concentrations. It was found out that an air quality in a rural area is determined by the influence of the local sources (unstructured emission from domestic and farm buildings as well as a communication emission) and a toxicants’ quantity, enriching environment, depends on cyclic weather states, characteristic for a moderate climate. It has been proved that the maximum concentrations of the tested compounds occur in the center of a village development. It has been proved that it was winter emission that influenced the value of a yearly average concentration of pollutions in the air in a most significant manner. Theory concerning parity of a natural and anthropogenic sources affecting the aerosanitary parameters of rural compact settlement area, has been questioned. It has been proposed to introduce an obligatory, temporary indicator monitoring of a compound, which might prove be a nitrogen dioxide.

PL

W pracy przedstawiono wielkości imisji wybranych zanieczyszczeń gazowych występujących na obszarze wsi o zwartej zabudowie. W ramach jednorocznego projektu badawczego (2012) określono średnioroczne, sezonowe i dobowe profile stężeń związków gazowych w powietrzu (SO2, NO2 i BTEX). Pomiary realizowano na obszarze zabudowy wiejskiej oraz na terenach sąsiadujących z administracyjną granicą wsi. W badaniach sezonowych wykorzystano metodę pasywną i technikę analityczną GC oraz dodatkowo w przypadku ustalania dobowych stężeń NO2 analizator automatyczny. Stwierdzono, że jakość powietrza na obszarze wiejskim determinowana jest oddziaływaniem źródeł lokalnych (głównie niezorganizowaną emisją z zabudowań mieszkalnych i gospodarczych oraz emisją komunikacyjną), a ilość toksykantów wzbogacających środowisko zależy od cyklicznych okresów stanów pogodowych, charakterystycznych dla klimatu umiarkowanego. Wykazano, że maksymalne stężenia badanych związków występują w centrum zabudowy wsi. Udowodniono, że na wartość średniorocznego stężenia zanieczyszczeń w powietrzu najistotniejszy wpływ ma emisja zimowa. Podważono twierdzenie o parytecie udziału źródeł naturalnych i antropogennych wpływających na parametry areosanitarne obszarów wiejskich o zwartej zabudowie. Zaproponowano wprowadzenie na obszarach wiejskich obligatoryjnego, okresowego monitoringu wskaźnikowego związku, jakim może być ditlenek azotu.

18

Gaseous Pollutants – a Case Study of Land-Use Change “Before-After” on the Example of a New Road with Medium Traffic. Part II

Olszowski T.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 3

415--425

EN

The article showed the continuation of tests on the impact of road traffic on the air quality. The paper presents results of studies on the concentration of light hydrocarbons (BTEX) and SO2, as well as NO2 in the vicinity of a medium traffic road. The presented approach differs from the previous ones with the method of obtaining results for the reference state, which previously were set out in the same sites, in which later were investigated the effect of motor traffic on the qualities of the air. As absorbents – BTEX and SO2, as well as NO2, passive samplers, respectively with activated carbon and a triethanolamine-impregnated filter were used in the research study. The samplers were exposed twice at the same area for a period of 30 days, in April 2004 (an area without human intervention) and in 2012 (an area of operation). The study was conducted on the area of 3.5 km of the current section of the northern ring road of Opole (PL). Qualitative and quantitative indications were performed using gas chromatography. It was shown that the change of land-use, which is the exploitation of new road, will increase concentrations of BTEX and NO2 in the air. It was found that the road transport plays a marginal role as a source of SO2. It was indicated that the speed of vehicles is one of the key factors influencing the degree of air degradation.

PL

Artykuł przedstawia kontynuację badań nad wpływem ruchu drogowego na jakość powietrza atmosferycznego. Praca przedstawia wyniki badań dotyczących stężenia lekkich węglowodorów aromatycznych (BTEX) oraz SO2 i NO2 w sąsiedztwie drogi o średnim natężeniu ruchu. Zaprezentowane podejście różni się od dotychczasowych sposobem uzyskania wyników dla stanu odniesienia, które wcześniej określono w tych samych miejscach, w których później badano wpływ ruchu pojazdów silnikowych na walory powietrza. Do badań, jako absorbery BTEX oraz SO2 i NO2, wykorzystano mierniki pasywne, odpowiednio z węglem aktywnym i filtrem nasączonym trietanoalaminą. Mierniki eksponowano dwukrotnie w tym samym terenie przez okres 30 dni w miesiącu kwietniu, w 2004 (teren pozbawiony ingerencji ludzkiej) i 2012 roku (teren eksploatowany). Badania prowadzono na obszarze 3.5 km obecnego odcinka północnej obwodnicy Opola (PL). Oznaczenia jakościowe i ilościowe wykonano przy użyciu chromatografii gazowej. Wykazano, że zmiana sposobu użytkowania terenu, jakim jest eksploatacja nowej drogi, powoduje przyrost stężeń BTEX i NO2 w powietrzu. Stwierdzono, że transport drogowy odgrywa marginalną rolę jako źródło SO2. Wykazano, że prędkość pojazdów jest jednym z kluczowych czynników wpływających na stopień degradacji powietrza.

19

Poziomy stężeń benzenu i jego alkilowych pochodnych w powietrzu atmosferycznym w Gliwicach

Kozielska B.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2013

|

Vol. 15, nr 3

81--88

EN

This paper presents the results of measurements of concentrations of benzene and its alkyl derivatives such as: toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) in the air, which are considered as indicators of human exposure to VOCs. Research were carried out in Gliwice (Upper Silesia, Poland), in November and December 2009, in the peak traffic period (2400-2800 cars per hour). The measurements were done at the background point as well as at two points oriented at communicational sources. Active sampling method with enrichment on solid sorbent tubes, was used, after which thermal desorption (TD) and direct determination by gas chromatography (GC-FID) were applied. Average concentrations for the points representing communication and the background, were found respectively for benzene - 10.09 and 6.08 μg/m3, toluene - 12.80 and 3.49 μg/m3, ethylbenzene - 2.77 and 0.58 μg/m3, total xylenes - 4.78 μg/m3 and 1.11 μg/m3. During the measurement period reference values of the test compounds were not exceeded.

PL

Poziomy stężeń benzenu i jego alkilowych pochodnych w powietrzu atmosferycznym w Gliwicach W pracy zaprezentowano wyniki pomiarów stężeń benzenu i jego alkilopochodnych tj.: toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX), uznawanych za wskaźniki stopnia narażenia człowieka na działanie LZO, w powietrzu atmosferycznym. Badania prowadzono w Gliwicach w listopadzie i grudniu 2009 roku, w tzw. okresie szczytu komunikacyjnego (2400-2800 samochodów na godzinę). Punkty pomiarowe były zlokalizowane na skrzyżowaniu ruchliwych ulic oraz w punkcie tła. Do poboru próbek wykorzystano metodę aspiracyjną ze wzbogacaniem na stałym złożu, a następnie desorpcję termiczną (TD) i bezpośrednie oznaczenie metodą chromatografii gazowej (GC-FID). Średnie stężenia, dla punktów komunikacyjnych i tła wynosiły odpowiednio dla benzenu 10.09 i 6.08 μg/m3, toluenu 12.80 i 3.49 μg/m3, etylobenzenu 2.77 i 0.58 μg/m3 oraz ksylenów 4.78 i 1.11 μg/m3. W okresie pomiarowym nie odnotowano przekroczeń wartości odniesienia dla badanych związków.

20

Investigations of the temperature influence on formation of compounds from the BTEX group during the thermal decomposition of furan resin

Kubecki M., Holtzer M., Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 2

85--90

EN

Organic binders applied in foundry plants based on synthetic resins, from the one side influence obtaining the required technological properties by the moulding sand and – in consequence – obtaining good quality castings, and on the other side are the source of volatile organic compounds (VOC). Together with synthetic resins their hardeners, which although added in very small amounts emit during their thermal decomposition substances negatively influencing the natural environment, are also used. Both, resins and hardeners only at the influence of high temperatures accompanying moulds pouring with liquid metal generate harmful volatile organic compounds including compounds from the BTEX group. Investigations of the temperature influence on the kind and amount of organic compounds formed during the thermal decomposition of selected binders and hardeners and their mixtures allow to determine temperature ranges the most favourable for emitting harmful substances as well as to compare their emission from the selected materials. The aim of this study was the determination the temperature influence on formation substances from the BTEX group, during thermal decomposition of the selected binder, its hardener and their mixture. The BTEX group emission constitutes one of the basic criteria in assessing the harmfulness of materials applied for moulding and core sands and it can undergo changes in dependence of the applied system resin-hardener. Investigations were carried out on the specially developed system for the thermal decomposition of organic substances in the temperature range: 500ºC – 1300ºC, at the laboratory scale. The investigations subject was the furan resin, its hardener and hardened furan resin. The assessment of the emission degree of the BTEX group in dependence of the system subjected to the temperature influence was performed, within the studies. The temperature range, in which maximal amounts of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes were emitted from tested materials – was defined. The qualitative and quantitative analysis of the BTEX group were carried out with using the gas chromatography technique coupled with the mass spectrometry (GC/MS).

PL

Spoiwa organiczne stosowane w odlewnictwie bazujące na żywicach syntetycznych, z jednej strony wpływają na uzyskanie przez masę formierską odpowiednich właściwości technologicznych a w konsekwencji tego otrzymania dobrych odlewów, a z drugiej w procesach odlewniczych stanowią źródło lotnych związków organicznych (LZO). Wraz z żywicami syntetycznymi stosowane są również ich utwardzacze, których dodatek stanowi wprawdzie niewielki procent w stosunku do masy żywicy, ale związki uwalniane w trakcie ich termicznego rozkładu mogą negatywnie oddziaływać na środowisko naturalne. Zarówno żywice jak i utwardzacze dopiero pod wpływem temperatury towarzyszącej zalewaniu formy ciekłym metalem generują szkodliwe lotne związki organiczne, w tym związki z grupy BTEX. Badania wpływu temperatury na rodzaj oraz ilość związków organicznych powstających podczas termicznego rozkładu wybranych spoiw i utwardzaczy oraz ich mieszanin, pozwalają określić zarówno zakres temperatur najbardziej charakterystycznych dla uwalniania szkodliwych związków, jak również dokonać porównania ich emisji z wybranych materiałów. Celem pracy było określenie wpływu temperatury na tworzenie się związków z grupy BTEX podczas termicznego rozkładu wybranego spoiwa, jego utwardzacza i ich mieszaniny. Emisja BTEX-ów stanowi jedno z podstawowych kryteriów oceny szkodliwości materiałów stosowanych do mas formierskich i rdzeniowych i może ulegać zmianie w zależności od rodzaju stosowanego układu żywica-utwardzacz. Badania prowadzono na specjalnie zaprojektowanym układzie do termicznego rozkładu substancji organicznych w zakresie temperatury 500–1300ºC w skali laboratoryjnej. Przedmiotem badań była żywica furanowa, jej utwardzacz oraz utwardzona żywica furanowa. W ramach badań dokonano oceny stopnia emisji BTEX-ów w zależności od układu poddawanego działaniu temperatury. Zdefiniowano zakres temperatur, w którym z badanych materiałów uwalniane są maksymalne ilości benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów. Analizę jakościową i ilościową BTEX-ów prowadzono z zastosowaniem techniki chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią masową (GC/MS).