Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Algorithm of carbon footprint calculation for municipal wastewater treatment plant - part two

Szulc-Kłosińska Paulina, Dymaczewski Zbysław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 11

30--38

EN

In the forthcoming years, urban wastewater management utilities will be required by the European Union to perform CF calculations in accordance with the Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) and European Sustainability Reporting Standards (ESRS) indicators. Yet, no standardized approach that expressly addresses the rules for WWTPs in respect to GHG emissions, giving the water bodies a clear instruction to calculate their CF is given. This paper provides an in-depth examination of the present approaches for calculating GHG emissions. An algorithm for calculating the carbon footprint of a wastewater treatment facility is developed and described in detail by the authors. Furthermore, the research evaluates the extent to which facility data is complete and suggests remedies to any detected information gaps. A data enhancement strategy is also offered. The primary goal of this research is to bridge a knowledge gap in the understanding of the carbon footprint associated with WWTPs and their organisational framework. The analysis also included a thorough investigation into the significance and sources of GHG Protocol Scope 1 (part one arcticle), 2, and 3 emissions (part two article) within the larger framework of carbon footprint, particularly in relation to the legislative goals of CSRD reporting with its upcoming obligations imposed on waterworks organizations.

PL

W nadchodzących latach Unia Europejska będzie wymagać od miejskich zakładów oczyszczania ścieków wykonywania obliczeń śladu węglowego (CF) zgodnie z Dyrektywą w sprawie sprawozdawczości dotyczącej zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstw (CSRD) i wskaźnikami Europejskich Standardów Sprawozdawczości dotyczącymi Zrównoważonego Rozwoju (ESRS). Nie istnieje jednak żadne ustandaryzowane podejście, które wyraźnie odnosiłoby się do zasad dotyczących oczyszczalni ścieków w odniesieniu do emisji gazów cieplarnianych (GHG), dając organom wodnym jasne instrukcje dotyczące obliczania ich CF. Niniejszy artykuł zawiera dogłębną analizę obecnych podejść do obliczania emisji GHG. Algorytm obliczania śladu węglowego miejskiej oczyszczalni ścieków został opracowany i szczegółowo opisany przez autorów. Ponadto, w analizie oceniają zakres, w jakim dane dotyczące oczyszczalni ścieków są kompletne i sugerują środki zaradcze dla wszelkich wykrytych luk informacyjnych. Zaproponowano również strategię ulepszania danych. Głównym celem tego badania jest wypełnienie luki w wiedzy na temat śladu węglowego związanego z oczyszczalniami ścieków i ich ramami organizacyjnymi. Analiza obejmowała również dokładne zbadanie znaczenia i źródeł emisji z wg podziału na zakresy GHG Protocol 1 (część pierwsza), 2 i 3 (część druga) w szerszych ramach śladu węglowego, szczególnie w odniesieniu do celów legislacyjnych raportowania CSRD z nadchodzącymi obowiązkami nałożonymi na przedsiębiorstwa wodociągowe.

2

Algorithm of carbon footprint calculation for municipal wastewater treatment plant. Part one

Szulc-Kłosińska Paulina, Dymaczewski Zbysław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 10

30--42

EN

In the forthcoming years, urban wastewater management utilities will be required by the European Union to perform CF calculations in accordance with the Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) and European Sustainability Reporting Standards (ESRS) indicators. Yet, no standardized approach that expressly addresses the rules for WWTPs in respect to GHG emissions, giving the water bodies a clear instruction to calculate their CF is given. This paper provides an in-depth examination of the present approaches for calculating GHG emissions. An algorithm for calculating the carbon footprint of a wastewater treatment facility is developed and described in detail by the authors. Furthermore, the research evaluates the extent to which facility data is complete and suggests remedies to any detected information gaps. A data enhancement strategy is also offered. The primary goal of this research is to bridge a knowledge gap in the understanding of the carbon footprint associated with WWTPs and their organisational framework. The analysis also included a thorough investigation into the significance and sources of GHG Protocol Scope 1 (part one article), 2, and 3 emissions (part two article) within the larger framework of carbon footprint, particularly in relation to the legislative goals of CSRD reporting with its upcoming obligations imposed on waterworks organizations.

PL

W nadchodzących latach Unia Europejska będzie wymagać od miejskich zakładów oczyszczania ścieków wykonywania obliczeń śladu węglowego (CF) zgodnie z Dyrektywą w sprawie sprawozdawczości dotyczącej zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstw (CSRD) i wskaźnikami Europejskich Standardów Sprawozdawczości dotyczącymi zrównoważonego Rozwoju (ESRS). Nie istnieje jednak żadne ustandaryzowane podejście, które wyraźnie odnosiłoby się do zasad dotyczących oczyszczalni ścieków w odniesieniu do emisji gazów cieplarnianych (GHG), dając organom wodnym jasne instrukcje dotyczące obliczania ich CF. Niniejszy artykuł zawiera dogłębną analizę obecnych podejść do obliczania emisji GHG. Algorytm obliczania śladu węglowego miejskiej oczyszczalni ścieków został opracowany i szczegółowo opisany przez autorów. Ponadto, w analizie oceniają zakres, w jakim dane dotyczące oczyszczalni ścieków są kompletne i sugerują środki zaradcze dla wszelkich wykrytych luk informacyjnych. Zaproponowano również strategię ulepszania danych. Głównym celem tego badania jest wypełnienie luki w wiedzy na temat śladu węglowego związanego z oczyszczalniami ścieków i ich ramami organizacyjnymi. Analiza obejmowała również dokładne zbadanie znaczenia i źródeł emisji z wg podziału na zakresy GHG Protocol 1 (część pierwsza), 2 i 3 (część druga) w szerszych ramach śladu węglowego, szczególnie w odniesieniu do celów legislacyjnych raportowania CSRD z nadchodzącymi obowiązkami nałożonymi na przedsiębiorstwa wodociągowe.

3

Energetyczna przewaga przyszłością sektora oczyszczania ścieków

Danielsen Thor

Wodociągi - Kanalizacja

|

2022

|

nr 12

6--11

4

Emissions of reactive nitrogen compounds (RNCs) from two vehicles with turbocharged spark ignition engines over cold start driving cycles

Woodburn Joseph

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 2

3--9

EN

This paper reviews the emissions of reactive nitrogen compounds (RNCs) from modern vehicles fitted with spark ignition engines and three-way catalysts. Specific aspects of the pollutants involved - and their formation - are discussed. Cold start driving cycles are scenarios under which emissions of all four RNCs can be significant; the mechanisms behind emissions trends are explored. Experimental data obtained from two vehicles tested over two different cold start driving cycles are presented and analysed. The use of gravimetric and molar metrics are explored. Ammonia, a species which is currently not regulated for passenger cars in any automotive market, is identified as forming the majority of the RNC emissions over the entire driving cycle. While ammonia emissions are strongly linked to aftertreatment system warmup and periods of high load, significant ammonia emissions were also measured under certain hot-running, low load conditions, and even at idle. For the majority of the duration of the test procedures employed, the RNC profile was dominated by ammonia, which accounted for between 69% and 86% of measured RNCs in the exhaust gas. Emissions are compared to the available legislative precedents (i.e. emissions limits currently in force in various jurisdictions). Finally, possibilities for control of exhaust emissions of currently unregulated RNCs are briefly discussed.

5

Significance of Wastewater Treatment to Nitrous Oxide Emission

Płuciennik-Koropczuk Ewelina, Myszograj Sylwia

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 4

237--248

EN

The sewage flowing into the wastewater treatment plant through the sewer system, as well as transported by the slurry fleet, are subjected to treatment processes. These processes, carried out under both aerobic and anaerobic conditions, contribute to the emission of greenhouse gases. On the basis of available reports and previous research, the emission of nitrous oxide (N2O) from wastewater was estimated at approx. 4-5% in relation to the global amount of this gas emission from anthropogenic sources. Data obtained from the operation of full-scale WWTPs show a wide range of values of the N2O emission factors from 0.0006 to 0.045 (kgN2O-N/kgN). The article describes possible sources of nitrous oxide emission from wastewater treatment plants and presents the basic principles of its balancing.

6

Preliminary design analysis of regenerative cooling for N2O/alcohol small scale liquid rocket engine

Palej P., Palacz T.

Transactions on Aerospace Research

|

2018

|

Nr 3 (252)

84--98

EN

This paper presents a concept of a small scale liquid-propellant rocket engine designed in AGH Space Systems for sounding rocket. During preliminary design of thermal aspects various ways of cooling were evaluated and described. Possible issues and design approaches for ablative, radiation and regenerative cooling are raised. the authors describe available solutions. regenerative cooling is especially concerned as it is most popular solution in bi-liquid engines, in which alcohol fuel acts as coolant and is preheated before it reaches combustion chamber. To estimate a possible temperature distribution - and thus an applicability of such a system in the engine - a mathematical model of heat transfer was developed. Unique element of said engine is its oxidizer - nitrous oxide, which have been rarely used to date. Comparison between typical LOX bi-liquids is given and major differences that affect cooling arrangement are discussed. The authors compared different combinations of coolants, fuel/oxidizer ratios etc. To optimize the temperature distribution which is a key factor for the engine performance.

PL

W publikacji przedstawiono koncepcję małego, ciekłego silnika rakietowego zaprojektowanego w AGH Space Systems dla rakiet sondujących. Podczas wstępnej analizy termiczne aspekty różnych sposobów chłodzenia zostały wzięte pod uwagę, oszacowane i opisane. Rozważone zostały możliwe problemy i podejścia projektowe dla chłodzenia ablacyjnego, radiacyjnego oraz regeneracyjnego, a autorzy opisują dostępne rozwiązania. Chłodzenie regeneracyjne jest rozważane w szczególności ze względu na swoją popularność wśród silników zasilanych ciekłym materiałem pędnym, w których paliwo pełniąc rolę chłodziwa zostaje ogrzane zanim dotrze do komory spalania. W celu oceny rozkładu temperatury, tym samym oceny możliwości zastosowania chłodzenia, został stworzony model matematyczny wymiany ciepła. Unikatowym elementem wspomnianego silnika jest jego utleniacz - podtlenek azotu, który dotychczas był rzadko wykorzystywany. Wybór takiego utleniacza i jego implikacje porównano do typowego silnika zasilanego ciekłym tlenem i wskazano główne różnice, które wpływają na układ chłodzenia. Autorzy porównali również ze sobą różne warianty chłodziwa, w szczególności różne stosunki paliwa i utleniacza, w celu optymalizacji rozkładu temperatury.

7

Catalytic decomposition of N2O using a new generation of functionalized microporous and mesoporous inorganic materials

Rutkowska M.

Wiadomości Chemiczne

|

2015

|

[Z] 69, 3-4

297--315

EN

In the framework of the presented doctoral thesis, different groups of a new generation of functionalized microporous and mesoporous inorganic materials were prepared. The studies included synthesis and post synthesis modification of: mesoporous silica (SBA-15) modified with metals by MDD method, hydrotalcite‑ -like materials, nanostructured Co-Ce-O systems, hierarchical materials originated from mesoporous silicas and Beta zeolite nanoparticles, mesoporous Beta zeolite obtained using mesotemplate-free method, ZSM-5 and Y zeolites calcined at different temperatures. Physicochemical properties of the obtained materials were studied by various techniques such as: low-temperature N2 sorption, X-ray diffraction, TG and ICP analyzes, EPR, IR-DRIFT and UV-vis-DR spectroscopies, SEM and TEM images, X-ray photoelectron spectroscopy, NH3-TPD and H2-TPR. The obtained samples were tested as catalysts in low-temperature (250–500°C) N2O decomposition. Nitrous oxide is one of the greenhouse gases with a very long lifetime in the atmosphere (about 150 years) and high Global Warming Potential (about 310 times of GWP of CO2). Nitric acid plants are the main source of N2O emission among chemical industry and the commercial technology for reduction of this emission, fulfilling all industrial needs, is still not available. Thus, extensive studies in this area are necessary to reduce the harmful impact of N2O on the environment. All the tested catalysts were active in N2O decomposition, however the best results were achieved over nanostructured Co-Ce-X systems obtained using reverse microemulsion method and SBA-15 modified with Rh and Cu, Fe, Ti or Al by MDD method. Over the Co-Ce-X samples 100% of N2O conversion was obtained at about 400°C, while for Rh modified SBA-15 at about 450°C. It was found that Co3O4 spinel (redox centers) is responsible for high activity of Co-Ce-X systems. However, activity of this catalyst was enhanced by the presence of ceria increasing the oxygen mobility on the catalyst surface.

PL

W ramach niniejszej rozprawy doktorskiej wykonano syntezę i modyfikację nowoczesnych, funkcjonalizowanych mikro- i mezoporowatych materiałów nieorganicznych. Badaniami objęto takie materiały jak: mezoporowata krzemionka (SBA-15) modyfikowana metalami przy użyciu metody MDD, materiały tlenkowe uzyskane na bazie hydrotakitu, nanometryczne układy tlenkowe Co-Ce-O, materiały o hierarchicznej strukturze porowatej otrzymane w wyniku impregnacji mezoporowatych krzemionek (typu SBA-15 i MCF) nanoziarnami zeolitu Beta, mezoporowaty zeolit Beta otrzymany metodą bez użycia szablonu mezoporów oraz zeolity ZSM-5 i Y kalcynowane w różnych temperaturach. Właściwości fizyko-chemiczne otrzymanych materiałów określono za pomocą takich technik jak: niskotemperaturowa sorpcja N2, dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego, analizy TG i ICP, spektroskopie EPR, IR-DRIFT i UV-vis-DR, mikroskopia SEM i TEM, spektroskopia fotoelektronów wzbudzonych rentgenowsko (XPS) oraz techniki temperaturowo-programowane (NH3-TPD i H2-TPR). Otrzymane materiały zostały przebadane w roli katalizatorów niskotemperaturowego (250–500°C) rozkładu N2O. Podtlenek azotu jest jednym z gazów cieplarnianych o długim czasie życia w atmosferze (ok. 150 lat) i wysokim współczynniku GWP (ok. 310 razy większy od GWP dla CO2). Fabryki produkujące kwas azotowy( V) stanowią największe źródło emisji N2O spośród przemysłu chemicznego, a komercyjne technologie zmniejszające emisję tego szkodliwego tlenku do atmosfery nie są dostępne. Wszystkie przebadane katalizatory były aktywne w procesie rozkładu N2O, aczkolwiek największą aktywnością odznaczały się dwie grupy materiałów: nanometryczne układy Co-Ce-X otrzymane metodą odwróconej mikroemulsji oraz SBA-15 modyfikowany Rh i Cu, Fe, Ti albo Al metodą MDD. 100% konwersji N2O w obecności katalizatora Co-Ce-X osiągnięto w temperaturze ok. 400°C, a przy użyciu mezoporowatej krzemionki modyfikowanej Rh w temperaturze ok 450°C. Stwierdzono, że za wysoką aktywność próbek z serii Co-Ce-X odpowiedzialny jest spinel Co3O4 (centrum redox). Aczkolwiek jego aktywność została wzmocniona obecnością ceru zwiększającego mobilność tlenu na powierzchni katalizatora.

8

Catalytic reduction of nitrous oxide at a nitric acid plant in Bulgaria

Stefanova M., Chuturkova R.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 3

87--97

EN

A nitric acid plant in Devnya, Bulgaria has implemented a project for catalytic decomposition of nitrous oxide which resulted in reducing N2O emissions from the plant and the overall N2O emissions from the industrial sector in Bulgaria. After implementing the catalyst in September 2005 till the end of 2011, a total amount of 3133 Mg N2O emissions has been measured while the supposed value of N2O emissions without the catalyst being installed would have been 9747 Mg which means a total reduction of 6614 Mg. The results from the research prove the emission reduction potential of the catalyst.

9

Ocena błędu przy pomiarze aktywności katalizatora deN2O w reaktorze Zielińskiego

Kruk J.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 5

494--499

PL

Przy oznaczaniu stałej szybkości reakcji k na katalizatorze (która charakteryzuje aktywność katalizatora) dokonuje się pomiaru szeregu parametrów bezpośrednich, dlatego istnieje propagacja błędów pomiarów bezpośrednich na wynik końcowy. Przedstawiono oszacowanie niepewności wyniku na podstawie klasycznego wzoru różniczkowego dla badań przykładowego katalizatora żelazowo-glinowego do rozkładu podtlenku azotu. Maksymalny błąd wyznaczenia wielkości fizycznej, będącej funkcją bezpośrednich pomiarów kilku parametrów niezależnych, można ocenić korzystając ze zmodyfikowanego wzoru na różniczkę zupełną. W pracy przedstawiono wykorzystanie rachunku błędów dla oceny dokładności oznaczania stałej szybkości reakcji rozkładu podtlenku azotu na katalizatorze żelazowo-glinowym.

EN

In order to determine reaction rate constant k for catalyst (which describes catalyst activity), it is necessary to carry out number of direct measurements, which results in measurement error propagation to the final result. The article presents an estimation of result uncertainty based on the classical differential formula for studying an exemplary nitrous oxide decomposition iron-aluminum catalysts. The maximum error of determination of physical quantity, which is a function of direct measurements of several independent variables, can be estimated using a modified formula for total differential. The article presents application of error calculus for evaluation of determination accuracy of reaction rate constant for the nitrous oxide decomposition using an iron-aluminum catalyst.

10

Modelowanie emisji podtlenku azotu ze źródeł rolniczych z wykorzystaniem regresji liniowej

Kolasa-Więcek A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 1

86--89

PL

W artykule opisano przebieg badań zmiennych bezpośrednio związanych z rolniczymi emisjami podtlenku azotu w Polsce. Na podstawie regresji liniowej utworzono model opisujący analizowane zmienne. W wyniku przeprowadzonych testów Pearsona i Shapiro-Wilka wyeliminowano zmienne nie spełniające założeń. W otrzymanym liniowym modelu regresyjnym 63% zmienności emisji N2O tłumaczona jest zmiennością zużycia nawozów azotowych. Badania prowadzono z wykorzystaniem pakietu statystycznego R-Project.

EN

In the article the variables directly related to agricultural nitrous oxide emissions in Poland were studied. Based on a linear regression the model was created to describe the analyzed variables. As a result of Pearson's test and Shapiro-Wilk the variables which did not fulfill the tests assumptions were eliminated. In the resulting linear regression model, 63% of the variability of N2O emissions is explained by variability in use of nitrogen fertilizers. The study was conducted using the statistical package R-Project.

11

Modeling greenhouse gas emissions from livestock farming in Poland with the use of stepwise multiple regression

Kolasa-Więcek A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 1

78--85

PL

Gazy cieplarniane emitowane przez rolnictwo to przede wszystkim metan (CH4) i podtlenek azotu (N2O). Szacuje się, iż 18% światowej emisji gazów cieplarnianych pochodzi z chowu zwierząt gospodarskich. W artykule zaprezentowano wyniki modelowania regresyjnego w emisji metanu i podtlenku azotu z chowu zwierząt gospodarskich w Polsce. Badania przeprowadzono dla emisji uwalnianych z fermentacji jelitowej zwierząt (CH4) oraz zarządzania obornikiem (CH4 i N2O). Modelowanie krokowe wsteczne umożliwiło dokładne określenie wielkości udziału pogłowia zwierząt w emisjach. I tak w przypadku emisji CH4 z fermentacji jelitowej otrzymano współczynniki Beta o wartościach: dla krów - 0,667 oraz pozostałego bydła 0,339. Modelowanie emisji CH4 z zarządzania obornikiem wskazało na udział w kolejności znaczenia następujących zmiennych: pogłowia trzody chlewnej (współczynnik Beta równy 0,986), kóz (-0,61), drobiu kurzego (0,421) oraz owiec (0,312). W przypadku emisji N2O uwalnianych z zarządzania obornikiem wysoki współczynnik odnotowano dla zmiennej pogłowie krów (0,812) oraz znaczniej niższy dla trzody chlewnej (0,227). W każdym z rozpatrywanych przypadków uzyskano wysokie dopasowanie modelu do danych.

EN

Primarily methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) are greenhouse gases emitted by agriculture. It is estimated that 18% of global greenhouse gas emissions originates from livestock farming. This paper presents the results of the regression modeling of methane and nitrous oxide from livestock farming in Poland. The study was conducted for the emissions released from animal enteric fermentation (CH4) and manure management (CH4 and N2O). Modeling stepwise allowed a precise determination of the share of livestock population in the emissions. And so, in the case of CH4 emissions from enteric fermentation Beta coefficients obtained values: for cows - 0.667 and 0.339 for rest of cattle. Modeling CH4 emissions from manure management pointed to participation of the following variables, in order of importance: pigs population (Beta coefficient equal to 0.986), goats (-0.61), poultry chicken (0.421) and sheep population (0.312). In the case of N2O emissions released from manure management a high rate has been recorded for cows population (0.812), and significantly lower for pigs (0.227). In each of considered cases a high fitting of the model to the data has been obtained.

12

Use of Artificial Neural Networks in Predicting Direct Nitrous Oxide Emissions from Agricultural Soils

Kolasa-Więcek A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

418-428

EN

Agricultural greenhouse gases emissions are mainly produced in direct emissions from plant and animal production as well as those associated with land use changes. Agriculture is a major source of atmospheric nitrous oxide (N2O). N2O emissions from agricultural production has the source primarily in soil fertilized by mineral and organic fertilizers. In Poland, agricultural soils are responsible for 77.1% of emissions. Emissions associated with the animal manner farming amount 22.8%. Studies attempt to modeling and predicting of N2O emissions from Direct Soil Emissions in relation to the use of crops and livestock population. In the analysis an artificial neural networks were used. The best values showing the quality of neural regression model were obtained by multilayer perceptrons MLP. Based on the sensitivity analysis, attempts were taken to determine the extent of the contribution of each selected variables on the estimate of the direct emissions of N2O from agricultural soils. The sensitivity analysis of designed network on the structure MLP 9-4-1 shows that the amount of nitrogen fertilizer consumption has the biggest share in the shaping of N2O emissions from Direct Soil Emissions. The sensitivity analysis of network on the structure MLP 16-5-1 pointed to participate cattle and pigs as the most important in the formation of N2O emissions from Direct Soil Emissions. Among the crops in Poland, which may affect the release of N2O stands out rapeseed and rye. The study was conducted using the statistical package Statistica v. 10.0.

PL

Emisje rolnicze głównych gazów cieplarnianych to głównie bezpośrednie emisje wytwarzane w produkcji roślinnej i zwierzęcej, jak również te związane ze zmianami w sposobie użytkowania gruntów. Rolnictwo jest głównym źródłem atmosferycznego podtlenku azotu (N2O). Emisja N2O z produkcji rolniczej ma źródło przede wszystkim w glebie nawożonej nawozami mineralnymi i organicznymi. W Polsce gleby rolne odpowiedzialne są za 77,1% emisji N2O. Emisja związana z gospodarką odchodami zwierząt wynosi 22,8%. W badaniach podjęto próby modelowania i przewidywania bezpośrednich emisji N2O z gleb w odniesieniu do wielkości upraw i pogłowia zwierząt hodowlanych. W analizach posłużono się sztucznymi sieciami neuronowymi. Najlepsze wartości parametrów mówiących o jakości neuronowego modelu regresyjnego uzyskały perceptrony wielowarstwowe MLP. Na podstawie analizy wrażliwości zaprojektowanego modelu sztucznej sieci neuronowej podjęto próbę ustalenia stopnia udziału poszczególnych wybranych zmiennych na prognozowaną wielkość bezpośrednich emisji N2O z gleb rolnych. Analiza wrażliwości zaprojektowanej sieci MLP o strukturze 9-4-1 wykazała, że poziom zużycia nawozów azotowych ma największy udział w kształtowaniu emisji N2O z gleb rolnych. Analiza wrażliwości sieci MLP o strukturze 16-5-1 wskazała na udział bydła i trzody chlewnej jako najistotniejszy w kształtowaniu emisji N2O. Wśród upraw w Polsce, które mogą wpływać na wielkość uwalnianych emisji N2O, wyróżnia się rzepak oraz żyto. Badanie przeprowadzono z wykorzystaniem pakietu statystycznego Statistica v. 10.0.

13

Emisja podtlenku azotu w procesie oczyszczania ścieków

Karpińska-Zaleska A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Inżynieria Lądowa i Wodna

|

2012

|

Nr 1 (625)

53--61

PL

Około 7,9% globalnej emisji gazów cieplarnianych stanowi podtlenek azotu. Jednocześnie N2O jest 310 razy bardziej skuteczny w pochłanianiu ciepła niż dwutlenek węgla. Dane te wskazują, że związek może mieć szkodliwy wpływ na środowisko naturalne, wobec czego należy ograniczyć jego emisję. Niewątpliwą przeszkodą jest fakt, iż działania proekologiczne – takie jak oczyszczanie ścieków – mogą pogłębiać emisję szkodliwego gazu. Ostatnie badania dowiodły, że oczyszczalnie ścieków korzystające z systemu biologicznego usuwania azotu mogą emitować do 7% usuwalnego azotu w postaci gazowej – w formie N2O i NO. Podtlenek azotu uwalnia się głównie podczas procesów nitryfikacji i denitryfikacji. Zbadane dotychczas wartości emisji wahają się znacznie w zależności od typu oczyszczalni, nieznany jest jednak dokładny wpływ czynnik zewnętrznych na przebieg reakcji. Nie wiadomo również dokładnie, który dokładnie proces – nitryfikacja czy denitryfikacja, jest główną przyczyną formowania się związku. W rzeczywistości formowanie się podtlenku azotu zaobserwowano zarówno podczas osobnego procesu nitryfikacji i denitryfikacji, jak i w systemach, gdzie oba procesy występowały razem. Zaobserwowano również istotny wpływ czynników zewnętrznych (temperatura, stężenie tlenu rozpuszczonego, pH) na wielkość emisji N2O, jednak wciąż nie znamy dokładnie przebiegu tego procesu.

EN

Nitrous oxide accounts for 7,9% global emission of greenhouse gases. At the same time N2O is 310 time more effective absorbing the heat than carbon dioxide. Given data indicate that compound can have a harmful impact on natural environment, towards its emission should be reduced. Main obstacle is the fact that pro-ecological actions such as wastewater treatment cause that emission of harmful gas. Last researches proved that Wastewater Plants using biological system of removing nitrogen can emit up to 7% of gaseous nitrogen - under the N2O and NO form. Nitrous oxide is released mainly during nitrification and denitrification processes. Scientific researches proved that emission values vary mainly according to the type of the Wastewater Plant, although the influence of the external factors on the course of reaction is still uncertain. It in unknown which particular process – nitrification or denitrification is the main cause of forming the compound of nitrous oxide. Formation of nitrous oxide was observed during separate process of nitrification and denitrification, and as well when both of these processes occurred together simultaneously. Essential influence of external factors on the emission of N2O was noticed, although its precise course is still unknown.

14

Ocena bezpośredniej emisji N2O z gleb użytkowanych rolniczo województwa wielkopolskiego w latach 1960-2009 według metodologii IPCC

Nyćkowiak J., Leśny J., Olejnik J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 4

203-215

PL

Koncentracja podtlenku azotu (N2O) w atmosferze zwiększyła się z 270 ppb w okresie preindustrialnym do 322 ppb w 2008 r. Główną przyczyną tego wzrostu jest emisja N2O z gleb użytkowanych rolniczo. W niniejszej pracy, wykorzystując dane statystyczne Głównego Urzędu Statystycznego (GUS), estymowano wielkość emisji N2O metodą zalecaną przez IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. Estymacja ta dotyczy wyłącznie gleb, na których uprawiane są: zboża, ziemniaki, buraki oraz kukurydza. Określono roczną emisję bezpośrednią z gleb użytkowanych rolniczo w województwie wielkopolskim w latach 1960-2009. W okresie tym stwierdzono wzrost emisji, wynikający przede wszystkim ze wzrostu nawożenia azotowego, zależność ta jest zdeterminowana na poziomie R² = 0,88. Roczna emisja bezpośrednia N2O z gleb użytkowanych rolniczo w województwie wielkopolskim zwiększyła się z 0,91 kg N2O-N·ha-¹ w 1960 r. do 2,35 kg N2O-N·ha-¹ w 2009 r., średnia wartość tej emisji we wspomnianym okresie wynosiła 1,80 ± 0,10 kg N2O-N·ha-¹·rok-¹.

EN

Atmospheric concentrations of N2O increased from approximately 270 ppb during the preindustrial era to 322 ppb in 2008. The most important source of N2O are agricultural soils. In this paper we analyzed the emissions of N2O from agricultural soils using statistical data sets from the Central Statistical Office in Poland. We were follow in accordance with methodology described in Good Practice Guidance and Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories by IPCC. These estimations are based on fertilized soils under cereals, potato, beet and maize crops. In the period 1960-2009 the highest emission of nitrous oxide was noted in the year 2009 [2.35 kg N2O-N·ha-¹] and the smallest in the year 1960 [0.91 kg N2O-N·ha-¹). Direct emissions of N2O coming from agricultural soils in Poznań Province for the years 1960-2009 amounted to 1.80 ± 0.10 kg N2O-N·ha-¹·y-¹.

15

Wykorzystanie spektroskopii FTIR do pomiaru uwolnień do powietrza wybranych zanieczyszczeń z rekomendowanej listy PRTR dla przemysłu mineralnego

Skotnicki P., Kościanowski J.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 9

156-170

PL

Spektroskopia w podczerwieni z wykorzystaniem transformaty Fouriera (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) jest techniką pomiarową, umożliwiającą identyfikację jakościową i ilościową szeregu organicznych i nieorganicznych związków chemicznych, na bazie ich selektywnej absorpcji promieniowania w zakresie podczerwieni. Zgodnie z wytycznymi Komisji Europejskiej o obowiązku raportowania uwolnień zanieczyszczeń do powietrza przez wskazane branże, prowadzący instalację zobowiązany jest zweryfikować roczne poziomy emisji rekomendowanych zanieczyszczeń względem obowiązujących wartości progowych, a w przypadku ich przekroczenia – przekazać do właściwego organu dane ilościowe dotyczące tych emisji. Wykorzystanie przenośnych analizatorów gazów FTIR daje nowe możliwość pomiaru wielu specyficznych zanieczyszczeń, właściwych z uwagi na wymagania raportowania PRTR (Rejestr Uwalniania i Transferu Zanieczyszczeń, ang. Pollution Release and Transfer Register) przez przemysł mineralny, np. podtlenku azotu (N2O), amoniaku (NH3), benzenu (C6H6) i cyjanowodoru (HCN). W pracy omówiono zasadę pomiaru metodą spektroskopii FTIR na przykładzie analizatora GASMET DX-4000 oraz przedstawiono wyniki pomiarów stężeń i obliczeń rocznych wskaźników emisji do powietrza w zakresie N2O, NH3, C6H6, HCN dla różnych, pod względem technologicznym, instalacji przemysłowych w sektorze produkcji klinkieru cementowego, wapna oraz wyrobów ceramicznych.

EN

Fourier Transform Infrared Spectroscopy is a technique of measuring that allows the qualitative and quantitative identification of a number of organic and inorganic compounds, based on the selective absorption of radiation in the infrared range. According to the guidelines of the European Commission concerning the obligation to report releases of pollutants to air from the indicated sectors, the plant operator should verify annual emissions levels of recommended pollutants relative to current threshold values, and if the value is exceeded pass to the competent authority quantitative data on these emissions. Use of portable FTIR gas analyzers gives a new possibility to measure a number of specific pollutants relevant for the PRTR (Pollution Release and Transfer Register) reporting requirements for the mineral industry, such as nitrous oxide (N2O), ammonia (NH3), benzene (C6H6) and hydrogen cyanide (HCN). In this paper discusses the principle of measurement by method of FTIR spectroscopy on example of analyzer GASMET DX-4000 and presents results of measurements concentrations and calculation of annual rates emissions to air of N2O, NH3, C6H6, HCN for different, in terms of technology, industrial production sectors of cement clinker, lime and ceramic products.

16

Wpływ wzrostu produkcji zwierząt hodowlanych na emisje gazów cieplarnianych

Kolasa-Więcek A.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2012

|

nr 1

109-112

PL

W artykule zaprezentowano główne źródła emisji gazów cieplarnianych związanych z hodowlą zwierząt. Wskazano obecne oraz szacowane w najbliższej przyszłości wielkości emisji. Podkreślono znaczenie czynników, których ograniczenie bądź zmiana może prowadzić do redukcji emisji tych związków

EN

The article presents the main sources of greenhouse gas emissions associated livestock farming. Indicated current and estimated in the near future emissions. Highlighted significant factors which limitation or change can lead to reductions of these compounds.

17

Wykorzystanie metody PCA w analizie parametrów powiązanych z rolniczymi emisjami gazów cieplarnianych w Europie

Kolasa-Więcek A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 1

77-79

PL

W badaniach przeprowadzono redukcję wymiarowości danych z wykorzystaniem metody analizy składowych głównych. Analizie poddano dwie grupy zmiennych: wielkość pogłowia zwierząt gospodarskich oraz areał upraw w Europie. Z wymiaru 13 zmiennych otrzymano dwie główne składowe, które w 95% wyjaśniają zmienności pierwotnych danych.

EN

In the study, dimensionality reduction of data was carried out using the method of Principal Components Analysis (PCA). Two groups of variables were analyzed - size of population of livestock and crop areas in Europe. Two principal components explaining in 95% variability of the original data were obtained from dimension of the 13 variables.

18

Emisja podtlenku azotu z gleby torfowo-murszowej w Dolinie Biebrzy w zależności od warunków wodnych

Turbiak J., Miatkowski Z., Chrzanowski S., Gąsiewska A., Burczyk P.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2011

|

T. 11, z. 4

239-245

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań emisji N2O z gleby torfowo-murszowej w zależności od warunków wodnych. Emisję N2O określano metodą komorową za pomocą miernika fotoakustycznego. Stwierdzono, że emisja N2O z ekosystemu łąkowego na glebie torfowo-murszowej zależała od poziomu wody gruntowej. Maksymalną emisję N2O stwierdzono w wariancie z poziomem wody gruntowej utrzymywanym na głębokości 0 cm, a najmniejszą - w wariancie z poziomem wody na głębokości 25 cm. W okresie wegetacyjnym emisja N2O wynosiła od 12,1 kg·ha-¹(210 dni)-¹ w warunkach poziomu wody gruntowej 25 cm p.p.t. do 46,96 kg·ha-¹ ·(210 dni)-¹ w warunkach poziomu wody gruntowej 0 cm. Emisja N2O w warunkach poziomu wody gruntowej na głębokości 50 i 75 cm p.p.t. wynosiła odpowiednio 33,3 i 31,7 kg·ha-¹ ·(210 dni)-¹. Stwierdzono także, że nawożenie azotowe powodowało zwiększenie emisji N2O z użytkowanej łąkowo gleby torfowo-murszowej.

EN

Results of measurements of N2O emission from a peat-muck soil are presented in the paper in relation to water conditions. N2O emission was determined by the chamber method using a photoacustic sensor. It was found that N2O emission from grassland ecosystem on the peat-muck soil depended on groundwater level. Maximum N2O emission was found in the variant with groundwater level kept at a depth of 0 cm, and the lowest in the variant with water level at a depth of 25 cm. In the growing season the mean N2O emission ranged from 12.1 kg·ha-¹ ·(210 days)-¹ at groundwater level of 25 cm to 46.96 kg·ha-¹ ·(210 days)-¹ at a groundwater level of 0 cm. N2O emission at groundwater level at a depth of 50 and 75 cm was 33.3 and 31.7 kg·ha-¹ ·(210 days)-¹ respectively. It was also found that nitrogen fertilisation increased the N21O emission from a grassland-used peat-muck soil.

19

Optoelektroniczny sensor tlenku i podtlenku azotu

Wojtas J., Mędrzycki R., Rutecka B., Mikołajczyk J., Nowakowski M., Bielecki Z., Stacewicz T.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 7(CD)

927-934

PL

W pracy przedstawiono sensory tlenku i podtlenku azotu, w których zastosowano jedną z najczulszych metod optoelektronicznych – spektroskopię strat we wnęce optycznej CEAS (ang. Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy). Głównymi elementami sensorów są: impulsowe źródła promieniowania, wnęki optyczne o dużej dobroci, moduły detekcyjne z fotodiodami HgCdTe oraz układ cyfrowego przetwarzania sygnałów. Jako źródła promieniowania zastosowano jednomodowe lasery kaskadowe (QCL), których długości fal emitowanego promieniowania zostały dopasowane do maksimów przekroju czynnego na absorbcję analizowanych tlenków azotu. Na podstawie przeprowadzonych analiz, wybrano zakres średniej podczerwieni odpowiednio 5,23-5,29 mikrometra dla NO oraz oraz 4,46-4,54 mikrometra dla N2O. Dzięki temu znacząco ograniczony został wpływ widm absorpcyjnych cząsteczek takich jak H2O i CO2. Dzięki możliwości wykrywania śladowych ilości tlenku i podtlenku azotu możliwe jest wykrywanie wielu materiałów wybuchowych posiadających grupy nitrowe –NO2. Dlatego opracowanie sensorów tlenków azotu ma duże znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa w strategicznych obszarach, obiektach państwowych oraz wojskowych, do kontroli podejrzanych obiektów, a także w medycynie i ochronie środowiska.

EN

The paper presents a project of the NO and N2O detection system. In the system was applied one of the most sensitive optoelectronic gas detection technique - Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy (CEAS). The setup consist of two optical channel equipped with an pulsed radiation sources, high quality optical cavities built with spherical mirrors of high reflectance, photoreceiver and signal processing system. Two singlemode quantum cascade lasers (QCL) are applied as a light sources. Their spectra can be precisely tuned to absorption lines of NO and N2O using temperature or current modulation. In order to fulfill CEAS requirements the lasers radiations are injected into respective optical cavity under a very small angle in respect to its axis. Optimal parameters of the sensor (sensitivity and selectivity) are expected for following spectral regions: 5,23-5,29 micrometers for NO and 4,46-4,54 micrometers for N2O. The radiations leaving the both cavities are registered with two detection module consisting of HgCdTe (MCT) detectors with low noise transimpedance amplifiers. The constructed detection system is able to measure NO and N2O concentration at several ppb and sub ppb level level. Thus the developed sensor can be applied in atmosphere monitoring applications or it is also possible to use this system in detection of vapours from some explosive materials.

20

COP modeling in transcritical N20 cycle realized by heat pump

Królicki Z., Białko B., Zajączkowski B.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2010

|

Vol. 14, No sp.

61--70

EN

The paper presents thermodynamic analyses and studies based on maximum heating coefficient of a transcritical N2O heat pump cycle and energetic comparisons with CO2 cycle. Maximum COP occurs at an optimal heat rejection pressure which depends mainly on the outlet temperature of the gas cooler, the evaporation temperature and the performance of compressor. Correlations of the optimal heat rejection pressure in terms of appropriate parameters were obtained for specific conditions based on simulations of the cycle. An expression for optimum discharge pressure has been developed. Variation trends of optimal parameters for the N2O system are similar to that of a CO2 system. The N2O cycle exhibits higher cooling COP, lower compressor pressure ratio and lower discharge pressure and temperature, and higher second law efficiency when compared to CO2 based systems.