Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Oczyszczanie ścieków pralniczych w różnych konfiguracjach zaawansowanych procesów utlenienia

100%

Kudlek E.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

tom Vol. 12, No. 2

523--529

PL

Ścieki przemysłowe stanowią poważne zagrożenie środowiskowe ze względu na ich niejednokrotnie wysokotoksyczny charakter. Skład tego typu strumieni wodnych zależy ściśle od gałęzi przemysłu, w której są wytwarzane, oraz od procesów ich przetwarzania i magazynowania. Jedną z powszechnie stosowanych metod unieszkodliwiania ścieków przemysłowych jest ich rozcieńczanie i odprowadzanie do kanalizacji bytowo-gospodarczej, co nie rozwiązuje problemu znacznych ładunków substancji organicznych i nieorganicznych trafiających na konwencjonalne układy oczyszczania oparte głównie o metody osadu czynnego. Poważny problem stanowią między innymi ścieki pralnicze, które w swoim składzie zawierają znaczne stężenia anionowych, kationowych i niejonowych surfaktantów. W pracy oceniono efektywność rozkładu substancji organicznych oraz niejonowych surfaktantów w różnych konfiguracjach zaawansowanych procesów utlenienia, tj. UV, UV/H2O2, UV/O3 oraz UV/TiO2. Ścieki przed procesem fotochemicznym poddano filtracji na filtrach (0,45 nm) z włókien szklanych. Wykazano, że wraz ze wzrostem czasu prowadzenia procesów obniża się stężenie ogólnego węgla organicznego (OWO). Najwyższą efektywność usuwania niejonowych surfaktantów obserwowano dla procesu UV/TiO2. Prowadzenie procesu w obecności cząsteczek TiO2 wymaga wprowadzenia dodatkowego etapu oczyszczania w celu separacji katalizatora od mieszaniny poreakcyjnej, co nie jest konieczne w przypadku pozostałych konfiguracji opartych o promieniowania UV.

EN

Due to their often high toxicity character, industrial wastewaters are hazardous to the environment. The composition of these type of water streams strictly depends on both their processing, their storage and the industry sector, in which they are produced. One of the commonly used industrial wastewater treatment methods is their dilution and discharging into sewerage system. It does not solve the problem of significant loads of organic and inorganic substances reaching conventional wastewater treatment systems, which are mainly based on activated sludge methods. Laundry wastewater is one of the most problematic water streams, as they contains significant concentrations of anionic, cationic and nonionic surfactants. In this paper the efficiency of the decomposition of organic substances and nonionic surfactants in various configurations of advanced oxidation processes, i.e. UV, UV/H2O2, UV/O3 and UV/TiO2 was evaluated. Before the implementation of the photochemical processes the wastewater was filtered on glass fiber filters (0.45 nm). It has been shown, that the concentration of total organic carbon (TOC) decreases with the increase in the process time. The highest removal efficiency of nonionic surfactants was observed for the UV/TiO2 process. The process conducted in the presence of TiO2 particles requires the implementation of an additional treatment step to separate the catalyst from the postreaction mixture. It is not necessary for other UV-based configurations.

2

Identyfikacja ubocznych produktów rozkładu wybranych pestycydów w trakcie zaawansowanych procesów utleniania

100%

Kudlek E.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

tom Vol. 12, No. 2

513--521

PL

W pracy dokonano próby identyfikacji ubocznych produktów rozkładu trzech pestycydów, tj. triklosanu, trialatu i oksadiazonu, w trakcie ozonowania, chlorowania i oddziaływania promieniami UV na ich roztwory wodne. Identyfikację związków wykonano w oparciu o wyniki analizy GC-MS z wykorzystaniem biblioteki widm masowych NIST v17. Wykazano, że w trakcie wszystkich trzech przeprowadzonych procesów dochodzi do niepełnego rozkładu pestycydów. Wraz ze wzrostem dawki ozonu i czasu naświetlania promieniami UV wzrastała liczba generowanych produktów rozkładu związków. W trakcie procesu chlorowania dochodziło do przyłączania się jonów Cl- do cząsteczek badanych mikrozanieczyszczeń, co w przypadku triklosanu prowadziło do generowania związków zawierających w swojej budowie cztery lub pięć atomów chloru. Wykonana analiza toksykologiczna z użyciem testu Microtox® i Lemna sp. Growth Inhibition Test wykazała toksyczny charakter roztworów poprocesowych. Uboczne produkty rozkładu triklosanu i trialatu powstałe w procesie naświetlania ich wodnych roztworów promieniami UV przyjmowały charakter wysokotoksyczny względem organizmów wskaźnikowych (efekt toksyczny >75 %). Uniemożliwia to odprowadzenie tych roztworów do środowiska naturalnego.

EN

The paper presents an attempt of the identification of the decomposition by-products of three pesticides: triclosan, triallat and oxadiazon during ozonation, chlorination and UV irradiation of their water solutions. The identification of compounds was performed based on the results of the GC-MS analysis using the NIST v17 mass spectral library. It has been shown that during all of tested decomposition processes, incomplete degradation of pesticides occurs. The number of micropollutant decomposition by-products increases with the increase of applied ozone dose and UV irradiation time. During the chlorination process Cl– ions were added to the tested compound molecules. In the case of triclosan, it led to the generation of compounds containing four or five chlorine atoms in their structure. The toxicological analysis performed by the use of the Microtox® and Lemna sp. Growth Inhibition Test showed the toxic nature of post-process solutions. The decomposition by-products of triclosan and triallat, generated during the UV irradiation process, were highly toxic against the test organisms (toxic effect > 75%). This makes it impossible to drain these solutions into the natural environment.

3

The influence of oxygen on the efficiency and the mechanism of cabrmazepine decomposition by means of the photocatalysis process

100%

Kudlek E.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

tom Vol. 8, no. 4

93--98

EN

Advanced oxidation processes are one of the most effective methods in the treatment of aqueous streams contaminated with hardly-biodegradable organic micropollutants including pharmaceutical substances which are classified as biologically active compounds. The study assessed the impact of the presence of oxygen on the efficiency of photocatalytic oxidation of the psychotropic drug – carbamazepine. The oxygen was supplied to the reaction medium as a mixture of gases present in atmospheric air by means of an aeration pump or in pure form using an oxygen concentrator. The HPLC analysis preceded by solid-phase extraction was used to evaluate the effectiveness of the process. It was demonstrated that the presence of oxygen was an essential factor for the proper conduction of photochemical processes. With the increase of the oxygen concentration the increase in the removal rate of tested psychotropic drug was observed. In addition, the study evaluated the possibility of generation of toxic by-products of the oxidation and reduction of carbamazepine using Microtox® biotest. It was found, that the presence of dissolved oxygen intensified the formation of toxic by-products during the carbamazepine decomposition, which result in higher toxicity of the treated aqueous matrix.

PL

Zaawansowane procesy utleniania należą do jednych z najskuteczniejszych metod oczyszczania strumieni wodnych z trudnobiodegradowanych mikrozanieczyszczeń organicznych, w tym również substancji farmaceutycznych zaliczanych do związków aktywnych biologicznie. W pracy oceniono wpływ obecności tlenu na efektywność fotokatalitycznego utleniania leku psychotropowego – karbamazepiny. Tlen doprowadzano do środowiska reakcji jako mieszaninę gazów za pomocą pompki napowietrzającej lub formie czystej przy użyciu koncentratora tlenu. Do badania skuteczności procesu zastosowano analizę HPLC poprzedzoną ekstrakcją do fazy stałej. Wykazano, że obecność tlenu jest niezbędnym czynnikiem pozwalającym na prawidłowy przebieg procesów fotochemicznych. Wraz ze wzrostem stężenia tlenu obserwowano wzrost stopnia usunięcia leku psychotropowego. Dodatkowo w ramach pracy oceniono możliwość generowania toksycznych ubocznych produktów utleniania i redukcji karbamazepiny przy użyciu biotestu Microtox®. Stwierdzono, że obecność tlenu rozpuszczonego intensyfikuje powstawanie toksycznych produktów ubocznych w trakcie rozkładu karbamazepiny, skutkujących wzrostem toksyczności oczyszczanej matrycy wodnej.

4

Wpływ wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych na ekosystemy wodne

63%

Kudlek E. , Dudziak M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

tom Vol. 18, nr 3

83--90

PL

W pracy dokonano przeglądu literatury pod kątem oddziaływania wybranych mikrozanieczyszczeń z grupy związków farmaceutycznych, konserwantów żywności, pestycydów oraz organicznych filtrów UV na różne gatunki roślin oraz zwierząt zasiedlających ekosystemy wodne. W badaniach własnych oceniono wpływ stężenia mikrozanieczyszczeń obecnych w środowisku wodnym na wywoływany efekt toksykologiczny u wybranych organizmów wskaźnikowych. Badania prowadzono przy użyciu bakterii słonowodnych z rodzaju Aliivibrio fischer, skorupiaków słodkowodnych Daphnia magna oraz słonowodnych Artemia fanciscana, jak również roślin naczyniowych Lemna minor. Wykazano, że organizmy testowe cechują się odmienną czułością na obecność mikrozanieczyszczeń. W przypadku wszystkich stosowanych testów wraz ze wzrostem stężenia związku obserwowano wzrost odpowiedzi organizmów wskaźnikowych świadczący o wzroście toksycznego oddziaływania mikrozanieczyszczenia. Najwyższą toksycznością zarówno względem bakterii, skorupiaków jak i roślin naczyniowych charakteryzował się roztwór benzofenonu-3 o stężeniu 5 mg/dm3.

EN

The paper presents a literature review in terms of the impact of selected micropollutants from the group of pharmaceutical compounds, food preservatives, pesticides and organic UV flters on various plants and animals species, which inhabit the water ecosystems. During own studies the impact of concentrations of micropollutants in the water environment on selected indicator organisms was evaluated. The study was conducted using saltwater Aliivibrio fischer bacteria, freshwater Daphnia magna and saltwater Artemia fanciscana crustaceans, as well as vascular plants Lemna minor. It was shown that the test organisms are characterized by a diﬀerent sensitivity for the presence of micropollutants. For all applied tests an increase in the response of indicator organisms with the increasing compound concentration was observed. It demonstrates the growing toxic impact of micropollutants. The solution of benzophenone-3 at a concentration of 5 mg/dm3 was characterized by the highest toxic eﬀects against both bacteria, crustaceans and vascular plants.

5

Obniżanie twardości odpływów z oczyszczalni ścieków komunalnych za pomocą filtracji membranowej

63%

Dudziak M. , Kudlek E.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

tom Vol. 12, No. 1

149--156

PL

Odpływ z oczyszczalni ścieków komunalnych może charakteryzować się wysokim stężeniem zarówno soli wapnia, jak i magnezu, powodującym twardość tego strumienia wodnego. Będzie to dotyczyło głównie lokalizacji, gdzie występują systemy dystrybucji wody bazujące na ujęciach wód podziemnych. Wykorzystywanie twardej wody m.in. w gospodarstwach domowych powoduje, że powstające w wyniku działalności bytowej ścieki będą również charakteryzować się twardością. Twardość ścieków nie jest wskaźnikiem normatywnym. Jest to jednak istotny aspekt badawczy w obszarze odzyskiwania wody ze ścieków. W pracy podjęto badania nad obniżeniem twardości ogólnej odpływu z wybranej oczyszczalni ścieków zlokalizowanej na Górnym Śląsku w Polsce. W badaniach wstępnych określono, że odpływ z badanej oczyszczalni ścieków, według powszechnej klasyfikacji twardości wód, jest jak woda twarda (350-550 mg CaCO3/dm3). Do obniżenia twardości odpływu ścieków zaproponowano filtrację membranową, w tym nanofiltrację i odwróconą osmozę. Procesy prowadzono porównawczo z wykorzystaniem rurowych membran kompozytowych firmy PCI Membrane System Inc. Do nanofiltracji zastosowano membranę AFC-30, a do odwróconej osmozy AFC-80. W obu przypadkach ciśnienie transmembranowe wynosiło 2,0 MPa, a temperatura i prędkość liniowa nadawy odpowiednio 20 °C i 3,4 m/s. Wykazano, że ścieki oczyszczone zarówno w procesie odwróconej osmozy, jak i w nanofiltracji były bardzo miękkie. Można więc rozważyć ich wykorzystanie np. na potrzeby gospodarcze. Jednak pod względem wydajności membrany korzystniejszy był proces nanofiltracji.

EN

The effluents from urban wastewater treatment plant are characterized by high concentrations of both calcium and magnesium salts which contribute to the hardness of this particular water flux. It applies primarily to places where the distribution systems draw water from underground sources. Using hard water, for instance, in households causes the domestic wastewater to be hard as well. The hardness of wastewater is not a normative indicator. However, it is an important scientific aspect in the field of water reclamation. As part of this work, research of the reduction of the overall hardness of effluent from the selected urban wastewater treatment plant in the Upper Silesia (Poland) was commenced. After the preliminary tests it was determined that, according to the common water hardness classification, the hardness of effluent from the researched treatment plant equals the hardness of hard water (350-550 mg CaCO3/dm3). In order to reduce the hardness of wastewater effluent a membrane filtration, including nanofiltration and reverse osmosis, was proposed. The processes were performed comparatively with the use of composite pipe membranes of PCI Membrane System Inc. (USA). The membrane used for nanofiltration was AFC-30 and the one for reverse osmosis was AFC-80. In both cases the transmembrane pressure was 2.0 MPa, while temperature and feed linear velocity amounted to 20 °C and 3.4 m/s, respectively. It was determined that after both the reverse osmosis and nanofiltration the treated wastewaters were very soft. Therefore, the use of these processes, for instance, for productive purposes, may be considered. It should also be borne in mind that the nanofiltration process was more favorable in terms of membrane effectiveness.

6

Zastosowanie biotestu Microtox do kontroli jakości wody zawierającej wybrane ksenobiotyki w trakcie jej napromieniowania UV bez i z dodatkiem H₂O₂

63%

Dudziak M. , Kudlek E.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

tom T. 94, nr 11

1916-1918

PL

Przedstawiono wyniki analizy jakości wody zawierającej wybrane ksenobiotyki w trakcie jej napromieniowania UV bez i z dodatkiem H₂O₂. W badaniach zastosowano biotest Microtox® wykazujący dużą wrażliwość na szerokie spektrum toksycznych substancji.

EN

Bisphenol A and diclofenac-contg. aq. solns. were subjected to UV irradn. (150 W) with or without addn. of H₂O₂ (6–12 mg/dm³) to control the quality of water with Microtox® biotest (bioluminescent bacteria Vibrio fisheri). The biotest was found efficient as a tool in the assessment of the new water purifn. technols.

7

Usuwanie mykoestrogenów w oczyszczaniu wody

63%

Dudziak M. , Kudlek E.

Aura

|

2013

|

nr 05

8

Zmiany toksyczności wody zawierającej wybrane farmaceutyki w procesie utleniania fotokatalitycznego

51%

Bohdziewicz J. , Kudlek E. , Dudziak M.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

tom Vol. 8, No. 1

135--140

PL

Spośród metod badań jakościowych wody i ścieków wymienia się obecnie test MICROTOX®, w którym w charakterze bioindykatora są stosowane bakterie luminescencyjne Vibrio fischeri. W pracy przedstawiono wyniki analizy toksyczności roztworów wodnych, zawierających wybrane farmaceutyki z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych (diklofenak, ibuprofen) przed i po procesie utleniania fotokatalitycznego. Badano zarówno wpływ stężenia leku, jak i czasu utleniania na zmianę toksyczności próbek wodnych. Stopień usunięcia badanych farmaceutyków został oceniony z użyciem HPLC. Określono, że zastosowanie testu MICROTOX® może być przydatne w ocenie ryzyka wynikającego z możliwości powstawania produktów ubocznych procesu utleniania badanych związków farmaceutycznych.

EN

Nowadays one of the water and wastewater quality test methods is the MICROTOX® test, in which luminescent bacteria Vibrio fisheri are employed as a bioindicator. The study presents the results of the toxicity tests of water solutions containing selected pharmaceuticals from the group of non-steroidal anti-inflammatory drugs (diclofenac, ibuprofen) before and after the photocatalytic oxidation process. The influence of the drug concentration and the oxidation time on the change of the water samples toxicity was examined. The removal degree of chosen pharmaceuticals has been evaluated by HPLC. The obtained results indicate that the MICROTOX® test is thought to be useful in assessment of the risk resulting from the possible formation of by-products of the oxidation of selected pharmaceutical micropollutants.

9

Występowanie mikrozanieczyszczeń z makrogrupy PPCPs w wodzie basenowej

51%

Lempart A. , Kudlek E. , Dudziak M.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

tom Vol. 12, No. 1

169--176

PL

Utrzymywanie mikrobiologicznej jakości wody basenowej, mające na celu zahamowania rozprzestrzeniania się zakażeń i chorób, jest priorytetem dla wszystkich właścicieli i zarządców basenów. Istnieje wiele środków dezynfekcyjnych stosowanych w basenach, które mogą potencjalnie powodować produkcję szerokiej gamy ubocznych produktów dezynfekcji (DBP). Mikrozanieczyszczenia te powstają na skutek reakcji z organicznymi i nieorganicznymi substancjami wprowadzanymi na obiekty przez ich użytkowników. Oprócz wielu ubocznych produktów dezynfekcji, w wodzie basenowej współcześnie identyfikowane są również mikrozanieczyszczenia z makrogrupy PPCPs (ang. Pharmaceuticals and Personal Care Products). Przeprowadzone w pracy chromatograficzne analizy jakościowe wody pobranej z niecki basenu szkolnego wykazały obecność ponad 100 różnych mikrozanieczyszczeń, niezidentyfikowanych dotychczas w tym środowisku, m.in. leków, hormonów, witamin, domieszek przemysłowych czy też składników kosmetyków. Do identyfikacji związków zastosowano metodę chromatografii gazowej z detekcją mas GC-MS z jonizacją elektronową poprzedzoną ekstrakcją do fazy stałej SPE (ang. Solid Phase Extraction).

EN

Maintaining the microbial water quality in order to inhibit the spread of infections and diseases is the priority for every swimming pool owners and managers. There is a number of disinfectants that have been used for swimming pool, which potentially produce a wide range of disinfection by-products (DBPs). These micropollutants are produced by reaction with organic and inorganic matter entering swimming pools by their users. Besides DBPs there are many others micropollutants from PPCPs macro group (Pharmaceuticals and Personal Care Products) that are nowadays identified in swimming pool water. This article describes research conducted on the school swimming pool water. Qualitative chromatographic analysis have shown the presence of more than 100 micropollutants that have not been identified in these environment yet, including medicines, hormones, vitamins, industrial admixtures or cosmetic ingredients. Gas chromatography with GC-MS detection and electron ionization followed by SPE (Solid Phase Extraction) was used to identify the compounds.

10

Effectivness of Removal of Selected Biologically Active Micropollutants in Nanofiltration

51%

Kamińska G. , Dudziak M. , Bohdziewicz J. , Kudlek E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

tom Vol. 23, nr 2

185--198

EN

This study addressed the removal efficiency of five different compounds classified as biologically active compounds ie benzo(a)pyrene (BaP), anthracene (ANT), diclofenac (DCL), pentachlorophenol (PCP), octylphenol (OP) in nanofiltration. They were removed from deionized water solution (500 µg/dm3) and comparatively from synthetic and municipal effluent. It was found that the efficiency of the nanofiltration depends on significantly both on type of membrane and the environmental matrix and physic-chemical properties of the compounds contained in the treated feed. The highest retention was observed for benzo(a)pyrene removed from deionized water. In this case, the retention of BaP varied from 99.82% to 99.94%. For other compounds (excluding octylphenol) we observed an inverse trend, higher retention degrees were obtained when the synthetic or real effluent were filtered. This study documented a complex mechanism of separation of low molecular weight organic micropollutants in nanofiltration, which could be a result of intermolecular interactions, sieve effect and adsorption. In addition, in the last part we compare our experimental data with predicted retention coefficients, which were computed from models for predicting retention of micropollutants in nanofiltration.

PL

W ramach pracy podjęto badania nad oceną skuteczności usuwania pięciu różnych związków nale żących do grupy substancji aktywnych biologicznie, tj. benzo(a)piren (BaP), antracen (ANT), diklofenak Effectivness of Removal of Selected Biologically Active Micropollutants in Nanofiltration 197 (DCL), pentachlorofenol (PCP) i oktylofenol (OP) w procesie nanofiltracji. Przedmiotem badań były modelowe roztwory tych substancji o stężeniu 500 µg/dm3 wykonane na bazie wody zdejonizowanej. Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności usuwania wybranych związków z syntetycznych i rzeczywistych odpływów z komunalnej oczyszczalni ścieków. Wykazano, że na skuteczność procesu nanofiltracji istotny wpływ ma rodzaj membrany nanofiltracyjnej, właściwości fizykochemiczne usuwanych związków, jak również rodzaj matrycy środowiskowej poddawanej oczyszczaniu. Najwyższą efektywność usuwania zaobserwowano dla benzopirenu w trakcie nanofiltracji wody zdejonizowanej. Współczynniki retencji wynosiły wówczas od 99,82% do 99,94%, co oznacza praktycznie jego całkowite usunięcie. Z kolei dla pozostałych związków z wyjątkiem oktylofenolu zaobserwowano odwrotną tendencję, wyższe współczynniki retencji uzyskano, gdy filtrowanym medium były ścieki syntetyczne lub rzeczywiste. Przeprowadzone badania udokumentowa ły złożony mechanizm separacji małocząsteczkowych mikrozanieczyszczeń organicznych w procesie nanofiltracji wynikający m.in. z oddziaływań międzycząsteczkowych, efektu sitowego, jak i adsorpcji. Dodatkowo, w ostatniej części pracy porównano uzyskane dane doświadczalne z przewidywanymi współczynnikami retencji, które zostały obliczone z modeli dotyczących przewidywania retencji mikrozanieczyszczeń w procesie nanofiltracji.

11

Impact of the UV lamp power on the formation of swimming pool water treatment by-products

51%

Kudlek E. , Lempart A. , Dudziak M. , Bujak M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2018

|

tom Vol. 11, no. 3

131--138

EN

The operation of swimming pools requires a constant monitoring of water quality parameters and protection of water against pathogens. This is implemented by various disinfection methods, among which the most commonly used are based on chlorine action supported by ozone or UV irradiation. The paper presents the comparison of the effectives of organic micropollutants decomposition occurring in swimming pool water during UV irradiation emitted by a 15 and 150 W UV lamp. The tests were conducted on real swimming pool water collected from a sport basin. The identification and the determination of micropollutants concentration were performed by the use of gas chromatography GC-MS (EI) preceded by solid-phase extraction SPE. It was shown that the concentration of micropollutants decreases with the increase in the irradiation time of pool water. The 150 W UV lamp allowed for an over 33% removal of micropollutants from the group of pharmaceuticals compounds (except for caffeine) and more than 76% decrease of other compounds, which belong to the group of personal care products additives, food additives and phthalates. In addition, it has been demonstrated that during the irradiation of such complex water matrixes as swimming pool water, a significant number of micropollutants degradation by-products were formed, which are not found in water before UV irradiation.

12

Wpływ warunków procesowych na fotokatalityczny rozkład diklofenaku w środowisku wodnym

51%

Kudlek E. , Dudziak M. , Bohdziewicz J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

tom T. 96, nr 4

870--873

PL

Przedstawiono wyniki badania wpływu warunków procesowych heterogenicznej fotokatalizy (moc naświetlania, objętość reaktora, odczyn środowiska reakcji, obecność związków nieorganicznych) na rozkład diklofenaku, niesteroidowego leku przeciwbólowego i przeciwzapalnego.

EN

Diclofenac-contg. aq. solns. were subjected to photocatalytic decompn. by using UV lamps 15 or 150 W in the presence of TiO₂ as an air-oxidn. catalyst. The effect of reactor vol., pH of the reaction medium and the presence of inorg. micropollutants on the diclofenac degradn. was studied. The effectiveness of diclofenac oxidn. decreased with the increase in pH of aq. solns. The presence of NaCl, NaHCO₃ and Na₂SO₄ resulted in a decrease in the decompn. effectiveness. Furthermore, the diclofenac oxidn. by-products were formed, which could have a negative impact on living organisms.

13

Badania efektu toksykologicznego fotokatalizatorów

51%

Kudlek E. , Dudziak M. , Bohdziewicz J. , Kamińska G.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

tom Vol. 11, No. 1

201--209

PL

Efektywność rozkładu zanieczyszczeń organicznych w procesie fotokatalizy zależy od szeregu czynników, wśród których decydującą rolę odgrywają zarówno, dobór rodzaju, jak i dawki fotokatalizatora. Do najczęściej opisywanych w literaturze półprzewodników stosowanych w procesach oczyszczania strumieni wodnych zalicza się tlenek tytanu(IV) i tlenek cynku. W pracy przedstawiono zmiany toksyczności wodnych mieszanin fotokatalizatorów bez i w trakcie ich naświetlania promieniami UV o długości fali przekraczającej 300 nm. Badania prowadzono z użyciem czterech półprzewodników, tj. TiO2 jako mieszaniny anatazu i rutylu, TiO2 w postaci czystego anatazu, ZnO oraz ZnO farmaceutycznego w dawce 25, 50, 100 i 200 mg/dm3. Efekt toksyczny oceniono z użyciem biotestu Microtox®. Wykazano, że wraz ze wzrostem czasu napromieniowania mieszaniny ZnO oraz ZnO farmaceutycznego wzrasta odpowiedź toksykologiczna organizmów testowych. Świadczy to o braku stabilności fotochemicznej obu tych półprzewodników oraz dyskwalifikuje ich użycie w przypadku oczyszczania strumieni wodnych odprowadzanych do środowiska naturalnego. Zmiany efektu toksykologicznego nie obserwowano w przypadku mieszanin wodnych z półprzewodnikami, które nie były naświetlane promieniami UV. Również naświetlanie mieszanin zawierających TiO2 bez względu na formę nie wpłynęło na zmianę ich toksyczności.

EN

The efficiency of decomposition of organic pollutants during photocatalytic oxidation process depends on several factors, among which the type and dose of photocatalyst plays a significant role. According to literature, the most commonly used semiconductors in processes of water streams treatment are titanium dioxide and zinc oxide. The paper presents the change in toxicity of aqueous mixtures of photocatalysts unirradiated and irradiated with UV light with wavelength greater than 300 nm. Studies were carried out by the use of four semiconductor i.e. TiO2 as a mixture of anatase and rutile, TiO2 as a pure form of anatase, ZnO and pharmaceutical ZnO at a dose of 25, 50, 100 and 200 mg/dm3. Toxic effects were evaluated using the Microtox® bioassay. It has been demonstrated that the toxic response of the test organisms increases with the increase of the irradiation time of mixtures containing ZnO and ZnO pharmaceutical. That fact indicates a lack of photochemical stability of both semiconductors and disqualifies their use during the treatment of water streams which will be discharged into the environment. Changes in toxicological effects were not observed for semiconductors water mixtures, which were not irradiated with UV light. Also, the UV exposure of mixtures containing TiO2 did not affect any change of their toxicity.

14

Skuteczność usuwania wybrancyh substancji aktywnych biologicznie podczas mechaniczno-biologicznego oczyszczania ścieków

51%

Kamińska G. , Kudlek E. , Dudziak M. , Bohdziewicz J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

tom Nr 50

201--209

PL

W pracy przedstawiono wyniki monitoringu stężeń wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych (antracen, benzo[a]piren, oktylofenol, nonylofenol, karbamazepina) w ściekach surowych, wstępnie oczyszczonych na stopniu mechanicznym oraz w odpływie odprowadzanym do środowiska. Obiektem badań były 3 komunalne oczyszczalnie ścieków zlokalizowane w województwie śląskim. Procedura oznaczenia związków obejmowała wydzielenie badanych substancji z próbek ścieków za pomocą ekstrakcji do fazy stałej, a następnie analizę chromatograficzną GC-MS. Przeprowadzone badania pozwoliły również ocenić skuteczność ich usuwania w trakcie konwencjonalnego oczyszczania ścieków. Spośród badanych substancji największe stężenia w ściekach surowych odnotowano dla antracenu i benzo[a]pirenu, natomiast zawartość nonylofenolu i oktylofenolu była około 15 krotnie niższa. Tendencję tą zaobserwowano dla wszystkich trzech badanych oczyszczalni. Stwierdzono również, że w ściekach z oczyszczalni o największej przepustowości zawartość mikrozanieczyszczeń była około 2 razy wiesza w stosunku do ścieków pobieranych z mniejszych obiektów. Skuteczność usuwania badanych związków podczas mechaniczno-biologicznego oczyszczania ścieków kształtowała się w zakresie od ponad 17 do 100%.

EN

This study presents the results of monitoring some of the priority emerging substances (anthracene, benzo[a]pyrene, octylphenol, nonylphenol) in raw, primary treated and secondary treated wastewater from 3 WWTPs located in Silesia. The assay procedure of the compounds included the separation of substances from sewage samples by solid phase extraction and chromatographic analysis with GC-MS. Based on calculated concentration of given compounds, their total removal degree was determined. Among studied compounds the highest concentration in raw sewage was reported for anthracene and benzo[a]pyrene, while concentration of nonylphenol and octylphenol was 15 times lower. This trend was observed for all three studied WWTPs. It was also found that wastewater from the WWTPs of highest capacity was about 2 times higher in relation to the wastewater collected from smaller plants. The total removal efficiency of the studied compounds during two stage treatment was in the range of 17.5 to 100%.

15

Toksykologiczna ocena procesu fotolitycznego oczyszczania strumieni wodnych zawierających wybrane substancje priorytetowe oraz związki farmaceutyczne

51%

Bohdziewicz J. , Dudziak M. , Kudlek E. , Kamińska G.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

tom Nr 3

67--68

PL

W pracy zaproponowano zastosowanie testu Microtox® do oceny toksykologicznej wody zawierającej wybrane substancje priorytetowe i związki farmaceutyczne, poddanej procesowi fotolizy. Wykazano, że w trakcie napromieniowania UV dochodzi do generowania toksycznych ubocznych produktów rozkładu związków pogarszających jakość oczyszczanej wody. Ponadto stwierdzono, że stopień rozkładu badanych mikrozanieczyszczeń w procesie fotolizy zależał od rodzaju związku i czasu naświetlania.

EN

The use of the Microtox® test for toxicological evaluation of water samples containing selected priority substances and pharmaceutical compounds subjected to the photolysis process is proposed in the paper. The results indicated that during UV irradiation toxic byproducts of their reduction were generated. Those products deteriorated the quality of treated water. It was also found that a degree of removal of tested compounds depended on the compound nature and time of UV irradiation.

16

Analytical control of diclofenac removal in the photocatalytic oxidation process

51%

Bohdziewicz J. , Kudlek E. , Dudziak M.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2013

|

tom No. 11

23--30

EN

Continuously increasing pharmaceuticals consumption contributes to the increase of their concentration in the aqueous environment, which is at a level of a few ng/dm3 to several μg/dm3. A numerous group of pharmaceuticals occurring in surface waters are non-steroidal painkillers and anti-inflammatory drugs, which include diclofenac. The paper presents the possibility of the analytical control of diclofenac photocatalytic oxidation process in the aquatic environment. To examine the effectiveness of the process various instrumental methods including HPLC analysis preceded with solid phase extraction SPE, measurements of UV absorbance and total organic carbon were used.

PL

Stale rosnąca konsumpcja farmaceutyków przyczynia się do zwiększenia ich stężenia w środowisku wodnym, które kształtuje się na poziomie od kilku ng/dm3 do kilku μg/dm3 3. Liczną grupę wśród farmaceutyków występujących w wodach powierzchniowych stanowią niesteroidowe leki przeciwbólowe i przeciwzapalne, do których należy m.in. diklofenak. W pracy przedstawiono możliwości kontroli analitycznej procesu fotokatalitycznego utleniania diklofenaku w środowisku wodnym. Do badania skuteczności procesu zastosowano różne metody instrumentalne, w tym analizę HPLC poprzedzoną ekstrakcją do fazy stałej oraz pomiar przewodności właściwej, absorbancji w UV (λ=276 nm) i ogólnego węgla organicznego. W celu określenia obniżenia stężenia usuwanego związku przydatna okazała się analiza chromatograficzna, z którą w dobrym stopniu korespondowały wyniki pomiarów absorbancji w UV. Dowiedziono, że pomiar chromatograficzny charakteryzuje się większą czułością niż pomiar absorbancji wody. Na podstawie pomiarów ogólnego węgla organicznego określono, że degradacja usuwanego związku nie jest kompletna i powstają produkty uboczne tego procesu.

17

Usuwanie antropogenicznych mikrozanieczyszczeń organicznych z różnych strumieni wodnych w procesie sekwencyjnym FK/UF/NF

51%

Kudlek E. , Dudziak M. , Bohdziewicz J. , Kamińska G.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

tom Vol. 18, nr 4

116--124

PL

Znaczna liczba mikrozanieczyszczeń organicznych pochodzenia antropogenicznego zaliczana jest do związków trudno- lub niebiodegradowalnych, mogących negatywnie oddziaływać na organizmy żywe, w tym również na zdrowie człowieka. Za główne źródło tego rodzaju zanieczyszczeń uznawane są ścieki bytowo-gospodarcze oraz ścieki z różnych gałęzi przemysłu. Celem pojętych badań było opracowanie metody pozwalającej na usunięcie z różnych strumieni wodnych wybranych mikrozanieczyszczeń tj. diklofenaku, oktylofenolu, antracenu oraz bezno[a]pirenu w oparciu o zawansowane procesy utleniania oraz techniki filtracji membranowej. Badania prowadzono na roztworach sporządzonych na bazie wody zdejonizowanej oraz modelowych i rzeczywistych ściekach zawierających mikrozanieczyszczenia o stężeniu 0,5 mg/dm3. Zastosowano fotokatalityczne utlenianie w obecności TiO2 prowadzone w reaktorze porcjowym wyposażonym w lampę UV o mocy 150 W. Uzyskane roztwóry poprocesowe poddano procesowi ultrafiltracji mającej na celu odseparowanie cząsteczek katalizatora jak i zatrzymanie wysokocząsteczkowych związków organicznych wchodzących w skład oczyszczanych strumieni wodnych. Proces realizowano w układzie filtracji jednokierunkowej przy ciśnieniu transmembranowym wynoszącym 0,2 MPa. Wykonana analiza chromatograficzna mająca na celu określenie stopnia usunięcia badanych mikrozanieczyszczeń w roztworach podprocesowych wskazała na ich niecałkowity rozkład w procesie fotokatalizy oraz na generowanie znacznej liczby ubocznych produktów ich utleniania. W celu ich kompletnej eliminacji zastosowano drugi etap filtracji membranowej przy użyciu membrany nanofiltracyjnej. Zaproponowany układ łączący fotokatalizę z dwustopniową filtracją membranową pozwolił na ponad 91% usunięcie mikrozanieczyszczeń z roztworów wodnych sporządzonych na bazie wody zdejonizowanej oraz na całkowite usunięcie związków oraz ubocznych produktów ich utleniania ze ścieków modelowych jak i rzeczywistych.

EN

A significant number of anthropogenic organic micropollutants are classified as hardly- or non-biodegradable compounds, which may adversely affect the living organisms, including human health. Municipal wastewater and wastewater from various industry sectors are considered as the main source of this type of pollutants. The aim of the conducted study was to develop a method for the removal of selected micropollutants such as diclofenac, octylphenol, anthracene and benzo[a]pyrene from various water streams, based on advanced oxidation processes and membrane filtration techniques. The research was carried out on solutions prepared on the basis of deionised water as well as a model and actual effluent from a mechanical-biological wastewater treatment line. The concentration of micropollutions was 0.5 mg/dm3. Photocatalytic oxidation was applied in the presence of TiO2 in a batch reactor equipped with a 150 W UV lamp. The post-processing solutions ware subjected to the ultrafiltration process, which allowed for the separation of catalyst particles and retention of high molecular weight organic compounds occurring in the treated water streams. The membrane filtration process was operated in a dead-end mode at a transmembrane pressure of 0.2 MPa. For their complete elimination, the second stage of membrane filtration using a nanofiltration membrane was applied. The chromatographic analysis, performed to determine the removal degree of tested micropollutants in the post-processing solutions, indicated their incomplete decomposition in the photocatalysis process and the generation of a significant number of their oxidation by-products. The proposed sequential system that combines photocatalysis with two-stage membrane filtration, allowed for over 91% removal of micropollutants from water solutions prepared on the basis of deionised water as well as for a complete removal of the compounds and their oxidation by-products from model and actual wastewater effluents.

18

Wpływ stopnia odzysku permeatu na wydajność i efektywność nanofiltracyjnego doczyszczania ścieków komunalnych

51%

Bohdziewicz J. , Kamińska G. , Kudlek E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

tom z. 60, nr 3

117--127

PL

W problematyce oczyszczania ścieków coraz częściej zwraca się uwagę na zagrożenie zanieczyszczania wód powierzchniowych przez oczyszczone biologicznie ścieki odprowadzane do środowiska. Pomimo bardzo wysokiego stopnia obniżenia wskaźników zanieczyszczeń w procesie mechaniczno-biologicznego oczyszczania ścieków, odpływy z oczyszczalni zawierają toksyczne mikrozanieczyszczenia, których rodzaj i stężenie nie jest dotychczas w żaden sposób kontrolowane. Należą do nich między innymi związki o estrogenicznej aktywności biologicznej (ang. Endocrine Disrupting Chemicals), których już śladowe ilości zakłócają funkcjonowanie układu hormonalnego człowieka. Dlatego też przedmiotem uwagi staje się pogłębione oczyszczanie ścieków, które pozwala wyeliminować problem migracji mikrozanieczyszczeń do środowiska. Jednym z proponowanych rozwiązań jest zastosowanie procesu nanofiltracji, umożliwiającego zatrzymanie niskocząsteczkowych związków organicznych. Zasadniczym problemem w trakcie realizacji technik membranowych jest zjawisko foulingu, które zakłóca przebieg procesu. Z jednej strony powlekanie powierzchni membrany warstwą zanieczyszczeń skutkuje wzrostem ich retencji, jednak z drugiej powoduje znaczne obniżenie wydajności procesu. W prezentowanej pracy badano wpływ czasu prowadzenia nanofiltracji na efektywność doczyszczania ścieków komunalnych i wydajność procesu. Stopień doczyszczania ścieków oceniano w oparciu o obniżenie stężenia bisfenolu A oraz wartości podstawowych wskaźników zanieczyszczeń charakteryzujących ścieki oczyszczone. Uzyskane wyniki wskazują, że stopień obniżenia wartości organicznych wskaźników zanieczyszczeń wzrastał wraz ze wzrostem stopnia odzysku permeatu. Zaobserwowano również 27% obniżenie końcowej wydajności procesu w stosunku do początkowej.

EN

Large group of various unidentified xenobiotic compounds migrate to the environment with effluent streams and exist permanently. Among this micropollutants, especial attention focuses on Endocrine Disrupting Chemicals, which interfere functioning of endocrine system. Polishing of biologically treated wastewater by means of nanofiltration guarantees improvement of its quality. Permeability of nanofiltration membrane is reduced due to fouling. Therefore the aim of this work was to determine impact of time on efficiency and effectiveness of polishing of real effluent by means of nanofiltration.

19

Fotokataliza/sorpcja/nanofiltracja jako sekwencyjny układ oczyszczania wody zawierającej mykoestrogeny

51%

Bohdziewicz J. , Kudlek E. , Dudziak M.

|

tom nr 2

62--65

PL

Obecność mikrozanieczyszczeń organicznych w wodach powierzchniowychch stanowiących potencjalne źródło wody do picia stanowi wyzwanie dla technologii uzdatniania wód. Na szczególną uwagę zasługują mikrozanieczyszczenia o aktywności estrogenicznej z grupy mykotoksyn wytwarzane przez grzyby z rodzaju Fusarium, których stężenie w wodach zależne jest ściśle od pory roku i kształtuje się na poziomie kilku do kilkudziesięciu ng/dm3. W pracy przedstawiono efektywność usuwania mykoestrogenów z wody w procesie sekwencyjnym kojarzącym fotokatalizę i nanofiltracją.

EN

The presence of organic micropollutants in the surface waters which are a potential source of drinking water become a challenge for water treatment processes. Particular attention should be paid to micropollutants that we indicate as estrogenic active. They are a part of a group of mycotoxins produced by Fusarium fungi. Their concentration in the water strictly depends on the season and ranges from few to several ng/dm3. The paper presents the removal efficiency of mycoestrogens from water in the sequential water treatment process coupling photocatalysis and with nanofiltration.

20

The Presence of Compounds from the Personal Care Products Group in Swimming Pool Water

51%

Lempart A. , Kudlek E. , Lempart M. , Dudziak M.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

tom Vol. 19, nr 3

29--37

EN

The global production of several thousands of Personal Care Products (PCPs) every year makes the release of PCPs to the environment an unavoidable by-product of a modernized lifestyle. Multiple studies have detected PCPs worldwide in various aquatic environments, including swimming pools. In the presented work, the concentrations of three selected compounds from the PCPs group were examined in 15 swimming pools with different functions. The aim of the study was to show the influence of various factors on the concentration levels of selected micropollutants. Two UV filters: BP-3 (oxybenzone), BP-8 (dioxybenzone) and one antioxidant BTH (dibutylhydroxytoluene) were selected for the research. The extraction of micropollutants from the swimming pool water matrix was carried out by Solid Phase Extraction (SPE). The extracts were analyzed using a gas chromatograph (GC) coupled to the mass detector (MS). BHT was the most common compound. Its concentration ranged from 3.8 ng/L to 5.5 ng/L. The most rarely occurring compound was BP-3. The concentration of this compound varied the most, from 18.5 ng/L to 1178.6 ng/L. BP-8 was present in 10 from 15 tested pools at the concentration level of 49.9–226.9 ng/L. The frequency of occurrence characterizing different micropollutants from PCPs group was higher in recreational pools than in sports pools. It was also observed that the applied water treatment technology may affect the presence of Personal Care Products in the swimming pool water. No impact of basic water quality parameters on the levels of tested pharmaceuticals has been shown in this research.