Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Evaluation of the toxicity of imidazolium chlorides and the products formed as a result of biological decay

100%

Grabińska-Sota E. , Janosz-Rajczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

1998

|

tom T. 1, nr 1

15-24

EN

Toxicity investigations were conducted for two imidazolinium chlorides which diffiered from each other in the hydrophobic chain structure and belonged to cationic surface-active substances (CSAS), and also for intermediate products obtained in biodegradation process, as well as two mixtures resulted from mixing imidazolinium chlorides with an anionic surface-active substance (ASAS) and the intermediate products obtained after biodegradation process of these mixtures. Biodegradation was conducted according to the river water test, with a concentration of surface-active substances (SAS) amounting to 1.0 mg/1. It was found that only partial biodegradation took place under conditions when imidazolinium chlorides constituted the main carbon and energy source. The presence of intermediate products of biodegradation was indicated on the basis of 1H NMR. It was shown that imidazolinium chlorides belonged to acutely toxic substances in relation to daphnia (Daphnia magna). After 96 hours, LC50 was 0.68, 1.74 mg/l for imidazolinium chlorides. Intermediate products of biodegradation of imidazolinium chlorides and their mixtures, obtained through combination of them with ASAS, were not toxic in relation to the daphnia.

PL

Oceniano biodegradację oraz toksyczność kationowych substancji powierzchniowo czynnych (chlorków imidazoliowych) oraz pośrednich produktów utlenienia uzyskanych z procesu biodegradacji tych substancji. Obecność pośrednich produktów utlenienia wykazano, stosując spektroskopię 1H NMR. Ponadto oceniano toksyczność roztworów przed i po procesie biodegradacji, uzyskanych ze zmieszania chlorków imidazoliowych z anionową substancją powierzchniowo czynną. Wykazano, ze chlorki imidazoliowe posiadające w swej strukturze siarkę charakteryzowały się dużą toksycznością ostrą względem dafnii LC50, dla C17H33SsN2 i C17H25SN2 wynosiło odpowiednio 0,68 i 1,74 mg/l. Badane chlorki imidazoliowe należały również do substancji trudno rozkładalnych. Całkowitą biodegradację, mierzoną zanikiem ChZT, uzyskano po około 36-dniowej inkubacji prób, przy stężeniu początkowym 1,0 mg/l. Ponadto wykazano, ze toksyczność roztworów uzyskanych ze zmieszania chlorków imidazoliowych z anionową substancją powierzchniowo czynną była mniejsza niż samych tylko roztworów chlorków imidazoliowych. Śmiertelność dafnii po 96 godz. ekspozycji dla roztworów poddawanych biodegradacji wynosiła 100% dla C17H33SsN2 i 16,7% dla C17H25SN2. Podczas gdy dla roztworów uzyskanych ze zmieszania chlorków imidazoliowych z anionową substancją powierzchniowo czynną (też przed procesem biodegradacji) wynosiła odpowiednio 93,1 i 6,9%. Stwierdzono również, że wszystkie uzyskane z procesu biodegradacji roztwory w warunkach prowadzonego eksperymentu nie powodowały śmierci dafnii.

2

Biologiczna produkcja wodoru z odpadów

100%

Janosz-Rajczyk M. , Piotrowska P.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

tom T. 9, nr 3

301-314

PL

Zaprezentowano wybrane sposoby pozyskiwania wodoru. Na obecnym poziomie wiedzy uważa się, że procesem, który w praktyce może być wykorzystany do likwidacji odpadów organicznych, jest fermentacja. W pracy przytoczono dane eksperymentalne, które wskazują, że możliwe jest uzyskanie nawet od 0,5 do 2,5 mola wodoru z organicznych substratów w przeliczeniu na mol glikozy. Wyższą wydajność produkcji (do około 4 mole H2/mol C6H12O6) uzyskuje się wówczas, gdy proces prowadzi się z udziałem czystych kultur drobnoustrojów oraz w zakresie temperatur termofilowych. W pracy przytoczono opinie wielu autorów, którzy podkreślają, że w rozwiązaniach technicznych, ze względu na łatwiejsze prowadzenie procesu korzystniejsze jest użycie mieszanej populacji drobnoustrojów niż czystych kultur. Specjaliści uważają, że do najważniejszych czynników warunkujących wysoką wydajność procesu należą: utrzymanie odpowiednio niskiego ciśnienia parcjalnego wodoru nad roztworem hodowlanym, niskiego stężenia tlenu oraz utrzymanie pH w zakresie od 5 do 6, a także odpowiednie dawkowanie żelaza.

EN

Nowadays, fossil fuels provide the most of world's energy demands. The great disadvantage of conventional fuels is that they all contain carbon what is the reason of carbon dioxide (CO2) emission and, what is more, of global warming. That is the reason why other alternative fuels are being investigated. One of the possible energy carrier is hydrogen. Hydrogen can be produced from a variety of sources, like oil, coal, natural gas, biomass, and water. This literature survey shows the main biological methods of hydrogen production. Biological hydrogen production can be classified into two groups: light driven processes and dark processes. All processes are controlled by enzymes such as hydrogenase or nitrogenase. One of the most promising hydrogen approaches is the conversion of organic wastes from sewage treatment plant. Biological dark fermentation is a promising hydrogen production method that can be also applied for organic wastes utilization purposes. Due to the fact that solar radiation is not a requirement, hydrogen production by dark fermentation does not demand much area and is not affected by the weather condition. Hence, the feasibility of the technology causes that commercial interest is growing. Experimental evidences, shown in that work, indicate that even 0.5 ÷ 2.5 mole of hydrogen can be produced from organic substrates such as glucose. Maximum hydrogen yields (to about 4 mol H2/mol C6H12O6) were achieved from organic material by pure cultures of microorganisms at thermophilic temperatures. However, pure cultures are less useful for industrial purposes because of an easier possibility of contamination. Dark fermentation can be control by following parameters: pH (between 5 and 6), temperature about 50°C. Other factor that influences on hydrogen production is Fe²+ concentration. Tests investigated by Ren and others showed that the iron adding every two days could improve the hydrogen yield. To obtain hydrogen production also conditions of low hydrogen partial pressure and low concentration of O2 should be assure.

3

Wymywanie WWA, AOX i metali ciężkich z mieszaniny gleby i osadów ściekowych

100%

Włodarczyk-Makuła M. , Janosz-Rajczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

tom T. 9, nr 4

409-420

PL

Przedstawiono wyniki badań wymywania wybranych metali ciężkich oraz WWA i AOX z gleb nawożonych osadami ściekowymi. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów ustabilizowanych biochemicznie i odwodnionych oraz gleby pobranej z terenu użytkowanego rolniczo. Do gleby zadozowano osady ściekowe w ilości zgodnej z przepisami prawnymi dotyczącymi stosowania osadów w rolnictwie. Badania prowadzono dla gleby kontrolnej, z dodatkiem osadu przefermentowanego oraz z dodatkiem osadu przefermentowanego i wapnowanego. Następnie sporządzono wyciągi wodne z przygotowanych próbek zgodnie z PN-Z-15009. W ekstraktach oznaczono wybrane metale ciężkie, 16 WWA oraz AOX. Do oznaczenia WWA wykorzystano chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrem masowym. Metale ciężkie, takie jak Pb, Cd, Ni, Cu, Zn oznaczano spektrofotometrycznie, natomiast analizy AOX wykonano zgodnie z normami DIN EN 1485 (ekstrakty wodne) oraz DIN 38414 S18 (materiały stałe). Średnie stężenie sumaryczne WWA w ekstraktach z gleby kontrolnej wynosiło 1,5 μg/l. W ekstraktach z gleb zmieszanych z osadem przefermentowanym stężenie 16 WWA sięgało 7,6 μg/l, a wapnowanym wynosiło średnio 6,0 μg/l. Suma badanych metali ciężkich w ekstraktach z gleby zawierającej osady przefermentowane i wapnowane wynosiła odpowiednio 0,47 i 0,56 mg/l, natomiast w ekstrakcie kontrolnym - 0,30 mg/l. Zawartość AOX w ekstrakcie z gleby kontrolnej wynosiła średnio 0,075 mg/l, a w ekstraktach z mieszaniny gleby z osadem przefermentowanym i wapnowanym odpowiednio 0,090 i 0,095 mg/l.

EN

The results of the investigation into leaching of selected heavy metals, PAHs and AOX from soils fertilized by sewage sludges are presented in this study. The studies were carried out using biochemically stabilized and thickened sludges as well using soil originating from an agriculture area. Digested sludges as well as digested, chemically stabilized sludges were added to the soil. The following investigations were made: in the control soil (without added sludges), in the soil with added digested sludge and in the soil with added digested sludge after liming. PAHs, AOX and heavy metals were determined in the above mentioned sludge samples. Then, water extracts in the control soil, in the soil with added digested sludge as well as in the soil with added digested sludge after liming was prepared according to PN-Z-15009. Water extracts were prepared 3-times using redistilled water which was added to the both soil sample and soil with added sludges in the amount considering solid to liquid ratio (S/L) = 1:10. In the obtaining water extracts the concentration of ions of selected heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and organohalogens compounds (AOX) was determined. The gas chromatography-mass spectrometry was used to qualify and quantify the PAHs. 16 PAHs on the US EPA were analysed. The following heavy metals: Pb, Cd, Ni, Cu, Zn in formerly digested samples were analysed using atomic absorption spectrometer. AOX analysis were made in samples obtained from water extracts according to DIN EN 1485 standard, whereas in solid samples according to DIN 38414 S18, respectively. The average concentration of the 16 PAHs in soil was 224.4 μg/kg d.m. In the soil supplemented with both digested and limed sludges the concentration of PAHs was 371.3 and 227 μg/kg d.m., respectively. The average total PAH concentration in the extracts originating from the control soil ranged 1.5 μg/L. In the extracts obtained from the soils fertilized with digested sludge the concentration of 16 PAHs was 7.6 μg/L, whereas in samples of soils fertilized with sludge was 6.0 μg/L. The total concentration of 5 heavy metals in the control soil was 5.4 mg/kg d.m., whereas in the soil fertilized with digested and limed sludges was 389 and 466 mg/kg d.m., respectively. The sum of studied heavy metals in the extracts obtained from soil containing digested sludges as well as limed sludges was 0.465 mg/L and 0.558 mg/L, respectively, whereas in samples taken from the control soil was 303 mg/L. The concentration of AOX in the control soil varied from 33 to 48 mgCl/kg d.m. In the soil supplemented with digested sludge ranged 51 mgCl/kg d.m., whereas in the soil with added sludge formerly chemically digested the concentration was lower then 10 mgCl/kg d.m. The concentration of AOX in extract from the control soil was average 0.075 mgCl/L, whereas in extracts of the mixture of soil and digested sludge and limed sludge was 0.090 and 0.095 mgCl/L, respectively.

4

Wpływ pola magnetycznego na proces oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego

100%

Janosz-Rajczyk M. , Tomska A.

|

2006

|

tom Nr 2

28-31

5

Bilans WWA w składowanych osadach ściekowych

100%

Włodarczyk-Mikuła M. , Janosz-Rajczyk M.

|

tom Vol. 40, nr 4

129-135

PL

Praca dotyczy badań zawartości WWA w osadach ściekowych wydzielonych podczas oczyszczania ścieków miejskich. Badania obejmowały wymywanie WWA z osadów w warunkach dynamicznych, które przeprowadzono w kolumnach lizymetrycznych symulując w ten sposób rzeczywiste warunki składowania. Obliczono ładunki WWA w wyciekach [ g/kg] dokonując pomiarów objętości wycieków i znając masę osadów wprowadzonych do kolumny. Porównano zmiany zawartości WWA w osadach przed i po wymywaniu tych związków. Do wydzielania WWA z wycieków i osadów stosowano ekstrakcję ciecz-ciecz lub ciecz-ciało stałe. Ekstrakty oczyszczano metodą SPE. Analizowano 16 WWA zgodnie z listą EPA z wykorzystaniem techniki GC-MS.

EN

This paper presents the results of investigation of the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sewage sludge originating from a municipal treatment plant. To simulate the real conditions during waste storage, PAHs leaching from sludge in dynamic conditions was carried out using lizymetric columns. PAH loads in leakage were calculated [ g/kg] based on the measurements of leakage volume and the sludge weight introduced to the column. The changes of PAHs concentration: initial and after leaching were compared. Liquid-liquid or solid-liquid methods were used to separate PAHs from sludge and leakage. The extracts were purified by SPE. Sixteen PAHs were quantatively and qualitively analyzed according to the EPA list using GC-MS.

6

Wplyw pola magnetycznego na proces oczyszczania sciekow. I. Przemiany zwiazkow organicznych i azotu w polu magnetycznym o indukcji 180 mT

100%

Janosz-Rajczyk M. , Tomska A.

|

tom 28

|

nr 3

41-50

7

Wykorzystanie nadtlenku wodoru do pozyskiwania podłoża hodowlanego z osadów ściekowych

100%

Wołczyński M. , Janosz-Rajczyk M.

|

tom T. 11, nr 3

375-386

PL

Biologiczna produkcja wodoru w procesie fermentacji bez udziału światła jest jedną z bardziej atrakcyjnych metod pozyskiwania tego paliwa. Problemy związane z tą metodą są szeroko opisywane przez krajowych i zagranicznych badaczy. Kluczowym zagadnieniem jest opracowanie metody pozyskania z materiałów odpadowych odpowiedniego podłoża hodowlanego dla bakterii. Na ten temat stosunkowo mało jest doniesień naukowych. Zasadne wydaje się podjęcie badań w celu opracowania metody otrzymywania podłoża hodowlanego z substratu będącego produktem odpadowym. Celem pracy jest określenie dawki silnego utleniacza chemicznego (H2O2) do pozyskania płynnego substratu organicznego. Badania obejmowały rozpoznanie właściwości fizyczno-chemicznych osadów ściekowych pochodzących z oczyszczalni ścieków bytowych, przeprowadzenie dwugodzinnej hydrolizy z udziałem wzrastających dawek utleniacza, wyznaczenie optymalnego czasu kontaktu nadtlenku wodoru z substratem, określenie składu pozyskanych produktów hydrolizy, takich jak: substancje redukujące płyn Fehlinga, lotne kwasy tłuszczowe oraz ogólna zawartość rozpuszczonych i nierozpuszczonych substancji organicznych. Badania pozwoliły na określenie parametrów, dla których wykorzystanie nadtlenku wodoru do pozyskiwania monosacharydów ze stabilizowanych tlenowo osadów ściekowych zachodzi najefektywniej. Dokonano oceny możliwości wykorzystania tak otrzymanego substratu organicznego jako podłoża dla bakterii produkujących wodór w procesie fermentacji beztlenowej.

EN

Biological hydrogen generation in dark fermentation is one of the most promising technologies of this fuel production. The researchers have widely discussed the advantages and disadvantages of this process. The key problem was identified as a development of the effective method of fermentation bacteria medium attainment. Until now, this subject was rarely investigated by scientists, therefore investigations on hydrogen fermentation maintenance medium is of great interest. The aim of the study was to investigate the most effective dose of strong, chemical oxidant (H2O2) for generation of fluid monosacharide medium from sewage sludge. The sludge was sampled from a domestic wastewater treatment plant. The samples were homogenized and analysed for selected physicochemical properties. Next, the samples were hydrolysed for 2 hours with increasing doses of the oxidant. Reaction kinetics and composition of chemically stabilized medium were analysed (substances reduce Fehling solution, volatile fatty acids, dissolved and insoluble organic matter). The parameters allowing to obtain the most effective production of monosaccharides were set.

8

Wpływ wapnowania osadów na ługowanie wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych

100%

Włodarczyk-Makuła M. , Janosz-Rajczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2007

|

tom T. 10, nr 3

217-229

PL

Przedstawiono wyniki badań wymywania mikrozanieczyszczeń organicznych, takich jak WWA, PCB i AOX, z osadów przefermentowanych i przefermentowanych dodatkowo wapnowanych tlenkiem wapnia. Oznaczono stężenie WWA, PCB i AOX w próbkach stałych (osadach przefermentowanych oraz przefermentowanych i wapnowanych), a także w wyciągach wodnych z tych osadów. Osady pobrano z dwóch oczyszczalni: miejskiej o przepustowości 60 000 m3 i małej, do której dopływa średnio 5000 m3/d. Wymywanie prowadzono w warunkach statycznych, zachowując proporcje cieczy do suchej masy wynoszącą 10:1. Ekstrakty wodne uzyskano po zdekantowaniu cieczy po dwukrotnym zalaniu osadów wodą destylowaną. Oznaczenia WWA i PCB przeprowadzono z wykorzystaniem zestawu GC-MS. Analizy AOX wykonano w Niemczech, zgodnie z procedurą, odpowiednio dla próbek ciekłych i stałych: ISO 9562 i DIN 38414 S18. Stężenie WWA wynosiło odpowiednio 397 i 1741 ug/kg s.m. w osadach przefermentowanych. Po wymieszaniu z CaO sumaryczne stężenie WWA wynosiło odpowiednio 694 i 951 ug/kg s.m. w osadach pochodzących z małej i dużej oczyszczalni. Stężenie WWA w wyciągach wodnych z osadów przefermentowanych było w zakresie od 3,0 do 3,6 ug/1. W wyciągach wodnych z osadów przefermentowanych z dodatkiem tlenku wapnia stężenie WWA wynosiło średnio 4,2 i 4,6 ug/l. Stężenie PCB w osadach przefermentowanych z miejskiej oczyszczalni ścieków sięgało 104 ug/kg s.m., natomiast w osadach z małej oczyszczalni PCB oznaczono jednie w osadach przefermentowanych wymieszanych z CaO (7 ug/kg s.m.). Stężenie tych związków w ekstraktach było w zakresie od 0,03 do 0,34 ug/1 dla osadów przefermentowanych i w zakresie od 0,25 do 0,71 ug/1 w przypadku osadów wapnowanych. Stężenie AOX w osadach przefermentowanych z oczyszczalni miejskiej i osiedlowej wynosiło odpowiednio 3700 i 425 ug/kg s.m. W osadach wapnowanych oznaczone stężenie było na poziomie 51 i 84,5 ug/kg s.m. W wyciągach wodnych z osadów wapnowanych stężenie AOX było od 5- do 80-krotnie wyższe od stężeń AOX w wyciągach z osadów przefermentowanych odpowiednio dla osadów z miejskiej i osiedlowej oczyszczalni.

EN

Introducing of sewage sludge idiots soil is one of possibilities of natural utilization of this waste material. This way of sewage sludge utilization is connected with the necessity of liming. Sewage sludge contains not only components fertilizing soils but also toxic micropollutants such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs) and adsorbable organic halogens (AOX). These compounds are organic micropollutants having carcinogenic and mutagenic properties. The aim of the experiment was to evaluate PAHs, PCBs and AOX leaching from: digested sewage sludge and digested sewage sludge mixed with calcium oxide. Digested sewage sludge was collected from two treatment plants. PAHs, PCBs and AOX concentration were determined in solid samples of sewage sludge and sewage sludge mixed with calcium oxide and in water extracts. Leaching tests were done under static conditions. Liquid to solid phase (dry mass) ratio (L:S) was 10:1. Sterile distilled water was two times added to digested sewage sludge and to sewage sludge mixed with calcium oxide. The water extracts were carefully separated from solid phase. PAHs and PCBs concentrations were quantified with GC-MS technique. AOX analysis in water extract and solid samples was done according to ISO 9562 and DIN 38414 S18 standards, respectively. The results confirm presence of PAHs, PCBs and AOX both in digested and modified with calcium oxide sludge. Total PAHs concentration was in the average from 397 to 1741 ug/kg (l.m. in the digested sewage sludge. PAHs concentration in the sludge modified with calcium oxide were 694 and 951 ug/kg dni. in the samples from small and from big municipal treatment plants respectively. PAHs concentrations in water extract from digested sewage sludge was equal to 3.0 and 3.6 ug/L. PAHs concentration in water extract from digested sewage sludge mixed with calcium oxide was higher (4.2+4.6 ug/L). PCB concentrations from municipal treatment plant were equal to 104 and 83 ug/kg d.m. in digested sewage sludge and in digested sewage sludge modified with CaO, respectively. In sewage sludge from small treatment plant, PCB concentration was determined in sewage sludge mixed with calcium oxide only (7 ug/kg d.m.). PCB concentrations in water extracts from sewage digested sludge and digested sewage sludge mixed with CaO were in the range from 0.03 to 0.34 ug/L and from 0.25 to 0.71 ug/L respectively. AOX concentration in digested sewage sludge was in the range from 425 to 3700 ug/kg d.m. After liming concentration of AOX in sewage sludge varied between 51 ug/kg d.m. and 84.5 ug/kg d.m. AOX concentration in water extract separated from digested sewage sludge taken from small and big municipal treatment plant were equal to 21 and 170 ug/L respectively. Higher AOX concentration was determined in water extract separated from sewage sludge mixed with calcium oxide: it was in the range from 980 to 1000 ug/I. (big municipal treatment plant) and in the range from 1300 to 2000 ug/L (small treatment plant).

9

The effect of magnetic field on wastewater treatment with activated sludge method

100%

Tomska A. , Janosz-Rajczyk M.

Environment Protection Engineering

|

2004

|

tom Vol. 30, nr 4

155--160

EN

The effect of magnetic field on the removal of organic compounds, transformation of nitrogen compounds and the rate of oxygen uptake by nitrifying microorganisms in wastewater treated with activated sludge is presented. It was observed that the nitrification rate in the activated sludge system exposed to magnetic field was higher compared to the system without that effect. The rate of oxygen uptake by the nitrifiers of the second phase of nitrification in the system exposed to magnetic field effect was almost twice as high as in the control system.

PL

Przedstawiono wpływ pola magnetycznego na usuwanie związków organicznych, przemiany związków azotu oraz aktywność oddechową mikroorganizmów nitryfikacyjnych podczas oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego. Obserwowano, że szybkość nitryfikacji w układzie wspomaganym polem magnetycznym była większa w porównaniu z układem pozostającym poza jego zasięgiem. Odnotowano również, że aktywność oddechowa niryfikantów II fazy w układach wspomaganych polem magnetycznym była prawie 2 razy większa w porównaniu z układem kontrolnym.

10

Wplyw pola magnetycznego na proces oczyszczania sciekow. II. Przemiany zwiazkow organicznych i azotu w polu magnetycznym o indukcji 20 mT i 40 mT

100%

Janosz-Rajczyk M. , Tomska A.

|

tom 28

|

nr 3

51-62

11

Wpływ rodzaju wypełnienia bioreaktora na fermentację metanową fenolu

100%

Janosz-Rajczyk M. , Jurkiewicz S.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

1999

|

tom T. 2, nr 1

31-40

PL

Fermentację metanową fenolu prowadzono w trzech równolegle pracujących instalacjach. Bioreaktory w poszczególnych instalacjach różniły się rodzajem zastosowanego wypełnienia. Badania zasadnicze prowadzono przy stężeniu początkowym fenolu 1000 mg/dm3, stosując czas zatrzymania w bioreaktorach od 5 do 2 dni. W zależności od parametrów procesu i rodzaju bioreaktora uzyskiwano 15-89% usunięcie ChZT i 17-89% usunięcie fenolu. Najwyższą produkcję metanu przybliżoną do wartości teoretycznej otrzymywano dla bioreaktora z wypełnieniem kształtkami polietylenowymi.

EN

A continuous methane fermentation of phenolic substrate was carried in three concurrently operating installations. Bioreactors differed in the type of packing used within particular installations. Investigations were conducted for a substrate with initial phenol concentration of 1000 mg/dm3, using a retention time in bioreactors ranging from 5 to 2 days. Depending on the process parameters and type of bioreactor the COD and phenol removals were 15-89% and 17-89% respectively. The highest yield of methanation process, practically equals to theoretical value was obtained in the bioreactor with polyethylene packing.

12

Fermentacja metanowa fenolu w układzie dwustopniowym

100%

Janosz-Rajczyk M. , Jurkiewicz S.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

1999

|

tom T. 2, nr 2

187-196

PL

Badania prowadzono w instalacjach laboratoryjnych pracujących w sposób ciągły. W pierwszej kolejności prowadzono (przy 4-dniowej retencji ścieków w bioreaktorze) aklimatyzację mieszanej populacji bakterii do biodegradacji fenolu w stężeniu 1000 mg/d3m, uzyskując takie produkty końcowe, jak CH4 i CO2. W dwóch instalacjach jednostopniowych fenol był degradowany w 63-70%, zaś ChZT 49-62%. Natomiast w instalacji dwustopniowej zarówno fenol, jak i ChZT usuwano w 92%. Odpływ charakteryzował się niskim stężeniem fenolu 76 mg/dm3 i ChZT 161 mg/dm3. Produkcja metanu wynosiła 0,091 dm3/dm(3B) d i była wyraźnie wyższa niż w instalacji jednostopniowej, kiedy to wynosiła 0,048-0,058 dm3/dm(3B) d.

EN

Investigations were carried out in two continuously working laboratory installations. Anaerobic phenol degrading consortia were cultivated by acclimatization of bacteria to be capable to degrading 1000 mg/dm3 of phenol completely to CH4 and CO2. At first in two one-stage installations phenol was degrading in 63-70% and COD in 49-62%. And in a two-stage installation phenol and COD were degraded in 92%. After biodegradation in the two-stage installation concentration of phenol in effluent was 76 mg/dm but COD 161 mg/dm3. Production of methane was 0.091 dm3/dm(3B) d and was higher than production in the one-stage installation that was 0.048+0.058 dm3/dm(3B) d.

13

Changes of pahs concentration in sewage sludge modified by ZnCl_2

100%

Włodarczyk-Makuła M. , Janosz-Rajczyk M.

|

tom Vol. 32, no. 3

83-96

EN

The aim of the investigation was to determine the impact of the presence of Zn in concentrations of sludges applied in agriculture (exceeding concentrations determined in sludges drained from the treatment plant) on the disappearance of PAHs in sewage sludge stored under aerobic conditions. The studies were carried out using dewatered and biochemically stabilized sludges. The changes in the concentration of PAHs were studied in four series: in sludge samples taken after filter press, in sludge with the addition of a standard PAH mixture, in sludge with Zn added, in sludge with the addition of both the standard PAH mixture and Zn The standard PAH mixture used in the studies contained 16 compounds in benzene - dichloromethane (1:1) solution with a concentration of 32000 |.ig/cm3 of 16 PAHs. Zn was added to the sludge samples as a solution of chloride zinc, the final amount was below 2500 mg Zn/kg d.m. (taking into consideration the initial concentrations). The sludge samples were incubated for 90 days at 20°C with limitless access of oxygen. The determination of PAHs in sludge samples was done in duplicates at the beginning of the experiment (the initial concentration) and then six times at 15-day intervals (after 15. 30, 45. 60. 75 and 90 days). A gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used to qualify and quantify the PAHs. 16 PAHs listed by EPA were identified.

PL

Celem badań było ustalenie, w jakim stopniu obecność cynku, na poziomie granicznej zawartości określonej dla osadów stosowanych w rolnictwie (przekraczającej zawartość oznaczoną w osadach odprowadzanych z oczyszczalni), wpływała na zmiany zawartości WWA w tych osadach przechowywanych w warunkach tlenowych. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów ustabilizowanych biochemicznie i odwodnionych. Zmiany stężeń WWA śledzono równolegle w czterech seriach: osadach pobranych z oczyszczalni (po prasach filtracyjnych), osadach z dodatkiem mieszaniny wzorcowej, z dodatkiem cynku oraz z dodatkiem mieszaniny wzorcowej i cynku. Wykorzystano mieszaninę standardową PAH Mix 16 związków w benzenie i dichlorometanie (1:1). Cynk wprowadzano do osadów w postaci roztworu chlorku cynku, po uwzględnieniu zawartości początkowej, w takiej ilości, aby zawartość końcowa nie przekraczała 2500 mg Zn/kg s.m. Osady inkubowano przez 90 dni w temperaturze 20°C przy nieograniczonym dostępie tlenu. Oznaczenia WWA przeprowadzono na początku doświadczenia (zawartość początkowa), po 15, 30, 45, 60, 75 i 90 dniach każdorazowo w dwóch powtórzeniach. Oznaczenia jakościowo-ilościowe WWA prowadzono z wykorzystaniem zestawu GC-MS. Identyfikowano 16 WWA zgodnie z listą US EPA.

14

Preliminary studies of separation method effect on PAH recovery from digested sewage sludge

80%

Janosz-Rajczyk M. , Wiśniewska E. , Włodarczyk-Makuła M. , Mann J.

|

tom Vol. 46, No. 5

633-645

EN

The results of investigations of the effect of separation method on the recovery of selected polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) from digested sludge are demonstrated. The results of comparison between four separation methods: flocculating agent, metha-nol and chloroform and anhydrous Na(2)SO(4) addition as well as freezing are presented. Mechanical shaking (120 min, 500 rev min"') and ultrasonic extraction (10 min) were used in order to remove PAH from the sludge. The 1:5 (v/v) methanol -cyclohexane mixture was used as a solvent. The extracts were purified with solid phase extraction and analysed for 16 EPA-PAH by GC-MS. The PAH recovery from sludge was visibly dependent on separation method. The highest PAH concentrations were obtained using anhydrous Na(2)SO(4) Flocculating agent addition and freezing were not useful.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu metody oddzielania ekstraktu od matrycy na wielkości odzysków wybranych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) zprzefermentowanych osadów ściekowych. Zastosowano cztery metody rozdziału matrycy i rozpuszczalnika: dodatek flokulantu, dodatek metanolu i chloroformu, dodatek bezwodnego Na(2)SO(4) oraz wymrażanie. W celu ekstrakcji WWA z osadu ściekowego zastosowano wytrząsanie mechaniczne (120 min, 500 obr/min) oraz ekstrakcję ultradźwiękami (10 min). Jako ekslrahentu użyto mieszaniny metanolu i cykloheksanu (1:5). Ekstrakty oczyszczano przy użyciu ekstrakcji do fazy stałej. Wielkości odzysków WWA zosadów były wyraźnie zależne od zastosowanej metody rozdzielania. Najwyższe wielkości odzysków WWA uzyskano przy zastosowaniu bezwodnego Na(2)SO(4). Dodatek flokulantu oraz wymrażanie próbki okazały się nieużyteczne jako metody rozdzielania matrycy od rozpuszczalnika.

15

Analityka WWA w osadach ściekowych

80%

Włodarczyk-Makuła M. , Wiśniowska E. , Janosz-Rajczyk M.

|

tom R. 8, nr 3

30-33

PL

Jednym z zanieczyszczeń obecnych w osadach ściekowych są wielopierścieniowa węglowodory aromatyczne (WWA). WWA stanowią grupę kilkuset związków organicznych, zawierających w cząsteczce od dwóch do trzynastu skondensowanych pierścieni, najczęściej benzenowych w ułożeniu liniowym, kątowym lub klasterowym.

16

Analiza zmian stężenia WWA podczas fermentacji osadów ze ścieków przemysłowych

80%

Macherzyński B. , Włodarczyk-Makuła M. , Janosz-Rajczyk M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

tom Nr 8

325--329

PL

Ścieki przemysłowe generowane podczas produkcji koksu są w wysokim stopniu obciążone trudno biodegradowalnymi toksycznymi zanieczyszczeniami, wśród których wymieniane są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Ponieważ związki te głównie występują w postaci zaadsorbowanej na cząstkach stałych to obok innych zanieczyszczeń organicznych, występują także w osadach wydzielonych z tych ścieków. Mimo tego, że WWA należą do ksenobiotyków trudno rozkładalnych, badania wskazują, że w procesie fermentacji możliwe są przemiany tych związków prowadzące do ich degradacji. Celem badań było określenie zmian stężenia wybranych WWA w osadach ściekowych i cieczach nadosadowych podczas fermentacji mieszaniny osadów komunalnych z osadami przemysłowymi. Badania prowadzono z wykorzystaniem osadów ściekowych z miejskiej oczyszczalni oraz osadów wydzielonych ze ścieków koksowniczych. Równolegle zarówno w osadach jak i w cieczach nadosadowych oznaczano stężenia 5- i 6-pierścieniowych WWA (BbF, BkF, BaP, DahA, BghiP, IP). Do analizy ilościowej wykorzystywano zestaw GC-MS. Przygotowanie próbek polegało na ekstrakcji substancji organicznych z matrycy z wykorzystaniem dichlorometanu i cykloheksanu, oddzieleniu frakcji rozpuszczalnikowej i jej oczyszczaniu na żelu krzemionkowym. Sumaryczna zawartość początkowa analizowanych 6. WWA wynosiła 131 μg/kgs.m. .i 312 μg/kgs.m. odpowiednio w osadach kontrolnych oraz z dodatkiem osadów koksowniczych. Stężenie oznaczanych węglowodorów w cieczach nadosadowych wydzielonych z osadów przed procesem było w zakresie 1,4-2,3 μg/dm3. Po 20 dobach fermentacji w obu przypadkach odnotowano ubytek stężeń WWA w odniesieniu do suchej masy osadu, który wynosił odpowiednio 95 i 80%.

EN

The industrial wastewater generated during the production of coke is highly charged with hardly biodegradable toxic pollutants, among which the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are mentioned. Since these compounds are mainly present as adsorbed on the solid particles, among other organic pollutants, they are also present in the sediments separated from the wastewater. Although PAHs are hardly degradable xenobiotics, studies show that transformations of these compounds are possible in the fermentation process leading to their degradation. The goal of the study was to determine the concentration of selected PAHs in sewage sludge and supernatants during the fermentation of a mixture of municipal sludge and the industrial sludge. The study was conducted with the use of sewage sludge from an urban wastewater plant and the sediments separated from the coke wastewater. Both in the sediments as well as in supernatants the concentrations of 5- and 6-ring PAHs were determined. The set GC-MS was used for the quantitative analysis. Sample preparation consisted in extracting the organic substances from the matrix with the use of dichloromethane and cyclohexane, separation of the solvent fraction and the purification thereof with the silica gel. The total initial content of the analysed 6. PAHs was 131 mg/kgd.w. and 312 mg/kgd.w., respectively, in the control sludge and with the addition of the coke sludge. The concentration of marked hydrocarbons in the supernatants separated from the sewage sludge before the process was in the range of 1.4-2.3 mg/L. After 20-days of fermentation in both cases the loss of concentration of PAH of sludge dry mass was observed, which was 95 and 80%, respectively.

17

Zawartość kancerogennych WWA w wodach nadosadowych

80%

Włodarczyk-Makuła M. , Wiśniowska E. , Janosz-Rajczyk M.

|

2003

|

tom Vol. 10, nr 5

467-476

PL

Celem pracy była ocena zawartości w osadach ściekowych 8 kancerogennych wieIopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WW A, P AH), jak również badania zmian ich zawartości podczas fermentacji beztlenowej. Próbki osadów pobierano z osadnika wstępnego oraz komór fermentacyjnych oczyszczalni ścieków w Częstochowie. Próbki pobierane były losowo. Przed wprowadzeniem do reaktorów ujednolicano ich skład poprzez wymieszanie oraz przesianie przez sito. Stężenia WW A analizowano w cieczach nadosadowych uzyskanych przez odwirowanie uwodnionych osadów. Ekstrakcję WW A prowadzono mieszaniną metanolu i cykloheksanu. Ekstrakty oczyszczano na kolumienkach Bakerbond Spe P AH-soil. Elucję WW A z kolumienek prowadzono mieszaniną acetonitrylu i toluenu (3: I v/v). Oczyszczone ekstrakty analizowano na zawartość benzo[a]antracenu, chryzenu, benzo[k]fluorantenu, benzo[a]pirenu, benzo[g,h,i]perylenu, indeno[I,2,3-cd]pirenu, benzo[b]fluorantenu i dibenzo[a,h]antracenu z wykorzystaniem metody OC-MS. Istotność zmian zawartości WW A w wodach nadosadowych określano testem t-Studenta. Stężenia WW A w wodach nadosadowych we wszystkich przypadkach były niższe niż wynikające z ich rozpuszczalności w wodzie. Odnotowano najwyższy udział WW A 4- i S-pierścieniowych. Stężenia poszczególnych WW A w supematantach znad osadu surowego nie przekraczały 4,50 . 10-2 j.lgldrn3 i mieściły się w zakresie od poniżej 0,1 . 10-2 j.lgldm3 w przypadku indeno[I,2,3-cd]pirenu, dibenzo[a,h]antracenu i benzo[g,h,i]perylenu, do 4,43 . 10-2 gldm3s dla benzo[a]antracenu (dane dotyczą I serii badań). Średnie stężenia sumy WWA w wodach znad osadu surowego wynosiły w I i II serii odpowiednio 10,04 . 10-2 j.lg/drn3 i 7,05 . 10-2 j.lgldm3, Na zawartość WW A w wodach nadosadowych wpływ miał okres, w którym pobierano próbki. W wodach nadosadowych z otwartej komory fermentacyjnej stężenia WWA kancerogennych sięgały 7,59 . 10-2 j.lgldm3; stężenia poszczególnych WW A nie przekraczały 2,45 . 10-2 j.lgldm3. W wodach nadosadowych z zamkniętej komory fermentacji stężenia sumy WWA sięgały 14,76 . 10-2 j.lgldm3. Stężenia WWA w wodach z komór fermentacyjnych różniły się istotnie w pierwszej oraz drugiej serii badań.

EN

The aim of the study was to evaluate occurrence and fates of 8 carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) during anaerobic digestion of sewage sludge. Sludge samples have been collected from primary sludge thickener, open digestive chamber and closed digestive chamber of the municipal wastewater treatment plant of Częstochowa. Sludge samples were collected in plastic containers (15 cubic dm). They were random, inhomogeneous samples of heterogenic material, therefore, they were homogenised by sieving through a thick sieve and mixing manually. Homogeneous sludge was centrifuged at 2000 [formula] for 10 minutes. After centrifuging the supenants were used for PAH analysis. The samples were extracted and analysed for PAHs within 24 h. The extraction procedure was as follows: 0.5 cubic dm of supernatant was mixed with 250 cubic cm of methanol and 25 ml. of cyclohexane and shaking for 1 hour on a shaker with horizontal motion (500 strokes per minute). Then the extracts were carefully separated from the water phase using separator and concentrated to 2 cubic cm. Concentration was performed at 90 degrees C in rotary evaporator. Concentrated extracts were purified with Bakerbond Spe PAH-soil columns. PAHs were eluted from columns with 3:1 (v/v) acetonitrile - toluene mixture. Cleaned extracts were analysed for benzo(a)anthracene, chrysene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)pyrene, benzo(g,h,i)perylene, indeno(1,2,3-cd)pyrene, benzo(b)fluoranthene and dibenzo(a,h)anthracene by GC-MS. The gas chromatographie separation was performed on DB-5 column; helium was used as a carrier gas. The analyses were performed at 280 degrees C. The PAH concentration changes in the supernatants were statistically anaIysed using t-Student test to assess whether such factors as sampling period or sludge digestion had a significant effect on observed congeners presence variance. Concentrations of P AHs determined in supernatants were in all cases below their water solubility. The main PAH fractions were 4- and 5-ring congeners. Five of eight examined PAHs were found in raw sludge supernatant in the 1st series, and all eight PAHs were found in this kind of sample in the 2nd series. lndividual P AH congener concentration in raw sludge supernatant did not exceed 4.50 . 10-2 f.lgldm3 and ranged between less than 0.1 . 10-2 f.lgldm3 for indeno[l ,2,3-cd]pirene, dibenzo[a,h]anthracene and benzo[g,h,i]perylene (1st series) and 4.43. 10-2 f.lgldm3 for benzo[a]anthracene (1st series). The mean PAH total concentrations in raw sludge supernatants obtained in the 1st series and 2nd were 10.04. 10-2 and 7,05 . 10-2 f.lgldm3. Statistical analysis showed that the sampling period had a significant effect (at 95% significance level) on the PAHs concentration in the raw sludge supernatant. Open digestive chamber supernatants have been found to contain levels of carcinogenic PAH total reaching 7.59.10-2 f.lgldm3. lndividual PAH congeners concentration did not exceed 2.45. 10-2 f.lgldm3. Levels ofO.31 . 10.2-1.21 . 10-2 f.lgldm3 of PAHs with 10gK.,w value higher than 7 (indeno[1,2,3-cd]pyrene, benzo[b]fluoranthene and dibenzo[a,h]anthracene) have been found in the supernatants mentioned above. Analysis of closed digestive chamber supernatants has revealed levels of carcinogenic PAH total up to 14.76 . 10-2 f.lgldm3. lndividual PAH congener concentration in closed digestive chamber supernatants did not exceed 4.47. 10-2 f.lgldm3. PAH concentration in closed digester supernatants differed significantly in 1st and 2nd as well as in open digester chamber supernatants.

18

Kooksydacja wybranych niejonowych substancji powierzchniowo czynnych

80%

Janosz-Rajczyk M. , Grabinska-Sota E. , Litwin E.

|

nr 1

117-130

19

Biosorption of Heavy Metals with the Use of Mixed Algal Population

80%

Kipigroch K. , Janosz-Rajczyk M. , Wykrota L.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

tom Vol. 38, no. 2

3-10

EN

This work presents the results of a study whose aim was to determine the influence of algal blooms on precipitation of heavy metals. The scope of the study covered culture of a mixed population made up of Scenedesmus and Pseudokirchneriella algae in experimental conditions and initiating a metal biosorption process with the use of culture biomass by administering ions of Zn(II) and Ni(II). The process was controlled by assessing the level of biosorption of metals entered at a one-off basis in the form of Zn(II) and Ni(II) salts or in the form of mixture of both ions, in comparison to the control sample, at different exposure times (2 hours and 24 hours). The presence of metals was determined both in the biomass and in the culture medium. The presented results of the study confirm the effectiveness of Chlorophyta in the process of zinc and nickel biosorption. A phenomenon of competitiveness between the metals was observed when they were administered at the same time.

PL

Niniejsza praca prezentuje wyniki badań, których celem było określenie wpływu zakwitów glonowych na wytrącanie metali ciężkich. Zakres badań obejmował hodowlę mieszanej populacji złożonej z rodzajów Scenedesmus i Pseudokirchneriella w warunkach eksperymentalnych, a następnie zainicjowanie procesu biosorpcji metali przy udziale hodowlanej biomasy, poprzez dawkowanie jonów Zn(II) i Ni(II). Kontrola procesu polegała na dokonaniu oceny stopnia biosorpcji metali, wprowadzonych jednorazowo w postaci soli Zn(II) lub Ni(II) lub w postaci mieszaniny obu jonów, w porównaniu do próbki kontrolnej przy różnym czasie ekspozycji (2 oraz 24 godziny). Oznaczeniom na obecność metali poddano zarówno biomasę, jak i podłoże hodowlane. Przedstawione wyniki badań potwierdzają skuteczność zielenic w procesie biosorpcji cynku oraz niklu. Zaobserwowano zjawisko konkurencyjności pomiędzy metalami, gdy były dawkowane jednocześnie.

20

Perspektywy wykorzystania produktów hydrolizy osadów ściekowych

80%

Wolczynski M. , Wisniowska E. , Janosz-Rajczyk M.

|

tom 41

|

nr 1