Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Laboratoryjny bioreaktor z systemem kontroli pH do badań nad wytwarzaniem wodoru w procesie ciemnej fermentacji

100%

Szulczyński B. , Kucharska K. , Kamiński M.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2019

|

tom T. 24, nr 1

38--46

PL

W pracy przedstawiono konstrukcję niskokosztowego bioreaktora badawczego wyposażonego w system kontroli i regulacji pH. Zaprezentowano jego wykorzystanie do badania produkcji wodoru w procesie fermentacji ciemnej z zastosowaniem Enterobacter aerogenes ATCC 13048. W pracy porównano wyniki uzyskane przy prowadzeniu procesu bez i z regulacją pH dla różnych materiałów wsadowych: glukozy, hydrolizatów topoli energetycznej, serwatki kwaśnej i glicerolu. Wykazano, że wykorzystanie zaproponowanej konstrukcji bioreaktora do badania procesu fermentacji ciemnej jest w pełni zasadne i celowe. Zaobserwowano również, że zastosowanie regulacji pH powoduje wydłużenie fazy wzrostu wykładniczego o około 12 godzin, co pozwala na zwiększenie ilości wytworzonego wodoru.

EN

The work presents the construction of a low-cost research bioreactor equipped with a pH control system. Its use was presented for the study of hydrogen production in the dark fermentation process using Enterobacter aerogenes ATCC 13048. Presented paper compares the results obtained during the process without and with pH regulation for different fees materials: glucose, energetic poplar hydrolysates, acid whey and glycerol. It has been shown that the use of the proposed bioreactor design to study the dark fermentation process is fully justified and purposeful. It has also been observed that the use of pH regulation resulted in a longer log phase of about 12 hours, which increased the amount of hydrogen produced.

2

Preliminary analysis of the state of municipal waste management technology in Poland along with the identification of waste treatment processes in terms of odor emissions

100%

Pawnuk M. , Szulczyński B. , den Boer E. , Sówka I.

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

tom Vol. 48, no. 3

3--20

EN

Waste management faces more and more serious challenges, especially given the growing amount of municipal waste generated in Poland and the resulting environmental impact. One of the significant environmental aspects of waste management is the emission of odorants and odors. Taking into account the odor problem, the majority of municipal waste generated is being collected as mixed waste (62% of municipal waste), which by weight contains approximately 32.7% of kitchen and garden waste. These organic fractions are mainly responsible for the emission of odor and odorants. Those substances can be emitted at every stage: from the waste collection at residential waste bins, through transport, waste storage, and transfer stations, up to various respective treatment facilities, i.e., mechanical-biological waste treatment plants, landfills, or waste incineration plants. The gathered data during the study showed that it is necessary to increase the share of different waste management methods, i.e., recycling, composting, or fermentation processes rather than landfilling to meet all necessary regulations and to fulfill provisions of the waste hierarchy. One of the actions indicated in the legal solutions is expansion, retrofitting, and construction of new sorting plants, anaerobic digestion plants, composting plants, and increase in thermal treatment capacity. Variety of different processes that could emit odors and a diversity of different odor-generating substances released from particular waste management steps should be taken into consideration when building new facilities which are suitable for waste treatment. The overall aim of the work was to characterize and summarize available knowledge about waste management system in Poland and to gather information about odor-generating substances emitted from different waste management steps and facilities, which could be a potential source of information for preparing legal solutions to reduce possible odor nuisance form broadly understood waste management.

3

Application of a Gas Sensor Array to Effectiveness Monitoring of Air Contaminated with Toluene Vapors Absorption Process

100%

Dobrzyniewski D. , Szulczyński B. , Gębicki J.

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

tom Vol. 23, nr 10

269--282

EN

This article demonstrates the application of a gas sensor array to monitor the effectiveness of the absorption process of air stream purification from odorous compounds (toluene vapors). A self-constructed matrix consisting of five commercially available gas sensors was used. Multiple linear regression (MLR) was selected as the statistical technique used to calibrate the matrice. Gas chromatography coupled with a flame ionization detector (GC-FID) was used as a reference analytical technique, which enabled to obtain reliable quantitative determinations of toluene concentration in the samples. A commercially available absorption liquid dedicated to non-polar compounds was used as an absorbent. The process was carried out in two identical systems: in first, pure toluene was absorbed and in the second, toluene vapor contaminated with acetone. This approach allowed verifying the selectivity of the prepared MLR calibration model for process control in the case of the presence of more or less expected pollutants in the treated gas. The results obtained with the gas sensor array were related to the reference technique and they confirm the usefulness and advisability of using these devices to monitor the absorption processes as a cheaper and more time-efficient alternative to chromatographic methods. The root mean square error (RMSE) in absorptivity determination between the results received with the analytical and sensor techniques was 0.019 and 0.041 when treating pure toluene vapors and its vapors with acetone, respectively. Compared to instrumental techniques, sensor matrices are technologically less complex, useful for laboratory purposes, as well as showing application potential for field studies. However, it is necessary to develop more sensitive and selective chemical gas sensor arrays and better master advanced data processing and identification techniques.

4

Analizy i niwelowanie uciążliwości zapachowych

100%

Gębicki J. , Dobrzyniewski D. , Szulczyński B.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2020

|

tom nr 3

8--10

5

Process control of air stream deodorization from vapors of VOCs using a gas sensor matrix conducted in the biotrickling filter (BTF)

100%

Dobrzyniewski D. , Szulczyński B. , Rybarczyk P. , Gębicki J.

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

tom Vol. 49, no 2

85--94

EN

This article presents the validity, advisability and purposefulness of using a gas sensor matrix to monitor air deodorization processes carried out in a peat-perlite-polyurethane foam-packed biotrickling filter. The aim of the conducted research was to control the effectiveness of air stream purification from vapors of hydrophobic compounds, i.e., n-hexane and cyclohexane. The effectiveness of hydrophobic n-hexane and cyclohexane removal from air was evaluated using gas chromatography as the reference method and a custom-built gas sensor matrix consisting of seven commercially available sensors. The influence of inlet loading (IL) of n-hexane and cyclohexane on the biotrickling filtration performance was investigated. The prepared sensor matrix was calibrated with use of two statistical techniques: Multiple Linear Regression (MLR) and Principal Component Regression (PCR). The developed mathematical models allowed us to correlate the multidimensional signal from the sensor array with the concentration of the removed substances. The results based on gas chromatography analyses indicated that the elimination efficiencies of n-hexane and cyclohexane reached about 40 and 30 g m-3 h-1, respectively. The results obtained using a gas sensor matrix revealed that it was possible not only to determine concentration reliably of investigated hydrophobic volatile organic compounds in the gas samples, but also to obtain results of a similar high level of quality as the chromatographic ones. A gas-sensor matrix proposed in this work can be used for on-line real-time monitoring of biofiltration process performance of air polluted with n-hexane and cyclohexane.

PL

W artykule przedstawiono zasadność, celowość i sensowność zastosowania matrycy czujników gazowych do monitowania procesów dezodoryzacji powietrza prowadzonych w biofiltrze zraszanym (BTF) z wypełnieniem w postaci torf-perli-pianka poliuretanowa. Celem przeprowadzonych badań była kontrola procesowa skuteczności oczyszczania strumienia powietrza z par związków hydrofobowych, którymi były n-heksan i cykloheksan. Skuteczność usuwania hydrofobowego n-heksany i cykloheksanu z powietrza oceniono przy użyciu chromatografii gazowej jako techniki referencyjnej oraz skonstruowanej matrycy czujników gazowych składającej się z siedmiu komercyjnie dostępnych czujników. Zbadano wpływ obciążenia złoża (IL) n-heksanu i cykloheksanu na wydajności biofiltracji. Przygotowana matryca czujnikowa została skalibrowana z wykorzystaniem dwóch technik statystycznych: Multiple Linear Regression (MLR) oraz Principal Component Regression (PCR). Opracowane modele matematyczne pozwoliły skorelować wielowymiarowy sygnał z matrycy czujników ze stężeniem usuwanych substancji. Wyniki uzyskane na podstawie analiz chromatograficznych wykazały, że wydajność usuwania n-heksanu i cykloheksanu osiągnęły odpowiednio około 40 i 40 gm-3h-1. Wyniki uzyskane z wykorzystaniem matrycy czujników gazowych wykazały, że możliwe było nie tylko wiarygodne określenie stężeń badanych hydrofobowych lotnych związków organicznych w próbkach gazowych, ale również charakteryzowały się podobnie wysokim poziomem jakości jak wyniki chromatograficzne. Zaproponowana w tej pracy matryca czujników gazowych może być wykorzystana do monitorowania procesu biofiltracji powietrza zanieczyszczonego n-heksanem i cykloheksanem w czasie rzeczywistym.

6

Laboratoryjny biofiltr strużkowy do oczyszczania powietrza z lotnych związków organicznych o charakterze odorowym

88%

Rybarczyk P. , Gospodarek M. , Szulczyński B. , Gębicki J. , Namieśnik J.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2019

|

tom T. 24, nr 1

24--30

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu dezodoryzacji powietrza zanieczyszczonego parami toluenu w biofiltrze ze złożem zraszanym (tj. w biofiltrze strużkowym). Zaproponowano układ badawczy do procesu biofiltracji, oparty na bioreaktorze dwusekcyjnym, wypełnionym ceramicznymi pierścieniami Raschiga. Złoże biofiltra zaszczepiono drobnoustrojami z rodzaju Candida. Jako ciecz zraszającą stosowano wodny roztwór soli mineralnych. Zbadano i porównano skuteczność usuwania toluenu z mieszaniny z powietrzem, stosując ciecz zraszającą bez dodatku i z dodatkiem dodecylosiarczanu sodowego. Stwierdzono, że dodatek związku powierzchniowo czynnego powoduje wzrost stopnia usunięcia toluenu w procesie biofiltracji. Wskazano, że proponowane stanowisko może być z powodzeniem stosowane podczas laboratoryjnych badań procesu biofiltracji, zapewniając stabilność pracy układu oraz ograniczenie problemów technicznych związanych z nadmiernym wzrostem biomasy w złożu biofiltra.

EN

The paper presents the results of experimental investigations of the deodorization process of air contaminated with toluene vapors in a trickled-bed biofilter (i.e. biotrickling filter). A laboratory set-up for biofiltration process was proposed, based on a two-section bioreactor filled with Raschig ceramic rings. The biofilter bed was inoculated with microorganisms from the Candida species. Aqueous solution of mineral salts was used as the trickling liquid. The effectiveness of toluene removal from its mixture with air was investigated and compared using a trickling liquid without addition and with the addition of sodium dodecyl sulphate. It has been found that the addition of a surfactant increases the degree of toluene removal in the biofiltration process. It was pointed out that the proposed set-up can be successfully applied during laboratory investigations of the biofiltration process, ensuring system stability and reducing technical problems related to excessive biomass growth in the biofilter bed.

7

Removal of cyclohexane and ethanol from air in biotrickling filters inoculated with Candida albicans and Candida subhashii

75%

Rybarczyk P. , Marycz M. , Szulczyński B. , Brillowska-Dąbrowska A. , Rybarczyk A. , Gębicki J.

Archives of Environmental Protection

|

2021

|

tom Vol. 47, no. 1

26--34

EN

This paper presents investigations on the removal of cyclohexane and ethanol from air in polyurethane- -packed biotrickling filters, inoculated with Candida albicans and Candida subhashii fungal species. Results on process performance together with flow cytometry analyses of the biofilm formed over packing elements are presented and discussed. The results indicate that the presence of ethanol enhances the removal efficiency of cyclohexane from air. This synergistic effect may be attributed to both co-metabolism of cyclohexane with ethanol as well as increased sorption efficiency of cyclohexane to mineral salt medium in the presence of ethanol. Maximum elimination capacities of 89 g m-3 h-1 and 36.7 g m-3 h-1 were noted for cyclohexane and ethanol, respectively, when a mixture of these compounds was treated in a biofilter inoculated with C. subhashii. Results of flow cytometry analyses after 100 days of biofiltration revealed that about 91% and 88% of cells in biofilm remained actively dividing, respectively for C. albicans and C. subhashii species, indicating their good condition and ability to utilize cyclohexane and ethanol as a carbon source.

PL

W pracy przedstawiono badania nad usuwaniem cykloheksanu i etanolu z powietrza w boifiltrach zraszanych, wypełnionych pianką poliuretanową, zasiedloną grzybami z gatunku Candida albicans i Candida subhashii. Przedstawiono i omówiono wyniki dotyczące wydajności procesu (na podstawie pomiarów techniką chromatografii gazowej) wraz z wynikami cytometrii przepływowej dla utworzonego biofilmu. Uzyskano wartości zdolności usuwania, wynoszące około 89 g m-3 h-1 i 36.7 g m-3 h-1, odpowiednio dla cykloheksanu i etanolu, gdy te związki jednocześnie poddawano procesowi biofiltracji w biofiltrze zaszczepionym Candida subhashii. Wyniki wskazują, że obecność etanolu powoduje zwiększenie skuteczności usuwania cykloheksanu z powietrza. Wzrost skuteczności usuwania z powietrza cykloheksanu w obecności etanolu może wynikać z polepszonego metabolizmu cykloheksanu w takich warunkach oraz z ograniczenia bariery dla przenikania masy, wskutek lepszych właściwości sorpcyjnych cieczy zraszającej wobec cykloheksanu w obecności etanolu.