Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Oczyszczanie ścieków ze składowisk odpadów - przegląd stosowanych metod

100%

Surmacz-Górska J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2003

|

tom z. 48

369-382

PL

W pracy przedstawiono podstawowe pojęcia z zakresu ekotoksykologii. Omówiono znaczenie wskaźników określanych podczas badań toksykologicznych jak LCso, EC50, NOEC itp. Przedstawiono także ogólny algorytm procedury szacowania zagrożenia środowiskowego oraz metody określania stężenia nie wywołującego szkodliwych efektów w środowisku (PNEC). Wśród prezentowanych metod na szczególną uwagę zasługuje metoda Aldenberga i SI oba ze względu na najniższe prawdopodobieństwo przeszacowania wartości PNEC.

EN

Ecotoxicology is a relatively young science, and has a truly applied and interdisciplinary character. Its origin can be considered unique as compared to classical natural sciences. The motivation to undertake ecotoxicological research was based on the recognition that anthropogenic chemicals may affect nontarget organisms, populations and communities in unexpected, extended and in particular hazardous ways. As a result ecotoxicology has been developed. In the paper basic vocabulary within the domain of ecotoxicology was presented. It contains also accounts of current test strategies, test organisms as well as perspectives for an environmental risk assessment. It reviews also current methods to characterize and predict adverse effect on organisms.

2

Usuwanie zanieczyszczeń organicznych oraz azotu z odcieków powstających w wysypiskach odpadów komunalnych

100%

Surmacz-Górska J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2000

|

tom z. 44

1-149

PL

Wykonano badania zmierzające do opracowania w miarę prostego i ekonomicznie uzasadnionego procesu oczyszczania odcieków z wysypisk odpadów komunalnych. Najbardziej uciążliwymi zanieczyszczeniami występującymi w odciekach są wysokie stężenia związków organicznych o zróżnicowanej podatności na biologiczny rozkład oraz azot amonowy (najczęściej w stężeniu kilkuset miligramów w litrze). Wykonane analizy odcieków z różnych wysypisk wykazały, że skład ich odbiega od typowych wartości literaturowych, gdzie wskazuje się na odmienność ich składu w zależności od wieku wysypiska odpadów. Ze względu na sposób eksploatacji wysypisk, typowy w warunkach krajowych, skład odcieków był zróżnicowany, ale nie wiązał się z wiekiem (okresem eksploatacji) wysypiska. Wykonane badania wykazały możliwość skutecznego oczyszczania ścieków za pomocą skojarzonych procesów biologicznych i chemicznych. Dla odcieków o BZT5/ChZT >0,5 najlepsze wyniki uzyskano w układzie, w którym biologiczną część stanowił proces osadu czynnego z denitryfikacją wyprzedzającą i mikroorganizmami immobilizowanymi na ruchomym nośniku oraz dodatkową denitryfikacją wtórną z zastosowaniem zewnętrznego źródła węgla organicznego. W stopniu tym uzyskuje się prawie całkowite usunięcie azotu oraz znaczną redukcję zanieczyszczeń organicznych. Natomiast dla odcieków o BZT5/ChZT<0,5, ze względu na małą ilość biologicznie rozkładalnych związków organicznych, podobne efekty uzyskać można w klasycznym układzie osadu czynnego z denitryfikacją wtórną i zewnętrznym źródłem węgla organicznego. Usunięcie pozostałych po procesie biologicznym organicznych związków refrakcyjnych uzyskać można za pomocą procesu Fentona lub napowietrzania z siarczanem żelaza (II). Ten pierwszy proces chemiczny jest drogi, ale skuteczny - oczyszczone odcieki odpowiadają wymaganiom aktualnych rozporządzeń, dotyczących odprowadzania oczyszczonych ścieków do wód lub ziemi. Bardziej ekonomicznie opłacalnym sposobem oczyszczania odcieków, ale jedynie do stopnia pozwalającego na odprowadzenie ich do kanalizacji ogólnospławnej, jest opatentowany proces napowietrzania z siarczanem żelaza (II).

EN

Research concerning effective and simple lanfill leachate treatment was carried out. High concentrations of ammonia nitrogen and organic compounds characterised by different biodegradability are most troublesome contaminants in leachates. Analysis of leachates from different landfills proved that leachate composition varied from the literature, which informs about differences in composition depending on the age of landfill. With regard to the method of landfill exploitation, typical for Polish conditions, leachate composition varied but was not connected with the age of the landfill. Research carried out showed that successful leachate treatment by means of combined chemical and biological methods is possible. For leachate characterised by ratio BOD5/COD>0.5 the best results were obtained in the system consisted of activated sludge with the predenitrification and microorganism immobilised on suspended carrier combined with the postdenitrification with the external source of organic carbon. There succeeded in almost complete nitrogen removal and considerable reduction of organic compounds. But for leachates of BOD5/COD<0.5, with regard to low concentrations of the biodegradable organic compounds, comparable results were obtained in activated sludge with the postdenitrification and the external source of organic carbon. Refractory organic compounds removal was performed by Fenton's reaction or aeration with ferrous sulphate. This first process is expensive but effective - treated leachates fulfill standards for treated wastewater disposal to water and soil. Process of leachate aeration with ferrous sulphate is cheaper but allows only treated leachates to dispose to sewage system.

3

Pentachlorophenol degradation by activated sludge with phenol and glucose as growth substrates

63%

Niesler M. , Surmacz-Górska J.

Archives of Environmental Protection

|

2018

|

tom Vol. 44, no. 3

31--41

EN

Important factors affecting the effectiveness of microbiological degradation of chlorophenols include the presence of additional growth substrates, which ensure the accessibility of electron acceptors and electron donors, or the applied strains of microorganisms and their adaptation to pollution. Therefore an improvement of PCP degradation by the adaptation of activated sludge to PCP with phenol and glucose as cometabolites was examined. The activated sludge was adapted to 12 mg∙L-1 of PCP and to 200 mg∙L-1 of phenol, and then, the effect of the adaptation of activated sludge and the presence of additional sources of carbon and energy on the biodegradation of PCP and sorption properties were tested. The obtained results confirmed that the presence of additional sources of carbon and energy in the growth medium would improve the efficiency of PCP degradation. Among all analyzed types of research setups, the highest PCP degradation was noted in setups with phenol, regardless of the method of activated sludge adaptation or lack of adaptation. The biodegradation of PCP in the presence of glucose was less efficient than in the presence of phenol. The highest, 60% decrease in PCP concentration was obtained for activated sludge adapted to PCP in the presence of phenol.

PL

Długotrwałe stosowanie pentachlorofenolu (PCP) spowodowało jego powszechne występowanie w środowisku. Ludzie mający stały kontakt z PCP narażeni są na choroby nowotworowe, uszkodzenia płodu, mutacje genetyczne, zaburzenia obrazu krwi, a także zmiany w układzie nerwowym. Ważnymi czynnikami wpływającymi na efektywność mikrobiologicznego rozkładu chlorofenoli są dodatkowe substraty wzrostowe zapewniające donory i akceptory elektronów, odpowiednie mikroorganizmy i ich adaptacja do rozkładanych związków. Z tego powodu oceniono wpływ adaptacji osadu czynnego do PCP i fenolu oraz glukozy i fenolu, jako dodatkowych substratów wzrostowych, na poprawę biodegradacji PCP. Osad czynny został zaadaptowany do 12 mg∙L-1 PCP i 200 mg∙L-1 fenolu, a następnie efekt adaptacji osadu czynnego i dodatku źródła węgla i energii na biodegradację i sorpcję PCP był badany. Uzyskane rezultaty potwierdziły, że obecność dodatkowego źródła węgla i energii w pożywce zwiększa efektywność usuwania PCP. Najwyższe, 60 procentowe usunięcie PCP uzyskano w zaadaptowanym do PCP osadzie czynnym w obecności fenolu jako substratu wzrostowego.

4

Failure in applicability of INT in dehydrogenase activity analysis while presence of high nitrate concentration

63%

Gnida A. , Surmacz-Górska J.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2012

|

tom Vol. 5, no. 2

95-100

EN

The research was based on a determination of dehydrogenase activity (DA) of activated sludge operating under high ammonium load conditions. The dehydrogenase activity analysis was made using an INT assay where the tetrazolium salt (eg. INT) serves as an artificial acceptor of protons from respiration chain. In spite the widespread use of the test several analytical problems have appeared. One of the failures was a precipitation reaction between the tetrazolium salt INT and nitrates. In addition, there were problems with the determination of optimal concentrations of INT and the optimal incubation time and a decrease in INT formazan production over time.

PL

Przedstawione doświadczanie obejmuje oznaczanie aktywności dehydrogenaz osadu czynnego pracującego w warunkach znacznego obciążenia ładunkiem azotu amonowego. Do oznaczania aktywności dehydrogenaz użyto INT, sól tetrazolową stanowiącą sztuczny akceptor protonów w łańcuchu oddechowym. Mimo powszechnej stosowalności tego testu podczas oznaczeń napotkano na szereg problemów analitycznych. Zaobserwowano zachodzenie reakcji strącania pomiędzy solą tetrazolową INT a grupą azotanową. Ponadto wystąpiły problemy z wyznaczeniem optymalnego stężenia INT oraz optymalnego czasu inkubacji, a także stwierdzono ubytek w czasie powstałego formazanu INT.

5

Presence of pharmaceutics in wastewater from waste water treatment plant "Zabrze - Śródmieście" in Poland

51%

Felis E. , Miksch K. , Surmacz-Górska J. , Ternes T.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

2005

|

tom Vol. 31, no. 3

49--58

EN

This article describes monitoring results of raw wastewater from one Polish municipal wastewater treatment plant (WWTP). The residues of 30 pharmaceutics belonging to particular drugs classes such as contrast media, antibiotics, lipids regulators, antiphologistics, psychiatric and antiepilcptic agents, drug's metabolites and 2 musk compounds have been investigated. The investigation showed occurrence of 20 out of 32 selected compounds above their limit of detection. Iopromide, a compound belonging to contrast media, was noticed at the highest concentration. The concentration of this compound in WWTP-influent was equaled to 27.0 u.g/dm3. Other drugs, such as, like iopamidol, iomeprol, diatrizoat, iohexol, sulfomethoxazolc, carbamazepine, ibuprofen, ibuprofen-OH, naproxen, diclofenac, bezafibrate, ketoprofen, and musk compound - galaxolide were detected at maximum concentration between 1.0 ug/dm3 (bezafibrate) and 13.0 ng/dm1 (iomeprol). The acidic compounds such as gemfibrozil and indomethacin were determined above their limit of detection, with concentration up to 0.22 ug/dm3 and 0.42 u.g/dmJ, respectively. Based on the literature data, the above-mentioned drugs arc not completely removed from sewage during treatment processes and with effluent from WWTP they are introduced to receiving waters. Due to their chemical properties, residues of pharmaceutics may persist in the environment and the present knowledge about their ecotoxicological effects is insufficient.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań ścieków surowych pochodzących z miejskiej oczyszczalni ścieków ,Zabrze _ Śródmieście". Ścieki surowe analizowane były pod kątem zawartości w nich pozostałości 30 farmaceutyków i ich metabolitów oraz 2 substancji zapachowych. Wybrane do badań farmaceutyki ze względu na swoje właściwości i obszar działania klasyfikowane są jako: środki cieniujące (stosowane podczas prześwietleń, tzw. "środki kontrastujące"), antybiotyki, regulatory tłuszczu, leki przeciwbólowe i przeciwzapalne, leki antyepileptyczne oraz leki stosowane w leczeniu psychiatrycznym. Przeprowadzone badania wykazały w próbkach ścieków obecność 20 z 32 wytypowanych do badań substancji, w stężeniu powyżej ich limitu wykrywalności. Najwyższe stężenie w ściekach osiągnął iopromid, związek zaliczany do środków cieniujących. Jego maksymalne stężenie wynosiło 27,0 ug/dm'. Inne leki, takie jak: iopamidol, iomeprol, diatrizoat, iohexol, sulfametoksazol, karbamazepina, ibuprofen, ibuprofen-OH, naproksen, diklofenak, bezafibrat, ketoprofen oraz galaksoid (substancja zapachowa), obecne były w ściekach, w maksymalnych stężeniach od 1,0 ug/dm3 (bezafibrat) do 13,0 ug/dm3 (iomeprol). Leki gemfibrozil i indometacyna oznaczane były w ściekach w stężeniach maksymalnych 0,22 ug/dm3 (gemfibrozil) i 0,42 ug/dm3 (indometacyna). Na podstawie danych literaturowych wiadomo, iż wybrane przez nas do badań leki nic są całkowicie eliminowane ze ścieków w procesach biologicznego oczyszczania. Wraz ze ściekami oczyszczonymi przedostają się do odbiorników wodnych. Pozostałości po farmaceutykach są w dalszym ciągu substancjami czynnymi biologicznie, maja zdolność do akumulacji w środowisku lub w tkankach organizmów żywych. W literaturze światowej wciąż brakuje publikacji na temat ekotoksycznych zagrożeń wynikających z obecności farmaceutyków w środowisku, a informacje dotyczące pozaustrojowego rozkładu farmaceutyków są bardzo lakoniczne.

6

Molecular monitoring of bacterial and microalgal biocenoses’ biodiversity in high loaded farming ponds

51%

Karło A. , Ziembińska-Buczyńska A. , Pilarczyk M. , Surmacz-Górska J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2015

|

tom Vol. 22, nr 3

425--437

EN

Eutrophication process is a serious problem in water ecosystems. There is a great need to study the relation between the physico-chemical condition of water and the influence of these parameters on the diversity of biological life, especially on changes in the structure of microbiocenoses. The most interesting are bacteria and microalgae, due to the important roles they play in maintaining the balance of the aquatic environment. In this study, biodiversity analysis of eukaryotic microalgae and bacteria in two artificial water ecosystems - fish farming ponds - was performed. Aquaculture was based on IMTA technology, in which every part of the trophic chain plays a significant role in maintaining the balance in the ecosystems. Experimental intensive - extensive systems differed in terms of nutrient loads, ponds were characterized by high loads of organic and inorganic nitrogen and phosphorus. During the experimental period, the physicochemical conditions, quantitative genotypic structure of the two biocenoses being studied and the relation between these factors were monitored and investigated. For the biodiversity analysis, the PCR - DGGE technique was used. The results of preliminary research showed that there is a correlation between nutrient loads, diversity expressed in the Shannon-Wiener Index and the overall condition of experimental systems. Higher loadings of nutrient promote the development of bacteria and microalgae without any influence on the balance in the artificial ecosystem being tested.

PL

Aktualny stan zbiorników i cieków wodnych budzi wiele zastrzeżeń. Jednym z poważniejszych zagrożeń dla ekosystemów wodnych jest zjawisko eutrofizacji, polegające na nadmiernym wzbogacaniu wody w pierwiastki biogenne. Aby chronić systemy wodne przed tym zjawiskiem, konieczne jest określenie mechanizmów jego powstawania. Z tego względu istnieje potrzeba badania zależności pomiędzy parametrami fizykochemicznymi wody, a także ich wpływu na różnorodność życia biologicznego, zwłaszcza na zmiany struktury mikrobiocenoz. Bakterie oraz mikroglony występujące w wodach są bardzo interesującymi grupami organizmów ze względu na rolę, jaką pełnią w zachowaniu homeostazy środowiska wodnego. Na ich liczebność i strukturę genotypową w znacznym stopniu wpływa nadmierne użyźnianie zbiorników wodnych. Stąd też badania złożoności takich mikrobiocenoz bakteryjnych i glonowych w aspekcie zmian spowodowanych eutrofizacją są konieczne i uzasadnione. W pracy przedstawiono analizę bioróżnorodności biocenozy bakteryjnej oraz mikroglonów eukariotycznych w dwóch sztucznych ekosystemach wodnych - rybnych stawach hodowlanych. Akwakultura oparta była o technologię IMTA (ang. Integrated Multi-Trophic Aquaculture), w której każdy człon łańcucha pokarmowego pełni ważną rolę w zachowaniu równowagi w ekosystemie. Dwa eksperymentalne, intensywno-ekstensywne stawy hodowlane różniły się ładunkiem biogenów i charakteryzowały podwyższonym stężeniem organicznego oraz nieorganicznego azotu i fosforu. Podczas sezonu wegetacyjnego w systemach monitorowano warunki fizykochemiczne i skład jakościowy interesujących mikrobiocenoz. Do analizy bioróżnorodności wykorzystano technikę PCR-DGGE. Wyniki badań wstępnych pokazują, że istnieje zależność pomiędzy ładunkiem związków biogennych, różnorodnością określoną poprzez Indeks Shannona-Wienera oraz ogólną kondycją systemów stawowych. Wyższe stężenia biogenów wpływały pozytywnie na rozwój bakterii i mikroglonów, nie powodując jednocześnie negatywnego wpływu na równowagę w badanym, sztucznym ekosystemie.

7

Qualitative analysis of bacterial biocenoses in two sequencing batch reactors treating reject water under different technological conditions

51%

Karło A. , Ziembińska-Buczyńska A. , Cema G. , Surmacz-Górska J.

Environmental Biotechnology

|

2016

|

tom Vol. 12, No. 1

26--33

EN

Complete nitrogen removal over nitrite (CANON) was used to treat reject water with ammonia concentrations ranging from 70 to 154mg·L-1. Two experimental sequential batch reactors, SBR_A and SBR_B, differed in the time of the reject water inflow (6h40min vs 40min), process temperature (25 vs 29°C), and the number of aeration periods per day (3 vs 6, respectively). Nitrogen removal efficiency was higher in SBR_B (50-90%) than in SBR_A (40-80%). Analysis of total (PCR-DGGE) and active (RT-PCR-DGGE) bacteria revealed that the biodiversity of the bacterial biocenoses, expressed as the Shannon-Wiener Biodiversity Index, was higher in SBR_B (2.75-3.10) than in SBR_A (1.80-2.75).

8

Paramaters of pretreating wastewater polluted with chemicals based on modified Fenton's reaction

51%

Marciocha D. , Felis E. , Surmacz-Górska J.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

tom Vol. 33, nr 2

165-173

EN

The pharmaceuticals present in the municipal sewage reach the municipal sewage treatment plants, but most often fail to be completely removed in there. Therefore, in the case where they constitute a substantial part of the sewage stream (hospitals, clinics, pharmacological production plants) their chemical pretreatment seems justifiable. A method based on the modification of Fenton's reaction has been suggested. It consisted in replacing peroxide hydrogen with compressed air and enhancing the reaction by UV rays and copper cations Cu +2 as catalysts. All the process parameters have been determined experimentally. The possibility of implementing the method in industry has been taken into consideration, therefore the values of the parameters such as pH and aeration intensity were established on a lower level despite the fact that their higher values were more effective.

PL

Ze względu na obecność w ściekach komunalnych farmaceutyków, które, docierając do miejskich oczyszczalni ścieków, bardzo często nie są w nich całkowicie usuwane, wydaje się zasadne zastosowanie wstępnego chemicznego oczyszczania, gdy stanowią one znaczną część w strumieniu ścieków (szpitale, kliniki, zakłady produkcji farmakologicznej). Zaproponowano metodę będącą modyfikacją reakcji Fentona, polegającą na zastąpieniu nadtlenku wodoru sprężonym powietrzem, i wspomaganą promieniami UV oraz kationami miedzi (Cu+2) spełniającymi rolę katalizatora. Wszystkie parametry procesu zostały określone eksperymentalnie. Wzięto również pod uwagę ewentualne wdrożenie procesu na skalę techniczną i wielkości parametrów takich jak odczyn czy intensywność napowietrzania. Mimo że ich wyższe wartości dawały lepsze efekty prowadzenia procesu, wielkości powyższych parametrów zostały ustalone na niższym poziomie.

9

Advanced oxidation of the polycyclic musk fragrances with using UV and UV/H_2O_2 processes

51%

Felis E. , Alder A. C. , Surmacz-Górska J. , Miksch K.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

tom Vol. 34, no. 1

13-23

EN

The polycyclic musk fragrances AHTN (Tonalide) and HHCB (Galaxolide) are the most common components of cosmetics and detergents. Use of AHTN and HHCB per year (in the USA and in EU) was estimated at 1500 Mg and 3800 Mg, respectively. Because of their persistent character, musk compounds are introduced into environment mostly via urban sewage treatment plant effluents. The aim of the presented research was to assess the receptivity of AHTN and HHCB to the oxidation by means of UV-radiation and in the UV/H2O2 process. The investigations were performed in the treated wastewater and the drinking water. After 8 minutes, in all experiments performed on drinking water, the degradations of AHTN and HHCB in the range of 99% were observed. The removal of HHCB from wastewater by means of UV radiation exceeded up 93% (after 8 minutes of the process), whereas the disappearance degree of this compound in wastewater, after only 3 minutes of UV/H_2O_2 process, exceeded 99%. The degradation constant rate for AHTN in drinking water using UV radiation was equal to 0.764 min^-1 when the degradation rate of HHCB was estimated at 0.634 min1. In the wastewater, the coefficient rate of HHCB degradation by means of UV/H_2O_2 was nearly 4.5 times higher (1.580 min') in comparison to the value obtained by direct photolysis of HHCB (0.354 min^-1).

PL

AHTN (Tonalid) i HHCB (Galaksolid) są najczęściej stosowanymi substancjami zapachowymi z grupy policyklicznych związków piżma. Używane są zwykle jako składniki perfum lub detergentów. W krajach Unii Europejskiej i w Stanach Zjednoczonych (łącznic) roczne zużycie AHTN szacowane jest na 1500 Mg, a HHCB na 3800 Mg. Ze względu na swoje właściwości, substancje te nie są usuwane w biologicznych procesach oczyszczania ścieków i wraz ze ściekami oczyszczonymi przedostają się do środowiska. Celem prezentowanych badań było określenie podatności AHTN i HHCB na utlenienie za pomocą promieniowania UV i w procesie UV/H_2O_2. Badania prowadzone były w ściekach oczyszczonych i w wodzie pitnej. We wszystkich eksperymentach prowadzonych w wodzie pitnej, już po 8 minutach procesu, obserwowano rozkład AHTN i HHCB na poziomic 99%. W ściekach, po 8 minutach utleniania HHCB promieniami UV, stopień rozkładu tej substancji przekroczył 93%. Podczas utleniania HHCB w procesie UV/H_2O_2, już po 3 minutach, stopień rozkładu tego związku przekroczył 99%. Wartość stałej szybkości rozkładu AHTN w wodzie pitnej pod wpływem promieniowania UV wyniosła 0,764 min^-1, a wartość stałej szybkości rozkładu HHCB wyniosła 0,634 min.'1. W ściekach wartość stałej szybkości rozkładu HHCB w procesie UV/H_2O_2 była prawic 4,5 razy większa (1,580 min.1) w porównaniu z wartością stałej szybkości rozkładu tego związku w procesie fotolizy bezpośredniej (0,354 min.^-1).

10

Application of on-line respiratory measurement for wastewater treatment plants control

51%

Miksch K. , Surmacz-Górska J. , Ostrowski P. , Przybyła K.

Archives of Environmental Protection

|

2008

|

tom Vol. 34, no. 1

25-31

EN

In order to keep the WWTP performance under control and to make decisions of minimizing the potential influence of wastewatcr components on the stable and proper WWTP operation, the devices for on-line control of oxygen uptake rate were designed and manufactured. The devices were used for three aims: - controlling the presence of harmful substances for microorganisms in raw wastcwater (Toximctcr), -assessment of the real physiological condition of activated sludge in the aeration chamber (Activmctcr), -determining of the effects of activated sludge settling properties deterioration and its influence on the secondary clarificrs operation as well as microorganisms presence in treated wastcwater (Sedimctcr). The results confirmed that the devices arc helpful for the WWTP operators as an early warning system and enable optimal decisions making.

PL

Efekt oczyszczania ścieków zależy od właściwego zaprojektowania, wykonania i eksploatacji oczyszczalni. Ze względu na zmienność składu ścieków surowych, a w tym obecność związków toksycznych, bardzo istotne dla stabilnej pracy oczyszczalni jest wcześniejsze wykrywanie obecności tych składników w dopływających ściekach. Powinno to pozwolić na ustalenie ewentualnego sprawcy zagrożenia przez pobór próbek do analizy z chwilą pojawienia się sygnału o obecności związków toksycznych dopływających w ściekach, jak również na podjęcie zabiegów niwelujących ich wpływ na biologiczny stopień oczyszczalni ścieków. Do oceny toksycznego efektu składu ścieków wykorzystać można bardzo różne metody. Zaprojektowany uniwersalny aparat do ciągłego oznaczania aktywności mikroorganizmów umożliwia stały i skuteczny nadzór nad oczyszczaniem ścieków. Zasada działania aparatu polega na pomiarze tzw. aktywności metabolicznej drobnoustrojów, której miarą jest szybkość zużywania tlenu na ich procesy życiowe. Aparat ten spełniać może trzy odmienne role: - umiejscowiony bezpośrednio w bioreaktorze, w którym zachodzą procesy oczyszczania informować będzie o aktualnej "kondycji" drobnoustrojów i jej wahaniach (aktywometr); - umiejscowiony na kanale dopływowym ścieków surowych może informować o zawartych w nich substancjach.

11

Cultivation Parameters Adjustment for Effective Algal Biomass Production

51%

Karło A. , Wilk A. , Ziembińska-Buczyńska A. , Surmacz-Górska J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

tom Tom 17, cz. 1

275--288

PL

Mikroglony są niewielkimi organizmami wodnymi o bardzo dużym potencjale w zakresie oczyszczania ścieków. Ma to związek z faktem, że są mało wymagające w hodowli, a do wzrostu i rozmnażania mogą z powodzeniem wykorzystywać związki biogenne zawarte w ściekach. Dodatkowo, powstająca biomasa może posłużyć jako substrat energetyczny – może zostać wykorzystana do produkcji biopaliw, takich jak biodiesel, bioetanol czy biobutanol lub jako wsad do komory fermentacji, czyli do produkcji biogazu. Ze względu na rosnące zainteresowanie pozyskiwaniem znacznych ilości biomasy glonów podjęto próbę zoptymalizowania warunków hodowlanych pozwalających na pozyskanie największej ilości surowca przetwórczego. W eksperymencie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych serię analiz w zawiesinie, w których jako medium wzrostowe dla mikroglonów z rodzaju Chlorella wykorzystano wody z odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych, pochodzące z Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Gliwicach. Wody osadowe charakteryzują się wysokim stężeniem azotu nieorganicznego w postaci jonów amonowych, które z powodzeniem wykorzystywane są przez mikroglony do wzrostu. Dodatkowo ścieki takie, w porównaniu z surowymi ściekami komunalnymi, są relatywnie klarowne, dzięki czemu możliwe jest przenikanie światła w głąb medium hodowlanego. W przeprowadzonym eksperymencie wody osadowe w pierwszym etapie poddane zostały podczyszczaniu w reaktorze typu SBR, a następnie skierowane jako dopływ do reaktora glonowego. Celem badań było określenie wpływu podstawowych czynników środowiskowych na tempo wzrostu glonów, a tym samym na przyrost biomasy. W pierwszym teście analizowano wpływ gęstości optycznej hodowli na szybkość przyrostu biomasy. Zawiesinę glonów jednokomórkowych rozcieńczano medium wzrostowym odpowiednio w stosunku 1:5, 2:5, 3:5 oraz 4:5 w odniesieniu do hodowli kontrolnych. Uzyskane wyniki pozwoliły określić optymalną gęstość zawiesiny mikroglonów w reaktorze (odpowiadającą największym przyrostom biomasy, a tym samym wysokiemu usunięciu związków biogennych). Początkowe stężenie zawiesiny mikroglonów na poziomie 0,045–0,067 g/l odpowiadało największym przyrostom biomasy w próbach (tempo wzrostu odpowiednio 0,348 i 0,361 1/dzień). W drugiej serii testów analizowano dodatkowo wpływ takich czynników jak: stosunek N:P, dodatek węglanów jako źródła dwutlenku węgla oraz dodatkowe oświetlanie promieniowaniem aktywnym fotosyntetycznie (falą świetlną o długości w zakresie absorpcji chlorofilu a oraz b), w odniesieniu do próby kontrolnej, a także do uzyskanej wcześniej optymalnej gęstości zawiesiny mikroglonów. W eksperymencie wykazano również, że wody osadowe, charakteryzujące się wysokim ładunkiem nieorganicznych związków azotu i fosforu, a także obecnością metali ciężkich mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako medium wzrostowe dla glonów z rodzaju Chlorella.

12

Glony na oczyszczalniach ścieków

51%

Karło A. , Ziembińska A. , Surmacz-Górska J.

|

2013

|

tom Nr 2 (22)

10-13

PL

Glony są organizmami samożywnymi, fotosyntetyzującymi. Wykorzystują związki biogenne do produkcji swojej biomasy, z tego względu mogą być z powodzeniem wykorzystywane do oczyszczania różnego typu ścieków, bogatych w związki azotu i fosforu. Procesy usuwania zanieczyszczeń i związków biogennych przy pomocy biocenozy glonów określane są jako phykoremediacja. Dodatkową zaletą takiego oczyszczania jest między innymi eliminacja bakterii chorobotwórczych i fekalnych z grupy coli, sorpcja metali ciężkich, a także biologiczna sekwestracja C02.

EN

Algae are fotoautotrophic organisms, which are able to use nutrients like phosphorus and nitrogen compounds to build their biomass. It is the reason why they are successfully used to treat different types of wastewaters. Processes of removing nutrition compounds and other contaminations with algae biocenosis is called phy- coremediation. In addition, advantages of this type of wastewater treatment are also: elimination of pathogenic bacteria and fecal coliforms, metals sorption and biological C02 sequestration.

13

Effect of biological treatment on genotoxicity of industrial wastewaters: root tips Vicia faba assay

51%

Wiszniowski J. , Sindera P. , Duquesnoy I. , Surmacz-Górska J.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2009

|

tom Vol. 2, no. 4

137-143

EN

Industrial wastewater effluents are potential source of hazardous pollutants that are discarded into the watercourses, hence they pose a serious threat to aquatic organisms as well as human health. Identifying genotoxic substances in industrial effluents can minimize the risk of exposure to these compounds, which are suspected to have carcinogenic properties. In the present studies, the phytotoxic and genotoxic effects of wastewater obtained from fertilizer factory were investigated in Vicia faba root cells of hydroponic culture. The toxicity tests of crude wastewaters indicated an important fluctuation (seasonal differences) of mutagenic compounds among the different periods of the chemical operation. Moreover, the mutagenic profile was also assessed for biologically treated wastewaters in laboratory scale models fed with wastewater effluent from the fertilizer factory. The results proved that after biological treatment, the genotoxcity of treated effluent significantly decreased in comparison to untreated wastewaters.

PL

Ścieki przemysłowe są potencjalnym źródłem szkodliwych zanieczyszczeń odprowadzanych do wód płynących, przez co stanowią zagrożenie dla organizmów wodnych jak również dla ludzi. Monitoring substancji genotoksycznych w ściekach przemysłowych może ograniczyć ryzyko ekspozycji na te związki. W ramach przeprowadzonych badań oceniono fitotoksyczny i genotoksyczny wpływ ścieków przemysłowych pochodzących z zakładów produkujących nawozy sztuczne na korzenie rośliny Vicia faba w kulturach hydroponicznych. Testy genotoksyczności wskazały dużą zmienność potencjalnej mutagenności ścieków surowych. Jednocześnie oceniona została mutagenność ścieków po procesie biologicznego oczyszczania, który był prowadzony w skali laboratoryjne, w modelowym systemie zasilanym ściekami przemysłowymi. Badania wykazały znaczące obniżenie się genotoksyczności ścieków po procesie biologicznego oczyszczania, w stosunku do ścieków nieoczyszczonych.

14

Extracellular polymeric substances in the nitrifying activated sludge

51%

Raszka A. , Surmacz-Górska J. , Żabczyński S.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

tom Vol. 3, no. 3

115-119

EN

The aim of the study was to find out the amount and composition of extracellular polymeric substances (EPS) produced by activated sludge bacteria during nitrification of high ammonia concentrations. Treatment of synthetic leachate-imitated and real landfill leachate wastewater was performed in seven lab-scale membrane bioreactors during approx. 9 months and at different sludge age. Proteins, saccharides, humic substances were measured in an activated sludge extract. The obtained results showed that proportions of analyzed constituents were approximate in synthetically loaded reactors: proteins 40-65%, saccharides 26-45% and humic substances 7-17%, while in real leachate loaded reactor the main constituent were saccharides (50-62%) and the rest was divided equally between proteins and humus. The total EPS production (sum of proteins, saccharides and humic substances) seems to be dependent mostly on ammonia load, but a stress originated from toxic wastewater constituents or short sludge age can also have influence on final EPS concentration.

PL

Celem pracy było określenie ilości i składu substancji zewnątrzkomórkowych (ang. extracellular polymeric substances, EPS) produkowanych przez bakterie osadu czynnego podczas nitryfikacji wysokich stężeń azotu amonowego. Proces oczyszczania ścieków syntetycznych oraz rzeczywistych imitujących odcieki wysypiskowe prowadzono w siedmiu bioreaktorach membranowych przez okres ok. 9 miesięcy metodą osadu czynnego przy różnych wiekach osadu. W ekstrakcie osadu czynnego oznaczano białka, cukry oraz substancje humusowe. W oparciu o uzyskane wyniki stwierdzono, że proporcje pomiędzy składnikami EPS są zbliżone dla reaktorów zasilanych ściekami syntetycznymi i wynosiły: białka 40-65%, cukry 26-45% i kwasy humusowe 7-17%, podczas gdy EPS osadu czynnego poddanego działaniu rzeczywistych odcieków wysypiskowych zawierało 50-62% cukrów a resztę w równych proporcjach stanowiły białka i kwasy humusowe. Całkowita ilość EPS (suma cukrów, białek i substancji humusowych) była zależna od obciążenia ładunkiem azotu amonowego, aczkolwiek stres wynikający z obecności substancji toksycznych zawartych w ściekach oraz krótki wiek osadu mogły również wpłynąć na ilość powstałego EPS.

15

Kilka mitów i prawd o nitryfikacji

51%

Miksch K. , Sikora J. , Surmacz-Górska J.

Forum Eksploatatora

|

2010

|

tom Nr 3 (48)

112-115

PL

Nitryfikacja jest procesem stosowanym w technologii oczyszczania ścieków, zarówno bytowo-gospodarczych, jak i przemysłowych i aktualnie w połączeniu z denitryfikacją jest jednym z głównych procesów jednostkowych wykorzystywanych do biologicznego usuwania związków azotu w miejskich oczyszczalniach ścieków. Od lat w środowisku naukowców i praktyków wiedza o nitryfikacji jest wciąż poszerzana. Niemniej jednak istnieje kilka mitów dotyczących tego procesu, których przedstawienie było celem niniejszego artykułu. Niesłuszne jest mniemanie, że głównymi bakteriami prowadzącymi ten proces SĄ rodzaje Nitrosomonas i Nitrobacter, a nitryfikacja prowadzana przez osad czynny lub błonę biologiczną jest bardzo wrażliwa na wiele związków chemicznych. Również wpływ temperatury okazuje się bardziej złożony niż powszechnie sądzono.

EN

Nitrification is widely applied in wastewater treatment. Not only is nitrification suitable for municipal wastewater but also for industrial sewage and together with denitrification it makes possible biological nitrogen removal at sewage treatment plant. Knowledge of nitrification is getting deeper with years. However, a few myths about nitirifying bacteria are still present in common opinion and this article explains them. First, widely spread opinion about Nitrosomonas and Nitrobacteras main nitrifiers at sewage treatment plant is not obligatory. Further vulnerability of nitrifiers to many chemical compounds and temperature influence on nitrification have been discussed.

16

Photochemical Degradation of Sulfadiazine

51%

Lemańska-Malinowska N. , Felis E. , Surmacz-Górska J.

Archives of Environmental Protection

|

2013

|

tom Vol. 39, no. 3

79--91

EN

The photochemical degradation of the sulfadiazine (SDZ) was studied. The photochemical processes used in degradation of SDZ were UV and UV/H2O2. In the experiments hydrogen peroxide was applied at different concentrations: 10 mg/dm3 (2.94*10-4 M), 100 mg/dm3 (2.94*10-3 M), 1 g/dm3 (2.94*10-2 M) and 10 g/dm3 (2.94*10-1 M). The concentrations of SDZ during the experiment were controlled by means of HPLC. The best results of sulfadiazine degradation, the 100% removal of the compound, were achieved by photolysis using UV radiation in the presence of 100 mg H2O2/dm3 (2.94*10-3 M). The determined rate constant of sulfadiazine reaction with hydroxyl radicals kOH was equal 1.98*109 M-1s-1.

PL

W ramach niniejszego eksperymentu przeprowadzono fotochemiczny rozkład sulfadiazyny (SDZ). Rozkład sulfadiazyny był realizowany z wykorzystaniem procesów UV oraz UV/H2O2. W badaniach użyto nadtlenek wodoru w następujących stężeniach: 10 mg/dm3 (2.94*10-4 M), 100 mg/dm3 (2.94*10-3 M), 1 g/dm3 (2.94*10-2 M) oraz 10 g/dm3 (2.94*10-1 M). Zmiany stężenia SDZ obserwowano przy wykorzystaniu HPLC. Najlepsze rezultaty rozkładu sulfadiazyny, 100% usunięcie badanej substancji, zaobserwowano w procesie fotolizy przy obecności 100 mg H2O2/dm3 (2.94*10-3 M). Stała szybkości reakcji sulfadiazyny z rodnikami hydroksylowymi kOH wynosiła 1.98*109 M-1s-1.

17

Możliwości podczyszczania odcieków z wysypisk metodami biologicznymi

51%

Surmacz-Górska J. , Miksch K. , Kita T.

|

tom Vol. 26, no. 3

43--54

PL

Odcieki wysypiskowe są to wody deszczowe migrujące przez złoże wysypiska, wymywające z niego rozpuszczalne frakcje organiczne i mineralne zawarte w składowanych odpadach. Trzyletnie badania odcieków pochodzących ze składowisk odpadów komunalnych w Siemianowicach Śląskich i Dąbrowie Górniczej wykazały, że ChZT odcieków na ogół waha się między wartościami 1000 i 2000 mg/dm3, a w nielicznych okresach w roku przekracza te wartości osiągając stężenia nawet powyżej 14000 mg ChZT/dm3. W przypadku, gdy stężenie ChZT odcieków jest niskie i nie przekracza 2000 mg/dm3, mamy do czynienia ze związkami trudno rozkładalnymi biologicznie. Odmienną sytuację obserwowano, gdy ChZT odcieków znacznie przekraczało typowe niskie wartości. Napowietrzanie odcieków z osadem czynnym powodowało szybki rozkład związków organicznych i spadek ChZT. Już po 5 godzinach napowietrzania uzyskano 75% obniżenie stężenia ChZT. Typowym zjawiskiem przy oczyszczaniu odcieków była nitryfikacja wysokich stężeń azotu amo-nowego, zachodząca bez zakłóceń w obecności dużych ładunków związków organicznych. Bardzo ważnym zjawiskiem był brak wpływu toksycznego na bakterie nitryfikacyjne zarówno odcieków z Siemianowic Śląskich, jak i z Dąbrowy Górniczej.

EN

Landfill leachates are generated by rainwater passing through the landfill and washing out organic and mineral compounds from the disposed wastes. Three-year-research of landfill leachates originated from the landfills in Siemianowice Ślaskie and Dąbrowa Górnicza showed that COD of landfill leachates varied from 1000 to 2000 mg/dcm3. Only sporadically COD was higher and reached values even above 14ooo mg/dm3. If COD of raw leachates was low and did not exceed 2000 mg/dm3, organics in leachates were not biodegradable. The opposite situation was observed when COD was high and exceeded normal val-ues. Aeration of the leachates with activated sludge resulted in rapid decomposition of organic compounds and COD decrease. After 5 hours of aeration 75% of COD reduction was obtained. During the landfill leachates treatment nitrification of high concentration of ammonia nitrogen was observed even in the presence of high load of organic compounds. Moreover, landfill leachates from Siemianowice Ślaskie and Dąbrowa Górnicza have had no inhibitory effect on nitrifying bac-teria.

18

Wpracowanie procesu Anammox w bioreaktorze membranowym

51%

Cema G. , Gutwiński P. , Łubkowski M. , Surmacz-Górska J.

Forum Eksploatatora

|

2011

|

tom Nr 2 (53)

64-67

PL

W ostatnich latach normy dotyczące jakości ścieków odprowadzanych do środowiska są coraz bardziej rygorystyczne. Wymusza to na oczyszczalniach ścieków radzenie sobie z nowymi regulacjami prawnymi i zapewnienie znacznie lepszego usuwania pierwiastków biogennych. W tradycyjnych systemach usuwanie związków azotu przeprowadza się przy pomocy dwóch odrębnych procesów - nitryfikacji i denitryfikacji. Procesy usuwania azotu są jednymi z najbardziej energochłonnych w oczyszczaniu ścieków. Metody te są bardzo kosztowne z uwagi na znaczne zapotrzebowanie na energię (napowietrzanie) w procesie nitryfikacji oraz konieczność dozowania zewnętrznego źródła węgla w procesie denitryfikacji. W przypadku ścieków zawierających wysokie stężenia związków azotowych metody te mogą być zakłócone poprzez hamowanie nitryfikacji wolnym amoniakiem oraz z powodu nieodpowiedniego stosunku węgla organicznego do azotu, co w znacznym stopniu ogranicza biologiczną denitryfikację. Z tego względu ciągle trwają poszukiwania nowych metod i technologii umożliwiających skuteczne i tańsze usuwanie azotu (Fux, 2003; Caffaz i in., 2006; Siegrist i in., 2008).

19

Podczyszczanie wód osadowych pochodzących z odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych w fotobioreaktorach glonowych

45%

Daniłowicz A. , Droździk B. , Jacalska A. , Karło A. , Surmacz-Górska J.

|

2016

|

tom Vol. 18, nr 2

45--54

EN

This study presents the wastewater treatment methods applied in those photobioreactors which use algae to absorb various nitrogen compounds (mainly ammonium ions, but also nitrates) and phosphorus (orthophosphates) from the inflowing sewage. The photobioreactor described in the following paper uses the sustainable water obtained in the process of dewatering of digested sludge, which contains a high concentration of ammonium ions. The pre-treatment taking place in the side branches of the technological line aims to avoid the risk of overloading the main sewage system with nitrogen and disturbing any ongoing biological processes. One of the results of the nutrients assimilation process is an increase in the amount of biomass produced by the algae, which can be used in the co-fermentation process and biogas production. The efficiency of algae cultivation in photobioreactors depends on the intensity of light, temperature, the length of the light-dark cycle, turbulences, salinity, the pH value, the species of algae which have to co-exist during the process and all the other organisms residing in the reactor.

PL

W artykule omówiono metodę podczyszczania ścieków w fotobiorektorach przy użyciu glonów, która polega na wykorzystaniu tych organizmów do poboru związków azotu (głównie jonów amonowych, ale także azotanów) oraz związków fosforu (ortofosforanów) z dopływających ścieków. W badanym układzie wykorzystano wody osadowe powstałe w procesie odwadniania przefermentowanego osadu, charakteryzujące się wysokim stężeniem jonów amonowych. Proces podczyszczania w bocznym ciągu technologicznym ma na celu ochronę głównego ciągu oczyszczalni przed zbyt wysokim ładunkiem azotu i zachwianiem procesów biologicznych. W wyniku asymilacji związków biogennych w fotobioreaktorze następuje przyrost biomasy glonowej, która może być wykorzystana jako substrat w ko-fermentacji i produkcji biogazu. Efektywność hodowli glonów w fotobioreaktorach zależy głownie od intensywności światła, temperatury, długość cyklu dzień/noc, turbulencji, zasolenia, pH, rodzaju gatunków koegzystujących glonów oraz obecności innych organizmów.

20

Start-up, modelling and simulation of the anammox process in a membrane bioreactor

45%

Cema G. , Sochacki A. , Kubiatowicz J. , Gutwiński P. , Surmacz-Górska J.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

tom Vol. 33, nr 4

639--650

EN

There are certain well-known methods of diminishing concentrations of nitrogen compounds, but they are ineffective in case of nitrogen-rich wastewater with a low content of biodegradable carbon. Partial nitritation followed by anaerobic ammonium oxidation (Anammox) process appear to be an excellent alternative for traditional nitrification and denitrification. This paper presents the feasibility of successful start-up of Anammox process in a laboratory-scale membrane bioreactor (MBR). It was shown that the combination of membrane technology and Anammox process allowed to create a new highly efficient and compact system for nitrogen removal. It was possible to achieve average nitrogen removal efficiency equal to 76.7 +/-8.3%. It was shown that the start-up period of 6 months was needed to obtain high nitrogen removal efficiency. The applied biochemical model of the Anammox process was based on the state-of-the-art Activated Sludge Model No.1 (ASM 1) which was modified for accounting activity of autotrophs (nitrite-oxidising bacteria and nitrateoxidising bacteria) and anammox bacteria. In order to increase the predictive power of the simulation selected parameters of the model were adjusted during model calibration. Readjustment of the model parameters based on the critically evaluated data of the reactor resulted in a satisfactory match between the model predictions and the actual observations.