Wyniki wyszukiwania

Filtruj wyniki

  • Czasopisma
  • Autorzy
  • Słowa kluczowe
  • Data
  • Typ
  • Język

Wyniki wyszukiwania

Wyników: 204
Wyników na stronie: 25 50 75
Sortuj wg:

Abstrakt

Celem pracy była wstępna charakterystyka (mineralogiczna, chemiczna, teksturalna) odpadów poflotacyjnych, stanowiących surowiec uboczny (odpadowy) przy uzyskiwaniu koncentratów cynkowo-ołowiowych, pod kątem dalszych analiz nad możliwością ich perspektywicznego (eksperymentalnego) wykorzystania jako sorbentów gazów kwaśnych (SO2 i CO2). Składowisko tych odpadów jest własnością ZGH 'Bolesław' w Bukownie. Materiał badawczy stanowiła próbka odpadów poflotacyjnych pobrana ze stawu osadowego nr 1, leżącego w południowej części Stawu Zachodniego. Charakterystyka wytypowanych do badań materiałów obejmowała podstawowe badania mineralogiczne (XRD, SEM-EDS), analizy chemiczne (oznaczenie zawartości wilgoci analitycznej, zawartości strat prażenia, podstawowego składu chemicznego, jak też pierwiastków śladowych) oraz wyznaczenie podstawowych parametrów teksturalnych (powierzchnia właściwa BET, rozkład i wielkość porów). Badania mineralogiczne wykazały, że materiał odpadowy stanowią głównie minerały węglanowe (w przewadze kalcyt, dolomit, ankeryt) oraz minerały stanowiące pozostałość po niewyflotowanych kruszcach (w przewadze galena, sfaleryt). Analiza chemiczna pozwoliła stwierdzić, iż w analizowanej próbce dominują związki wapnia, magnezu i żelaza uwarunkowane przewagą minerałów węglanowych w badanych odpadach. Wśród pierwiastków śladowych przeważa arsen, następnie mangan i bar, występujące jednak w ilości nie przekraczającej 1%. Analiza teksturalna wykazała, że materiał badawczy charakteryzuje się niską powierzchnią właściwą i dużymi rozmiarami cząstek. Przeprowadzone badania sugerują, że analizowany materiał charakteryzuje się ubogimi właściwościami adsorpcyjnymi, aczkolwiek mógłby on znaleźć zastosowanie w metodach odsiarczania, jak też neutralizacji dwutlenku węgla (karbonizacja). Należałoby jednak w tym celu przeprowadzić dodatkowe badania wymywalności metali ciężkich w środowisku kwasowym, jak też zastosować domieszki innych składników, takich jak cement czy zeolity, w celu immobilizacji niebezpiecznych składników odpadów.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Magdalena Wdowin
Agnieszka Gruszecka

Abstrakt

Zaproponowano metodykę postępowania z jednorodnymi związkami chemicznymi, będącymi produktami technicznymi lub odczynnikami chemicznymi, znajdującymi się w nieopisanych opakowaniach, mającą na celu zakwalifikowanie takich związków do odpowiednich kategorii substancji odpadowych. Wykorzystano serię prostych eksperymentów, zaliczanych do klasycznej analizy związków chemicznych, uzupełnioną w koniecznych przypadkach analizą metodami instrumentalnymi. Określono wymogi dotyczące wyposażenia laboratorium, w którym przeprowadzana jest identyfikacja oraz niezbędne kwalifikacje personelu. Zwrócono uwagę na zagrożenia i określono środki ostrożności przy postępowaniu z badanymi substancjami, ze szczególnym uwzględnieniem właściwości wybuchowych, palnych i trujących. Opracowana metodyka została sprawdzona w badaniach testowych oraz zastosowana w pracach porządkowych w centralnym magazynie odczynników chemicznych Politechniki Śląskiej.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Andrzej Skibiński
Teofil Korolewicz
Jacek Majewski
Małgorzata Majka
Andrzej Rajca
Marian Turek

Abstrakt

Prezentowana praca obejmuje badanie zawartości wybranych zanieczyszczeń w odpadach pochodzących z różnych punktów linii technologicznej otrzymywania filców kapeluszniczych. Zawartości zanieczyszczeń takich jak ołów, cynk, kadm, żelazo, kobalt, miedź, nikiel, chrom oznaczano w odpadach z pralnicy Bove, z mycia pralnicy oraz w odpadach z procesu filcowania. Zanieczyszczenia oznaczano metodami spektrofotometrycznymi z uwagi na ich prostotę wykonania i dostępność.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Danuta Matysek-Majewska

Abstrakt

Opisano podstawy chemiczne jednego z wariantów chelatowej metody usuwania tlenków siarki i azotu z gazów odlotowych. Szczególną uwagę zwrócono na reakcje chemiczne prowadzące do powstawania odpadów stałych. Przedstawiono schemat technologiczny oraz omówiono działanie przemysłowej instalacji usuwania SO2, NOx i pyłu ze spalin z dwóch kotłów rusztowych o mocy 29 MW, każdy. Dokonano bilansu materiałowego procesu oczyszczania gazów i na tej podstawie określono ilość odpadów stałych powstałych podczas 3-tygodniowych testów eksploatacyjnych technologii.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Tomasz Rachwał
Tomasz T. Suchecki

Abstrakt

The article presents the results of plasma vitrification of solid remnants from thermal waste treatment with and without the addition of a carbonate fraction obtained from lead-zinc ore flotation. The substrates used in the research were slags and ashes from medical waste treatment, incineration of municipal waste, sewage sludge as well as hazardous and industrial wastes.

The plasma treatment resulted in acquiring products of different quality depending on the processed substrate. Most of the obtained products were of vitreous and homogenic build. Treatment of remnants from incineration of hazardous and industrial wastes resulted in obtaining heterogeneous and rough surfaced products. A 20% share of the carbonate fraction enabled the obtaining of a vitrified product with a glassy surface and fracture. Hardness of the obtained products was rated in Mohs scale and ranged from 6 to 6,5. Leaching tests showed a decrease in heavy metal concentration in the leachates from vitrificates with the addition of carbonate fraction compared to the ones with it.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

January Bień
Bartosz Morzyk
Katarzyna Wystalska
Piotr Celary
Jolanta Sobik-Szołtysek

Abstrakt

The aim of this work was to determine the influence of various variants of bioleaching on effectivity of releasing chosen critical metals: rhodium, cadmium, indium, niobium and chromium from ashes which are a byproduct of municipal waste and sewage sludge thermal processing. The research was conducted in 3 variants that considered different process factors such as temperature (24ºC and 37ºC), mixing intensity and aeration. After 5 days of the process the analyses were made of metals content, sulfate concentration, pH, general number of bacteria number, index of sulfur oxidizing bacteria. The best results of bioleaching were achieved by running the process at the temperature of 24ºC with aeration. The efficiency of rhodium and cadmium release from the byproduct of municipal waste thermal processing was above 90%. The efficiency of indium and chromium release reached 50–60%. Only niobium leached better in mixing conditions. The byproduct of sewage sludge thermal processing was far less susceptible to bioleaching. The highest effectivity (on a level of 50%) was reached for indium in temperature of 24°C with aeration. The efficiency of bioleaching depended on waste’s physiochemical properties and type of metal which will be released. Aeration with compressed air had a positive influence on the increase of sulfur oxidizing bacteria what corresponded with almost double increase of sulfate concentration in leaching culture. Such conditions had a positive influence on the increase of the efficiency of bioleaching process. Heightening the temperature to 37°C and slowly mixing did not impact bioleaching in a positive way.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Dorota A. Andrzejewska-Górecka
Agnieszka Poniatowska
Bartłomiej Macherzyński
Dominik Wojewódka
Maciej Sierakowski

Abstrakt

The most important and the most frequently used plastics are polyethylene (PE) and polypropylene (PP). They are characterised with high heating values (approximately 40 MJ/kg). Moreover, their chemical composition, based mainly on carbon and hydrogen, allows to use them in industrial processes. One of the methods of utilisation of plastic waste can be its use in the metallurgical industry. This paper presents results of thermal decomposition of waste PE/PP. Chemical and thermal analysis (TG) of studied wastes was carried out. Evolved gaseous products from the decomposition of wastes were indentified using mass spectrometry (TG-MS). This paper also presents an application of plastic wastes as supplemental fuel in blast furnace processes (as a substitute for coke) and as an addition in processes of coking coal.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Monika Kuźnia
Aneta Magdziarz

Abstrakt

In this study the current legal and market conditions of waste management in Poland are analyzed. The main legal basis for changes in the national municipal waste management system and their impact on the market situation in the last few years have been determined. Additionally, the important function of the selective collection and the key role of the separation of raw material fractions in waste sorting plants constituting the basis for the operation of Regional Municipal Waste Processing (RMWP) plants was underlined. Furthermore, the possibilities of developing electricity production technology in low and medium power modules using waste gasification techniques were emphasized. The stream of plastic mixture from municipal waste sorting was identified as problematic in the context of effective material recovery. Tests were conducted on the morphology of this waste stream from two sorting plants. In line with the literature data and as part of the analytical work, the properties of the plastic waste stream designated for recycling and the energy properties of the post-recycling plastic mixture were estimated. Tests results showed that the calorific value of this mixture reached 31.8 MJ/kg, whereas, ash and chlorine content equaled 2.7% and 1.1% of dry mass, respectively. These parameters indicate that the mixture as a high-calorific fuel component may be a valuable addition to refuse-derived fuel (RDF) produced from the over-sieve fraction of municipal waste. Concurrently, as a result of the development of waste gasification technologies with a high share of electricity production in low-medium power range plants, it is possible to integrate them with plastic recycling and RMWP plants in the Polish national waste management system.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Arkadiusz Primus
Czesława Rosik-Dulewska
ORCID: ORCID

Abstrakt

Accordingly with the principles of the circular economy, mixed plastic wastes can be recycled also by thermoforming, getting new non-oriented fibers composite materials. This study highlights the mechanical behavior of new composite material plates containing recycled glass fibers as reinforcing element and ABS-PMMA mixture as matrix, as well as an efficient way to convert a manufacturing process wastes in a product. The mechanical behavior of new composite material plates was evidenced by tensile, flexural and compression tests. In addition a surface morphology analysis was performed.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

M.A. Platon
1
ORCID: ORCID
O. Nemeș
1 2
ORCID: ORCID
A.-E. Tiuc
1
ORCID: ORCID
C. Vilău
3
ORCID: ORCID
C.M. Dudescu
3
ORCID: ORCID
S. Pădurețu
4
ORCID: ORCID

  1. Technical University of Cluj-Napoca, Faculty of Materials and Environmental Engineering, 28 Memorandumului Street, 400114, Cluj-Napoca, Romania
  2. National Institute for Research and Development in Environmental Protection, 294 Blvd. Splaiul Independentei, Sector 6, 060031, Bucharest, Romania
  3. Technical University of Cluj-Napoca, Faculty of Automotive, Mechatronics and Mechanical Engineering, 28 Memorandumului Street, 400114, Cluj-Napoca, Romania
  4. Technical University of Cluj-Napoca, Faculty of Machine Building, 28 Memorandumului Street, 400114, Cluj-Napoca, Romania.

Abstrakt

Przez bardzo długi okres czasu polska gospodarka odpadami opierała się głównie na składowaniu odpadów na składowiskach, co negatywnie wpływało na otaczające środowisko. Wymagania unijne wobec państw członkowskich sprawiły, że w polskim prawodawstwie dotyczącym gospodarki odpadami nastąpiła rewolucja, a samorządy stały się odpowiedzialne za stworzenie lokalnych systemów gospodarki odpadami komunalnymi, które wpłyną na osiągnięcie unijnych celów. Jednym z rozwiązań, którego podjęło się kilka gmin, jest wybudowanie i eksploatacja instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych, które nie tylko wpłynęły na zmniejszenie ilości odpadów składowanych, ale wsparły lokalną energetykę poprzez wytworzenie energii elektrycznej i ciepła. Standardy emisyjne wobec instalacji produkujących energię z odpadów, podobnie jak w przypadku konwencjonalnych elektrowni i elektrociepłowni są bardzo rygorystyczne, w związku z czym prowadzony jest ciągły monitoring emitowanych zanieczyszczeń, a systemy oczyszczania gazów odlotowych opracowane są w oparciu o najlepsze dostępne techniki (BAT). W artykule przedstawiono standardy emisyjne obowiązujące spalarnie odpadów, wraz z obowiązkami w zakresie środowiska, a także kwestie związane z instalacją jako źródłem energii. Ponadto krótko scharakteryzowane zostały aktualnie funkcjonujące spalarnie odpadów komunalnych w Polsce, jak również opisano plany rozwojowe w tym zakresie w kraju.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Jagoda Gołek-Schild
Pobierz PDF Pobierz RIS Pobierz Bibtex

Abstrakt

Mercury is ranked third on the Substance Priority List, an index of substances determined to pose the most significant potential threat to human health compiled by the Agency for Toxic Substances and Disease Registry. This element is activated with the extraction of hard coal and accumulated in the natural environment or re-emitted from the waste deposited on dumping grounds. So far, studies on mercury content have focused on the analysis of the dumps surface and the adjacent areas. In this paper, the detection of mercury content inside mining waste dumping grounds was analysed. The recognition of mercury content in the profile of the mining waste dump is important in terms of the dismantling of the facility. The dismantling may pose a risk of environmental pollution with mercury due to the possibility of increased fire risk, re-emission, and the transfer of xenobiotics to another place. In this paper, the study of mercury content in the mining waste dump profile was presented. The research demonstrated that there is no significant relationship between the mercury content and the sampling depth. The mercury content in the mining waste was determined based on the rank and origin of hard coal only. Therefore, intensive efforts should be undertaken to identify the environmental hazards arising from the dismantling of mining waste dumps and to adopt measures to prevent these hazards.
Przejdź do artykułu

Bibliografia

[1] S.A. Musstjab, A.K. Bhowmik, S. Qamar, S.T. Abbas Shah, M. Sohail, S.I. Mulla, M. Fasola, H. Shen, Mercury contamination in deposited dust and its bioaccumulation patterns throughout Pakistan. Sci. Total Environ. 569-570, 585-593 (2016).
[2] X. Wang, Z. He, H. Luo, M. Zhang, D. Zhang, X. Pan, G.M. Gadd, Multiple-pathway remediation of mercury contamination by a versatile selenite-reducing bacterium. Sci. Total Environ. 615 (15), 615-623 (2018).
[3] K . Halbach, Ø. Mikkelsen, T. Berg, E. Steinnes, The presence of mercury and other trace metals in surface soils in the Norwegian Arctic. Chemosphere 188, 567-574 (2017).
[4] D . Yu, H. Duan, Q. Song, X. Li, H. Zhang, H. Zhang, Y. Liu, W. Shen, J. Wang, Characterizing the environmental impact of metals in construction and demolition waste. Environ. Sci. Pollut. Res. 25, 13823-13832 (2018).
[5] J. Yang, M. Takaoka, A. Sano, A. Matsuyama, R. Yanase, Vertical distribution of total mercury and mercury methylation in a landfill site in Japan. Int. J. Environ. Res. Public Health 15 (6), 1252 (2018).
[6] K . Gogola, T. Rogala, M. Magdziarczyk, A. Smolinski, The mechanisms of endogenous fires occurring in extractive waste dumping facilities, Sustainability 12, 2856 (2020). DOI: https://doi.org/10.3390/su12072856
[7] D . Raj, A. Chowdhury, S.K. Maiti, Ecological risk assessment of mercury and other heavy metals in soils of coal mining area: A case study from the eastern part of a Jharia coal field, India. Hum. Ecol. Risk Assess. 23, 767-787 (2017).
[8] R . Fernández-Martínez, J.M. Esbrí, P. Higueras, I. Rucandio, Comparison of mercury distribution and mobility in soils affected by anthropogenic pollution around chloralkali plants and ancient mining sites. Sci. Total Environ. 671, 1066-1076 (2019).
[9] A. González-Martínez, M. de Simón-Martín, R. López, R. Táboas-Fernández, A. Bernardo-Sánchez, Remediation of potential toxic elements from wastes and soils: analysis and energy prospects. Sustainability 11, 3307 (2019). DOI: https://doi.org/10.3390/su11123307
[10] U nited Nations Environment Programme, 2013. Global Mercury Assessment, Sources, emissions, releases and environmental transport. Accessed: January 6, 2016 at: http://www.unep.org/PDF/PressReleases/GlobalMercuryAssessment2013.pdf.
[11] N . Howaniec, A. Smolinski, Biowaste utilization in the process of co-gasification with bituminous coal and lignite. Energy 118, 18-23 (2017).
[12] P. Krawczyk, N. Howaniec, A. Smolinski, Economic efficiency analysis of substitute natural gas (SNG) production in steam gasification of coal with the utilization of HTR excess heat. Energy 114, 1207-1213 (2016).
[13] A. Smolinski, N. Howaniec, Analysis of porous structure parameters of biomass chars versus bituminous coal and lignite carbonized at high pressure and temperature – chemometric study. Energies 10, 1457 (2017). DOI: https://doi.org/10.3390/en10101457
[14] J. Zdeb, N. Howaniec, A. Smolinski, Utilization of carbon dioxide in coal gasification – an experimental study. Energies 12, 140 (2019). DOI: https://doi.org/10.3390/en12010140
[15] M. Sexauer, M. Gustin, M. Coolbaugh, B. Engle, R. Fitzgerald, S. Keislar, D. Lindberg, J. Nacht, J. Quashnick, C. Rytuba, H. Sladek, R. Zhang, R. Zehner, Atmospheric mercury emissions from mine wastes and surrounding geologically enriched terrains. Environ. Geol. 43, 339-351 (2003).
[16] F. Steenhuisen, S.J. Wilson, Development and application of an updated geospatial distribution model for gridding 2015 global mercury emissions. Atmosph. Environ. 211, 138-150 (2019).
[17] A. Michalska, B. Bialecka, A. Bauerek, The hazard of mercury contamination of the environment resulting from the disposal of mining waste. Science and technologies in geology, exploration and mining, Conference Proceedings 3, (2015). ISBN 978-619-7105-33-9 / ISSN 1314-2704. DOI: https://doi.org/10.5593/sgem2015B13
[18] T . Antoszczyszyn, A. Michalska, The potential risk of environmental contamination by mercury contained in coal mining waste. Journal of Sustainable Mining 15, 191-196 (2017).
[19] P. Rompalski, A. Smolinski, H. Krzton, J. Gazdowicz, N. Howaniec, L. Róg, Determination of mercury content in hard coal and fly ash using X-ray diffraction and scanning electron microscopy coupled with chemical analysis. Arab. J. Chem. 12 (8), 3927-3942 (2019).
[20] B.G. Miller, Clean Coal Engineering Technology, Butterworth-Heinemann (2017). ISBN 978-0-12-811365-3.
[21] X. Bai, W. Li, Y. Wang, H. Ding, The distribution and occurrence of mercury in Chinese coals. Int. J. Coal Sci. Technol. 4, 172-182 (2017).
[22] G . Ozbayoglu, Removal of hazardous air pollutants based on commercial coal preparation data. Physicochem. Probl. Miner Process. 49 (2), 621-629 (2013).
[23] H .N. Dougherty, A.P. Schissler, SME Mining Reference Handbook, second ed. Society for Mining, Metallurgy & Exploration (2020). ISBN 978-0-87335-435-6.
[24] J.E. Gray, P.M. Theodorakos, D.L. Fey, D.P. Krabbenhoft, Mercury concentrations and distribution in soil, water, mine waste leachates, and air in and around mercury mines in the Big Bend region, Texas, USA, Environ. Geochem. Health 37, 35-48 (2015).
[25] T .B. Das, S.K. Pal, T. Gouricharan, K.K. Sharma, A. Choudhury, Evaluation of reduction potential of selected heavy metals from Indian coal by conventional coal cleaning. Int. J. Coal Prep. Util. 33, 300-312 (2013).
[26] T . Dziok, A. Strugala, A. Rozwadowski, M. Macherzynski, S. Ziomber, Mercury in the waste coming from hard coal processing. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 31 (1), 107-122 (2015).
[27] B. Klojzy-Karczmarczyk, J. Mazurek, Mercury in soils surrounded by selected dumps of coal mining waste. Energy Policy 13 (2), 245-252 (2010).
[28] B. Klojzy-Karczmarczyk, J. Mazurek, Soil contamination with mercury compounds within the range of a conventional coal-fired power plant. Energy Policy 10 (2), 593-601 (2007).
[29] Ministry of Environment. Regulation of the Minister of the Environment of September 9, 2002 on soil quality standards and land quality standards. Journal of Laws 165, 2002, item 1359.
[30] Mining Waste Act. Mining Waste Act (Journal of Laws No. 138 of 2008, 2008, item 865).
[31] Waste Act, 2016. The Waste Act. Journal of Laws of 2016, 2016, item 1987.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Anna Michalska
1
ORCID: ORCID
Adam Smoliński
1
ORCID: ORCID
Aleksandra Koteras
1
ORCID: ORCID

  1. Central Mining Institute (GIG), 1 Gwarków Sq., 40-166 Katowice, Poland

Abstrakt

The circular economy (CE) has been a European Union (EU) priority since 2014, when first official document on the CE was published. Currently, the EU is on the road to the transformation from a linear economy model to the CE model. In 2019, a new strategy was announced – the European Green Deal, the main goal of which is to mobilize the industrial sector for the CE implementation. The CE assumes that the generated waste should be treated as a secondary raw material. The paper presents an analysis of the possibility of using selected groups of waste for the production of fertilizers. Moreover, an identification of strengths and weaknesses, as well as market opportunities and threats related to the use of selected groups of waste as a valuable raw material for the production of fertilizers was conducted. The scope of the work includes characteristics of municipal waste (household waste, food waste, green waste, municipal sewage sludge, digestate), industrial waste (sewage sludge, ashes from biomass combustion, digestate) and agricultural waste (animal waste, plant waste), and a SWO T (strengths and weaknesses, opportunities and threats) analysis. The fertilizer use from waste is determined by the content of nutrients (phosphorus – P, nitrogen, potassium, magnesium, calcium ) and the presence of heavy metals unfavorable for plants (zinc, lead, mercury). Due to the possibility of contamination, including heavy metals, before introducing waste into the soil, it should be subjected to a detailed chemical analysis and treatment. The use of waste for the production of fertilizers allows for the reduction of the EU’s dependence on the import of nutrients from outside Europe, and is in line with the CE.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Marzena Smol
1
ORCID: ORCID
Dominika Szołdrowska
1
ORCID: ORCID

  1. Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland

Abstrakt

Praca dotyczy badań zawartości WWA w osadzie ściekowym, wydzielonym podczas oczyszczania ścieków przemysłowych. Osad scharakteryzowano określając wybrane wskaźniki chemiczne i zawartość metali ciężkich. Badania obejmowały wymywanie WWA z osadów w warunkach dynamicznych. Przeprowadzono je w kolumnach lizymetrycznych, symulując w ten sposób rzeczywiste warunki składowania osadu. Określono również zmiany zawartości WWA w osadach eksponowanych w świetle dziennym oraz w zaciemnieniu. Do wydzielenia WWA z prób zastosowano ekstrakcję przy użyciu cykloheksanu. Analizę WWA wykonano stosując wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC) z użyciem detektora fluorescencyjnego. Oznaczanie WWA ograniczono do sześciu WWA zalecanych przez WHO (fluoranten Fl, benzo(b)fluoranten BbF, benzo(k)fluoranten BkF, benzo(a)piren BaP, benzo(ghi)perylen BghiP oraz indeno(l,2,3-cd)piren IP).
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Agnieszka Popenda
Maria Włodarczyk-Makuła
Marta Janosz-Rajczyk

Abstrakt

The presented results of research on the effectiveness of enzymatic hydrolysis of lignocellulosic waste, depending on their initial depolymerisation in alkaline medium were considered in the context of the possibility of their further use in the fermentation media focused on the recovery of energy in the form of molecular hydrogen. The aim of this study was to determine the appropriate dose and concentration of a chemical reagent, whose efficiency would be high enough to cause decomposition of the complex, but without an excessive production of by-products which could adversely affect the progress and effectiveness of the enzymatic hydrolysis and fermentation. The effect of treatment on physical-chemical changes of homogenates’ properties such as pH, COD, the concentration of monosaccharide and total sugars and the concentration of total suspended solids and volatile suspended solids was determined. The enzymatic decomposition of lignocellulosic complex was repeatedly more efficient if the sample homogenates were subjected to an initial exposure to NaOH. The degree of conversion of complex sugars into simple sugars during enzymatic hydrolysis of homogenates pre-alkalized to pH 11.5 and 12.0 was 83.3 and 84.2% respectively, which should be sufficient for efficient hydrogen fermentation process.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Marcin Wołczyński
Marta Janosz-Rajczyk

Abstrakt

Utylizacja odpadów wydobywczych jest jednym z ważniejszych problemów w Polsce i na Ukrainie. W artykule przedstawiono jeden z wariantów lokowania odpadów górniczych w wyrobisku kopalni wapieni w Płazie. W tym celu przeprowadzono analizę bazy zasobowej złoża oraz rozmieszczenia zasobów w ustalonych granicach. Złoże wapieni Płaza zlokalizowane jest w zachodniej części województwa małopolskiego, w całości na terenie gminy Chrzanów. Złoże budują węglanowe utwory triasu środkowego reprezentowane przez wapienno- dolomitowe warstwy olkuskie, wapienno-margliste warstwy gogolińskie oraz podścielające je dolomityczne utwory retu. Największą wartość surowcową posiadały czyste wapienie ze spągowej części warstw olkuskich, obecnie niemal całkowicie wyeksploatowane. W artykule przedstawiono obecny stan zasobów przemysłowych oraz ich jakość (właściwości chemiczne i fizyczne), a także potencjalnych odbiorców surowca i możliwości przedłużenia żywotności pracy kopalni. Zgodnie z wynikami monitoringu środowiska przeprowadzono ocenę warunków gruntowych i hydrogeologicznych, której wyniki pozwoliły na zaproponowanie nowego wydajniejszego wykorzystania obszaru funkcjonującego kamieniołomu dla celu lokowania odpadów górniczych. W opracowaniu przedstawiono koncepcyjny schemat transportu odpadów, planowanego ich rozmieszczenia i zagęszczenia w wyrobisku odpadów wydobywczych pierwszej, drugiej i trzeciej grupy oraz następnie rekultywacji powierzchni terenu. Ze względu na brak analogii takiego rozwiązania, proponuje się traktowanie funkcjonującego wyrobiska jako jednolitego zintegrowanego systemu geomechanicznego, działającego w warunkach niepewności. W celu zbadania dynamiki rekonsolidacji odpadów, przewidziano środki techniczne służące do ciągłego monitorowania ich osiadania. Proponowane rozwiązania dotyczące synchronicznego składowania odpadów wydobywczych oraz jednoczesnej eksploatacji pozostałych zasobów złoża pozwolą wydłużyć żywotność pracy kopalni na następne 15–20 lat.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Michał Potempa
Artem Shyrin

Abstrakt

Gospodarka odpadami komunalnymi jest od wielu lat obszarem szczególnego zainteresowania Komisji Europejskiej (KE). W 2018 r. KE wskazała zagadnienia związane z gospodarką odpadami komunalnymi jako ważny element ram monitorowania procesu transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ), stanowiącej obecnie priorytet polityki gospodarczej Unii Europejskiej (UE). W przedstawionych ramach monitorowania określono 10 wskaźników GOZ wśród których kwestie związane odpadami komunalnymi pojawiają się bezpośrednio w dwóch obszarach GOZ – w obszarze produkcji oraz w obszarze gospodarki odpadami, oraz pośrednio – w obszarach surowców wtórnych oraz konkurencyjnościi innowacji. W pracy przedstawiono zmiany w zakresie zarządzania gospodarką odpadami komunalnymi w Polsce w kontekście wdrażania założeń GOZ, omówiono wyniki osiągniętych wskaźników GOZ w dwóch wybranych obszarach ram monitorowania GOZ w Polsce (produkcja i gospodarka odpadami), oraz porównano osiągnięte wyniki na tle innych krajów europejskich.

W Polsce zadania w zakresie realizacji gospodarki odpadami komunalnymi od 1 lipca 2013 r. należą do obowiązków gminy, która jest odpowiedzialna za zapewnienie warunków funkcjonowania systemu selektywnego zbierania i odbierania odpadów komunalnych od mieszkańców oraz za budowę, utrzymanie i eksploatację regionalnych instalacji do przetwarzania odpadów komunalnych (RIPOK). Gmina jest przy tym zobowiązana do prawidłowego gospodarowania odpadami komunalnymi, w myśl europejskiej hierarchii postępowania z odpadami, której nadrzędnym celem jest zapobieganie ich powstawaniu oraz ograniczanie ilości, następnie recykling i inne formy unieszkodliwiania, spalanie i bezpieczne składowanie. W pracy analizowano zmiany wartości dwóch wybranych wskaźników GOZ, tj. (1) wskaźnika wytwarzania odpadów komunalnych, w obszarze produkcja oraz (2) wskaźnika recyklingu odpadów komunalnych w obszarze gospodarki odpadami. W tym celu wykorzystano dane statystyczne Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) oraz Eurostat. Przedstawiono dane od roku 2014, tj. od momentu zainicjowania konieczności przechodzenia na GOZ w UE. W ostatnich latach obserwuje się wzrost ilości wywarzonych odpadów komunalnych w Polsce, jak i w UE. Zgodnie z danymi Eurostat ilość wytworzonych odpadów komunalnych w przeliczeniu na jednego mieszkańca Polski wzrosła z 272 kg w 2014 r. do 315 kg w 2017 r. Warto przy tym podkreślić iż średnia ilość wytworzonych odpadów komunalnych w Polsce w 2017 r. była jedną z najniższych w UE, przy średniej europejskiej 486 kg/osobę. Przy czym Polska osiągnęła niższe poziomy recyklingu odpadów komunalnych (33,9%) niż średnia europejska (46%). Przyczyną gorszych wyników Polski w zakresie recyklingu może być m.in. brak wystarczająco rozwiniętej infrastruktury służącej przetwarzaniu odpadów komunalnych, funkcjonującej w innych państwach takich jak Niemcy czy Dania, oraz zdecydowanie wyższej świadomości społeczeństwa dotyczącej problematyki odpadów komunalnych w krajach rozwiniętych. Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce stoi przed szeregiem wyzwań w aspekcie wdrażania GOZ, przede wszystkim w zakresie osiągnięcia narzuconych przez KE wartości recyklingu, do minimum 55% do 2025 r.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Marzena Smol
Joanna Kulczycka
Agnieszka Czaplicka-Kotas
Dariusz Włóka

Abstrakt

With the increase in the mass of municipal waste generated, the demand for facilities dealing with their development is increasing. The aim of the research was to determine environmental and anthropogenic factors affecting the location of waste management facilities and an attempt to indicate potential locations for selected waste management facilities in the communes of the Sądecko-Gorlicki region. The scope of work included: a review of existing waste management facilities in the studied region, acquisition of geodatabase for digital data, analysis of the distance between the waste management facilities and environmental or anthropogenic elements, and analysis of potential locations designated in the GIS based on the developed criteria.As a result of spatial analyzes, it was found that in the study area, there are 3 places of potentiallocations for installation of municipal solid waste treatment facilities.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Mateusz Malinowski
ORCID: ORCID
Agnieszka Petryk
ORCID: ORCID
Jakub Rybiński

Abstrakt

The article presents the results of preliminary tests obtained from the analysis of ash coming from the combustion of various types of waste in household furnaces. The aim of this work was to examine the infl uence of various types of waste burned in household furnaces on the elemental composition of the generated ash. As part of the research, analyses of ash generated from the incineration of mixed waste, plastics, wood, textiles, rubber waste and paper were made. The content of selected metal ions: Mn, Cu, Mo, Zn, Cd, Tl, Cr, Co, Ni, As, Sn, Sb, Pb, V was determined in the tested samples, according to PN-EN ISO 17294-2: 2016-11 standard. The highest concentrations of zinc were found in the large-sized waste, rubber and textile ash samples and highest concentrations of copper were found in the plastic and paper ash samples. The highest concentrations for elements such as copper, lead, cobalt and chromium were recorded for samples of rubber and large-sized waste containing e.g. varnished furniture boards. The obtained results showed that depending on the waste incinerated, the content of selected metals was signifi cantly diff erent, and the highest concentrations were noted for samples of large-sized waste, waste from segregated plastics and waste from rubbers.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Joanna Poluszyńska
1

  1. Łukasiewicz Research Network – Institute of Ceramics and Building Materials, Opole, Poland

Abstrakt

During the past several years big changes have been observed in waste water disposal, noticeable particularly in the improvement of water protection and sewage treatment. An important element of waste water disposal still requiring improvement is a low development of sewage systems in rural and urban areas. The main problem is an increasing amount of sludge, high degree of sediment hydration and considerable ability to anaerobic decomposition, a lack of areas for managing sediments near big cities and deposits of sediments on storage areas. Selected issues of waste water disposal and sludge handling in the Mazovian Province against a background of waste water disposal and sludge handling in Poland were presented in the article.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Hanna Bauman-Kaszubska
Mikołaj Sikorski
Słowa kluczowe waste fly ash geopolymer
Pobierz PDF Pobierz RIS Pobierz Bibtex

Abstrakt

The galvanic sludges contain a number of toxic heavy metals, potentially mobilized as chemically active ions under environmental conditions as. This study explores the application of fly ash-based geopolymers for the removal of Zn ions from galvanizing sludge. In this study, geopolymers, synthesized via the geopolymerization method, were used to remove Zn from post-galvanized sewage sludge. Two types of geopolymers were used, derived from ash from coal combustion and biomass combustion. Structural, morphological, and surface properties were characterized using FTIR and SEM, respectively. In addition, BET and Langmuir isotherms, along with analyses such as t-Plot and BJH method for porous solids were conducted. The results indicate that the geopolymer derived from coal combustion ash is a more effective sorbent for Zn(II) ions, exhibiting a removal efficiency of 99.9%, compared to 40.7% for the geopolymer derived from biomass combustion ash. The FTIR spectra analysis reveals the presence of bonds between the -OH and/or Si-OH groups on the geopolymers’ surface and the Zn(II) ions. The environmentally and economically advantageous process maximizes the recovery of a valuable component at minimal cost, yielding relatively clean monometallic waste suitable for reuse.
Przejdź do artykułu

Bibliografia

[1]. Adewuyi, YG. (2021). Recent Advances in Fly-Ash-Based Geopolymers: Potential on the Utilization for Sustainable Environmental Remediation, ACS Omega, 24, pp. 15532-15542. DOI:10.1021/acsomega.1c00662
[2]. Akono, A.T., Koric, S. & Kriven, W.M. (2019). Influence of pore structure on the strength behavior of particle- and fiber reinforced metakaolin-based geopolymer composites, Cement and Concrete Composites, 104, pp. 103361. DOI:10.1016/j.cemconcomp.2019.103361
[3]. Alehyen, S., Zerzouri, M., el Alouani, M., el Achouri, M. & Taibi M. (2017). Porosity and fire resistance of fly ash based geopolymer. Journal of Materials and Environmental Sciences, 8, pp. 3676-3689
[4]. Ayilara, M.S., Olanrewaju, O.S., Babalola, O.O. & Odeyemi, O. (2020). Waste management through composition: Challenges and Potentials, Sustainability, 12, pp. 4456-4479. DOI:10.3390/su12114456
[5]. Barakat, M.A. (2003). The pyrometallurgical processing of galvanizing zinc ash and flue dust, Journal of Minerals, Metals & Materials Society, 55, pp. 26–29. DOI:10.1007/s11837-003-0100-4
[6]. Bednarik, M., Vondruska, M.& Koutny, M. (2005). Stabilization/solidification of galvanic sludges by asphalt emulsions, Journal of Hazardous Materials, 122, pp. 139-145. DOI:10.1016/j.jhazmat.2005.03.021
[7]. Brylewska, K., Rożek, P., Król, M. & Mozgawa, W. (2018). The influence of dealumination/desilication on structural properties of metakaolin-based geopolymers, Ceramics International, 44, pp. 12853-12861. DOI:10.1016/J.CERAMINT.2018.04.095
[8]. Butenegro, J.A., Bahrami, M., Abenojar, J. & Martínez, M.A. (2021). Recent Progress in Carbon Fiber Reinforced Polymers Recycling: A Review of Recycling Methods and Reuse of Carbon Fibers, Materials, 14, pp. 6401. DOI:10.3390/ma14216401
[9]. Donohue, M.D. & Aranovich, G.L. (1998). Adsorption hysteresis in porous solids, Journal of Colloid and Interface Science, 205, pp. 121-130. DOI:10.1006/jcis.1998.5639
[10]. Dvořák, P. & Jandova, J. (2005). Hydrometallurgical recovery of zinc from hot dip galvanizing ash, Hydrometallurgy, 77, pp. 29-33. DOI:10.1016/j.hydromet.2004.10.007
[11]. Galas, D., Kalembkiewicz, J. & Sitarz-Palczak, E. (2016). Physicochemistry, morphology and leachability of selected metals from post-galvanized sewage sludge from screw factory in Łańcut, SE Poland, Contemporary Trends in Geoscience, 5, pp. 83-91. DOI:10.1515/ctg-2016-0006
[12]. Jha, M.K., Kumar, V.& Singh R.J. (2001). Review of hydrometallurgical recovery of zinc from industrial wastes, Resources, Conservation and Recycling, 33, pp. 1-22. DOI:10.1016/S0921-3449(00)00095-1
[13]. Imtiaz, L., Rehman, S.K.U., Memon, S.A., Khan, M.K. & Javed, M.F. (2020). A review of recent developments and advances in eco-friendly geopolymer concrete, Applied Sciences, 10, pp. 7838-7894. DOI:10.3390/app10217838
[14]. Irisawa, T., Iwamura, R., Kozawa, Y., Kobayashi, S. & Tanabe, Y. (2021). Recycling methods for thermoplastic-matrix composites having high thermal stability in focusing on reuse of the carbon fibers, Carbon, 175, pp. 605. DOI:10.1016/j.carbon.2021.01.042
[15]. Jeyasundar, P.G.S.A., Ali, A. & Zhang, Z. (2020). Waste treatment approaches for environmental sustainability, Microorganisms for Sustainable Environmental and Health, 6, pp. 119-135. DOI:10.1016/B978-0-12-819001-2.00006-1
[16]. Khan, M.N.N., Kuri, J.C. & Sarker, P.K. (2021). Effect of waste glass powder as a partial precursor in ambient cured alkali activated fly ash and fly ash-GGBFS mortars, Journal of Building. Engineering, 34, pp. 101934-101945. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2020.120177
[17]. Kriven W.M., Bell J.L. & Gordon M. (2006). Microstructure and Microchemistry of Fully-Reacted Geopolymers and Geopolymer Matrix Composites. In: Bansal, N.P., Singh, J.P., Kriven, W.M., Schneider, H., Advances in Ceramic Matrix Composites IX (pp. 227-250). The American Ceramic Society, Wiley, New York 2006.
[18]. Krishnan, S., Zulkapli, N.S., Kamyab, H., Taib, S.M., Bin Md Din, M.F., Majid, Z.A., Chaiprapat, S., Kenzo, I., Ichikawa, Y., Nasrullah, M., Chelliapan, S. & Othman, N. (2021). Current technologies for recovery of metals from industrial wastes: An overview, Environmental Technology & Innovation, 22, pp.101525. DOI:10.1016/j.eti.2021.101525
[19]. Król, M., Rożek, P., Chlebda ,D. & Mozgawa, W. (2018). Influence of alkali metal cations/type of activator on the structure of alkali-activated fly ash - ATR-FTIR studies, Spectrochim. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 198, pp. 33-37. DOI:https://doi.org/10.1016/j.saa.2018.02.067
[20]. Krstić, I., Zec, S., Lazarević, V., Stanisavljević, M. & Golubović, T (2018). Use of sintering to immobilize toxic metals present in galvanic sludge into a stabile glass-ceramic structure, Science of Sintering, 50, pp. 139-147. DOI:10.2298/SOS1802139K
[21]. Kwon, O-S. & Sohn, I.L. (2020). Fundamental thermokinetic study of a sustainable lithium-ion battery pyrometallurgical recycling process, Resources, Conservation and Recycling, 158, pp. 104809. DOI:10.1016/j.resconrec.2020.104809.
[22]. Letcher, R.M.b& Vallero, D.A. (2019). Waste. A Handbook for Management, 2, pp. 585-630. DOI:10.1016/B978-0-12-381475-3.10034-8
[23]. Li, M., Xu, J. & Li, B. (2018). Analysis of development of hazardous waste disposal technology in China, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 178, pp. 1-7. DOI:10.1088/1755-1315/178/1/012027
[24]. Luo, X., Liu, G., Xia, Y., Chen, L., Jiang, Z., Zheng, H. & Wang, Z. (2017). Use of biochar-compost to improve properties and productivity of the degraded coastal soil in the Yellow River Delta China, Journal of Soil and Sediments, 17, pp. 780-789. DOI:10.1007/s11368-016-1361-1
[25]. Luukkonen, T., Runtti, H., Niskanen, M., Tolonen, E., Sarkkinen, M., Kemppainen, K.,Rämö, J. & Lassi, U. (2016). Simultaneous removal of Ni(II), As(III), and Sb(III) from spiked mine effluent with metakaolin and blast-furnace-slag geopolymers, Journal of.Environmental Management, 166, pp. 579-588. DOI:10.1016/j.jenvman.2015.11.007
[26]. Luz, C.A., Rocha, J.C., Cheriaf, M. & Pera, ,J. (2009). Valorization of galvanic sludge in sulfoaluminate cement, Construction and Building Materials, 23, pp. 595-601. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2008.04.004
[27]. Makisha, N. & Yunchina, M. (2017). Methods and solutions for galvanic waste water treatment, MATEC Web of Conferences, 106, pp. 1-6. DOI:10.1051/matecconf/201710607016
[28]. Nanda, S. & Berruti, F. (2021). Municipal solid waste management and landfilling technologies: a review, Environmental Chemical Letter, 19, pp. 1433-1456. DOI:10.1007/s10311-020-01100-y
[29]. Pu, S., Duan, P., Yan, C. & Ren, D. (2016). Influence of sepiolite addition on mechanical strength and microstructure of fly ash-metakaolin geopolymer paste. Advanced Powder Technology,27, pp. 2470-2477. DOI:10.1016/j.apt.2016.09.002
[30]. Riaz, M., Bing Chen, A., Aminul Haque, M. & Shah, S.F.A. (2020). Utilization of industrial and hazardous waste materials to formulate energy-efficient hygrothermal biocomposites, Journal of Cleaner Production, 250, pp. 119469. DOI:10.1016/j.jclepro.2019.119469
[31]. Rossini, G. & Bernardes, A.M. (2006). Galvanic sludge metals recovery by pyrometallurgical and hydrometallurgical treatment, Journal of Hazardous Materials, 131, pp. 210-216. DOI:10.1016/j.jhazmat.2005.09.035.
[32]. Rudnik, E. (2019). Investigation of industrial waste materials for hydrometallurgical recovery of zinc, Minerals Engineering,139, pp. 105871. DOI:10.1016/j.mineng.2019.105871
[33]. Rybak, J., Gorbatyuk, S.M., Bujanovna-Syuryun, K.C., Khairutdinov, A., Tyulyaeva, Y. & Makarov, P.S. (2021). Utilization of Mineral Waste: A Method for Expanding the Mineral Resource Base of a Mining and Smelting Company, Metallurgist, 64, pp. 851-861. DOI:10.1007/s11015-021-01065-5
[34]. Sanito, R.C., Bernuy-Zumaeta, M., You, S-J. & Wang Y-F. (2022). A review on vitrification technologies of hazardous waste, Journal of Environmental Management, 316, pp. 115243. DOI:10.1016/j.jenvnman.2022.115243
[35]. Sinha, S., R. Choudhari, R., Mishra, D., Shekhar, S., Agrawal, A. & Sahu, K.K. (2020). Valorisation of waste galvanizing dross: Emphasis on recovery of zinc with zero effluent strategy, Journal of Environmental Management, 256, pp. 109985. DOI:10.1016/j.jenvman.2019.109985
[36]. Sitarz–Palczak, E.; Kalembkiewicz, J. & Galas, D. (2019). Comparative study on the characteristics of coal fly ash and biomass ash geopolymers, Archives of Environmental Protection 45, pp. 126-135. DOI:10.24425/aep.2019.126427
[37]. Stepanov, S., Morozov, N., Morozova, N., Ayupov, D., Makarov, D. & Baishev, D. (2016). Efficiency of Use of Galvanic Sludge in Cement Systems, Procedia Engineering, 165, pp.1112-1117. DOI:10.1016/j.proeng.2016.11.827
[38]. Świerk, K., Bielicka, A., Bojanowska, I. & Maćkiewicz, Z. (2007). Investigation of Heavy Metals Leaching from industrial wastewater sludge, Polish Journal of Environmental Studies, 16, pp. 447-451.
[39]. Šćiban, M., Radetić, B., Kevrešan, Z. & Klašnja, M. (2007). Adsorption of heavy metals from electroplating wastewater by wood sawdust, Bioresource Technology, 98, pp. 402-409. DOI:10.1016/j.biortech.2005.12.014
[40]. Toledo, M., Siles, J.A., Gutierrez, M.C. & Martin, M.A. (2018). Monitoring of the composting process of different agroindustrial waste: influence of the operational variables on the odorous impact, Waste Management, 76, pp. 266-274. DOI:10.1016/j.wasman.2018.03.042
[41]. Ugwu, E.I. & Agunwamba, J.C. (2020). A review on the applicability of activated carbon derived from plant biomass in adsorption of chromium, copper, and zinc from industrial wastewater, Environmental Monitoring and Assessment, 192, pp. 240-252. DOI:10.1007/s10661-020-8162-0
[42]. Yang, J., Firsbach, F. & Sohn, I.L. (2022). Pyrometallurgical processing of ferrous slag “co-product” zero waste full utilization: A critical review, Resources, Conservation and Recycling, 178, pp. 106021. DOI:10.1016/j.resconrec.2021.106021
[43]. Zehua, J., Liya, S. & Yuansheng, P. (2020). Synthesis and toxic metals (Cd, Pb, and Zn) immobilization properties of drinking water treatment residuals and metakaolin-based geopolymers, Materials Chemistry and Physics, 242, pp. 1-9. DOI:10.1016/j.matchemphys.2019.122535
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Elżbieta Sitarz-Palczak
1
ORCID: ORCID

  1. Rzeszow University of Technology, Poland

Abstrakt

Odpady wydobywcze są to uboczne produkty powstające przy poszukiwaniu, wydobywaniu, fizycznej czy chemicznej przeróbce rud oraz innych kopalin. W 2017 roku odpady z grupy 01 stanowiły 60% odpadów wytwarzanych w Polsce ogółem. Według danych statystycznych około 92% odpadów powstających podczas eksploatacji oraz przeróbki węgla kamiennego jest wykorzystywana gospodarczo, z czego zaledwie 30% wykorzystywane jest przemysłowo, a prawie 70% do robót odtworzeniowych i rekultywacyjnych terenów zdegradowanych. Obecny trend w Unii E uropejskiej mówi o przejściu z gospodarki linearnej do obiegu zamkniętego. Cel to zachować wartość dodaną zasobów w obrębie gospodarki między innymi poprzez ich ponowne wykorzystanie w sposób produktywny, eliminując tym samym odpady. Jedną z gałęzi przemysłowych, w której można zrealizować założenia Circular Economy jest górnictwo. Odpady wydobywcze mogą stanowić jedno ze źródeł minerałów antropologicznych, ponieważ są zaliczane do kruszyw alternatywnych. Uważa się, że złoża minerałów antropogenicznych stanowią zasób wartościowych surowców, gwarantujących wysoką jakość wytworzonych na ich bazie produktów. W artykule przedstawiono wyniki badań parametrów fizykochemicznych, wymywalność zanieczyszczeń oraz testu fitotoksyczność przeprowadzonych na wybranym odpadzie wydobywczym w kontekście zamknięcia obiegu.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Monika Czop
Amanda Kościelna
Karolina Żydek

Abstrakt

A large amount of solid and liquid wastes produced by mines and mills each year needs to be managed and minimized by alternative disposal methods like paste and dry stack. Increasingly strict environmental legislation and cost competitiveness also dictate the utilization of technically suitable, economically viable, environmentally acceptable, and socially responsible techniques. This paper reviews some of these techniques that could potentially reduce large volumes of mine wastes (with a focus on mine tailings and waste rocks) without causing significant environmental hazards. The new emerging techniques such as environmental desulphurization, covers built with sulphide-free tailings, co-disposal of tailings and waste rocks, geotextile tube dewatering, and use of tailings in the cement production and road construction for both industrial and environmental purposes are discussed in terms of waste minimization. The existing methods and approaches for efficient waste treatment and disposal are also discussed in this review paper.

Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Erol Yilmaz

Abstrakt

W bezglebowej rekultywacji odpadów górniczych decydująca rola przypada doborowi odpowiednich dawek i form nawozów mineralnych. Dotyczy to szczególnie azotu, gdzie określoną rolę odgrywają formy mineralne, jak i organiczne. Wpływ na relację pomiędzy poszczególnymi formami ma skład pctrograficznomineralny, procesy wietrzeniowe odpadów na zwałowisku, a także skład chemiczny i relacje pomiędzy głównymi pierwiastkami takimi, jak: wapń, magnez, sód i potas. Nie bez znaczenia są wprowadzone na zwałowiska gatunki drzew i krzewów, bowiem zapotrzebowanie na poszczególne składniki przez różne gatunki może być inne. Jak wykazały badania, decydujące o powodzeniu rekultywacji biologicznej są przeważnie pierwsze 2-3 lata i związane są głównie z nawożeniem azotem. Nawożenie fosforem odgrywa ważną rolę w okresie późniejszym, zaś potasem jest zbędne, bo odpady zawierają znaczne ilości potasu ogólnego, a także wymiennego i rozpuszczalnego w wodzie.
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Zygmunt Strzyszcz
Pobierz PDF Pobierz RIS Pobierz Bibtex

Abstrakt

The introduction highlights the technologies of converting the chemical energy of biomass and municipal waste into various forms of final energy (electricity, heat, cooling, new fuels) as important in the pursuit of a low-carbon economy, especially for energy and transport sector. The work continues to focus mainly on gasification as a process of energy valorization of the initial form of biomass or waste, which does not imply that other methods of biomass energy use are not considered or used. Furthermore, the article presents a general technological flowchart of gasification with a gas purification process developed by Investeko S.A. in the framework of Lifecogeneration.pl. In addition, selected properties of the municipal waste residual fraction are described, which are of key importance when selecting the technology for its energy recovery. Significant quality parameters were identified, which have a significant impact on the production and quality of syngas, hydrogen production and electricity generation capacity in SOFC cells. On the basis of the research on the waste stream, a preliminary qualitative assessment was made in the context of the possibility of using the waste gasification technology, syngas production with a significant share of hydrogen and in combination with the technology of energy production in oxide-ceramic SOFC cells. The article presents configurations of energy systems with a fuel cell, with particular emphasis on oxide fuel cells and their integration with waste gasification process. An important part of the content of the article is also the environmental protection requirements for the proposed solution.
Przejdź do artykułu

Bibliografia

  1. Al-attab, K.A. & Zainal, Z.A. (2015). Externally fired gas turbine technology: A review. Applied Energy, 138, pp. 474–487, DOI: 10.1016/j.apenergy.2014.10.049
  2. Andersson, M., Yuan, J. & Sunden, B. (2010). Review on modeling development for multiscale chemical reactions coupled transport phenomena in solid oxide fuel cells. Applied Energy 87, pp. 1461–1476, DOI: 10.1016/j.apenergy.2009.11.013
  3. Regise, A., Muller, C., Schmid, M, Colomar, D., Ortloff, F., Sporl, R., Brisse, A. & Graf, F. (2019). Innovative power-to-gas plant concepts for upgrading of gasification bio-syngas through steam electrolysis and catalytic methanation. Energy Conversion and Management, 183, pp. 462–473. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.12.101
  4. Bartela, Ł., Kotowicz, J. & Dubiel-Jurga, K. (2018). Investment risk for biomass integrated gasification combined heat and power unit with an internal combustion engine and a Stirling engine. Energy, 150, pp. 601 – 616. DOI: 10.1016/j.energy.2018.02.152
  5. Chmielniak, T. (2020). Energetyka wodorowa, s.378. PWN, Warszawa.
  6. Colpan, C. O., Hamdullahpur, F., Dincer, I. & Yoo, Y. (2010). Effect of gasification agent on the performance of solid oxide fuel cell and biomass gasification systems. I. J. of Hydrogen Energy, 35, pp. 5001 – 5009. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2009.08.083
  7. Colpan , C.O. (2009). Thermal Modeling of Solid Oxide Fuel Cell Based Biomass Gasification Systems, Department of Mechanical and Aerospace Engineering Carleton University Ottawa, Ontario, Canada, (Thesis).
  8. Di Carlo, A., Borello, A. & Bocci, E. (2013). Process simulation of a hybrid SOFC/mGT and enriched air/steam fluidized bed gasifier power plant, I.J.of Hydrogen Energy, 38, pp. 5857-5874. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.03.005
  9. Dong, L., Liu, H. & Riffat, S. (2009). Development of small-scale and micro-scale biomass fuelled CHP systems—a literature review. Appl Therm Eng, 29, pp.2119–26. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2008.12.004
  10. Integrated Emission Directive no. 2010/75/UE 24.11.2010.
  11. Fortunato B., Camporeale, S.M., Torresi, M. & Fornarelli, F. (2016). A Combined Power Plant Fueled by Syngas Produced in a Downdraft Gasifier, Proceedings of ASME Turbo Expo, GT2016-58159, V003T06A023. DOI: 10.1115/GT2016-58159
  12. Fryda, L., Panopoulos, K.D. & Kakaras, E. (2008). Integrated CHP with autothermal biomass gasification and SOFC–MGT. Energy Conversion and Management, 49, pp. 281–290. DOI: 10.1016/j.enconman.2007.06.013
  13. Götz, M., Lefebvre, J., Mörs, F., McDaniel Koch, A., Graf , F., Bajohr, S., Reimert,R. & Kolb, T., (2016). Renewable Power-to-Gas: A technological and economic review. Renewable Energy, 85, pp. 1371 – 1390. DOI: 10.1016/j.renene.2015.07.066
  14. Huang, Y., Wang, Y.D., Rezvani, S., McIlveen-Wright, D.R., Anderson, M., Mondol, J., Zacharopolous, A. & Hewitt, N. J. (2013). A techno-economic assessment of biomass fuelled trigeneration system integrated with organic Rankine cycle. Applied Thermal Engineering, 53, pp. 325 – 331. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2012.03.041
  15. Kupecki, J. (2018). Modelling, Design, Construction, and Operation of Power Generators with Solid Oxide Fuel Cells, s. 261. Springer.
  16. Kupecki, J. (2018). Selected problems of mathematical modeling of solid oxide fuel cell stacks during transient operation, p. 133. Wyd. Instytutu Technologii Eksploatacji, (in Polish)
  17. Kupecki, J., Skrzypkiewicz, M., Wierzbicki, M. & Stepien M. (2017). Experimental and numerical analysis of a serial connection of two SOFC stacks in a micro-CHP system fed by biogas. I.J. of Hydrogen Energy, 4, 2, pp. 3487 – 3497. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2016.07.222
  18. Lian, Z.T., Chua, K.J. & Chou, S.K. (2010) A thermoeconomic analysis of biomass energy for trigeneration. Applied Energy, 87, pp. 84–95. DOI: 10.1016/j.apenergy.2009.07.003
  19. Maraver, D., Sin, A., Royo, J. & Sebastián, F. (2013). Assessment of CCHP systems based on biomass combustion for small-scale applications through a review of the technology and analysis of energy efficiency parameters. Applied Energy, 102, pp. 1303–1313. DOI: 10.1016/j.apenergy.2012.07.012
  20. Mathiesen, B.V., Lund, H., Connolly, D., Wenzel, H., Ostergaard, P.A., Moller, B., Nielsen, S., Ridjan, I., Karnoe, P., Sperling, K. & Hvelplund, F.K. (2015). Smart Energy Systems for coherent 100% renewable energy and transport solutions. Applied Energy, 145, pp. 139–154. DOI: 10.1016/j.apenergy.2015.01.075
  21. Mauro, A., Arpina, F., Massarotti, N. (2011). Three – dimensional simulation of heat and mass transport phenomena in planar SOFCs. I. J. of Hydrogen Energy, 36, pp. 10288 – 10301. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2010.10.023
  22. Menon, V., Janardhanan, V.M., Tisher, S. & Deutschmann, O. (2012). A novel approach to model the transient behaviour of solid - oxide fuel cell stacks. J. of Power Sources, 214 pp. 227 – 238. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.03.114
  23. Primus, A. & Rosik-Dulewska, C. (2018). Fuel potential of the over-sieve fraction of municipal waste and its role in the national model of waste management. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, 105, pp.121-134. DOI:10.24425/124382 (in Polish)
  24. Primus, A. & Rosik-Dulewska, C. (2019). Integration of energy and material recovery processes of municipal plastic waste into the national waste management system. Polityka Energetyczna Energy Policy Journal, 22, 4, pp. 129–140. DOI: 10.33223/epj/114741
  25. Puig-Arnavat, M, Bruno, J.C. & Coronas, A. (2014). Modeling of trigeneration configurations based on biomass gasification and comparison of performance. Applied Energ,y 114 pp. 845–856. DOI:10.1016/j.apenergy.2013.09.013
  26. Kempegowda, R.S., Assabumrungrat, S. & Laosiripojana, N. (2009). Integrated CHP System Efficiency Analysis of Air, Mixed Air- Steam And Steam Blown Biomass Gasification Fuelled SOFC, Proc.of the IASIED International Conf. Modelling, Simulation, and Indentification. October 12 -14, 2009, Beijing, China
  27. Nikdalila, R., Azad, |A.T., Saghir, M., Taweekun, J., Bakar, M.S.A., Reza, M.S. & Azad, A.K. (2020). A review on biomass derived syngas for SOFC based combined heat and power application. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 119, 109560. DOI: 10.1016/j.rser.2019.109560
  28. Rasmussen, J.F.B. & Hagen, A. (2011). The effect of H2S on the performance of SOFCs using methane containing fuel. Fuel Cell, 10, pp. 1135 – 1142. HAL Id: hal-00576976
  29. Salehi A., Mousavi, S.M., Fasihfar, A. & Ravanbakhsh, M. (2019). Energy, exergy, and environmental (3E) assessments of an integrated molten carbonate fuel cell (MCFC), Stirling engine and organic Rankine cycle (ORC) cogeneration system fed by a biomass-fueled gasifier. I. J. of Hydrogen Energy, 44, pp. 31488-31505. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.10.038
  30. Skorek J. & Kalina J. (2005). Gas cogeneration systems; Wydawnictwo Naukowo-Techniczne; Warszawa, 2005 r. (in Polish)
  31. Sipilä, K., Pursiheimo, E., Savola, T., Fogelholm, C.J., Keppo, I. & Pekka A. (2005). Small Scale Biomass CHP Plant and District Heating. Vtt Tiedotteita . Research Notes 2301, Valopaino Oy, Helsinki, 2005. http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2005/T2301.pdf
  32. Ściążko, M. & Nowak, W. (2017). Municipal waste gasification technologies. Nowa Energia 1. technologie_zgazowania_odpadow_komunalnych_1.pdf (cire.pl)
  33. Thilak, N., Iniyan, R.S. & Goic, R. (2011). A review of renewable energy based cogeneration technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, pp. 3640–3648. DOI: 10.1016/j.rser.2011.06.003
  34. Uebbinga, M., Liisa, M., Rihko-Struckmanna, K. & Sundmachera, K. (2019). Exergetic assessment of CO2 methanation processes for the chemical storage of renewable energies. Applied Energy, 233–234, pp. 271–282. DOI: 10.1016/j.apenergy.2018.10.014
  35. Wielgosiński, G. (2020). Thermal waste conversion, Nowa Energia; Racibórz 2020 r. (in Polish)
  36. Wongchanapai, S., Iwai, H., Saito, M. & Yoshida, H. (2012). Performance evaluation of an integrated small-scale SOFC-biomass gasification power generation system. Journal of Power Sources, 216, pp. 314 – 322. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.05.098
  37. Zhang W., Croiset, E., Douglas, P.L., Fowler, M.W & Entchev, E. (2005). Simulation of a tubular solid oxide fuel cells stack using Aspen PlusTM unit operation models. Energy Conversion and Management, 46, pp. 181 – 196. DOI: 10.1016/j.enconman.2004.03.002
Przejdź do artykułu

Autorzy i Afiliacje

Arkadiusz Primus
1
Tadeusz Chmielniak
2
Czesława Rosik-Dulewska
3
ORCID: ORCID

  1. INVESTEKO S.A.
  2. Silesian University of Technology, Faculty of Energy and Environmental Engineering, Institute of Power Engineering and Turbomachinery, Poland
  3. Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences, Poland

Ta strona wykorzystuje pliki 'cookies'. Więcej informacji