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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.