MODEL OF HYDROCARBONS TRANSPORT THROUGH THE POROUS GROUND MEDIA

Dispersion model of hydrocarbons transport in porous media has been presented. Mathematical description of this process allows to estimate whether the menace of ground waters can occur as a result of hydrocarbons transport through the soil. The convection term in the mass transport equation is taken into account due to the higher velocity of propagation in vertical direction. Additionally, introduction to the balance equation the biosorption link allows to take into account microorganisms influence on impurities concentration, especially on heavy oils derived compounds. To verify the theoretical model series of the experiment in the soil filter has been carried out.Представленная модель дисперсии транспортировки углеводородов в пористых средах. Математическое описание этого процесса позволяет оценить, есть ли угроза грунтовым водам в результате транспортировки углеводородов через почву. Срок конвекции в уравнении  переноса массы учитывается за счет более высокой скорости распространения в вертикальном направлении. Кроме того, введение в уравнения баланса ссылки биосорбции позволяет принять во во внимание влияниеколичества микроорганизмы от концентрации примесей,особенно тяжелых масел, полученных соединений. Чтобы проверить теоретическую модель в фильтре почвы была проведена серия экспериментов.Наведено модель дисперсії транспортування вуглеводнів у пористих середовищах. Математичний опис цього процесу дозволяє оцінити, чи є загроза ґрунтовим водам під час транспортування вуглеводнів через ґрунт. Термін конвекції в рівнянні перенесення маси враховується за рахунок вищої швидкості поширення у вертикальному напрямку. Крім того, введення в рівняння балансу посилання біосорбції дає змогу оцінити вплив кількості мікроорганізмів від концентрації домішок, особливо важких масел, отриманих сполук. Проведено серію експериментів з метою перевірки теоретичної моделі в фільтрі ґрунту

Analiza mobilności metali ciężkich w osadach ściekowych dla oczyszczalni ścieków w Daleszycach

Sewage sludge is a by-product of wastewater treatment processes. However, it has high fertilising and soil-forming properties, but it cannot always be used for this purpose. The two main criteria limiting their natural use are heavy metals and parasite eggs. Sewage sludge taken from the Daleszyce wastewater treatment plant has been analysed for heavy metals. For this purpose a space analysis was performed to divide the total metal content into four mobility fractions. The mobility issue determines the ability of an element, or one of its forms, to move in the environment. The studies were performed using a four-stage BCR procedure. The results were analyzed and compared to the limits applicable in Poland for sewage sludge intended for environmental use.Osady ściekowe są produktem ubocznym procesów oczyszczania ścieków. Wykazują jednak wysokie właściwości nawozowe oraz glebotwórcze, jednak nie zawsze mogą być one wykorzystane w tym celu. Dwa główne kryteria ograniczające ich przyrodnicze wykorzystanie to zawartość metali ciężkich oraz jaj pasożytów. Osady ściekowe pobrane z oczyszczalni ścieków w Daleszycach zostały poddane analizie zawartości metali ciężkich. W tym celu wykonano analizę specjacyjną, pozwalającą podzielić całkowitą zawartość metali na cztery frakcje mobilności. Mobilność określa zdolność pierwiastka, lub któregoś z jego form, do przemieszczania się w środowisku. Badania wykonano, stosując czteroetapową procedurę BCR. Wyniki poddano analizie i porównano do limitów obowiązujących w Polsce dla osadów przeznaczonych do wykorzystania przyrodniczego

Innowacyjne rozwiązania sekwencyjnych reaktorów porcjowych stosowane w oczyszczaniu ścieków

Sequential Biological Reactors (SBR) are widely used for wastewater treatment, which is becoming increasingly contaminated with new and more complex substances. Therefore, it is beneficial to include various configurations and operational modifications in order to purify wastewater more effectively. The paper presents a basic description of the SBR process and its modifications, which lead to better removal of the resulting contaminants. The Cyclic Activated Sludge System (CASS) was characterized as one of the most popular sequential reactor (SBR) processes used for the treatment of municipal wastewater and sewage emissions from a variety of industries, including refineries and petrochemicals. Another example presented in this paper is the Unitank biological wastewater treatment system, which combines the advantages of a traditional process with activated sludge and an SBR reactor. The last example of SBR technology modification, presented in the article, is ICEAS (Intermediate Cycle Extended Aeration System) process, which processes continuous sewage inflow. The variable inlet is supported by a distribution box which distributes the flow evenly over all the tanks in order to avoid overloading a single tank. In each case, the benefits of using a given modification are presented.Sekwencyjne biologiczne reaktory (SBR) są szeroko wykorzystywane do oczyszczania ścieków, które obecnie stają się zanieczyszczone coraz to nowymi i bardziej złożonymi substancjami. Korzystne zatem staje się włączenie różnego rodzaju rozszerzających się konfiguracji oraz modyfikacji operacyjnych, aby efektywniej oczyszczać ścieki. W pracy przedstawiono podstawowy opis procesu SBR oraz jego modyfikacji, które prowadzą do lepszego usuwania powstających zanieczyszczeń. Scharakteryzowano cykliczny system osadów czynnych (CASS), który jest jednym z najpopularniejszych procesów reaktorów sekwencyjnych (SBR) stosowanych do oczyszczania ścieków komunalnych oraz ścieków z różnych branż, w tym rafinerii i zakładów petrochemicznych. Kolejnym przykładem przedstawionym w pracy jest biologiczny system oczyszczania ścieków Unitank, który łączy w sobie zalety tradycyjnego procesu z osadem czynnym oraz reaktora SBR. Ostatnim przykładem modyfikacji technologii SBR, jaki przedstawiono w artykule, jest proces ICEAS (Intermediate Cycle Extended Aeration System). W reaktorach ICEAS zmienny dopływ jest obsługiwany przez skrzynkę rozdzielającą, która rozdziela przepływ równomiernie na wszystkie zbiorniki tak, aby uniknąć przeciążenia pojedynczego zbiornika. W każdym przypadku przedstawiono korzyści płynące z wykorzystania danej modyfikacji

Analiza ryzyka kumulacji metali ciężkich z osadów ściekowych w glebie pochodzących z oczyszczalni ścieków w Starachowicach

Sewage sludge from sewage treatment plants has important soil-forming and fertilizing properties. However, they cannot always be used for this purpose. One of the main reasons why sludge cannot be used for natural purposes is its heavy metal content. Sewage sludge from the treatment plant in Starachowice has been subjected to an analysis of the potential risk of heavy metals, especially in terms of their mobility and geoaccumulation. The calculations were made for the concentrations of heavy metals in sewage sludge taken from the treatment plant in Starachowice and in arable soil from the measurement point at the place of its potential use. Geoaccumulation index (Igeo) and potential ecological risk index (PERI) were calculated. The analysis of the results shows that although the geo-accumulation index and the level of potential ecological risk are high and dangerous in terms of agricultural or natural use of sediments, the percentage of metals has been recorded mainly in the immobile fraction from which they will not get into the soil.Osady ściekowe z oczyszczalni ścieków mają istotne właściwości glebotwórcze i nawozowe. Nie zawsze jednak mogą być one wykorzystywane do tego celu. Jedną z głównych przyczyn, dla których nie można wykorzystać osadów na cele przyrodnicze, jest zawartość w nich metali ciężkich. Osady ściekowe z oczyszczalni w Starachowicach zostały poddane analizie potencjalnego zagrożenia metalami ciężkimi, zwłaszcza pod względem ich mobilności i geoakumulacji. Obliczenia wykonano dla stężeń metali ciężkich w osadach ściekowych pobranych z oczyszczalni w Starachowicach oraz w glebie ornej z punktu pomiarowego w miejscu ich potencjalnego wykorzystania. Obliczono wskaźnik geoakumulacji (Igeo) oraz potencjalny wskaźnik ryzyka ekologicznego (PERI). Na podstawie analizy wyników można stwierdzi, iż pomimo że wskaźnik geokumulacji oraz poziom potencjalnego ryzyka ekologicznego są wysokie i niebezpieczne pod kątem rolniczego bądź przyrodniczego wykorzystania osadów, to udział procentowy metali odnotowano głównie we frakcji niemobilnej, z której nie będą one przedostawać się do gleby

Zastosowanie programu PHREEQC do oceny stabilności chemicznej wody wodociągowej w Kielcach

The research was conducted on samples of water in Kielce from two intakes: Białogon and Zagnańsk. The results of selected indicators for these waters were presented, among others, the most important ones influencing its chemical stability i.e. calcium or magnesium. Then, using the PHREEQC program, stability indices were calculated for water in Kielce from the two shots in question. In the next stage, the correctness of the water test method was checked by means of a program through the ionic balance of the water and comparison of pH of the water determined with the value determined by calculation. For the above mentioned activities, tables and calculations were prepared on the basis of which appropriate conclusions were made.Badania przeprowadzono na próbkach wody w Kielcach pochodzące z dwóch ujęć: Białogon i Zagnańsk. Przedstawiono wyniki wybranych wskaźników dla tych wód, m.in. najważniejszych wpływających na ich stabilność chemiczną, tj. wapnia lub magnezu. Następnie, za pomocą programu PHREEQC, obliczono wskaźniki stabilności dla wód w Kielcach z dwóch ujęć, o których mowa. W kolejnym etapie sprawdzono poprawność metody badania wody za pomocą programu poprzez bilans jonowy wody i porównanie pH wyznaczonej wody z wartością wyznaczoną w wyniku obliczeń. Dla wyżej wymienionych czynności przygotowano tabele i obliczenia, na podstawie których wyciągnięto odpowiednie wnioski

Risk Analysis of Heavy Metal Accumulation from Sewage Sludge of Selected Wastewater Treatment Plants in Poland

Sewage sludge (SS) from wastewater treatment plants (WWTPs) has important soil-forming and fertilizing properties. However, it may not always be used for this purpose. One of the main reasons why SS cannot be used for natural purposes is its heavy metal (HM) content. SS from the wastewater treatment plant in Poland was subjected to an analysis of the potential anthropogenic hazard of HMs, especially in terms of their mobility and accumulation in soil. Calculations were made for the concentrations of HMs in SS from the analyzed wastewater treatment plants and in arable soil from measurement points in places of its potential use. The geoaccumulation index (GAI), potential environmental risk index (PERI), risk assessment code (RAC) and environmental risk determinant (ERD) were calculated. Then the values of the indicators were compared with the mobility of HMs, which was the highest risk of soil contamination. It was shown that a high level of potential risk and geoaccumulation indicators did not necessarily disqualify the use of SS, provided that HMs were in immovable fractions

The effect of sodium percarbonate dose on the reduction of organic compounds in landfill leachate

The paper discusses the issue of using classic Fenton’s reagent modification for pre-treatment of leachate from a landfill in Janczyce (Świętokrzyskie Voivodeship, Poland) – sodium percarbonate (2Na2CO3·3H2O2) was used as an alternative source of hydrogen peroxide, and hydrated iron sulphate ((II) FeSO4·7H2O) was the source of iron ions. The tests were carried out at initial process pH = 3, for different doses of the Fe2+ catalyst (ranging within 100÷5400 mgFe/L), and for mass ratio iron (II) to sodium percarbonate – 1:3. Three doses were selected after this stage, for which the following parameters were examined: the effect of initial process pH ranging between 2 and 4, the effect of oxidation process duration (30÷150 min.), and the effect of the ratio Fe2+ to sodium percarbonate (1:3, 1:5 and 1:7). The values of selected parameters (pH, COD, TOC) in leachates, both before and after the treatment process have been determined according to applicable standards. Completed tests have proven, inter alia, that the proposed implementation of the Fenton’s method with sodium percarbonate may be an effective alternative for hydrogen peroxide as an oxidiser; with an increasing dose of the 2Na2CO3.3H2O2, the improvement in landfill leachate remediation efficiency measured by decreasing TOC and COD values reaches certain extent only; the process modified with sodium percarbonate may be effective already at pH=4

Waste for building material production as a method of reducing environmental load and energy recovery

Proper treatment and recycling of waste are crucial for the natural environment. Biowaste and ash might be used for ceramic building material production. Reduction in the amount of waste leads to the smaller burden on the environment, and it can also offer recovery of energy. This paper presents the results of an experimental study of the compressive strength of samples made from clay with waste additives: ash and sewage sludge. It was proven that the increasing amount of the waste materials decreases strength properties in all incineration temperatures. Scanning electron microscopy analysis was used to determine the internal structure of the samples. Tests of heavy metal leaching revealed that the concentration of copper, chromium, nickel, and zinc in leachate generally decreased with an increase in sintering temperature. Moreover, the level of chromium was observed to exceed the permissible level.Web of Science11art. no. 127933

Properties of ashes formed after the combustion of sewage sludge

The objective of the research presented in the paper was to analyze the ash formed in the process of incineration in the thermal sewage sludge treatment facility being a part of Sitkówka-Nowiny wastewater treatment plant, located in the vicinity of Kielce. The research involved the investigation of heavy metal and total phosphorus content, leachability of certain ions and X-ray phase analysis. The comparison of the obtained results with those available in literature revealed similarities in the crystallographic structure of ashes from different treatment plants. Then, the differences observed in the content of heavy metals in particular ashes are related to the composition of sewage flowing into treatment plants. Attention was also paid to a significant sulphate content revealed in the leachability analysis, found both in the ash from Sitkówka-Nowiny treatment plant and in the ash analyses results available in the literature sources. High sulphate concentration can limit the use of ash for construction purposes

Properties of ashes formed after the combustion of sewage sludge

The objective of the research presented in the paper was to analyze the ash formed in the process of incineration in the thermal sewage sludge treatment facility being a part of Sitkówka-Nowiny wastewater treatment plant, located in the vicinity of Kielce. The research involved the investigation of heavy metal and total phosphorus content, leachability of certain ions and X-ray phase analysis. The comparison of the obtained results with those available in literature revealed similarities in the crystallographic structure of ashes from different treatment plants. Then, the differences observed in the content of heavy metals in particular ashes are related to the composition of sewage flowing into treatment plants. Attention was also paid to a significant sulphate content revealed in the leachability analysis, found both in the ash from Sitkówka-Nowiny treatment plant and in the ash analyses results available in the literature sources. High sulphate concentration can limit the use of ash for construction purposes