Stabilization of partial differential equations by noise

AbstractWe provide an example of a class of partial differential equations being stabilized (in terms of Lyapunov exponents) by noise. In particular, we show that the stability of the heat equation can be improved by adding a stochastic term to the equation. We also give an example of an unstable PDE made stable by noise

Chirality and Protein Folding

There are several simple criteria of folding to a native state in model proteins. One of them involves crossing of a threshold value of the RMSD distance away from the native state. Another checks whether all native contacts are established, i.e. whether the interacting amino acids come closer than some characteristic distance. We use Go-like models of proteins and show that such simple criteria may prompt one to declare folding even though fragments of the resulting conformations have a wrong sense of chirality. We propose that a better condition of folding should augment the simple criteria with the requirement that most of the local values of the chirality should be nearly native. The kinetic discrepancy between the simple and compound criteria can be substantially reduced in the Go-like models by providing the Hamiltonian with a term which favors native values of the local chirality. We study the effects of this term as a function of its amplitude and compare it to other models such as with the side groups and with the angle-dependent potentials.Comment: To be published in a special issue of J. Phys.: Cond. Mat. (Bedlewo Workshop

Ethical aspect of quality of life of palliative care patients

In the paper, we attempt a semantic analysis of patient quality of life, which plays an important role in evaluating the patient’s condition and health. The issue seems to be the most important in palliative-hospice care, where doctors work with seriously or terminally ill patients. One of the aims of this branch of medicine is to improve quality of life. This may be achieved, among others, by recognizing the current problems the patient is facing pertaining to family and social relations, beliefs, views or religion. Moreover, by monitoring the behavior of patients and symptoms of their illnesses, the best therapy methods may be selected. Patient quality of life assessment may also enable comparing health care units of the same specialization and be used for the selection of the best standards of care. When discussing the broader meaning of "quality of life", we caution against equating quality of life with the value of life. The main arguments are as follows: subjective character of evaluation of quality of life and, in the future, the possibility of postulates for shortening life of poor quality of life patients when funds for their treatment are insufficient. When accepting quality of life as equal to the value of life, it may result in eliminating unprotected and helpless patients and allowing only the strong to live. Later, this may result in the discrimination of seriously and terminally ill people, even those who do not wish to shorten their lives despite experiencing burdensome symptoms and being aware of the incurable nature of their illness

The recovery of water from pig slurry - laboratory study results

Intensyfikacja hodowli trzody chlewnej powoduje powstawanie dużych ilości odpadów w postaci gnojowicy. Obecnie jest ona po stabilizacji beztlenowej wykorzystywana jako nawóz rolniczy oraz, w nieznacznym stopniu, jako substrat w produkcji biogazu i kompostu. Metody te są jednak niewystarczające, a także posiadają znaczne ograniczenia.Celem przeprowadzonych badań było zastosowanie zintegrowanego procesu filtracji tkaninowej/ dwustopniowej ultrafiltracji/nanofiltracji do odzysku wody z gnojowicy świńskiej. Zastosowano membrany ultrafiltracyjne z polifluorku winylidenu (PVDF) oraz polieterosulfonu (PES) o granicznej rozdzielczości (ang. cut-off) odpowiednio 100 kDa oraz 10 kDa. Etap doczyszczania prowadzono na membranie nanofiltracyjnej z poliamidu (PA) o współczynniku zatrzymania chlorków na poziomie 30-50%. Dzięki zaproponowanej technologii uzyskano wodę o jakości odpowiedniej do ponownego wykorzystania technologicznego (np. nawadnianie pól, mycie obór). Stosunek objętości oczyszczonego strumienia do objętości surowej gnojowicy wyniósł 30%.The intensification of pig farming results in the production of huge amount of wastes in the form of slurry. Nowadays, it is applied as a fertilizer and, in much lower extent, as a substrate for biogas and compost production. However, these methods are not enough sufficient to utilize to total amount of the slurry, and also very often limited. The aim of the presented study was to apply the integrated system of cloth filtration/two-step ultra-filtration/nanofiltration for recovery of water from pig slurry. Ultrafiltration PVDF and PES membranes of cut-off 100 kDa and 10 kDa, respectively, were used. The polishing step was performed with the use of PA nanofiltration membrane of chlorides retention 30-50%. The proposed system allowed to recover water of useable quality (field irrigation, farmhouses washing). The ratio of the finally treated stream volume to the crude slurry volume was equal to 30

Odzysk wody przemysłowej z gnojowicy trzody chlewnej z wykorzystaniem technik membranowych

Liquid manure that is produced during high density livestock farming requires proper utilization methods. Nowadays, it is mainly used as a fertilizer or as a substrate for biogas or compost production. However, these methods are often very limited and do not allow to utilize the total amount of produced liquid manure, thus it is still treated as problematic waste. High water content in liquid manure leads to the assumption that it can be treated as a water source. This assumption is quite realistic if application of low and high pressure membrane techniques is considered. Such a solution would allow not only to recover water that could be further reused on farms, but also to obtain valuable concentrated nutrients solution which can be used as a fertilizer and easily transported to agricultural areas. The aim of the study was to determine the effectiveness of water recovery from pig liquid manure using integrated system: centrifugation/two step ultrafiltration/nanofiltration. The first step ultrafiltration was performed using PVDF membrane of cut off 100 kDa while the second step using PES membrane of cut off 10 kDa. During the polishing process ie nanofiltration hydrophilic composite membrane of cut off 200 Da was used. The effectiveness of the process was determined basing on the change of values of parameters like: BOD5 and COD, contents of TOC, IC, TC and Ntot, concentrations of NH4 +, Cl–, SO4 2–, PO43–, Mg2+, Ca2+ and K+, while the capacity of the treatment was determined using volumetric permeate streams. Obtained results allow to conclude that the proposed system can be used to recover water of an industrial quality.Gnojowica powstająca podczas wielkoprzemysłowej hodowli zwierząt wymaga stosowania odpowiednich metod utylizacji. Obecnie jest ona wykorzystywana jako nawóz bądź też substrat do produkcji biogazu oraz kompostu. Jednakże metody te są często ograniczone i nie pozwalają na zagospodarowanie całkowitej ilości powstającej gnojowicy, stąd też wciąż jest ona traktowana jako uciążliwy odpad. Duża zawartość wody w gnojowicy pozwala założyć, iż może być ona traktowana jako źródło wody. To założenie jest całkiem realne w przypadku zastosowania nisko i wysokociśnieniowych procesów membranowych. Takie rozwiązanie pozwoliłoby nie tylko na odzysk wody, który mogłaby zostać ponownie wykorzystana na farmie, ae także na otrzymanie wartościowych, stężonych roztworów substancji odżywczych, które mogłyby zostać wykorzystane jako nawóz i łatwo transportowane na tereny rolnicze. Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej, wykorzystując zintegrowany system: wirowanie/dwustopniowa ultrafiltracja/nanofiltracja. Pierwszy stopień ultrafiltracji prowadzono z użyciem membrany z PVDF o cut off 100 kDa, drugi zaś stopień wykorzystaniem membrany z PES o cut off 10 kDa. Podczas etapu doczyszczania, tj. nanofiltracji zastosowano kompozytową membranę hydrofilową o cut off 200 Da. Efektywność procesu określono, korzystając ze zmiany wartości parametrów procesu: BZT5, ChZT, zawartości OWO, WN, OW, Ncał stężenia jonów NH4+, Cl-, SO42-, PO43-, Mg2+, Ca2+ i K+, wydajność zaś wyznaczono na podstawie objętościowych strumieni permeatów. Przeprowadzane badania pokazują, że zaproponowany system może zostać wykorzystany do odzysku wody o jakości przemysłowej

Zastosowanie procesów membranowych do oczyszczania gnojowicy pochodzącej z wielkoprzemysłowej hodowli trzody chlewnej

The aim of the study was to determine the effectiveness of integrated system: ultrafiltration and two-step reverse osmosis to recover water from pig slurry. The natural separation ie sedimentation and floatation were used to prepare feed for membrane treatment. Obtained supernatant was introduced to pilot scale installation for membrane filtration equipped with ceramic UF membrane of pore size 5 nm. The cleaned stream was polished on polyamide RO membranes. The capacity of the process and the quality of cleaned streams were used to evaluate the effectiveness of the treatment. Washing of the ceramic membrane via back flushing with water and chemicals ie 0.5% solutions of sodium hydroxide and nitric acid was also performed. The study revealed that proposed system was suitable to recover water from pig slurry. The final product is of good quality and can be reused on farms eg for washing of animals, farmhouses or in heating/cooling systems. The additional advantage is the concentration of organic compounds and nutrients in the form of retentate, which can be still used for fertilization or agricultural biogas production.Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności zintegrowanego systemu ultrafiltracja/dwustopniowa odwrócona osmoza do odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej. W celu przygotowania nadawy do procesu oczyszczania wykorzystano procesy naturalnej separacji, tj. sedymentację i flotację. Otrzymaną ciecz nadosadową wprowadzono na pilotową instalację do filtracji membranowej wyposażoną w ceramiczne membrany ultrafiltracyjne firmy Pall o rozmiarze porów 5 nm. Strumień oczyszczony był następnie doczyszczany na poliamidowych membranach osmotycznych firmy Koch. Efektywność procesu oceniano na podstawie wydajności oraz jakości oczyszczonych strumieni. Zbadano także wpływ mycia membran ceramicznych za pomocą płukania wstecznego wodą oraz środkami chemicznymi (0,5% roztwory wodorotlenku sodu i kwasu azotowego) na przywrócenie początkowej wydajności membran. Badania wykazały, iż proponowany system może zostać zastosowany do odzysku wody z gnojowicy. Jakość końcowego produktu pozwala na jego ponowne wykorzystanie np. do mycia zwierząt i obiektów hodowlanych czy w systemach grzewczo-chłodzących. Dodatkową zaletą jest zatężenie składników odżywczych w formie retentatu, który wciąż może zostać użyty do celów nawozowych lub też w produkcji biogazu rolniczego

Zastosowanie procesów membranowych w zagospodarowaniu gnojowicy trzody chlewnej

The aim of the study was to determine the effectiveness of integrated system: ultrafiltration and two-step reverse osmosis to recover water from pig slurry. The natural separation ie sedimentation and floatation were used to prepare feed for membrane treatment. Obtained supernatant was introduced to pilot scale installation for membrane filtration equipped with ceramic tubular UF membrane of pore size 5 nm. The cleaned stream was polished on polyamide RO membranes. The capacity of the process and the quality of cleaned streams were used to evaluate the effectiveness of the treatment. Washing of the ceramic membrane via back flushing with water and chemicals ie 0.5 % solutions of sodium hydroxide and nitric acid was also performed. The study revealed that proposed system is suitable to recover water from pig slurry. The final product quality is suitable to reuse it on farms eg for washing animals, farmhouses or in heating/cooling systems. The advantage is also the concentration of organic compounds and nutrients in the form of retentate, which can be still used for fertilization or agricultural biogas production.Celem przeprowadzonych badań było określenie efektywności zintegrowanego system złożonego z ultrafiltracji i dwustopniowej odwróconej osmozy do odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej. W przygotowaniu nadawy do filtracji membranowej wykorzystano naturalnie zachodzące procesy separacji, tj. sedymentację i flotację. Otrzymaną w ten sposób ciecz nadosadową wprowadzono na instalację pilotową wyposażoną w ceramiczne rurowe membrany ultrafiltracyjne o średnicy porów 5 nm. Otrzymany strumień permeatu doczyszczano na poliamidowych membranach osmotycznych. Do oceny efektywności zastosowanego systemu wykorzystano wydajność procesów filtracji membranowej oraz jakość oczyszczanych strumieni. Dodatkowo, w przypadku membran ceramicznych zbadano wpływ mycia wstecznego wodą oraz środkami chemicznymi, tj. 0,5 % roztworami wodorotlenku sodu oraz kwasu azotowego na przywrócenie początkowej wydajności membran. Badania wykazały, że proponowany system oczyszczania może zostać wykorzystany do odzysku wody z gnojowicy trzody chlewnej. Jakość końcowego produktu pozwala na jego ponowne wykorzystanie na farmie do np. mycia zwierząt i obiektów hodowlanych czy też w systemach chłodząco/grzewczych. Dodatkową zaletą procesu jest zatężenie związków nawozowych i organicznych w postaci retentate, który może zostać wykorzystany do celów nawozowych lub w produkcji biogazu rolniczego