Present status and the possibilities of hydropower industry development in the Opole voivodeship

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (OZE) określa zasady uzyskania przez Polskę 15-procentowego udziału tej energii w całej energii pierwotnej, która będzie wyprodukowana w 2020 r. Z analizy obecnych mocy technologii OZE w Polsce wynika, że największy udział w sumarycznej mocy osiąga energetyka wodna. W pracy przedstawiono analizę stanu obecnego energetyki wodnej oraz możliwości jej rozwoju w województwie opolskim. Autorzy scharakteryzowali małe elektrownie wodne (MEW), określili potencjał energii wodnej w województwie, przedstawili podział energetyki wodnej oraz rolę małych elektrowni wodnych (MEW) w środowisku przyrodniczym i gospodarce regionu. Z pracy wynika, że w województwie opolskim znajdują się 43 elektrownie wodne, w większości przepływowe, o łącznej mocy ok. 29 MW (ok. 135 GWh·rok-¹), w tym 12 powyżej 1 MW i 31 o mocy poniżej 1 MW. Największe wykorzystanie potencjału energetycznego występuje w powiecie nyskim na Nysie Kłodzkiej. Obecnie planowanych jest 12 elektrowni wodnych, m.in. na Odrze, Nysie Kłodzkiej i Osobłodze, co umożliwi zwiększenie produkcji energii elektrycznej o ok. 4,4 MW (ok. 20 GWh·rok-¹). W pracy stwierdzono, że w województwie opolskim, na wybranych ciekach, istnieją jeszcze warunki do budowy elektrowni wodnych. Jednak dokładna ocena mocy elektrycznej będzie możliwa po wykonaniu pomiarów hydrologicznych i odpowiednich obliczeń inżynierskich. Do głównych czynników utrudniających rozwój energetyki wodnej autorzy zaliczyli: długotrwałe procedury administracyjne, związane przede wszystkim z uzyskaniem pozwoleń wodno-prawnych i budowlanych, koszty uruchomienia elektrowni oraz brak regulacji prawnych.The directive of the European Parliament and the Council of Europe from 23rd April 2009 on promoting the use of renewable energy sources (RES) determines the way by which Poland should reach the 15% share of that energy in the whole energy produced in 2020. Analysis of present power of RES technologies in Poland shows that the hydropower constitutes the largest part of combined power. The paper presents analysis of the present state of hydropower plants and their potential development in the Opole voivodeship. The authors characterised small hydropower plants (SHP), described their location, power and type, showed the potential of hydropower in the voivodeship, present division of hydropower energy and the importance of small hydropower plants for the environment and local economy. Main attention was paid to the difficulties in hydropower development in the Opole voivodeship. In the Opole voivodeship there are 43 hydropower, mostly through-flow plants producing about 29 MW (about 135 GWh·year-¹), including 12 plants producing above 1 MW and 31 plants below 1 MW of power. The most effective utilization of energetic potential appears to be in the Nysa county on the Nysa Kłodzka River. Twelve hydropower plants are planned to be build, among others: on the Odra, Nysa Kłodzka and Osobłoga rivers, which would increase electric energy production by about 4.4 MW (about 20 GWh·year-¹). The paper shows some possibilities of building hydropower plants in the Opole voievodship on some water courses. However, proper estimation of electric power would need hydrological measurements and appropriate engineering calculations. In author's opinion the main factors affecting hydropower industry are: long administration procedures of collecting building and water-law permissions, costs of starting up the hydropower plant and a lack of legal regulations

Degradation of diesel oil on municipal solid waste composts and sorbents in laboratory experiment

Most of used mineral and organic sorbents are hazardous waste and, therefore, in accordance with actual law regulations must be converted thermally or deposited in the special landfill for hazardous waste. Up to now both methods are expensive and burning methods are still watch as a controversial method . The optimal solution would be sorption materials that could be used repeatedly, without the need for costly and cumbersome lanfilling. Sorbents, which due to their properties could be used repeatedly, are MSW composts generated from mixed or only organic municipal waste. In this study we have investigated the rate of degradation of motor oil on MSW waste composts from two different technologies. Comparison of degradation efficiency, was calculated in comparison to the commercial sorbents. As sorbents were used organic (Peatsorb) and mineral (EcoDryPlus) materials which are in common use and available on the market. Both commercial sorbents were different in case of pH value and amount of biogenic elements and organic matter. Composts used in experiment also were characterized with high EC value, what could be a factor of microbial activity inhibition. During the experiment the total amount of standard diesel oil available on every petrol station and individual n-alkanes with carbon chain length from C8 to C19 was determinate. For comparison additionally was determined content of C20 and C21 n-alkanes. During the experiment, there were observed more intensive oil degradation processes on waste composts in comparison to commercial sorbents. Microflora which use n-alkanes as a carbon source, ensured quick (noted after 22 days of the experiment), reduction of the amount of hydrocarbons contamination in the samples, and thus the possibility of re-use of compost as a sorbent. The observed rapid degradation process, indicates the direction of the recovery of compost waste, used previously as a sorbent for the removal of petroleum contaminants (diesel oil). Undoubtedly, this is a cheaper way than the thermal incineration or storage

Energy production in low-power cogeneration systems using the gasification technology of post-municipal waste. The legal and economic conditions

W artykule przedstawiono podstawowe uwarunkowania prawne i ekonomiczne dla możliwości rozwoju i wdrożeń instalacji zgazowania odpadów, produkcji energii elektrycznej i cieplnej w kogeneracji w układach małej mocy opartych na silnikach tłokowych. Wprowadzone w 2010 r. dyrektywą IED (Dyrektywa… 2010) nowe przepisy dotyczące technologii zgazowania odpadów wraz z implementacją do prawa krajowego w 2014 r. ustawą o odpadach (Ustawa… 2014) umożliwiły ich rozwój jako technik wysokosprawnych energetycznie oraz niskoemisyjnych. Stanowią one obecnie interesującą alternatywę dla klasycznych instalacji termicznego przekształcania odpadów opartych na technologii spalania. Kluczowym zagadnieniem dla rozwoju technologii zgazowania jest czystość wytwarzanego syngazu w ujęciu prawnym i technologicznym w szczególności w przypadku jego spalania w silnikach tłokowych. Z uwagi na brak spójnych przepisów dotyczących emisji zanieczyszczeń ze spalania syngazu w silnikach tłokowych zaproponowano możliwości ich interpretacji. W artykule przedstawiono również podstawowe uwarunkowania ekonomiczne i rynkowe w odniesieniu do krajowego modelu gospodarki odpadami. Wprowadzenie modelu gospodarki odpadami opartego na mechaniczno-biologicznym przetwarzaniu odpadów oraz zakazu składowania odpadów na właściwościach paliwowych wygenerowało problem oraz wzrost kosztów ich zagospodarowania. Konsekwencją jest możliwy wzrost rentowności instalacji zgazowania odpadów i produkcji energii w układach kogeneracyjnych małej mocy. Ponadto wskazano i opisano możliwe dostępne źródła przychodów dla takich wdrożeń w skali lokalnej.The article presents the basic legal and economic conditions for the development and implementation of waste gasification, electricity and heat production in cogeneration in low power systems based on reciprocating motors. The new regulations on waste gasification technologies under the IED, introduced in 2010 and implemented in Polish law in 2014, enabled them to develop as energy efficient and low emission technologies. They are now an interesting alternative to conventional thermal waste incineration plants. The key issue for the development of gasification technology is the purity of the syngas produced in legal and technological terms, particularly when it is combusted in piston engines. Due to the lack of consistent regulations on emissions from the combustion of syngas in piston engines, the possibility of their interpretation was proposed. The article also presents basic economic and market conditions for the national model of waste management. The introduction of the waste management model based on the mechanical and biological treatment of waste and the landfilling ban of calorific waste generated the problem and increased the cost of their disposal. The consequence is the possible increase in the profitability of waste gasification and power generation in low power cogeneration systems. In addition, potential sources of revenue for such local implementations were identified and described

37 Lat Czasopisma Archives of Environmental Protection

Archives of Environmental Protection is the oldest Polish scientifi c journal regarding environmental engineering and protection. It has been published by the Institute of Environmental Engineering of PAS in Zabrze since 1975. The Committee on Environmental Engineering of PAS became its co-publisher in 2011. The quarterly publishes original articles (earlier, also announcements) concerning broadly understood areas of the environmental engineering and protection. The subjects include: air, land and water protection; technologies of fl ue gases, soil and wastewater treatment; transformations and transportation of pollutants in the environment; measurement techniques used in research and engineering as well as environmental monitoring. The published articles also focus on the reclamation and management of derelict lands, environmental management and other questions related to the environmental engineering and protection. The journal has been abstracted by Thomson Scientifi c since 2006 in the following databases: Science Citation Index Expanded, Biological Abstracts and BIOSIS Previews. Moreover, the journal was given the impact factor (IF) in 2010. The following article presents statistical data as well as a brief history and description of the journal.Archives of Environemntal Protection to najstarsze polskie czasopismo naukowe z zakresu ochrony i inżynierii środowiska. Wydawane jest od 1975 roku przez Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu. W 2011 r. współwydawcą został Komitet Inżynierii Środowiska PAN. W kwartalniku publikowane są oryginalne artykuły (wcześniej także komunikaty) z zakresu szeroko rozumianej inżynierii i ochrony środowiska, w szczególności dotyczące ochrony powietrza atmosferycznego, ochrony wód i powierzchni ziemi; technologii oczyszczania gazów odlotowych, ścieków oraz gleb; przemian i transportu zanieczyszczeń w środowisku; technik pomiarowych stosowanych w inżynierii i badaniach oraz monitoringu środowiska. Poruszane są również tematy rekultywacji i zagospodarowania terenów zdegradowanych; kształtowania środowiska oraz innych zagadnień związanych z inżynierią i ochroną środowiska. Od roku 2006 wydawnictwo rejestruje Thomson Scientifi c w bazach: Science Citation Index Expanded, Biological Abstracts i BIOSIS Previews, a od 2010 kwartalnik ma przyznany wskaźnik Impact Factor obliczany za 2009 r. W niniejszej pracy przedstawiono wybrane dane statystyczne oraz krótką historię i charakterystykę czasopisma

Some problems of municipal waste management on the rural areas

Gospodarka odpadami na terenach wiejskich posiada określoną specyfikę. Skład wytwarzanych tam odpadów różni się od typowego strumienia odpadów komunalnych, choćby z uwagi na brak lub znikomą ilość odpadów biodegradowalnych, które w wielu małych gospodarstwach indywidualnych przeznaczane są do skarmiania zwierząt lub kompostowania. Wiele grup odpadów, w tym niebezpiecznych, kierowanych jest do przekształcania termicznego w paleniskach lokalnych, co nie tylko zwiększa emisję pyłów do powietrza, ale stwarza zagrożenie emisji toksycznych związków nieorganicznych i organicznych, z których wiele ma działanie kancerogenne i mutagenne. Odpady z produkcji zwierzęcej są w wielu przypadkach deponowane na polach uprawnych, co stwarza zagrożenie sanitarne. Nowoczesna gospodarka odpadami, oparta na rzetelnej wiedzy, nawet przy minimalnym zaangażowaniu sił i środków, może efektywnie przeciwdziałać zanieczyszczeniu powietrza, wody i gleby. Odpady selektywnie gromadzone i odbierane przez uprawnione do tego podmioty, racjonalne wdrażanie posiadanej wiedzy, a także realizacja założeń ustawy o odpadach, ustawy o porządku i czystości w gminach oraz Kodeksu Dobrej Praktyki Rolniczej może przyczynić się do szybkiego uporządkowania gospodarki odpadami na terenach wiejskich. Osiągnięcie realizacji zasad zrównoważonego rozwoju wymusza wdrożenie systemu edukacji i zbiórki odpadów stosowanych w sposób elastyczny, tj. dostosowany do każdego typu gospodarstwa domowego: wiejskiego czy małomiasteczkowego z uwzględnieniem wszelkich czynników lokalnych. Rozwiązania takie są coraz szerzej spotykane na terenach wiejskich, ale skuteczność stosowanych metod jest nadal niewystarczająca.Waste management in rural areas has defined specificity. The composition of the waste generated in rural areas there is different from a typical municipal waste stream even in the absence of (or negligible amount) of biodegradable waste that in many small individual farms are used for feeding animals or composting. Many groups of waste – including hazardous waste – is incinerated in local small furnaces, which not only increases the emission of dust into the air, but poses a risk of toxic inorganic and organic compounds which many of them have carcinogenic and mutagenic effects. Waste from livestock production are in many cases deposited in arable grounds, which poses an epidemiological risks. Modern waste management, based on real knowledge, even with minimal manpower and resources can effectively prevent air, water and soil pollution. Waste selectively collected and received by authorized entities, and rational implementation of actual knowledge and the implementation of objectives of the Polish Waste Directive, Polish Act of Order and Cleanliness in the Municipalities and the Code of Good Agricultural Practice, can help to quickly improve the waste management in rural areas. Achieving the principles of sustainable development have to implement of the education system and waste collection implemented in a flexible manner –a that is adapted to each type of household: rural or small-town including any local factors. Such solutions are increasingly common in rural areas, but the effectiveness of the methods is still insufficient

Zanieczyszczenia Organiczne w Wodach Gruntowych na Terenie Byłej Bazy Lotniczej

Oil derivatives are commonly used and they play a key role in the economy. They are used in many industries. Such big amounts of oil derivatives products generate vast quantity of pollution. Those pollutants can get into the ground and water beyond any control during catastrophes or due to inadequately managed waste and storage. The aim of the paper was to determine the level of oil derivatives pollution in the groundwater on the area of a former airbase, where between 1950 and 1990 the Soviet Army stationed. Analysis was carried out on groundwater samples from three piezometers placed on the area of the former airbase. In the samples some parameters were determined, i.e. temperature, reaction, electrolytic conductivity, the depth of groundwater surface, the content of aliphatic hydrocarbons, monoaromatic and polycyclic aromatic hydrocarbons. Determined amount of dissolved hydrocarbons was large what proves unsatisfactory effectiveness of previous rehabilitation processes.Produkty ropopochodne są szeroko rozpowszechnione i odgrywają kluczową rolę w gospodarce człowieka. Znajdują one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Tak duże ilości produktów ropopochodnych generują znaczne ilości odpadów. Odpady te mogą przedostawać się do środowiska gruntowo-wodnego w sposób niekontrolowany podczas różnego rodzaju katastrof czy niewłaściwie prowadzonej gospodarki odpadami, w tym składowania. Celem badań było określenie stopnia zanieczyszczenia substancjami ropopochodnymi wód podziemnych na terenie byłego lotniska wojskowego, na którym w latach 1950–1990 stacjonowały jednostki Armii Radzieckiej (JAR). Analizie poddano próbki wód podziemnych pochodzących z trzech piezometrów znajdujących się na terenie byłej bazy lotniczej. W pobranych próbkach określono takie parametry jak: temperatura, odczyn, przewodność elektrolityczna właściwa, głębokość zalegania wód gruntowych, zawartość węglowodorów alifatycznych, monoaromatycznych oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Oznaczona ilość rozpuszczonych węglowodorów była wysoka, co wskazuje na niezadowalającą efektywność przeprowadzonych wcześniej procesów rekultywacyjnych

Granulated organic and mineral fertilizers: Technology and utility properties

This work presents the selected aspects of a technological concept for the production of organic and mineral fertilizers from communal sludge stabilized with volatile ash, by using two methods of granulation: coating and pressure. The presented concept is the effect of optimization, taking into account an interference of a number of factors exerted onto the fertilizing values and the mechanical strength of the final products. The fertilizers (contain ash from brown coal) obtained according to that method are characterized by a sufficient (according to law) content of organic matter (35,73% w/w), total nitrogen (1,70% w/w), phosphorus P2 O5 (3,62% w/w) and after the modification, also potassium K2O (8,43% w/w). The mechanical properties are better for the granulates, prepared by using pressure granulation (15,1 kG/cm2) and allow for their transportation, storage and application

Wpływ zwału odpadów pogórniczych na akumulację i mobilność metali w osadach dennych rzeki Bytomki

The research aim was to determine the long-term impact of the mine waste stored at the coal waste dump Hałda Ruda on the content of heavy metals in the bottom sediments of the Bytomka River. It is a watercourse flowing along this coal waste dump and has been under its influence for over fifty years. The research also attempted to determine the seasonality of changes (2 years) and mobility of selected elements. The article presents total contents of Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd and Pb in the bottom sediments collected from the Bytomka River. It also focuses on the distribution of these elements in particular geochemical fractions determined with the Tessier’s sequential chemical extraction procedure. Total element contents were determined with an EDPXRF (Energy Dispersive X-ray Fluorescence) technique. The extractants of particular Tessier’s fractions were determined quantitatively with an ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) spectrometer. The research results show that the stored waste significantly influences the contents of heavy metals in the Bytomka River bottom sediments. The lowest concentration of heavy metals was observed at the B1 spot (above the dump), while the highest one was measured at the B3 spot (below the dump). Sequential chemical extraction of the bottom sediments indicates that the Zn content in the ion-exchange and carbonate fractions diminished within a year. Nevertheless, Zn bound to Fe and Mn oxides acted in the opposite way. Mn, Zn and Pb are the most dangerous elements from the viewpoint of environmental hazards, as their total concentrations were high. Moreover, their high contents were observed in the most mobile (ion-exchange and carbonate) fractions. Extremely toxic Cd was bound to the oxide fraction to the largest extent. Cu was mainly bound to the organic fraction while environmentally hazardous Cr was bound to the residual fraction.Celem pracy było określenie długoterminowego wpływu odpadów pogórniczych składowanych na zwale pogórniczym Hałda Ruda na zawartość metali ciężkich w osadach dennych rzeki Bytomki płynącej wzdłuż tego zwału, na którą przez ponad pół wieku hałda wywierała wpływ, ponadto określenie sezonowości (2 lata) tych zmian oraz mobilności wybranych pierwiastków. W pracy przedstawiono zawartość całkowitą pierwiastków: Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb w osadach dennych pobranych z rzeki Bytomki, jak również ich dystrybucję w poszczególnych frakcjach geochemicznych z wykorzystaniem sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej według Tessiera. Całkowitą zawartość pierwiastków określono wykorzystując technikę EDPXRF natomiast analizy poszczególnych frakcji Tessiera oznaczano ilościowo za pomocą spektrometru ICP-MS. Próbki do badań pobierano comiesięcznie w okresie od grudnia 2009 do listopada 2010, w trzech punktach przed (B1), na wysokości (B2) oraz za zwałowiskiem (B3). Wyniki badań wskazują, że składowane odpady w znacznym stopniu wpływają na wzrost zawartości metali ciężkich w osadach dennych rzeki Bytomki. Najniższe stężenie metali ciężkich zaobserwowano w punkcie pobierania przed zwałem – B1, a najwyższe w punkcie pobierania za zwałem – B3. Należy również zwrócić uwagę na fakt, że wody rzeki Bytomki są bardzo zanieczyszczone, stąd już w punkcie pobierania B1 (przed zwałem) obserwuje się znaczne zawartości metali w osadzie dennym. Sekwencyjna ekstrakcja chemiczna osadów dennych pozwoliła stwierdzić, że stężenie cynku w frakcji jonowymiennej i węglanowej ulegała zmniejszeniu w ciągu roku, odwrotnie zachowywał się cynk związany z tlenkami żelaza i manganu. Z punktu widzenia zagrożenia dla środowiska najbardziej niebezpieczne są Mn, Zn, i Pb, gdyż oprócz wysokiego stężenia całkowitego, zaobserwowano wysoki ich udział w najbardziej mobilnych frakcjach: jonowymiennej i węglanowej. Silnie toksyczny kadm związany był w największym stopniu z frakcją tlenkową. Miedź związana jest głównie z frakcją organiczną, a niebezpieczny dla środowiska chrom z frakcją rezydualną. Oznaczane metale w próbkach osadów dennych w punkcie B3 (za zwałem) były w większym stopniu związane w frakcji rezydualnej, niż w przypadku punktów B1 i B2

The influence of red worms (E. Foetida) on compost’s fertilizing properties

Composting is becoming a more and more common way of biodegradable waste disposal. Composts should be characterized by high content of nutrients and low amount of pollutants. Vermicompost is a compost produced by overpopulated culture of earthworm Eisenia foetida (Savigny 1826). World scientific literature states that vermicompost has a high fertilizing value which often exceeds such value of conventional composts. The results showed that vermicompost has a much higher fertilizing value than the compost produced by the traditional pile method. However, prism vermicompost created with the participation of a less concentrated population of earthworms has an intermediate value as a fertilizer (nitrogen and heavy metals), it could be assessed as a lower value product due to the lower content of potassium and phosphorus than the material obtained without earthworms

Water Quality Assessment of Włodzienin Reservoir in the First Year of Its Operation

This paper presents water quality assessment of the Włodzienin water reservoir in the river Troja in the first period of its operation. We analyzed the quality of the water supply (Troja river and Lewicki brook) and the outflow from the reservoir as well as the quality of stored water in the reservoir. Presented results of water quality tests were performed on the dates: November 2007, January, March, July and August 2008. The tests were aimed at determining: NO3-, NO2-, NH4+, PO43-, BOD5, water pH, electrolytic conductivity, water temperature and total suspension . In addition, at the test points by the dam the measurements were performed of: water transparency (Secchi disk visibility), dissolved oxygen, and once the chlorophyll „a” was marked in July 2008. The study of water quality showed that the water flowing into the reservoir and the outflow, due to the presence of nitrate, BOD5 and total suspension, was classified into surface waters that exceed water quality class II. In addition, the tested water from the reservoir Włodzienin was considered as eutrophic water due to the presence of nitrates, and it was found that the water is not sensitive to nitrogen compounds from agricultural sources. During the study it was found that the water reservoir was subjected to thermal stratification. The abrupt changes in temperature and dissolved oxygen has been reported and they were increasing with the water depth. According to studies the quality of the water passing through the Włodzienin water reservoir improves, and it especially regards to the content of nitrates and phosphates. The reduction of the: BOD5, electrolytic conductivity, water temperature, and total suspension has been observed. Currently, Włodzienin reservoir is on the first stage of reservoir operation, that is destroying river and land complexes. In order to make better observation and characteristics of the next steps of the reservoir operation, the study of water quality and ecosystem of the reservoir should be continued