Występowanie metali w całkowitej ilości cząstek zawieszonych w wodach miejskich określona za pomocą ekstrakcji sekwencyjnej

The binding of metals to total suspended solids (TSS) and their speciation in urban wastewater drastically influences the efficiency of capturing metals in sewage sludge in the framework of wastewater treatment plant technology. In this article, a modified sequential extraction procedure of the Bureau Communautaire de reference (BCR) was applied to TSS from urban wastewater and digested sludge samples. Samples were collected from combined sewer system and the Central Wastewater Treatment Plant in Ostrava, Czech Republic. The collection of wastewater samples and digested sludge was performed April to June 2013. Altogether, 42 samples of urban wastewater and 3 samples of digested sludge were obtained. The sequential extraction of TSS has proven that the highest proportions of As, Cr, Cu, Ni and Fe are associated with the residual fraction (61-75%). Zn and Mn are bound to the reducible fraction (64-65%). Finally, Pb and Cd are bound predominantly to the oxidizable fraction (56%). The results show that general trend proportions of metals from TSS in the oxidizable fraction is Cd ~ Pb > Cu > Zn > Fe > Ni > Cr > As > Mn. The distribution of metals between fractions was highly variable in digested sludge. The smallest amounts of all metals in digested sludge are associated with the exchangeable fraction (Ni 5.8%; other metals Cu> Zn> Fe> Ni> Cr> W> Mn. Rozkład metali między frakcjami różnił się znacząco w przefermentowanym osadzie. Najmniejsze ilości wszystkich metali w przefermentowanym osadzie związane są z frakcją wymienną (Ni 5,8%; inne metale <3,7%). Kadm, Zn i Mn są głównie związane we frakcji redukowalnej (68%, 37% i 35%). W przypadku frakcji utlenialnej, zawartość wszystkich metali jest stosunkowo niska (maksymalnie 20,3% Fe). Z wyjątkiem Cd, dominujące porcje wszystkich metali w przefermentowanego osadu są związane z frakcji pozostałości (45.8-99.7%). Porównanie dystrybucji metali w poszczególnych frakcjach z TSS i przefermentowanego osadu wskazuje, że części Cd, Cu, Cr, Mn, Pb, Zn i Fe są znacząco różne. Wyniki wskazują, że Cu, Cd, Pb, Zn i Mn z przefermentowanego osadu związane są z krzemianami a także fosforanami

Potential reduction in nutrient leachability from sewage sludge applied in land reclamation

Referat dotyczy uwalniania składników organicznych i węgla organicznego z osadu ściekowego stosowanego w rekultywacji zgodnie z rekomendacjami BREF/IPPC dla odpadów i skał płonnych. Zawartości Ncałk i Pcałk w szlamie przekraczają standardy zanieczyszczenia powierzchni wody na co wskazuje rozporządzenie Rządu 229/2007. Dodanie 10% kaolinitu i bentonitu znacząco zmniejsza zdolność do wymywania Ptotal; osiągnięto wskaźnik adsorpcji dla kaolinitu i bentonitu kolejno 83% i 88%. Podczas jednotygodniowej stabilizacji osadu nastąpił istotny rozpad związków organicznych, którego rezultatem był wzrost zawartości Ncałk oraz nierozpuszczonego węgla organicznego w odcieku. Stężenie Ncałk w odcieku wzrosło o połowę, w nierozpuszczonym węglu organicznym (DOC) zwiększyło się o 2/3. W przypadku wyższych stężeń Ncałk i DOC w odcieku, wydajność adsorpcji kaolinitu i bentonitu jest wyższa. Efekt dodatku podstawowych minerałów gliny nie objawił się w formie zmniejszonej toksyczności osadu.The paper deals with the release of nutrients and organic carbon from sewage sludge applied in land reclamation within BREF/ IPPC recommendations for tailings and waste rock management. The contents of Ntotal and Ptotal in the sludge leachate exceed the pollution standards of permissible surface water pollution according to Government Decree 229/2007 Coll. Adding 10% of kaolinite and bentonite significantly decreases the leachability of Ptotal; the adsorption efficiency reached 83% in kaolinite and 88% in bentonite. During oneweek stabilization of sludge there was a substantial decomposition of organic compounds, which resulted in a rise in the contents of Ntotal and dissolved organic carbon in the leachate. The content of Ntotal in the leachate increased by a half, in the dissolved organic carbon (DOC) it rose by 2/3. At higher concentrations of Ntotal and DOC in the leachate the efficiency of adsorption of kaolinite and bentonite is higher. The effect of additives on the base of clay minerals did not manifest in the form of reduced ecotoxicity of the sludge leachate

Ecotoxicity of sewage sludge from waste water treatment plant

Tematem artykułu jest określenie przyczyn toksyczności ścieków. Toksyczność badano na rozwielitkach Daphnia magna oraz algach Desmodesmus subspicatus. Dla zmniejszenia toksyczności, do wartości określonej przez ustawę nr 294/2005 Coll., do ekstraktu wodnego dodano różne sorbenty (aktywny węgiel i amberlit - XAD - niejonowy absorbent polimerowy). Ustalono, że mętność wody spowodowana dodaniem aktywnego węgla wpływa na zachowanie Desmodesmus subspicatus. Koncentracja składników odżywczych uwolnionych ze ścieków oraz przez obecność zanieczyszczeń (PAH, AOX i metale ciężkie) także wpływa na zachowanie alg. Dodatek aktywnego węgla zmniejszył koncentrację PAH poniżej limitu, co jest niebezpieczne dla Daphnia magna, ale zmniejszenie zawartości składników szkodliwych w wodzie nie było wystarczające. Nie osiągnięto granicznych wartości EC50 dla Pb, Zn i Cu określonych w literaturze.Article is oriented on the cause of sludge ecotoxicity. The ecotoxicity was studied on Daphnia magna and algae Desmodesmus subspicatus. For decreasing of water extract exotoxicity to the limit value required by Decree No.294/2005 Coll. the addition of different sorbent (active carbon and Amberlite – XAD nonionic polymeric absorbent) were observed. The behaviour of Desmodesmus subspicatus is influenced by turbidity of water extract after adding of aktive carbon, concentration of nutrients releasing from sludge and also by presence of pollutants (PAHs, AOXs and heavy metals). The addion of activated carbon decrease the concentration of PAHs below the limit which is hazardous for Daphnia magna, but the decreasing of hazardous elements in water extract was not sufficient. The limit value EC50 published in literature for Pb, Zn and Cu was not reached

Geochemiczny popiół ze spalania traw energetycznych

The ash obtained by combustion of energy grasses (five cultivars, three hybrids and clover-grass mixture) was studied by mineralogical and geochemical methods. X-ray diffraction was used for mineralogical phase analysis, electron microprobe for analysis of chemical composition of ash particles. Ash melting temperatures were determined and discussed in relationship to phosphorus concentrations.Popiół uzyskany ze spalania traw energetycznych (pięciu odmian, trzech mieszańców i mieszaniny trawy i koniczyny) badano metodami mineralogicznymi i geochemicznymi. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej fazy mineralogicznej, do analizy składu chemicznego cząstek popiołu wykorzystano mikrosondę elektronową. Określono temperaturę topnienia popiołu i wykazano jej zależność od zawartości fosforu

Ekotoksyczność karbonizatu z pirolizy odpadów komunalnych i przemysłowych

The samples of pyrolytic carbon from Burgau Waste Pyrolysis Plant (Germany) produced by pyrolysis of municipal, industrial and special waste were monitored in terms of ecotoxicity. Collembola (springtails) were selected for reproductive bioassay. After 28 days’ incubation of juveniles, the value of EC50 was determined for selected metals. The study indicates the lowest sensitivity of Folsomia candida to iron (1.689 mg/kg dry matter correspond to EC50). The relative sensitivity for other metals can be expressed in form of a series: Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. The highest sensitivity was found for cadmium (1.2 mg/kg dry matter). Pyrolytic carbon from MPA Burgau contains high concentrations of chlorides, which cause inhibition of reproduction of Folsomia candida and therefore represent a limiting factor for determination of ecotoxicity of heavy metals in Folsomia candida. The index of acute toxicity EC50 was obtained for concentration of 500 mg/kg chlorides in dry matter.Próbki karbonizatu z Burgau Waste Pyrolysis Plant (Niemcy) wytwarzanego podczas pirolizy odpadów komunalnych, przemysłowych i specjalnych były badane pod kątem ekotoksyczności. Do badań biologicznych rozmnażania wybrano Collembola (skoczogonki). Po 28 dniach inkubacji młodych, ustalono wartość EC50 dla wybranych metali. Badanie wykazało najniższą wrażliwość Folsomia candida na żelazo (1,689 mg/kg suchej masy w stosunku do EC50). Relatywna wrażliwość na inne metale może zostać zaprezentowana jako Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. Najwyższą wrażliwość stwierdzono dla kadmu (1,2 mg/kg suchej masy). Karbonizat z MPA Burgau zawiera wysokie stężenia chlorków, które powodują zahamowanie reprodukcji Folsomia candida a zatem jest ograniczonym wskaźnikiem ekotoksyczności metali ciężkich. Wskaźnik toksyczności ostrej EC50 otrzymano dla stężenia 500 mg/kg chlorków w suchej masie

Hydrophobicity of Black Coal from Ostrava-Karviná Coal District (Czech Republic)

Właściwości hydrofobowe/hydrofilowe węgla znacząco wpływają na wartość wilgoci, która jest bardzo istotnym parametrem z punktu widzenia wykorzystania węgla do produkcji energii. Hydrofobowość została zbadana dzięki pomiarom kąta zwilżania. Dowiedziono, że w przypadku węgla kamiennego właściwości hydrofilowe wzrastają wraz ze wzrostem uwęglenia. Z drugiej strony, związek ten nie znalazł odbicia w przypadku niższego stopnia uwęglenia. Wartość kąta zwilżania jest warunkowana przez zawartość części lotnych i zawartość popiołu. Zależność kąta zwilżania od głębokości wydobycia surowca została również udowodniona. Wartość kąta zwilżania maleje wraz z głębokością.Hydrophobic/hydrophilic properties of coal influence significantly value of moisture which represents very important parameter from the point of utilization of coal in energy production. Hydrofobicity were studied by means of contact angle measurements. It was proved that for black coal the hydrofilic properties increase with coalification. On the contrary, this relationship was not found for coals with lower degree of coalification. The value of contact angle is influenced by content of volatile combustibles and content of ash. The dependence of contact angle on the depth of mining was also proved. The value of contact angle decreases with depth