Browsing by Subject "sewage sludge"

Now showing 1 - 12 of 12

Access status: Open Access ,
An investigation of rare earth elements in sewage sludge generated in Poland
(Wydawnictwa AGH, 2024) Kostrz-Sikora, Paulina
According to Statistics Poland, an average of around 1 million tonnes DM of sewage sludge has been generated in Poland annually over the past several years, of which approximately 30% has been used in nature, e.g. in agriculture, to grow plants for compost production, or for land reclamation (Statistics Poland 2004–2022). Most research on sewage sludge has focused on investigating its fertilizing value (nitrogen, phosphorus), identifying the composition of organic matter and determining the total content of heavy metals (including primarily cadmium, copper, nickel, lead, zinc, mercury and chromium) and the forms of their occurrence that determine their mobility and bioavailability. The occurrence of rare earth elements (REEs) in sewage sludge has hardly been addressed in research, even though their presence in production processes and everyday objects is increasingly common. The results presented in this article of studies of the concentrations of individual REEs in sewage sludge from selected industrial and municipal wastewater treatment plants located in Poland indicate that they are significantly lower than the average lanthanide level in the Earth’s crust. This may suggest that anthropogenic sources of REEs do not affect the composition of the wastewater and sludge studied. The calculated median concentration of ?REE in sludge from industrial wastewater treatment plants is 9.47 mg/kg, whereas in municipal sewage sludge, the midpoint value for REE concentration is 13.5 mg/kg. Normalization of the obtained results with respect to Post-Archean Australian Shale (PAAS) and to topsoil and subsoil from Poland shows that the sludge is generally depleted in REE relative to the standards used. An assessment of the contamination of sewage sludge with rare earth elements, based on the calculated values of the geoaccumulation index $(I_{geo})$ for these elements, also shows that the content of lanthanides in the studied sewage sludge is lower than in the soils of Poland.
Access status: Restricted ,
Analiza porównawcza parametrów fizykochemicznych osadów ściekowych z wybranej wiejskiej i miejskiej oczyszczalni ścieków w aspekcie ich zagospodarowania
(Data obrony: 2017-07-11) Wójcik, Aneta
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Osady ściekowe są to półpłynne odpady powstające w wyniku procesu oczyszczania ścieków, które ze względu na obowiązujące prawo oraz swoje właściwości fizykochemiczne i biologiczne wymagają odpowiedniego zagospodarowania. W poniższej pracy, bazując na danych literaturowych, omówiono zagadnienie osadów ściekowych, ich klasyfikacje, charakterystykę i procesy przeróbki. W pracy zawarty jest także opis potencjalnych zastosowań osadów ściekowych i wytyczne prawne z tym związane. W dalszych rozdziałach opisano wyniki własnych badań parametrów fizykochemicznych osadów ściekowych z miejskiej (Opole, Ozimek) i wiejskiej (Podrzecze) oczyszczalni ścieków, między innymi: pH, Eh, przewodność elektrolityczną, zawartość kationów, zawartość anionów, wilgotność, zawartość materii organicznej oraz form związania metali metodą ekstrakcji sekwencyjnej BCR. Następnie na przykładzie tych badań dokonano porównania parametrów fizykochemicznych osadów ściekowych z miejskiej i wiejskiej oczyszczalni ścieków w aspekcie ich zastosowania.
Access status: Open Access ,
Badania nad możliwością wykorzystania ściekowych osadów komunalnych do nawożenia i rekultywacji gleb
(Wydawnictwa AGH, 2005) Marciniak-Kowalska, Jolanta; Piękoś, Diana
In the paper the results of research on usage of sewage sludge for plants cultivation carried out between 5 July 2004 and 2 May 2005 are presented. Three mixtures of soil and sludge (0%, 50% and 75% sludge) were applied as a bedding for several species of plants: Common Juniper, Silver Fir, Chinese Arborvitae, American Arborvitae, Common Polypody, Goat's Bread, Japanese Camellia, Fortune's Spindletree, Thick-leaved Stonecrop. Height and width of plants were measured and visual records were taken in eye to conduct visual analysis. Some of analyzed species grow well on soil and sludge bedding: Chinese and American Arborvitae, Thick-leaved Stonecrop, Goat's Bread, Japanese Camellia and Fortune's Spindletree.
Access status: Restricted ,
Badania właściwości fizykochemicznych oraz możliwości zagospodarowania wybranych odpadów wytworzonych w Grupie Azoty S.A. w Tarnowie
(Data obrony: 2017-09-29) Furga, Małgorzata
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Niniejsza praca przedstawia wyniki badań przeprowadzonych na wybranych rodzajach odpadów przemysłowych wytworzonych przez Grupę Azoty S.A. w Tarnowie. Przebadano popioły paleniskowe z kotłów ze współspalania oraz szlamy z oczyszczania ścieków przemysłowych. Wykonane analizy pozwoliły na określenie wilgotności, pH, przewodności elektrycznej właściwej, zawartości anionów oraz strat prażenia, wymywalności zanieczyszczeń z odpadów oraz określenia form związania metali w odpadach metodą ekstrakcji BCR. Ponadto oznaczono zawartości węglanów w popiołach, a także określono zawartość składników nawozowych – fosforu i potasu. Określono zawartości wybranych metali ciężkich w odpadach. Uwzględniając właściwości odpadów, przeanalizowano możliwości ich zagospodarowania.
Access status: Open Access ,
Improvements in dewaterability and fuel properties of hydrochars derived from hydrothermal co-carbonization of sewage sludge and organic waste
(2024) Wilk, Małgorzata; Śliz, Maciej; Czerwińska, Klaudia; Gajek, Marcin; Kalemba-Rec, Izabela
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
The hydrothermal co-carbonization of sewage sludge and organic additives, namely 10 and 20 % of charcoal, fir, grass, and an undersieved fraction of municipal solid waste, was studied. The benefits of this combined process included the spectacular dewaterability performance of slurry, proved by positive filtration tests and shorter capillary suction times. For instance, a 20 % fir addition decreased c.a. 60 % of pressure filtration time when compared to the hydrothermal carbonization of sewage sludge. A 10 % undersieved fraction of municipal solid waste resulted in 15.72 s of capillary suction time. Moreover, hydrothermal co-carbonization produced effective solid energy sources. The addition of organic origin waste to sewage sludge prior to the process caused higher heating values, carbon and fixed carbon contents of hydrochars (e.g. a 20 % charcoal addition generated 21 % higher heating value, 30 % carbon and 2.8 times higher fixed carbon), which corresponded with easier and more stable combustion processes compared to hydrochar from sewage sludge determined by thermal analysis. Possible exploitation problems during combustion have been assessed by determining the tendency risks of slagging and fouling based on oxides identified in ash by XRF analysis. Furthermore, changes in the structural and morphological properties of hydrochars were identified by SEM and FTIR analyses.
Access status: Restricted ,
Metody badawcze stosowane w analizie osadów ściekowych
(Data obrony: 2019-01-29) Sułgut, Marlena
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Osady ściekowe powstają na skutek szeregu procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych i biologicznych zachodzących w oczyszczalniach ścieków. W związku z tym, że od dnia 1 stycznia 2016 roku obowiązuje zakaz składowania nieprzetworzonych osadów ściekowych konieczne jest ich zagospodarowanie. Przykładem wykorzystania osadów ściekowych może być ich termiczna utylizacja lub zastosowanie ich jako nawóz w rolnictwie. Zagospodarowanie osadów ustala się na podstawie ich składu fizyko-chemicznego oraz higieniczno-sanitarnego, z tego powodu tak ważne jest analiza osadów komunalnych. Badania osadów wykonuje się za pomocą metod referencyjnych, tzn. określonych na podstawie ustawy lub innych zwalidowanych procedur badawczych.
Access status: Restricted ,
Ocena możliwości wykorzystania osadów ściekowych jako podłoża do rekultywacji w kierunku plantacji wierzby energetycznej
(Data obrony: 2017-07-03) Kozub, Piotr
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Celem niniejszej pracy była ocena możliwości wykorzystania komunalnych osadów ściekowych jako podłoża do rekultywacji terenów zdegradowanych, w kierunku plantacji wierzby energetycznej. W ramach prac terenowych pobrano próbkę komunalnego osadu ściekowego pochodzącego z oczyszczalni ścieków w Nowym Sączu oraz próbki gleb, z terenu zdegradowanego znajdującego się w Krakowie w dzielnicy Nowa Huta. Na pozyskanych próbach komunalnego osadu ściekowego i gleb wykonano szereg analiz laboratoryjnych, m.in.: oznaczono pH, zawartość substancji humusowych oraz całkowitą zawartość wybranych metali ciężkich przy użyciu wody królewskiej. Uzyskane wyniki badań zostały porównane z obowiązującymi normami kwalifikującymi możliwość wykorzystania osadu i gleb jako podłoża do rekultywacji, w kierunku uprawy roślin energetycznych. Dodatkowym celem pracy było przeprowadzenie doświadczenia z nasadzeniem wierzby energetycznej na podłożu, zawierającym komunalny osad ściekowy oraz glebę pobraną z terenu zdegradowanego. Zaobserwowano znacznie większy przyrost części nadziemnej i korzeniowej wierzby posadzonej na podłożu gleby z dodatkiem komunalnego osadu ściekowego w porównaniu do wierzby rosnącej na podłożu zawierającym tylko glebę z terenu zdegradowanego. Badany komunalny osad ściekowy spełnił obowiązujące normy, umożliwiające jego wykorzystanie jako podłoże do uprawy wierzby energetycznej, w rolnictwie oraz do rekultywacji terenów na cele nierolne.
Access status: Restricted ,
Ocena parametrów filtracyjnych osadów ściekowych i odpadów elektrownianych
(Data obrony: 2012-07-27) Biłas, Anna
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
This master’s thesis analyzes parameters of filter sludge, power plant waste and their mixtures. This paper presents the change of the filtration depending on the degree of compaction (load consolidation, „?” changing in the range from 25kPa to 400kPa). These results allowed us to determine the suitability of waste as an insulating barrier (Journal of Laws 2003 No. 61 pos. 549, Acts. Laws of 2009 No. 39 pos. 320). Additional parameters that were determined were the natural moisture content, specific density and bulk density. The paper presents the results of the analysis examined the distribution of the pore structure of waste, and chemical composition analysis was performed. We analyzed sediments from the sewage treatment plant Miechowice in Bytom and power plants ash from Halemba in Ruda Slaska.
Access status: Open Access ,
Studies on Gypsophila fastigiata parameters verifying its suitability to reclamation of post-flotation Zn-Pb wastes
(Wydawnictwa AGH, 2015) Muszyńska, Ewa; Hanus-Fajerska, Ewa; Ciarkowska, Krystyna
An excessive amount of heavy metals negatively affects the environment, causing degradation of large areas throughout the world. Therefore, the effective and inexpensive techniques focused on either removal of those substances or their long-term stabilization in situ need to be improved. We currently propose to use a calamine ecotype of Gypsophila fastigiata (Caryophyllaceae) for biological reclamation of wastes accumulated after Zn-Pb ores enrichment. Plants were cultivated in (1) untreated waste material (control), (2) wastes enriched with mineral fertilizers, and (3) wastes enriched with sewage sludge. Photosynthetic pigments content and electrolyte leakage outside plasma membrane were tested periodically in representative samples. In untreated waste material growth gradually deteriorated during the season. The content of chlorophyll a in leaves taken from control plants decreased more than threefold from 0.51 mg/g f.m. at the beginning to 0.14 mg/g f.m. at the end of the growing season, whereas in treatment with sewage sludge the reduced seasonal variations in photosynthetic pigments content was ascertained (0.78 mg/g f.m. for chl a and 0.20 mg/g f.m. for chl b, both in the spring and autumn) what positively influenced the plant growth. The results indicate that tested G. fastigiata genotype might be used in an assisted revegetation project.
Access status: Open Access ,
The effect of an acid catalyst on the hydrothermal carbonization of sewage sludge
(2023) Wilk, Małgorzata; Śliz, Maciej; Czerwińska, Klaudia; Śledź, Małgorzata
This research is focused on the addition of a catalyst, sulphuric acid (VI), to sewage sludge, and its effect on solid and liquid products resulting from the hydrothermal carbonization process. Consequently, for hydrochars, proximate and ultimate analyses, higher heating value and specific surface area were determined. Additionally, Fourier-transform infrared spectrophotometric and thermogravimetric analyses were conducted. The heavy metal contents in the ash composition of hydrochars were identified by X-ray fluorescence spectrometry. It was confirmed that the catalyst addition changed the structure as well as the physical and chemical properties of hydrochars and their ashes. Regarding post-processing water, both pH value and conductivity were determined and the element composition, including heavy metals, was conducted by the inductively coupled plasma optical emission and mass spectrometry analyses. It was found that the addition of the catalyst caused a decrease in heavy metal contents and an increase of phosphorus compound in filtrates.
Access status: Open Access ,
The leaching of mineral nitrogen forms from light soil fertilized with compost and sewage sludge
(Wydawnictwa AGH, 2018) Rajmund, Agnieszka; Czyżyk, Franciszek; Paszkiewicz-Jasińska, Anna; Kopacz, Marek
The research was carried out in the years 2003-2013 in lysimeters filled with loamy sand. The leachate was tested in three variants: Z - no fertilization, S - 20 g $\cdot$ m$^{-2}$ of N delivered annually in sewage sludge and C - 20 g $\cdot$ m$^{-2}$ of N in the form of compost. The lysimeters were planted with Miscanthus giganteus, which is an energy plant with a high demand for water and nutrients. The amount of leaching of mineral nitrogen forms was determined on the basis of measured volumes of leachates from the soil and volumes of ammonium nitrogen ($N-NH_{4}$) and nitrate nitrogen ($N-NO_{3}$) contained in them. The research results showed a significant increase in the average content of mineral nitrogen forms in the effluents from the fertilized soil (S - 6.8 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NO_{3}$ and 0.3 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NH_{4}$, C - 7.8 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NO_{3}$ and 0.4 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NH_{4}$), compared to their concentrations in the leachates from non-fertilized soil (Z - 2.1 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NO_{3}$ and 0.2 mg $\cdot$ dm$^{-3}$ of $N-NH_{4}$). The content of mineral forms of nitrogen, in particular $N-NO_{3}$, were similar in both fertilization variants. The lowest concentrations of mineral nitrogen in the leachates occurred in the third and fourth year after planting Miscanthus giganteus, when it entered the period of the highest yield. In the fifth year, due to a cold, snowless winter, there was a weakened growth of plants, which resulted in an increase in the concentration of mineral nitrogen in the leachates from the fertilized soil. It follows that in addition to the intensity of precipitation, the collection of this component by plants primarily influences nitrogen leaching from the soil. The general amount of mineral nitrogen leached from the soil was not large and amounted Z - 2.5 kg $\cdot$ m$^{-2}$, S - 6.7 kg $\cdot$ m$^{-2}$, C - 6.4 kg $\cdot$ m$^{-2}$. This testifies to the intense collection of this form of nitrogen by Miscanthus giganteus.
Access status: Restricted ,
Zmiana przepuszczalności osadów ściekowych w funkcji czasu
(Data obrony: 2011-11-04) Tarkowska, Paulina
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
This master's thesis is devoted to study changes in the permeability of sewage sludge as a function of time. Quantitatively expressed by the hydraulic conductivity. This is a basic parameter to be taken into consideration when choosing a material for artificial barrier insulation (Journal of Laws of 2003 No. 61 pos. 549 with subsequent amendments). The paper presents changes in the parameters of filter sludge from the sewage treatment plant „Miechowice” in Bytom in the function of compaction (consolidation in the range of 25 to 200 kPa) and time (age of sediments: fresh sediment, five, ten and fifteen).