NG - PRACOWNIA INŻYNIERII ŚRODOWISKA
I UTYLIZACJI ODPADÓW PRZEMYSŁOWYCH

Kierownik pracowni: dr inż. Adam Grzelak tel.: 71/ 348 81 76 kom.: 608 015 951 e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

ZAKRES BADAŃ PRACOWNI

• utylizacja odpadów organicznych (m. in. z uboju drobiu i trzody) z wykorzystaniem reakcji egzotermicznych i procesów kompostowania
• utylizacja odpadów z gospodarstw rolnych (gnojowica, obornik i roślinne), realizowana przy wykorzystaniu naturalnych surowców mineralnych
• opracowanie technologii wytwarzania dodatków paszowych
• degradacja węglowodorów w zanieczyszczonych gruntach
• badania w zakresie inżynierii środowiska dotyczące skażenia gruntów, odpadów komunalnych i przemysłowych metalami ciężkimi
• ocena jakości wód podziemnych i powierzchniowych zwłaszcza w rejonie kopalni węgla brunatnego
• badania dynamiki ługowania zanieczyszczeń z gruntów nadkładowych i popiołów lotnych oraz określenia ich wpływu na środowisko
• inżynieria środowiska obejmująca projekty zagospodarowania złóż, plany zagospodarowania przestrzennego dla terenów górniczych oraz prognozy skutków wpływu technologii eksploatacji na środowisko przyrodnicze

W ramach pracowni funkcjonują dwa laboratoria: Laboratorium Biotechnologiczne (LB)...  

oraz Badań Chemicznych Wód (NU-2)... posiadające akredytację laboratorium badawczego.

NAJWAŻNIEJSZE OSIĄGNIĘCIA

Technologia utylizacji odpadów organicznych
Proponowane technologie utylizacji odpadów organicznych, mają na celu takie przetworzenie produktów pochodzących z uboju, aby można je było wykorzystać jako środki poprawiające właściwości gleby lub pełnowartościowe komposty. Oferowane rozwiązania można stosować w przypadku takich produktów poubojowych III kategorii (Rozporządzenie WE No 1774/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 3 października 2002 r.) jak:

• kości drobiowe i wieprzowe,
• pióra i szczecina,
• skorupy jaj,
• krew.

Proces utylizacji przy wykorzystaniu reakcji egzotermicznych najlepiej stosować w sytuacjach, gdy występuje wysokie zagrożenie sanitarne i epidemiologiczne. Wykorzystany reagent
pozwala na szybkie unieszkodliwienie chorobotwórczych mikroorganizmów, a końcowy produkt, zgodnie z nomenklaturą Dyrektywy Unijnej, jest środkiem poprawiającym właściwości gleby.

 
Schemat technologiczny utylizowania odpadów organicznych przy wykorzystaniu reakcji egzotermicznych: 

 
Kompostowanie odpadów organicznych polega na ustaleniu właściwych proporcji pomiędzy poszczególnymi komponentami, tak aby moduł C : N : P wahał się na poziomie około 100 : 10 : 1, co jest niezbędnego do prawidłowego przebiegu procesu mineralizacji komponentów organicznych.

 
Schemat ideowy utylizowania odpadów organicznych przy wykorzystaniu procesów kompostowania: 

 
Technologia oczyszczania gnojowicy

 
Technologia oczyszczania gnojowicy ma na celu redukcję szkodliwych dla środowiska stężeń związku azotu, fosforu i potasu. Schemat przedstawia proces technologiczny oczyszczania gnojowicy pochodzącej bezpośrednio z kolektorów zbiorczych chlewni. Gnojowica ze zbiornika przepompowywana jest okresowo do zbiornika pośredniego, skąd spływa pod własnym ciężarem do złoża filtrującego, zbudowanego z trzech segmentów.
Segment "A" - zawiera substancję mineralną o największej porowatości. W tym segmencie pozostają największe cząstki zawiesin.
Segment "B" - zawiera substancję mineralną o średniej porowatości.
Segment "C" - zawierający sorbenty o najmniejszej porowatości.
Woda gnojowa może spływać kaskadą do zbiornika i napowietrzać się obniżając chemiczne i biologiczne zapotrzebowanie tlenu, i jako pozostałość w procesie oczyszczania na filtrach mineralnych jest pozbawiona odorów oraz zawiesin, a ze względu na małą zawartość związków nawozowych może być używana do nawadniania upraw zielonych, nie stanowiąc zagrożenia skażeniem gruntów i wód gruntowych. W szczególnych przypadkach przy zmniejszeniu kompleksu sorpcyjnego złóż filtracyjnych z zaproponowaną technologią może współpracować dyskowy bioreaktor obrotowy.
 
Technologia degradacji węglowodorów w zanieczyszczonych gruntach
 
     Pracowania NG prowadzi badania nad metodami utylizacji węglowodorów w zanieczyszczonych gruntach. Jednym z proponowanych rozwiązań technologicznych jest metoda, w której wykorzystuje się odpady organiczne pochodzące z ubojni do rozkładu substancji ropopochodnych.
Utylizowane odpady po przetransportowaniu na miejsce utylizacji należy właściwie przygotować, tzn. zanieczyszczone grunty przesiać, a odpady organiczne zmielić. Następnie odpady poddawane są homogenizacji, a w dalszej kolejności kierowane są na pole bioremediacyjne, gdzie zaleca się ich dwunastomiesięczne kompostowanie na pryzmie.
Otrzymany w wyniku produkt może być z powodzeniem stosowany: do rekultywacji wyrobisk i hałd górniczych, przesypek na wysypiskach odpadów komunalnych czy jako podłoże pod uprawę roślin przemysłowych.
Zaletami takiego rozwiązania jest przede wszystkim zagospodarowanie dwóch odpadów w jednym procesie utylizacji, a tym samym obniżenie kosztów ich unieszkodliwiania; wykorzystanie mikroorganizmów zasiedlających odpady organiczne w celu degradacji węglowodorów; wykorzystanie silnie toksycznego środowiska glebowego do zmniejszenia ryzyka epidemiologicznego w przypadku kompostowania odpadów organicznych.

Ocena wpływu hałd pogórniczych na środowisko

     Jedną z ciekawszych prac były badania związane z realizacją projektu zamawianego, dotyczącego między innymi restrukturyzacji terenów zdegradowanych ekologicznie w rejonioe Wałbrzycha. Celem pracy była ocena wpływu hałd i osadników poprzemysłowych na środowisko w ich sąsiedztwie. Jednym z etapów pracy było przeprowadzenie inwentaryzacji i sporządzenie dokumentacji fotograficznej wycieków z hałd, a następnie wykonanie analiz pobranych próbek wody. Poniżej przedstawiono przykład takiego wycieku i syntetyczne ujęcie wyników badań.

     Zawartości wybranych składników w wodach potoku Południowego poniżej i powyżej wycieku wód z hałdy.

     Zawartości wybranych składników w wyciekach z hałd w porównaniu do maksymalnych wartości dopuszczalnych w ściekach odprowadzanych do wód i ziemi.

WSPÓŁPRACA

Prace zrealizowane w latach 2006-2010

- Projekt celowy nr 6T092005C/06541 pt. ”Budowa technologicznej linii utylizacji odpadów organicznych i osadów ściekowych”- Przedsiębiorstwo Wielobranżowe „Lant” Henryk Wilkiel- Leszno Górne.

-Projekt rozwojowy nr 12-0010-04/2008, pt. „Bioutylizacja odpadów keratynowych z przetwórstwa drobiowego i mięsnego”- podwykonawca badań w ramach współpracy z Uniwersytet Przyrodniczym we Wrocławiu.

- Projekt nr 13178 pt. w ramach przedsięwzięcia MNiSW INICJATYWA TECHNOLOGICZNA pt. „Technologia zagospodarowania odpadów organicznych i wykorzystania surowców mineralnych w rolnictwie”.

- Badania skuteczności utylizacji skratek, zawartości piaskowników oraz komunalnych osadów ściekowych pochodzących z OŚ „Centrum” w Dąbrowie Górniczej metodą kompostowania w reaktorze obrotowym.

-Badania w zakresie utylizacji nawozowej kości-ubocznego produktu poubojowego z wykorzystaniem tlenku wapnia.

Projekt rozwojowy NR12-0109-10 pt.”Sposób wytwarzania nowej generacji preparatów fito- mineralnych i ich wykorzystanie w żywieniu zwierząt monogastrycznych”.

Wykaz prac opublikowanych w latach 2007-2011

Oryginalne prace twórcze:

1.Bubel F., Tronina P.: Bioremediacja gruntów zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi z wykorzystaniem pomiotu kurzego oraz drożdży Yarrowia lipolytica. Górnictwo Odkrywkowe, 2007, 1-2, 109-113.

2.Tronina P., Bubel F.: Production of organic fertilizer from poultry feather wastes excluding the composting process. Polish Journal of Chemical Technology 2008, 10(2), 33-36.

3.Tronina P., Bubel F.: Food industry waste composting in a rotational reactor. Polish Journal of Chemical Technology 2008, 10(2), 37- 42.

4. Bubel F.: Study on efficacy of municipal sewage sludge utilization by a method of composting in rotational reactor. CHEMISTRY FOR AGRICULTURE 2008, Vol. 9, 130-137.

5.Dobrzański Z., Bubel F.: Rtęć – aspekty ekotoksykologiczne i legislacyjne. CHEMIK, 2009, 3, 62, 116-121.

6.Rodziewicz A., Łaba W., Choińska A., Bubel F., Bekier J.: Wykorzystanie szczepionki drobnoustrojów do kompostowania odpadów keratynowych w bioreaktorze statycznym. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2009, 3, 98-100.

7. Rodziewicz A., Łaba W., Sobolczyk J., Grzelak A., Drozd J.: Kompostowanie odpadów keratynowych przy udziale szczepionki bakteryjnej w bioreaktorze obrotowym, Inżynieria Aparat. Chemicz.: 2009, 3, 95-97.

8. Dobrzański Z., Opaliński S., Bubel F.: Ozon – własności, zastosowania, korzyści i zagrożenia. CHEMIK, 2009, 11, 403-406.

Monografie

1. Dobrzański Z., Cwynar P., Bubel F.: Rtęć – fakty i mity w: Katastrofy naturalne i cywilizacyjne "ZAGROŻENIA I WYZWANIA DLA BEZPIECZEŃSTWA" (red. M. Żuber), WSOWL/MON, 2009, t. 2, 285-295.

2. Bubel F., Grzelak A., Opaliński S., Tronina P.: Preparat paszowy na bazie lucerny (Medicago sativa L.) i surowców huminowych – sposób wytwarzania i skład chemiczny, w: Lucerna w żywieniu zwierzą i ludzi (red. E.R Grela). Wydawnictwo PROGRESS 2010, t. VI, 68-76.

Artykuły naukowe

1. Bubel F., Durkalec M.: Metale w środowisku oraz tkankach i produktach drobiarskich -cz. I (ołów). Polskie Drobiarstwo 2010, 6, 10-13.

2. Bubel F., Durkalec M.: Metale w środowisku oraz tkankach i produktach drobiarskich-cz. II (kadm). Polskie Drobiarstwo 2010, 9, 2-5.

3. Bubel F., Durkalec M.: Metale ciężkie w środowisku oraz tkankach i produktach drobiarskich-cz. III (rtęć). Polskie Drobiarstwo 2010, 11, 6-11.

4. Bubel F., Grzelak A., Durkalec M.: Zawartość wybranych pierwiastków w węglu brunatnym z kopalni Sieniawa i popiołach pozostałych po procesie zgazowania. Górnictwo Odkrywkowe 2010, 6, 81-86.

5. Pułaczewska D.: Procesy utylizacji odpadów organicznych i węglowodorowych a możliwości wykorzystania wybranych kopali towarzyszących. Górnictwo Odkrywkowe 2010, 2, 60-65.

Prace w przygotowaniu do druku

1.Dobrzański Z., Barej R., Popiela E., Bubel F., Polak-Juszczak J.: Bioaccumulation of mercury in the eggs of hens experimentally intoxicated with methylmercury (II) chloride (CH₃HgCl). Arch. Environ. Contam. Toxicol.

Zgłoszenia patentowe

1. P. 386149 z dn. 26.09.08: Bubel F., Grzelak A., Tronina S., Tronina P.-Sposób wytwarzania preparatów huminowo- ziołowo- mineralnych.

NAGRODY I WYRÓŻNIENIA
Pracownia NG niejednokrotnie wyróżniona została na arenie międzynarodowej. Otrzymała:

• Złoty medal na Światowym Salonie Innowacji, Wynalazczości i Nowych Technologii "Bruselss Eureka" w 1998r. w Brukseli za: Dodatek mineralno-tłuszczowy do pasz
• Srebrny medal na Światowym Salonie Innowacji, Wynalazczości i Nowych Technologii "Brusells Eureka" w 2003r. w Brukseli za: Sposób i układ do oczyszczania wody gruntowej z substancji węglowodorowych
• Brązowy medal na Światowych Targach Innowacji i Wynalazczości "Concours Lepine" w 2007r. w Paryżu oraz złoty medal na Światowym Salonie Innowacji, Wynalazczości i Nowych Technologii "Bruselss Eureka" 2007 w Brukseli za: Utylizację piór drobiu stanowiących odpad poubojowy
• Złoty medal na Światowych Targach Innowacji i Wynalazczości "Concours Lepine" w 2008r. w Paryżu oraz srebrny medal z wyróżnieniem na Światowym Salonie Innowacji, Wynalazczości i Nowych Technologii "Bruselss Eureka" 2008r. w Brukseli za: Sposób wytwarzania preparatów huminowo-ziołowo-mineralnych