Více času na podstatné

WASTE FORUM 2014, 1, str. 1 - 44

INDEX

SOUHRNY
ABSTRACTS

 

OBSAH  
Úvodní slovo šéfredaktora 3
Pro autory 4
Utilization of municipal wastes in fuel production
Využitie komunálneho odpadu na výrobu paliva

Eduard BUZETZKI, Katarína SIDOROVÁ, Jarmila AUGUSTÍNOVÁ, Božena VASILKOVOVÁ, Zuzana CVENGROŠOVÁ, Jozef MIKULEC, Ján CVENGROŠ
5
Použití biosurfaktantu pro sanační promývání zemin kontaminovaných pesticidy
Use of biosurfactant for washing of soils contaminated by pesticides

Marek ŠÍR, Zuzana HONZAJKOVÁ, Lucie KOCHÁNKOVÁ, Kristina TURNVALDOVÁ, Juraj GRÍGEL, Jiří MIKEŠ, Miroslav MINAŘÍK
15
Testování elektrodových materiálů a katalyzátorů pro elektro-Fentonovu oxidaci
Testing of electrode materials and catalysts for electro-Fenton´s oxidation

Lukáš BALCAR, Libor DUŠEK, Jaromíra CHÝLKOVÁ
20
Bioremediačný potenciál odstraňovania anorganických polutantov použitím Aspergillus niger
Bioremedial potential of inorganic pollutants removal using Aspergillus niger

Katarína PEŤKOVÁ, Ľubomír JURKOVIČ, Alexandra ŠIMONOVIČOVÁ, Marianna MOLNÁROVÁ, Zuzana SLEBODNÍKOVÁ
25
Vývoj nového biosensoru k rychlému monitorování a mapování kontaminace v životním prostředí
Development of novel biosensor for rapid monitoring and mapping of environmental contamination

Šárka BIDMANOVÁ, Tomáš RATAJ, Jiří DAMBORSKÝ, Martin TRTÍLEK, Zbyněk PROKOP
30
Eliminácia SO42- z banskej vody s použitím iónomeničov na báze syntetických živíc
SO2- elimition from mine water by ion exchange resin technique

Tomáš KLIMKO, Silvie HEVIÁNKOVÁ, Miroslav KYNCL, Eva LACKOVÁ
36
Inovativní sanační technologie ve výzkumu a praxi VII, Praha 15. - 16. 10. 2014 43
EPS, s. r. o., laboratoř ANAEROBIC 43
Týden výzkumu a inovací pro praxi 2014 (23. - 25. 4. 2014, Hustopeče) 44

 

WASTE FORUM 2014, 1, str. 1 - 44

INDEX

SOUHRNY

ABSTRACTS

 

Využitie komunálneho odpadu na výrobu paliva
Eduard BUZETZKI, Katarína SIDOROVÁ, Jarmila AUGUSTÍNOVÁ, Božena VASILKOVOVÁ, Zuzana CVENGROŠOVÁ1), Jozef MIKULEC 2), Ján CVENGROŠ 1)
1) Faculty of Chemical and Food Technology, STU, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovakia, e-mail: jan.cvengros@stuba.sk
2) VÚRUP, a. s., Bratislava, Slovakia

Súhrn
Komunálny odpad sa obvykle spaľuje pre energetické účely alebo sa ukladá na skládkach. V tomto článku sú prezentované výsledky získané pri katalytickom krakovaní vzoriek komunálneho odpadu s cieľom získať kvapalné palivá. Výťažok týchto palív je daný hlavne obsahom plastov v odpade. V našich experimentoch bol tento výťažok v rozmedzí 32 až 49 % hm. vzhľadom na vstupný odpad, krakovaný pri teplotách 390 ? 550 °C. Výsledky ukazujú, že prídavok 5 % hm. prírodného zeolitu ako katalyzátora zvyšuje podiel kvapalnej frakcie. S väčším podielom katalyzátora narastá aj podiel plynných produktov. Kvapalná frakcia z krakovania po odparení prchavých zložiek do 150 °C poskytla frakciu 150 - 330 °C ako experimentálne palivo. Takéto palivo sa testovalo na kogeneračnej jednotke spolu s fosílnym dieselovým palivom ako štandardom. Experimentálne palivo sa od štandardného odlišuje emisiami NOx a CO ako aj teplotami výfukových plynov, čo je dôsledkom prítomnosti oxygenátov a rôzneho podielu zložiek, vyžadujúcich vyššie teploty spaľovania. Obe palivá majú zrovnateľnú spotrebu ako aj výkonové a emisné parametre.
Kľúčové slová: alternatívne dieselové palivo, katalytické krakovanie, biomasa, komunálny odpad, plasty

Použití biosurfaktantu pro sanační promývání zemin kontaminovaných pesticidy
Marek ŠÍR, Zuzana HONZAJKOVÁ, Lucie KOCHÁNKOVÁ 1), Kristina TURNVALDOVÁ, Juraj GRÍGEL, Jiří MIKEŠ, Miroslav MINAŘÍK 2)
1) Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Fakulta technologie ochrany prostředí, Technická 5, 166 28 Praha 6, e-mail: sirm@vscht.cz
2) EPS, s. r. o.,V Pastouškách 205, 68604, Kunovice, e-mail: kristina.turnvaldova@epssro.cz

Abstrakt:
Příspěvek se týká popisu solubilizačních vlastností biosurfaktantu produkovaného kvasinkou Yarrowia lipolytica. Tento biosurfaktant byl izolován z produkčního média extrakcí do etylacetátu. Modelové solubilizační testy prokázaly solubilizaci hexachlorcyklohexanu v roztoku biosurfaktantu o koncentraci c = 100 - 500 mg/l s prakticky konstantním hmotnostním solubilizačním poměrem 13,5 mg/g. V daném koncentračním rozmezí došlo k nárůstu rozpustnosti HCH o přibližně 100%. Dále bylo testováno sanační promývání tří typů zemin s rozdílným obsahem organického uhlíku uměle kontaminovaných technickým HCH. Promývací roztok obsahoval 1000 mg/l biosurfaktantu. Pro všechny zeminy byl stanoven účinný hmotnostní poměr biosurfaktant/zemina nad 25 g/kg v důsledku sorpce biosurfaktantu na zeminu.
Klíčová slova: Biosurfaktant, kvasinka, sanační promývání, solubilizace, pesticidy, hexachlorcyklohexan

Testování elektrodových materiálů a katalyzátorů pro elektro-Fentonovu oxidaci
Lukáš BALCAR, Libor DUŠEK, Jaromíra CHÝLKOVÁ
Univerzita Pardubice, Ústav environmentálního a chemického inženýrství,
Fakulta chemicko- technologická, Studentská 95, 532 10 Pardubice, e-mail:lukas.balcar@student.upce.cz, libor.dusek@upce.cz, jaromira.chylkova@upce.cz

Abstrakt:
Příspěvek je věnován studiu elektrod a katalyzátorů pro elektro-Fentonovu oxidaci. Byly využity dva typy grafitových elektrod, jejichž vlastnosti byly změřeny cyklickou voltametrií, a dále platinové elektrody. Byla studována také možnost vzniku oxidačních činidel pomocí hydrogenačních katalyzátorů, které byly tvořeny aktivním uhlím s obsahem Pd (3 - 5 %).
Klíčová slova: Elektrochemie, pokročilé oxidační procesy, elektro-Fentonova oxidace

Bioremediačný potenciál odstraňovania anorganických polutantov použitím Aspergillus niger
Katarína PEŤKOVÁ, Ľubomír JURKOVIČ, Alexandra ŠIMONOVIČOVÁ, Marianna MOLNÁROVÁ, Zuzana SLEBODNÍKOVÁ
Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, e-mail: katkapetkova@gmail.com, jurkovic@fns.uniba.sk, asimonovicova@fns.uniba.sk, molnarova@fns.uniba.sk, zuzana.slebodnikova@gmail.com
Abstrakt
Práca je zameraná na štúdium lúhovania potenciálne toxických prvkov vybraným druhom mikroskopickej vláknitej huby A. niger, ktorá bola izolovaná z antropogénnych sedimentov s vysokými obsahmi vybraných prvkov, hlavne arzénu. Izolovaný druh sa nasadil na vzorky pochádzajúce z modelovej lokality Zemianske Kostoľany, v ktorých celkové obsahy prvkov sú: 93 - 634 mg.kg-1 As, 9 - 16,7 mg.kg-1 Pb, 16,5 - 38,2 mg.kg-1 Cu, 45 - 182 mg.kg-1 Zn. Cieľom experimentu bolo zhodnotiť mieru biolúhovania vybraných prvkov pri rôznych použitých navážkach (1 g, 10 g, 100 g). Biolúhovaním mikroskopickou hubou sa zo sledovaných prvkov uvoľnilo do média najviac arzénu, v priemere 550 µg.l-1 pri 1 g, 270,18 µg.l-1 pri 10 g, 90,60 µg.l-1 pri 100 g navážke. Pri Zn, Pb a Cu boli uvoľnené obsahy nižšie, v priemere 20,42 µg.l-1 pri 1 g, 43,07 µg.l-1 pri 10 g, 5,35 µg.l-1 pri 100 g navážke u Zn, 9,36 µg.l-1 pri 1 g, 14,97 µg.l-1 pri 10 g, 11,34 µg.l-1 pri 100 g navážke u Pb a 2,70 µg.l-1 pri 1 g, 7,07 µg.l-1 pri 10 g, 4,25 µg.l-1 pri 100 g navážke u Cu. Z výsledkov vyplýva, že vzhľadom k celkovým obsahom sledovaných prvkov, najvyššia účinnosť lúhovania bola u sledovaných prvkov dosiahnutá pri 1 g navážky substrátu.
Kľúčové slova: Aspergillus niger, biolúhovanie, ťažké kovy, kontaminácia pôdy

Vývoj nového biosensoru k rychlému monitorování a mapování kontaminace v životním prostředí
Šárka BIDMANOVÁ1), Tomáš RATAJ2), Jiří DAMBORSKÝ1,3), Martin TRTÍLEK2), Zbyněk PROKOP1,3)
1) Loschmidtovy laboratoře, Ústav experimentální biologie a Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí, Masarykova univerzita, Kamenice 5, 625 00 Brno,e-mail: sarka@chemi.muni.cz
2) PSI, s. r. o., Drásov 470, 664 24 Drásov
3) Enantis, s. r. o., Palackého třída 1802/129, 612 00 Brno

Abstrakt:
Halogenované deriváty uhlovodíků patří mezi nebezpečné polutanty s nežádoucími dopady na životní prostředí a zdraví člověka. Proto je nezbytné, aby tyto látky byly systematicky sledovány. Nově vyvinutý optický biosensor EnviroPen je založen na enzymatické reakci halogenalkandehalogenas s halogenovanými látkami, která vede ke změně fluorescence fluorescenčního pH indikátoru. EnviroPen je vhodný pro stanovení halogenovaných kontaminantů ve vodných roztocích v rozmezí pH 4-10 a v rozsahu teplot 4-50 °C. Velkou výhodou biosensoru je krátká doba měření, 1 min, nutná pro stanovení cílového analytu a nízká cena analýzy, 25 Kč za analýzu jednoho vzorku. EnviroPen byl testován s několika významnými látkami: 1,2-dibromethanem, 3-chlor-2-(chlormethyl)-1-propenem, 1,2,3-trichlorpropanem a 1,2-dichlorethanem. EnviroPen představuje atraktivní nástroj pro kontinuální in situ monitorování halogenovaných polutantů v životním prostředí i pro předběžný screening lokalit kontaminovaných halogenovanými látkami.
Klíčová slova: Biosensor, EnviroPen, dehalogenasy, halogenované kontaminanty, monitorování in situ, screening lokalit

Eliminácia SO42- z banskej vody s použitím iónomeničov na báze syntetických živíc
Tomáš KLIMKO, Silvie HEVIÁNKOVÁ, Miroslav KYNCL, Eva LACKOVÁ
VŠB - Technická Univerzita Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, 17. Listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Česká republika, e-mail: tomas.klimko@vsb.cz
Abstrakt:
Testovaná banská voda sa vyznačovala nízkou hodnotou pH (2,7) a zvýšenými koncentráciami predovšetkým SO42- (1579,8 mg.l-1), Fe (20,0 mg.l-1), Mn (5,2 mg.l-1), Al (15,2 mg.l-1) a K (9,7 mg.l-1). Zvýšená koncentrácia síranov a kyslý charakter banskej vody reprezentovali najväčší problém z hľadiska negatívneho pôsobenia na životné prostredie. Limitná hodnota obsahu síranov vo vodách vypúšťaných do povrchových vôd v Českej republike je 300 mg.l-1. Bolo preto nutné venovať sa predovšetkým testovaniu možností eliminácie SO42- z banskej vody. Ako vhodná sa osvedčila metóda iónovej výmeny pracujúca na báze syntetických živíc. Konkrétne bol použitý systém prietokových kolón tvorený prvou kolónou naplnenou silne kyslím katexom (dochádzalo k výmene katiónov) a druhou kolónou naplnenou slabo bázickým anexom (dochádzalo k výmene aniónov). Pred použitím samotných iónovýmenných membrán bolo potrebné zvýšiť hodnotu pH testovanej vody. Na zvýšenie hodnoty pH z 2,7 na približne 7 bola použitá dávka 3 ml.l-1 Ca(OH)2 (vo forme 10 % roztoku). Po aplikovaní Ca(OH)2 do vody prišlo k precipitácií Fe, Al a Mn vo forme ich oxidov a hydroxidov. Po následnej filtrácií (filter pre kvantitatívnu analýzu KA 4) a mikrofiltrácií (0.45 µm) boli vzorky vody preliate systémom kolón. Experimenty potvrdili účinnosť daného systému na úpravu 10 litrov testovanej banskej vody. Koncentrácie sledovaných prvkov a anorganických solí v upravenej vode boli nasledovné: SO42- (9,6 mg.l-1), Fe (<0,10 mg.l-1), Mn (<0,03 mg.l-1), Al (<0,02 mg.l-1) a K (1,5 mg.l-1). Výsledky potvrdili efektívnosť živicových iónovýmenných membrán pri eliminácií síranov z banskej vody daného charakteru.
Kľúčové slová: Banská voda, SO42-, iónová výmena, syntetické živice

WASTE FORUM 2014, 1, str. 1 - 44

INDEX

SOUHRNY

ABSTRACTS

 

Utilization of municipal wastes in fuel production

Eduard BUZETZKI 1), Katarína SIDOROVÁ 1), Jarmila AUGUSTÍNOVÁ 1), Božena VASILKOVOVÁ 1), Zuzana CVENGROŠOVÁ 1), Jozef MIKULEC 2), Ján CVENGROŠ 1)

1) Faculty of Chemical and Food Technology, STU, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovakia,
e-mail:
jan.cvengros@stuba.sk

2) VÚRUP, a. s., Bratislava, Slovakia

Summary

Municipal waste is normally incinerated for energy purposes or is landfilled. In this article, the results obtained from catalytic cracking of a municipal waste sample are presented with the aim to obtain liquid fuels. The yield of such fuels is determined mainly by plastics content in the waste. In our experiments this yield was between 32 to 49 % wt. relative to the input waste cracked at temperatures of 390 – 550 °C. It can be concluded from the results that the addition of 5 wt. % of natural zeolite catalyst gives rise the portion of liquid fraction. With an increasing amount of the catalyst, the shares of gaseous products rise too. The liquid fraction from cracking procedure after removal of light portion up to 150 °C gave the fraction 150 – 330 °C as an experimental fuel. The experimental fuel obtained was tested on a co-generation unit alongside with fossil diesel fuel used as a standard. In the case of experimental fuel, differences in NOx and CO emissions and in exhaust gas temperatures are caused by the presence of oxygenates and by varying shares of the components, as a result of which higher combustion temperatures are required. Both fuels have comparable specific consumptions and also power and emission characteristics are very similar.

Keywords: Alternative diesel fuel, catalytic cracking, biomass, municipal waste, plastics.

 

Use of biosurfactant for washing of soils contaminated by pesticides

Marek ŠÍR, Zuzana HONZAJKOVÁ, Lucie KOCHÁNKOVÁ 1), Kristina TURNVALDOVÁ, Juraj GRÍGEL, Jiří MIKEŠ, Miroslav MINAŘÍK 2)

1) Institute of Chemical Technology Prague, Faculty of Environmental Technology, Technická 5,
166 28 Praha 6, Czech Republic,e-mail: sirm@vscht.cz

2) EPS, s. r. o.,V Pastouškách 205, 68604, Kunovice, Czech Republic, e-mail: kristina.turnvaldova@epssro.cz

Summary

This paper deals with solubilization properties of biosurfactant produced by the yeast Yarrowia lipolytica. Biosurfactant was isolated by extraction into ethylacetate. Solubilization tests demonstrated that hexachlorocyclohexane solubility in biosurfactant solution at a concentration range of 100 – 500 mg/l was enhanced by 100%. The mass solubilization ration between hexachlorocyclohexane and biosurfactant reached 13,5 mg/g. Soil washing of three types of soils with different content of organic carbon was tested. Soils were artifially contaminated with technical HCH. The washing solution contained 1000 mg/l of biosurfactant. Effective mass ration of biosurfactant/soil was above 25 g/kg for tested soils.

Keywords: Biosurfactant, yeast, remediation, soil washing, solubilization, pesticides, hexachlorocyclohexane

 

Testing of electrode materials and catalysts for electro-Fenton´s oxidation

Lukáš BALCAR, Libor DUŠEK, Jaromíra CHÝLKOVÁ

University of Pardubice, Fakulty of chemical technology, Institute of environmental and chemical engineering, Studentská 95, 532 10 Pardubice, Czech Republic,
e-mail:
lukas.balcar@student.upce.cz

Summary

This paper is focused on study usable electrodes and catalysts for electro-Fenton´s oxidation. Two types of graphite electrodes are used, their properties are measured by cyclic voltmetry, and further platinum electrodes. The posibility of using hydrogenation catalyst based on active carbon with Pd content (3-5%) for oxidizers formation was also studied.

Keywords: Electrochemistry, advanced oxidation processes, electro-Fenton oxidation

 

Bioremedial potential of inorganic pollutants removal using Aspergillus niger

Katarína PEŤKOVÁ, Ľubomír JURKOVIČ, Alexandra ŠIMONOVIČOVÁ, Marianna MOLNÁROVÁ, Zuzana SLEBODNÍKOVÁ

Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Sciences, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, e-mail: katkapetkova@gmail.com, jurkovic@fns.uniba.sk, asimonovicova@fns.uniba.sk, molnarova@fns.uniba.sk, zuzana.slebodnikova@gmail.com

Summary

This work is focused on the study of leaching of potentially toxic elements by selected species of microscopic filamentous fungus A. niger, that was isolated from anthropogenic sediments with high contents of selected elements, especially arsenic. Isolated species was put on the samples from Zemianske Kostoľany. The total contents of elements were: 93 - 634 ppm As, 9 - 16,7 ppm Pb, 16,5 - 38,2 ppm Cu, 45 - 182 ppm Zn. The main objective of the experiment was comparative evaluation of bioleaching of selected elements by different weights of substrate (1 g, 10 g, 100 g). By fungal bioleaching following average concentrations of As were released: 550 µg.l-1, 270,18 µg.l-1, 90,60 µg.l-1 from 1 g, 10 g and 100 g of substrate, respectively. The results showed, that the optimal weight of soil substrates for maximum efficiency leaching of arsenic and other elements is 1 g. The results indicated that solid weight 1 g was found to be the best to fungal activity and metal solubilization of the three solid weights tested (1 g, 10 g and 100 g) under the chosen experimental conditions.

Key words: Aspergillus niger, bioleaching, heavy metals, soil contamination

 

Development of novel biosensor for rapid monitoring and mapping of environmental contamination

Šárka Bidmanová1), Tomáš Rataj2), Jiří Damborský1,3), Martin Trtílek2),
Zbyněk Prokop1,3)

1) Loschmidt Laboratories, Department of Experimental Biology and Research Centre for Toxic Compounds in the Environment, Masaryk University, Kamenice 5, 625 00 Brno, Czech Republic, e-mail: sarka@chemi.muni.cz

2) PSI, s. r. o., Drásov 470, 664 24 Drásov, Czech Republic

3) Enantis, s. r. o., Palackého třída 1802/129, 612 00 Brno, Czech Republic

Summary

Halogenated hydrocarbons belong to hazardous pollutants which may be toxic and affect human health and ecosystem functioning. Accurate monitoring of these compounds in the environment is therefore necessary. Newly developed optical biosensor EnviroPen is based on enzymatic reaction of haloalkane dehalogenases with halogenated chemicals, which is accompanied by the change of fluorescence of pH indicator. EnviroPen is useful tool for detection of halogenated contaminants in aqueous solutions in the pH range from 4 to 10 and in the temperature range from 4 to 50 °C. One of the main advantages of the biosensor is short measurement time, 1 min, which is necessary for determination of a target analyte and low cost of analysis, 1 per sample. Furthermore, EnviroPen was successfully applied for detection of several significant halogenated pollutants: 1,2-dibromoethane, 3-chloro-2-(chloromethyl)-1-propene, 1,2,3-trichloropropane and 1,2-dichloroethane. EnviroPen is an attractive tool for continuous in situ monitoring of halogenated pollutants in the environment as well as for preliminary screening of the sites contaminated by halogenated compounds.

Keywords: Biosensor, EnviroPen, dehalogenases, halogenated contaminants, monitoring in situ, screening of contaminated sites

 

So42- elimition from mine water by ion exchange resin technique

Tomáš KLIMKO, Silvie HEVIÁNKOVÁ, Miroslav KYNCL, Eva LACKOVÁ

VŠB - Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, 17. Listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic, e-mail: tomas.klimko@vsb.cz

Summary

Tested mine water was characterized by low pH value (2.7) and increased concentrations of SO42- (1579.8 mg.l-1), Fe (20.0 mg.l-1), Mn (5.2 mg.l-1), Al (15.2 mg.l-1) and K (9.7 mg.l-1). Increased concentrations of sulphates and acid character of mine water represented the biggest problem in terms of negative effects on the environment. Limit value for sulphates content in water discharged into surface waters in the Czech Republic is 300 mg.l-1. Because of that the testing of SO42- elimination from mine water was necessary. The ion exchange resin technique was proved as a suitable method for elimination of SO42- from mine water. Specifically, the system of columns was used. First column was filled with a strongly acidic catex (cations was exchanged) and a second column was filled with weakly basic annex (anions was exchanged). Before using of the ion exchange membranes it was necessary to increase the pH value of the tested water. To increase the pH value from 2.7 to approximately 7 dose of 3 ml.l-1 Ca(OH)2 (in the form of a 10 % solution) was used. After application of Ca(OH)2 into the water, Fe, Al and Mn had to precipitating in the form of oxides and hydroxides. After subsequent filtration (filter for quantitative analysis KA 4) and microfiltration (0.45 µm) water samples were pour through a system of columns. Experiments confirmed the effectiveness of the treatment system for modification of 10 litres of tested mine water. Concentration of the observed elements and inorganic salts in the treated water were as follows: SO42- (9.6 mg.l-1), Fe (<0.10 mg.l-1), Mn (<0.03 mg.l-1), Al (<0.02 mg.l-1) and K (1.5 mg.l-1). The results confirm the effectiveness of the ion exchange resin membranes for elimination of sulphates from mine water of that nature.

Key words: Mine water, SO42-, ion exchange, synthetic resins