The paper presents the results of studies on the changes in the PAHs concentration during pre-filtration and ultrafiltration (UF) processes. In the study, biologically treated wastewater (after denitrification and nitrification processes), discharged from the biological treatment plant and used in coke plant, was used. A gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used in order to qualify and quantify the PAHs. Sixteen PAHs listed by EPA were determined. The wastewater samples were collected three fold and initially characterized for the concentration of nitrate nitrogen, ammonium nitrogen, COD, TOC and pH. In the first step, wastewater was filtrated on the sand bed. Total concentration of 16 PAHs in the treated wastewater before initial filtration was in the range of 44.8‒53.5 mg/L. During the process the decrease in the concentration of the most studied hydrocarbons was observed. Concentration of PAHs after initial filtration ranged from 21.9 to 38.3 μg/L. After the initial filtration process the wastewater flew to the ultrafiltration module and then was separated on the membrane (type ZW-10). The total concentration of 16 PAHs in the process of ultrafiltration was in the range of 8.9‒19.3 mg/L. The efficiency of removal of PAHs from coke wastewater in the process of ultrafiltration equaled 66.6%. Taking into account the initial filtration, the total degree of removal of PAHs reached 85%. The obtained results indicate the possibility of using the ultrafiltration process with the initial filtration as additional process in the coke wastewater treatment.

The objective of the experiment was to evaluate the energy efficiency of the phytoremediation process, supported using energy crops. The scope of conducted work includes the preparation of a field experiment. During the evaluation, 2 factors were into consideration – total energy demand and total energy benefit. The case study, used as an origin of data, consists a 3-years field study, conducted with the use of 2 energy crops – Phalaris arundinacea L. and Brassica napus L. The area subjected to the experiment was polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and herbicides, classified as phenoxy acids (2, 4 D). The experimental design consisted of 4 groups of fields, divided according to the used plant species and type of treatment. For each energy crop, 2 types of fertilization strategies were used. Therefore the 1st and 3rd sets of fields were not treated with any soil amendment while the 2nd and 4th sets were fertilized with compost. The obtained data allowed to observe that the cultivation of P. arundinacea L. and B. napus L. allowed a positive energy balance of the process to be achieved. However, it should be noted, that the B. napus L. growth in the first vegetation season was not sufficient to fully compensate a total energy demand. Such a goal, in the mentioned case, was possible after the 2nd vegetation season. The collected results show also that the best energetic potential combined with the most effective soil remediation were obtained on the fields with the cultivation of P. arundinacea L. fertilized with compost. The number of biofuels, collected from the 1 ha of such fields, can reach a value equal even to12.76 Mg of coal equivalent.

Gospodarka odpadami komunalnymi jest od wielu lat obszarem szczególnego zainteresowania Komisji Europejskiej (KE). W 2018 r. KE wskazała zagadnienia związane z gospodarką odpadami komunalnymi jako ważny element ram monitorowania procesu transformacji w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ), stanowiącej obecnie priorytet polityki gospodarczej Unii Europejskiej (UE). W przedstawionych ramach monitorowania określono 10 wskaźników GOZ wśród których kwestie związane odpadami komunalnymi pojawiają się bezpośrednio w dwóch obszarach GOZ – w obszarze produkcji oraz w obszarze gospodarki odpadami, oraz pośrednio – w obszarach surowców wtórnych oraz konkurencyjnościi innowacji. W pracy przedstawiono zmiany w zakresie zarządzania gospodarką odpadami komunalnymi w Polsce w kontekście wdrażania założeń GOZ, omówiono wyniki osiągniętych wskaźników GOZ w dwóch wybranych obszarach ram monitorowania GOZ w Polsce (produkcja i gospodarka odpadami), oraz porównano osiągnięte wyniki na tle innych krajów europejskich.

W Polsce zadania w zakresie realizacji gospodarki odpadami komunalnymi od 1 lipca 2013 r. należą do obowiązków gminy, która jest odpowiedzialna za zapewnienie warunków funkcjonowania systemu selektywnego zbierania i odbierania odpadów komunalnych od mieszkańców oraz za budowę, utrzymanie i eksploatację regionalnych instalacji do przetwarzania odpadów komunalnych (RIPOK). Gmina jest przy tym zobowiązana do prawidłowego gospodarowania odpadami komunalnymi, w myśl europejskiej hierarchii postępowania z odpadami, której nadrzędnym celem jest zapobieganie ich powstawaniu oraz ograniczanie ilości, następnie recykling i inne formy unieszkodliwiania, spalanie i bezpieczne składowanie. W pracy analizowano zmiany wartości dwóch wybranych wskaźników GOZ, tj. (1) wskaźnika wytwarzania odpadów komunalnych, w obszarze produkcja oraz (2) wskaźnika recyklingu odpadów komunalnych w obszarze gospodarki odpadami. W tym celu wykorzystano dane statystyczne Głównego Urzędu Statystycznego (GUS) oraz Eurostat. Przedstawiono dane od roku 2014, tj. od momentu zainicjowania konieczności przechodzenia na GOZ w UE. W ostatnich latach obserwuje się wzrost ilości wywarzonych odpadów komunalnych w Polsce, jak i w UE. Zgodnie z danymi Eurostat ilość wytworzonych odpadów komunalnych w przeliczeniu na jednego mieszkańca Polski wzrosła z 272 kg w 2014 r. do 315 kg w 2017 r. Warto przy tym podkreślić iż średnia ilość wytworzonych odpadów komunalnych w Polsce w 2017 r. była jedną z najniższych w UE, przy średniej europejskiej 486 kg/osobę. Przy czym Polska osiągnęła niższe poziomy recyklingu odpadów komunalnych (33,9%) niż średnia europejska (46%). Przyczyną gorszych wyników Polski w zakresie recyklingu może być m.in. brak wystarczająco rozwiniętej infrastruktury służącej przetwarzaniu odpadów komunalnych, funkcjonującej w innych państwach takich jak Niemcy czy Dania, oraz zdecydowanie wyższej świadomości społeczeństwa dotyczącej problematyki odpadów komunalnych w krajach rozwiniętych. Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce stoi przed szeregiem wyzwań w aspekcie wdrażania GOZ, przede wszystkim w zakresie osiągnięcia narzuconych przez KE wartości recyklingu, do minimum 55% do 2025 r.

Celem przeprowadzonego eksperymentu było zbadanie możliwości zastosowania upraw roślin energetycznych, w postaci mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea), w procesie fitoremediacji terenów zanieczyszczonych herbicydami z grupy fenoksykwasów (2,4-D, MCPA) oraz wybranymi WWA (suma 10 WWA zgodnie z Dz.U. 2016, 1395). Dodatkowo, w ramach doświadczenia przeprowadzono ocenę kinetyki wzrostu i rozwoju proponowanego gatunku roślin w odniesieniu do nawożenia gleby kompostem pochodzenia odpadowego, nano ditlenkiem krzemu oraz mieszanką tych materiałów. Z akres wykonanych badań obejmował dwumiesięczny test donicowy w warunkach ex-situ z wykorzystaniem dwóch serii badawczych (seria 1 – kontrole bez roślin; seria 2 – próby z roślinami). Wyniki uzyskane w trakcie realizacji prac badawczych, pozwoliły wykazać, iż zastosowanie P. arundinacea, w charakterze „czynnika remediacyjnego”, pozwala na znaczące zwiększenie efektywności usunięcia zanieczyszczeń organicznych z gleby. Niemniej jednak zaznaczyć należy, iż najlepsze efekty zarówno w kontekście efektywności procesu, jak i ilości pozyskiwanej biomasy, uzyskane zostały pod wpływem aplikacji nawozu organicznego w postaci kompostu. Dodatkowo zaobserwowano, iż stosowanie materiałów o wysokich właściwościach sorpcyjnych, w charakterze substancji współnawożącej, może znacząco zwiększyć efektywność biotycznych procesów rozkładu zanieczyszczeń organicznych w glebie. Podsumowując można stwierdzić, że proponowana technologia fitoremediacji charakteryzuje się wysoką efektywnością działania, a jej praktyczna implementacja przyczynić się może dodatkowo do zwiększenia udziału produkcji energii z alternatywnych form paliw odnawialnych.

The circular economy (CE) has been a European Union (EU) priority since 2014, when first official document on the CE was published. Currently, the EU is on the road to the transformation from a linear economy model to the CE model. In 2019, a new strategy was announced – the European Green Deal, the main goal of which is to mobilize the industrial sector for the CE implementation. The CE assumes that the generated waste should be treated as a secondary raw material. The paper presents an analysis of the possibility of using selected groups of waste for the production of fertilizers. Moreover, an identification of strengths and weaknesses, as well as market opportunities and threats related to the use of selected groups of waste as a valuable raw material for the production of fertilizers was conducted. The scope of the work includes characteristics of municipal waste (household waste, food waste, green waste, municipal sewage sludge, digestate), industrial waste (sewage sludge, ashes from biomass combustion, digestate) and agricultural waste (animal waste, plant waste), and a SWO T (strengths and weaknesses, opportunities and threats) analysis. The fertilizer use from waste is determined by the content of nutrients (phosphorus – P, nitrogen, potassium, magnesium, calcium ) and the presence of heavy metals unfavorable for plants (zinc, lead, mercury). Due to the possibility of contamination, including heavy metals, before introducing waste into the soil, it should be subjected to a detailed chemical analysis and treatment. The use of waste for the production of fertilizers allows for the reduction of the EU’s dependence on the import of nutrients from outside Europe, and is in line with the CE.

A novel herbicidal controlled release formulation composed of (2,4-dichlorophenoxy) acetic acid (2,4-D) chemically bonded to biodegradable (R,S)-3-hydroxybutyric acid oligomers was investigated. The synthesis of (R,S)-3-hydroxy butyric acid oligomers was carried out via the ring opening polymerization of β-butyrolactone initiated by 2,4-dichlorophenoxy acetic potassium salt in the presence of complexing agents. The formed oligomers were characterized by size exclusion chromatography, proton magnetic resonance and electrospray mass spectrometry in order to fi nd out their molar mass distribution and molecular structures. An assessment of biological effectiveness of the obtained herbicidal formulation was carried out in the greenhouse vs. Sinapis alba var. Nakielska. A promotion of the controlled release formulation with decreased water solubility and with low vapor pressure of the active ingredient, instead of traditional formulations of 2,4-dichlorophenoxy acetic acid may help to ensure a greater safety for workers and reduce the risk of dissemination of the active ingredient in the soil profi le.

Istotnym zadaniem Polskiej Akademii Nauk jest wspieranie rozwoju młodych naukowców przez angażowanie ich w różne inicjatywy, m.in. te związane z funkcjonowaniem PAN.

The paper presents an application of Life Cycle Assessment (LCA) method for the environmental evaluation of the technologies for the fertilizers production. LCA has been used because it enables the most comprehensive identifi cation, documentation and quantifi cation of the potential impacts on the environment and the evaluation and comparison of all signifi cant environmental aspects. The main objective of the study was to assess and compare two technologies for the production of phosphorus (P) fertilizers coming from primary and secondary sources. In order to calculate the potential environmental impact the IMPACT 2002+ method was used. The fi rst part of the LCA included an inventory of all the materials used and emissions released by the system under investigation. In the following step, the inventory data were analyzed and aggregated in order to calculate one index representing the total environmental burden. In the scenario 1, fertilizers were produced with use of an integrated technology for the phosphorus recovery from sewage sludge ash (SSA) and P fertilizer production. Samples of SSA collected from two Polish mono-incineration plants were evaluated (Scenario 1a and Scenario 1b). In the scenario 2, P-based fertilizer (reference fertilizer – triple superphosphate) was produced from primary sources – phosphate rock.

The results of the LCA showed that both processes contribute to a potential environmental impact. The overall results showed that the production process of P-based fertilizer aff ects the environment primarily through the use of the P raw materials. The specifi c results showed that the highest impact on the environment was obtained for the Scenario 2 (1.94899 Pt). Scenario 1a and 1b showed the environmental benefi ts associated with the avoiding of SSA storage and its emissions, reaching -1.3475 Pt and -3.82062 Pt, respectively. Comparing results of LCA of P-based fertilizer production from diff erent waste streams, it was indicated that the better environmental performance was achieved in the scenario 1b, in which SSA had the higher content of P (52.5%) in the precipitate. In this case the lower amount of the energy and materials, including phosphoric acid, was needed for the production of fertilizer, calculated as 1 Mg P2O5. The results of the LCA may play a strategic role for the decision-makers in the aspect of searching and selection of the production and recovery technologies. By the environmental evaluation of diff erent alternatives of P-based fertilizers it is possible to recognize and implement the most sustainable solutions.

One of the important tasks of the Polish Academy of Sciences is to foster the careers of young scientists by involving them in various initiatives, including those related to the functioning of the Academy itself.