Strona: Efekty badań / Katedra Inżynierii i Chemii Środowiska

1. Zgłoszenia patentowe

- Sposób prognozowania wskaźnika tempa akumulacji  materii zawieszonej w toni wodnej w zbiornikach zaporowych

Krajowe zgłoszenie patentowe Nr P.433985 z dnia 18 maja 2020 r. pn. „Sposób prognozowania wskaźnika tempa akumulacji w osadach dennych materii zawieszonej w toni wodnej w zbiornikach zaporowych”. Twórcą pomysłu jest dr inż. Maksymilian Cieśla.

 U_S = 6,03 SS + 4,30 N + 1,59 OM_SS - 146,67

Gdzie: 
U_S – wskaźnik tempa akumulacji w osadach dennych materii zawieszonej w toni wodnej w zbiornikach zaporowych [g/m²·d],
SS – średnie stężenie materii zawieszonej w wodzie w zbiornika [mg/dm³],
OM_SS – średnia zawartość materii organicznej w materii zawieszonej w wodzie zbiornika [%],
N – średni poziom napełnienia zbiornika [mln. m³].

Opracowany model określa prognozowaną wartość wskaźnika (U_S) przedstawiającą ilość materii zakumulowanej na dnie zbiornika wyrażoną w gramach suchej masy osadów [g] przypadającą na jednostkę powierzchni zbiornika [m²] w czasie jednej doby [d]. Kluczowym elementem wyznaczenia wskaźnika U_S jest określenie średniego stężenia materii zawieszonej
w toni wodnej zbiornika (SS) (średnia wartość SS z trzech charakterystycznych stref zbiornika tj. z rejonu: dopływu, środka
i zapory). Model ma zastosowanie do prognozowania wskaźnika akumulacji w osadach dennych materii zawieszonej
w wodzie (U_S) w okresie wiosenno-letnim, w strefie litoralnej zbiorników zaporowych (o czasie retencji od 18 do 77 dób), których wody charakteryzują się stanem eutroficznym lub hypertroficznym.

- Czerpacz osadów dennych (bottom sediment sampler)

Krajowe zgłoszenie patentowe Nr P.428513 z dnia 08 stycznia 2019 r. pn. „Czerpacz osadów dennych ”. Twórcami pomysłu są dr inż. Maksymilian Cieśla oraz dr hab. inż. Renata Gruca-Rokosz, prof. PRz.

Czerpacz pozwala na pobór rdzeni osadów dennych o naturalnej strukturze wraz z wodą naddenną z głębokości do 4 m. Mechanizm automatycznego zaworu zamykającego działa na zasadzie różnicy ciśnień w układzie pomiędzy stroną ssącą a tłoczną próbnika. W momencie wyciągania próbnika z dna wraz z osadem tworzy się podciśnienie, które oddziałuje na głowice zaworu zamykającego powodując jej zassanie. Rdzeń osadu znajdujący się w próbniku utrzymuje zamknięty zawór, co zabezpiecza próbkę przed jej wypadnięciem z rury.

- Pułapka sedymentacyjna

Krajowe zgłoszenie patentowe Nr P.426442 z dnia 25 lipca 2018 r. pn. „Pułapka sedymentacyjna ”. Twórcami pomysłu są dr inż. Maksymilian Cieśla oraz dr inż. Lilianna Bartoszek. 

Pułapka sedymentacyjna wykonana z rury „plexi glass” z zastosowaniem nowatorskiego rozwiązania konstrukcyjnego. Składa się  z dwukomorowego cylindrycznego naczynia z lejem sedymentacyjnym, na końcu którego umieszczono deflektor (Rys.1).

Rys. 1. Budowa pułapki sedymentacyjnej

2. Publikacje

1. Szal D., Gruca-Rokosz R. 2019. Anaerobic oxidation of methane in freshwater ecosystems. JCEEA, XXXVI, 66(1/19), 17-26, DOI: 10.7862/rb.2019
2. Gruca-Rokosz R., Cieśla M. 2019. Black carbon content and distribution in surface sediments from temperate-zone reservoirs (Poland). Environmental Problems, 4(1), 6-13, https://doi.org/10.23939/ep2019.01.006
3. Cieśla M., Bartoszek L., Gruca-Rokosz R. 2019. Effectiveness Assessment of a New System of Sediment Trap in the Investigation of Matter Sedimentation in a Reservoir—A Case Study. Hydrology, 6(2), 48, https://doi.org/10.3390/hydrology6020048
4. Szal D., Gruca-Rokosz R. 2019. Denitrification-Dependent Anaerobic Oxidation of Methane in Freshwater Sediments of Reservoirs in SE Poland. Journal of Ecological Engineering, 20 (9), 218–227, https://doi.org/10.12911/22998993/112487
5. Cieśla M., Bartoszek L., Gruca-Rokosz R. 2020. Characteristics and origin of suspended matter in a small reservoir in Poland. Ecohydrology & Hydrobiology, 20(1), 73-82, https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2019.05.003
6. Szal D., Gruca-Rokosz R. 2020. Anaerobic Oxidation of Methane in Freshwater Sediments of Rzeszów Reservoir. Water,12(2), 398, https://doi.org/10.3390/w12020398
7. Gruca-Rokosz R. 2020. Quantitative Fluxes of the Greenhouse Gases CH4 and CO2 from the Surfaces of Selected Polish Reservoirs. Atmosphere, 11(3), 286, https://doi.org/10.3390/atmos11030286
8. Cieśla M., Gruca-Rokosz R., Bartoszek L. 2020.The Connection between a Suspended Sediments and Reservoir Siltation: Empirical Analysis in the Maziarnia Reservoir, Poland. Resources, 9(3), 30, https://doi.org/10.3390/resources9030030
9. Gruca-Rokosz R., Szal D., Bartoszek L., Pękala A. 2020. Isotopic evidence for vertical diversification of methane production pathways in freshwater sediments of Nielisz reservoir (Poland). Catena, 195, 104803,  https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104803

3. Konferencje

1. Piwińska D., Gruca-Rokosz R. Zawartość wybranych metali ciężkich i ich biodostępnej frakcji w osadach dennych zbiornika zaporowego Solina. X Konferencja Naukowa Interdyscyplinarne Zagadnienia w Inżynierii i Ochronie Środowiska EKO-DOK, Polanica Zdrój, 16-18 kwietnia 2018.
2. Gruca-Rokosz R., Piwińska D.. The content of selected heavy metals and their bioavailable fraction in sediments of Rzeszów Reservoir (Poland). „Olbian Forum-2018: Strategies of the Black Sea Region in the Geopolitical Space”, Mykolaiv Oblast, Ukraine, 2-6 June 2018.
3. Gruca-Rokosz R. Diffusive fluxes of CH₄ and CO₂ at the sediment-overlying water interface in reservoir ecosystems. I International and XIX National Conference of the cycle: Problems of the environmental engineering in agricultural and industrial regions. Białowieża, 24-27 June 2018.
4. Gruca-Rokosz R., Cieśla M. Black carbon content and distribution in surface sediments from temperate-zone reservoirs (Poland). The 5th International Congress Sustainable Development: Environmental Protection. Energy Saving. Sustainable Environmental Management. Lwów, Ukraine, 26-29th September 2018.
5. Szal D., Gruca-Rokosz R. Beztlenowe utlenianie metanu w ekosystemach słodkowodnych, IV Konferencja Młodych Naukowców, Rzeszów, 15-16 listopada 2018
6. Szal D., Gruca-Rokosz R. Denitrification-dependent anaerobic oxidation of methane in freshwater sediments of three reservoirs in South-Eastern Poland. The International Scientific Conference: 10th Forum of Ecological Engineering, Kazimierz Dolny, Poland, 9–11 September 2019.