Search
dr hab. inż. Ewa Zaborowska
Employment
- Associate professor at Department of Sanitary Engineering
Publications
Filters
total: 51
Catalog Publications
Year 2023
-
An algorithm for selecting a machine learning method for predicting nitrous oxide emissions in municipal wastewater treatment plants
PublicationThis study presents an advanced algorithm for selecting machine learning (ML) models for nitrous oxide (N2O) emission prediction in wastewater treatment plants (WWTPs) employing the activated sludge process. The examined ML models comprised multivariate adaptive regression spline (MARS), support vector machines (SVM), and extreme gradient boosting (XGboost). The study explores the concept that involves new criteria to select the...
-
Biochemical assays of intensified methane content in biogas from low-temperature processing of waste activated sludge
PublicationAnaerobic digestion (AD) is implemented as an important ‘waste to energy’ approach for converting organic-rich byproducts such as sewage sludge into biogas and nutrient-rich digestate. Sewage sludge consists of primary sludge and waste activated sludge (WAS), and low biodegradability of WAS limits methane production. This study presents the influence of the low-temperature pretreatment (LT-PT) of WAS on the efficiency of AD. Different...
-
Net-zero carbon condition in wastewater treatment plants: A systematic review of mitigation strategies and challenges
PublicationThe wastewater sector accounts for up to 7 and 10% of anthropogenic CH4 and N2O emissions, respectively. Nowadays wastewater treatment plants are going through a paradigm shift to approach a net-zero carbon condition. Numerous ongoing measures have taken place to identify the sources of greenhouse gases and minimize the carbon footprint. This paper systematically reviews all known practices leading towards net-zero carbon wastewater...
Year 2022
-
Comprehensive evaluation of the carbon footprint components of wastewater treatment plants located in the Baltic Sea region
PublicationFinland and Poland share similar environmental interests with regard to their wastewater effluents eventually being discharged to the Baltic Sea. However, differences in the influent wastewater characteristics, treatment processes, operational conditions, and carbon intensities of energy mixes in both countries make these two countries interesting for carbon footprint (CF) comparison. This study aimed at proposing a functional...
-
Energy and valuable organic products recovery from anaerobic processes
PublicationChapter 8 contains: Introduction, Energy balance in wastewater treatment plants and potential energy recovery, Potential valuable products recovery, Anaerobic processes focused on liquid products recovery; Anaerobic digestion (AD) processes focused on gaseous products recovery, Processes enhancing energy and valuable organic products recovery, Conclusions and perspectives. Anaerobic processes offer different pathways for the recovery...
-
Jakie będą oczyszczalnie 'jutra"?
PublicationRola oczyszczalni ścieków zaczyna wykraczać poza zapewnienie wysokiej efektywności usuwania zanieczyszczeń przy niskim wskaźniku zużycia energii. Obiekty te rozszerzają swoją funkcję w kierunku odzysku zasobów i stają się istotnymi elementami gospodarki o obiegu zamkniętym.
-
Model-based identification of the dominant N2O emission pathway in a full-scale activated sludge system
PublicationActivated sludge models (ASMs), extended with an N2O emission module, are powerful tools to describe the operation of full-scale wastewater treatment plants (WWTPs). Specifically, such models can investigate the most contributive N2O production pathways and guide towards N2O and carbon footprint (CF) mitigation measures. A common practice is to develop and validate models using data from a single WWTP. In this study, a successfully...
-
Modeling nutrient removal and energy consumption in an advanced activated sludge system under uncertainty
PublicationActivated sludge models are widely used to simulate, optimize and control performance of wastewater treatment plants (WWTP). For simulation of nutrient removal and energy consumption, kinetic parameters would need to be estimated, which requires an extensive measurement campaign. In this study, a novel methodology is proposed for modeling the performance and energy consumption of a biological nutrient removal activated sludge system...
Year 2021
-
Bilans energii i ślad węglowy w zrównoważonej gospodarce oczyszczalni ścieków
PublicationDążenie do osiągnięcia zrównoważonego rozwoju stawia przed oczyszczalniami ścieków (OŚ) nowe wyzwania. Oprócz dotrzymywania standardów jakościowych w odpływie, obserwuje się dążenie do samowystarczalności energetycznej. Nowym kryterium oceny jest ślad węglowy (CF) określający skumulowaną emisję gazów cieplarnianych generowanych przez OŚ. Celem artykułu było określenie relacji między bilansem energii a śladem węglowym w zrównoważonej...
-
Integrated plant-wide modelling for evaluation of the energy balance and greenhouse gas footprint in large wastewater treatment plants
PublicationModern wastewater treatment plants (WWTPs) should maintain a balance between three combined sustainability criteria, including effluent quality, energy performance and greenhouse gas (GHG) emissions. All of these criteria were considered in the integrated plant-wide model developed in this study. The proposed model incorporates new features, including: (i) the addition of associated facilities to the overall energy balance and...
Year 2020
-
Energy neutrality versus carbon footprint minimization in municipal wastewater treatment plants
PublicationThis work aimed to compare the carbon footprint (CF) of six full-scale wastewater treatment plants (WWTPs). The CF was estimated in the range of 23–100 kg CO2e per population equivalent. In the total CF, the direct emissions held the highest share (62–74%) for the plants with energy recovery from biogas. In the plants depending entirely on the power grid, the indirect emissions due to energy consumption dominated the total CF (69–72%)....
-
Mathematical modelling and computer simulation of activated sludge systems.Second edition
PublicationMathematical Modelling and Computer Simulation of Activated Sludge Systems – Second Edition, provides, from the process engineering perspective, a comprehensive and up-to-date overview regarding various aspects of the mechanistic (“white box”) modelling and simulation of advanced activated sludge systems performing biological nutrient removal. In the new edition of the book, a special focus is given to nitrogen removal and an overview...
Year 2019
-
Energy Neutrality Versus Carbon Footprint Minimization In Municipal Wastewater Treatment Plants
PublicationThe study presents analysis of the carbon footprint (CF) in six medium and large-size municipal wastewater treatment plants (WWTPs) located across Poland. The novelty of the presented study is searching the relationship between level of energy neutrality and CF in the case studies. Although energy and CF go hand-in-hand to some degree but moving towards energy neutrality in WWTPs might also lead to an increase in the total CF of...
-
Evaluating the effect of different operational strategies on the carbon footprint of wastewater treatment plants – case studies from northern Poland
PublicationNowadays, low greenhouse gas (GHG) emission is expected at wastewater treatment plants (WWTPs). However, emission quantification and evaluation still faces difficulties related to data availability and uncertainty. The objective of this study was to perform carbon footprint (CF) analysis for two municipal WWTPs located in northern Poland. Slupsk WWTP is a large biological nutrient removal (BNR) facility (250,000 PE) which benefits...
-
MODELOWA GOSPODARKA OSADOWA W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW ZORIENTOWANA NA ZWIĘKSZENIE PRODUKCJI ENERGII ODNAWIALNEJ I ODZYSK ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH
PublicationOczyszczalnie ścieków poddawane są stopniowej zmianie paradygmatów. Początkowo kładziono nacisk na cel podstawowy – oczyszczanie ścieków i zwiększenie wymagań w stosunku do jakości ścieków oczyszczonych odprowadzanych do odbiorników. Poprawa efektywności energetycznej aż po uzyskanie samowystarczalności energetycznej stanowiła kolejny trend budzący zainteresowanie ze względu na korzyści ekonomiczne wynikające z oszczędności w zakupie...
-
Sewage sludge pretreatment by low thermal disintegration for better efficacy of sludge digestion process
PublicationThe wastewater water treatment plant (WWTP) sector and it is developing technologies strive to be implement circular economy. The methane production from the sludge digestion process constitute promising source of the renewable energy for WWTP and approaching circular economy assumptions. For this reason, the objective of the study was to examine the modification of sludge characteristics due to the low temperature pretreatment....
-
Strategies for mitigating nitrous oxide production and decreasing the carbon footprint of a full-scale combined nitrogen and phosphorus removal activated sludge system
PublicationNitrous oxide (N2O) emitted from biological nutrient removal activated sludge systems contributes significantly to the total carbon footprint of modern wastewater treatment plants. In the present study, N2O production and emissions were experimentally determined in a large-scale plant (220,000 PE) employing combined nitrogen (N) and phosphorus (P) removal. As a modelling tool, the Activated Sludge Model 2d (ASM2d) was extended...
-
The effect of agro-waste co-digestion and sludge disposal on carbon footprint in municipal wastewater treatment plants
PublicationThe study presents analysis of the carbon footprint (CF) in 6 wastewater treatment plants in northern Poland with a special focus on the effect of co digestion of sewage sludge and food waste. Although co-digestion increases the on-site energy production, but it has a negative effect on the total CF. To overcome the negative effect, several sludge disposal scenarios were analysed and their effect on the CF reduction was determined....
Year 2018
-
Achieving energy neutrality in wastewater treatment plants through energy savings and enhancing renewable energy production
PublicationWastewater treatment plants (WWTPs) consume high amounts of energy which is mostly purchased from the grid. During the past years, many ongoing measures have taken place to analyze the possible solutions for both reducing the energy consumption and increasing the renewable energy production in the plants. This review contains all possible aspects which may assist to move towards energy neutrality in WWTPs. The sources of energy...
-
Computer Simulation in Predicting Biochemical Processes and Energy Balance at WWTPs
PublicationNowadays, the use of mathematical models and computer simulation allow analysis of many different technological solutions as well as testing various scenarios in a short time and at low financial budget in order to simulate the scenario under typical conditions for the real system and help to find the best solution in design or operation process. The aim of the study was to evaluate different concepts of biochemical processes and...
-
Improving the energy balance in wastewater treatment plants by optimization of aeration control and application of new technologies
PublicationThe methods to improve the energy balance of a wastewater treatment plant (WWTP) by optimization of aeration process control and application of innovative nitrogen removal technologies were overviewed in the study. The control of aeration based on the ABAC (Ammonia-Based Aeration Control) system allows not only for significant savings in electricity consumption, but it can also increase the efficiency of the denitrification process....
-
Opracowanie koncepcji modernizacji komunalnej oczyszczalni ścieków w Starogardzie Gdańskim
PublicationOpracowanie zawiera analizę i ocenę stanu istniejącego, opis badań i pomiarów, budowę i kalibrację modelu komputerowego, analizę wariantową koncepcji modernizacji oczyszczalni ze wskazaniem potencjalnych kierunków zagospodarowania osadów ściekowych, uwzględniającą fermentację beztlenową własnych osadów ściekowych oraz zagospodarowanie osadów z innych oczyszczalni komunalnych i kofermentację substratów zewnętrznych.
-
Optymalizacja pracy oczyszczalni ścieków na przykładzie wybranych obiektów z województwa pomorskiego
PublicationOptymalizacja pracy oczyszczalni ścieków na przykładzie wybranych obiektów z województwa pomorskiego - modelowanie w procesach osadu czynnego, energia i emisja gazów cieplarnianych, przykłady
Year 2017
-
Balancing Energy Inputs/Outputs and GHG Emissions for Sustainable Wastewater Treatment – a Case Study
PublicationThe aim of the study is a model-based evaluation of the selected operating modes and technological upgrades on the energy balance and greenhouse gas (GHG) emissions in a large wastewater treatment plant in the city of Slupsk (northern Poland). The considered scenarios focus on energy savings for aeration, increasing energy recovery via biogas cogeneration and reduction of the CO2 equivalent emission from both direct processes (related...
-
Charakterystyka energetyczna budynków mieszkalnych wielorodzinnych w perspektywie wymagań 2017-2021
PublicationOpracowanie zawiera analizę charakterystyki energetycznej przykładowego budynku mieszkalnego wielorodzinnego przeprowadzoną w perspektywie wymagań 2017-2021 r. Wskazano w niej elementy mające wpływ na zapotrzebowanie budynku na energię użytkową, końcową i nieodnawialną energię pierwotną (wskaźnik EP). Zidentyfikowano jednocześnie możliwe problemy ze spełnieniem wymagań określonych w przepisach techniczno-budowlanych oraz wskazano...
-
Charakterystyka energetyczna budynków użyteczności publicznej w perspektywie wymagań 2017-2021
PublicationOpracowanie zawiera analizę charakterystyki energetycznej przykładowego budynku użyteczności publicznej o funkcji biurowej przeprowadzoną w perspektywie wymagań 2017-2021 r. Rozważano w niej wybrane elementy mające wpływ na zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej i chłodzenia budynku. Wskazano rozwiązania przyczyniające się do poprawy charakterystyki energetycznej...
-
Charakterystyka energetyczna budynków zamieszkania zbiorowego w perspektywie wymagań 2017-2021
PublicationOpracowanie zawiera analizę charakterystyki energetycznej przykładowego budynku zamieszkania zbiorowego o funkcji hotelowej przeprowadzoną w perspektywie wymagań 2017-2021 r. Rozważano w niej wybrane elementy mające wpływ na zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej i chłodzenia budynku. Wskazano na przyczyny rozbieżności między wartościami obliczeniowymi...
-
Ocena strategii poprawy bilansu energii oczyszczalni ścieków przy wykorzystaniu modeli komputerwoych
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań oraz symulacji komputerowych wybranych strategii poprawy bilansu energii komunalnej oczyszczalni ścieków. Jedną z rozważanych strategii było strącanie zawiesiny w osadniku wstępnym. Rozważano ponadto wpływ na odcieki i zastosowanie procesu deamonifikacji. Określono potencjalne oszczędności energii, warunki uzyskania samowystarczalności energetycznej oraz dodatniego bilansu kosztów.
-
Strategies for achieving energy neutrality in biological nutrient removal systems - a case study of the Slupsk WWTP (northern Poland)
PublicationThe paper presents a model-based evaluation of technological upgrades on the energy and cost balance in a large biological nutrient removal wastewater treatment plant (WWTP) in the city of Slupsk (northern Poland). The proposed upgrades include chemically enhanced primary sludge removal and reduction of the nitrogen load in the deammonification process employed for reject water treatment. Simulations enabled to estimate the increased...
Year 2016
-
Strategies for Achieving Energy Neutrality in Biological Nutrient Removal Systems – a Case Study of the Slupsk WWTP (northern Poland)
PublicationThe paper presents a model-based evaluation of technological upgrades on the energy and cost balance in a large biological nutrient removal wastewater treatment plant (WWTP) in the city of Slupsk (northern Poland). The proposed upgrades include chemically enhanced primary sludge removal and reduction of the nitrogen load in the deammonification process employed for reject water treatment. Simulations enabled to estimate the increased...
Year 2015
-
Charakterystyka eksploatacyjna pomp ciepła zainstalowanych w oczyszczalni ścieków
PublicationW artykule przedstawiono charakterystykę eksploatacyjną sprężarkowych pomp ciepła zainstalowanych w oczyszczalni komunalnej i wykorzystujących ścieki oczyszczone jako dolne źródło ciepła. Zastosowanie ścieków oczyszczonych jest uzasadnione ich dostępnością oraz stosunkowo wysoką temperaturą (10-25°C). Prawidłowa eksploatacja układu wymaga zastosowania pośredniego obiegu parowacza oraz regularnych zabiegów czyszczenia wymiennika...
Year 2014
-
Skojarzone wytwarzanie nośników energii przez urządzenia zasilane biogazem i gazem ziemnym na tle wybranych układów technologicznych oczyszczalni ścieków
PublicationW artykule przedstawiono charakterystykę eksploatacyjną układów kogeneracyjnych zasilanych biogazem i gazem ziemnym, zainstalowanych w komunalnej oczyszczalni ścieków. Na podstawie wyników uzyskanych w wybranym roku eksploatacji pokazano zmienność zapotrzebowania i struktury bilansu energii oczyszczalni w poszczególnych miesiącach roku. Wykazano wpływ gospodarki osadowej na wskaźniki zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło....
Year 2013
-
Energetyczne aspekty działania komunalnej oczyszczalni ścieków
PublicationW pracy omówiono gospodarkę cieplno-energetyczną wybranej oczyszczalni ścieków. Pokazano możliwości wykorzystania odnawialnych zasobów energii (biogazu), odzysku ciepła ze ścieków oraz kogeneracji, wraz z oszacowaniem oszczędności paliw kopalnych.
-
Wpływ sposobu zagospodarowania osadów ściekowych na bilans energii komunalnej oczyszczalni ścieków
PublicationBilans energii elektrycznej i ciepła oczyszczalni ścieków. Różne sposoby zagospodarowania osadów ściekowych. Wskaźniki energochłonności i ciepłochłonności oczyszczalni.
Year 2012
-
Kogeneracja jako podstawa gospodarki cieplno-energetycznej oczyszczalni ścieków
PublicationW publikacji zaprezentowano wyniki eksploatacyjne w zakresie gospodarki cieplno-energetycznej oczyszczalni ścieków w Grudziądzu. Do podstawowych źródeł energii w obiekcie należą zespoły kogeneracyjne zasilane biogazem i gazem ziemnym. Rezultaty pochodzą z siedmiu lat eksploatacji, obejmujących okres pracy bez i z suszarnią osadów ściekowych.
-
Projektowanie kotłowni wodnych na paliwa ciekłe i gazowe
PublicationKsiążka obejmuje charakterystykę paliw i procesu spalania, klasyfikację kotłów i kotłowni, schematy ideowe wraz z objaśnieniami, informacje na temat urządzeń i kryteriów ich doboru, instalacje paliwowe i magazynowanie paliw, instalacje odprowadzające spaliny, pomieszczenia kotłowni oraz warunki wykonania i odbioru kotłowni. W książce przedstawiono zasady obliczeń wykonywanych przy projektowaniu kotłowni.
-
Zasady projektowania wodnych węzłów ciepłowniczych
PublicationKsiążka zawiera zasady działania i projektowania wodnych węzłów ciepłowniczych, informacje na temat armatury i urządzeń oraz kryteriów ich doboru, schematy ideowe węzłów z objaśnieniami, przykłady obliczeń.
Year 2011
-
Analiza zapotrzebowania na energię pierwotną budynków użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego
PublicationW artykule przedstawiono analizę wpływu wybranych parametrów na zapotrzebowanie na energię pierwotną (charakterystykę energetyczną) budynków użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego. W poszczególnych wariantach obliczeń uwzględniono funkcję budynku, rodzaj źródła ciepła, sposób wentylacji budynku oraz elementy ochrony przed promieniowaniem słonecznym. Zidentyfikowano wielkości dominujące w strukturze wskaźnika rocznego...
Year 2010
-
Analiza wpływu parametrów budynku i źródeł ciepła na zapotrzebowanie na energię pierwotną budynku mieszkalnego wielorodzinnego
PublicationW publikacji przedstawiono analizę parametrów, które mogą wpływać na charakterystykę energetyczną budynków mieszkalnych wielorodzinnych. Analizą objęto stopień ochrony cieplnej budynku, rodzaj źródła ciepła oraz wyposażenie lokali mieszkalnych określające wymagane strumienie powietrza wentylacyjnego. Wskazane zostały uwarunkowania uzyskania wartości wskaźnika EP budynku poniżej wartości granicznych, określonych w przepisach techniczno-budowlanych.
-
Metodyka obliczeń i sporządzania świadectw
PublicationW pracy omówiono metodykę obliczeń i sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej budynków.
-
Wpływ wybranych parametrów technicznych na charakterystykę energetyczną budynku
PublicationPublikacja prezentuje problematykę związaną z określaniem charakterystyki energetycznej budynków mieszkalnych. Omówiono wpływ wielkości związanych z budynkiem i sposobem jego eksploatacji na roczne zapotrzebowanie na energię.
-
Zagospodarowanie niekonwencjonalnych zasobów energii w oczyszczalni ścieków
PublicationMożliwości wykorzystania niekonwencjonalnych zasobów energetycznych do zaspokojenia potrzeb oczyszczalni komunalnych. Przykłady obiektów zagospodarowujących odnawialne zasoby energii biogazu oraz zasoby ciepła odpadowego ścieków. Małe zespoły kogeneracyjne i pompy ciepła.
-
Zasady projektowania wodnych węzłów ciepłowniczych / E. Zaborowska
PublicationKsiążka zawiera zasady projektowania węzłów ciepłowniczych, informacje na temat urządzeń i kryteriów ich doboru, schematy ideowe z objaśnieniami, przykłady obliczeniowe.
Year 2009
-
Pompy ciepła w komunalnych oczyszczalniach ścieków
PublicationPublikacja prezentuje możliwości wykorzystania odzysku ciepła ze ścieków za pośrednictwem sprężarkowych pomp ciepła. Przedstawione zostały przykłady zastosowania takich rozwiązań w wybranych oczyszczalniach komunalnych.
-
Wykorzystanie zasobów energii ścieków i osadów w oczyszczalniach ścieków
PublicationW publikacji przedstawiono wykorzystanie niekonwencjonalnych źródeł energii w oczyszczalniach ścieków. Szczególną uwagę zwrócono na energię odzyskiwaną ze ścieków oraz osadów ściekowych. Zamieszczone zostały wyniki pomiarów prowadzonych w wybranych oczyszczalniach komunalnych.
Year 2006
-
Wykorzystanie ścieków i osadów ściekowych jako źródła energii w oczyszczalni ścieków
PublicationReferat dotyczy miejskiej oczyszczalni ścieków w Grudziądzu wyposażonej w źródła energii bazujące na ściekach i biogazie wytworzonym w procesie fermentacji mezofilowej osadów ściekowych. Bilans energii elektrycznej objął agregaty kogeneracyjne i zewnętrzną sieć energetyczną. W bilansie ciepła ujęto źródło skojarzone, kotły i pompy ciepła. Udział energii odzyskanej ze ścieków i osadów ściekowych w pokryciu zapotrzebowania oczyszczalni...
Year 2005
-
Pompa na zasileniu czy na powrocie?
PublicationW artykule dokonano analizy warunków ciśnieniowych pracy zamkniętej instalacji grzewczej z pompą zainstalowaną na przewodzie zasilającym i powrotnym.
-
Przykłady wykorzystania odnawialnych i odpadowych źródeł energii w miejskich oczyszczalniach ścieków
PublicationTematem pracy jest problem zaopatrzenia miejskich oczyszczalni ścieków w energię elektryczną i cieplną. Przedstawiono dwie polskie oczyszczalnie ścieków: w Grudziądzu i Żywcu jako przykłady zastosowania odnawialnych i odpadowych źródeł energii. Zamieszczone zostały informacje na temat ilości produkowanego biogazu, źródeł energii, systemów zaopatrzenia w ciepło, w tym agregatów kogeneracyjnych i pomp ciepła. Sformułowano wnioski...
Year 2004
-
Examples of renewable and waste energy sources utilisation in municipal sewage treatment plants.
PublicationTematem pracy jest problem zaopatrzenia miejskich oczysczalni ścieków w energię elektryczną i cieplną. przedstawiono dwie polskie oczyszczalnie scieków: w Żywcu i Grudziądzu jako przykłądy zastosowania odnawialnych i odpadowych źródeł energii. Zamieszczone zostały informacje na temat ilości produkowanego biogazu, źródeł energii, systemów zaopatrzenia w ciepło, w tym agregatów kogeneracyjnych i pomp ciepła. Sformułowano wnioski...
Year 2003
-
Krytycznie o zjawisku stygnięcia i zamarzania wody według PN-EN ISO 12241
PublicationW pracy odniesiono się do zaprezentowanego w Polskiej Normie matematycznego i fizycznego modelu stygnięcia i zamarzania wody w rurach. Opisano przebieg zjawiska, formy występowania lodu, zależności ciśnieniowe oraz praktyczne konsekwencje pomijania złożoności procesu stygnięcia i zamarzania.
seen 3578 times