Experimental investigation of nitrogen compound (nitrates and ammonium ions) removal from water using natural zeolite was carried out in the laboratory of Water Management Department in VGTU. Shallow‐well water samples were taken from a few place situated in Vilnius city and Vilnius district, nitrate concentration was enhanced adding Na NO3 into the samples. Nitrate removal from water solutions was carried out under static conditions: solutions with nitrate concentration of 74–288 mg/l were mixed during one hour with 5 g of 0.315 mm particle‐sized zeolite in an automatic mixer when mixing intensity was 100 min.−1; after 30 min. sedimentation nitrate concentration was measured in all the samples. Ammonium ion removal from water solutions (made of shallow‐well and tap water with NH4Cl) was carried out under static and dynamic conditions (water solutions with 10–15 mg/l of ammonium ion concentration were filtered through 0.315–0.63 mm particle‐sized filter medium). Experimental results show that shallow‐well water (with nitrate concentration of 74–288 mg/l), after one‐hour mixing with 5 g of 0.315 mm particle‐sized zeolite and after 30 min. sedimentation, nitrate concentration stayed the same without any reduction. The same shallow‐well water (with 1–10 mg/l ammonium ion concentration) mixed with 5 g of 0.315–0.63 mm particle‐sized zeolite showed ammonium ion removal efficiency of 72–86 %. For ammonium ion removal from tap water and NH4Cl solution (primary concentration was 15 mg/l) under dynamic conditions, filtering through 400 mm high, 0.315–0.63 mm particle‐sized zeolite filter medium, when filtration rate was 5 mg/l, NH4 + removal efficiency was 95–99.9 %. Ammonium ion removal from shallow‐well water and NH4Cl solution (primary concentration was 10 mg/l) under dynamic conditions, filtered through 95 mm high, 0.315–0.63 mm particle‐sized zeolite filter medium, when filtration rate was 3 mg/l, NH4 + removal in filtered water samples decreased with exponential dependency. The obtained results show that zeolite particles are not suitable for nitrate sorption from water solutions, but 0.315–0.63 mm particle‐sized zeolite can be a very useful sorbent for NH4 + removal from water because of the above mentioned reasons, therefore, further investigations are needed in this area. Santrauka VGTU Vandentvarkos katedros laboratorijoje vykdyti eksperimentiniai azoto junginių (nitratų bei amonio jonų) šalinimo iš vandens, naudojant gamtinius ceolitus, tyrimai. Iš kelių Vilniaus mieste ir rajone esančių šachtinių šulinių paimti vandens mėginiai. Nitratų koncentracijos juose padidėjo pridėjus NaNO3. Nitratai šalinti iš vandeninių tirpalų statiniu būdu, tirpalus (kuriuose nitratų koncentracijos siekė 74–288 mg/l) 1 h maišant su 5 g 0,315 mm stambumo ceolito grūdelių frakcija automatinėje maišyklėje 100 aps./min intensyvumu ir po 30 min nusodinimo išmatuojant juose nitratų koncentraciją. Amonio jonų šalinimas iš vandeninių tirpalų (kurie buvo pasigaminti iš šachtinio šulinio ir vandentiekio vandens pridedant NH4Cl) atliktas statiniu ir dinaminiu būdu (filtruojant vandens tirpalus, kuriuose amonio jonų koncentracijos siekė 10–15 mg/l, per 0,315–0,63 mm ceolito grūdelių užpildo sluoksnį). Eksperimentų rezultatai parodė, kad, maišant šachtinio šulinio vandenį (kuriame nitratų koncentracijos buvo 74–288 mg/l) vieną valandą su 5 g 0,315 mm grūdelių stambumo ceolito frakcija, po 30 min tirpalams nusistovėjus, nustatyta, kad nitratų koncentracija juose nesumažėjo. Tokiu pat būdu maišant šachtinio šulinio vandenį (kuriame amonio jonų koncentracijos buvo 1–10 mg/l) su 5 g 0,315–0,63 mm grūdelių stambumo ceolito frakcija, nustatyta, kad amonio jonų šalinimo efektyvumas mėginiuose siekė 72–86 %. Šalinant amonio jonus iš vandentiekio vandens ir NH4Cl tirpalo (pradinė koncentracija 15 mg/l) dinaminiu būdu, filtruojant per 400 mm aukščio 0,315–0,63 mm stambumo ceolito grūdelių užpildą 5 m/h greičiu, NH4 + šalinimo efektyvumas siekė 95–99,9 %. Šalinant amonio jonus iš šachtinio šulinio vandens ir NH4Cl tirpalo (pradinė koncentracija 10 mg/l) dinaminiu būdu, filtruojant per 95 mm aukščio 0,315–0,63 mm stambumo ceolito grūdelių užpildą 3 m/h greičiu, NH+ 4 koncentracija filtrato mėginiuose mažėjo pagal eksponentinę priklausomybę. Gauti rezultatai parodė, kad ceolito grūdeliai netinka nitratų sorbcijai iš vandeninių tirpalų, bet 0,315–0,63 mm stambumo ceolito grūdelių frakcija galėtų būti ypač tinkamas sorbentas NH+ 4 šalinti iš vandens, todėl būtų tikslinga atlikti daugiau tyrimų šioje srityje. Резюме Экспериментальные исследования очистки воды от азотосодержащих соединений (нитратов и аммония) с применением природного цеолита были проведены в лаборатории кафедры водоснабжения Вильнюсского технического университета им. Гедиминаса. Для этой цели использовалась вода из нескольких шахтных колодцев, находящихся в г. Вильнюсе и его районе, концентрация нитратов была увеличена, дозируя NaNO3. Очистка водных растворов от нитратов производилась статическим методом, растворы (концентрация нитратов составляла 74–288 мг/л) в течение часа смешивали с 5 г цеолита (фракция – до 0,315 мм) автоматической мешалкой при интенсивности 100 об/мин. После 30 мин отстаивания определялась концентрация нитратов. Очистка от аммония водных растворов, полученных из воды шахтных колодцев и водопроводной воды с добавлением NH4Cl, производилась статическим и динамическим методами (водные растворы, в которых концентрация аммония достигала 10–15 мг/л, фильтрировались через загрузочный материал из цеолита с фракцией 0,315–0,63 мм). Результаты эксперимента показали, что концентрация нитратов в растворах не уменьшилась, когда воду из шахтных колодцев, в которых концентрация нитратов достигала 74–288 мг/л, смешивали в течение часа с 5 г цеолита, фракция которого составляла 0,315 мм, и отстаивали в течение 30 мин. При смешивании воды из шахтного колодца, в котором концентрация аммония достигала 10–15 мг/л, с 5 г цеолита, фракция которого составляла 0,315–0,63 мм, эффективность очистки от аммония достигала 72–86 %. При очистке водопроводной воды с раствором NH4Cl от аммония, концентрация которого составляла 15 мг/л, в динамических условиях, фильтруя через загрузочный материал высотой в 400 мм и фракцией 0,315–0,63 мм со скоростью 5 м/ч, эффективность очистки достигала 95–99,9 %. При очистке воды из шахтных колодцев с раствором NH4Cl от аммония (концентрация составляла 10 мг/л) в динамических условиях, фильтруя через загрузочный материал высотой в 95 мм со скоростью 3 м/ч, концентрация NH4 + в фильтрате уменьшалась с закономерностью экспонентной функции. Полученные результаты показали, что загрузка цеолита не способствует сорбции нитратов из водных растворов, в то время как цеолит с фракцией в 0,315–0,63 мм может быть приемлемым сорбентом для очистки воды от NH4 + , поэтому целесообразно проведение дополнительных исследований.

An experimental investigation on the removal of petroleum products (PP) from wastewater by natural sorbent zeolite was carried out in a laboratory on a pilot-scaled test bench. The pilot test bench consisted of: a tank in which gasoline (1 portion) and diesel (1 portion) were mixed mechanically with water; a pump for supplying the mixture to a filter model; a filter model filled with a zeolite layer of 0,2 m height. Zeolite used in this study was from a deposit near the village of Sokyrnytsa in the Ukrainian Transcarpathian region. The test zeolite particle size was 2,53,0 mm; 1,5 2,0 mm; 0,631,0 mm. The concentration of PP in water was measured before and after the filter every hour. The TOG/ TPH analyser was used for concentration measurements. The experimental study showed that the best adsorption results were reached in the filter with 0,631,0 mm particle size of zeolite media. There were 2,25 mg/l of light hydrocarbons left in the filtrate. Such a concentration satisfies the requirements of standards regulating the percentage of PP in treated wastewater.

The trans-boundary area between the Europe Union and other countries is highly susceptible to changes in water quality and variations in the potential pollution load that could influence its eco-systems significantly. The Neris (Viliya) River is one of the biggest surface water bodies in Lithuania and Belarus with an ecologically important area protected by international legislation. The study was aimed at evaluating the impacts of integrated pollution on water quality of the Neris River taking into account different storm-water flows and ecological scenarios. For this purpose, qualitative and quantitative statistical evaluation was set up and calculation was done; different integrated pollution loads of the catchment area were estimated. The evaluation considered a decrease in river discharge due to changes in the regional storm-water flow and technological development that should lead to the growing covered surface and a reduction in the untreated storm-water flows. The obtained results indicated that, in the case of storm-water treatment, the total nitrate and phosphate concentrations will decrease, while in the cases of changes in combined suspended solid, the concentration of nutrients will decrease. Thus, a trans-boundary storm-water treatment plant of the Viliya River is required as it should eliminate pollution accumulation and restore its acceptable environmental status. A coordinated international project for the entire catchment of the Neris (Viliya) River based on the specifications and requirements of the EU Water Framework Directive (EU 2000) should be developed and implemented. Subsequently, ecological river-use policies should be established at the international level, which should offer considerable perspectives for the sustainable development of the area.

Experimental investigation of ammonium ion removal from drinking water were carried out using natural zeolite (clinoptilolite) fractions of 0.3–0.6 mm and 0.6–1.5 mm. Before using natural zeolite was washed and dried in an oven at a temperature of about 105 °C. Solutions with different ion power (solution 1 ‐ supplied tap water and NH4Cl, solution 2 — distillate water and NH4Cl; initial concentration of ammonium ions of 2 mg/l) were filtrated through an experimental filter column packed with 70 mm and 210 mm of zeolite media for comparison purposes. Comparing the results for different natural zeolite fractions it was determined that the removal is more efficient using a finer fraction. After filtering 30 l of solution 1 through the laboratory‐ scaled filter column packed with 70 mm height of 0.3–0.6 mm particle size zeolite media and 0.6–1.5 mm particle size, the efficiency fluctuated from 89% to 70% (finer particles) and from 94% to 54% (coarser particles). Comparing the efficiency of ammonium ion removal from solutions with different ion power (solution 1 and solution 2), it was noticed that concentration reached the limit of 0.5 mg/l in the 12th l of solution 1, whereas it was fifty times lower in the 12th l of solution 2. After filtering 10 l of filtrate through the filter media with the height of 210 mm using coarse particles, the efficiency of ammonium ion removal reached 84%. Santrauka Eksperimentiniai NH4 + šalinimo laboratorijos salygomis iš ruošiamo geriamojo vandens tyrimai buvo atlikti naudojant gamtinio ceolito (klinoptilolito) 0,3–0,6 mm ir 0,6—1,5 mm stambumo frakcijas. Prieš naudojant gamtinis ceolitas buvo išplautas ir išdžiovintas krosnyje apie 105 °C temperatūroje. Pro eksperimentinio filtro ceolito užpildus (užpildo aukštis pirmuoju atveju buvo 70 mm, antruoju ‐ 210 mm) 5 m/h greičiu praleisti skirtingos jonines jegos tirpalai (iš vandentiekio vandens bei NH4Cl (I) ir iš distiliuoto vandens bei NH4Cl (II) pasigaminti tirpalai, kuriuose pradinD amonio jonu koncentracija buvo 2,0 mg/l). Lyginant dvieju skirtingu gamtinio ceolito frakciju eksperimento rezultatus nustatyta, kad smulkesne frakcija efektyviau iš tirpalu šalina NH4 +. Prafiltravus po 30 litru pirmojo tirpalo pro dvi 70 mm aukščio skirtingo ceolito grūdeliu stambumo frakcijas, amonio jonu šalinimo iš tirpalo efektyvumas kito atitinkamai nuo 89 % iki 70 % (esant smulkesnei frakcijai) ir nuo 94 % iki 54 % (kai frakcija stambesne). Lyginant amonio jonu šalinimo iš skirtingos jonines jegos tirpalu efektyvuma pastebeta, kad 0,5 mg/l amonio jonu koncentracija pirmojo tirpalo filtrate pasiekta jau dvyliktajame filtrato litre, o antrojo (II) tirpalo filtrato dvyliktajame litre ji buvo 50 kartu mažesne. Prafiltravus pro rege‐neruota 210 mm aukščio 0,6–1,5 mm stambumo ceolito grūdeliu užpilda 10 litru pirmojo tirpalo, amonio jonu šalinimo iš tirpalo efektyvumas sieke 84 %. Резюме Экспериментальные исследования очистки питьевой воды от ионов аммония проводились в лабораторных условиях, используя природный цеолит (клиноптилолит) с содержанием фракции 0,3–0,6 мм и 0,6–1,5 мм. Перед использованием природный цеолит был промыт и высушен в печи при температуре 105 0C. Растворы различного ионного заряда (1-й раствор из водопроводной воды и NH4Cl и 2-й раствор из дистиллированной воды и NH4Cl, в которых первичная концентрация ионов аммония была 2,0 мг/л) были пропущены через цеолитовую загрузку экспериментального фильтра со скоростью 5 м/ч (высота загрузки в первом случае составляла 70 мм, во втором – 210 мм). При сравнении результатов эксперимента с двумя различными фракциями природного цеолита обнаружено, что мелкозернистая фракция эффективнее очищает растворы от NH4+. После фильтрования 30 л первичного раствора обеими фракциями различной зернистости цеолита эффективность очистки раствора от ионов аммония достигала соответственно от 70% до 89% (мелкозернистой фракции) и от 54% до 94% (крупнозернистой фракции). При сравнении результатов удаления ионов аммония из 1-го и 2-го растворов с разными ионными зарядами в 12-м литре 1-го раствора была обнаружена концентрация ионов аммония в 0,5 мг/л, что в 50 раз меньше, чем в 12-м литре профильтрованного 2-го раствора. После того, как было профильтровано 10 л первого раствора через регенерированную цеолитовую загрузку высотой в 210 мм (фракция 0,6–1,5 мм), эффект очистки раствора от ионов аммония достигал 84 %.

When exposed to temperatures that are progressively and rapidly raised, large dimension fibre cement boards tend to crack. This occurrence is analysed and explained for a specific issue of asymmetric growth of a curvilinear crack in high temperatures. This phenomenon occurred while performing Single Burning Item (SBI) experiments at fire loads which are higher than those used in countries of the European Union, which better reflect fire events that may occur in high-rise buildings. In such conditions, fibre cement boards crack, allowing the fire to reach the thermal insulating material which then combusts, thereby helping to spread the conflagration to upper floors. This experiment investigated the temperatures at which fibre cement boards crack, and why. Thermal analysis methods and thermogravimetric experiments were conducted on the fibre boards, followed by x-ray phase analysis investigations. During this phase, x-ray structural analysis was performed while the fibre cement was exposed to temperatures of 1000 °C. The article also presents ongoing change results when heating only composite fibre-cement board materials; phase changes that take place in high temperatures are discussed.