Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Management of fly ash from biomass combustion

Maj Izabella

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 1

75--81

EN

The efficient management of biomass fly ash is a key factor for the circular economy. Fly ash is produced in large quantities during biomass combustion and may be utilized for various applications, for both environmental and financial benefits. The main limitation of biomass fly ash utilization is its unrecognized potential caused by a lack of consistent law regulations. In this paper, possible paths of biomass fly ash management are discussed. The compositions of 4 fly ashes derived from biomass combustion in Polish units are presented, together with 2 examples of phosphorous-rich ashes. The five most promising ways of management are elaborated: concrete and cement production, phosphorous recovery and fertilizers, composites, ceramics, and sorbents. The latest state-of-the-art research regarding each path is briefly reviewed and current law regulations are introduced. Limitations for the safe management of biomass ash are also discussed.

PL

Zagospodarowanie popiołów lotnych z biomasy jest ważnym elementem gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ). Popiół lotny powstaje W znacznych ilościach podczas spalania biomasy, a jego odpowiednie zagospodarowanie może przynieść zarówno korzyści dla środowiska, jak i oszczędności finansowe. Głównym ograniczeniem wykorzystania popiołów lotnych z biomasy jest brak odpowiednich uregulowań prawnych, co powoduje również słabe rozpoznanie możliwości użycia popiołów. W artykule przedstawiono składy 4 popiołów lotnych pochodzących ze spalania biomasy W polskich obiektach energetyki zawodowej oraz 2 przykłady popiołów szczególnie bogatych w fosfor. Omówiono pięć najbardziej obiecujących sposobów wykorzystania: produkcja betonów i cementu, odzysk fosforu i zastosowanie jako nawozy, składnik kompozytów, materiały ceramiczne oraz sorbenty. Przedstawiono aktualne regulacje prawne oraz dokonano krótkiego przeglądu najnowszych badań dotyczących poszczególnych ścieżek. Omówiono także ograniczenia w zakresie bezpiecznego zagospodarowania popiołów z biomasy.

2

Application of Arc Furnace Flue Ash in Casting Heat Insulation Riser

Zhu Junjie, Feng Jian, Liu Ling, Wang Huafang, Lu Jijun

Archives of Foundry Engineering

|

2024

|

Vol. 24, iss. 1

129--134

EN

Iron black commonly employs in thermal insulation riser sleeves due to its ability to react with aluminum powder, generating heat. However, the complex production process and unstable composition of iron black lead to high production costs. The potential of using arc furnace flue ash (AFFA) as a complete substitute for iron black and MnO2 and KNO3 oxidizing agents in conventional riser sleeves was investigated in this study. Waste material can be transformed into a valuable resource, while production costs can be reduced by utilizing arc furnace flue ash. The research examined the impact of varying types and amounts of arc furnace flue ash on riser sleeve temperature and holding time by conducting single-factor and orthogonal optimization experiments. The orthogonal optimization experiment determined that the optimum ratio of each oxidant was 6% arc flue ash, 3% MnO2 and 6% KNO3. At this time, the highest temperature was 1512℃ and the holding time was 244 s. Results indicated that different types of arc furnace flue ash used as an oxidizing agent demonstrated superior holding capacity and heat generation performance compared to iron black. Additionally, a comparative analysis of factory casting experiments using ductile iron 600-3 (IS) revealed that both arc furnace flue ash and iron black risers effectively countered shrinkage. However, arc furnace flue ash risers exhibited improved mechanical properties, as evidenced by the hardness of the castings.

3

Niesprawiedliwość na żużlu

Wolny-Tomczyk Katarzyna

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2023

|

nr 2

PL

Popioły, żużle i gipsy powstające przy energetycznym spalaniu paliw mogą stracić status odpadu lub zostać uznane za produkt uboczny. To drugie rozwiązanie jest jednak stosunkowo rzadko stosowane. Dlaczego tak się dzieje i jaki to ma wpływ na jakość życia mieszkańców oraz tak powszechnie promowany w różnych przedsiębiorstwach zrównoważony rozwój?

4

Fertiliser properties of wastewater sludge and sludge ash - a case study from the Finnish forest industry

Oksanen Juha, Pöykiö Risto, Dahl Olli

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2023

|

Vol. 30, nr 1

63--78

EN

In this case study we compared the fertiliser properties of an industrial wastewater treatment sludge and a sludge ash to the requirements of the Finnish Fertiliser Product Decree. The sludge was obtained from the activated sludge wastewater treatment plant of a Finnish non-integrated pulp mill. The sludge was furthermore incinerated at a laboratory in a muffle furnace (850 °C) to obtain sludge ash. The total Cd (4.9 mg/kg d.m.) concentration in the pulp sludge exceeded the Finnish limit value (1.5 mg/kg d.m.) for fertiliser products used in agriculture. In the sludge ash, the total concentration of Cd (39 mg/kg; d.m.) exceeded the Finnish limit value (25 mg/kg d.m.) for ash fertilisers used in forestry. These results restrict the potential reuse options of these residues. However, from the utilisation point of view, the enrichment of essential plant macro-nutrients was most notable, resulting to the following total concentrations of these elements in the sludge ash: P (26,000 mg/kg d.m.), S (40,000 mg/kg d.m.), K (11,000 mg/kg d.m.), Ca (83,000 mg/kg d.m.) and Mg (10,000 mg/kg d.m.). Therefore, we conclude that, the converting of sludge into ash may promote the reuse of this wastewater treatment residue to a more value-adding fertiliser by-product to be used as a soil improver and growing medium in landscaping or landfills sites or other closed industrial areas, where heavy metal limit values for fertilisers are not applied in Finland.

5

Silica ash from waste palm fronds used as an eco-friendly, sustainable adsorbent for the Removal of cupper (II)

Al-Qadri Fatima A., Alsaiari Raiedhah

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no. 2

30--39

EN

This study describes the creation of a low-cost silica material using a silicate extract as a precursor. This precursor is made from inexpensive palm frond waste ash through a simple calcination process at 500°C and a green extraction with water. Nitrogen adsorption-desorption, FTIR analyses, and transmission electron microscopy were used to characterize the samples. The surface area of the obtained mesoporous silica ash material was 282 m2/g1, and the pore size was 5.7 nm. For the adsorption of copper ions, an excellent adsorbent was obtained. The maximum copper ion adsorption capacity of this inexpensive silica ash-based adsorbent for removing heavy metal ions Cu(II) from aqueous solutions was 20 mg/g, and the eff ect of pH, temperature, and time on its adsorption capacity were also investigated. In addition, The adsorption isotherms were fi tted using Langmuir and Freundlich models, and the adsorption kinetics were evaluated using pseudo-first-order and pseudo-second-order models The results demonstrated that the synthesized adsorbent could effectively remove heavy metal ions from aqueous solutions at pH levels ranging from 2 to 5. The adsorption isotherms followed the Langmuir model, and the kinetic data fit the pseudo-second-order mode well. The thermodynamic results Negative values of G° indicate that the adsorption process was spontaneous, and negative values of entropy S° indicate that the state of the adsorbate at the solid/solution interface became less random during the adsorption process. According to the findings, prepared silica from palm waste ash has a high potential for removing heavy contaminating metal ions Cu (II) from aqueous solutions as a low-cost alternative to commercial adsorbents.

6

Possibilities of using ash from thermal treatment of municipal solid waste in hardening slurries

Szarek Łukasz, Falaciński Paweł, Drużyński Piotr

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no. 2

76--84

EN

In recent years, there has been a marked increase in the amount of municipal waste generated in Poland. In 2020, 21.6% of all municipal waste was subjected to a thermal treatment process. Consequently, the amount of ashes generated is significant. Due to their properties, it is difficult to utilize this type of waste within concrete production technology. One of the waste utilization methods is to add it to hardening slurries used in, among others, cut-off walls. The article assesses the possibility of using ashes from municipal waste incineration as an additive to hardening slurries. It also discusses the technological properties of hardening slurries with the addition of the ashes in question. The experiment showed that it is possible to compose a hardening slurry based on tested ashes with technological properties suitable for use as a cut-off wall. Further research directions were proposed.

PL

W ostatnich latach w Polsce nastąpił wyraźny wzrost ilości wytwarzanych odpadów komunalnych. W 2020 roku 21,6% wszystkich odpadów komunalnych zostało poddanych procesowi termicznego przekształcania. W związku z tym ilość wytwarzanych popiołów jest znaczna. Ze względu na ich właściwości trudno jest wykorzystać ten rodzaj odpadów w ramach technologii betonu. Jedną z metod wykorzystania odpadów jest dodawanie ich do zawiesin twardniejących stosowanych m.in. w przesłonach przeciwfiltracyjnych. W artykule oceniono możliwość wykorzystania popiołów ze spalania odpadów komunalnych jako dodatku do zawiesin twardniejących. Omówiono również właściwości technologiczne zawiesin twardniejących z dodatkiem badanych popiołów. Przeprowadzony eksperyment wykazał, że możliwe jest skomponowanie zawiesiny twardniejącej na bazie badanych popiołów o właściwościach technologicznych odpowiednich do zastosowania jako ściana odcinająca. Zaproponowano dalsze kierunki badań.

7

Occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons in bottom ash from individual heating devices

Kozielska Barbara, Żeliński Jacek, Cieślar Mateusz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 83

7--18

EN

Combustion of solid fuels such as coal, biomass and, contrary to the applicable law, waste in individual heating devices still remains a serious problem in Poland. It causes the generation of large amounts of pollutants and harmful substances contained not only in fly ash released into the air with smoke but also in the bottom ash, which constitutes a serious environmental problem. This paper presents the results of a comparative study on the contents of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in bottom ash from the combustion of hard coal (HC), wood (W) and a mixture of different solid fuels including municipal waste (MW), their sums and profiles. For the bottom ash samples taken for these fuels, the share of carcinogenic congeners in the sum of PAHs, toxicity, mutagenicity and carcinogenicity equivalents have also been determined. The highest content of total PAHs, amounting to an average of 20.7 ppb, was recorded for bottom ash obtained from combustion of a mixture of solid fuels and waste. For such ash, the toxicity and carcinogenicity equivalents were approximately twice as high as for other types of ash. Bottom ash was found to be dominated by benzo[a]anthracene, and the tetracyclic congeners accounted for 60-68% of all PAHs (W

PL

Spalanie paliw stałych, m.in. węgla, biomasy, a także, mimo zakazu, odpadów komunalnych w indywidualnych systemach grzewczych stanowi w Polsce nadal poważny problem. Powoduje to powstawanie dużych ilości zanieczyszczeń i szkodliwych substancji zawartych w pyłach, które trafiają wraz z dymem do powietrza bez jakiejkolwiek kontroli, a popiół paleniskowy będący odpadem stanowi poważny problem środowiskowy. W pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych zawartości 16 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w popiele paleniskowym pochodzącym ze spalania węgla kamiennego (HC), drewna (W) oraz mieszaniny różnych paliw stałych, w tym odpadów komunalnych (MW), ich sumy oraz profile. Wyznaczono także udział kancerogennych kongenerów w sumie WWA, równoważniki toksyczności, mutagenności i kancerogenności. Największą zawartość sumy WWA, wynoszącą średnio 20,7 ppb, odnotowano dla popiołu paleniskowego pochodzącego ze spalania mieszaniny paliw stałych i odpadów. Dla tego popiołu równoważniki toksyczności i kancerogenności były około dwa razy wyższe niż dla pozostałych popiołów. W popiołach dominował benzo[a]antracen, a czteropierścieniowe kongenery stanowiły 60–68% wszystkich WWA (W

8

Badanie składu chemicznego popiołów z węgla i biomasy w aspekcie ich wykorzystania jako nawozu mineralnego oraz zawartości pierwiastków ekotoksycznych

Rozwadowski Andrzej

Energetyka

|

2022

|

nr 7

348--355

PL

W artykule porównano składy chemiczne 11 popiołów otrzymanych w warunkach laboratoryjnych z różnych gatunków węgla, biomasy roślinnej oraz makulatury. Na podstawie tego porównania oceniono możliwość utylizacji popiołów w rolnictwie jako nawozów mineralnych. Oceniono również obciążenie środowiska naturalnego pierwiastkami ekotoksycznymi, które deponowane były w popiele w trakcie spalania tych paliw. Badania wykazały, że popioły pochodzące z biomasy, dzięki wysokiej zawartości fosforu i potasu, mogą być wykorzystywane w rolnictwie jako tanie, wieloskładnikowe nawozy mineralne. Porównując ich składy chemiczne ze składami komercyjnych nawozów mineralnych można stwierdzić, że są one wystarczająco bogate w składniki odżywcze i wolne od nadmiernej ilości pierwiastków szkodliwych. Badania prowadzone w celu porównania emisji do otoczenia pierwiastków ekotoksycznych wykazały, że paliwa z biomasy podczas spalania osadzają w popiele generalnie mniej pierwiastków szkodliwych niż stałe paliwa kopalne. Zdarzyły się jednak przypadki paliw z biomasy, dla których emisja całkowita wszystkich analizowanych pierwiastków ekotoksycznych była niewielka, ale niekiedy w przypadku pojedynczego pierwiastka wyraźnie większa niż dla paliw węglowych. W takich sytuacjach substytucja paliwa węglowego paliwem z biomasy jest problematyczna.

EN

The article compares the chemical compositions of 11 ashes obtained in laboratory conditions from various types of coal, plant biomass and waste paper. Based on this comparison, the possibility of utilizing these ashes in agriculture as mineral fertilizers was assessed. The environmental burden with ecotoxic elements, which were deposited in the ash during the combustion of these fuels, was also assessed. Research has shown that ashes from biomass, thanks to the high content of phosphorus and potassium, can be used in agriculture as cheap, multi-component mineral fertilizers. Comparing their chemical compositions with those of commercial mineral fertilizers, it can be concluded that they are sufficiently rich in nutrients and free from excessive amounts of harmful elements. Research conducted to compare the emissions to the environment of ecotoxic elements has shown that when burning biomass fuels, they generally deposit less harmful elements in the ash than solid fossil fuels. However, there were cases of biomass fuels for which the mass of all ecotoxic elements deposited in the ash was small, but in the case of individual elements it was clearly higher than for coal fuels. In such situations, the substitution of coal fuel with biomass fuel is problematic.

9

Optimisation of biochar yield from sorted wood wastes as sustainable alternatives to burning to ash

Adeodun Similade A., Sangodoyin Abimbola Y., Ogundiran Mary B.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2022

|

Vol. 29, nr 1

15--26

EN

Wood wastes are one of the leading contributors of greenhouse gases cum climate change. While the burning of wood wastes results in CO2 emission, decomposition generates methane. In place of these emissions, wood wastes can be converted into biochars which have a lot of novel applications. However, low biochar yield was the common limitation of wood wastes, essentially, due to a mixture of different classifications of trees that pyrolyse at different conditions. In this study, biochar yield from sorted wood wastes was optimised by varying pyrolysis temperature and time. Power consumption, cost, and carbon footprint of the optimised biochar and ash were compared for both hydropower grid and diesel generator scenarios. Optimal pyrolysis yields were 33.6 % (400 °C), 29.4 % (350 °C) and 18.5 % (400 °C) respectively for hardwood sawdust char (HSC), softwood sawdust char (SSC), and mixed sawdust char (MSC) at 2 hours duration for all materials. The CO2 emissions from ash were 2.49 kg and 19.0 kg respectively for grid and diesel power supply. The diesel generator power was 17 times more expensive than grid power for wood wastes pyrolysis. Wood wastes have better biochar yield when charred homogenously; they have a smaller carbon footprint and are cheaper when produced with power from the grid. Wood wastes in place of being burnt can be processed as inexpensive and environment-friendly biochar.

10

Chemical Composition of Industrial Wood Waste and the Possibility of its Management

Malinowski Ryszard, Meller Edward, Ochman Ireneusz, Malinowska Katarzyna, Figiel-Kroczyńska Monika

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2022

|

Vol. 32, no. 4

167--183

EN

Organic wood waste (sawdust, shavings, pieces of wood and bark), is widely used as a secondary raw material and, after composting, for soil fertilisation and substrate production in agriculture, horticulture, forestry, urban landscaping and rehabilitation of degraded land. However, problematic to process is wood waste that is very dirty with soil. They have limited calorific value and cannot be used in the R10 recovery process of land treatment benefiting agriculture or improving the environment. However, the morphological composition of these wastes indicates that they have good properties and can be used for agricultural use and for the reclamation of degraded land. The research involved wood waste with the code 03 01 99 (other unspecified waste from wood processing and the production of panels and furniture) generated during the preparation of deciduous tree logs for the veneer production process, and ashes from the burning of wood waste generated in the veneer production factory. The aim of the study was to assess the chemical composition of these wastes and the possibility of their agricultural use. In the samples of wood waste and ashes there was determined: pH; chlorines content; conductivity; hydrolytic acidity; content of micro and macroelements and heavy metals. The morphological composition of the waste is dominated by sawdust, with a smaller share of shavings, bark and earth parts, and a small addition of pieces of wood of various sizes. It is rich in easily bioavailble as well as total macroelements and is not contaminated with heavy metals. Analyzed wood waste has deacidifying properties, high sorption and buffering capacity. Studies have shown that the wood waste produced at the veneer factory, can be used as an organic fertiliser, a component of other organic fertilisers, for soil mulching, horticultural substrate and soil and land reclamation.The ash obtained from burning wood is strongly alkaline and rich in alkaline cations, mainly Ca, Mg and K. It is not contaminated with heavy metals. The ash can be used for soil deacidification and fertilization, especially for soil reclamation. The waste from the heap can be used as an organic fertilizer, a component of other organic fertilizers, for mulching soils and as a gardening substrate. However, the possibilities for non-agricultural (e.g.: for the production of pallet, particle board) use are limited due to the high proportion of earthy parts.

11

Low-cost removal of basic red 9 using cow dung ash

Arya Raj Kumar, Meena Ghanshyam, Thapliyal Devyani, Barman Sanghamitra, Halder Gopinath, Shandilya Pooja

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 2

229-–242

EN

In the present study, basic red 9 had been removed from synthetic waste water using animal waste. Cow dung ash had been prepared and characterized by scanning electron microscope. Morphology analysis shows very fine particles of less than 1 μm. The pH analysis study favours a pH of 8.5 for maximum dye removal. The removal of basic red 9 was very fast on cow dung ash. Percentage dye removal was 80.24% and 95.24 in 5 minutes and 90 minutes, respectively at initial dye concentration of 10 ppm.

12

Brief history of crematoria and mourning halls. Modern cremation history

Dlábiková Ivona, Peřinková Martina, Kovář Jan

Architectus

|

2022

|

Nr 2 (70)

27--35

EN

Cremation was a common way of burying in old cultures, for example in Ancient Greece, Celts, Ancient Rome, Vikings and many other cultures around the world. In Europe burial practices changed since the Christian culture ruled the society, because it did not support this kind of burials and later Charles the Great prohibited the cremation under pain of death. This ban lasted in Europe almost thousand years. The church started to tolerate the cremation as a way of burying only in 1963. In spite of the church’s opinion, the societies built the first crematoriums in Europe from 1874. But these buildings for cremation have nothing to do with the old cremation rituals when the body was burnt down on a big amount of wood which lasted several hours. The main part of new buildings are furnaces and chimneys where the body is burnt after around one hour. This old – new way of burying brought a new type of buildings and the discussion as to the style and symbolism of this architecture was huge. In the crematorium building a new type of space emerged, namely a mourning hall. Later this space was separated from a crematorium and created an independent unit. Mourning halls are now a common type of architecture in Europe and exist side by side with churches, where the religious funerals are generally held. In other parts of the world the old types of ritual cremation with wood are preserved until today, however, the modern cremation became more suitable in these countries as well. The aim of the article was to clearly describe circumstances in which the spaces for modern cremation were built. The main method was studying styles of the first crematorium buildings and literature for this topic. These structures would never have been built without an effort of few personalities, who, despite the general Christian opinion, succeeded in establishing the first crematoriums.

PL

Kremacja była powszechnym sposobem grzebania w dawnych kulturach, na przykład w starożytnej Grecji, Rzymie, u Celtów, Wikingów, a także w kulturach pozaeuropejskich. W Europie praktyki grzebalne zmieniały się, odkąd chrześcijaństwo zaczęło dominować w lokalnych społecznościach. Od czasów Karola Wielkiego obowiązywał (pod karą śmierci) zakazał kremacji. Motywy kulturowo-religijne spowodowały, że w różnych krajach Starego Kontynentu przez prawie 1000 lat istniał prawny zakaz kremacji ciał. Kremację jako sposób grzebania Kościół zaczął tolerować dopiero w 1963 r. Mimo oporu Kościoła rzymsko-katolickiego nowo powołane w tym celu towarzystwa od 1874 r. budowały pierwsze krematoria w Europie. Obiekty te – budynki kremacyjne – nie miały nic wspólnego ze starymi rytuałami kremacyjnymi, kiedy ciało było spalane na dużej ilości drewna, co trwało kilka godzin. Główną część nowych budynków stanowiły piece i kominy, w których ciało popieli się w ciągu godziny. Powstanie takich miejsc przyczyniło się do powszechnej dyskusji na temat stylu i symboliki tej architektury. W budynku krematorium powstał nowy typ przestrzeni: sala żałobna. Później pomieszczenie to zostało oddzielone od krematorium i utworzono samodzielną jednostkę. Sale żałobne są obecnie powszechnym typem architektury w Europie i istnieją obok kościołów, w których zazwyczaj odbywają się ceremonie religijne. W innych częściach świata do dziś zachował się stary typ rytualnej kremacji drewnem, jednak współczesna kremacja stała się bardziej odpowiednia również w krajach korzystających z doświadczeń architektury historycznej. Celem artykułu było zwięzłe opisanie okoliczności, w jakich powstawały przestrzenie służące współcześnie do kremacji. Główną metodą było studiowanie stylów pierwszych budynków krematoryjnych oraz literatury przedmiotu. Budowle te nigdy nie powstałyby bez wysiłku kilku osobistości, którym wbrew powszechnej opinii chrześcijańskiej udało się założyć pierwsze krematoria.

13

Badania doświadczalne wytrzymałości betonu zawierającego zmielony popiół z osadnika

Yuvaraj K., Ramesh S.

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 3

253--262

PL

W obecnych czasach zużycie energii elektrycznej gwałtownie wzrasta z każdym rokiem, ze względu na industrializację. Węgiel jest surowcem do produkcji energii elektrycznej w elektrociepłowniach. Szczególnie duża ilość niewykorzystanego popiołu jest wyrzucana do osadników, co stanowi poważny problem dla wielu krajów rozwijających się. Ponadto składowanie popiołu w osadnikach powoduje zagrożenia dla środowiska, takie jak zanieczyszczenie gleby i wody. Zidentyfikowanie realnej alternatywy dla wykorzystania popiołu z osadników staje się potrzebą chwili, aby uniknąć tych zagrożeń dla środowiska. W niniejszej pracy badawczej podjęto próbę częściowego zastąpienia cementu popiołem z osadnika jako dodatku mineralnego w betonie, co w znacznym stopniu ograniczy szkodliwy wpływ popiołu z osadnika na środowisko. Popiół ten zmielono do wielkości 45 μm i użyto go do zastąpienia cementu w betonie w proporcjach 5, 10, 15, 20 i 25% masy. Przeprowadzono badania wytrzymałości na ściskanie, zginanie oraz rozciąganie przy rozłupywaniu uzyskanych betonów. Wyniki badań wykazują, że dodatek 10% popiołu z osadnika znacznie zwiększył wytrzymałość betonu w wieku 7, 28, 56 i 90 dni.

EN

In the present era, the consumption of electricity has increased rapidly with each passing year, due to the industrialization. Coal is a raw material for the production of electricity in the thermal power stations. Particularly, a large amount of unused ash is dumped in ponds, which are major problem concerning many developing countries. Further, dumping of ash in ponds causes environmental hazards effects such as soil, land and water pollution. Identifying a viable alternative to utilize pond ash becomes a necessity, to avoid these environmental hazards. In this research work, an attempt has been made to partially replace cement by the pond ash as a supplementary cementitious material [SCM] in concrete, which will considerably reduce the hazardous effects of pond ash, to the environment. The pond ash was ground to 45 μm and it was used to replace the cement in concrete by proportions of 5, 10, 15, 20 and 25% by mass. Test on compressive strength, split tensile strength and modulus of rupture were conducted on concrete mixes. The result indicate that the addition of 10% pond ash to concrete significantly increased the strength properties of the concrete at the age of 7, 28, 56 and 90 days.

14

Badania wstępne zależności między zawartością rtęci a zawar tością popiołu i siarki w wybranych grupach odpadów

Bury Marcelina, Dziok Tadeusz, Burmistrz Piotr

Zeszyty Energetyczne

|

2020

|

T. 7

175--183

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy statystycznej dla zależności między zawartością rtęci a zawartością siarki i popiołu w paliwach alternatywnych. Analizę przeprowadzono dla wyników badań własnych (22 próbki) oraz danych literaturowych (27 próbek). Paliwa stanowiące podstawę analizy, podzielono na pięć odrębnych grup: karton i papier, tworzywa sztuczne, RDF, osady ściekowe oraz guma i jej karbonizaty. Wyznaczono współczynniki korelacji rang Spearmana oraz współczynniki korelacji liniowej R i dokonano oceny ich istotności na poziomie ufności 0,95. Uzyskane współczynniki korelacji były relatywnie niskie, co należy tłumaczyć różnym pochodzeniem poszczególnych paliw alternatywnych i znaczną zmiennością w obrębie danej grupy. Dla całej populacji uzyskano istotną korelację między zawartością rtęci a zawartością siarki ipopiołu. Dla paliwa typu RDF uzyskano istotną korelację między zawartością rtęci i siarki oraz między zawartością popiołu i siarki. Może to świadczyć o występowaniu rtęci i siarki w tego typu paliwach w substancji mineralnej. Jednym ze sposobów obniżenia zawartości rtęci w paliwach alternatywnych może być usunięcie części składników mineralnych, jednak potwierdzenie tej tezy wymaga przeprowadzenia stosownych badań.

15

On the issue of waste-free combustion of ekibastuz coal and utilization of carbon dioxide in waste gases

Dikhanbaev Bayandy I., Rusowicz Artur, Dikhanbaev Arystan B., Sultan Ibray

Rynek Energii

|

2020

|

Nr 6

71--76

EN

The production activity of mankind using high-ash fossil fuels for electricity generation is steadily increasing ash waste and carbon dioxide emissions into the environment. The article proposes a variant of wasteless combustion of Ekibastuz coal in a melting reactor installed under the boiler; it is envisaged to obtain, in addition to steam of energy parameters, a melt suitable for the production of building materials, sublimates of zinc, gallium and germanium, to reduce emissions of CO2 into the atmosphere and return to the process a part of carbon in CO2. An energy-saving thermal diagram of a power plant boiler has been developed on the basis of the proposed technology for the reduction of СО2, Н2О of reactor waste gases with zinc vapor to СО, Н2. The resulting excessive hydrogen will be used to displace elemental carbon from CO. The spent reagent, zinc oxide, after recovering into zinc will be used again in the process. In case of implementation, CO2 emissions into the atmosphere will be cut up to 50%, the expected payback period of the proposed system will be 1.0 - 1.5 years.

PL

Działalność produkcyjna ludzkości wykorzystująca wysokopopiołowe paliwa kopalne do produkcji energii elektrycznej stale zwiększa ilość odpadów popiołowych i emisję dwutlenku węgla do środowiska. W artykule zaproponowano wariant bezodpadowego spalania węgla Ekibastuz w reaktorze zainstalowanym pod kotłem; przewiduje się uzyskanie, oprócz pary o parametrach energetycznych, stopu odpowiedniego do produkcji materiałów budowlanych, sublimatów cynku, galu i germanu, a w celu zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery i powrotu do procesu części węgla zawartego w CO2. Na podstawie zaproponowanej technologii redukcji СО2 i Н2О w gazach odlotowych z reaktora z parą cynku do СО i Н2 opracowany został energooszczędny schemat cieplny kotła w elektrowni. Powstała nadmierna ilość wodoru zostanie wykorzystana do wyparcia węgla pierwiastkowego z CO. Zużyty reagent, tlenek cynku, po odzyskaniu cynku zostanie ponownie wykorzystany w procesie. W przypadku wdrożenia, emisja CO2 do atmosfery zostanie zmniejszona do 50%, oczekiwany okres zwrotu z proponowanego systemu będzie wynosić 1,0 - 1,5 roku.

16

Scalanie popiołów powstających w procesach spalania węgla metodą granulacji nawarstwiającej

Gara Paweł, Wisła-Walsh Ewa

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 9

1305--1308

PL

Przedstawione wyniki kolejnych badań wskazują, że w procesie granulacji popiołów powstających ze spalania węgla brunatnego i kamiennego, zarówno bez produktów, jak i z produktami odsiarczania, możliwe jest otrzymanie granulatów. W charakterze lepiszczy stosowano kolejno wodę, półwodny siarczan wapnia i mieszaninę półwodnego siarczanu wapnia z wodorotlenkiem wapnia.

EN

Mixts. of selected ashes with H₂O (20–25% by mass), CaSO₄⋅0.5H₂O (20% by mass) or CaSO₄⋅0.5H₂O + Ca(OH)₂ (20% by mass) were granulated and studied for mech. strength and SO₂ sorption capacity. The pH and content of sulfate ions in the eluates were detd. in all granulates.

17

Potencjał sekwestracji CO2 przy użyciu ubocznych produktów spalania w kontekście wdrażania gospodarki o obiegu zamkniętym

Pikoń Krzysztof, Lombardi Lidia, Bogacka Magdalena

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 9

1348--1350

PL

Przedstawiono możliwości połączenia realizacji celów klimatycznych i celów gospodarki o obiegu zamkniętym dzięki wykorzystaniu sekwestracji CO2 na popiołach lotnych pochodzących z procesów spalania. Przeanalizowano w tym kontekście węgiel kamienny, węgiel brunatny i biomasę. Na podstawie rozważań teoretycznych zaprezentowano metodę wyznaczania potencjału wychwytu CO2. Przedstawiono potencjał ograniczenia emisji CO2 z polskiego sektora energetycznego i przedyskutowano rolę ubocznych produktów spalania w koncepcji wdrażania gospodarki o obiegu zamkniętym.

EN

Use of fly ashes from coal or biomass combustion as adsorbents for removal of CO2 from flue gases was discussed and recommended. The ashes after carbonatization met the requirements for prodn. of middle quality concretes.

18

Promieniotwórczość naturalna ubocznych produktów spalania

Rubin Jan Antoni

Magazyn Autostrady

|

2020

|

Nr 6

48--53

PL

W Katedrze Procesów Budowlanych i Fizyki Budowli Politechniki Śląskiej przez wiele lat wykonywano oznaczenia stężeń pierwiastków naturalnie promieniotwórczych występujących w surowcach i materiałach stosowanych w budownictwie, w tym m.in. w ubocznych produktach spalania. Badania te dotyczyły żużli i popiołów pochodzących ze spalania węgla kamiennego oraz brunatnego. Uzyskane rezultaty zaprezentowano w niniejszym artykule.

EN

For many years, the concentrations of naturally radioactive elements present in raw materials and materials used in construction, including combustion by-products, have been determined at the Department of Building Processes and Building Physics of the Silesian University of Technology. This research has concerned slags and ashes resulting from the combustion of hard coal and lignite. The obtained results are presented in this article.

19

Environmental aspect of using ash from thermal treatment of municipal sewage sludge in hardening slurries

Szarek Łukasz, Krysiak Łukasz

Environment Protection Engineering

|

2020

|

Vol. 46, nr 4

77--86

EN

Owing to the increasing popularity of the thermal treatment of municipal sewage sludge (TTMSS) in Poland, constant growth in the quantity of ash generated within this process has been recorded. Due to their properties, it is difficult to utilize this type of ash within the concrete production technology. One of the methods of waste utilization is to add it to hardening slurries, used in, among others, cutoff walls. The slurry operating conditions (contact with groundwater) and elevated heavy metal content in ash raise justified concerns in terms of environmental safety of the aforementioned methods. In the study, the release of heavy metals from a matrix, namely, the hardened slurry has been examined. The so-called “batch test” dynamic leachability testing method was applied for this purpose. A high level of heavy metal immobilization in the slurry was achieved. The obtained results indicate an environmentally safe possibility of using TTMSS ash in hardening slurries in cut-off walls.

20

Szlam naftowy jako paliwo i surowiec do produkcji cementów pucolanowych

Kourdache Hayat, Adjdir Mehdi, Bendraoua Abdelaziz, Brucker Jean Michel

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 6

469--479

PL

Celem badań była ocena możliwości zastosowania szlamu naftowego jako alternatywnego paliwa w piecach cementowych, ponieważ 1 kg tego szlamu może zastąpić 0,82 m3 metanu. Natomiast popiół ze spalenia tego szlamu można stosować jako uboczny materiał cementowy, do produkcji cementu pucolanowego. Zbadano skład chemiczny, gęstość, powierzchnię i skład ziarnowy popiołu. Ten popiół zastosowano jako zamiennik cementu portlandzkiego, zastępując nim 5, 10, 15 i 20% cementu, stosując go do wytwarzania zapraw. Zbadano konsystencję, czas wiązania i właściwości mechaniczne tych zapraw i porównano z zaprawami bez dodatku popiołu. Dodatek popiołu zwiększył w spoiwie zawartość SiO2 i opóźnił wiązanie, w porównaniu z cementem. Zgodnie z normą EN 197 zaprawa z dodatkiem 5% popiołu, która miała maksymalną wytrzymałość wynoszącą 46 MPa po 28 dniach, należała do cementu CEMII/B 42,5N. Natomiast cement zawierający 10% i 20% popiołu został zaliczony do klasy wytrzymałości 32,5N.

EN

The aim of this study was the valorisation of oil sludge as an alternative fuel in the cement kilns since 1 kg of oil sludge can substitute 0.82 m3 of methane. The ash from oil sludge combustion can be used as secondary cementitious material, for the production of cement-based pozzolanic composites. The elemental composition, density, surface properties, and particle size distribution of the ashes were measured. Then the ashes were used along with ordinary Portland cement at different ratios of substitution: 5, 10,15, and 20% by mass to produce mortars which were tested for their normal consistency, setting time, mechanical properties, and then compared to reference mortar without ashes. According to the results, the higher SiO2 content was assigned to ash compared to cement. The incorporation of ash resulted in the retardation of the setting. According to European standard EN-197, the mortar with the addition of 5% of ash which presents a maximum strength equal to 46 MPa obtained at 28 days is classified as CEM II/B 42.5N. However, cements containing 10% and 20% of ash have been classified in strength class 32.5N.