Current problems in the combustible municipal waste management – a case study for pre-RDF, RDF and SRF management in Poland

• Autorzy: Janda Anna , Urbańska Weronika

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.5447

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Refuse-derived fuel (RDF) is one of the municipal waste processing products generated in mechanical-biological installations. The RDF production allows energy recovery while reducing the mass of landfilled waste. RDF is produced mainly from mixed waste stream with combustible properties. Currently, the main recipient of RDF fuels in Poland is the cement industry, which accepts only high-quality fuels. Annually a reduction of combustible waste share in the pre-RDFfraction intensifies difficulties in producing fuels with a sufficiently high calorific value. However, due to the energy transformation, it is planned that RDF would also be used in the heating sector. A positive aspect of this situation is the emergence of alternative recipients of RDF, even with their lower calorific value. This may improve the market situation of RDF and reduce operation costs for municipal installations in the long-term perspective.

Słowa kluczowe

EN

municipal waste; waste management; RDF; cement plant; thermal waste processing

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 90 (tom 1)
• Strony: 75--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 52 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janda Anna

• Faculty of Environmental Engineering, Wrocław University of Science and Technology, Wrocław, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-0553-9609

autor

Urbańska Weronika

• Faculty of Environmental Engineering, Wrocław University of Science and Technology, Wrocław, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6523-7629

Bibliografia

• 1. Act of 13 September 1996 on Maintaining Cleanliness and Order in Municipalities. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2023 item 1469.
• 2. Act of 13 June 2013 on the management of packaging and packaging waste. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2023 item 1852.
• 3. Act of 14 December 2012 on waste. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2023 item 1587.
• 4. Arina, D. et al., (2020). Characterization of Refuse Derived Fuel Production from Municipal Solid Waste: The Case Studies in Latvia and Lithuania. Environmental and Climate Technologies, 23 (3), pp. 112–118.
• 5. Asadi, F., (2016). Drying of Refuse-Derived Fuel (RDF). Master thesis. University College of Southeast Norway, Faculty of Technology. https://openarchive.usn.no/usn-xmlui/bitstream/handle/11250/2479662/MasterAsadi2016.pdf?sequence=1&isAllowed=y
• 6. Best Available Techniques (BAT), (2013). Reference Document for the Production of Cement, Lime and Magnesium Oxide. https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/2019-11/CLM_Published_def_0.pdf
• 7. Bhatsada, A., et al., (2023). Modification of the Aeration-Supplied Configuration in the Biodrying Process for Refuse-Derived Fuel (RDF) Production. Energies, 16(7). https://doi.org/10.3390/en16073235
• 8. Bhatt, M. et al., (2021). Valorization of solid waste using advanced thermo-chemical process: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(4). https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105434
• 9. Bień, J., (2023). Rynek paliwa alternatywnego (191210) w latach 2016–2021. Internet source. https://ekordo.pl/rynek-paliwa-alternatywnego-191210/. [02.02.2024]
• 10. Centrum Informacji o Rynku Energii, (2022). Polskie ciepłownictwo w 2022 r. – część 1. https://rynek-ciepla.cire.pl/artykuly/serwis-informacyjny-cire-24/polskie-cieplownictwo-w-2022-r--cz1-
• 11. den Boer, E. et al., (2010). A review of municipal solid waste composition and quantities in Poland. Waste Management, no. 30, pp. 369–377. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.09.018
• 12. Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of The Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives.
• 13. European Commission (2003). Refuse Derived Fuel, current practise and perspectives (B4-3040/2000/306517/MAR/E3). Directorate General Environment.
• 14. Główny Urząd Statystyczny (GUS), Bank Danych Lokalnych, Stan i Ochrona Środowiska, Odpady Komunalne (2024). https://bdl.stat.gov.pl/bdl/dane/podgrup/temat. [05.02.2024]
• 15. Główny Urząd Statystyczny (GUS), (2019–2023). Ochrona Środowiska 2019–2023. Analizy statystyczne. https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/srodowisko/
• 16. https://www.fortum.pl/media/2023/03/fortum-rozpoczyna-budowe-waznej-inwestycji-dla-mieszkancow-zawiercia-i-okolic-0. [04.01.2024]
• 17. https://portalkomunalny.pl/krosno-wybrano-wykonawce-bloku-energetycznegoopalanego-pozostalosciami-z-sortowania-odpadow-423889/. [04.01.2024]
• 18. Instytut Jagielloński, (2021). Przemysł cementowy w gospodarce odpadami. https://www.jagiellonski.pl/przemysl-cementowy-w-gospodarce-odpadami-webinar-ij/. [05.02.2024]
• 19. Instytut Ochrony Środowiska – Narodowy Instytut Badawczy, (2021). Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce. Analiza kosztów gospodarki odpadami komunalnymi. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (National Fund for Environmental Protection and Water Management).
• 20. Instytut Ochrony Środowiska – Narodowy Instytut Badawczy, (2023). Termiczne przekształcanie odpadów w Polsce w 2021 r. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (National Fund for Environmental Protection and Water Management).
• 21. Jaworski, T., Wajda, A., (2022). Wykorzystanie paliw z odpadów, biomasy oraz osadów ściekowych w ciepłownictwie. Nowa Energia, no. 4 (85), pp. 42–51.
• 22. Jewiarz, M. et al., (2020). Parameters Affecting RDF-Based Pellet Quality, Energies, no. 13(4), 910. https://doi.org/10.3390/en13040910
• 23. Kara, M. et al., (2008). The usage of refuse derived fuel from urban solid waste in cement industry as an alternative fuel. International Conference on HEAT TRANSFER, THERMAL ENGINEERING and ENVIRONMENT, Greece. http://www.wseas.us/elibrary/conferences/2008/rhodes/hte/hte26.pdf
• 24. Kers, J. et al., (2010). Determination of physical, mechanical and burning characteristics of polymeric waste material briquettes. Estonian Journal of Engineering, no. 16(4), pp. 307–316.
• 25. Krüger, B., Mrotzek, A., Wirtz, S., (2014). Separation of harmful impurities from refuse derived fuels (RDF) by a fluidized bed. Waste Management, no. 34(4), pp. 390–401. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.10.021
• 26. Kutyna-Bakalarska, M., et al., (2021). In: Gospodarka o obiegu zamkniętym. Modele, narzędzia, wskaźniki. Cracow: AGH, pp. 127–138.
• 27. Latosińska, J., Żygadło, M., Dębicka, M., (2022). The Biological Drying of Municipal Waste in an Industrial Reactor—A Case Study. Energies, no. 14(3), pp. 1039. https://doi.org/10.3390/en15031039
• 28. Łach, M., et al., (2016). Thermal analysis of the by-products of waste combustion. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 125, pp. 1035–1045. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5512-9
• 29. Nowoczesne ciepłownictwo (2022). RDF jako zamiennik węgla kamiennego – modernizacja urządzeń wytwórczych dla spółek ciepłowniczych. Japan Coal Frontier Organisation.
• 30. Order of the Minister for Climate and Environment of 12 October 2020 on the establishment of a Team to support the construction of thermal power plants fired by a high-calorific fraction of municipal waste. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2020 item 4.
• 31. Patcharavongsiri, M., Tondee, T., Teekasap, S., (2019). Process of changing municipal solid waste into RDF using rotary bio-drying. Journal of Renewable Energy and Smart Grid Technology, no. 14(2).
• 32. Pawłowski, P. et al., (2016), Przygotowanie odpadów komunalnych do ich energetycznego wykorzystania: paliwo typu SRF. Inżynieria Środowiska, Piece przemysłowe i kotły, no. 4.
• 33. Piecuch, T., Dąbrowski J., (2014). Conceptual and Technological Project of Municipal Waste Thermal Processing Plant for the Middle Pomeranian Region. Rocznik Ochrona Środowiska, 16 (3), p. 99.
• 34. PN-EN ISO 21640:2021-10 Solid recovered fuels. Specifications and classes.
• 35. PN-EN ISO 17225–6: 2014-08: Solid Biofuels—Fuel Specifications and Classes—Part 6: Graded Non-woody Pellets.
• 36. Polskie Stowarzyszenie Cementu, (2008). Paliwo alternatywne na bazie sortowanych odpadów komunalnych dla przemysłu cementowego. https://www.polskicement.pl/wpcontent/uploads/2019/07/706.pdf
• 37. Połomka, J., et. al., (2022). Zagospodarowanie odpadów frakcji kalorycznej – bilans kosztów i zysków. Przegląd Komunalny, 6 (369).
• 38. Postrzednik, S., (2011). Analiza parametrów wpływających na energetyczną przydatność paliw. Energetyka, 6, 607–611.
• 39. Rao, M.N., Sultana, R., Kota, S.H., (2017). Solid and Hazardous Waste Management: Science and Engineering.
• 40. Rezaei, H. et al., (2020). Pelletization properties of refuse-derived fuel – Effects of particle size and moisture content. Fuel Processing Technology, 205. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106437
• 41. Regulation of the Minister of the Economy of 16 July 2015 on allowing waste to be deposited in landfills. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2015 item 2177.
• 42. Regulation of the Minister of Development of 21 January 2016 on the requirements for carrying out the thermal waste conversion process and on how to deal with the waste resulting from this process. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2016 item 108.
• 43. Regulation of the Minister of Internal Affairs and Administration of 19 February 2020 on fire protection requirements to be met by construction objects or parts thereof and other places intended for the collection, storage or processing of waste. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2020 item 296.
• 44. Resolution No. 57 of the Council of Ministers of 6 May 2021 amending the resolution on the National Waste Management Plan 2022. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2021 item 509.
• 45. Resolution No. 96 of the Council of Ministers of 12 June 2023 on the National Waste Management Plan 2028. Polish Journal of Laws/Dz.U. 2023 item 702.
• 46. Sikorski, W., (2019). Kaloryczność paliw niekonwencjonalnych. Energia i Recykling, no. 5.
• 47. Sprenger, C.J. et al., (2018). Pelletization of Refuse-Derived Fuel Fluff to Produce High Quality Feedstock. Journal of Energy Resources Technology, 140 (4). https://doi.org/10.1115/1.4039315
• 48. Środa, B., (2020). Paliwa alternatywne – fakty i mity. Budownictwo Technologie Architektura, 4, 66–70.
• 49. Urząd Ochrony Konkurencji i Konsumentów (UOKiK), (2020). Badanie rynku usług związanych z zagospodarowaniem odpadów komunalnych w instalacjach w latach 2014–2019. Warsaw.
• 50. Vounatsos, P. et al., (2015). Refuse-derived fuel classification in a mechanical–biological treatment plant and its valorization with techno-economic criteria. International Journal of Environmental Science and Technology, no. 12, pp. 1137–1146. https://doi.org/10.1007/s13762-014-0509-z
• 51. Williams, A. et al., (2012). Pollutants from the combustion of solid biomass fuels. Progress in Energy and Combustion Science, 38 (2), pp. 113–137. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2011.10.001
• 52. Wróbel, M. et al., (2018). Conceptual Design of the RDF Granulation Line. Renewable Energy Sources: Engineering, Technology, Innovation, pp. 813–821. https://doi.org/10.1007/978-3-319-72371-6_79

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).