Osady denne w zastosowaniach energetycznych na podstawie analiz fizyko-chemicznych i petrograficznych

• Autorzy: Jelonek Iwona , Kuś Sebastian

Warianty tytułu

EN

Bottom sediments in energy applications based on physico-chemical and petrographic analyzes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie mułów dennych pozyskiwanych ze zbiorników oraz cieków wodnych i rzek jest praktykowane od czasów prehistorycznych w rolnictwie. Zarówno naturalne jak i wywoływane przez człowieka wylewy rzek czy doprowadzanie do lokalnych wysychań zbiorników umożliwiało rolnikom pozyskiwanie mułów i szlamów do użyźniania gleb. Obecnie poza naturalnymi akwenami mamy do dyspozycji wiele zbiorników utworzonych w wyniku eksploatacji górniczej. Zazwyczaj są to zbiorniki o małym przepływie wód zasilających powierzchniowych i niewielkich dopływach podskórnych oraz stosunkowo krótkotrwałym czasie osadzania się mułów i szlamów. Poddane badaniom osady zostały pozyskane podczas rekultywacji zbiornika ,,Sosina” położonego w południowej części Polski i są ciekawym przedmiotem badań ze względu na znaną genezę zbiornika i ich czas osadzania. Określenie składu fizyko-chemicznego osadów oraz części stałych na podstawie badania petrograficznego pozwoliło na wykazanie przydatności badanego materiału w gospodarce rolnej jako materiał wzbogacający gleby piaszczyste. Poza tradycyjnym wykorzystaniem pozyskanych osadów dennych do użyźniania gleb rozważono również na podstawie przeprowadzonych badań przydatność pozyskanej kopaliny do celów energetycznych zarówno jako samodzielnego produktu po odwodnieniu jak i dodatku do innych paliw alternatywnych. Przy czym zaznaczyć należy, że analiza chemiczna nie wykazała ponadnormatywnego zanieczyszczenia badanego materiału metalami toksycznymi, co umożliwia wykorzystanie tych osadów dennych zarówno do celów rolniczych jak i w energetyce.

EN

Bottom sediments from reservoirs, watercourses, and rivers have been used in agriculture since ancient times. Both natural and human-induced flooding of rivers or drying up of reservoirs allows farmers to use mud and sludge for soil fertilization. Today, apart from natural water bodies, we have many reservoirs resulting from mining activities. Typically, these are reservoirs with a limited supply of surface water, low groundwater inflow, and a relatively short time of mud and sludge deposition. The sediments were collected during the reclamation of the "Sosina" reservoir located in the southern part of Poland and are an interesting object of study due to the known genesis of the reservoir and their deposition time. The physicochemical composition of sediments and solids was determined based on petrographic analysis; the obtained results confirmed that they can be used in agriculture for improving sandy soils. In addition to the traditional use of bottom sediments for soil fertilization, the usefulness of the obtained mineral for energy purposes, both as a stand-alone product after dewatering and as an additive to other alternative fuels, was also considered based on the conducted research. Based on the chemical analysis it can be stated that the concentration of toxic metals is relatively low, which allows the use of these bottom sediments both for agricultural and energy purposes.

Słowa kluczowe

PL

paliwa alternatywne; pierwiastki toksyczne; analiza petrograficzna

EN

alternative fuels; toxic elements; petrographic analysis

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 3
• Strony: 71--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jelonek Iwona

• Centre for Biomass Energy Research and Education, Uniwersytet Śląski

• https://orcid.org/0000-0002-9876-9007

autor

Kuś Sebastian

• doktorant, Wydział Nauk Przyrodniczych, Uniwersytet Śląski w Katowicach
• Miejskie Centrum Kultury i Sportu w Jaworznie

• https://orcid.org/0000-0002-9215-7755

Bibliografia

• [1] Rzętała M.: Funkcjonowanie zbiorników wodnych oraz przebieg procesów limnicznych w warunkach zróżnicowanej antropopresji na przykładzie regionu górnośląskiego. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, ul. Bankowa 12B, 40-007 Katowice (2008) ISSN 0208-6336 http://www.sbc.org.pl/Content/74082/funkcjonowanie_zbiornikow.pdf, (accessed on 28.03.2022).
• [2] Google (Jaworzno, lokalizacja zalewu ,,Sosina”). Pobrano 21.03.2022. https://www.google.pl/maps/place/Zalew+Sosina/@50.2450222,19.339908,11z/data=!4m13!1m7!3m6!1s0x4716dd592f0e7d61:0x5ce59c66a52591c6!2s Zalew+Sosina!3b1!8m2!3d50.2410235!4d19.3362763!3m4!1s0x4716dd592f0e7d61:0x5ce59c66a52591c6!8m2!3d50. 2410235!4d19.3362763 https://www.google.com/maps/search/bukowska+8+jaworzno/@50.2403003,19.3255969,2689m/data=!3m1!1e3?hl=pl-PL.
• [3] Biopaliwa stałe -- Oznaczanie zawartości wilgoci - Metoda suszarkowa - Część 3: Wilgoć w próbce do analizy ogólnej. PN-EN ISO 18134-3:2015-11. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-18134-3-2015-11e.html.
• [4] PN-EN ISO 18122:2016-01. Międzynarodowa Norma określająca metodę oznaczania zawartości popiołu we wszystkich biopaliwach stałych. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-18122-2016-01e.html.
• [5] PN-EN ISO 18123:2016-01. Biopaliwa stałe -- Oznaczanie zawartości części lotnych. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-18123-2016-01e.html.
• [6] PN-EN ISO 18125:2017-07. Biopaliwa stałe - Oznaczanie wartości opałowej. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso18125-2017-07p.html.
• [7] PN-EN ISO 16948:2015-07. Biopaliwa stałe - Oznaczanie całkowitej zawartości węgla, wodoru i azotu. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-16948-2015-07e.html.
• [8] Zakres akredytacji laboratorium badawczego scope of accreditation for testing laboratory nr/no ab 069 wydany przez / issued by Polskie Centrum Akredytacji 01-382 Warszawa, ul. Szczotkarska 42 Wydanie/Issue 21 z/of 09.07.2021. AB 069 (4).pdf.
• [9] PN-EN ISO 181234-2:2017-03 Biopaliwa stałe - Oznaczanie zawartości wilgoci - Metoda suszarkowa - Część 2: Wilgoć całkowita - Metoda uproszczona. https://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-18134-2-2017-03p.html.
• [10] Drobniak A., Jelonek Z., Mastalerz M., Jelonek I.: Atlas of Wood Pellet Components: Indiana Geologi-cal and Water Survey, Indiana Journal of Earth Sciences, v. 3., (2021a) https://doi.org/10.14434/ijes.v3i1.31905.
• [11] Drobniak A., Jelonek Z., Mastalerz M., Jelonek I.: Atlas of Charcoal-Based Grilling Fuel Components: Indiana Geological and Water Survey, Indiana Journal of Earth Sciences, v. 3, (2021b) https://doi.org/10.14434/ijes.v3i1.32559.
• [12] Jelonek Z., Drobniak A., Mastalerz M., Jelonek I.: Assessing pellet fuels quality: A novel application for reflected light microscopy, International Journal of Coal Geology 222, 103433, (2020a) https://doi.org/10.1016/j.coal.2020.103433.
• [13] Jelonek Z., Drobniak A., Mastalerz M., Jelonek I.: Environmental implications of the quality of charcoal briquettes and lump charcoal used for grilling. Science of Total Environment 747 (2020b) https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141267.
• [14] Jelonek Z., Drobniak A., Mastalerz M., Jelonek I.: Environmental and human health implications of grilling with wood pellets and chips: Atmospheric Environment X 100140 (2021) https://doi.org/10.1016/j.aeaoa.2021.100140.
• [15] Drobniak A., Jelonek I., Mastalerz M., Jelonek Z.: Developing methodology for petrographic analysis of solid biomass in reflected light. International Journal of Coal Geology 103959. (2022) https://doi.org/10.1016/j.coal.2022.103959.
• [16] Jelonek Z., Fabiańska M., Jelonek I.: Quantitative Assessment of Organic and Inorganic Contaminants in Charcoal. Resources (2021), 10, 69. https://doi.org/10.3390/resources10070069.
• [17] Działoszyńska-Wawrzkiewicz M.: Analiza możliwości unieszkodliwiania osadów dennych zanieczyszczonych mułem węglowym na przykładzie wybranego odcinka rzeki antropogenicznie zmienionej. (2014) https://docplayer.pl/41011192-Instytut-ekologii-terenow-uprzemyslowionych-w-katowicach.html [dostęp 04.04.2022].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).