Problemy z siloksanami w instalacjach biogazowych. Zagrożenia stwarzane przez spalanie biogazu zawierającego organiczne związki krzemu

• Autorzy: Pakuluk A. , Ciołek J.

Warianty tytułu

EN

Dangers of combustion of biogas containing siloxanes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono problemy związane z energetycznym spalaniem biogazu zawierającego organiczne związki krzemu – siloksany. Omówiono ich właściwości i źródła występowania w biogazie. Przedstawione zostały zagrożenia wynikające ze spalania biogazu zanieczyszczonego siloksanami i zwrócono uwagę na istotę problemu oraz konieczność opracowania skutecznych metod poboru i analizy siloksanów w celu utrzymania sprawności i wydłużenia żywotności urządzeń przystosowanych do energetycznego spalania biogazu.

EN

The demand for energy from renewable sources is increasing with growing concern about energy independence policy, air purity, climate change and depletion of fossil fuels. Biogas is a renewable fuel which can be used for power and heat production. The main components of biogas are methane and carbon dioxide, but typically biogas also contains trace impurities such as organic silicon compounds – siloxanes. The use of siloxanes as an intermediate in the formation of personal care and house hold products results in their widespread environmental exposure, especially in biogas produced in waste water treatment plants. Siloxanes are not hazardous biogas components when emitted, but during combustion convert to hard solid silica which is very abrasive and harmful to engines, turbines, catalysts and fuel cells. Organic silicon compounds have been recently mentioned as the most harmful components affecting energy utilisation in biogas production from waste materials. Better understanding of siloxanes, standard methods of collecting samples and removing are needed to improve the lifetime of existing biogas facilities.

Słowa kluczowe

PL

biogaz; siloksany; spalanie

EN

biogas; siloxanes; combustion

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 9
• Strony: 39--41, 46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Pakuluk A.

• Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Politechnika Wrocławska, Wroclaw

autor

Ciołek J.

• Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Politechnika Wrocławska, Wroclaw

Bibliografia

• [1] Gaj K., Cybulska H., Knop F., Parametry bio-gazu pochodzącego z fermentacji osadów ściekowych, archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 2 (2005), 91-98, http://ago.helion.pl; Paliwa z odpadów – V – praca zbiorowa pod red. J.Wandrasza i K. Pikonia, wyd. Helion S.a., Gliwice 2005.
• [2] Gaj K., Knop F., Cybulska-Szulc H., Badania sezonowej zmienności składu biogazu powsta-jącego procesie fermentacji osadów ściekowych Oczyszczanie ścieków i przeróbka osadów ściekowych. T. 4 / red. nauk. Zofia Sadecka. Zielona Góra : Ofic. Wyd. Uniwer-sytetu Zielonogórskiego, 2010. 113-123, Forum eksploatatora 6/2010, 70-75.
• [3] Gaj K., Cybulska H., Modelowanie emisji biogazu ze składowisk odpadów komunalnych. Chemia i I nżynieria ekologiczna, nr 1, 2002, 91÷100.
• [4] Ciupryk M., Gaj K., Możliwości i korzyści utylizacji biogazu ze składowisk odpadów komunalnych, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, nr 1 (219) /2004, 28.
• [5] Oniszk-Popławska A., Zowsik M., Wiśniewski G., Produkcja i wykorzystanie biogazu rolniczego, EC BREC/IBMER, 2003.
• [6] Zamorska-Wojdyła D., Gaj K., Hołtra A., Sitarska M., Quality evaluation of biogas and selec-ted methods of its analysis, Ecological Chemistry and Engineering S., 2012, 19(1), 77-87
• [7] Serwis Aktów Prawnych Unii Europejskiej: eurlex.europa.eu
• [8] Energia ze źródeł odnawialnych w 2011 r., Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2012 [9] Portman M., Siloxane in der Umwelt, Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Zürich 2009
• [10] Guidance on gas treatment technologies for landfill gas engines, Scottish Environmental Protection Agency, Bristol 2004
• [11] Mazurek M., Polimery krzemoorganiczne w Chemia polimerów, praca zbiorowa, Warszawa 2006
• [12] Arnold M., Kajolinna T., Development of on-line measurement techniques for siloxanes and other trace compounds in biogas, Waste Management 30 (2010) 1011-1017
• [13] Dewil R., Appels L., Baeyens J., Energy use of biogas hampered by the presence of siloxanes, Energy Conversion and Management 47 (2006), 1711-1722
• [14] Wang, D. G. et al. Review of recent advances in research on the toxicity, detection, occurence and fate of cyclic volatile methyl siloxanes in the environment. Chemosphere (2012) http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.10.041
• [15] McBean E. A., Siloxanes in biogases from landfills and wastewater digesters, Canadian Journal of Civil Engineering (2008), 431-436
• [16] Horii Y., Kannan K., Survey of organosilicone compounds, including cyclic and linear siloxanes, in personal-care and household products, Environmental Contamination and Toxicology 55 (2008), 701-710
• [17] Sanchis J. et al., Occurence of linear and cyclic volatile methylosiloxanes in wastewater, surface water and sediments from Catalonia, Science of the Total Environment 443 (2013) 530-538
• [18] Tower P., New Technology for removal of siloxanes in digester gas results in lower maintanence costs and air quality benefits in power generation equipment. WEFTEC – 03, 78th annual technical exhibition and conference, 2003
• [19] Wheless E., Pierce J., Siloxanes in Landfill and Digester Gas Update, Proceedings of the 27th SWANA Landfill Gas Symposium, San Antonio 2004
• [20] Treatment solutions for landfill gas fuel applications, White Paper Quebec 2007
• [21] Badjagbo T. et al., Badjagbo, Direct Analysis of volatile methylsiloxanes in gaseous matrixes using atmospheric pressure chemical ionization-tandem mass spectrometry, Analytical Chemistry 81 (2009), 7288-93
• [22] Haga K. et al., Poisoning of SOFC anodes by various fuel impurities, Solid State Ionics 179 (2008), 1427-1431
• [23] Sasaki et al., Chemical durability of Solid Oxide Fuel Cells: Influence of impurities on long-term performance, Journal of Power Sources 196 (2011), 9130-9140
• [24] Rasi S., Lantela J., Rintala J., Trace compounds affecting biogas energy utilisation – A review, Energy Conversion and Management 52 (2011), 3369-3375
• [25] Matsui T., Imamura S., Removal of siloxane from digestion gas of sewage sludge, Bioresource Technology 101 (2010), S29-S32