Ekonomiczno–ekologiczny aspekt energetycznego wykorzystania biogazu wysypiskowego

• Autorzy: Musiał D. , Zajemska M.

Warianty tytułu

EN

Economic – ecological aspects of energy utilization of landfill biogas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powszechnie stosowanym sposobem zagospodarowania i unieszkodliwiania odpadów komunalnych w Polsce jest ich składowanie na wysypiskach odpadów. Składowiska stanowią swego rodzaju bioreaktory, w których następuje rozkład substancji organicznej zawartej w masie odpadów. Wynikiem tych procesów jest wydzielanie się biogazu. Powstający na wysypisku gaz może stanowić realne źródło energii; poza tym ujmowanie i odpowiednie wykorzystanie pozwala ograniczyć jego szkodliwy wpływ na stan środowiska naturalnego. Biogaz uchodzi głównie do atmosfery, a gdy brak jest uszczelnienia wysypiska, także do otaczającego gruntu. Polskie wysypiska nie są jeszcze zbyt dobrze przygotowane pod kątem ujmowania biogazu. Wiele z nich pozbawionych jest nadal odpowiednich instalacji i zabezpieczeń. Na szczęście uregulowania prawne w tym zakresie są coraz bardziej rygorystyczne, z korzyścią dla środowiska naturalnego.

EN

This paper presents the possibility of landfill gas energy use in the process of combustion and co-combustion. Based on the literature and own research, the analysis of energy suitability of biogas in terms of economical and ecological was carried out. Within the laboratory experiment the measurements of the flue gas during co-combustion of biogas with natural gas were performed. The co-combustion method, due to its characteristics, is classified as the primary methods of nitrogen oxides reduction. The proposed technique of cocombustion is advantageous for NOx reduction, especially in high temperature processes. The synthetic biogas used for testing has similar composition to the landfill gas composition and was a mixture of three components of the following volume shares: CH4 = 50%, N2 = 10%, CO2 = 40%. A laboratory experiment was conducted in a cylindrical quartz chamber. The biogas used in study was introduced into the chamber as an additional fuel, so-called reburning fuel. Conducted experiments have shown that the landfill biogas due to the high calorific value is fully suitable for energy use. In addition, properly performed co-combustion process of landfill gas with conventional fuels, such as natural gas, can substantially affect the reduction of nitrogen oxides emissions.

Słowa kluczowe

PL

spalanie; biogaz wysypiskowy; emisja zanieczyszczeń

EN

combustion; reburning; landfill biogas; pollution emissions

• Wydawca: Fundacja Ekonomistów Środowiska i Zasobów Naturalnych
• Czasopismo: Ekonomia i Środowisko
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 1
• Strony: 141--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Musiał D.

• Politechnika Częstochowska Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów ul. A. Krajowej 19 , 42-200 Częstochowa

autor

Zajemska M.

• Politechnika Częstochowska Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów ul. A. Krajowej 19 , 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• R. Arthur, M. F. Baidoo, E. Antwi, Biogas as a potential renewable energy source: A Ghanaian case study, „Renewable Energy” 2011 nr 36, s. 1510-1516.
• 132 megawaty energii z biogazu – kropla w morzu możliwości, www.naukawpolsce. pap.pl [10-06-2013].
• M. A. Bukowska, W. Szymański, Monitoring emisji w zakładach termicznej utylizacji odpadów, „Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska” 2006 nr 3, s. 91-98.
• B. Igliński, i in., Agricultural biogas plants In Poland: Investment process, economical and environmental aspects, biogaspotential, „Renewable and Sustainable Energy Reviews” 2012 nr 16(7), s. 4890-4900.
• J. Dudek, P. Klimek, Doświadczenia związane z energetycznym wykorzystaniem biogazu ze składowisk odpadów komunalnych, „Polityka Energetyczna” 2008 nr 11, s. 25-32.
• A. Beylot, J. Villeneuve, G. Bellenfant, Life Cycle Assessment of landfill biogas management: Sensitivity to diffuse and combustion air emissions, „Waste Management” 2013 nr 33, s. 401- 411.
• J. C. Bruno, V. Ortega-López, A. Coronas, Integration of absorption coling systems into micro gas turbine trigeneration systems using biogas: Case study of a sewage treatment plant, „Applied Energy” 2009 nr 86, s. 837-847.
• F. Colorado, B. A. Herrera, A. A. Amell, Performance of a Flameless combustion furnace using biogas and natural gas, „Bioresource Technology” 2010 nr 101, s. 2443-2449.
• G. Piechota, B. Igliński, R. Buczkowski, Development of measurement techniques for determination main and hazardous components in biogas utilised for energy purposes, „Energy Conversion and Management” 2013 nr 68, s. 219-226.
• Poradnik dotyczący sporządzenia i wprowadzenia raportu do Krajowej bazy za 2012 rok, Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami, Warszawa 2013.
• A. Grzybek, Ocena Strategii rozwoju energetyki odnawialnej oraz kierunki rozwoju energetycznego wykorzystania biogazu wraz z propozycją działań, Ekspertyza sporządzona na potrzeby Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005.
• Ekonomiczne i prawne aspekty wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce, Europejskie Centrum Energii Odnawialnej, Warszawa 2000.
• S. Stepniak, Zespoły prądotwórcze napędzane gazem z biomasy wysypisk komunalnych, „Rynek Instalacyjny” 2009 nr 7-8, s. 91.
• N. Curry, P. Pillay, Biogas prediction and design of a food waste to energy system for the urban environment, „Renewable Energy” 2012 nr 41, s. 200-209; A. Demirbas, Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues, „Progress in Energy and Combustion Science” 2005 nr 31, s. 171-192.
• T. Lee, S. Huang, Ch. Chen, The experimental study on biogas power generation enhanced by using waste heat to preheat inlet Gasek, „Renewable Energy” 2013 nr 50, s. 342-347.
• R. Saidur, i in., A review on biomass as a fuel for boilers, „Renewable and Sustainable Energy Reviews” 2011 nr 15, s. 2262-2289.
• Biogaz Inwestor, www.biogaz.torun.pl [10-06-2013].
• A. Magdziarz, M. Wilk, M. Zajemska, Modelling of pollutants concentration from the biomass combustion process, „Chemical and Process Engineering” 2011 nr 32 (4), 423-433.
• B. Białecka, Efektywność ekologiczna i ekonomiczna zastosowania metody reburningu, „Gospodarka Paliwami i Energią” 2000 nr 4, s. 18-21.
• M. Zajemska, Analiza teoretyczno-eksperymentalna wpływu współspalania odpadów drzewnych w formie paliw reburningowych z gazem ziemnym na skład chemiczny spalin, „Drewno. Prace Naukowe Doniesienia Komunikaty” 2012 nr 188(55), s. 71-86.