Prognozowanie wartości opałowej gazu pirolitycznego z paliwa RDF w aspekcie jego energetycznego wykorzystania

• Autorzy: Rajca P. , Zajemska M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/8.2018.9.2

Warianty tytułu

EN

Forecasting of Calorific Value of the Pyrolytic Gas from the RDF Fuel in the Aspect of Energetic Utilization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obliczu stałego zaostrzania przepisów środowiskowych, coraz częściej poszukuje się alternatywnych źródeł paliw i energii. Unia Europejska dąży do wprowadzenia technologii bezodpadowych lub niskoodpadowych o obiegu zamkniętym wykorzystujących odzysk materiału i energii, aby w racjonalny sposób gospodarować zasobami naturalnymi. W związku z tym przepisy europejskie wymagają, aby państwa członkowskie sukcesywnie ograniczały ilość składowanych odpadów. W Polsce wspomniane wymagania zostały ujęte w ustawie o odpadach oraz ustawie o porządku i czystości w gminie. Ponadto, od 1 stycznia 2016 r. obowiązuje w naszym kraju zakaz składowania odpadów o wartości opałowej przekraczającej 6 MJ/kg. Dlatego w ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania termicznym przekształceniem odpadów komunalnych. Energetyczne wykorzystanie paliw z odpadów, daje szansę rozwoju technologii termicznych. Niemniej jednak, zmienny skład elementarny odpadów, determinowany ich pochodzeniem, wpływa na właściwości energetyczne paliwa RDF, a także produktów jego termicznej konwersji. Ze względu na powyższe w artykule skupiono się na możliwościach prognozowania wartości opałowej gazu pirolitycznego z paliwa RDF w aspekcie jego energetycznego wykorzystania.

EN

In the face of constant tightening of environmental regulations, alternative sources of fuels and energy are increasingly sought for. The European Union strives to introduce wastefree or low-waste, circular technologies that use material and energy recovery to manage natural resources in a rational manner. Therefore, European regulations require Member States to gradually reduce the amount of waste deposited. In Poland, these requirements have been included in the Act on waste and the law on order and cleanliness in the commune. Moreover, from 1 January 2016, a ban on storing waste with a calorific value exceeding 6 MJ/kg is obligatory in our country, which is why in recent years there has been an increase in interest in the thermal transformation of municipal waste. The energy use of fuels from waste gives an opportunity for the development of thermal technologies. Nevertheless, the variable elemental composition of waste, determined by their origin, affects the energy properties of RDF fuel, as well as its thermal conversion products. Due to the above, the article focuses on the possibilities of forecasting the calorific value of pyrolysis gas from RDF fuel in the aspect of energetic utilization.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie numeryczne; syngaz; piroliza; RDF

EN

numerical modelling; syngas; pyrolysis; RDF

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 49, nr 9
• Strony: 347--352
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Rajca P.

• Katedra Pieców Przemysłowych i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Politechnika Częstochowska

autor

Zajemska M.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Bosmans A., I. D. Vanderreydt, L. Geysen, Helsen. 2013. „The crucial role of Waste-to-Energy technologies in enhanced landfill mining”: A technology review. J. Clean. Prod., (55): 10-23.
• [2] Chen D., L. Yin, H. Wang, P He. 2015. „Reprint of: Pyrolysis technologies for municipal solid waste”: A review. Waste Manag. (37): 116-136.
• [3] Corbetta M., A. Frassoldati, H. Bennadji, K. Smith, Serapiglia, G. Gauthier, T. Melkior, E. Ranzi, E.M. Fisher. 2014. „Pyrolysis of Centimeter-Scale Woody Biomass Particles: Kinetic Modeling and Experimental Validation”. Energry Fuels_ 28 (6): 3884-3898.
• [4] Costa M., N. Massarotti, A. Mauro, F. Arpino, V. Rocco. 2016. „CFD modelling Of a RDF incineration plant.” Appl. Therm. Eng. (101): 710-719.
• [5] Czajczyńska D., T. Nannou, L. Anguilano, R. Krzyzyńska, H. Ghazal, N. Spencer, H. Jouhara. 2017. „Potentials of pyrolysis processes in the waste management sector”. Energy Procedia.
• (123):387-394.
• [6] Duczkowska-Kądziel A., A. Duda. 2014. „Odpady komunalne i przemysłowe alternatywnymi surowcami i paliwami w procesie produkcji cementu”. Pr. Inst. Ceram. i Mater. Bud. 2014. 172-187.
• [7] Gallardo A., M. Carlos, M.D. Bovea, F.J. Colomer, F. Albarrán. 2014. „Analysis of refusederived fuel from the municipal solid waste reject fraction and its compliance with quality standards". J Clean. prod. (83): 118-125.
• [8] GUS: Departament Badań Regionalnych i Środowiska, Ochrona środowiska 2017. 2017.
• [9] Igliński B., R. Buczkowski. 2017. „Development of cement industry in Poland - History, current state, ecological aspects. A review.” J Clean. Prod. (141): 702-720.
• [10] Korakianitis T., S. Imran, N. Chung, H. Ali, D.R. Emberson, R.J. Crookes. 2015. „Combustion-response mapping procedure for intemal-combustion engine emissions". Appl. Energy. (156): 149-158.
• [11] Kulesza L. 2016. „Obliczenia właściwości kalorycznych frakcji morfologicznych odpadów komunalnych". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. 47 (4): 131-134.
• [12] Malinauskaite J., H. Jouhara, D. Czajczyńska, P. Stanchev, E. Katsou, P. Rostkowsk, R.J. Thorne, J. Colón, S. Ponsá, F. Al-Mansour, L. Anguilano, R. Krzyżyńska, l.C. Lopez, A. Vlasopoulos, N. Spencer. 2017. "Municipal Solid Waste Management and Waste-to-Energy in the Context of a Circular Economy and Energy Recycling in Europe". Energv (141): 2013-2044.
• [13] Malinowski A., W. Chwiałkowski_ 2017. „Recykling energetyczny odpadów komunalnych frakcji RDF metodą pirolizy ciąglej" Chem. Environ. Biotechnol. (20): 27-33.
• [14] Materazzi M., P. Lettieri, R. Taylor, C. Chapman. 2016. „Performance analysis of RDF gasification in a two stage fluidized bed-plasma process". Waste Manag. (47): 256-266.
• [15] Násner A.M.L., E.E.S. Lora, J.C.E Palacio, M.H. Rocha, J.C. Restrepo, O.J. Venturini, A. Ratner. 2017. „Refuse Derived Fuel (RDF) production and gasification in a pilot plant integrated with an Otto cycle ICE through Aspen plusTM modelling: Thermodynamic and
• economic viability". Waste Manag. (69): 187-201.
• [16] Nowak M., M. Szul. 2016. „Possibilities for application of alternative fuels in Poland". Arch. Wasle Manag. Environ. Prot. (18):33-44.
• [17] Paolo M., M. Paola. 2015. „RDF: From waste to resource - The Italian case". Energy Procedia. (81): 569-584.
• [18] Rahman A., M.G. Rasul, M.M.K. Khan, S. Sharma. 2015. „Recent development on the uses of alternative fuels in cement manufacturing process". Fuel. (145): 84-99.
• [19] Rajca P. 2018. „Zrównoważona gospodarka odpadami komunalnymi na przykładzie wykorzystania paliwa RDF w przemyśle cementowym". Przyszłość dla biznesu, biznes dla przyszłości, Monografia. 131-142.
• [20] Rajca P., M. Zajemska. 2018. „Ocena możliwości wykorzystania paliwa RDF na cele energetyczne". Rynek Energii.
• [21] Ranzi E., A. Cuoci, T. Faravelli, A. Frassoldati, G. Migliavacca, S. Pierucci, S. S. 2008. „Chemical Kinetics of Biomass Pyrolysis". Energy and Fuels. 22 (6): 4292-4300.
• [22] Sobolewski A., M. Balazińska. 2017. „Paliwa z odpadów jako źródło energii dla klastrów energetycznych". 1-26.
• [23] Tippayawong N., J. Kinorn. 2007. „Use of Refuse Derived Fuel as Renewable Energy Source via Pyrolysis". Int. J. Renew. Energy. (2): 45-51.
• [24] Wielgosiński G., O. Namiecińska, P. Saladra P. 2017. „Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych w Polsce w świetle nowych planów gospodarki odpadami". Nowa Energia.
• [25] W. Wu, X. Zhou, P. Zhang, W. Liu, D. Danzeng, S. Wang, Y. Wang. 2016. „Study on Characteristics of Synthesis Gas Generation During Catalytic Gasification of Municipal Solid Waste". Procedia Environ. Sci. (31): 505-513.
• [26] Zajemska M., D. Musiał, P. Urbańczyk, A. Poskart, G. Golański. 2017. „Modelowanie współspalania i biomasy w kotle energetycznym". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. 48 (5): 183-186.
• [27] http://creckmodeling.chem.polimi.it/