Sewage sludge as an environmental friendly energy source

• Autorzy: Werle S.

Warianty tytułu

PL

Osady ściekowe źródłem energii przyjaznej środowisku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The predominant method of the sewage sludge management in Poland is land disposal. However, since 01.01.2013, this method will be prohibited. Therefore, there is a strong need for development of thermal methods of sludge disposal. In the Polish legal system sewage sludge may be named as a biomass or waste. For purposes of determining the obligations of environmental regulations definition of the Minister of Environment should be used. When disposing of sewage sludge in an amount up to 1% by weight of fuel, emission standards for fuel do not change. At the disposal of sewage in quantities of more than 1%, should be conducted continuous measurement of emissions, including HCl, HF, and continuous measurements of flue gas parameters (as for the installation of waste disposal). For purposes of settlement of the share of energy from renewable sources we use the definition of Minister of Economy. In this case, in accordance with applicable law sewage sludge shall be considered as pure biomass is CO2 neutral. The use of sewage sludge as a fuel requires the determination of fundamental combustible properties. These properties should be in accordance with the requirements put fuels as an energy source. The paper presents results of a detailed physico-chemical analysis of dried sewage sludge produced in the two Polish wastewater treatment plants. The results were compared with five representatives of biomass fuels: straw of wheat, straw of rape, willow, pine and oak sawdust. Ultimate and proximate analysis includes a detailed analysis of fuel and ash. The results clearly indicate that the sludge is a very valuable fuel similar to “traditional” biomass.

PL

Dominującym kierunkiem zagospodarowania osadów ściekowych w Polsce jest ich składowanie. Jednakże od 1.01.2013 r. sposób ten będzie zabroniony. Istnieje zatem silna potrzeba rozwoju termicznych metod utylizacji osadów. W polskim ustawodawstwie osad może być nazywany biomasą lub odpadem. Dla celów ustalenia, jakie obowiązki wynikają z przepisów ochrony środowiska, korzystać należy z definicji Ministra Środowiska. Przy utylizacji osadów ściekowych w ilości do 1% masy paliwa standardy emisyjne dla paliw nie ulegają zmianie. Przy utylizacji osadów w ilości ponad 1% należy prowadzić ciągły pomiar emisji zanieczyszczeń, w tym HCl i HF, a także ciągły pomiar parametrów spalin (jak dla instalacji utylizacji odpadów). Na potrzeby rozliczenia udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych stosuje się definicję Ministra Gospodarki. W takim przypadku, zgodnie z obowiązującym prawem, osady ściekowe uznaje się za czystą biomasę neutralną pod względem CO2. Wykorzystanie osadów ściekowych jako paliwa wymaga określenia podstawowych właściwości palnych. Parametry te powinny odpowiadać wymaganiom, jakie są stawiane paliwom w celu ich energetycznego wykorzystania. W pracy przedstawiono wyniki szczegółowej analizy fizykochemicznej suszonych osadów ściekowych wytworzonych w dwóch polskich oczyszczalniach ścieków. Wyniki zostały porównane z pięcioma rodzajami paliw biomasowych: słomy pszennej, rzepakowej, wierzby energetycznej, trocin sosnowych i dębowych. Analiza obejmowała skład elementarny paliw oraz szczegółową analizę popiołu. Wyniki jednoznacznie wskazują, iż osady ściekowe są bardzo wartościowym paliwem, nieróżniącym się w zasadniczy sposób od „klasycznej” biomasy.

Słowa kluczowe

EN

sewage sludge; thermal treatment; combustible properties

PL

osady ściekowe; termiczna utylizacja; własności palne

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 467--473
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Werle S.

• Institute of Thermal Technology, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 22, 44-100 Gliwice, phone [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Werle S. Waste Manage. 2012;32:753-758. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.10.013.
• [2] Werle S. Chem Process Eng. 2011;4:411-421. DOI: 0.2478/v10176-011-0033-3.
• [3] Werle S. Archives of Environmental Protection. 2012;3:81-89. DOI: 10.2478/v10265-012-0027-3.
• [4] Werle S. Ecol Chem Eng. A. 2012;19 (1-2):137-144. DOI: 10.2428/ecea.2012.19(01)015.
• [5] Werle S. Chem Pap. 2012;2:99-107. DOI: 10.2478/s11696-011-0098-y.
• [6] Marrero TW, McAuley BP, Sutterlin WR, Morris JS, Manahan SE. Waste Manage. 2004;24:193-198. DOI: 10.1016/S0956-053X(03)00127-2.
• [7] PN-EN 14774-3:2010 - Solid Biofuels - methods for moisture determining using drier method. Part 3 - moisture analysis in general sample.
• [8] PN-EN 15402:2011 - Solid recovered fuels - Determination of volatile content.
• [9] PN-EN 15403:2011 - Solid recovered fuels - Determination of ash content.
• [10] CEN/TS15400:2006 Solid recovered fuels. Methods for the determination of calorific value.
• [11] Buckley JC, Schwarz PM. Environ Model Assess. 2003;84:111-127. DOI: 10.1023/A:1022847416139.
• [12] Meng X, de Jong W, Pal R, Verkooijen AHM. Fuel Process Technol. 2010;9:964-981. DOI: 10.1016/j.fuproc.2010.02.005.
• [13] Zhu W, Xu ZR, Li L, He C. Chem Eng J. 2011;171:190–196. DOI: 10.1016/j.cej.2011.03.090.
• [14] Morris M, Waldheim L. Waste Manage. 1998;18:557–564. DOI: 10.1016/S0956-053X(98)00146-9.
• [15] Werle S, Wilk RK. Chem Eng Trans. 2012;29:715-720. DOI: 10.3303/CET1229120.
• [16] Werle S, Wilk RK. Renew Energ. 2010;35:1914-1919. DOI: 10.1016/j.renene.2010.01.019.
• [17] Hattingh BB, Everson RC, Neomagus HWJP, Bunt JR. Fuel Process Technol. 2011;92:2048-2054. DOI: 10.1016/j.fuproc.2011.06.003.
• [18] Vamvuka D, Zografos D, Alevizos G. Biores Technol. 2008;99:3534-3544. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.07.049.
• [19] Skoulou V, Kantarelis E, Arvelakis S, Yang W, Zabaniotou A. Int J Hydrogen Energy. 2009;34:5666-5673. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2009.05.117.