Ocena przydatności do celów nawozowych popiołów z pelletów spalanych przy zastosowaniu palnika zgazowującego typu LESTER

• Autorzy: Sumara A. , Stankowski S. , Gibczyńska M. , Jurgiel-Małecka G.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the use for fertilisation purposes incineration ash pellets using gasification burner LESTER

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dotychczasowe polskie doświadczenie z wykorzystaniem biomasy w energetyce systemowej w celu zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii w ogólnym miksie energetycznym przy współspalaniu biomasy łącznie z węglem nie jest optymalnym rozwiązaniem. Właściwe jest tworzenie lokalnych rynków biomasy dla celów energetycznych jako fundamentu przyszłej energetyki rozproszonej opartej na biomasie. Takie rozwiązanie ułatwia wykorzystanie popiołów ze spalania biomasy do nawożenia roślin. Temat niniejszego opracowania stanowi ocena przydatności do nawożenia gleb popiołu z pelletów spalanych w innowacyjnym, zgazowującym palniku pelletowym LESTER. W pracy przeprowadzono analizę zawartości w popiele makro- i mikroskładników oraz porównanie ze składem chemicznym spalanych pelletów oraz ilości dopuszczalnych w nawozach. Zawartość fosforu, potasu, wapnia i magnezu w popiołach dennych i lotnych otrzymywanych przy spalaniu pelletów z drewna, z wykorzystaniem zgazowującego palnika pelletowego LESTER oraz słomy żytniej, uzasadnia wykorzystywanie tego materiału do nawożenia gleb. Natomiast ze względu na niską, porównywalną z zasobnością gleby, zawartością azotu materiału tego nie należy traktować jako nawozu, dostarczającego ten makroskładnik do gleby. Popioły denne analizowane w opracowaniu stosowane do celów nawozowych spełniają warunki określone w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. Popioły lotne ze względu na wyższą zawartość żelaza, cynku i niklu należy stosować z dużą ostrożnością. W związku z tym, że popiołów dennych otrzymujemy wielokrotnie więcej niż lotnych, należy zastanowić się nad możliwością stosowania ich w postaci mieszanin o odpowiednich proporcjach.

EN

The use of biomass in system energetics for the purpose of increasing the share of renewable energy sources in the overall energy mix by biomass and coal co-combustion is not an optimal solution in the light of previous experience in Poland. It is appropriate to develop local biomass market for energy purposes as a basis for future distributed energy generation based on biomass. This solution facilitates the use of ash from biomass combustion for plant fertilisation. The present paper concerns the assessment of the use of ash from combustion of pellets in an innovative gasifying pellet burner – LESTER type, for soil fertilisation. The paper presents the analysis of the content of macro- and microelements in ash against the chemical composition of pellets in relation to permissible contents in fertilisers. The content of phosphorus, potassium, calcium and magnesium in bottom and fly ash from combustion of wood pellet and rye straw in LESTER gasifying burner validates the use of this material for soil fertilisation purposes. However, due to low nitrogen content – comparable to that found in soil, the material is not to be considered as fertiliser supplying this macroelement to soil. The analysed bottom ash used for fertilisation meets the conditions set out in the Regulation of the Minister of Environment of 9 September 2002. However, fly ash should be used with considerable caution due to high content of iron, zinc and nickel. The yield of bottom ash is several times higher than that of fly ash, therefore, the possibility of its use in a form of mixtures in adequate proportions should be considered.

Słowa kluczowe

PL

palnik zgazowujący LESTER; pellety z drewna; popiół z pellet; popiół ze spalania słomy żytniej

EN

LESTER gasifying burner; wood pellets; pellet ash; rye straw ash

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 50
• Strony: 139--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Sumara A.

• Firma Sumara-Lesterprojekt, Słutowo 11

autor

Stankowski S.

• Katedra Agronomii Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Papieża Pawła VI 3, 71- 459 Szczecin

autor

Gibczyńska M.

• Zakład Chemii Ogólnej i Ekologicznej Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin

autor

Jurgiel-Małecka G.

• Zakład Chemii Ogólnej i Ekologicznej Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin

Bibliografia

• 1. Alakangas E., Valtanen J., Levlin J., 2006. CEN technical specification for solid biofuels–fuel specification and classes. Biomass and Bioenergy. 30, 908–914.
• 2. Antonkiewicz J., 2009. Wykorzystanie popiołów paleniskowych do wiązania metali ciężkich występujących w glebie. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 41, 398–405.
• 3. Berent-Kowalska G., Kacprowska J., Moskal I., Jurgaś A., 2015. Energia ze źródeł odnawialnych Informacje i opracowanie statystyczne. Główny Urząd Statystyczny Departament Produkcji Agencja Rynku Energii S.A ISSN: 1898–4347 pp 1–70.
• 4. Dz. U. 2002 nr 165 poz. 1359 – Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi.
• 5. Dz. U. L 140 z 5.6.2009 -Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/ WE oraz 2003/30/WE).
• 6. Dz. U. 2009 nr 224 poz. 1804 – Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 21 grudnia 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu.
• 7. Dz. U. 2012 poz. 1059 z późn. zm. USTAWA z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne.
• 8. Dz. U. 2015 nr 0 poz. 132 – Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 stycznia 2015 r. w sprawie procesu odzysku R10.
• 9. Febrero L., Granada E., Regueiro A., Míguez J.L., 2015a. Influence of Combustion Parameters on Fouling Composition after Wood Pellet Burning in a Lab-Scale Low-Power Boiler. Energies. 8, 9794–9816; doi:10.3390/en8099794.
• 10. Febrero L., Granada E., Patiño D, Eguía P. Regueiro A., 2015b. A Comparative Study of Fouling and Bottom Ash from Woody Biomass Combustion in a Fixed-Bed Small-Scale Boiler and Evaluation of the Analytical Techniques Used. Sustainability. 7, 5819–5837; doi:10.3390/su7055819.
• 11. Górecka H., Chojnacka K., Hoffmann J., Górecki H., Dobrzyński Z., 2006. Mikroelementy w popiołach drzewnych wykorzystywanie do odkwaszania i nawożenia gleb. Chemik Nauka-Technika-Rynek 1, 9–12.
• 12. Kabata-Pendia A., 2011. Trace elements in soil and plants. CRC Press, Taylor & Francis. 4, ss. 505.
• 13. Krzywy E., 2007. Żywienie roślin, Wyd. Nauk. AR, Szczecin. ss. 178.
• 14. Paleckienė R., Sviklas A.M,. Ślinkśienė R., 2012. Processing of Rape Straw Ash into Compound Fertilizers Using Sugar Factory Waste. Polish Journal of Environmental Studies. 21(4), 993–999.
• 15. Piekarczyk M., Kotwica K., Jaskulski D., 2011. The elemental composition of ash from straw and hay in the context of their agricultural utilization. Acta Scientiarum Polonorum, Agricultura 10(2), 97–104.
• 16. PN-ISO 10390/1997 Jakość gleby – Oznaczanie pH.
• 17. PN-ISO.11261:2002 Jakość gleby – Oznaczanie azotu ogólnego – Zmodyfikowana metoda Kjeldahla
• 18. Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Ministerstwo Gospodarki, Załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów Z dnia 10 listopada 2009 r.
• 19. Sapek B., 2014. Nagromadzanie i uwalnianie fosforu w glebach – źródła, procesy, przyczyny. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie (I–III). t 14, Z. 1(45), 77–100.
• 20. Stout W., Daily M.R., Nickenson T.L., Svendsen R.L., Thompson G.P., 1997. Agricultural uses of alkaline fluidized combustion ash: case studies. Fuel 76(8), 767–769.
• 21. Wacławowicz R., 2012. The effect of ashes from biomass combustion on infection of spring wheat by Gaeumannomyces graminis.Wpływ popiołów pochodzących ze spalenia biomasy na porażenie pszenicy jarej przez Gaeumannomyces graminis. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin. 52(2), 397–400.
• 22. Wójtowicz M., 2015. Ocena wybranych właściwości gleb gminy Michów. Okręgowa Stacja Chemiczno-Rolnicza w Lublinie, 1–22.
• 23. http://www.sumara-lesterprojekt.pl/pl/technika-grzewcza 21.08.2016.
• 24. http://www.cdc24.pl/vademecum/pelet#wlasciwosci 28.07.2016.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)