Evaluation of process products from pyrolysis of di-dried digestates

• Autorzy: Grycová B. , Koutník I. , Pryszcz A. , Kaloč M.

Warianty tytułu

PL

Ocena produktów z procesu pirolizy przefermentowanego osadu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A digestate is also a product of a biogas plant which can be used as a fertilizer in addition to the biogas itself. Due to the legislative requirements, which must be met by digestates in order for it to be used for fertilization, one needs to design and evaluate other potential alternative use of digestates. In case it is not possible for the digestates to be agricultural purposes the pyrolysis is one of the thermal processes which could be eventually applied for the purpose of utilization of energy from digested material. This paper presents the initial laboratory experiments of pyrolysis of various dried digestates. After pyrolysis the mass balance of the obtained pyrolysis products was performed, then off-line analysis of the pyrolysis gas and finally the evaluation of the solid and liquid residues. The amount of generated pyrolysis gas was determined by grossing up to 100 %. The condensates were determined by the proportion of the organic and aqueous phases then the elemental analysis was carried out (carbon, hydrogen, nitrogen, including the content of chlorine ) and the calorific value was determined. The gas from the pyrolysis experiments was at different process temperatures into 11 glass sample probes and then the composition of the pyrolysis gas was examined with the use gas chromatography (methane, ethene, propane, hydrogen and carbon monoxide) . The hydrogen concentrations ranged from 20 to 40 vol. %.

PL

Produkty uzyskane z biogazowni są oprócz powstającego biogazu, także osad przefermentowany, który może być stosowany jako nawóz. Ze względu na wymogi prawne, które musi spełniać powstający osad przefermentowany, żeby się nadawał do nawożenia, będzie trzeba zaprojektować i ocenić inne alternatywne metody wykorzystania osadu przefermentowanego. W wypadku niemożliwości wykorzystania osadu przefermentowanego do użytków rolnych, piroliza jest jednym z procesów termicznych, który może być ewentualnie stosowany w celu wykorzystania energii z materiału pofermentacyjnego. W artykule przedstawiono wstępne eksperymenty laboratoryjne pirolizy rożnych suszonych osadów przefermentowanych. Po procesie pirolizy przeprowadzono bilans masy otrzymanych produktów pirolitycznych, dalej przeprowadzono off-line analizę gazu pirolitycznego i na koniec przeprowadzono ocene produktów stałych i ciekłych uzyskanych podczas procesu pirolitycznego. Bilans masy procesu pirolitycznego został określony przez poszczególne ważenie uzyskanych produktów stałych i ciekłych. Ilość powstających gazów pirolitychnych doliczono do 100 %. W produktach ciekłych była określona zawartość organicznej i wodnej fazy, dalej przeprowadzono analize elementarną (węgiel, wodór, azot, wraz z zawartością chloru) i określono wartość opałową. Gaz z procesu pirolitycznego został odebrany przy różnych temperaturach do 1 l szklannych pojemników na próbki i następnie był skład gazu pirolitycznego analizowany za pomocą chromatografii gazowej (metan, etylen, propan, wodór i tlenek węgla). Stężenie wodoru było w zakresie od 20 – 40 % objętościowych.

Słowa kluczowe

EN

pyrolysis; digestate; gas chromatography; process conditions

PL

piroliza; fermentat; chromatografia gazowa; warunki procesu

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 4
• Strony: 254--259
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grycová B.

• VSB – Technical University of Ostrava

autor

Koutník I.

• VSB – Technical University of Ostrava

autor

Pryszcz A.

• VSB – Technical University of Ostrava

autor

Kaloč M.

• VSB – Technical University of Ostrava

Bibliografia

• 1. Dohányos M. a kol., Anaerobic treatment technologies. NOEL 2000 s.r.o. Brno, 1998.
• 2. Straka F. a kol., Biogas. Gas s.r.o., Říčany, 2003.
• 3. Decree of the Ministry of Environment No. 341/2008 Coll., about details of management of biodegradable waste and amending Decree No. 294/2005 Coll. about conditions of waste in landfills and amending Decree No. 383/2001 Coll., about details of waste management Collection Laws of the CR, No. 110, edition 2008.
• 4. Koutný R., Thermal use of separates after anaerobic fermentation of biologically degradable wastes. Biom.cz [online]. 2010-01-25 [cit. 2010-05-27]. Available at WWW: <http://biom.cz/cz/odborne-clanky/termicke-vyuziti-separatu-po-anaerobni-fermentaci-biologicky-rozlozitelnych-odpadu>.
• 5. Kára J., Koutný R., Use of fermentation residues from anaerobic digestion as fuels. Biom.cz [online]. 2009-12-30 [cit. 2010-05-27]. Available at WWW: <http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vyuziti-fermentacnich-zbytku-anaerobni-digesce-jako-paliva>.
• 6. Bičáková O., Straka P., Production of hydrogen from renewable resources and its effektiveness. International Journal of Hydrogen Energy, vol. 37, i. 16, August 2012, p. 11563.
• 7. Kalinci I, Hepbasli A, Dincer I., Biomass-based hydrogen production: A review and analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 2009, vol. 34, i. 21, p. 8799.
• 8. Momčilović, M., Purenović, M., Bojić, A., Zarubica, A., Rendelović, M., Removal of lead (II) ions from aqueous solutions by adsorption onto pine cone activated carbon. Desalination, 2011, vol. 276, i. 1-3, p. 53.
• 9. Foo, K.Y.; Hameed, B.H., Preparation and characterization of activated carbon from pistachio nut shells via microwave – induced chemical activation. Biomass and Bioenergy, 2011, vol. 35, i. 7, p. 3257.
• 10. Foo, K.Y.; Hameed, B.H., Microwave assisted preparation of activated carbon from pomelo skin for the removal of anionic and cationic dyes. Chemical Engineering Journal, 2011,vol. 173, i. 2, p. 385.
• 11. Mouni, L.; Merabet, D.; Bouzaza, A.; Belkhiri, L., Adsorption of Pb (II) from aquaeous solutions using activated carbon developer from apricot stone. Desalination, 2011, vol. 276, i. 1-3, p. 148.
• 12. Otero M., Rozada F., Calvo L.F., Garcia A.I., Moran A., Kinetic and equilibrium modelling of the methylene blue removal from solution by adsorbent materials produced from sewage sludges. Biochem. Eng. J., 2003, 15, p. 59.
• 13. DIN 53582: Prüfung von Ruβen; Bestimmung der Jodadsorptionszahl (Testing of carbon black; determination of iodine adsorption number). 1983.