Zawartość rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz ubocznych produktach spalania węgla w aspekcie ich utylizacji

• Autorzy: Burmistrz P. , Dziok T. , Bytnar K.

Warianty tytułu

EN

Mercury content in the rejects from the hard coal cleaning process and coal combustion by-products in respect of their utilization

• Konferencja: urowce energetyczne i energia : XXXI konferencja z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej : Zakopane, 15–18 października 2017, Cz. 3
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podczas wydobycia i przeróbki mechanicznej węgla kamiennego oraz w procesach jego spalania powstają różne odpady. Zaliczyć do nich można m.in. odpady z procesu wzbogacania węgla oraz uboczne produkty spalania (popioły lotne i żużle). Aktualne przepisy prawne i branżowe zalecają określanie w nich m.in. zawartości rtęci oraz definiują graniczne jej wartości. Celem pracy było określenie poziomu rtęci w odpadach z procesu wzbogacania węgli kamiennych oraz stałych ubocznych produktach spalania węgli w energetyce w aspekcie ich wykorzystania i/lub utylizacji. Określono zawartość rtęci w reprezentatywnych próbkach odpadów z procesu wzbogacania na mokro i suchej separacji węgla kamiennego oraz w ubocznych produktach spalania z ośmiu kotłów opalanych węglem kamiennym: próbkach żużla i popiołu lotnego. Zawartość rtęci w badanych odpadach ze wzbogacania na mokro węgli kamiennych zmieniała się w granicach od 54 do 245 μg/kg (średnia 98 μg/kg), a z procesu suchej separacji od 76 do 310 μg/kg (średnia 148 μg/kg), w przeliczeniu na stan roboczy. Zawartość rtęci w popiołach lotnych wynosiła od 70 do 1420 μg/kg (średnia 567 μg/kg), a w żużlach od 8 do 58 μg/kg (średnia 21 μg/kg). Obecnie – w świetle obowiązujących przepisów prawnych z punktu widzenia zawartości rtęci w odpadach – nie ma istotnych barier w ich wykorzystaniu. Niemniej jednak mogą pojawić się w przyszłości przepisy limitujące maksymalną zawartość rtęci oraz dopuszczalną ilość wymywanej rtęci. Może to utrudnić ich wykorzystanie i/lub utylizację według dotychczasowych sposobów. Zasadne jest więc przygotowanie się na taką sytuację, poprzez opracowanie innych alternatywnych sposobów wykorzystania tych odpadów.

EN

In the processes of coal mining, preparation and combustion, the rejects and by-products are generated. These are, among others, the rejects from the coal washing and dry deshaling processes as well as the coal combustion by-products (fly ash and slag). Current legal and industry regulations recommend determining the content of mercury in them. The regulations also define the acceptable content of mercury. The aim of the paper was to determine the mercury content in the rejects derived from the coal cleaning processes as well as in the combustion by-products in respect of their utilization. The mercury content in the representative samples of the rejects derived from the coal washing and dry deshaling processes as well as in the coal combustion by products derived from 8 coal-fired boilers was determined. The mercury content in the rejects from the coal washing process varied from 54 to 245 μg/kg, (the average of 98 μg/kg) and in the rejects from the dry deshaling process it varied from 76 to 310 μg/kg (the average of 148 μg/kg). The mercury content in the fly ash varied from 70 to 1420 μg/kg, (the average of 567 μg/kg) and in the slag it varied from 8 to 58 μg/kg (the average of 21 μg/kg). At the moment, in light of the regulations from the point of view of mercury content in the rejects from the coal preparation processes and in the coal combustion by-products, there are no significant barriers determining the way of their utilization. Nevertheless, in the future, regulations limiting the maximum content of mercury as well as the acceptable amount of leachable mercury may be introduced. Therefore, preparing for this situation by developing other alternative methods of using the rejects and by-products is recommended.

Słowa kluczowe

PL

węgiel kamienny; rtęć; wzbogacanie; odpady; uboczne produkty spalania

EN

hard coal; mercury; coal cleaning; rejects; coal combustion by-products

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 98
• Strony: 115--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Burmistrz P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Technologii Paliw, Kraków

autor

Dziok T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Technologii Paliw, Kraków

autor

Bytnar K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Technologii Paliw, Kraków

Bibliografia

• 1. Aleksa i in. 2007 – Aleksa, H., Dyduch, F. i Wierzchowski, K. 2007. Chlor i rtęć w węglu i możliwości ich obniżenia metodami przeróbki mechanicznej. Górnictwo i Geoinżynieria 31(3/1), s. 35–48.
• 2. Baic i in. 2011 – Baic, I., Góralczyk, S. i Witkowska-Kita, B. 2011. Diagnoza stanu obecnego w zakresie rozwoju technologii zagospodarowania odpadów pochodzących z górnictwa węgla kamiennego – analiza SWOT [W:] Monografia: Gospodarka surowcami odpadowymi z węgla kamiennego red. Góralczyk S. Warszawa: Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego.
• 3. Baic, I. i Blaschke, W. 2017a. Preliminary study on the reduction of mercury content in steam coal by using a pneumatic vibrating concentrating table, Proceedings 21th International Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava 1–3.06.2017, s. 7–16.
• 4. Baic, I. i Blaschke, W. 2017b. Badania wstępne nad ograniczeniem zawartości rtęci w energetycznym węglu kamiennym poprzez zastosowanie wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego. Rocznik Ochrony Środowiska – Annual Set the Environment Protection 19 (w druku).
• 5. Białecka i in. 2016 – Białecka, B., Michalska, A., Grabowski, J. i Bajerski, A. 2016. Ocena emisji rtęci z odpadów powęglowych podczas ich składowania [W:] Monografia: Rtęć w polskim węglu kamiennym do celów energetycznych i w produktach jego przeróbki red. Białecka B. i Pyka I. Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• 6. Burmistrz i in. 2016 – Burmistrz, P., Kogut, K., Marczak, M. i Zwoździak, J. 2016. Lignites and subbituminous coals combustion in Polish power plants as a source of anthropogenic mercury emission. Fuel Processing Technology 152, s. 250–258.
• 7. Chrobak, Ł. 2014. Nowe uregulowania prawne dotyczące odpadów wydobywczych – praktyczne wnioski. [Online] Dostępne w: http://salonkruszyw.imbigs.pl/uploads/pdf/referaty-2014.pdf [Dostęp 10.07.2017].
• 8. Drobek i in. 2016 – Drobek, L., Kanafek, J. i Pierzyna, P. 2016. Zagospodarowanie UPS w kopalniach węgla kamiennego stan aktualny, prognoza zużycia na lata 2016–2020, aspekty technologiczne i środowiskowe. XXIII Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”, Zakopane 19–21.10.2016.
• 9. Dziok i in. 2015a – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A. i Macherzyński, M. 2015. Studies of the correlation between mercury content and the contentof various forms of sulfur in Polish hard coals. Fuel 159, s. 206–213.
• 10. Dziok i in.2015b – Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A., Macherzyński, M. i Ziomber, S. 2015. Rtęć w odpadach z procesów w zbogacania węgli kamiennych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 31, z. 1, s. 107–122.
• 11. Hycnar i in. 2014 – Hycnar, J.J., Szczygielski, T., Lysek, N. i Rajczyk, K. 2014. Kierunki optymalizacji zagospodarowania ubocznych produktów spalania węgla. Inżynieria środowiska. Piece przemysłowe & kotły V–VI, s. 16–27.
• 12. Kabziński, A. 2011. Prognoza potrzeb i produkcji kruszyw w Polsce w latach 2012–2020(+2). Przegląd Górniczy 66(7–8), s. 201–206.
• 13. Klojzy-Karczmarczyk i in. 2016 – Klojzy-Karczmarczyk, B., Mazurek, J. i Paw, K. 2016. Możliwości zagospodarowania kruszyw i odpadów wydobywczych górnictwa węgla kamiennego ZG Janina w procesach rekultywacji wyrobisk odkrywkowych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management t. 32, z. 3, s. 111–134.
• 14. Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2016. Badania zawartości rtęci i siarki w odpadach z obszaru nieczynnej hałdy odpadów górnictwa węgla kamiennego. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 289–302.
• 15. Michalska A., Białecka B. 2012. Zawartość rtęci w węglu i odpadach górniczych. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko 3, s. 73–87.
• 16. Plewa i in. 2013 – Plewa, F., Popczyk, M. i Pierzyna, P. 2013. Możliwości wykorzystania wybranych odpadów energetycznych z udziałem środka wiążącego do podsadzki zestalanej w podziemiu kopalń. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 4, s. 257–270.
• 17. Rozporządzenie MŚ 2002a. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz.U. z 2002, Nr 165, poz. 1359).
• 18. Rozporządzenie MŚ 2002b. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia (Dz.U. z 2002, Nr 204, poz. 1728).
• 19. Strugała i in. 2014 – Strugała, A., Makowska, D., Bytnar, K. i Rozwadowska, T. 2014. Analiza zawartości wybranych pierwiastków krytycznych w odpadach z procesu wzbogacania węgla kamiennego. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 4, s. 77–88.
• 20. Ustawa o odpadach 2013. Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz.U. z 2013, poz. 21).
• 21. Wichliński i in. 2013 – Wichliński, M., Kobyłecki, R. i Bis, Z. 2013. Wybrane metody oznaczania zawartości rtęci w węglach i popiołach lotnych. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 16, z. 3, s. 287–300.

Uwagi

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