Metodyka określania strat i ilości wytwarzanego ciepła w procesie kompostowania odpadów biologicznych

• Autorzy: Sołowiej P.

Warianty tytułu

EN

Methodology of determination of losses and the amount of the produced heat in the process of biological waste composting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kompostowanie jest procesem biologicznym, w którym w fazie termofilnej wydzielane są znaczne ilości ciepła. W pracy przedstawiono metodykę wyliczania ilości ciepła wytwarzanego w procesie kompostowania odpadów biologicznych w izolowanych, napowietrzanych bioreaktorach. Szczególną uwagę zwrócono na sposób obliczenia strat ciepła przez obudowę bioreaktora. Metodykę opracowano w oparciu o powszechnie znane zależności i polskie normy. Przedstawiono także koncepcję odzyskiwania nadmiaru ciepła z kompostowania odpadów. Głównym celem opracowanej metodyki jest dostarczenie informacji niezbędnych do projektowania urządzeń umożliwiających odprowadzenie nadmiaru ciepła z kompostowanej pryzmy, bez szkodliwego wpływu na przebieg procesu i jakość produktu końcowego jakim jest humus. Odpowiednio dobrany sposób odbioru ciepła z pryzmy kompostu, może być czynnikiem utrzymującym temperaturę złoża na optymalnym poziomie i przyczynić się do wydłużenia fazy termofilnej i tym samym skrócenia czasu trwania procesu.

EN

Composting is a biological process in which in the thermophilic phase considerable amounts of heat are released. Methodology of calculating the amount of heat produced in the process of biological waste composting in isolated, aerated bioreactors was presented in the paper. Special consideration was placed on the method of calculation of heat losses through a bioreactor casing. The methodology was developed based on popular dependencies and the Polish norms. Moreover, the concept of excess heat recovery from composting waste was presented. The main purpose of the developed methodology is supply of information indispensable for designing devices which make heat removal from the composted heap possible without harmful impact on the course of the process and the quality of the final product that is humus. Properly selected method of heat receipt from the compost heap may be a factor which maintains the bed temperature at the optimal level and may contribute to lengthening the thermophilic phase and the same to shorten the time of the process.

Słowa kluczowe

PL

kompostowanie; utylizacja odpadów; odzysk ciepła

EN

composting; waste treatment; heat recovery

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 16, nr 4, t. 1
• Strony: 377--387
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Sołowiej P.

• Katedra Elektrotechniki Energetyki Elektroniki i Automatyki, Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie, ul. Oczapowskiego 11 10-756 Olsztyn,

Bibliografia

• Dach J., Jędruś A., Kin K., Zbytek Z. (2004): Wpływ intensywności napowietrzania na przebieg procesu kompostowania obornika w bioreaktorze. Journal of Research and Applications in Agricultural Eng., 49 (1), 40-43.
• Dach J., Niżewski P., Jędruś A., Boniecki P. (2007): Badania wpływu aeracji na dynamikę procesu kompostowania osadów ściekowych w bioreaktorze. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 52(1), 68-72.
• Dach J., Sęk T. (1996): Perspektywy i możliwości wdrożenia w gospodarstwach Technologii produkcji kompostu z obornika. Postępy Nauk Rolniczych, 5, 91-102.
• Ekinci, K., Keener, H.M., Akbolat, D. (2006): Effects of feedstock, airflow rate, and recirculation ratio on performance of composting systems with air recirculation. Bioresource Technology, 97(7), 922-932.
• Fernández, F.J., Sánchez-Arias, V., Rodríguez, L., Villaseñor, J. (2010): Feasibility of composting combinations of sewage sludge, olive mill waste and winery waste in a rotary drum reactor. Waste Management, 30, 1948-1956.
• Finstein M.S., Morris M.L. (1975): Microbiology of municipal solid waste composting. Advan. Appl. Microbiol., 19, 113-151.
• Kaiser, J. (1996): Modelling composting as a microbial ecosystem: a simulation approach. Ecological Modelling, 91(1-3), 25-37.
• Lu, Y., Wu, X., Guo, J. (2009): Characteristics of municipal solid waste and sewage sludge cocomposting. Waste Management, 29, 1152-1157.
• Macgregor S.T., Miller F.C., Psarianos K.M., Finstein M.S. (1981): Composting process control based on interaction between microbial heat output and temperature. Appl. Environ. Microbiol., 41, 1321-1330.
• Miyatake, F., Iwabuchi, K. (2006): Effect of compost temperature on oxygen uptake rate, specific growth rate and enzymatic activity of microorganism in dairy cattle manure. Bioresource Technology, 97, 961-965.
• Mudhoo, A., Mohee, R. (2006): Sensitivity analysis and parameter optimization of a heat loss model for a composting system. Journal of Environmental Informatics, 8(2), 100-110.
• Mudhoo, A., Mohee, R. (2008): Modeling heat loss during self-heating composting based on combined fluid film theory and boundary layer concepts. Journal of Environmental informatics, 11(2), 74-89.
• Nakayama, A., Nakasaki, K., Kuwahara, F., Sano, Y. (2007). A lumped parameter heat transfer analysis for composting processes with aeration. Journal of Heat Transfer-Transactions of the Asme, 129(7), 902-906.
• Petric, I., Selimbasic, V. 2008. Development and validation of mathematical model for aerobic composting process. Chemical Engineering Journal, 139(2), 304-317.
• Rothbaum H.P. (1961): Heat output of thermophiles occurring on wool. J. Bacteriology, 81, 165-171.
• Sołowiej P. (2007): Przykład wykorzystania pryzmy kompostu jako niskotemperaturowego źródła ciepła. Inżynieria Rolnicza, 8(96), 247-253.
• Strom P.F. (1978): The thermophilic bacterial populations of refuse composting as affected by temperature Ph.D. Thesis. Rutgers University, New Brunswick, NJ.
• Wiley J.S. III. (1957): Progress report of high rate composting studies. Proc. Ind. Waste Conf., 12, 596-603.