Wpływ dodatku tworzywa sztucznego w procesie formowania brykietów ze słomy na ich właściwości termiczne

• Autorzy: Kajda-Szcześniak M. , Wandrasz J.W.

Warianty tytułu

EN

Effect of plastic binder addition in the course of the forming process on the applicability of straw briquettes in thermal processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badaniami objęto próbki brykietów wytworzonych ze słomy owsa i tworzywa sztucznego (PE-LD), pełniącego rolę substancji wiążącej. Wyznaczono górną granicę grzania matrycy, potrzebną do uzyskania produktu o określonych właściwościach wytrzymałościowych oraz zbadano stabilność termiczną brykietów w zależności od sposobu przygotowania substancji wiążącej. Polietylen (PE-LD) dodano w postaci rozdrobnionej (wymieszany ze słomą i sprasowany) i nierozdrobnionej (folia stanowiąca zewnętrzną otoczkę wokół sprasowanej słomy). Wyniki badań rozkładu termicznego przedstawiono za pomocą krzywej TG (ubytek masy w zależności od temperatury ogrzewania próbki) oraz jej pierwszej pochodnej DTG (szybkość zmian zachodzących podczas ogrzewania próbki). Analizę termograwimetryczną rozszerzono o pomiar emisji produktów gazowych powstałych w wyniku spalania brykietów utworzonych ze słomy owsa i PE-LD, takich jak CO2, SO2, SO3, NO i NO2. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość spalania paliwa na bazie słomy i tworzywa sztucznego w indywidualnych paleniskach gospodarczych, przyczyniając się do wykorzystania i zmniejszenia ilości zarówno odpadów roślinnych, jak i odpadów z tworzyw sztucznych.

EN

The study was conducted with briquette samples prepared from oat straw and a plastic material (low-density polyethylene, PE-LD) which acted as a binder. The upper limit of matrix heating was determined in order to obtain products of the mechanical strength desired. The thermal stability of the briquettes was related to the method of binder preparation. PE-LD was added either upon size reduction (mixed with straw and moulded) or without size reduction (in the form of a foil acting as an external shell around the moulded straw). The results of thermal decomposition were presented in the form of a TG curve (mass decrement related to the temperature of sample hea-ting) and a DTG curve (rate of change during heating of the sample). Thermogravimetric analysis was supplemented with measurements of the emitted gaseous products that had formed during combustion of the oat straw + PE-LD briquettes: CO2, SO2, SO3, NO and NO2. The study has demonstrated that oat-straw plastic-bound briquettes can be used in households as a fuel for heating and cooking purposes. The fuel has the added value of reducing the volume of vegetable and plastic wastes produced.

Słowa kluczowe

PL

słoma owsa; polietylen; brykietowanie; paliwo formowane; procesy termiczne; termograwimetria

EN

oat straw; polyethylene; briquetting; formed fuels; thermal processes; thermogravimetry

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 27--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kajda-Szcześniak M.

autor

Wandrasz J.W.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, ul. S. Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• 1. W. KORDYLEWSKI: Spalanie i paliwa. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1999.
• 2. W. LEWANDOWSKI: Proekologiczne źródła energii odnawialnej. WNT, Warszawa 2001.
• 3. K. PIOTROWSKI, T. WILTOWSKI, K. MONDAL: Biomasa – kłopotliwe pozostałości czy strategiczne rezerwy czystej energii? Czysta Energia 2004, nr 10, ss.16–19.
• 4. M. ŚCIĄŻKO, H. ZIELIŃSKI: Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. Instytut Przeróbki Węgla, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zabrze–Kraków 2003.
• 5. R. WILK: Podstawy niskoemisyjnego spalania. Wydawnictwo Gnome, Katowice 2001.
• 6. E. WACH: Wykorzystanie odnawialnych zasobów energii w Unii Europejskiej i w Polsce. Wokół Energetyki 2004, vol. 7, nr 2, ss. 35–41.
• 7. G. BOROWSKI: The possibility of utilizing coal briquettes with a biomass. Environment Protection Engineering 2007, Vol. 33, No. 2, pp. 79–87.
• 8. J.W. WANDRASZ: Współczesne spalanie odpadów a ochrona środowiska. Ochrona Środowiska 1999, vol. 21, nr 1, ss. 32–35.
• 9. K. NENDEL, B. CLAUß, U. BÖTTGER, P. KÄFERSTEIN, M. GOHLA, H. REIMER, H. TEPPER, W. NEIDEL: Koppelung von energetischer Verwertung und Aufbereitung von Biomassen – Erhöhung der Wirtschaftlichkeit. http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2002/0122.
• 10. A. GRZYBEK, P. GRADZIUK, K. KOWALCZYK: Słoma: energetyczne paliwo. Wydawnictwo Wieś Jutra, Warszawa 2002.
• 11. M. KALTSCHMITT, H. HARTMANN: Energie aus Biomasse. Grundlagen, Techniken und Verfahren. Springer, Berlin 2001.
• 12. M. KAJDA-SZCZEŚNIAK: Analiza możliwości wykorzystania wybranej biomasy w procesie formowania paliw. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2008.
• 13. M. JANUSZEWSKA-KUT, J.W. WANDRASZ: Metody analizy termicznej i jej wykorzystanie w ochronie środowiska. Mat. konf. „Termiczne unieszkodliwianie odpadów. Procesy termiczne w gospodarce odpadami w regionach przyrodniczo-cennych”, PZITS Oddział Wielkopolski, Poznań 2004, ss. 133–141.
• 14. E.L. CHARSLEY, S.B. WARRINGTON: Thermal Analysis – Techniques and Applications. The Royal Society of Chemistry, Cambridge 1992.
• 15. J. WACHOWICZ, K. WYPIOR: Analiza termiczna mieszanek gumowych stosowanych do wyrobu taśm przenośnikowych dla górnictwa. Górnictwo i Środowisko 2006, nr 4, ss. 33–52.
• 16. J.W. WANDRASZ, A.J. WANDRASZ: Paliwa formowane. Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2006.