Wykorzystanie odpadów organicznych z przemysłu spożywczego w procesach współspalania paliw w kotłach średniej mocy

• Autorzy: Kozdrach R. , Stępień A.

Warianty tytułu

EN

The use of organic waste in food industry in processes of co-firing fuel in the average power boilers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badania procesu spalania odpadów z przemysłu spożywczego z paliwem konwencjonalnym. Do badań wykorzystano produkt uboczny w produkcji olejów roślinnych tzw. makuchy. Prace były prowadzone z wykorzystaniem kotła retortowego typu KGS o mocy 100 kW. Celem badań było oznaczenie składu spalin ze spalania węgla oraz mieszaniny węgla z makuchami słonecznikowymi w kotle retortowym średniej mocy. Do realizacji tego zadania badawczego użyto czterech paliw tj. węgla kamiennego w postaci tzw. ekogroszku -sortymentu groszek II, granulacji 5-25 mm, odpowiednio uszlachetnionego, charakteryzującego się niską zawartością siarki (do 0,6%). Wartość opałowa ekogroszku to 26-27 [MJ/kg] oraz mieszanin węgla w postaci ekogroszku z makuchami słonecznikowymi w stosunku 10:1, 5:1, 4:1. Badania prowadzono przy dopływie powietrza w ilości: 277,24 kg/h; 319,83 kg/h; 362,79 kg/h oraz 392,90 kg/h do retorty kotła. Oceniano zawartość CO₂, CO, O₂ , H₂, NO_x i SO₂ w spalinach powstałych po spaleniu wyżej wymienionych paliw w zależności od ilości dostarczonego powietrza do komory spalania. Na podstawie wyników badań procesu współspalania makuchów słonecznikowych z węglem kamiennym sortymentu ekogroszek stwierdzono, że zawartość CO i SO₂ w spalinach maleje, a NO_x wzrasta wraz ze wzrostem zawartości makuchów w paliwie. Natomiast zawartość H₂ w spalinach zmniejsza się wraz ze spadkiem zawartości makuchów w paliwie. Zawartość CO₂ w spalinach spada przy najmniejszych i rośnie przy największych ilościach dostarczonego powietrza do komory spalania wraz ze spadkiem zawartości makuchów w paliwie.

EN

The paper presents the results of the combustion of waste from the food industry with conventional fuel. Were used in the by-products of vegetable oils so called oilcake. Work was carried out using a KGS retort boiler with a capacity of 100 kW. Aim of this study was to determine the composition of exhaust gases from the combustion of coal and coal mixture with sunflower oilcake in the boiler retort average power. To accomplish this task, the research used four fuels such as coal in the form of so-called ekogroszk second granulation of 5-25 mm, respectively, refined, characterized by low sulfur content (up to 0.6%), calorific value of ekogroszek is 26-27 [MJ/ kg] and mixtures of ekogroszek and sunflowers oilcake in a ratio of 10:1, 5:1, 4:1. Evaluated the content of CO₂ , CO, O₂ , H₂ , NO_x and SO₂ , and the value of coefficient excess air in the exhaust gases produced by burning fuel above depending on the amount of air supplied to the combustion chamber. Based on results of the process of co-sunflower oilcake with coal assortment ekogroszek was affirmed that the contents CO and SO₂ in the exhaust fumes decreases, and the NO_x increases with increasing content of the fuel oilcake, while the H₂ content in the exhaust fumes decreases with decreasing content of the fuel oil-cake, and CO₂ content in the exhaust fumes decreases at the smallest and rises in the largest quantities of air supplied to the combustion chamber together with a decrease contents sunflower oilcake in fuel. The value of coefficient excess air in the exhaust fumes increases at the smallest and decreases at the largest amount of air supplied to the combustion chamber together with the decrease contents sunflower oilcake in fuel.

Słowa kluczowe

PL

biomasa; odpady organiczne z przemysłu spożywczego; spalanie; makuchy; kocioł retortowy; tlenki azotu; ditlenek siarki; tlenek węgla

EN

biomass; organic waste from food industry; combustion; retort furnace; oil cake; nitrogen oxides; sulfur dioxide; carbon monoxide

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 7/8
• Strony: 29--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozdrach R.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

autor

Stępień A.

• Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy w Radomiu

Bibliografia

• [1] Dyrektywa nr 2001/80/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dn. 23 października 2001r.
• [2] Dyrektywa nr 2003/54/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 czerwca 2003 r.
• [3] Ustawa z dnia 25 sierpnia 2005r o biokomponentach i biopaliwach ciekłych z późniejszymi zmianami
• [4] Wytyczne w zakresie wykorzystania produktów ubocznych oraz zalecanego postępowania z odpadami w rolnictwie i przemyśle rolno-spożywczym, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Falenty – Warszawa, listopad 2010
• [5] Kurczabiński L.: Kwalifikowane paliwo węglowe do niskoemisyjnych kotłów nowej generacji – Instal 4/5/2006 s.77-78
• [6] Malińska K.: Problemy ochrony środowiska w przedsiębiorstwach przemysłu spożywczego. Instytut Inżynierii Środowiska Politechnika Częstochowska.
• [7] Chmielak T.: Technologie energetyczne. WNT, Warszawa, 2008.
• [8] Kaltschmitt M., Hartmann H., Hofbauer H., “Energie aus Biomasse”.
• [9] Obidziński S.: Ciepło spalania i wartość opałowa odpadowych surowców pochodzenia roślinnego. Inżynieria Rolnicza, 4/2002, s. 37.
• [10] Cieślikowski B., Juliszewski T., Łapczyńska-Kordon B. - Utylizacja na cele energetyczne produktów ubocznych technologii biopaliw. Inżynieria Rolnicza. Nr 12/2006. s. 51-57.
• [11] Dach J., Zbytek Z., Pilarski K., Adamski M. 2009. Badania efektywności wykorzystania odpadów z produkcji biopaliw jako substrat w biogazowni. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna. Nr 6/2009, s. 6-8.
• [12] Gradziuk P. - Możliwości wykorzystania surowców pochodzenia rolniczego na cele energetyczne. Roczniki Naukowe Seria. T. 1, Z.3., 1999, s. 233-238.
• [13] M. Kachel-Jakubowska, A. Kraszkiewicz, M. Szpryngiel, I. Niedziółka – Możliwości wykorzystania odpadów poprodukcyjnych z rzepaku ozimego na cele energetyczne - Inżynieria Rolnicza 6(131)/2011, s. 54-66.
• [14] Stępień A., Kozdrach R., Bednarska A., Molenda J.: Energetyczne wykorzystanie odpadów organicznych z przemysłu spożywczego – Rynek Energii 6/2011 s.52-55.
• [15] Gumuła S., Piaskowska M.: Ekologiczne aspekty produkcji ciepła w oparciu o proces spalania – Instal 10/2008 s.25-27.
• [16] Poskart M., Szecówka L., Stępień R.: „Energetyczne własności biomasy”, Materiały XII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowo-Technicznej „Gospodarka cieplna i eksploatacja pieców przemysłowych”, Poraj, 2005.
• [17] Rosiński M., Furtak L., Stępień A.: Kierunki zagospodarowania produktów odpadowych pochodzących z procesów metanolizy olejów roślinnych. I Konferencja Naukowo-Techniczna. Ogrzewanie i wentylacja w przemyśle i rolnictwie. Tuchola-Tleń 7-9 września 2006.
• [18] Ścieżko M., Zuwała J., Pronobis M. – redakcja: Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce. IChPW, Politechnika Śląska, Zabrze 2007.
• [19] Niedziółka I., Zuchniarz A. 2006. Analiza energetyczna wybranych rodzajów biomasy pochodzenia roślinnego. Motrol, 8A/2006, s. 232–237.
• [20] Rzepiński W. - Koncepcja zagospodarowania produktów ubocznych i zanieczyszczeń powstających przy przerobie nasion rzepaku. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 1/2009, s. 145-151.
• [21] Strzeliński J. - Możliwości wykorzystania w żywieniu bydła produktów ubocznych powstających przy głębokim tłoczeniu oleju z nasion roślin oleistych i produkcji bioetanolu. Wiadomości Zootechniczne. Nr 44(3)/2006, s. 56-66.
• [22] Wojciechowski A. - Wykorzystanie poekstrakcyjnej śruty rzepakowego oraz makuchu rzepakowego w żywieniu kur nieśnych. Polskie Drobiarstwo. Nr 9/2009, s. 46-47.
• [23] Automatyczne kotły c.o. z podajnikiem – materiały firmy SEKO.
• [24] Kubica K.: Kotły na paliwa stałe – Nowoczesne i efektywne kotły węglowe w energetyce komunalnej. Polski Instalator, 1/2008, s.78-85.
• [25] Zawistowski J.: Krajowe kotły na paliwa stałe - retortowe kotły węglowe – Instal 4/5/2006 s. 74-76.
• [26] Simonowicz M., Głowacki M.: Kotły na biomasę, w tym ziarno zbż – Instal 6/2006 s.19-21.
• [27] Zawistowski J.: Kotły węglowe małej mocy perspektywy rozwoju - Instal 1/2008 s.18-23.
• [28] Purgał P., Markowska J., Zając A.: Nowy kocioł na pelet. Droga do sukcesu – Instal 11/2008 s. 27-30.
• [29] Zawistowski J., Janiszewski S.: Kotły retortowe - kryzys czy rozwój? Instal 12/2009, s. 24-27.
• [30] Lossy K.: Uwagi eksploatacyjne ze spalania pelet z biomasy rolniczej w małych kotłach Instal 2/2011, s. 12-15.
• [31] Zawistowski J., Janiszewski S.: Sterowniki kotłów retortowych Instal 12/2011, s. 17-19
• [32] Janiszewski S.: Sterowanie procesem spalania w kotle komorowym Instal 12/2012, s. 25-29.