Parametry klasyfikacyjne stałych paliw wtórnych wytwarzanych z komunalnych osadów ściekowych

• Autorzy: Kuklis I. , Mazurek I. , Jagustyn B.

Warianty tytułu

EN

Classification parameters of solid recovered fuels manufactured from municipal sewage sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wymagania stawiane stałym paliwom wtórnym (SRF) zostały uszczegółowione w normie PN-EN 15359:2012 opracowanej przez Europejski Komitet Normalizacyjny, dotyczącej zasad klasyfikacji oraz specyfikacji parametrów fizyczno-chemicznych tych paliw. Podstawowymi parametrami klasyfikacyjnymi stałych paliw wtórnych są wartość opałowa, zawartość chloru oraz zawartość rtęci. W pracy zwrócono szczególną uwagę na właściwości fizyczno-chemiczne oraz kierunki wykorzystania komunalnych osadów ściekowych, jako potencjalnego stałego paliwa wtórnego lub jego składnika. Przedstawiono również wyniki badań zawartości biomasy w osadach ściekowych (jako potencjalnych paliwach) w celu oceny ich biodegradowalności, z uwagi na możliwość zakwalifikowania energii pochodzącej z biomasy do energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Na podstawie analizy porównawczej wykazano, że komunalne osady ściekowe charakteryzują się stosunkowo małą wartością opałową oraz niewielką zawartością chloru w porównaniu do innych paliw, jednocześnie mają większą zawartość rtęci. Przeprowadzone badania wykazały, że zawartość frakcji biodegradowalnej (biomasy) w osadach ściekowych może osiągać 96% w stanie suchym i bezpopiołowym. Jest to wartość zbliżona do zawartości frakcji biodegradowalnej w typowych biopaliwach stałych.

EN

Requirements for solid fuels (SRF) are detailed in the norm PN-EN 15359:2012 'Solid recovered fuels – Specifications and classes' developed by the European Committee for Standardization. The norm specifies the rules of fuel classification and their physicochemical parameters. The key classification parameters of solid recovered fuels include net calorific value, chlorine and mercury content. In the study, particular attention was paid to the discussion of physicochemical properties and directions for use of municipal sewage sludge as a potential solid fuel or its secondary component. Also, the results of biomass content determination in sewage sludge as a potential fuel were presented. The purpose was to assess their biodegradability, considering potential classification of biomass energy as renewable energy. The comparative analysis demonstrated that the municipal sewage sludge was characterized by the relatively low net calorific value and chlorine content compared to other alternative fuels. At the same time, it exhibited higher levels of mercury. The studies indicated that the biodegradable fraction (biomass) content in sewage sludge might reach 96% of the ash-free dry mass. That value is close to the biodegradable fraction content of a typical solid biofuel.

Słowa kluczowe

PL

osady ściekowe; paliwa; klasyfikacja; biomasa; chlor

EN

sewage sludge; fuels; classification; biomass; chlorine; mercury

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 36, nr 4
• Strony: 51--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz.

Twórcy

autor

Kuklis I.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

autor

Mazurek I.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

autor

Jagustyn B.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa 1, 41-803 Zabrze

Bibliografia

• 1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 marca 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów. Dz. U. nr 37, poz. 339.
• 2. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 4 listopada 2008 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody. Dz. U. nr 206, poz. 1291.
• 3. Ustawa z 14 grudnia 2012 r. o odpadach. Dz. U. z 2013 r., nr 0, poz. 21.
• 4. Ustawa z 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków. Dz. U. nr 72, poz. 747.
• 5. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz. U. nr 112, poz. 1206.
• 6. R. WASIELEWSKI, S. STELMACH: Komunalne osady ściekowe jako biomasa. Mat. konf. „Termiczna mineralizacja osadów ściekowych”, Nowogród k. Łomży 2008, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, ss. 147–160.
• 7. Uchwała nr 217 Rady Ministrów z 24 grudnia 2010 r. w sprawie „Krajowego planu gospodarki odpadami 2014”. M. P. nr 101, poz. 1183.
• 8. Określenie kryteriów stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem. Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, Częstochowa 2004 (http://www.mos.gov.pl/g2/big/2009_07/d29a8874fa13e809588126ee2baefe74.pdf).
• 9. M. WILK, B. GWOREK: Metale ciężkie w osadach ściekowych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 2009, vol. 39, ss. 40–59.
• 10. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu. Dz. U. nr 0, poz. 38.
• 11. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. Dz. U. nr 137, poz. 924.
• 12. Report on the Implementation of the Sewage Sludge Directive 86/278/EEC, 2009 (http://ec.europa.eu/environment/waste/reporting/pdf/Sewage%20sludge_Directive.pdf).
• 13. R. WASIELEWSKI, S. STELMACH, B. JAGUSTYN: Sewage sludge as a renewable energy carrier and CO2 zero emission biomass in co-combustion with coal. Environment Protection Engineering 2013,Vol. 39, No. 2, pp. 145–152.
• 14. M. ŚCIĄŻKO, H. ZIELIŃSKI [red.]: Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. Wydawnictwo Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla i Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zabrze–Kraków 2003.
• 15. A. SOBOLEWSKI, J. KOTOWICZ, T. ILUK, K. MATUSZEK: Wpływ rodzaju biomasy na parametry pracy generatora gazu ze złożem stałym. Rynek Energii 2009, nr 3, ss. 53–58.
• 16. J. KOTOWICZ A. SOBOLEWSKI, T. ILUK, K. MATUSZEK: Zgazowanie biomasy w reaktorze ze złożem stałym. Rynek Energii 2009, nr 2, ss. 52–58.
• 17. Procedura IChPW Q/LP/23/A:2011: Odpady i paliwa alternatywne do celów energetycznych. Oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej.
• 18. Procedura IChPW Q/LP/24/A:2011: Odpady i paliwa alternatywne do celów energetycznych. Oznaczanie zawartości chloru.
• 19. Procedura IChPW Q/LP/54/A:2011: Odpady i paliwa alternatywne do celów energetycznych. Oznaczanie zawartości rtęci.
• 20. P. WALUGA, K. BARBUSIŃSKI: Unieszkodliwianie osadów ściekowych w procesach suszenia i współspalania (http://ekologia-info.eu/?lang=1&menu=1&menu_select=7&podmenu_select=135).
• 21. J. BIEŃ, E. NECZAJ, M. WORWĄG, A. GROSSER, D. NOWAK, M. MILCZAREK, M. JANIK: Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013. Inżynieria i Ochrona Środowiska 2011, vol. 14, nr 4, ss. 375–384.
• 22. Baza danych IChPW – Karbon (materiały niepublikowane).
• 23. B. PENG, D. WU, J. LAI, H. XIAO, P. LI: Simultaneous determination of halogens (F, Cl, Br and I) in coal using pyrohydrolysis combined with ion chromatography. Fuel 2011, Vol. 94, No. 4, pp. 629–631.
• 24. S. LANDSBERGER, V.G. VERMETTE, M. WOLFE, M.A. POWELL: Determination of halogens in coal using thermal and epithermal neutron activation analysis. Journal of Coal Quality 1989, Vol. 8, pp. 95–97.
• 25. W. DUO, D. LECLERC: Thermodynamic analysis and kinetic modeling of dioxin formation and emissions from power boilers firing salt-laden hog fuel. Chemosphere 2007, Vol. 67, No. 9, pp. 164–176.
• 26. M. BETTINELLI, S. SPEZIA, C. MINOIA, A. RONCHI: Determination of chlorine, fluorine, bromine and iodine in coals with ICP-MS and I.C. Atomic Spectroscopy 2002, Vol. 23, No. 4, pp. 105–110.
• 27. J. BERNACKA, L. PAWŁOWSKA: Substancje potencjalnie toksyczne w osadach komunalnych oczyszczalni ścieków. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 2000.
• 28. K. SZYMAŃSKI, B. JANOWSKA, P. JASTRZĘBSKI: Heavy metal compounds in wastewater and sewage sludge. Rocznik Ochrona Środowiska 2011, vol. 13, nr 4, ss. 83–100.
• 29. A. KABATA-PENDIAS, H. PENDIAS: Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
• 30. E. PACYNA, J. PACYNA, J. FUDALA, E. STRZELECKA--JASTRZĄB S. HŁAWICZKA, D. PANASIUK: Mercury emissions to the atmosphere from anthropogenic sources in Europe in 2000 and their scenarios until 2020. Science of the Total Environment 2006, Vol. 370, No. 1, pp. 147–156.
• 31. S. HŁAWICZKA: Rtęć w środowisku atmosferycznym. Works & Studies – Prace i Studia, nr 73, Wydawnictwo Instytutu Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze 2008.
• 32. F. SŁADECZEK, E. GŁODEK, L. JARECKA: Badania obiegu metali lotnych (Hg, Tl, Cd) w procesie wypalania klinkieru. Część 1 – Charakterystyka metali lotnych i ich obiegu w procesie wypalania klinkieru. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 2013, vol. 6, nr 14, ss. 60–72.
• 33. C. K. GALBREATH, J.C. ZYGARLICKE: Mercury transformations in coal combustion flue gas. Fuel Processing Technology 2000, Vol. 65–66, pp. 289–310.
• 34. Y.E. YUDOVICH, M.P. KERTIS: Mercury in coal: A review, Part 1. Geochemistry. International Journal of Geology 2005, Vol. 62, No. 3, pp. 107–134.
• 35. Y. ZHENG, A.D. JENSEN, C. WINDELIN, F. JENSEN: Review of technologies for mercury removal from flue gas from cement production processes. Progress in Energy and Combustion Science 2012, Vol. 38, pp. 599–629.
• 36. J. WERTHER, T. OGADA: Sewage sludge combustion. Progress in Energy and Combustion Science 1999, Vol. 25, No. 1, pp. 55–116.
• 37. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola) (wersja przekształcona). Dz. Urz. UE L334/17.
• 38. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji. Dz. U. nr 95, poz. 558.
• 39. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 18 października 2012 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii. Dz. U. nr 0, poz. 122.