Zawartość fosforu w węglu jest bardzo ważnym parametrem jakości węgli stosowanych jako składniki mieszanek wsadowych przy produkcji koksu. Fosfor jest niepożądanym składnikiem zwłaszcza węgli koksowych, ponieważ podczas koksowania 98% fosforu przechodzi do koksu, a następnie w procesie wielkopiecowym do stali, powodując jej kruchość. W związku z tym jedyną możliwością obniżenia poziomu fosforu w mieszankach wsadowych jest dobór składników o niskiej zawartości tego pierwiastka. Istnieje wiele metod analitycznych wykorzystywanych do analizy zawartości fosforu w paliwach stałych. W pracy podjęto próbę porównania metody miareczkowej i metody spektrometrii emisyjnej. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano charakterystykę obu metod badawczych, obejmującą takie parametry statystyczne jak powtarzalność i odtwarzalność metody, granice oznaczalności, niepewności rozszerzone wyniku pomiaru oraz współczynnik zmienności dla metody miareczkowej i spektrometrycznej. W celu określenia dokładności metod, porównano uzyskane wyniki analiz z wartościami certyfikowanymi.
EN
The phosphorus content of the coal is a very important parameter used to evaluate the quality of coal utilized as a component of blends in the production of coke batch. Phosphorus is an undesirable component, particularly, of coking coals because during coking 98% of the phosphorus enters the coke, and then, in the blast furnace process, the steel making it fragile. Therefore, the only way to reduce the level of phosphorus in the compound is the selection of a batch of components having a low content of this element. There are many analytical methods used for the analysis of phosphorus in solid fuels. This paper attempts to compare titration and emission spectrometry methods. The obtained results allowed to develop characteristics of both research methods, including statistical parameters such as repeatability and reproducibility of the method, the limit of quantification, extended uncertainties of the measurement result as well as the coefficient of variation for titration and spectrometric methods. In order to determine the accuracy of the methods the obtained results of analyses were compared with the certified values.
Możliwość zaliczenia osadów ściekowych do biomasy ma istotne znaczenie w propagowaniu termicznych metod przekształcania tej grupy odpadów. Konwersja osadów w energię użyteczną powinna być poprzedzona poznaniem właściwości fizykochemicznych potencjalnego materiału palnego. Parametry energetyczne paliwa są wyznaczane przez kilka kluczowych wskaźników, do których należą: zawartość wody, substancji lotnych i mineralnych, ciepło spalania oraz wartość opałowa. W opracowaniu podjęto próbę oceny wybranych parametrów fizykochemicznych wytypowanych do badań osadów ściekowych pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków. Uzyskane wyniki badań pozwalają wnioskować, że komunalne osady ściekowe mogą charakteryzować się odpowiednimi walorami energetycznymi. Korzystne właściwości energetyczne oraz możliwość zaliczenia osadów ściekowych do biomasy mogą mieć istotne znaczenie w propagowaniu termicznych metod przekształcania tej grupy odpadów.
EN
Possible inclusion of sewage sludge to the biomass is important in promoting thermal methods of converting this group of waste. Converting sludge into useful energy should be preceded by knowledge of physicochemical properties of potential combustible material. Parameters of energy consumption are water content, volatile matter and minerals, heat of combustion and calorific value. The study attempts to assess the selected physicochemical parameters selected for testing sewage sludge from municipal sewage treatment plants. The obtained results allow to conclude that municipal sewage sludge may have suitable energy values. Optimum energy properties and the ability to pass sludge to the biomass may be important in promoting thermal methods of converting this group of waste.
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.
Konwersja osadów ściekowych w energię użyteczną powinna być poprzedzona poznaniem właściwości fi zykochemicznych potencjalnego materiału palnego. Parametry energetyczne paliwa zależą od kluczowych wskaźników jak: zawartość wody, substancji lotnych i mineralnych, ciepło spalania oraz wartość opałowa. W pracy podjęto próbę ich oceny podczas badań osadów ściekowych pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków. Oznaczono również udział frakcji biodegradowalnej. Uzyskane wyniki pozwalają wnioskować, że komunalne osady ściekowe mogą charakteryzować się odpowiednimi walorami energetycznymi.
EN
Converting sludge into useful energy should be preceded by knowledge of physicochemical properties of potential combustible material. Energy consumption parameters depend on a few key indicators, including: water, volatile matter and minerals content, combustion heat and calorific value. An attempt to assess the selected physicochemical parameters in testing sewage sludge taken from municipal sewage treatment plants was made in the study. A biodegradable fraction was also determined. The obtained results allow one to conclude that municipal sewage sludge can be characterized by appropriate energetic benefits.
Jednym z parametrów decydujących o możliwości zastosowania określonego typu biomasy w termochemicznych procesach konwersji biomasy jest zawartość chloru. Pierwiastek ten, wraz z azotem i siarką, stanowi główne źródło związków kwaśnych, odpowiedzialnych za korozję aparatury oraz skażenie środowiska. Do oznaczania zawartości chloru w biomasie stosuje się wiele metod analitycznych. Między innymi są to metody miareczkowe, spektrometryczne, chromatograficzne, fluorescencji rentgenowskiej oraz wysokotemperaturowego utleniającego spalania z detekcją elektrochemiczną. Przedmiotem pracy było przeprowadzenie badań mających na celu oznaczenie zawartości chloru w próbkach biomasy, w tym przeznaczonych do celów energetycznych z wykorzystaniem chromatografii jonowej. Jednocześnie dokonano porównania uzyskanych wyników z zawartością chloru oznaczoną metodą miareczkowania potencjometrycznego z wykorzystaniem automatycznego titratora. Przeprowadzone testy statystyczne wykazały różnice pod względem precyzji i dokładności porównywanych metod. Większą dokładność wykazuje metoda chromatografii jonowej. Na podstawie wyliczonej wartości statystyki testu F-Snedecora stwierdzono, że metoda miareczkowa jest mniej precyzyjna niż chromatograficzna.
EN
One of the crucial parameters deciding whether give type of biomass might be used in thermo-chemical conversion is chlorine content. This element, together with nitrogen and sulphur, is a main source of acidic compounds causing corrosion of installations and environmental pollution. Many different analytical methods are used for determination of chlorine content in biomass, including titration, spectrometry, chromatography, X-Ray fluorescence (XRF) and high-temperature oxidizing combustion with electrochemical detection. The scope of this study is the determination of chlorine content using ion chromatography in biomass samples, including those used in power industry. At the same time obtained results were compared with chlorine contents determined by means of potentiometric titration with use of automatic titrator. The statistical analysis shows differences in accuracy and precision of compared methods. Ion chromatography method shows greater accuracy, while calculated values of Snedecor’s F-test show that the titration method has smaller precision than chromatography method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.