Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Heating value of thermally treated wood

Výbohová Eva, Geffertová Jarmila

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2020

|

vol. 63, nr 206

35--46

EN

Common ash (Fraxinus excelsior L.) wood was heat treated in an oven at the temperatures of 180°C, and 200°C under atmospheric pressure in the presence of air for 3, 6, 9, 12 hours, and the changes in higher heating value (HHV) of wood were studied. For untreated ash wood the value 19.51 MJ·kg-1 was determined. Thermal treatment considerably increased the HHV of wood. The highest value was measured in sample that was thermally treated for 6 h at the temperature of 200°C. In this sample the value 20.78 MJ·kg-1 was determined. Changes in HHV are a consequence of chemical changes in wood during treatment. Strong positive correlation between HHV and the ratio of the sum of lignin and extractives content to holocellulose content was observed.

2

Znaczenie potencjału energetycznego osadów ściekowych w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym – przykład oczyszczalni w Gdańsku

Ostojski A., Swinarski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1252--1268

PL

W artykule przedstawiono ciepło spalania, wartość opałową oraz skład pierwiastkowy osadów ściekowych na kolejnych etapach przeróbki w oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku. Osad ściekowy jest cennym źródłem energii. Średnia wartość ciepła spalania (HHV) osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Gdańsku wynosi 14-15 MJ/kg dla osadów przefermentowanych i 17,5 MJ/kg dla osadów przed fermentacją. Niestety wysoka ich wilgotność, obniża wartość opałową i utrudnia skuteczne odzyskiwanie energii z osadów. Pomimo około 70% wilgotności, osady są spalane w złożu fluidalnym w instalacji ITPO w oczyszczalni. Termiczna utylizacja przebiega w temperaturze 850-870° odbywa się autotermicznie. Gospodarka osadowa, obejmująca fermentację w ZKF wraz z produkcją biogazu i wykorzystanie metanu w systemie produkcji energii elektrycznej i ciepła, suszenie, spalanie w piecu fluidalnym i ostatecznie, odzyskiwanie ciepła z gazów spalinowych, generuje dodatni bilans energetyczny. Stwarza to możliwość wykorzystania energii elektrycznej oraz cieplnej w procesach oczyszczania ścieków i pełnego zamknięcia bilansu produkowanej i zużywanej energii w całej oczyszczalni. W oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku obieg energetyczny nie jest jeszcze zamknięty. Konieczne jest intensyfikacja produkcji energii elektrycznej lub/i zmniejszenie jej zużycia w procesach oczyszczania ścieków. Najwięcej energii pozyskiwane jest z elektrowni biogazowej. Wartość opałowa biogazu z osadów w Gdańsku wynosi 21,34 MJ/Nm3. Pozwala to uznać osady ściekowe za bardzo wydajne źródło energii. Ilość wytworzonej energii cieplnej (SPE i ITPO) jest znacznie wyższa niż potrzeby oczyszczalni. Produkcja energii elektrycznej netto w systemie SPE, po odjęciu energii zużytej przez instalację ITPO, zapewnia około 68% całkowitego zużycia energii w oczyszczalni ścieków. Instalacja termicznej konwersji osadów ściekowych, która działa w Gdańsku, spełnia wymagania Dyrektywy Parlamentu Europejskiego (IPPC DYREKTYWA 2008/1/WE) o zintegrowanym zapobieganiu zanieczyszczeniom i ich kontroli. Monospalarnia pozwala na wykorzystanie całej ilości wytworzonego osadu. Pomimo dużej zawartości wody w osadzie, co zmniejsza jego potencjał energetyczny, proces spalania nie wymaga dodatkowego paliwa (poza fazą rozruchu lub stanem utrzymywania gotowości). Obecnie nie ma alternatywy dla termicznego wykorzystania osadów ściekowych, zwłaszcza w dużych oczyszczalniach ścieków. Problem ostatecznego usuwania popiołów paleniskowych pozostaje jednak nierozwiązany. Jest to ważna kwestia w kontekście postulatu zarządzania zamkniętym cyklem, przyjętego w 2015 roku.

EN

In the article the higher heating values (HHV), lower heating values (LHV) and elemental composition of sewage sludge at subsequent stages of processing in wastewater treatment plant (WWTP) “Wschód” in Gdańsk are presented. Sewage sludge is a valuable source of energy. The average value of the HHV of sewage sludge in the sewage treatment plant in Gdańsk is 14-15 MJ/kg for digested sludge and 17.5 MJ/kg for non-fermented sludge. However, high humidity, which reduces their heating value, hinders effective energy recovery from the sludge. Despite the high humidity (about 70%), the sediments are successfully burned in the fluidized bed in the sewage thermal treatment plants (ITPO). Burning at 850-870º takes place autothermally. Adequate processing, consisting of biogas production and methane utilization within Electricity and Heat production system, drying, combustion in a fluidized furnace and, finally, heat recovery from the exhaust gases, creates an opportunity of achieving full balance of energy produced and consumed. In WWTP “Wschód” in Gdańsk the energy balance is incomplete yet. It is necessary to supplement the electric energy or/and to decrease energy consumption in sewage treatment processes. The largest energy contribution is obtained from the biogas power plant and thanks to the biogas generated from sediments, it is possible to recognize them as a very efficient source of energy. The calorific value of this fuel in Gdansk is 21.34 MJ/Nm3. The amount of thermal energy produced (SPE and ITPO) is much higher than the needs of the treatment plant. The net electricity production in the SPE system, after deducting the energy consumed by the ITPO installation, accounts for about 68% of the total energy consumption at the sewage treatment plant. The installation of thermal conversion of sewage sludge which is working in Gdańsk meets the objectives of European Parliament Directive (IPPC DIRECTIVE 2008/1/EC) regarding integrated prevention and pollution control. The mono-combustion plant allows for utilization of the total amount of produced sludge. Despite of high water content in the sludge, which decreases its energetic potential, the combustion process does not require additional fuel (apart from the start-up phase or stanby conditions). At present there is no alternative for thermal sewage sludge utilization, especially at large WWTPs. However, the problem of final disposal of combustion ashes remains unsolved. This is an important issue in the context of the postulate of closed cycle management that was accepted in 2015.

3

Nature and fodder value, yielding and calorific value of rushes of great manna grass Glycerietum maximae Hueck 1831 from extensively managed meadows

Grzelak M., Majchrzak L., Gaweł E., Piskier T., Kaczmarek Z., Gajewski P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 2

81--85

EN

Studies concerning nature and fodder value, yielding and calorific value of the community Glycerietum maximae Hueck 1831 from extensively managed meadows were conducted in the years 2012-2015 in the Noteć valley varying in moisture content and trophic conditions. The analyses were made on a total of 28 relevés of the association, prepared according to the Braun-Blanquet method [1]. Recorded data included the taxonomic affiliation, botanical composition of the association, percentage shares of individual species in the community as well as the current habitat conditions based on Ellenberg's indicator values [3]: F, R and N, while moisture content conditions were determined according to Oświt [20]. Mean values of EIVs and Oświt's indexes showed a significant effect of moisture content, soil reaction and nitrogen content on trophic conditions, species composition of flora, yield and economic value as well as species diversity. These indicators indicate their applicability in the evaluation of directions in the transformation of rush flora. In their typical form the rushes are strongly dominated by one species Glyceria maxima, (S= IV and D =6485.0). This community due to strong inundation, late cutting, lack of fertilisation or cultivation has poor swards (FVS=2.2) of low fodder value and moderate nature value. However, thanks to huge yielding potential and relatively high fibre content it is one of the most promising energy crops, which is confirmed by the calculated lower heating value of 17.1 MJ·kg-1 DM and higher heating value of 18.1 MJ·kg-1 s.m.

PL

Badania dotyczące walorów przyrodniczych, użytkowych, plonowania i wartości energetycznej zbiorowiska Glycerietum maximae Hueck 1831 z łąk ekstensywnie użytkowanych przeprowadzono w latach 2012-2015 w dolinie Noteci o zróżnicowanych warunkach wilgotnościowych i troficznych. W badaniach wykorzystano i przeanalizowano 28 zdjęć fitosocjologicznych wykonanych metodą Brauna-Blanqueta [1]. Określono systematykę, skład botaniczny zespołu, procentowy udział gatunków w zbiorowisku oraz aktualny stan warunków siedliskowych na podstawie wartości liczb wskaźnikowych Ellenberga [3]: F, R i N, a także identyfikację warunków wilgotnościowych metodą Oświta [20]. Średnie wartości wskaźników Ellenberga i Oświta, wykazały istotny wpływ wilgotności, odczynu gleby i zawartości azotu w glebie na warunki troficzne, skład gatunkowy flory, plon i wartość gospodarczą oraz różnorodność gatunkową. Wskaźniki te wskazują na możliwości ich zastosowania w ocenie kierunkowości przemian flory szuwaru. W typowej formie szuwar zdominowany jest przez jeden gatunek Glyceria maxima, (S= IV i D =6485,0). Zbiorowisko ze względu na silne podtopienia, późne koszenie, brak nawożenia i pielęgnacji ma ruń ubogą (Lwu = 2,2) o małej wartości użytkowej i umiarkowanych walorach przyrodniczych. Ze względu jednak na ogromny potencjał plonotwórczy oraz stosunkowo wysoką zawartość włókna, należy do najbardziej perspektywicznych roślin energetycznych. Potwierdza to wyliczono wartość energetyczna w MJ·kg-1 s.m., która wynosi 17,1 i ciepło spalania – 18,1 MJ·kg-1 s.m.

4

Comparison of the effects of management of apple pomace for energy purposes in fermentation and combustion processes

Herkowiak M., Adamski M., Pilarski K., Dworecki Z., Witaszek K., Niedbała G., Piekutowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

73--79

EN

The search for alternative fuels is becoming increasingly common due to exhausting conventional energy sources. One of the solutions is to manage waste from agricultural and food production for energy purposes. The aim of the study was to compare possible energy gains from the use of apple pomace as a fuel in two variants. The first option consisted in converting waste into solid fuel for combustion, while the second option included methane fermentation of pomace and the use of the resulting fermentation for combustion. The research was carried out to determine the energy usefulness of apple pomace extruders, among others. combustion heat, calorific value and biogas efficiency. The amount of energy that can be obtained from biogas resulting from the decomposition of pomace as well as from the post-process fermentation was also determined. Energy expenditures necessary for the processes that transform the raw material into fuel were simulated. Then an energy balance was carried out which showed that the fermentation of pomace and the combustion of the fermented pulp, taking into account the losses, resulted in an energy gain of 4.03 MJ⋅kg-1 (1.12 kWh⋅kg-1) higher than the use of pomace for combustion alone.

PL

Ze względu na wyczerpujące się konwencjonalne źródła energii coraz powszechniejsze staje się poszukiwanie paliw alternatywnych. Jednym z rozwiązań jest zagospodarowywanie odpadów pochodzących z produkcji rolniczej oraz spożywczej na cele energetyczne. Celem pracy było porównanie możliwych zysków energetycznych z wykorzystania wytłoków jabłkowych jako paliwa w dwóch wariantach. Wariant pierwszy obejmował przekształcenie odpadu na paliwo stałe w celu spalenia, natomiast wariant drugi dotyczył fermentacji metanowej wytłoków oraz wykorzystania powstałego w jej wyniku pofermentu na sposób spalania. W pracy wykonano badania pozwalające określić przydatność energetyczną wytłoków jabłkowych m.in. ciepło spalania, wartość opałową oraz wydajność biogazową. Wyznaczono również ilość energii możliwą do uzyskania z biogazu powstałego w wyniku rozkładu wytłoków oraz z pofermentu pozostałego po tym procesie. Dokonano symulacji nakładów energetycznych potrzebnych na procesy przekształcające surowiec do postaci paliwa. Następnie wykonano bilans energetyczny, który wykazał, że w wyniku fermentacji wytłoków oraz spalania pofermentu przy uwzględnieniu strat możliwe jest uzyskanie o 4.03 MJ⋅kg-1 (1.12 kWh⋅kg-1)

5

Assessment of energetic potential of cherry stones in Poland

Rzeźnik W., Mielcarek P., Rzeźnik I.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 1

84--87

EN

Biomass is one of the renewable energy sources that could replace conventional carbonaceous fuels. The remains of timber industry or the agro-food sector are attractive sources of biomass taking into account environmental and economic aspects. Stones of fruits such as cherries, peaches or apricots can be converted into heat in the combustion processes. They can also be converted into liquid or gas biofuels in a gasification and pyrolysis processes. The aim of the study was to determine the higher (HHV) and lower heating value (LHV) of cherry stones and to determine their energy potential in Polish market of renewable energy. Relative humidity of dried cherry stones was 5.80±0.12% and ash content was equal to 1.43±0.04%. The higher heating value of crushed cherry stones was 20.6±0.7 MJ·kg-1, while the lower heating value 19.2±0.8 MJ·kg-1. The theoretical share of thermal energy from combustion cherry stones in the national heat production from renewable energy sources amounted to 0.42% in 2013.

PL

Jednym ze źródeł energii odnawialnej, mogącym zastąpić tradycyjne paliwa węglowe, jest biomasa. Atrakcyjnym ze względu na aspekt środowiskowy i ekonomiczny źródłem biomasy są pozostałości przemysłu drzewnego lub rolno-spożywczego. Pestki owoców takich jak wiśnie, brzoskwinie lub morele mogą być przetworzone w energię w procesach bezpośredniego spalania lub współspalania. Można je również poddać procesom pirolizy lub zgazowywania i otrzymać biopaliwa ciekłe i gazowe. Celem pracy było określenie ciepła spalania i wartości opałowej pestek wiśni oraz określenie ich potencjału energetycznego w warunkach krajowych. Wilgotność względna suszonej pestki wiśni wynosiła 5,80±0,12%, a zawartość popiołu 1,43±0,04%. Średnie ciepło spalania rozdrobnionych pestek wiśni było równe 20,6±0,7 MJ·kg-1, natomiast wartość opałowa 19,2±0,8 MJ·kg-1. Teoretyczny udział energii cieplnej pochodzącej ze spalania pestek wiśni w krajowej produkcji ciepła z odnawialnych nośników energii wynosił 0,42% w 2013 roku.

6

Wpływ składu paliw alternatywnych na ciepło spalania

Sakleshpur Nagaraja S., Czarnowska L., Bogacka M.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 1

141--148

PL

Ciepło spalania (Qw) jest ważnym parametrem charakteryzującym paliwa, a określane jest jako entalpia całkowitego spalania paliwa, z uwzględnieniem entalpii kondensacji skroplonej pary. Liczne korelacje empiryczne są dostępne w literaturze, na podstawie których można oszacować ciepło spalania Qw paliwa znając jego skład pierwiastkowy. W artykule, zestawiono 10 różnych wzorów empirycznych i na ich podstawie określono Qw dla wybranych paliw alternatywnych o różnym składzie. Dodatkowo obliczono średni błąd procentowy w odniesieniu do wyników eksperymentalnych. Stwierdzono, że użycie wzoru Dulonga w przypadku rozważanych paliw alternatywnych jest obarczone najmniejszym średnim błędem procentowym.

EN

Heating value of a fuel is an important parameter in selection of fuel. Higher Heating value (HHV) is the enthalpy of complete combustion of a fuel, including the condensation enthalpy of formed water. Numerous empirical correlations are available in the open literature to obtain the HHV of the fuel from its elementary composition. In the present study, these correlations are used to obtain HHV of few alternative fuels and the value of HHV for each fuel is compared with experimental values and mean absolute error % is calculated. It was found that Dulong model had the least mean error percentage for alternative fuels considered in the present study.