Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reducing Mercury Emissions from Small-Scale Coal-Fired Boilers Used in Residential Heating

Stelmach Sławomir, Matuszek Katarzyna, Hrycko Piotr, Wolny Paweł, Horák Jiří, Kuboňová Lenka

Safety & Fire Technology

|

2023

|

Vol. 62, iss. 2

50--62

EN

Purpose: The aim of the research was to demonstrate that the use of low-emission carbon fuels (obtained using the initial thermal conversion of coal feedstock) in residential heating also makes it possible to reduce mercury emissions from small-scale coal-fired boilers. Project and methods: The publication presents the results of mercury emission tests conducted using five different small-scale coal-fired boilers and five different coal fuels. The research was carried out under laboratory conditions, but also using heating devices of residential users. They covered a wide range of operational parameters, both energy and emission. The flux of coal fuels burned ranged from 2 to 12.2 kg/h, with an equally wide range of boiler efficiencies obtained – 67.6–88.5%. Results: The test results presented in the article show that the amount of emissions of pollutants limited by the criteria of the PN-EN 303-5+A1:2023-05 standard and the ecodesign, namely carbon monoxide, nitrogen oxides, dust and organic substances, depends mainly on the design and operating conditions of the device in which the specific solid fuel is burned. There is a group of pollutants emitted into the atmosphere, for which the amount of emissions depends primarily on the quality of the fuel burned. These pollutants include sulphur oxides and mercury, whose emissions depend primarily on the combustible sulphur and mercury content of the fuel being burned. Conclusions: Experimental studies were carried out to verify what portion of Hg contained in coal during its combustion in domestic boilers with manual and automatic fuel feeding remains bound in bottom ash, and what is emitted into the atmosphere. The content of Hg in bottom ash, regardless of the boiler and fuel used, was at a similar low level, reaching a maximum of about 6% of Hg initially contained in the fuel. As studies have shown, more than 94% of mercury contained in coal fuels burned in small-scale coal-fired boilers is emitted into the atmosphere, contributing significantly to the deterioration of the environment. Replacing traditional coal with low-emission carbon fuels (e.g., such as BC fuel) would significantly reduce mercury emissions from small-scale coalfired boilers, by up to 90% compared to current emissions. Setting a legal requirement for the permissible level of mercury content in coal fuels used in domestic boilers, for example, at a maximum value of 0.05 mg/kg, would reduce mercury emissions from these devices by at least half.

PL

Cel: Celem przeprowadzonych badań było wykazanie, że wykorzystanie niskoemisyjnych paliw węglowych (uzyskanych w wyniku wstępnej konwersji termicznej surowca węglowego) w ogrzewnictwie mieszkaniowym umożliwia również ograniczenie emisji rtęci z małych kotłów węglowych. Projekt i metody: W publikacji przedstawiono wyniki badań emisji rtęci przeprowadzonych z wykorzystaniem pięciu różnych małoskalowych kotłów węglowych i pięciu różnych paliw węglowych. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, ale także z wykorzystaniem urządzeń grzewczych użytkowników indywidualnych. Obejmowały one szeroki zakres parametrów eksploatacyjnych zarówno energetycznych, jak i emisyjnych. Strumień spalanych paliw węglowych wahał się od 2 do 12,2 kg/h, przy równie szerokim zakresie uzyskiwanych sprawności kotłów – 67,6–88,5%. Wyniki: Przedstawione w artykule wyniki badań wskazują, że wielkość emisji zanieczyszczeń limitowanych kryteriami normy PN-EN 303-5+A1:2023-05 i ekoprojektu, a mianowicie tlenku węgla, tlenków azotu, pyłu i substancji organicznych, zależy głównie od konstrukcji i warunków pracy urządzenia, w którym spalane jest określone paliwo stałe. Istnieje grupa zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery, dla których ilość emisji zależy przede wszystkim od jakości spalanego paliwa. Zanieczyszczenia te obejmują tlenki siarki i rtęć, których emisje zależą przede wszystkim od zawartości siarki palnej i rtęci w spalanym paliwie. Wnioski: Przeprowadzone badania eksperymentalne miały na celu sprawdzenie, jaka część Hg zawartej w węglu podczas jego spalania w domowych kotłach z ręcznym i automatycznym podawaniem paliwa pozostaje związana w popiele paleniskowym, a jaka jest emitowana do atmosfery. Zawartość Hg w popiele paleniskowym, niezależnie od kotła i stosowanego paliwa, była na podobnym niskim poziomie, osiągając maksymalnie około 6% Hg początkowo zawartej w paliwie. Jak wykazały badania, ponad 94% rtęci zawartej w paliwach węglowych spalanych w małych kotłach węglowych jest emitowane do atmosfery, przyczyniając się znacząco do pogorszenia stanu środowiska. Zastąpienie tradycyjnego węgla niskoemisyjnymi paliwami węglowymi (np. takimi jak paliwo BC) znacznie zmniejszyłoby emisje rtęci z małych kotłów węglowych, nawet o 90% w porównaniu z obecnymi emisjami. Ustanowienie wymogu prawnego dotyczącego dopuszczalnego poziomu zawartości rtęci w paliwach węglowych stosowanych w kotłach domowych, na przykład na poziomie maksymalnej wartości 0,05 mg/kg, zmniejszyłoby emisję rtęci z tych urządzeń o co najmniej połowę.

2

Badania uwalniania rtęci w procesie spalania węgla i biomasy w gospodarstwach domowych

Dziok T., Kołodziejska E., Kołodziejska E., Woszczyna A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 104

141--151

PL

W Polsce procesy spalania paliw stałych są głównym źródłem emisji rtęci do środowiska. Rtęć emitowana jest zarówno przez elektrownie zawodowe, jak i instalacje przemysłowe spalające węgiel kamienny i brunatny, ale także przez gospodarstwa domowe. Przy rocznej emisji na poziomie 10 Mg gospodarstwa domowe odpowiadają za 0,6 Mg tej emisji. W pracy przeprowadzono badania nad uwalnianiem rtęci z węgla i biomasy drzewnej w domowym kotle grzewczym. Wyznaczono stopień uwalniania rtęci, który wyniósł od 98,3 do 99,1% dla węgla i od 99,5 do 99,9% dla biomasy drzewnej. Ilość emitowanej do środowiska rtęci zależy zatem od ilości rtęci zawartej w paliwie. W świetle zaprezentowanych wyników zawartość rtęci w stanie suchym w węglu jest sześciokrotnie wyższa niż w biomasie. Po uwzględnieniu kaloryczności paliw różnica pomiędzy zawartością rtęci w badanym węglu i biomasie zmniejszyła się, ale wciąż była czterokrotnie wyższa. Tak wyrażona zawartość rtęci dla badanych paliw wynosiła odpowiednio od 0,7 do 1,7 µg/MJ dla węgla i od 0,1 do 0,5 µg /MJ dla biomasy. Podstawową możliwością obniżenia emisji rtęci przez gospodarstwa domowe jest stosowanie paliw o możliwie niskiej zawartością rtęci. Zmniejszenie emisji rtęci jest również możliwe poprzez zmniejszenie jednostkowego zużycia paliw. Przyczynia się do tego stosowanie nowoczesnych kotłów grzewczych oraz termomodernizacja budynków. Istnieje również możliwość częściowego ograniczenia emisji rtęci poprzez stosowanie urządzeń do odpylania spalin.

EN

Coal combustion processes are the main source of mercury emission to the environment in Poland. Mercury is emitted by both power and heating plants using hard and brown coals as well as in households. With an annual mercury emission in Poland at the level of 10 Mg, the households emit 0.6 Mg. In the paper, studies on the mercury release in the coal and biomass combustion process in household boilers were conducted. The mercury release factors were determined for that purpose. For the analyzed samples the mercury release factors ranged from 98.3 to 99.1% for hard coal and from 99.5% to 99.9% for biomass, respectively. Due to the high values of the determined factors, the amount of mercury released into the environment mainly depends on the mercury content in the combusted fuel. In light of the obtained results, the mercury content in the examined hard coals was 6 times higher than in the biomass (dry basis). Taking the calorific value of fuels into account, the difference in mercury content between coal and biomass decreased, but its content in coal was still 4 times higher. The mercury content determined in that way ranged from 0.7 to 1.7 µg/MJ for hard coal and from 0.1 to 0.5 µg/MJ for biomass, respectively. The main opportunity to decrease the mercury emissions from households is offered by the use of fuels with a mercury content that is as low as possible, as well as by a reduction of fuel consumption. The latter could be obtained by the use of modern boilers as well as by the thermo-modernization of buildings. It is also possible to partially reduce mercury emissions by using dust removal devices.

3

Problem rtęci w eksploatacji i zużyciu gazu ziemnego na tle innych paliw

Kogut K., Smulski R., Szurlej A.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

888--891

PL

Podano parametry jakościowe dotyczące rtęci, jakie muszą spełniać paliwa gazowe przesyłane gazowymi sieciami przesyłowymi i dystrybucyjnymi. W przypadku wydobycia gazu ziemnego z niektórych złóż gazu ziemnego na Niżu Polskim niezbędne jest jego odrtęciowanie. Scharakteryzowano wybrane technologie stosowane do tego celu w przemyśle. W przypadku Polski emisja rtęci jest związana przede wszystkim z energetycznym wykorzystaniem węgla kamiennego i brunatnego.

EN

A review, with 25 refs., of methods for detn. of Hg in natural gas, removal of Hg by its coagulation and filtration, or adsorption of its vapors. Contribution of the natural gas to the Hg emission from coal combustion is in Poland neglegible.

4

Adsorbent z węgla brunatnego do usuwania rtęci ze spalin

Jastrząb K., Stelmach S., Sobolewski A.

Energetyka

|

2018

|

nr 10

545--552

PL

Rtęć jest toksycznym, śladowym pierwiastkiem wykazującym znaczną aktywność chemiczną i biologiczną. W wyniku coraz bardziej intensywnego rozwoju cywilizacyjnego emisja rtęci pochodzącej ze źródeł antropogenicznych uległa na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci zwielokrotnieniu, powodując poważne i groźne dla organizmów żywych, w tym ludzi, skażenie środowiska w skali globalnej. Spośród możliwych do wykorzystania środków technicznych, pozwalających na ograniczenie emisji rtęci i jej związków do powietrza, w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu szczególną uwagę poświęca się wykorzystaniu w tym celu adsorbentów węglowych. W artykule zaprezentowano wybrane wyniki ostatnich prac w tym obszarze, obejmujące opracowanie technologii wytwarzania taniego adsorbentu węglowego i wstępną ocenę jego zdolności adsorpcyjnych względem rtęci i jej związków. Wykazano, że w technologii cyrkulującego złoża fluidalnego można wykorzystując wstępnie przygotowany węgiel brunatny wytworzyć adsorbent, który charakteryzuje się cechami fizykochemicznymi umożliwiającymi jego zastosowanie w instalacjach wtrysku pylistych adsorbentów do kanałów spalinowych.

EN

Mercury is a toxic trace element characterized by significant chemical and biological activity. As a result of more and more intensive civilizational development, the emission of mercury coming from anthropogenic sources has been multiplied over the past decades, effecting in serious and dangerous for living organisms, including humans, pollution of the environment on a global scale. From among usable technical means that can reduce emission of mercury and its compounds from atmosphere, a special attention in the Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla (Institute for Chemical Processing of Coal) in Zabrze is paid to application of coal adsorbents for this purpose. Presented are selected results of recent works concerning this issue and including the development of production technology of a cheap coal adsorbent as well as the preliminary assessment of its adsorption abilities towards mercury and its compounds. Shown is that with the application of the circulating fluidised bed technology it is possible to produce, using the preconditioned lignite, an adsorbent characterized by physico-chemical properties enabling its use in installations serving to inject powdered adsorbents into flue ducts.

5

Technologie ograniczania emisji rtęci z procesów spalania węgla

Kowalski Z., Kulczycka J., Makara A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 12

2567--2572

PL

Przedstawiono informacje na temat zawartości rtęci w węglach kopalnych i emisji rtęci podczas ich spalania. Dokonano również przeglądu metod usuwania rtęci z produktów spalania węgli przez adsorpcję, zwłaszcza na węglu aktywnym. Obiecującą nowością są technologie adsorpcji rtęci na modułach adsorpcyjnych (technologia Gore) i sprawdzona w skali pilotowej technologia Politechniki Łódzkiej.

EN

A review, with 45 refs., of Hg occurrence in Polish coals and methods for its removal by adsorption esp. on activated coal.

6

Pomiar ciągły emisji rtęci z instalacji wypalania klinkieru portlandzkiego

Głodek-Bucyk E., Pacierpnik W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 29

18--25

PL

Podstawowym celem pracy było określenie poziomu emisji rtęci z układu wypalania klinkieru portlandzkiego metody suchej z długim piecem. Pomiar koncentracji rtęci w emitowanych gazach prowadzono w sposób ciągły przez okres 60 dni przy wykorzystaniu urządzenia pomiarowego Tekran 3300 firmy Tekran Instruments Corporation, który umożliwia ciągłą analizę rtęci połączoną z jej specjacją – równoczesną analizę rtęci elementarnej i jonowej. Podstawowym czynnikiem wpływającym na poziom emisji jest konfiguracja pracy instalacji, a mianowicie praca z suszarnią żużla lub bez suszarni. W wariancie pracy z włączoną suszarnią żużla średnia emisja rtęci kształtuje się na poziomie 19,1 μg/m3 (35,1 μg/m3n 10% O2). Przy wyłączonej suszarni emisja wynosi 6,5 μg/m3 (13,3 μg/m3n 10% O2).

EN

The aim of the study is to determine the level of mercury emissions from the long dry clinker burning plant. Measurement of mercury concentration in emitted gases was carried out continuously for a period of 60 days using the Tekran 3300 Tekran Instruments Corporation measuring instrument, which enables continuous analysis of mercury combined with its speciation – simultaneous analysis of elemental and ionic mercury. The basic factor affecting on emissions level is the work configuration of the installation, namely work with a slag dryer or without a dryer. For the variant with the dryer on the average mercury emission is 19.1 g/m3 (35.1 μg/m3n 10% O2). For dryer off 6.5 μg/m3 (13.3 μg/m3n 10% O2).

7

Biowęgiel jako sorbent do redukcji rtęci z gazów odlotowych

Głodek-Bucyk E., Sładeczek F., Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 29

26--35

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad efektywnością redukcji rtęci przy wykorzystaniu biowęgla z biomasy, uzyskanego w wyniku niskotemperaturowej pirolizy. Badania przeprowadzono na gazach odlotowych instalacji wypalania klinkieru pracującej w technologii metody suchej. Zastosowanie metody iniekcji pyłu biowęgla do tych gazów (T = 140°C, CO2 = 12%, SO2 = O%, H2O = 4%) w ilości 8,6–9,6 g/m3n skutkuje zmniejszeniem koncentracji rtęci o ok. 40%.

XX

The paper presents results of mercury reduction studies using biomass derived from low temperature pyrolysis of biomass. The research was carried out on waste gases from clinker burning plant using dry method technology. The application of the method of injection of biochar dust to these gases (T = 140°C, CO2 = 12%, SO2 = O%, H2O = 4%) in the amount of 8,6–9,6 g/m3n results in a reduction of mercury concentration by about 40%.

8

Przyczynek do oceny emisji rtęci z zapożarowanych składowisk odpadów pogórniczych

Białecka B.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 1 (13)

171--177

PL

Jednym ze źródeł emisji gazów takich jak: tlenek węgla, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, metan, siarkowodór, węglowodory do atmosfery są zwałowiska odpadów pogórniczych, a największa intensywność emisyjna występuje na zapożarowanych hałdach. Pożary te są zwykle wynikiem zastosowania nieodpowiedniej technologii składowania w powiązaniu z właściwościami fizyczno-chemicznymi lokowanej skały płonnej [1, 2, 5, 6]. Przeprowadzone badania palących się hałd nie pozostawiają złudzeń: zapożarowane hałdy są także źródłem emisji rtęci. Dla właściwej oceny ryzyka środowiskowego, jakie może się pojawić i na jakie jest narażone środowisko oraz pobliscy mieszkańcy, istotne jest określenie wielkości emisji związków rtęci z tych obiektów. Pomimo potencjalnych zagrożeń do tej pory nie przeprowadzono pomiarów stężeń rtęci umożliwiających ilościowe określenie tego zjawiska, również nie dokonywano nawet szacunków poziomu emisji rtęci z takiego typu obiektów, a co za tym idzie nie znamy dokładnie skali problemu. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych ocen skali problemy a także szacunkowe obliczenia rocznych emisji rtęci z zapożarowanych składowisk odpadów węglowych w Polsce.

EN

Coal mining waste dumps are responsible for the emissions to the atmosphere of gases such as: carbon monoxide, carbon dioxide, sulphur dioxide, hydrocarbons and the highest emission intensity occurs on the burning coal mining waste dumps [1, 2, 5, 6]. In the hard coal mining and processing waste dumps very often combustion can be observed. The fires are a direct outcome of applying inadequate dumping technology and depend on the physico-chemical properties of the dumped waste rock. The conducted analyses of the burning coal mining waste dumps leave no doubts: the burning dumps are also the source of mercury emissions. Unfortunately, so far in Poland not even estimations of the mercury emission level from this type of objects have been conducted and, thus, the scale of the problem is not known. The article presents the results of preliminary ratings scale problems as well as an estimate of annual mercury emissions from burning coal mining waste dumps in Poland.

9

Emisja rtęci w świetle wymagań prawnych

Paczosa A., Mielczarek E., Kawicka D.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 3

627--629

10

The potential risk of environmental contamination by mercury contained in Polish coal mining waste

Antoszczyszyn T., Michalska A.

Journal of Sustainable Mining

|

2016

|

Vol. 15, iss. 4

191--196

EN

The paper contains reference literature analysis concerning mercury content in Polish bituminous coal and post-mining waste as well as the impact of mercury content on the environment. The aim of the paper was to determine the occurrence of the risk of contamination of the environment with mercury compounds found in demolition bituminous coal landfills. Mercury, due to its toxic properties has been classified among the most dangerous substances to human health. There are three groups of sources of mercury release into the environment: natural, anthropogenic and remission. Coal mining, its processing and use in the energy sector has the greatest relevance regarding the pollution of the environment with mercury compounds in Poland. A review of reference literature shows that the average content of mercury in Polish bituminous coal varies within a wide range of 41e399 ppb, which is conditional on the origin, age and type of coal. The production of coal has led to a number of facilities in the form of structurally and age-varied landfills, heaps and mining waste dumps. The content of mercury in postmining waste is in the range from approximately 55 to 380 ppb. The problem of environmental contamination with mercury has attracted considerable interest due to the effects that its concentration have in the biosphere. On the basis of the existing data it has been found that the content of mercury in soils in areas degraded by mining and processing of coal is even 10e16 times higher, compared to the geochemical background. It is necessary to conduct research in this area due to the limited results of research on mercury content in deposited waste from the preparation and flotation of Polish bituminous coals and the potential harmful effect of mercury on the environment. The paper is dedicated to the mercury content in waste from the extraction and processing of bituminous coal.

11

Estimated mercury emissions from coal combustion in the households sector in Poland

Pyka I., Wierzchowski K.

Journal of Sustainable Mining

|

2016

|

Vol. 15, iss. 2

49--56

EN

Coal consumption secures more than 50% of needs of Polish economy for primary energy carriers and the consumption of hard coal alone amounts 70-80 million Mg annually. Almost 14% of hard coal consumption - up to 11 million Mg per year - fall to households in Poland. Coal combustion in domestic furnaces and boilers is regarded as the main source of emissions into the atmosphere, referred to as the low-stack emission. The matter of the paper is the assessment of the emission of mercury from the households sector as the result of coal combustion. The results of the assessment were collated with GUS data on mercury emission from this sector. A change in the annual emission of mercury from the household sector has been proposed and justified, assuming that the whole low-stack emission of mercury is the result of coal combustion only.

12

Węgiel-energetyka-ekologia

Machowska H.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 1

218--222

PL

W pracy przedstawiono: strukturę paliwową wytwarzania energii elektrycznej, wpływ energetyki, bazującej na węglu, na środowisko naturalne, efekt cieplarniany, emisję rtęci z energetycznego spalania węgla, wymogi Unii Europejskiej w zakresie ograniczenia emisji rtęci, metody i technologie, pozwalające na obniżenie emisji rtęci z procesów spalania węgla.

EN

In this work fuel structure of electric energy production is presented, and also coal based power industry influence on the environment, greenhouse effect, mercury emissions from coal burned in power stations, UE requirements regarding limits of mercury emissions from coal burning power stations are also discussed.

13

Metody badawcze emisji rtęci z sektora energetycznego. Wpływ zmienności paliwa na emisję rtęci i reprezentatywność wyników pomiarów

Werner G., Głowacki E.

Energetyka

|

2013

|

nr 4

335--339

PL

Zawartość rtęci w węglu w pierwszej kolejności determinuje wielkość emisji tego pierwiastka z procesu spalania. Wpływ ma również rodzaj i konstrukcja kotła oraz przebieg i organizacja procesu spalania. Konwencjonalne układy oczyszczania spalin w dużym stopniu redukują emisję rtęci poprzez jej separację ze spalin i wprowadzenie do produktów danego procesu. Zmienność zawartości rtęci w węglach oraz wpływ procesu spalania na emisję skutkują fluktuacjami stężeń i specjacji rtęci w spalinach. W związku z tym metody manualne, dające wynik będący średnią za czas poboru próbki, nie spełniają wszystkich nowych wymagań stawianych przed laboratoriami pomiarowymi. Skuteczne okazują się systemy ciągłego pomiaru rtęci. W artykule omówiono powyższe zagadnienia i przedstawiono kilka przykładów z badań obiektowych.

EN

Mercury content in coal is the first thing determining the emission volume of this element during the combustion process. The type and construction of a boiler are also important as well as the progress and organization of the combustion process itself. Conventional flue gas treatment systems reduce to a high degree the emission of mercury by its separation from flue gases and then inserting it into the given process products. Variability of mercury content in coals and influence of combustion process on the emission result in fluctuations of mercury concentration and speciation in flue gases. In this connection, all manual methods giving the result which is a mean value for the sampling time do not meet all new demands being made on measurement laboratories. Effective are the systems for continuous measurement of mercury. Discussed are all the above mentioned problems and presented are some of object investigation examples.

14

Rtęć w układzie pieca cementowego

Głodek E., Sładeczek F.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 11

30-38

PL

Przemysł cementowy, obok energetyki, jest jednym z ważnych źródeł emisji rtęci. W literaturze przedmiotu można znaleźć dane dotyczące emisji oraz zachowania się rtęci przede wszystkim w układach energetycznych. Niewiele jest natomiast publikacji dotyczących zachowania się rtęci w procesie wypalania klinkieru portlandzkiego. Ze względu na specyfikę procesu wytwarzania klinkieru portlandzkiego nie można porównywać emisji rtęci dla tych dwóch technologii. W artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący obiegu rtęci w układzie pieca cementowego.

EN

The cement industry, besides fossil fuel power plants, is one of a source of mercury emissions. In the literature can be found data on emissions of mercury and its behavior primarily in energy sector. There are few publications on behavior of mercury in the clinker burning process. Due to the specific nature of the manufacturing of portland clinker is not possible to compare mercury emissions in these two technologies. The article presents the current knowledge about the mercury cycle in the cement kiln system.

15

Emisja rtęci z procesów energetycznego spalania węgla

Chmielniak T., Głód K., Misztal E., Kopczyński M.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 6

775-778

16

Analiza zanieczyszczenia środowiska rtęcią na terenie województwa śląskiego

Michalska A.

Journal of Ecology and Health

|

2010

|

R. 14, nr 4

165-168

PL

Na terenie Śląska już od końca XVIII wieku rozpoczęto wydobywać i przetwarzać bogactwa naturalne, takie jak węgiel kamienny itp. Niestety, rozwój przemysłu, przy braku świadomości jego oddziaływania na środowisko oraz przy nieumiejętnym zarządzaniu odpadami towarzyszącymi wydobyciu i przeróbce, wpłynął na skażenie środowiska, którego skutki są odczuwane do dziś. Jednym z najbardziej toksycznych pierwiastków chemicznych, stwarzających poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego i żywych organizmów, a który występuje w wyniku działań antropogenicznych w większych stężeniach właśnie na terenie Śląska, jest rtęć. Pomimo utrzymującej się tendencji zmniejszania się emisji zanieczyszczeń powietrza z zakładów szczególnie uciążliwych, takich jak zakłady energetyki zawodowej, województwo śląskie w dalszym ciągu zajmuje czołowe miejsce pod względem emitowanych do atmosfery pyłów i gazów, a w tym rtęci. Jako, że zanieczyszczenie rtęcią, stale emitowaną do gleb, wód i powietrza, ma bezpośredni wpływ na jakość życia ludzi i zwierząt, należy w sposób szczególny postępować z nią podczas całego „cyklu życia” tego pierwiastka.

EN

Mining and processing of the different natural resources like the coal has been started in the end of 18th century. Unfortunately, industry development without knowledge about its influence on the environment has been caused pollution on the environment. Unskillful after-processing waste management has been responsible for environment condition going worse, too. Results of these activities are present until now. Mercury is one of the most toxic chemical element which is very dangerous for natural environment and living organisms. Concentration of mercury from anthropogenic activity is especially high in the Silesian region, despite the tendency to decrease gases emission from the active heat and power stations. Silesian Voivodeship is still on the top of the list of voivodeships emitting toxic gases with mercury. Because mercury from air, soil and water has a negative effect on the human and animals life quality, we must to proceed with it a special way during its whole life cycle.

17

Problemy z rtęcią zawartą w węglu kamiennym

Pyka I., Wierzchowski K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 4/1

241-249

PL

Artykuł traktuje o problemach związanych z emisją rtęci do środowiska w procesach użytkowania węgla kamiennego. Punktem wyjściowym artykułu jest dysproporcja w danych statystycznych dotyczących ilości użytkowanego węgla oraz emitowanej do atmosfery ilości rtęci w USA i Polsce. Autorzy zwracają uwagę na rozbieżności w oficjalnie publikowanych danych statystycznych dotyczących emisji rtęci w Polsce. Rozbieżności wynikają prawdopodobnie z braku wiarygodnych danych dotyczących zawartości rtęci w węglach, kierowanych do utylizacji. Z przeglądu danych literaturowych wynika, że średnia zawartość rtęci w węglu kamiennym wydobywanym w Polsce, jest oceniana na od około 70 do ponad 350 ppb. Takie rozbieżności w zawartości rtęci w polskich węglach nie mogą być źródłem wiarygodnych szacunków ilości rtęci wprowadzanej do atmosfery w wyniku procesów użytkowania węgla. Dodatkowe komplikacje powoduje brak dokładnej wiedzy dotyczącej rozkładu zawartości rtęci w surowych urobkach węgli oraz niepełne wzbogacanie węgli w Polsce. Brak jest również szczegółowej wiedzy dotyczącej zachowania się rtęci w procesach wzbogacania polskich węgli. Dodatkowo, w małym stopniu zidentyfikowane są zagrożenia związane z zagospodarowaniem odpadów górniczych, przeróbczych i elektrownianych, zawierających związki rtęci.

EN

The paper concerns the issues associated with the mercury emissions to the environment during hard coal utilization processes. The basic reason for undertaking the topic of mercury in coal and for writing the paper was the disproportion between the statistical data on the amounts of utilized coal and the mercury emissions in the USA and Poland. The authors point out the divergence between published statistical data on mercury emissions in Poland. The divergence, possibly, results from the lack of reliable data concerning the mercury content in utilized coal. The literature review shows, that the mean mercury content in hard coals, exploited in Poland, can be assessed from 70 to 350 ppb. Such data divergences on the mercury content in Polish hard coals can not constitute the basis for reliable assessments of the quantity of mercury emitted to the air due to coal utilization. Additional difficulties have been arising from the lack of knowledge on the mercury distribution in raw coal and from only partial steam coal cleaning in Poland. There is also the lack of detailed knowledge concerning the behavior of mercury during the clearing of Polish hard coals. Additionally, the impacts of mercury bearing mining, coal preparation and power industry wastes, are poorly recognized.

18

Zastosowanie analizatora RA-915+ do oznaczania gazowej rtęci w powietrzu atmosferycznym i identyfikacji miejsc o podwyższonej zawartości rtęci w gruntach

Zielonka U., Nowak B.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2008

|

Vol. 42 nr 6

148-157

PL

W artykule przedstawiono ocenę przydatności wielofunkcyjnego analizatora rtęci RA-915+ do oznaczania zawartości całkowitej gazowej rtęci (TGM) w powietrzu atmosferycznym. Działanie analizatora oparte jest na różnicowej zeemanowskiej spektroskopii atomowo absorpcyjnej z zastosowaniem modulacji o wysokiej częstotliwości polaryzacji światła. Opisano sposób wykonywania analiz TGM wraz z omówieniem wstępnych pomiarów dla potrzeb monitoringu jakości powietrza. W okresie pomiarowym tj. od 3 do 14 marca 2008 r. na stacji monitoringu jakości powietrza na terenie Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych (IETU) chwilowa zawartość TGM zmieniała się w zakresie od 0,28 do 6,09 ng/m3, średnia zawartość wynosiła 1,35 š 0,78 ng/m3. Przedstawiono i omówiono wyniki oznaczania TGM w otoczeniu emitora rtęci jakim jest produkcja chloru metodą rtęciową. Ponadto wykazano możliwość zastosowania analizatora do wyznaczania obszarów na powierzchni ziemi o podwyższonej zawartości rtęci. Uzyskano bardzo dobrą zależność pomiędzy zawartością TGM w powietrzu atmosferycznym i całkowitą zawartością rtęci w gruntach.

EN

This paper presents the assessment of the usefulness of the universal mercury analyser RA-915+ for determining the Total Gaseous Mercury (TGM) in ambient air. The operation of the analyser is based on differential Zeeman atomic absorption spectrometry using high frequency modulation of light polarization. The method for determining TGM using RA-915+ analyser was described together with a discussion of the preliminary measurements carried out for the purposes of the air quality monitoring. During the measurements at an air quality monitoring station located at the Institute for Ecology of Industrial Areas (IETU) in Katowice, Southern Poland, carried out in the period of 3rd - 14th March 2008, the temporary TGM concentration changed in the range of 0,28 to 6,09 ng/m3; mean concentration was on the level of 1,35 š 0,78 ng/m3. The results of the TGM determination in the vicinity of a mercury emitter which is production of chlorine using mercury method were presented and discussed. The potential for application of RA-915+ analyser to identify the sites with exceeded mercury concentration in soil was demonstrated. A very good correlation between TGM concentration in ambient air and total mercury concentration in soil was obtained.

19

Mercury emission and its content in hard and brown coal

Lorenz U., Grudziński Z.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2008

|

T. 24, z. 3/1

271-288

EN

Nowadays, mercury content in the environment is estimated to be two to three times higher than in the period before the industrial revolution. Three branches of industry: chlorine production by mercury method, cement production and coal combustion are the main sources of mercury emission to the air. Mercury is a natural component of coal. Combustion of coal (both hard and brown) on a mass scale in power plants, industrial plants and for communal needs, despite relatively small mercury content, contributes to significant load of mercury to the environment and presently is one of most important anthropogenic source of mercury. Mercury absorbed by human organism comes from many processes; moreover, it accumulates in organisms, so that it is hard to define emission limits for particulate sources. Thus, so far, there are not limits for mercury concentration, but in the nearest future it is planned to implement a complex strategy for this element. Such regulations, if implemented, would mostly concern coal, both hard and brown, as its combustion establishes one of the most important sources of mercury emission. As it derives from GUS (Polish Statistic Office) data, the current estimated level of emission from all sources in Poland makes ca. 20 Mg and it remains unchanged since 2002. In comparison to the relation chosen by our country, the reduction made ca. 50%. Out of the studies conducted in Poland, it derives that average content of mercury in hard coal varies between 100 and 150 ppb (micrograms per kilogram; [...]), while in brown coal - from 300 to 350 ppb. It seems, that taking into consideration the form of mercury presence in Polish coal, there are possibilities for a significant decrease of mercury content on the stage of coal beneficiation.

PL

Stężenie rtęci w środowisku przyrodniczym jest obecnie dwu-, trzykrotnie wyższe w stosunku do okresu przed rozwojem przemysłowym. Trzy gałęzie przemysłu: produkcja chloru metodą rtęciową, produkcja cementu oraz spalanie węgla są głównym źródłem większości emisji rtęci do powietrza. Rtęć jest naturalnym składnikiem węgla. Masowe spalanie węgla kamiennego i brunatnego w elektrowniach, zakładach przemysłowych oraz na potrzeby komunalne, pomimo stosunkowo niewielkiej zawartości rtęci, przyczynia się do wprowadzania znacznych ilości rtęci do środowiska i jest obecnie jednym z najważniejszych antropogenicznych źródeł tego pierwiastka w środowisku. Rtęć wchłaniana przez organizm ludzki pochodzi z wielu procesów, ponadto kumuluje się w organizmie, dlatego bardzo trudno jest ustalić limity emisji z poszczególnych źródeł. Na razie więc dla rtęci brak jest wymagań dotyczących stężeń, natomiast w najbliższej przyszłości planowane jest przyjęcie kompleksowej strategii dotyczącej tego pierwiastka. Uregulowania takie - jeśli zostaną wprowadzone - w dużej mierze dotkną węgla zarówno kamiennego jak i brunatnego, gdyż ich spalanie stanowi jedno z głównych źródeł emisji rtęci. Jak wynika z danych GUS obecny szacowany poziom emisji rtęci ze wszystkich źródeł w Polsce wynosi około 20 Mg i taki poziom utrzymuje się od 2002 roku. W stosunku do wybranego przez nasz kraj roku odniesienia obecna emisja jest na poziomie około 50%. Z przeprowadzonych w Polsce badań wynika, że średnia zawartość rtęci w węglu kamiennym waha się od 100 do 150 ppb (mikrogramów na kilogram; [...]), a w węglu brunatnym – od 300 do 350 ppb. Wydaje się, że biorąc pod uwagę formę występowania rtęci w węglach polskich istnieją duże możliwości znacznego obniżenia zawartości rtęci na etapie wzbogacania węgla.

20

Stężenie rtęci w powietrzu atmosferycznym na obszarze aglomeracji miejsko-przemysłowych

Czaplicka M., Pyta H., Szmyd E.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2007

|

Vol. 41 nr 5

142-147

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań stężenia rtęci całkowitej w powietrzu w obrębie Aglomeracji Górnośląskiej. Zaprezentowano również wyniki pomiarów stężenia rtęci związanej z pyłem zawieszonym. Oznaczano zawartości rtęci we frakcjach pyłu PM10 i PM2.5. Przeprowadzone badania wykazały, że średnie w miesiącu stężenie rtęci całkowitej wahało się w granicach od 4,1 ng/m3 do 9,1 ng/m3. Najwyższe stężenia rtęci obserwowano w okresie zimowym, zwłaszcza w miesiącach charakteryzujących się niskim opadem atmosferycznym. Stwierdzono również, że 77% rtęci obecnej we frakcji pyłu PM10 stanowiła rtęć związana z frakcją respirabilną PM2.5. Zawartość rtęci w pyle PM2.5, w przeliczeniu na masę zatrzymanego pyłu, była o 17% wyższa niż w przypadku PM10.

EN

The study presents results of initial investigations of the total mercury concentration data in the air of the Upper Silesia Agglomeration. Results of the mercury concentration measurements related to suspended dust are also presented. Mercury contents in fractions of PM10 and PM2.5 were determined. The conducted investigations showed the average monthly mercury concentration between 4.1 ng/m3 to 9.1 ng/m3. The highest mercury concentration was identified in winter, especially during the months of low precipitation. It was also found that 77% of the dust mercury present in the PM10 fraction was related to the respirable fraction of PM2.5. Mercury content in PM2.5 dust expressed as a mass ratio of the retained dust was 17% higher than in the case of PM10.