Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Properties of the waste products from the heavy metal contaminated energy crops gasification process

Werle S., Ziółkowski Ł., Pogrzeba M., Krzyżak J., Ratman-Kłosińska I., Burnete D.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

105--112

EN

The phytoremediation ability of the energy crops is widely known. Unfortunately, the possibility of the effective, safe and ecological way for treatment such contaminated plants is still unresolved. It is postulated that one of such methods can be gasification - conversion process of organic matter into a combustible gas mixture. This process is associated with the formation of solid and liquid waste products. The paper presents the results of basic physico-chemical properties of solid (ash) and liquid (tar) waste products formed during the heavy metal contaminated energy crops gasification. Plant cultivation was carried out with the modification: 1) N, P, K fertilizer application and 2) inoculum made from specially selected microbial cultures application. The gasification process was carried out in a laboratory fixed bed reactor. Three types of energy crops were used: Miscanthus x giganteus, Sida hermaphrodita, Spartina pectinata. The experimental plots were established on heavy metal contaminated arable land located in Bytom (southern part of Poland, Silesian Voivodship). The influence of the type of additives on the liquid and solid waste products quality was analyzed. The results show that the addition of fertilizer (N, P, K) to soil couses that zinc content in ash is higher in comparison to control samples (biomass cultivated on soil without fertilization). The opposite situation is observed for lead. The application of the inoculum promotes the migration of lead into solid. In both cases, the cadmium content in ash is lower than detection limits. In the case of tars, there is no significant impact of the additive application on the heavy tars content.

PL

Zdolność fitoremediacyjna roślin energetycznych jest powszechnie znana. Wciąż jednak niedostatecznie rozpoznanym problemem jest możliwość efektywnego, bezpiecznego i ekologicznego wykorzystania energetycznego takich zanieczyszczonych roślin. Postuluje się, że jednym z takich sposobów może być zgazowanie, polegające na przekształcaniu substancji organicznej w palną mieszaninę gazów. Niestety proces ten wiąże się z powstawaniem stałych i ciekłych produktów odpadowych. W pracy przedstawiono rezultaty badań podstawowych właściwości fizyczno-chemicznych stałych (popiół) i ciekłych (smoły) produktów odpadowych pochodzących z procesu zgazowania roślin energetycznych uprawianych na terenie zdegradowanym ekologicznie. Uprawa roślin prowadzona była z zastosowaniem modyfikacji polegających na dodawaniu do gleby nawozów (N, P, K) oraz aplikowania szczepionki, będącej preparatem złożonym ze specjalnie dobranych kultur mikroorganizmów. Proces zgazowania prowadzono w laboratoryjnym reaktorze ze złożem stałym. Wykorzystano trzy rodzaje roślin energetycznych: miskanta olbrzymiego, ślazowca pensylwańskiego i spartynę grzebieniastą. Rośliny pozyskano z gruntów ornych zanieczyszczonych metalami ciężkimi zlokalizowanych w okolicach Bytomia na Górnym Śląsku. Zbadano wpływ rodzaju dodatku do gleby na jakość powstałego odpadu. Wyniki pokazują, że dodatek nawozu (N, P, K) do gleby powoduje, że w fazie stałej po procesie zgazowania jest wyższa zawartość cynku w porównaniu z próbą kontrolną. Odwrotna sytuacja obserwowana jest w przypadku ołowiu. Aplikacja szczepionki sprzyja z kolei wiązaniu ołowiu, a utrudnia wiązanie cynku. W obu przypadkach zawartość kadmu w popiele jest poza granicą oznaczalności. W przypadku smół nie można stwierdzić istotnego wpływu rodzaju dodatku do gleby na zawartość metali ciężkich.

2

Application of membrane processes in utilization of wastewater generated in biomass gasification

Kwiecińska A., Iluk T., Stelmach S.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

439--446

EN

Gasification of biomass is always accompanied with the generation of highly loaded wastewater. Those streams are formed during cooling and cleaning of process gas and comprise of tars, condensed water vapor and a range of organic and inorganic compounds. Nowadays, there are no treatment systems of those wastewater, especially dedicated to small and medium size gasification plants, what is the main limitation in the technology popularization and industrial commercialization. On the other hand, conventional methods proposed for the treatment characterize with the narrow spectrum of action dedicated, mainly to the removal of tar substances. In the presented paper the possibility of utilization of biomass gasification wastewater by means of membrane processes is proposed. The technology was based on the two stage treatment system enabling the separation of tars by spontaneous sedimentation/floatation and low pressure drive aqueous phase filtration. Polymeric, ultrafiltration membranes of various cut off were investigated due to the contaminants removal effectiveness and capacity. It was shown, that the use of membrane processes assures the concentration of soluble organic contaminants to the rate enabling their recycle to the gasifier. The filtrate obtained during the process characterized with much decreased load of contaminants and after the proper polishing could be directly deposited to the environment.

PL

Proces zgazowania biomasy wiąże się z powstawanie wysoko obciążonych ciekłych strumieni odpadowych. Wody te formowane są podczas chłodzenia i oczyszczania gazu procesowego i stanowią mieszaninę smół, skroplonej pary wodnej oraz szeregu związków organicznych i nieorganicznych. Brak odpowiednich rozwiązań systemowych, przede wszystkim w przypadku małych i średnich instalacji, powoduje, że ich popularyzacja i komercjalizacja na skalę przemysłową są znacznie ograniczone. Obecnie proponowane metody utylizacji ciekłych strumieni odpadowych charakteryzują się zawężonym spektrum działania, skupiając się na jednym z aspektów problemu, jakim jest obecność substancji smolistych. W niniejszej pracy zaproponowano możliwość zagospodarowania ciekłych strumieni odpadowych z procesu zgazowania biomasy z wykorzystaniem technik membranowych. Rozwiązanie oparto o dwustopniowy system oczyszczania umożliwiający separację smół poprzez samoistnie zachodzące procesy sedymentacji i flotacji oraz niskociśnieniową filtrację membranową. W badaniach wykorzystano polimerowe membrany ultrafiltracyjne o różnych granicznych masach molowych. Wykazano, że zastosowanie procesów membranowych umożliwia zatężenie rozpuszczonych związków organicznych w stopniu pozwalającym na ich zawrócenie do reaktora oraz powstawanie filtratu o znacznie obniżonym ładunku zanieczyszczeń, który po odpowiednim podczyszczeniu może zostać odprowadzony bezpośrednio do środowiska.

3

Membrane processes in the utilization of wastewater generated during waste gasification

Kwiecińska A., Iluk T., Stelmach S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 3

313--320

EN

Gasification, regardless of the fuel type, is always accompanied with the generation of highly loaded wastewater. Those streams are formed during cooling and cleaning of process gas and comprise of tars, condensed water vapor and a range of organic and inorganic compounds. Nowadays, there are no treatment systems of those wastewater, especially dedicated to small and medium size gasification plants, operated with alternative fuels, ie biomass and wastes, what is the main limitation in the technology popularization and industrial commercialization. On the other hand, conventional methods proposed for the treatment characterize with the narrow spectrum of action dedicated, mainly to the removal of tar substances. In the presented paper the possibility of utilization of waste gasification wastewater by means of membrane processes is proposed. The technology was based on the two stage treatment system enabling the separation of tars by spontaneous sedimentation/floatation and low pressure drive aqueous phase filtration. Polymeric, ultrafiltration membranes of various cut off were investigated due to the contaminants removal effectiveness and capacity. It was shown, that the use of membrane processes assures the concentration of soluble organic contaminants to the rate enabling their recycle to the gasifier. The filtrate obtained during the process characterized with much decreased load of contaminants and after the proper polishing could be directly deposited to the environment.

PL

Proces zgazowania, niezależnie od typu zastosowanego paliwa, wiąże się z powstawanie wysoko obciążonych ciekłych strumieni odpadowych. Wody te formowane są podczas chłodzenia i oczyszczania gazu procesowego i stanowią mieszaninę smół, skroplonej pary wodnej oraz szeregu związków organicznych i nieorganicznych. Brak odpowiednich rozwiązań systemowych, przede wszystkim w przypadku małych i średnich instalacji powoduje, że ich popularyzacja i komercjalizacja na skalę przemysłową są znacznie ograniczone. Obecnie proponowane metody utylizacji ciekłych strumieni odpadowych charakteryzują się zawężonym spektrum działania, skupiając się na jednym z aspektów problemów jakim jest obecność substancji smolistych. W niniejszej pracy zaproponowano możliwość zagospodarowania ciekłych strumieni odpadowych z procesu zgazowania SRF z wykorzystaniem technik membranowych. Rozwiązanie oparto o dwustopniowy system oczyszczania umożliwiający separację smół poprzez samoistnie zachodzące procesu sedymentacji i flotacji oraz niskociśnieniową filtrację membranową. W badaniach wykorzystano polimerowe membrany mikro i ultrafiltracyjnej o różnych granicznych masach molowych. Wykazano, że zastosowanie procesów membranowych umożliwia zatężenie rozpuszczonych związków organicznych w stopniu umożliwiającym ich zawrócenie do reaktora oraz powstawanie filtratu o obniżonym ładunku zanieczyszczeń, który, po odpowiednim podczyszczeniu, może zostać odprowadzony do kanalizacji lub do środowiska.

4

Metody stosowane w usuwaniu związków smół z gazu otrzymanego ze zgazowania biomasy – praca przeglądowa

Wnukowski M.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 2

17--34

EN

The main problem with the biomass gasification is the presence of tar compounds in the process gas. Use of the produced gas in thermal machines such as internal combustion engines or turbines requires deep gas cleansing. For this purpose, several methods, characterized by varying degrees of effectiveness and complexity, are applied, namely: mechanical, thermal, plasma, catalytic, primary and mixed methods. The article presents the problems connected with the presence of tar and describes a wide range of methods used to remove it.

PL

Podstawowym problemem związanym ze zgazowaniem biomasy jest obecność związków smół w gazach procesowych. Zastosowanie gazu generatorowego w maszynach cieplnych, takich jak silniki wewnętrznego spalania czy turbiny, wymaga głębokiego oczyszczenia gazu. W tym celu stosuje się wiele metod charakteryzujących się różną skutecznością i stopniem skomplikowania.Należą do nich metody: mechaniczne, termiczne, plazmowe, katalityczne, pierwotne oraz mieszane. W artykule przedstawiono problematykę związaną z występowaniem smół w gazie generatorowym oraz opisano szeroki zakres metod stosowanych w celu ich usunięcia.

5

Termokatalityczna konwersja związków smołowych w gazie ze zgazowania węgla

Babiński P., Łabojko G., Krztoń A., Łamacz A.

Karbo

|

2014

|

Nr 4

228--236

PL

Scharakteryzowano rodzaje smół otrzymywanych w różnych typach zgazowania węgla. Omówiono główne metody usuwania składników smołowych z gazów procesowych. Przetestowano katalizator niklowy w formie wytłoczek i pastylek osadzony na tlenku ceru i cyrkonu w skali laboratoryjnej oraz wielkolaboratoryjnej. Testy katalityczne reakcji reformingu parowego toluenu i 1-metylonaftalenu katalizatorów kondycjonowanych w gazie rzeczywistym ze zgazowania węgla wykazały że ich aktywność jest zachowana, badania termograwimetryczne pokazały niewielką ilość depozytów węglowych ulegających spaleniu w temperaturze do 350°C. Badania wykazały, że optymalna temperatura dla rozkładu związków smołowych wynosi 800°C, a stosunek nadmiaru pary wodnej H2O/C powinien wynosić 2,4. Eksperymenty w skali wielkolaboratoryjnej potwierdziły skuteczność termokatalitycznego usuwania związków smołowych z modelowego gazu syntezowego w temperaturze 900°C przy czasie przebywania wynoszącym 3s. Obecność katalizatora podnosi również wydajność H2 i CO będących pożądanymi składnikami gazu syntezowego.

EN

Types of tars obtained in different types of coal gasification were characterized. Main removal methods of tar compounds in process gas were discussed. Nickel catalyst in the form of pellets and pills supported on zinc and cerium oxides was tested in lab and big lab scale. Tests of toluene and 1-methylnaphtalene steam reforming with catalysts conditioned in real gas from coal gasification showed that its activity is preserved, thermogravimetric studies indicated only small amount of carbon deposits undergoing combustion up to 350°C. Studies showed that optimal temperature for decomposition of tar compounds is 800°C, a ratio of steam excess should be 2.4. Big laboratory scale experiments confirmed effectiveness of thermo catalytic removal of tar compounds from model synthesis gas at 900 °C and residence time of 3 s. Presence of catalyst increases yield of H2 and CO which are desirable compounds of synthesis gas.

6

Ispol’zovanie elektromagnitnogo izlucenia dla razrusenia vodoneftanyh emul’sij i podbora effektivnyh reagentov

Minnigalimov R., Kovaleva L., Zinnatullin R. R.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

937--941

7

Emisja zanieczyszczeń za spalania odpadów niebezpiecznych w piecu obrotowym

Oleniacz R, Mazur M., Bogacki M.

Ekoinżynieria

|

1998

|

nr 1

16-24

EN

In the article measurement results of air pollutant emissions from some hazardous waste incineration in a rotary kiln equipped with afteburner and a wte installation to waste gas cleaning have been presented.This type of kiln is suitable for thermal utilization of many sorts of wastes,both solid andliquid.The study covered four groups of wastes: high-temperature coal tars,hospital and pharmaceutical wastes added to greased cleaning materials,a sawdust and used gloves,discards from varnishing and lubrication wastes, as well as rubber and resin wastes.Investigations were carried on in order to obtain answer the question: whether the process of waste incineration can be run and controlled in safe way for the environment.