Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on the possibilities of treatment of combustion by-products from fluidized bed boilers into a product devoid of free calcium oxide

Łączny J. M., Iwaszenko S., Gogola K., Bajerski A., Janoszek T., Klupa A., Cempa-Balewicz M.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 4

164--172

EN

The purpose of this paper is to examine the possibility of reduction of free calcium oxide content in waste from fluidized bed boilers by treating them with carbon dioxide under various conditions. The primary examination concerning the possibilities of reducing the content of free calcium oxide in waste included carbonation process in a laboratory, taking into account various parameters of the process. The primary examination has been carried out in a fluidized bed reactor, rotary reactor and a ball mill reactor. Depending on the reaction process, the variables in the examined processes included: reaction time, temperature, amount of the catalyst (water), application of an abrasive material. After completion of the process, the treated material was tested with regard to the content of free calcium oxide. Thus, it was possible to determine the most optimal conditions for treatment of combustion products from fluidized bed boilers, that is the conditions which will ensure reduction of the content of free calcium oxide at an appropriate level, under the physical conditions most similar to normal conditions and in the shortest possible time. Keywords

2

Modelling of underground coal gasification process using CFD methods

Wachowicz J., Łączny J. M., Iwaszenko S., Janoszek T., Cempa-Balewicz M.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 3

663--676

EN

The results of model studies involving numerical simulation of underground coal gasification process are presented. For the purpose of the study, the software of computational fluid dynamics (CFD) was selected for simulation of underground coal gasification. Based on the review of the literature, it was decided that ANSYS-Fluent will be used as software for the performance of model studies. The ANSYS-Fluent software was used for numerical calculations in order to identify the distribution of changes In the concentration of syngas components as a function of duration of coal gasification process. The nature of the calculations was predictive. A geometric model has been developed based on construction data of the georeactor used during the researches in Experimental Mine “Barbara” and Coal Mine “Wieczorek” and it was prepared by generating a numerical grid. Data concerning the georeactor power supply method and the parameters maintained during the process used to define the numerical model. Some part of data was supplemented based on the literature sources. The main assumption was to base the simulation of the georeactor operation on a mathematical models describing reactive fluid flow. Components of the process gas and the gasification agent move along the gasification channel and simulate physicochemical phenomena associated with the transfer of mass and energy as well as chemical reactions (together with the energy effect). Chemical reactions of the gasification process are based on a kinetic equation which determines the course of a particular type of equation of chemical coal gasification. The interaction of gas with the surrounding coal layer has also been described as a part of the model. The description concerned the transport of thermal energy. The coal seam and the mass rock are treated as a homogeneous body. Modelling studies assumed the coal gasification process is carried out with the participation of separately oxygen and air as a gasification agent, under the specific conditions of the georeactor operations within the time interval of 100 hours and 305 hours. The results of the numerical solution have been compared with the results of experimental results under in-situ conditions.

PL

Zaprezentowano wyniki badań modelowych polegających na numerycznej symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla. Dla potrzeb realizowanej pracy dokonano wyboru oprogramowania wykorzystywanego do symulacji procesu podziemnego zgazowania węgla. Na podstawie przeglądu literatury zdecydowano, że oprogramowaniem, za pomocą, którego będą realizowane badania modelowe, będzie oprogramowanie informatyczne ANSYS-Fluent. Za jego pomocą przeprowadzano obliczenia numeryczne z zamiarem zidentyfikowania rozkładu zmian stężenia składników gazu procesowego w funkcji czasu trwania procesu zgazowania węgla. Przeprowadzone obliczenia miały charakter predykcji. W oparciu o dane konstrukcyjne georeaktora stosowanego podczas badań na KD Barbara oraz KWK Wieczorek, opracowano model geometryczny oraz wykonano jego dyskretyzację poprzez wygenerowanie odpowiedniej siatki numerycznej w oparciu, o którą wykonywane są obliczenia. Dane dotyczące sposobu zasilania georeaktora oraz parametrów utrzymywanych podczas procesu wykorzystano do definiowania modelu numerycznego. Część danych została uzupełniona w oparciu o źródła literaturowe. Głównym przyjętym założeniem było oparcie symulacji pracy georeaktora o modele opisujące reaktywny przepływ płynu. Składniki gazu procesowego oraz czynnik zgazowujący przemieszczają się wzdłuż kanału zgazowującego symulując zjawiska fizykochemiczne związane z transportem masy i energii oraz zachodzące reakcje chemiczne (wraz z efektem energetycznym). Chemizm procesu zgazowania oparto o równanie kinetyczne, które determinuje przebieg danego typu równania chemicznego zgazowania węgla. W ramach modelu opisano też interakcję gazu z otaczającą warstwą węgla. Opis ten dotyczył transportu energii cieplnej. Warstwę węgla oraz warstwy geologiczne otaczające georeaktor traktuje się jako ciało jednorodne. Badania modelowe zakładały prowadzenie procesu zgazowania calizny węglowej przy udziale, osobno tlenu i powietrza, jako czynnika zgazowującego, w warunkach ustalonych pracy georeaktora w przedziale czasu 100 godzin i 305 godzin. Uzyskane wyniki rozwiązania numerycznego zestawiono z wynikami badań eksperymentalnych w warunkach in-situ.

3

Modelowanie gęstych zawiesin popiołów lotnych w rurociągu podsadzkowym

Janoszek T., Lubosik Z., Łączny J. M., Prusek S.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 4

90--98

PL

Przedmiotem opracowania jest zaprezentowanie możliwości zastosowania metod numerycznej mechaniki płynów do analizowania parametrów wydajnościowych związanych z procesem hydrotransportu w rurociągu mieszaniny popiołowo-wodnej do podsadzania wyrobisk. Celem pracy jest zidentyfikowanie wartości ciśnień roboczych panujących w poszczególnych odcinkach analizowanej instalacji podsadzkowej w warunkach hydrotransportu gęstej zawiesiny popiołów lotnych. Analizą objęto rzeczywiste parametry geometryczne rurociągu podsadzkowego w jednej z polskich kopalń węgla kamiennego.

EN

The purpose of this study is to demonstrate the applicability of the Computational Fluid Dynamics methods to analyze the performance parameters of the hydraulic transportation of ash-water mixture in the gravity transportation pipeline. The aim of the test is to identify the values of working pressures in the given sections of the pipeline under the conditions of hydraulic transportation of fly ash slurry. The analysis included the actual geometric parameters of the pipeline in one of the Polish coal mines.

4

Zagrożenie środowiska pracy związkami WWA podczas prac rozbiórkowych składowisk odpadów powęglowych

Kuna P., Łączny J. M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 450

57--61

PL

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących emisji do powietrza atmosferycznego zanieczyszczeń organicznych, w szczególności wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) ze składowiska odpadów powęglowych. Badania miały na celu ustalenie wielkości emisji z zapożarowanej hałdy karbońskich odpadów wydobywczych oraz określenie stopnia narażenia pracowników biorących udział w pracach rozbiórkowych. Próbki gazowe pobrano w trzech różnych punktach na terenie zwałowiska odpadów powęglowych w rejonie Rudy Śląskiej (woj. śląskie) podczas prac gaśniczo-prewencyjnych. Do poboru zastosowano próbniki ze stałym sorbentem typu PUF (pianka poliuretanowa) z filtrem z włókien kwarcowych oraz aspirator. Na podstawie uzyskanych wyników wstępnie oszacowano narażenie (zawodowe i całożyciowe) pracowników uczestniczących w procesie rozbiórki zapożarowanych składowisk odpadów górniczych.

EN

The paper presents results of preliminary investigation concerning emission of organic pollution to the atmospheric air, focusing on polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from a post-mining waste dump. The goal of the research was to determine emission quantity from a burning mine-waste dump and to define exposure of workers employed in disassembly work. Gaseous samples were collected using the PUF (polyurethane foam) sampling cartridges with quartz filters and the aspirator in three different sample points during the extinguishing and prevention work on the mine-waste dumping ground located in Ruda Śląska (Upper Silesia, Poland). The research was the basis for a preliminary assessment of the exposure (professional hazard and lifelong exposure) of workers involved in the mine-waste dump disassembly process.

5

Zanieczyszczenie wód spływu powierzchniowego ze skarpy osadnika odpadów poflotacyjnych rud Zn-Pb typu doliny Mississippi w Bolesławiu k. Olkusza

Bauerek A., Łączny J.M.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 1

54-59

EN

The paper presents results of studies on storm-generated surface runoff, a phenomenon belonging to the least known factors responsible for migration of pollutants to water environment. The results of determinations of pH, conductivity as well as content of Ca, Zn, Cd, and Pb are found to be useful as the main indicators of pollution spread by waters running from dam slopes of pond in which tailings from flotation of Zn-Pb ore are disposed. Rain water leaches fine fractions of carbonate-sulfate wastes (represented mainly by dolomite, 73%, and Fe sulfides – marcasite, up to 20%) which leads to change in character of surface runoff water to that of SO4-Ca hydro-chemical type. Among the leached metals significantly important for the environment are Zn, Cd and Pb whose concentrations exceed threshold values for surface and/or groundwater of IV quality class. Acceptable concentrations in waste waters are frequently exceeded by sulfates and incidentally by zinc. Variability of the analyzed concentration indices from the years 2008 and 2009 indicates influence of weather conditions on chemical composition of surface runoff water from slopes of tailings pond of flotation plant of MVT ores.

6

Symulacja zjawisk zachodzących w barierach reaktywnych ograniczających wpływ odpadów pogórniczych na środowisko

Łączny J. M., Iwaszenko S., Słowikowski D., Huzarski M.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 3/1

351-370

PL

Odpady powstające w procesach wydobycia i oczyszczania węgla mogą stanowić zagrożenie środowiska wodno--gruntowego w przypadku braku odpowiednich zabezpieczeń. Najczęściej ma to miejsce podczas wykorzystywania ich do prac rekultywacyjnych, niwelacyjnych itp. Reaktywne bariery przepuszczalne lub półprzepuszczalne stanowią jedną z możliwości zapobiegania lub przynajmniej znacznego ograniczenia uwalniania się poza środowisko obszaru składowania niektórych zanieczyszczeń. W pracy przeanalizowano i przebadano możliwości usuwania z infiltrujących wód jonów następujących pierwiastków: As, B, Ba i Sr. Zróżnicowane pod względem właściwości chemicznych i interakcji w środowisku wodnym wymagają selektywnego doboru składu i struktury bariery. Na bazie przeprowadzonych badań laboratoryjnych, symulacji komputerowych w oparciu o oprogramowanie PHREEQC oraz własne zaprojektowano system barier reaktywnych selektywnych odpowiednio dla połączeń każdego z wymienionych pierwiastków. Zgromadzono niezbędną dla tego celu bazę danych.

EN

Wastes, as a byproduct of coal mining and conditioning, could cause serious groundwater contamination danger when introduced to environment without appropriate protection. It is especially true in using such wastes for reclamation and leveling purposes. Contaminants release from deposits can be stopped or at least highly limited by use of permeable and semi-permeable reactive barriers. The possibilities of removal of As, B, Ba and Sr ions from infiltrating water were investigated. Diversity of chemical properties and interactions in water environment requires selective selection of barrier's construction materials and structure. Upon experimental data and results of mathematical modeling with PHREEQC and self developed code, a system of reactive barriers was designed, addressing each of mentioned elements.

7

Możliwości pozyskania surowców wtórnych zawartych w odpadach komunalnych z obiektów służby zdrowia

Łączny J. M., Smuda K.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2006

|

Vol. 40, nr 3

97-105

PL

Wiele placówek służby zdrowia staje przed trudnymi ekonomicznymi problemami w wyniku, czego próbuje znaleźć w swoich uregulowaniach opłacalne metody postępowania i usuwania odpadów medycznych. Oprócz strumienia specyficznych odpadów medycznych w placówkach służby zdrowia powstają inne odpady, z których największą grupę stanowią niesegregowane odpady komunalne. Artykuł opisuje analizę potencjalnych możliwości recyklingu części odpadów komunalnych powstających w placówkach służby zdrowia województwa śląskiego. Analizowano źródła, koszty usuwania i pozyskania surowców wtórnych z odpadów powstających w jednostkach służby zdrowia, ustalano także komponenty, źródła, typy i ilości surowców wtórnych. Badania sugerują, że segregowanie odpadów i pozyskiwanie potencjalnych surowców wtórnych w jednostkach służby zdrowia jest dobrą drogą do znalezienia ekonomicznych i środowiskowych korzyści.

EN

Many health care facilities face financial difficulties and thus make attempts to find cost-effective treatment and disposal methods for handling medical waste in their regulations. Beside the stream of specific medical waste, health care facilities generate many other waste types in which non-segregated municipal waste represents the highest contribution. The article describes an analysis of the recycling potential of municipal waste generated by health care facilities in the Silesian Voievodeship. In this study, waste streams, disposal costs and secondary material content in waste from typical hospitals and medical centers were analyzed. Also components, types and volumes of recycling material were investigated. The study suggests that a segregation of waste and gaining potential secondary materials generated by health care facilities is an appropriate way to find both economic and environmental benefits.

8

Migracja strumienia zanieczyszczeń przez obszar bariery aktywnej

Adach A., Wroński S., Łączny J. M., Iwaszenko S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 5s

5-8

EN

The model of the contaminants migration and its immobilisation on the active barrier was presented together with boundary conditions. The division of the system into 2 horizontal layers (partially and fully saturated) and 3 vertical compartments (soil before the barrier, barrier itself and soil after the barrier) was proposed. The values of the dimensionless Peclet and Fourier numbers indicate the diffusive-convective type of mass transfer mechanism.

9

Izolowanie podłoża składowisk odpadów za pomocą wykładzin formowanych w technologii emulgatu

Łączny J. M., Cofałka P., Moraczewska-Majkut K.

Karbo

|

2002

|

Nr 4

135-138

PL

Obowiązująca w Unii Europejskiej Dyrektywa 99/31/EC, nakłada obowiązki związane z odpowiednim uszczelnieniem podłoża pod składowiska odpadów. Jedną z technologii pozwalających na uzyskanie izolacji podłoża, spełniającej te wymogi, jest budowa wykładzin protekcyjnych formowanych w technologii emulgatu. Właściwości zestalonego emulgatu wskazują na możliwość uzyskania współczynnika infiltracji zbliżonego do bentonitu. Warunkiem koniecznym dla uzyskania warstwy o niskiej wodoprzepuszczalności jest odpowiedni skład popiołów lotnych stosowanych do produkcji emulgatu (najistotniejszym czynnikiem wpływającym na jakość emulgatu jest ilość wolnego wapna). Osiągana niska wodoprzepuszczalnosć jest konsekwencją procesów konsolidacji, których mechanizm opisano poniżej. Wykładziny protekcyjne formowane w technologii emulgatu znalazły już praktyczne zastosowanie. Przykładem może być składowisko odpadów elektrownianych w Groszowicach k. Opola.

EN

EU Landfill Directive 99/31/EC enforces application of measures towards appropriate tightening of landfill basis. One of the measures that allows meeting these requirements is the technology of protective layer formed using slurry - dense suspension of fly ash. The properties of a consolidated lump of slurry show low permeability coefficient, similar as e.g. bentonites. Such low permeability coefficient can be achieved only when the composition of fly-ash used for production of slurry is appropriate i.e., it contains necessary amount of CaO. In consequence of consolidation processes described in the article, consolidated slurry, due to its low permeability shows tightening capacities, which meet the standards, set up in the Landfill Directive. Technology of protective layers made of slurry has already been deployed in a number of landfills e.g. a landfill of power industry wastes in Groszowice near Opole, Poland.

10

Determination of the diffusion parameters of solidified fly ash-water mixtures

Łączny J. M., Dąbrowska L., Płoszaj J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2002

|

T. 5, nr 3-4

199-211

EN

The article presents method for determining effective diffusion coefficients of ions released from solidified fly-ash structures. For that purpose tank method and solution of the diffusion equation were used. The diffusion equation took into account desorption of ions in the conditions of saturation of the porous structure. Fly ash from two hard coal power plants: Rybnik and Łagisza was used for studies. Experiments were carried out using samples air-dried for 28 days. Regression functions were drawn to obtain the curves of ions release. Based on the regression functions, parameters of diffusion into finite solution were calculated from the equation. The obtained values are comparable to ions diffusing in loamy soils.

PL

Bezpieczne dla naturalnego środowiska składowanie odpadów wymaga, aby lokowanie ich w różnych warunkach terenowych spełniało określone kryteria dotyczące m.in. grubości i przepuszczalności bariery ochronnej, wysokości jej położenia ponad poziom wody, odpowiedniego układu odbierającego odcieki itd. Na ogół za bezpieczne kryterium przyjmuje się przepuszczalność rzędu 109 m/s. Przy tak dużym ograniczeniu przepływu wody ruch zanieczyszczeń odbywa się głównie drogą dyfuzji. A zatem, przy ograniczeniu czy też braku procesów przepływu, najlepszą, jaką można wykonać, naturalną barierą ochronną jest taka, dla której dyfuzja decyduje o transporcie zanieczyszczeń. W rezultacie pomiary współczynników dyfuzji efektywnej zarówno w gruntach stosowanych jako bariery ochronne, jak i w składowiskach odpadów stają się niezbędnym składnikiem oceny oddziaływania odpadów na środowisko wodne. W artykule omówiono sposób wyznaczania współczynników dyfuzji efektywnej jonów uwalnianych z zestalonych struktur popiołów lotnych. Do tego celu wykorzystano metodę zbiornikową oraz rozwiązanie równania dyfuzji do roztworu ograniczonego, uwzględniające desorpcję jonów z materiału badawczego w warunkach pełnego nasycenia struktury porowej. Wykorzystano popioły lotne pochodzące z Elektrowni "Rybnik" oraz popioły z produktami odsiarczania spalin z Elektrowni "Łagisza". Badania przeprowadzono na próbkach sezonowanych w warunkach powietrzno-suchych przez 28 dni. Dla uzyskanych krzywych uwalniania się jonów wyznaczono funkcje regresji oraz w oparciu o nie wyliczono parametry procesu dyfuzji. Najwyższe wartości współczynnika dyfuzji efektywnej uzyskano dla jonów sodowych i potasowych, wynoszące odpowiednio 6,1ź10(10) i 2,4ź10(10) m2/s dla produktów poreakcyjnych z Elektrowni "Łagisza" oraz 1,4ź10(10) i 1,6ź10(10)m2/s dla popiołów z Elektrowni "Rybnik". Najniższą wartość współczynnika dyfuzji otrzymano dla wapnia (1,2ź10(11) i 2,9ź10(12) m2/s), co w zestawieniu z wysoką wartością współczynnika podziału świadczy o tym, że wapń po zestaleniu odpadów zostaje związany w ich strukturze. Przedstawione w literaturze modele procesu dyfuzji substancji pojedynczej, wyodrębnionej, nie uwzględniają obecności innych jonów mogących mieć wpływ na zmianę stężeń równowagowych w czasie. Jednak tzw. procesowe podejście do zagadnienia, które zaprezentowano w niniejszym artykule, uwzględnia fakt oddziaływań dodatkowych, bowiem estymowany współczynnik dyfuzji efektywnej oparty o pomiary roztworów rzeczywistych w pewnym stopniu jest już obciążony tymi wpływami.