Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of rare earth elements in power plant wastes

Baron Rafał

Mining Machines

|

2020

|

no. 4

24--30

EN

The results of laboratory analyzes determining the share of rare earth elements (REE) in power plant wastes (fly ashes and furnace slag) are presented. The waste material was acquired from power plants located in the Upper Silesian Industrial District. Ashes and slags were analysed in the laboratory using the inductively coupled plasma mass spectrometry method (ICP-MS), aimed at determining the quantitative share of REE in power plant wastes. The results of measurement of rare earth elements content in fly ashes and furnace slags were compared with the literature data, showing some discrepancies in the intensity of valuable elements. On the basis of laboratory analyzes, the economic justification for recovering the valuable elements from the selected material was formulated.

PL

Artykuł zawiera wyniki analiz laboratoryjnych, określających udział pierwiastków ziem rzadkich (REE) w odpadach energetycznych (popioły lotne i żużle paleniskowe). Materiał odpadowy pozyskany został z elektrowni znajdujących się na terenie Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Analizy laboratoryjne popiołów oraz żużli przeprowadzono metodą spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej(ICP-MS), mające na celu określenie ilościowego udziału REE w odpadach energetycznych. Wyniki pomiarów zawartości pierwiastków ziem rzadkich w popiołach lotnych i żużlach paleniskowych porównano z danymi literaturowymi, wykazując pewne rozbieżności w intensywności ich występowania. Na podstawie analiz laboratoryjnych sformułowano ekonomiczne uzasadnienie odzyskiwania cennych pierwiastków z wybranego materiału.

2

Pyrolysis and incineration in polymer waste management system

Wróblewska-Krepsztul Jolanta, Rydzkowski Tomasz

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2019

|

Vol. 3, No 4

337--342

EN

Waste and associated risks are becoming an increasingly noticeable problem in environmental protection in our time. The management of especially industrial waste is a difficult and at the same time a significant problem. Incineration is the basic process of thermal utilization. The combustion process is not neutral for the environment, and is associated with the emission of dust, sulfur and nitrogen compounds as well as dioxins and furans. Therefore, combustion installations must be equipped with a number of devices for cleaning the exhaust gases. The most primary process of obtaining useful energy from biomass, i.e. combustion, is characterized by specific dynamics. Regardless of the technique, it is affected by physical and chemical processes. The condition of economic and technical correctness of co-firing is maintaining the optimal share of biomass in the fuel mixture and its appropriate quality. Effective co-firing of the prepared mixture can be carried out in existing grate, fluid and dust boilers. Pyrolysis is a stage in both the combustion and gasification process. In this process, as a result of the thermal decomposition of the structure of the organic fuel, we obtain carbonizate as well as tar and gas products. In the pyrolysis process, solid fuel is transformed into two other forms: gaseous fuel and liquid fuel. The share of individual forms and their composition depends on the type and composition of biomass, as well as the method of conducting the pyrolysis process. In highly developed countries, works are ongoing to improve and increase the efficiency of biomass combustion processes and co-firing of biomass with coal, also in circuits with a syngas gas turbine. In addition to the development of technology, great emphasis is also placed on the search for new methods of biomass processing, as well as methods of processing polymeric materials, which until now have caused difficulties in processing.

3

Inwentaryzacja innowacyjnych technologii odzysku odpadów energetycznych

Stępień M., Białecka B.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 8

108--123

PL

Celem niniejszego artykułu jest inwentaryzacja innowacyjnych technologii odzysku odpadów energetycznych – odpadów pochodzących z procesów spalania paliw i technologii stosowanych do odsiarczania spalin w elektrowniach i/lub elektrociepłowniach. Duża ilość tych odpadów w dalszym ciągu deponowana jest na składowiskach lub magazynowana (rocznie nawet ok. 40%), co naraża je na straty swoich właściwości i co za tym idzie – ogranicza możliwości ich późniejszego zagospodarowania w przemyśle. Branże takie jak górnictwo, budownictwo czy drogownictwo, od lat wykorzystują potencjał surowcowy odpadów energetycznych. Jednak wraz ze wzrostem postępu technologicznego pojawiają się bardziej innowacyjne formy i możliwości wykorzystania odpadów energetycznych, a poszukiwanie coraz to nowszych kierunków ich zagospodarowania staje się wręcz konieczne. Dzięki nowym technologiom wykorzystywanym w procesie spalania paliw (wymuszonym również przez regulacje prawne i zaostrzenia środowiskowe), wytworzone odpady zyskają nowe właściwości. Pozwoli to na ich lepsze zagospodarowanie w takich branżach jak choćby rolnictwo, nanomateriały czy ochrona środowiska, w których udział całości wytworzonych odpadów energetycznych do tej pory wynosił zaledwie ok. 10%, a także na ich wykorzystanie w innych gałęziach przemysłu.

EN

The purpose of this article is an inventory of innovative technologies for the recovery of energy waste – waste from the processes of combustion of fuels and technologies used for flue gas desulphurisation in power plants and/or electrical power and heating plants. A large amount of waste is still deposited in landfills or stored (annually even 40% approx.), which exposes them to loss their properties and thus – limits their possible future development in the industry. Industries such as mining, construction and road construction have used the raw material potential of energy waste for many years. However, with the advancement of technology, more innovative forms and possibilities of using energy waste arise, and finding new and newer directions of their development becomes necessary. Thanks to new technologies used in the fuel combustion process (enforced by legal regulations and environmental exacerbations), the generated waste will gain new properties. This will allow them to be better developed in such industries as agriculture, nanomaterials or environmental protection, where the share of all generated energy waste has so far been only about 10%, and used in other industries.

4

Odpady w gospodarce niskoemisyjnej

Sosnowski Ł.

Recykling

|

2015

|

nr 9

10

5

Wymywalność zanieczyszczeń z popiołów lotnych ze spalania biomasy

Uliasz-Bocheńczyk A., Pawluk A., Sierka J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2015

|

T. 31, z. 3

145--156

PL

Biomasa stanowi obecnie jedno z podstawowych źródeł energii odnawialnej w energetyce zawodowej w Polsce. Wykorzystanie tego paliwa wynika z obowiązującej Polityki Energetycznej Polski do 2030, która narzuca wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym zużyciu energii co najmniej do poziomu 15% w 2020 roku, a następnie dalszy wzrost w latach następnych. Projekt Polityki energetycznej Polski do 2050 roku zakłada zwiększenie do 20% udziału energii odnawialnej we wszystkich źródłach zużywanej energii. Biomasa może być stosowana jako samodzielne paliwo lub może być współspalana z węglem. Każde paliwo stałe, również biomasa, w energetyce zawodowej powoduje powstawanie odpadów energetycznych. W przypadku każdego odpadu powinna być zachowana hierarchia sposobów postępowania z nimi zdefiniowana w Ustawie o odpadach. Odpady energetyczne są szeroko wykorzystywane w górnictwie, produkcji materiałów budowlanych i drogownictwie. Również dla ubocznych produktów spalania biomasy są to kierunki, które powinny być rozpatrywane w pierwszej kolejności ze względu na długoletnie doświadczenia w ich wykorzystaniu. [...]

EN

The biomass is currently one of the main renewable energy sources in the Polish power industry. The use of this fuel results from the current Polish Energy Policy until 2030, which imposes an increase in the share of renewables in final energy consumption to a minimum of 15% by 2020 and a further increase in the subsquent years. The Polish Energy Policy until 2050 assumes that share of renewables in all energy sources will increase to 20%. The biomass can be used as a standalone fuel or can be cofired with coal. However, as with any solid fuel, the use of biomass in the power industry also generates waste. As with any waste, specific rules on waste management should be defined in the Act on Waste. Energetic waste is widely used in mining, building materials and road construction. Given the long experience in their use, the use of biomass combustion by-products should also be considered. [...]

6

Wpływ CO2 i spalin na właściwości technologiczne zawiesin odpadów energetycznych

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

279--289

EN

Any activity connected with the limitation of anthropogenic CO2 emission is called the CCS technology (Carbon Capture and Storage or Carbon Capture and Sequestration) and consists of three steps: CO2 capture, CO2 transportation, and storage or utilization. The process of mineral carbonation, or in other words, mineral sequestration of CO2 can be used as the last step of the CCS technology. This process bases on the reaction of CO2 with metal oxides which results in insoluble carbonates occurrence and heat is emitted. The carbon dioxide binds by using selected natural raw materials or waste, mainly in the form of suspensions. The mineral sequestration of CO2 with use of waste seems to be the most interesting. In this method the waste do not have to be pretreated, as it is in the case of natural raw materials. Waste does not generate any cost of output on the contrary to raw materials. The mineral sequestration may be also the way to utilize the commercially unexploited or partly exploited waste. The process of mineral sequestration of CO2 with use of waste was examined in the direct way with use of suspension. However, the problem how to manage the suspension used in the sequestration is still discussed. The literature on this subject suggests to introduce CO2 into the suspension technology. In this case the technological parameters of suspension may change. The article shows the influence of CO2 on the properties of fresh waterwaste suspension made from selected energy waste.

7

Odzysk odpadu energetycznego z metody mokrego odsiarczania spalin do likwidacji zbędnych wyrobisk górniczych

Pierzyna P., Popczyk M.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 3

341--354

PL

Odzysk odpadów energetycznych przez górnictwo podziemne stanowi największą alternatywę dla ich powierzchniowego składowania, co jest korzystne głównie z punktu widzenia ochrony środowiska naturalnego. W pracy podjęto temat oceny możliwości stosowania odpadu energetycznego, pochodzącego z metody mokrej odsiarczania, tzw. reagipsu z dodatkiem cementu w ilości 5, 10, 15 i 20% w podziemnych technologiach górniczych. Podstawę oceny stanowiła norma PN-G-11011 „Materiały do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów zawałowych. Wymagania i badania”. Wykonane mieszaniny charakteryzowały się wskaźnikami wodno-spoiwowymi w/s wynoszącymi 0,3, 0,4 i 0,5. Sklad chemiczny badanego reagipsu przedstawiono w tabeli 3. Na podstawie przeprowadzonych badań właściwości fizyko-mechanicznych mieszanin reagipsu z cementem można stwierdzić, że: – rozlewność zmieniała się od 90 do 305 mm, przy czym jedyna mieszanina z udziałem 20% cementu o wskaźniku w/s = 0,3 wykazała konsystencję plastyczną (rys. 2); – gęstość kształtowała się w zakresie od 1513 do 1905 g/l (rys. 3); – ilość wody nadosadowej wynosiła od 0 do 19,4% (rys. 4); – czas tężenia zmieniał się od 10 do 29 godz. (rys. 5); – czas wiązania zmieniał się od 18 do 74 godz. (rys. 6); – wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach kształtowała się od 0,25 do 4,98 MPa (rys. 7); – rozmakalność wynosiła od 3,4 do 38% (rys. 8). Jak wynika z analizy przeprowadzonych badań właściwości fizyko-mechanicznych można stwierdzić, że wymagania normy PN-G 11011:1998 „Materiały do podsadzki zestalanej i doszczelniania zrobów zawałowych. Wymagania i badania” dla technologii: 1) podsadzki zestalanej spełniają tylko mieszaniny z dodatkiem 20% cementu o wskaźnikach w/s wynoszących 0,4 i 0,5, 2) doszczelniania zrobów zawałowych spełniają wszystkie mieszaniny z wyjątkiem mieszaniny z 20% udziałem cementu o wskaźniku w/s wynoszącym 0,3 ze względu na konsystencję plastyczną.

EN

The disposal of coal combustion products in underground mining is the most promising alternative to its surface storage. This paper presents an assessment of flue gas wet desulphurization byproduct (so-called REA-gypsum) mixed with 5, 10, 15, and 20% cement for use in underground mining technologies. For this assessment, the Polish standard PN-G-11011 “Materials for solidified backfill and gob grouting; Requirements and testing” was used. The water to solid (W/S) ratio of mixes was 0.3, 0.4, and 0.5. The chemical composition of REA-gypsum is presented in Table 3. Physicochemical tests of REA-gypsum mixtures with cement showed the following: G The spread test result was between 90 mm and 305 mm where only one mixture with 20% cement and a water to solid ratio = 0.3 had a plastic consistency (Fig. 2); G The density of mixtures ranged from 1,513 g/l to 1,905 g/l (Fig. 3); G The excess water was from 0% to 19.4% (Fig. 4); G Settling time was between 10 and 29 hours (Fig. 5); G Curing time was between 18 and 74 hours (Fig. 6); G The compressive strength after 28 days was from 0.25 MPa to 4.98 MPa (Fig. 7); G Soak resistance was from 3.4% to 38% (Fig. 8). The performed physicochemical tests show that the requirements of the standard PN-G-11011 “Materials for solidified backfill and gob grouting; Requirements and testing”: 1. For the solidified backfill technology were fulfilled for the mixture with 20%cement and a w/s ratio of 0.4 and 0.5 2. For the gob grouting technology were fulfilled by all the mixtures except the one with 20% cement and a W/S ratio of 0.3, due to the plastic consistency.

8

Możliwość zastosowania techniki LCA do oceny wpływu na środowisko odpadów przemysłowych i energetycznych

Kurzydło M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 4

597--617

PL

W artykule zaprezentowano możliwość zastosowania ekologicznej oceny cyklu życia (LCA) jako wiodącej metody do oceny wpływu na środowisko odpadów przemysłowych i energetycznych. Z tego względu przeprowadzono analizę dostępnych danych, związanych z powstawaniem odpadów przemysłowych na terenie Polski. Stwierdzono, iż stanowią one 91,1% ze 135,2 mln ton ogólnie wytworzonych odpadów w 2012 roku. Zwrócono również uwagę na problem zagospodarowania odpadów energetycznych i przemysłowych oraz na zagrożenia płynące z ich składowania jako dominującej metody unieszkodliwiania. Przedstawiono ekologiczną ocenę cyklu życia produktu jako narzędzie możliwe do zastosowania w celu oceny wpływu na środowisko ubocznych produktów spalania (UPS) oraz przemysłowych osadów ściekowych. Na podstawie analizy danych stwierdzono, że LCA stanowi adekwatne narzędzie do przedstawionej tematyki zarządzania odpadami przemysłowymi w Polsce.

EN

In the article there is presented possibility of Life Cycle Assessment (LCA) application, as currently the leading method to the environmental impact assessment of industrial and energy wastes. Therefore there are analysed the most recent data relating for the formation of industrial wastes on Polish territory. It is observed that they represent 91.1% of the 135.2 million tons of general wastes generated in 2012. It is also considered the problem of energy and industrial wastes management and the risks associated with their storage, as the principal treatment method. The Life Cycle Assessment is introduced as a tool to assess the environmental impact of combustion by-products and industrial sewage sludge. Based on the data analysis is concluded, that LCA is an appropriate tool to presented the subject of industrial waste management in Poland.

9

Możliwości wykorzystania wybranych odpadów energetycznych z udziałem środka wiążącego do podsadzki zestalanej w podziemiu kopalń

Plewa F., Popczyk M., Pierzyna P.

Polityka Energetyczna

|

2013

|

T. 16, z. 4

257--270

PL

Od wielu lat uboczne produkty spalania powstające w polskiej energetyce zawodowej są z powodzeniem wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłowych jako dodatek lub po procesie odzysku jako produkt gotowy. Najpowszechniej UPS-y wykorzystywane są w budownictwie, drogownictwie oraz w technologiach górniczych. W górnictwie podziemnym obecnie powszechnie stosuje się drobnoziarniste odpady energetyczne (popioły lotne) do doszczelniania zrobów zawałowych w ramach prowadzonej profilaktyki pożarowej. Biorąc pod uwagę, że niektóre rodzaje odpadów energetycznych posiadają właściwości wiążące celowym jest poszukiwanie nowych miejsc ich zastosowania jako alternatywnych materiałów w stosunku do stosowanych obecnie. Takim przykładem jest stosowana w górnictwie technologia podsadzkowa, polegająca na wypełnianiu pustych wygrodzonych przestrzeni materiałem wypełniającym w celu ochrony powierzchni. Dominującą w tym zakresie jest technologia podsadzki hydraulicznej, bazująca na piasku podsadzkowym z dodatkiem innych materiałów - najczęściej skruszonego kamienia kopalnianego o uziarnieniu powyżej 0,1 mm. Alternatywną dla tej technologii jest technologia podsadzki zestalanej, bazująca głównie na materiałach o uziarnieniu poniżej 0,1 mm, w tym popiołach lotnych pochodzących z energetyki zawodowej oraz odpadach flotacyjnych. W niniejszym referacie przedstawiono wyniki badań właściwości fizykomechanicznych hydromieszanin na bazie popiołu lotnego o kodzie 10 01 02, piasku dennego z kotła fluidalnego o kodzie 10 01 24 oraz cementu. Udział cementu w mieszance popiołu i piasku wynosił 5, 10 lub 15%. Badania przeprowadzono zgodnie z metodyką opisaną w normie PN-G/11011:1998. Na podstawie przedstawionych wyników badań właściwości fizykomechanicznych tych hydromieszanin należy stwierdzić że: - rozlewność badanych mieszanin mieściła się w zakresie od 178 mm do 237 mm, a ich gęstość od 1,51 Mg/m3 do 1,72 Mg/m3, - ilość wody nadosadowej zawierała się w przedziale od 6,6% do 13,9%, - wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach sezonowania wyniosła od 3,7 MPa do 6,2 MPa, - rozmakalność wynosiła od 2,2% do 16,2%. Uwzględniając wymagania normowe należy stwierdzić, że pełną przydatność do podsadzki zestalanej spełnia mieszanina wykonana na bazie mieszaniny o proporcjach popiołu fluidalnego do piasku dennego 75/25 z udziałem cementu w ilości 10 i 15%.

EN

For many years, coal combustion by-products from Polish professional power generation sites (CCB) have been successfully applied in many industries as a material component, or after re-cycling as a ready-made product. Most frequently, CCBs are used in building and road construction engineering, as well as in mining technologies. Currently in underground mining, finely grained power generation waste (fly ash) is commonly used for grouting of cavings as a fire retardant. Taking into consideration that some CCBs possess binding properties, it seems necessary to search for new fields of their application as alternatives to the materials already in use. As an example of this approach, technology for solidifying backfill should be mentioned, consisting of the filling of empty, separated voids with materials in order to protect the ground surface above. Within this field, the dominant application is the technology of hydraulic backfill, where generally sand is applied, sometimes with other materials - most frequently crushed waste rock of a grain size above 0.1 mm. Alternatively, solidifying backfill could be adopted, which mainly employs materials of a grain size below 0.1 mm, including fly ashes from power generation waste and flotation tailings. This paper presents the results of research on the physical-mechanical properties of mixtures being made on the basis of a fly ash with the code number 10 01 02, and sand which represents bottom residue from a fluidal vessel with code number 10 01 24. In order to achieve shorter binding times and higher compressive strength Rc, Portland cement in amounts of 5,10, and 15% has been added to the mixture. Laboratory tests were conducted according to the standard PN-G/11011:1998. On the basis of the conducted research on the physical-mechanical properties of these mixtures, it should be concluded that: - The spread test result value maintains a range from 178 mm to 237 mm, with the density of the mixture in the range from 1.51 Mg/m3 to 1.72 Mg/m3. - Excess water amount is between 6.6% and 13.9%. - Compressive strength after 28 days of cure is between 3.7 MPa and 6.2 MPa. - Soak resistance is from 2.2% to 16.2%. Considering the requirements of the standard, it should be concluded that a mixture fully applicable for solidifying backfill is prepared of 75% fluidal bed ash, 25% bottom sand, with an addition of 10% cement.

10

Mineralna sekwestracja CO2 przy zastosowaniu odpadów energetycznych – próba oszacowania potencjału w Polsce

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 3

179--189

PL

Polska energetyka zawodowa jako paliwo podstawowe stosuje węgiel kamienny i brunatny, branża ta jest zarazem największym emitentem CO2 w Polsce. W wyniku procesów produkcji energii elektrycznej i cieplnej powstają również odpady, m.in. popioły lotne, które w formie zawiesin mogą być stosowane do sekwestracji CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. Mineralna karbonatyzacja jako metoda obniżenia redukcji CO2 jest szczególnie interesująca przy wykorzystaniu odpadów. W artykule przedstawiono wstępne oszacowanie możliwości obniżenia emisji CO2 z energetyki zawodowej. Oszacowanie to przeprowadzono przy wykorzystaniu wyników badań stopnia pochłaniania CO2 przez zawiesiny odpadowo-wodne oraz wielkość emisji ze spalania węgla w energetyce zawodowej. Do szacowania uwzględniono jedynie te odpady, które nie wymagają żadnej obróbki wstępnej, a zarazem mają potencjał dla wiązania CO2, czyli: popioły lotne z kotłów konwencjonalnych, popioły z kotłów fluidalnych, mieszaniny popiołów z produktami odsiarczania, popioły lotne ze współspalania węgla kamiennego i biomasy oraz odpady z półsuchej metody odsiarczania. Przyjęto również założenie, że do sekwestracji mogą być stosowane te odpady, które są wykorzystywane w górnictwie oraz odpady niewykorzystane gospodarczo. Oszacowano, że ilości CO2, które można zutylizować przy powyższych założeniach wynoszą około 117,25 Gg CO2/rok.

EN

Polish power industry uses coal or lignite as basic fuels. That is why this industry is the biggest emitter of CO2 in the country. As a result of electricity and heat production appears some waste – fly ash, which while in the state of suspension can be used for CO2 sequestration by mineral carbonization. The mineral carbonization as a method to lower the reduction of CO2 is especially interesting while using the waste. The article presents the estimation of lowering the CO2 emission in the power industry with the use of water suspensions of energy waste. The results of researches on the level of CO2 absorption by the waste-water suspension and emission from coal burning in the energy industry were used to conduct the estimation. Only the wastes which do not need the pre-treatment but have the potential to bind CO2 were taken into consideration, that means: fly ash from the conventional boilers, ash from fluidal boilers, mixtures of ash and desulphurization products, fly ash from co-combustion of coal and biomass and waste from half-dry method of desulphurization. It was assumed that the sequestration may be conducted with the use of waste used in mining and waste which are commercially unexploited. It was estimated that this way about 117.25 Gg CO2/year of CO2 can be utilized every year.

11

Analiza możliwości wykorzystania odpadu energetycznego z mokrego odsiarczania spalin (10 01 05) w mieszaninach zestalających w kopalniach węgla kamiennego

Plewa F., Popczyk M., Zając A., Pierzyna P.

Polityka Energetyczna

|

2012

|

T. 15, z. 3

147-157

PL

Od kilkunastu lat energetyka zawodowa coraz częściej wykorzystuje do odsiarczania spalin metody mokre, charakteryzujące się bardzo wysoką sprawnością, kształtującą się na poziomie oko?o 90-95%. Produktem ubocznym powstaj?cym podczas pracy instalacji jest tzw. reagips. Produkt ten w Polsce masowo wykorzystywany jest do produkcji różnych elementów gipsowych, z których najpopularniejszym są płyty gipsowo-kartonowe. Potencjalnym obszarem wykorzystania reagipsów może być także górnictwo podziemne, które masowo zagospodarowuje różne odpady drobnofrakcyjne pochodzące z energetyki zawodowej w technologii doszczelniania zrobów zawałowych. Jednakże z uwagi na brak właściwości wiążących reagipsu oraz wymagania dotyczące materiałów do technologii doszczelniania zawarte w normie PN-G 11011:1998, należy reagips wprowadzić do mieszaniny popiołowo--wodnej sporządzonej na bazie popiołu o właściwościach wiążących. W artykule przedstawiono wyniki badać właściwości fizykomechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin popio?u o kodzie 100102 z dodatkiem reagipsu w zakresie 0-20% zarobionych wod? kopalnian?. Badane hydromieszaniny miały rozlewność 180, 220 i 260 mm (tab. 1). Na podstawie przedstawionych bada? podstawowych w?asno?ci fizykomechanicznych należ y stwierdzić, że : gęstość zmieniała się od 1362 do 1515 g/dm3 (rys. 1); wskaźnik wodno-popiołowy wynosił od 0,40 do 0,64 (rys. 2); ilość wody nadosadowej przyjmowała wartości od 0,3 do 9,8% (rys. 3); wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach wynosiła od 0,12 do 0,43 MPa(rys. 4); rozmakalność zmieniała się od 2 do 48% (rys. 5). Badania wymywalności siarczanów i chlorków na zgodność z wymaganiami normowymi wykonane w akredytowanych laboratoriach wykaza?y nieznaczne przekroczenie chlorków w jednej mieszaninie o rozlewności 180 mm i udziale 20% reagipsu. W przypadku siarczanów przekroczeń wartości normowych nie zanotowano (tab. 2). Jak wynika z analizy wyników wyżej wymienionych bada? w?a?ciwo?ci fizykomechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin stwierdza się, że wymagania normowe dla technologii doszczelniania zrobów spe?niaj? nast?puj?ce mieszaniny wykonane na bazie popio?u 10 01 02 i wody kopalnianej: przy rozlewności 180 mm z udzia?em reagipsu do 15%, przy rozlewności 220 mm z udzia?em reagipsu do 20%, przy rozlewności 260 mm z udzia?em reagipsu do 20%

EN

For several years, professional power generation more and more often applies wet methods for the desulphurization of flue gases which are characterized by very high efficiency, reaching a level of about 90–95%. A byproduct generated during the operation of such a plant is REA- -gypsum. This product sees broad usage in Poland for the production of different gypsum-based materials of which the most popular are gypsum-cardboards. A potential area where REA-gypsum could be applied is also underground mining which utilizes in bulk different, finely-grained waste, originating from professional power generation mainly in the technology for the grouting of cavings.

12

Możliwości zastosowania odpadów energetycznych do mineralnej sekwestracji CO2

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

1591-1603

PL

Do badań stopnia sekwestracji ditlenku węgla wykorzystano wybrane odpady energetyczne charakteryzujące się wysoką zawartością CaO i wolnego CaO, tj.: popioły ze spalania węgla kamiennego i węgla brunatnego w kotłach konwencjonalnych, popioły ze spalania węgla kamiennego i brunatnego w kotłach fluidalnych, mieszaniny popiołów lotnych i odpadów stałych z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych oraz odpady z odsiarczania metodą półsucha. Z przeprowadzonych badań wynika, że: 1. Wybrane odpady energetyczne są potencjalnie interesującym materiałem do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. 2. Maksymalnymi teoretycznymi pojemnościami związania CO2, obliczonymi za pomocą wzoru Steinoura, charakteryzują się: odpady z półsuchej metody odsiarczania z El. Siersza (34,93%), mieszanina popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (19,94%), natomiast najmniejszymi: popiół lotny ze spalania węgla kamiennego w Ec. Lublin (5,58%) i popiół fluidalny ze spalania węgla kamiennego w El. Jaworzno (7,62%). 3. Najwyższą zawartość kalcytu stwierdzono w zawiesinie z popiołem ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (11,36%), a najniższą w zawiesinach z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,38%). 4. Na bazie uzyskanych zawartości kalcytu, obliczono stopień karbonatyzacji dla badanych zawiesin. Najwyższy stopień związania CO2 stwierdzono dla zawiesin wodnych z popiołami lotnymi ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (12,82%), a najniższy dla zawiesin z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,43%). 5. Uwzględniając istotny aspekt przy analizie wykorzystania odpadów energetycznych do procesów mineralnej karbonatyzacji, jakim jest wpływ CO2 na zmianę pH i wymywalność zanieczyszczeń należy stwierdzić, że w przypadku zawiesin wodnych badanych odpadów energetycznych występuje redukcja wartości pH z 12÷13 do 8÷9 oraz obniżenie wymywalności niektórych pierwiastków ciężkich, takich jak: Cr, Pb, Zn, As i Cu.

EN

Mineral carbonation using energy waste may be an interesting option in the CCS technology. Taking into consideration the fact that the power industry is the biggest producer of carbon dioxide and at the same time of waste which may potentially be used to bind CO2, mineral sequestration can be an interesting option as the last stage of the CCS technology. Mineral sequestration using energetic waste is most often carried out as direct carbonation of aqueous waste suspensions - CO2. The article presents possible applications of chosen energetic waste in CO2 binding based on earlier research carried out by the authors. The paper describes suspension carbonation for waste such as: ashes from conventional boilers and fluidized beds from the combustion of bituminous and lignite coal, mixes of fly ashes with the products of semidry methods of flue gases' desulphurization, as well as waste from semidry methods of flue gases' desulphurization. All the kinds of waste presented in the article were characterized by a high content of CaO (between 5 and 50%) and free CaO (between 1 and 10%). The main product of carbonation in the studied suspensions was calcite. The content of calcite in the suspensions and the degree of carbonation (CO2 binding) was calculated based on thermogravimetric research. The highest degree of carbonation was found in suspensions containing ashes from the combustion of lignite coal in conventional boilers in the Pątnów power plant and the lowest degree in suspensions including mixes of fly ashes with waste from desulphurization in the Rybnik power plant. Mineral sequestration was not only presented by means of the degree of carbonation (CO2 binding), but also through the influence of CO2 on the phase composition of the studied aqueous waste suspensions. The influence of CO2 on waste leaching and on pH changes in aqueous waste suspensions was also pre-sented shortly. The basic carbonation reaction which results in the creation of calcite causes a lowering of pH. In the studied case of aqueous suspensions of energy waste it is a reduction of pH value from 12-13 to ca. 8-9. The carbonation process therefore causes a decrease in the leaching of some pollutants, which is described shortly in the paper. Because of this, mineral carbonation may be suggested as a method of some energy waste processing aimed at decreasing its leaching for later economic applications.

13

Managing of energy production waste in Polish power plants

Starostka-Patyk M., Grabara J. K.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 4

109-112

EN

The process of energy production poses environmental threat and it is necessary to take measures on its negative impact minimalization. The Polish power plants have specialized systems working for environmental protection, including air, water, protection against noise pollution and waste management. The main waste (because of their number), arising in the process of energy production are incineration waste, so ash and slag. This article focuses on the presentation the amount of waste generated from energy production in Poland and methods of their managing in the Polish power plants.

PL

Proces wytwarzania energii stanowi zagrożenie dla środowiska naturalnego i konieczne jest podjęcie środków minimalizujących ten negatywny wpływ. Polskie elektrownie dysponują obecnie specjalistycznymi systemami chroniącymi środowisko, czyli powietrze, wodę, ochrona przed hałasem oraz gospodarka odpadami. Główne odpady (ze względu na ich ilość), powstające w procesie produkcji energii, stanowią odpady z procesów spalania, a więc popioły i żużle. Ten artykuł skupia się na prezentacji ilość wytwarzanych odpadów z produkcji energii w Polska i metod ich zagospodarowywania w polskich elektrowniach.

14

Możliwości wykorzystania odpadów z energetyki do budowy dróg

Borowski G.

Inżynieria Ekologiczna

|

2010

|

Nr 22

52-62

PL

W publikacji przedstawiono potencjalne sposoby wykorzystania odpadów z energetyki typu popioły lotne i żużle. Dotychczasowe wyniki wielu badań wskazują na możliwości wykorzystania tych popiołów do budowy dróg. Przedstawiono właściwości fizyczno-chemiczne popiołów oraz opisano sposoby ich przetwarzania do postaci kawałkowej. Wskazano na korzyści technologii scalania oraz konieczność doboru odpowiednich parametrów procesu, podczas którego można uzyskać sztuczne kruszywo o znacznej wytrzymałości mechanicznej. W szczególności do scalania popiołów zaleca się brykietowanie. Brykiety z odpadów mogą być zamiennikiem kruszyw budowlanych stosowane jako materiał do podbudowy dróg.

EN

Potential ways of utilize the ashes and slag wastes from power industry there were presented in the paper. The research results received up to now shows of ashes usability for building roads. The physical and chemical properties of ashes were presented as well as ways of processing to chunk form were described. There were shown the advances of integrating technology with properly selection of process parameters, goes to obtain dummy aggregates on high mechanical endurance. Among of agglomerate processes the briquetting of as hes were particularly recommended. For roads foundation briquettes made from wastes would be interchangeable with aggregates building materials.

15

Wpływ technologii doszczelniania zrobów z wykorzystaniem odpadów energetycznych na kształtowanie się zagrożeń

Krause E.

Górnictwo i Geologia

|

2009

|

T. 4, z. 2a

127-140

PL

. Aktualnie w polskich kopalniach węgla kamiennego w szerokim zakresie stosowane są technologie uszczelniania zrobów nierozerwalnie związane z prowadzeniem eksploatacji, a oparte na wykorzystaniu odpadów energetycznych. Technologie te ukierunkowane są na doszczelnianie środowiska eksploatowanych ścian oraz zrobów poeksploatacyjnych dla ograniczenia niekontrolowanej migracji powietrza przez zroby, rzutując na poprawę warunków bezpieczeństwa kopalnianej sieci wentylacyjnej. Eksploatacja ścian z zawałem stropu w warunkach występowania zagrożenia pożarem endogenicznym wymusza stosowanie szeregu środków profilaktyki obniżających poziom tego zagrożenia. Najbardziej skutecznym środkiem jest stosowana technologia aplikacji do zrobów mieszanin popiołowo-wodnych opartych na popiołach i żużlach energetycznych. W artykule przedstawiono syntetyczną analizę kształtowania się zagrożeń naturalnych w środowisku ścian w wyniku zastosowania tej technologii.

EN

Currently in Polish hard coal mines are widely applied gob sealing technologies inseparably connected with mining exploitation, based on the use of power plant wastes. These technologies are directed towards the sealing of the environment of mined longwalls and post-extraction gobs in order to limit uncontrolled air migration through gobs and to improve safety conditions of the mine ventilation network. Mining of longwalls with roof caving in conditions of spontaneous fire hazard forces the use of a number of prevention means decreasing the level of this hazard. The most efficient method is the implemented technology of application into gobs of ash-water mixtures based on ashes and slag. The article presents a synthetic analysis of natural hazard formation in the longwall environment as a result of application of this technology.

16

Monitoring właściwości odpadów energetycznych poddawanych odzyskowi w podziemnych wyrobiskach

Drobek L., Michalik B.

Wiadomości Górnicze

|

2008

|

Vol. 59, nr 5

349-359

PL

Odpady powstające w energetyce, w wyniku spalania węgli kamiennych ibrunatnych z rosnącym udziałem paliw odnawialnych, są w coraz większym stopniu zagospodarowywane, przy jednoczesnym ograniczaniu procesu ich unieszkodliwiania przez składowanie. Jednym ze sposobów wykorzystania ubocznych produktów spalania (UPS) jest ich odzysk w procesie R14, m.in. w podziemnych technikach górniczych. Ważnym aspektem takiego sposobu odzysku UPS jest jego realizacja w sposób bezpieczny dla środowiska i człowieka. Monitorowanie własności chemicznych i radiologicznych odpadów energetycznych wykorzystywanych w podziemnych wyrobiskach górniczych stanowi gwarancję takiego sposobu prowadzenia odzysku. W artykule omówiono uregulowania prawne oraz przedstawiono stan wiedzy dotyczący chemizmu i promieniotwórczości odpadów energetycznych w procesie odzysku R14 w podziemnych technikach górniczych.

EN

Wastes generated by power generation sector in the processes of hard coal and brown coal combustion with increasing share of renewable are to a greater and greater degree managed with simultaneous limitation of the process of their neutralization by storage. One of the way consists in utilization of combustion process by-products (CPBP) and their recovery in R14 process, among others in underground mining techniques. The important aspect of such a way of recovery of combustion process by-products (CPBP) is its realization in a safe manner for the environment and for the human being. The monitoring of chemical and radiological properties of power sector's wastes re-used in underground workings of the mines constitutes a warranty of secure way of recovery's conduct. The article discussed legal regulations and presents the state-of-art. on chemical side and radioactivity of power sector's wastes in the process of R-14 recovery in underground mining techniques.

17

Wpływ wykorzystania odpadów energetycznych w profilaktyce pożarowej ścian na kształtowanie się ich metanowości bezwzględnej

Krause E.

Wiadomości Górnicze

|

2007

|

Vol. 58, nr 9

495-500

PL

Wartykule przedstawiono zależność między zakresem profilaktyki pożarowej wścianach, opartej na technologiach aplikacji do zrobów mieszanin popiołowo-wodnych, a kształtowaniem się stopnia odgazowania pokładów podebranych i nadebranych objętych zasięgiem odprężenia eksploatacyjnego. Wartykule odniesiono się również do skuteczności stosowania profilaktyki pożarowej, jak również dodatkowo metanowej - w zależności od kierunku prowadzenia eksploatacji oraz niwelacyjnego usytuowania chodników przyścianowych w parcelach eksploatacyjnych. Artykuł jest pierwszą publikacją podejmująca tę tematykę i wiąże zagadnienie wpływu aplikacji mieszaniny popiołowo-wodnej do zrobów w ramach profilaktyki pożarowej na wielkość wydzielania metanu dopływającego do środowiska ścian z pokładów podebranych inadebranych.

18

Stosowania popiołów lotnych dla celów profilaktyki pożarowej i metanowej na przykładzie KWK "Brzeszcze"

Piotrowski Z., Łukowicz K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 1

53-71

PL

Wodne zawiesiny z energetycznymi odpadami drobnofrakcyjnymi są stosowane w KWK "Brzeszcze" od ponad 20 lat. Głównie są one wykorzystywane w profilaktyce pożarowej i metanowej. W artykule dokonano oceny wpływu stosowania zawiesin na metanowość kopalni oraz ilość ujmowanego metanu ze zrobów. Przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych gazoprzepuszczalności stwardniałych zawiesin popiołowo-wodnych.

EN

Fly ash suspensions are used in the Polish underground Coal Mine "Brzeszcze" for twenty years. The most important application of the suspensions is filling of caved areas as a method of gob fire and methane hazard prevention. The influence of the method on efficiency of methane prevention and methane recovery, is presented in the paper. Results of laboratory tests of gas permeability in consolidated fly ash suspensions samples, are presented too.

19

Możliwości wykorzystania w technologiach górniczych popiołów lotnych pochodzących z kotłów fluidalnych na przykładzie wybranych elektrowni

Plewa F., Popczyk M., Mysłek Z.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 274

111-121

PL

W ostatnich latach w górnictwie podziemnym szeroko stosowane są technologie górnicze, wykorzystujące na dużą skalę drobnofrakcyjne odpady energetyczne, a w szczególności popioły lotne. Znaczna ilość zakładów energetycznych oraz kilka istniejących metod odsiarczania powodują, że powstające masowo popioły lotne różnią się pod względem składu chemicznego oraz własności pucolanowych. Dlatego dla optymalnego wykorzystania popiołów lotnych w technologiach podziemnych niezbędne jest przeprowadzenie badań, w celu poznania ich własności. W artykule przedstawiono wyniki badań hydromieszanin, sporządzonych na bazie popiołów lotnych z kotłów fluidalnych trzech wybranych zakładów energetycznych. Na podstawie tych badań dokonano oceny przydatności tych hydromieszanin dla obecnie stosowanych technologii górniczych.

EN

In the last years in polish underground mining we can see intereasing of use energeticwaste (fine-gresnded waste) in particular fly ashes. The paper presents results of laboratory tests with use of ashes made with fluid-boilers (three chosen power plants). On the basis of this evalution of useful for this fly ash-water slurries in underground technologies was made.

20

Zależność zmian własności fizycznych wybranych zestalonych mieszanin popiołowo-wodnych

Plewa F., Pierzyna P.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 266

185-194

PL

Powstawanie odpadów towarzyszy każdej działalności produkcyjnej człowieka. Szczególnie uciążliwe są dla środowiska odpady wytworzone przez energetykę z uwagi na ich masowość oraz niedostatecznie rozwinięte techniki ich gospodarczego wykorzystania w pracach ziemnych czy inżynieryjnych. Rodzaj spalanego węgla, technologia spalania i odsiarczania spalin powodują zróżnicowanie właściwości fizycznych, chemicznych i mineralogicznych odpadów energetycznych. Jednym ze sposobów przemysłowego zagospodarowania odpadów energetycznych jest prowadzenie szerokiej gamy badań mieszanin odpadowo-wodnych (kompozytowych), z różnymi dodatkami i środkami wiążącymi, modyfikującymi ich podstawowe własności fizykochemiczne, mechaniczne i filtracyjne. W artykule przedstawiono przykładowe wyniki badań nad wykorzystaniem odpadów energetycznych w różnych technologiach górniczych.

EN

Creation of waste is accompanying all human activity. Especially arduous for the environment is the waste being produced by the power generation, due to their volume and insufficiently developed technologies of their use in civil engineering and ground works. Type of coal being combusted, technology of combustion and desulphurization processes induce differences in physical, mechanical, and mineralogical properties of power generation waste. Wide range of laboratory research on fly ash - water slurries with different admixtures (composites) that modify their physical-chemical, mechanical, and filtration properties, leads to development in the industrial utilization of power generation waste. The paper presents selected results of research on the possibility of use of power generation waste in a range of mining technologies.