Ocena możliwości wykorzystania paliwa RDF na cele energetyczne

• Autorzy: Rajca, P. , Zajemska, M.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the possibility of using RDF fuel for energy purposes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2006/12/WE z dnia 5 kwietnia 2006 r. o odpadach oraz polskim prawodawstwem, składowanie odpadów jest ostatnią i najmniej pożądaną formą ich zagospodarowania. Dodatkowo od 1 stycznia 2016 r. obowiązuje w Polsce zakaz składowania odpadów o wartości opałowej przekraczającej 6 MJ/kg. Wspomniane przesłanki zachęcają do szerszego wykorzystywania odpadów na cele energetyczne. Obecnie odpowiednio przygotowane odpady (RDF) znajdują zastosowanie jako paliwo w przemyśle cementowym. Na uwagę zasługują innowacyjne metody wykorzystania odpadów w ciepłownictwie. Wprowadzanie coraz bardziej restrykcyjnych wymagań emisyjnych w UE, wymusza na państwach członkowskich konieczność opracowywania nowoczesnych instalacji do odzysku energii. Ze względu na powyższe w artykule przedstawiono możliwości zagospodarowania odpadów komunalnych, na przykładzie paliwa RDF, ze szczególnym uwzględnieniem instalacji do odzysku energii z odpadów oraz metod jego wykorzystania, a także wpływu spalania tego paliwa na środowisko. Ponadto, skupiono się na ocenie zasadności wykorzystania paliwa RDF na cele energetyczne, umożliwiającego ograniczenie ilości składowanych odpadów oraz dywersyfikację źródeł paliw i energii.

EN

In accordance with Directive 2006/12 / EC of the European Parliament and of the Council of 5 April 2006 on waste and Polish legislation, waste storage is the last and least desirable form of their management. In addition, from January 1, 2016, a ban on storing waste with a calorific value exceeding 6MJ / kg applies in Poland. These premises encourage wider use of waste for energy purposes. Currently, properly prepared waste (RDF) is used as a fuel in the cement industry. Innovative methods of using waste in heat engineering deserve attention. The appliance of increasingly restrictive emission requirements in the EU, imposes the Member States to develop modern installations for energy recovery. Due to the above, the article presents possibilities of municipal waste management, based on the example of RDF fuel, with particular emphasis on installations for energy recovery from waste and methods of its use, as well as the impact of this fuel combustion on the environment. In addition, it focus was on assessing the appropriateness of using RDF fuels for energy purposes, enabling the reduction of the amount of waste deposited and the diversification of fuel and energy sources.

Słowa kluczowe

PL

odpady komunalne; paliwo RDF; energetyka

EN

municipal solid waste; RDF fuel; energetic

• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 4
• Strony: 29--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rajca, P.

• doktorant Politechnika Częstochowska

autor

Zajemska, M.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Barker Hemings E., Cavallotti C., Cuoci, Alberto, Faravelli T., Eliseo R.: A Detailed Kinetic Study of Pyrolysis and Oxidation of Glycerol (Propane-1,2,3-triol). Combust. Sci. Technol., 2012; 1164–1178;
• [2] Bosmans A., Helsen L.: Energy From Waste: Review of Thermochemical Technologies for Refuse Derived Fuel (RDF) Treatment. Third Int. Symp. Energy from Biomass Waste, 2010; 8–11;
• [3] Calonaci M., Grana R., Hemings. E.B., Bozzano G., Dente M., Ranzi E.: Comprehensive Kinetic Modeling Study of Bio-oil Formation from Fast Pyrolysis of Biomass. Energy Fuels, 2010; 5727–5734;
• [4] Corbetta M., Frassoldati A., Bennadji H., Smith K., Serapiglia M.J., Gauthier G., Melkior T., Ranzi E., Fisher E.M.: Pyrolysis of Centimeter-Scale Woody Biomass Particles: Kinetic Modeling and Experimental Validation. Energy Fuels, 2014; 3884–3898;
• [5] Costa M., Massarotti N., Mauro A., Arpino F., Rocco V.: CFD modelling of a RDF incineration plant. Appl. Therm. Eng., 2016; 101: 710–719;
• [6] Cuoci A., Faraveli T., Frassoldati A., Grana R., Pirucci S., Ranzi E. S.S.: Mathematical modeliing of gasification and combustion of solid fuels and waste. Chem. Eng. Trans., 2009; 18: 989–994;
• [7] Debiagi P.E.A., Gentile G., Pelucchi M., Frassoldati A., Cuoci A., Faravelli T., Ranzi E.: Detailed kinetic mechanism of gas-phase reactions of volatiles released from biomass pyrolysis. Biomass and Bioenergy, 2016; 93: 60–71;
• [8] Duczkowska-Kądziel, A., Duda A.: Odpady komunalne i przemysłowe alternatywnymi surowcami i paliwami w procesie produkcji cementu. Pr. Inst. Ceram. i Mater. Bud., 2014; 172–187;
• [9] Dupont C., Chen L., Cances J., Commandre J.M., Cuoci A., Pierucci S., Ranzi E.: Biomass pyrolysis: Kinetic modelling and experimental validation under high temperature and flash heating rate conditions. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 2009; 85: 260–267;
• [10] Edo M., Skoglund N., Gao Q., Persson P.E., Jansson S.: Fate of metals and emissions of organic pollutants from torrefaction of waste wood, MSW, and RDF. Waste Manag., 2017; 68: 646–652;
• [11] Evangelisti S., Tagliaferri C., Clift R., Lettieri P., Taylor R., Chapman C.: Life cycle assessment of conventional and two-stage advanced energy-from-waste technologies for municipal solid waste treatment. J. Clean. Prod., 2015; 100: 212–223;
• [12] GUS: Departament Badań Regionalnych i Środowiska, Ochrona środowiska 2017. 2017;
• [13] Lombardi L., Carnevale E., Corti A.: A review of technologies and performances of thermal treatment systems for energy recovery from waste. Waste Manag., 2015; 37: 26–44;
• [14] Magdziarz A., Wilk M., Zajemska M.: Modelling of pollutants concentrations from the biomass combustion process. Chem. Process Eng. - Inz. Chem. i Proces., 2011; 32: 423–433;
• [15] Násner A.M.L., Lora E.E.S., Palacio J.C.E., Rocha M.H., Restrepo J.C., Venturini O.J., Ratner A.: Refuse Derived Fuel (RDF) production and gasification in a pilot plant integrated with an Otto cycle ICE through Aspen plusTM modelling: Thermodynamic and economic viability. Waste Manag., 2017; 69: 187–201;
• [16] Nowak M., Szul M.: Possibilities for application of alternative fuels in Poland. Arch. Waste Manag. Environ. Prot., 2016; 18: 33–44;
• [17] Osiński J., Rumianek P., Żach P.: Automatyzacja procesów produkcyjnych w zakresie wytwarzania paliw alternatywnych. Pomiary Autom. Robot., 2013; 195–199;
• [18] Peterseim J.H., Herr A., Miller S., White S., O’Connell D.A.: Concentrating solar power/alternative fuel hybrid plants: Annual electricity potential and ideal areas in Australia. Energy, 2014; 68: 698–711;
• [19] Proksa J., Zborowska I.: Perspektywy rozwoju rynku paliw wtórnych w świetle wymagań prawnych Refused derived fuel market : growth perspectives in view of legal requirements. INSTAL, 2017; 10–15;
• [20] Radomiak H., Bala-Litwiniak A., Zajemska M.: Numerical prediction of the chemical composition of gas products at biomass combustion and co-combustion in a domestic boiler. Energy and Fuels, 2016; 14: 1–8;
• [21] Rahman A., Rasul M.G., Khan M.M.K., Sharma S.: Recent development on the uses of alternative fuels in cement manufacturing process. Fuel, 2015; 145: 84–99;
• [22] Ranzi E., Cuoci A., Faravelli T., Frassoldati A., Migliavacca G., Pierucci S., S. S.: Chemical Kinetics of Biomass Pyrolysis. Energy and Fuels, 2008; 4292–4300;
• [23] Ranzi E., Corbetta M., Manenti F., Pierucci S.: Kinetic modeling of the thermal degradation and combustion of biomass. Chem. Eng. Sci., 2014; 110: 2–12;
• [24] Sobolewski A., Bałazińska M.: Paliwa z odpadów jako źródło energii dla klastrów energetycznych. 2017; 1–26;
• [25] Tippayawong N., Kinorn J.: Use of Refuse Derived Fuel as Renewable Energy Source via Pyrolysis. Int. J. Renew. Energy, 2007; 2: 45–51;
• [26] Wilk M., Magdziarz A., Gajek M.: Combustion and kinetic parameters estimation of torrefied pine, acacia and Miscanthusgiganteus using experimental and modelling techniques. Bioresour. Technol., 2017; 243: 304–314;
• [27] Zajemska M.: Theoretical and experimental analysis of the impact of wood co-combustion, as a reburning fuel, with natural gas on the chemical composition of flue gases. Drewno, 2012; 55: 71–85;
• [28] Zajemska M., Radomiak H.: Analiza ekonomiczno-ekologiczna energetycznego wykorzystania wybranych paliw. Rynek Energii, 2011; 31–37;
• [29] Zajemska M., Radomiak H.: The ecological and economic analysis of heat production from different fuels and wastes. Rynek Energii, 2011; 33–39;
• [30] Zajemska M., Urbanczyk P., Poskart A.: The impact of co-firing sunflower husk pellets with coal in a boiler on the chemical composition of flue gas. Energy and Fuels, 2016; 14: 1–7;
• [31] Załęcka-Kościukiewicz K.: Problematyka prawna zagospodarowania RDF. 2015;
• [32] http://creckmodeling.chem.polimi.it/

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).