Komposty, które nie mogą być często użyte w rolnictwie, kształtowaniu krajobrazu czy rekultywacji gleby z powodów prawnych, mogą być stosowane w przypadku wytwarzania energii. Całkowita wartość opałowa kompostu osiąga 12 MJ/kg i jest to wywołane występowaniem większości składników w materiałach wejściowych. Zawartość części lotnych (55%) jest około 10% mniejsza niż w przypadku innych rodzajów biomasy. Ilość czystego koksu wynosi 10%. W przygotowywaniu paliwa dochodzi do utraty węgla w procesie kompostowania. Aby temu zapobiec, można dodać składnika bogatego w celulozę jak na przykład zużyte kartony. Organicznie związane alkalia uwalniają się podczas kompostowania i przechodzą do fazy wodnej. Zawartość Na2O i K2O w suchej materii kompostowej zmniejszyła się o 20%, a zawartość chloru spadła o 30%. Redukcja w składzie alkaliów przyczynia się do niskiego wskaźnika alkaliów w kompoście (0.11-0.12), który nie powinien być przyczyną problemów z odżużlaniem się bądź zanieczyszczaniem (wartość wskaźnika alkaliów > 0.17). Kompostowanie skutkuje redukcją całkowitej zawartości elementów niebezpiecznych (Hg - 20% i 10% w przypadku Cd, Zn, Ni) w suchej materii kompostowej.
EN
Composts, which cannot often be used in agriculture, landscaping or land reclamation for legislative reasons, may be used for power-generation purposes. The gross calorific value of aged compost reaches 12 MJ/kg and it is conditioned by the abundance of majority components in the input materials. The content of volatile combustible (55%) is by about 10% lower than in other biomass. The fixed carbon content reaches 10%. In preparing fuel the carbon loss during the composting process may be eliminated by means of adding another component high in cellulose, e.g. waste cardboard. During composting organically combined alkali liberate and transfer into the water phase. The content of Na2O and K2O in the compost dry matter decreased by 20% and the chlorine content dropped by 30%. A reduction in alkali content contributes to a low alkali index of the compost (0.11-0.12), which shall not manifest problems with slagging or fouling (alkali index value > 0.17). Composting resulted in a reduction of the total content of certain risk elements (Hg - 20%, and 10% in Cd, Zn, Ni) in thecompost dry matter.
Referat dotyczy uwalniania składników organicznych i węgla organicznego z osadu ściekowego stosowanego w rekultywacji zgodnie z rekomendacjami BREF/IPPC dla odpadów i skał płonnych. Zawartości Ncałk i Pcałk w szlamie przekraczają standardy zanieczyszczenia powierzchni wody na co wskazuje rozporządzenie Rządu 229/2007. Dodanie 10% kaolinitu i bentonitu znacząco zmniejsza zdolność do wymywania Ptotal; osiągnięto wskaźnik adsorpcji dla kaolinitu i bentonitu kolejno 83% i 88%. Podczas jednotygodniowej stabilizacji osadu nastąpił istotny rozpad związków organicznych, którego rezultatem był wzrost zawartości Ncałk oraz nierozpuszczonego węgla organicznego w odcieku. Stężenie Ncałk w odcieku wzrosło o połowę, w nierozpuszczonym węglu organicznym (DOC) zwiększyło się o 2/3. W przypadku wyższych stężeń Ncałk i DOC w odcieku, wydajność adsorpcji kaolinitu i bentonitu jest wyższa. Efekt dodatku podstawowych minerałów gliny nie objawił się w formie zmniejszonej toksyczności osadu.
EN
The paper deals with the release of nutrients and organic carbon from sewage sludge applied in land reclamation within BREF/ IPPC recommendations for tailings and waste rock management. The contents of Ntotal and Ptotal in the sludge leachate exceed the pollution standards of permissible surface water pollution according to Government Decree 229/2007 Coll. Adding 10% of kaolinite and bentonite significantly decreases the leachability of Ptotal; the adsorption efficiency reached 83% in kaolinite and 88% in bentonite. During oneweek stabilization of sludge there was a substantial decomposition of organic compounds, which resulted in a rise in the contents of Ntotal and dissolved organic carbon in the leachate. The content of Ntotal in the leachate increased by a half, in the dissolved organic carbon (DOC) it rose by 2/3. At higher concentrations of Ntotal and DOC in the leachate the efficiency of adsorption of kaolinite and bentonite is higher. The effect of additives on the base of clay minerals did not manifest in the form of reduced ecotoxicity of the sludge leachate.
Chemical composition of biochar from combustion in household heating was analyzed by pyrolysis gas chromatography with mass spectrometry detector. Various types of wooden briquettes used as a fuel are compared on the basis of concentrations of organic compounds identified in pyrolysates from biochar. Anhydrosaccharides, retene and chrysene can be used as organic markers. The retene/(retene + chrysene) ratio has the same range of values in biochar and in PM particles in the atmosphere. This ratio can be utilized for identification of burned biomass from the sample of biochar.
PL
Skład chemiczny biowęgla ze spalania podczas ogrzewania gospodarstw domowych był analizowany za pomocą chromatografii gazowej pirolizy z użyciem masowego detektora spektrometrycznego. Różne typy drewnianych brykietów zastosowanych jako paliwo zostały porównane na podstawie stężeń związków organicznych rozpoznanych w produktach pirolizy z biowęgla. Anhydrosacharydy, reten oraz chryzen były zastosowane jako znaczniki organiczne. Stosunek reten/(reten + chryzen) ma ten sam zakres wartości dla biowęgla, jak i dla ziaren pyłu zawieszonego PM w atmosferze. Wskaźnik ten może zostać zastosowany do identyfikacji spalonej biomasy z próbki biowęgla.
The article discuss the questions of thermal utilisation of mechanically drained stabilized sludge from the waste water treatment plants in the boiler with circulated fluid layer. The paper describes the thermal analysis of coal, sewage sludge and its mixtures, mud transport to the fluid bed boiler, effects on boiler efficiency, operational reliability of the combustion equipment, emissions and solid combustion residues.
The samples of pyrolytic carbon from Burgau Waste Pyrolysis Plant (Germany) produced by pyrolysis of municipal, industrial and special waste were monitored in terms of ecotoxicity. Collembola (springtails) were selected for reproductive bioassay. After 28 days’ incubation of juveniles, the value of EC50 was determined for selected metals. The study indicates the lowest sensitivity of Folsomia candida to iron (1.689 mg/kg dry matter correspond to EC50). The relative sensitivity for other metals can be expressed in form of a series: Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. The highest sensitivity was found for cadmium (1.2 mg/kg dry matter). Pyrolytic carbon from MPA Burgau contains high concentrations of chlorides, which cause inhibition of reproduction of Folsomia candida and therefore represent a limiting factor for determination of ecotoxicity of heavy metals in Folsomia candida. The index of acute toxicity EC50 was obtained for concentration of 500 mg/kg chlorides in dry matter.
PL
Próbki karbonizatu z Burgau Waste Pyrolysis Plant (Niemcy) wytwarzanego podczas pirolizy odpadów komunalnych, przemysłowych i specjalnych były badane pod kątem ekotoksyczności. Do badań biologicznych rozmnażania wybrano Collembola (skoczogonki). Po 28 dniach inkubacji młodych, ustalono wartość EC50 dla wybranych metali. Badanie wykazało najniższą wrażliwość Folsomia candida na żelazo (1,689 mg/kg suchej masy w stosunku do EC50). Relatywna wrażliwość na inne metale może zostać zaprezentowana jako Fe < Zn = Cu < Pb < Mn < Ni = Cd. Najwyższą wrażliwość stwierdzono dla kadmu (1,2 mg/kg suchej masy). Karbonizat z MPA Burgau zawiera wysokie stężenia chlorków, które powodują zahamowanie reprodukcji Folsomia candida a zatem jest ograniczonym wskaźnikiem ekotoksyczności metali ciężkich. Wskaźnik toksyczności ostrej EC50 otrzymano dla stężenia 500 mg/kg chlorków w suchej masie.
The content of organic compounds in char affects its ecotoxicity. The chemical composition of pyrolysis carbon was studied in carbon prepared by torrefaction of spruce wood and pyrolysis of wood pellets, tyres and TetraPak. Organic compounds present in biochar and char were investigated with respect to assessment of suitability for agricultural applications. Char and biochar samples were analysed by method of pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection. The identified compounds were aromatic hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons, furans, benzofurans, substances containing phenol, benzepolycarboxyl acids, and substances of biogenic origin (fragments of cellulose, hemicellulose, protein, etc.). Relatively higher concentrations of compound fragments from biocomponents are associated with biochar from wood pellets. Organic compounds which are potentially toxic and carcinogenic for living organisms (PAHs, benzofurans and aromatic hydrocarbons) have higher concetrations in char from synthetic materials (scarp tyres, TetraPak) compared with biochar.
PL
Zawartość związków organicznych w stałej pozostałości po pirolizie wpływa na jej ekotoksyczność. Skład chemiczny karbonizatu po pirolizie zbadano w produktach toryfikacji drewna świerkowego, granulatu drzewnego, opon i opakowań typu TetraPak. Związki organiczne występujące w karbonizacie zostały zbadane pod katem zastosowania rolniczego. Próbki poddano analizie chromatograficznej metodą chromatografii gazowej z detekcją spektrometryczną masową. Zidentyfikowane związki to węglowodory aromatyczne, policykliczne węglowodory aromatyczne, furan, benzofuran, substancje zawierające fenol, kwasy benzepolikarboksylowe, substancje pochodzenia biogennego (fragmenty celulozy, hemicelulozy, białek i innych). Relatywnie wyższe stężenia biokomponentów są związane z karbonizatem z peletów. Związki organiczne, które są potencjalnie toksyczne i rakotwórcze dla organizmów żywych (WWA, benzofurany i węglowodory aromatyczne) mają wyższe stężenie w karbonizacie z materiałów syntetycznych (opony, Tetrapaki) w porównaniu z biowęglem.
Combustion of biomass materials based on wood combined with synthetic polymers was studied. Material types included plywood and wood chipboard. Wood chips prepared from hardwood – beech and softwood – spruce were used for comparison. Combustion process was characterized by thermal analysis – thermogravimetry and differential scanning calorimetry. Pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection was used for determination of organic compounds and their fragments formed during thermal decomposition. Attention was paid to organic compounds contained in wood-polymer composites.
PL
Zbadano spalanie materiałów biomasowych na bazie drewna w połączeniu z syntetycznymi polimerami. Materiały zawierały sklejkę i drewniane płyty wiórowe. Do porównania użyto zrębków z drewna liściastego - drewna bukowego i miękkiego - świerka. Proces spalania scharakteryzowano prowadząc analizą termiczną - termograwimetrią i różnicową kalorymetrię skaningową. Do oznaczenia zawartości związków organicznych i ich pochodnych powstałych w trakcie procesu użyto pirolitycznej chromatografii gazowej z detekcją spektrometryczną. Zwrócono uwagę na związki organiczne zawarte w kompozytach drewno-polimer.
Właściwości hydrofobowe/hydrofilowe węgla znacząco wpływają na wartość wilgoci, która jest bardzo istotnym parametrem z punktu widzenia wykorzystania węgla do produkcji energii. Hydrofobowość została zbadana dzięki pomiarom kąta zwilżania. Dowiedziono, że w przypadku węgla kamiennego właściwości hydrofilowe wzrastają wraz ze wzrostem uwęglenia. Z drugiej strony, związek ten nie znalazł odbicia w przypadku niższego stopnia uwęglenia. Wartość kąta zwilżania jest warunkowana przez zawartość części lotnych i zawartość popiołu. Zależność kąta zwilżania od głębokości wydobycia surowca została również udowodniona. Wartość kąta zwilżania maleje wraz z głębokością.
EN
Hydrophobic/hydrophilic properties of coal influence significantly value of moisture which represents very important parameter from the point of utilization of coal in energy production. Hydrofobicity were studied by means of contact angle measurements. It was proved that for black coal the hydrofilic properties increase with coalification. On the contrary, this relationship was not found for coals with lower degree of coalification. The value of contact angle is influenced by content of volatile combustibles and content of ash. The dependence of contact angle on the depth of mining was also proved. The value of contact angle decreases with depth.
The total dust deposition was analyzed by X-ray diffraction in the Moravian-Silesian Region (the Czech Republic) three times during years 2013–2014. The results of mineralogical composition of the total dust deposition were used to distinguish the sources of air pollution in selected localities in the Moravian-Silesian Region. Sampling sites were selected according an estimate for the prevailing influence of the pollution source (metallurgical industry, local house heating, transport and background localities in mountains). Mineral phases in the total dust deposition can be divided into three groups. The first group contains common clastic components which are transported from soils or from the dust on roads by resuspension (quartz, feldspars – albite, orthoclase and microcline, phyllosilicates – muscovite, chlorite and kaolinite, carbonates – calcite, siderite and magnesite). The second group is formed by minerals from raw materials used in metallurgical industry (hematite, magnetite, graphite and calcite) and minerals originated during technological processes (akermanite, mayenite and spinel). The third group contains salts which are present in secondary aerosols (sulphates – boussingaultit and lecontite, chlorides – sal-ammoniac, halite). Proportion of secondary minerals was in the nine out of ten sampling sites higher during the winter season than during summer season. The percentage of resuspended particles is from 1.2 to 7.5 times higher in the summer season, compared with the winter period. The influence of metallurgical industry was proved by the presence of hematite and magnetite at 9 out of 10 sampling sites. At the localities Ostrava Radvanice and Třinec, iron oxides form up to 50% of crystalline phases in the total dust deposition.
PL
Osadzanie pyłu zostało trzykrotnie przeanalizowane w latach 2013–2014, przy pomocy dyfrakcji rentgenowskiej w regionie Morawsko-Śląskim (Republika Czeska). Wyniki oznaczenia składu mineralogicznego osadzonego pyłu posłużyły do rozpoznania źródeł zanieczyszczeń powietrza w wybranych lokalizacjach w regionie Morawsko-Śląskim. Wybrano miejsca, które według ustaleń w znacznym stopniu odgrywają rolę źródła zanieczyszczeń (przemysł metalurgiczny, domowe instalacje grzewcze, transport oraz miejscowości zlokalizowane na uboczu, na terenach górzystych). Fazy mineralne w osadzanym pyle można podzielić na 3 grupy. Pierwsza zawiera typowe składniki klastyczne, które są przenoszone z gleb oraz pyłu ulicznego poprzez powtórne rozpylenie (kwarc, skalenie – albit, ortoklaz, mikroklin, krzemiany – muskowit, chloryn,kaolinit, węglany – kalcyt, syderyt, magnezyt). Druga grupa uformowana jest z minerałów pochodzących z surowców używanych w przemyśle metalurgicznym (hematyt, magnetyt, grafit i kalcyt) oraz minerałów powstałych podczas procesów technologicznych (akermanit, majenit i spinel). Trzecia grupa zawiera sole obecne we wtórnych aerozolach (siarczany – baussingaultyt i lekontyt, chlorki – salmiak, halit). Stosunek minerałów wtórnych w 9 na 10 miejsc testowych był wyższy w sezonie zimowym niż letnim. Procent powtórnie zawieszonych cząsteczek był od 1,2 do 7,5 raza wyższy w sezonie letnim w porównaniu do zimowego. Wpływ na zanieczyszczenie przez przemysł metalurgiczny został udowodniony przez obecność hematytu i magnetytu w 9 na 10 terenów próbnych. W miejscowościach Ostrava Radvanice i Třinec, tlenki żelaza uformowały do 50% fazy krystalicznej przy osadzaniu całkowitego pyłu.
Identification of PM10 particles in the city of Olomouc (the Czech Republic) was aimed at determining the proportion of inorganic and organic compounds. Organic compounds in PM10 represent 30–36% of PM10, of which 21–25% is biogenic material (spores were identified). The rest of 10 to 15% of organic matter is represented by anthropogenic processes. Combustion processes (35.1 to 40.9% of PM10) and emissions from transport (20.0 to 22.9% of PM10) have the main share in the PM particles, minerals from resuspension – weathering processes and mechanical processes of construction activity account for around 9% of the particles and Fe – particles also constitute about 9%. The iron concentration in the aerosol is in accordance with the values measured in other European cities. Mineral phases in the inorganic aerosol were determined by X-ray diffraction. Both natural and anthropogenic crystalline phases were identified – quartz, clay minerals (kaolinite), feldspar, calcite, dolomite, iron oxides (magnetite), gypsum, boussingaultite, mascagnite and koktaite.
PL
Celem pracy była identyfikacja ziaren PM10 w atmosferze w mieście Ołomuniec (Czechy) w celu określenia proporcji składników organicznych i nieorganicznych. Składniki organiczne w PM10 stanowią 30–36%, z czego 21–25% jest materiałem biogenicznym (zidentyfikowano zarodniki). Pozostałe 10 do 15% materii organicznej powstała w wyniku procesów antropogenicznych. Procesy spalania (przyczyna powstania 35,1 do 49,9% ogółu PM10) oraz emisja z transportu (20,0 do 22,9% ogółu PM10) mają główny udział w ziarnach PM, minerały wtórne pochodzące z procesów mechanicznych związanych z budownictwem to około 9% ziaren a ziarna stanowią również kolejne 9%. Stężenie żelaza w aerozolu jest podobne do wartości zmierzonych w innych miastach Europy. Fazy mineralne w aerozolu nieorganicznym zostały zmierzone za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej. Zarówno naturalne, jaki antropogeniczne fazy krystaliczne zostały zidentyfikowane, stwierdzono występowanie kwarcu, minerałów glinu (kaolinit), skalenie, kalcyt, dolomit, tlenki żelaza (magnetyt), gips, boussingaultyt, maskagnit oraz koktait.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.