Analiza TG/DSC osadów ściekowych na tle węgla kamiennego oraz wierzby energetycznej

A. E. Kijo-Kleczkowska; M. Szumera; K. Środa; D. Richter

Download PDF - Analiza TG/DSC osadów ściekowych na tle węgla kamiennego oraz wierzby energetycznej, Opens in new tab

ArticleOriginal scientific text

Title

POL

ENG

Analiza TG/DSC osadów ściekowych na tle węgla kamiennego oraz wierzby energetycznej

Authors ¹, ², ¹, ¹

Affiliations

Instytut Maszyn Cieplnych, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Politechnika Częstochowska, al. Armii Krajowej 21, 42-201 Częstochowa
Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Abstract

ENG

POL

The paper takes the issue of thermal utilization of sewage sludge as a priority methods of disposal operations for coal and biomass. It should be emphasized that, for example, in Poland in the years 1999-2013, the amount of sludge from municipal sewage treatment plants, rose almost one and a half. Given the nature of the problem of increasing production and sludge properties and methods of disposal, including the impact on the environment and legislation, we are currently increasing interest in the mentioned area, visible both in the national literature and world. Given that it is currently working in Poland as many as 11 plants using sewage sludge as a fuel is to anticipate the further development of these technologies in our country, taking into account the benefits of co-firing with other fuels. Similar calorific value of dried sludge to lignite, justifies the possibility to use the waste as energy fuel. This paper presents the results of measurements of TG/DSC constituting a comparative analysis of the combustion of sewage sludge and coal and biomass. They enabled a comparative analysis of thermal effects accompanying the process of combustion of a different composition and properties.

Praca podejmuje problematykę termicznej utylizacji osadów ściekowych, jako priorytetowej metody ich unieszkodliwiania, w odniesieniu do węgla i biomasy. Należy podkreślić, iż przykładowo w Polsce na przestrzeni lat 1999-2013, ilość osadów ściekowych pochodzących z oczyszczalni komunalnych, wzrosła prawie półtorakrotnie. Biorąc pod uwagę istotę problemu narastającej produkcji, a także własności osadów ściekowych i metod ich unieszkodliwiania, z uwzględnieniem oddziaływania na środowisko oraz uregulowań prawnych, obserwuje się obecnie coraz większe zainteresowanie wspomnianą tematyką, widoczne zarówno w literaturze krajowej, jak i światowej. Zważywszy, iż obecnie pracuje w Polsce aż 11 instalacji wykorzystujących osady ściekowe jako paliwo energetyczne, należy przewidywać dalszy rozwój tych technologii w naszym kraju, biorąc jednocześnie pod uwagę korzyści ich współspalania z innymi paliwami. Zbliżona wartość opałowa wysuszonych osadów ściekowych do węgla brunatnego, uzasadnia możliwość wykorzystania tych odpadów jako paliwa energetycznego. W pracy zaprezentowano wyniki pomiarów TG/DSC stanowiące analizę porównawczą spalania osadów ściekowych oraz węgla i biomasy. Umożliwiły one analizę porównawczą wartości efektów cieplnych towarzyszących procesowi spalania paliw o odmiennym składzie i właściwościach.

Keywords

POL

ENG

analiza termiczna, TG/DSC, osady ściekowe, węgiel kamienny, biomasa

1. Ochrona Środowiska 2000-2014. Główny Urząd Statystyczny. Informacje i Opracowania Statystyczne, Warszawa 2000-2014.
2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 stycznia 2013r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu.
3. Uchwała Nr 217 Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010 r. w sprawie „Krajowego planu gospodarki odpadami 2014” (Monitor Polski Nr 101, Poz. 1183).
4. Werther, J., Ogada, T.: Sewage sludge combustion. Progress in Energy and Combustion Science 25 (1999), s. 55–116.
5. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE).
6. Fukas-Płonka Ł.: Kryteria wyboru metod przeróbki i unieszkodliwiania osadów ściekowych. IV Ogólnopol. Konf. Szkol., 2013, Starachowice-Kozienice, s. 22-31.
7. Kordylewski W. (red): Spalanie i paliwa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław(2005), pp. 171-174.
8. Tillman D.A. et al.: Wood Combustion. Academic Press. New York, 1981.
9. Prosiński S.: Chemia drewna. PWRiL, Warszawa 1984.
10. Rosik-Dulewska C.: Podstawy gospodarki odpadami. WN PWN, Warszawa 2002.
11. Piecuch T., Juraszka B., Dąbek L.: Spalanie i piroliza odpadów oraz ochrona powietrza przed szkodliwymi składnikami spalin. Wydawnictwo uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2002.
12. Hycaj G., Król K., Moroń W., Ferens W.: Spalanie osadów ściekowych. Archiwum spalania, vol. 6, nr 1-4 (2006), pp. 143-151.
13. Biaggini E., Lippi F., Petarca L., Tagnotti L.: Devolitalizationrate of biomasses and coal-biomassblends: anexperimentalinvestigation. Fuel 81 (2002), pp.1041-1050.
14. Collura S., Azambre B., Weber J.-V.: Thermalbehavior of Miscanthusgrasses, analternativebiologicalfuel. EnvironmentalChemistryLetters 2 (2005), pp. 95-99.
15. Fogueras M.B., Diaz R.M., Xiberta Jorge.: Pyrolisis of blends of differenttypes of sewagesludge with one bitouminouscoal. Energy 30 (2005), pp. 1079-1091.
16. Honda S., Miyata N., Iwahori K.: Recovery of biomasscellulose from waste sewagesludge. Journal of MaterialCycles and Waste Management 1 (2002), pp.46-50.
17. Li G., Zhang F., Sun Y., Wong J.W.C., Fang M.: Chemicalevaluation of sewagesludgecomposting as a matureindicator for compostingprocess. Water, Air, and SoilPollution 132(2001), pp.333-345.
18. Saikia N., Sengupta P., Kumar Gogoi P., Borthakur P.Ch.: Kinetics of dehydroxylation of kaolin in presence of oil field effluenttreatment plant sludge. Applied Clay Science 22(2002), pp.93-102.
19. Kijo-Kleczkowska A., Szumera M., Środa K.: Comparative analysis TG/DTG and DTA solid fuels in an air atmosphere (artykuł wysłany do Archives of MiningSciences, 2014).
20. Kijo-Kleczkowska A., Szumera M., Środa K.: Thermalanalysis of solid fuels in an inert atmosphere (artykuł wysłany do Archives of MiningSciences, 2014).
21. Kijo-Kleczkowska A., Kosowska-Golachowska M., Gajewski W., Środa K., Musiał T., Wolski K.: Spalanie osadów ściekowych w odniesieniu do węgla i biomasy. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika, z.86, nr 3, 2014.
22. http://www.netzsch-thermal-analysis.com/(styczeń, 2015).

Title

Analiza TG/DSC osadów ściekowych na tle węgla kamiennego oraz wierzby energetycznej

Affiliations

Abstract

Keywords

Bibliography