TG/MS comparative thermal analysis of coal, biomass and sewage sludge in a He atmosphere and air

Praca podejmuje analizę badań termicznych (TG) sprzężonych ze spektrometrią mas (MS) różnego rodzaju paliw stałych. Umożliwia ona zróżnicowanie paliw w zależności od ich składu i pochodzenia. Rozpatrywanie węgla, biomasy i osadów ściekowych jako paliw stanowi obecnie ważny aspekt energetyczny naszego kraju. Należy podkreślić, że Polska energetyka bazuje aż w 95% na węglu jako paliwie podstawowym. Jednak powszechnie narastająca świadomość stanu środowiska naturalnego oraz konieczność ograniczenia emisji CO2 zobligowały przemysł energetyczny do wdrażania alternatywnych rozwiązań w celu pozyskania energii, poprzez m.in. rozwój technologii wykorzystania biomasy, która jest jednym z najbardziej obiecujących źródeł energii odnawialnej w Polsce. Z przyczyn legislacyjnych, ekologicznych oraz technicznoekonomicznych niezwykle istotne stają się również termiczne metody utylizacji odpadów, w tym również osadów ściekowych. W pracy zaprezentowano wyniki badań TG/MS węgla kamiennego, osadu ściekowego oraz biomasy (wierzby energetycznej) wykonane w atmosferze helu i w powietrzu. Stanowią one cenne porównanie emisyjności paliw w wysokotemperaturowych warunkach pirolizy oraz spalania. Każde z tych paliw wykazuje bowiem określoną specyfikę odgazowania oraz spalania, wpływając na kinetykę i mechanizm procesu. W wyjaśnieniu zachowania się paliw podczas wysokotemperaturowego fizykochemicznego procesu bardzo pomocna staje się analiza techniczna i elementarna paliw, wskazująca na zróżnicowanie ich składu w stanie wyjściowym.The paper takes the analysis of thermal studies TG/MS of different types of solid fuels. It allowed diversification of fuels depending on their composition and origin. Consideration of coal, biomass and sewage sludge as fuel is nowadays an important aspect of energy in our country. It should be emphasized that Poland power engineering is based up to 95% on coal as the primary fuel. However, commonly increasing awareness state of the environment and the need to reduce CO2 emissions energy industry have committed to implement alternative solutions in order to gain power, through, i. a.:development technologies use of biomass, which is one of the most promising renewable energy sources in Poland. For reasons of legislative, environmental and technical-economic extremely important become also the method of thermal disposal waste, which could include also sewage sludge. The paper presents the results of TG/MS research of hard coal, sewage sludge and biomass (energetic willow), in a He atmosphere and air. Each of these fuels has a definite specificity of pyrolysis and combustion, affecting on the kinetics and mechanism of the process. In explanation for behavior of fuels during high-temperature physicochemical process really helpful becomes their technical analysis, elemental and petrographic fuels