Geochemistry of trace elements in fly ashes from lignite fired power stations

Celem niniejszego artykułu jest omówienie zachowania się pierwiastków śladowych w popiele lotnym otrzymanym z ośmiu elektrowni, które wykorzystują węgiel brunatny i stosują kotły tego samego typu. Zachowanie się pierwiastków śladowych w popiele lotnym zostało określone metodą spektroskopii fluorescencji rentgenowskiej. Przeprowadzono dwie analizy w każdym roku, a średnia tych dwóch wartości została wykorzystana do oszacowania zmian zawartości pierwiastków śladowych w popiele lotnym w czasie. Wartości współczynnika korelacji obliczono w odniesieniu do średnich dla poszczególnych elektrowni.The aim of this article is to discuss the behaviour of trace elements in fly ashes obtained from eight power plants which utilize lignite in boilers of the same type. Behaviour of trace elements in fly ashes was studied by means of X-ray fluorescence spectroscopy. Two analyses were performed per year, and median of these two values was used for evaluation of changes in the time series of trace element concentrations in fly ashes. The values of correlation coefficient were calculated from corresponding medians for individual power plants

The geochemical properties of carbon black from pyrolysis of municipal waste

Rozkład metali ciężkich w produktach pirolizy odpadów komunalnych zależy m.in. od wilgotności materiału wejściowego. Największa ilość kadmu przechodzi do składników gazowych dla pirolizy próbki suchej. Najwyższa ilość rtęci i arsenu przechodzi do do składników gazowego dla pirolizy próbki o najwyższej wilgoci. Do 90% ołowiu jest związane z węglem pirolitycznym wraz z 70 – 80% V i W, 60 – 70% Ni i 50 – 60% Cr. Do 90% Cd i Hg przechodzi się do składnika gazowego.Heavy metal distribution between individual products of municipal waste pyrolysis is influenced by moisture of input material. The largest part of Cd is transferred into gas component when sample is dry. On the contrary, the highest amount of Hg and As in transferred into gas component at the highest moisture. Up to 90 % of Pb is bound at the pyrolytic carbon together with 70 – 80 % of V and As, 60 –70 % of Ni and 50 – 60 % of Cr. Up to 90 % of Cd and Hg is transferred into gas component

The possibilities of influencing the content of nitrogen in composts utilized for energy production

Celem badań było przeanalizowanie zachowania się azotu podczas procesu kompostowania i zaproponowanie warunków jakie mogłyby zapewnić niską zawartość azotu w produkcie końcowym. Wymagana wartość stężenia azotu w kompoście wykorzystywanym do celów energetycznych może być uzyskana dla danej mieszaniny przez zmniejszenie stężenia azotu w materiale surowym od wartości 3,1% do 2,9% wagowych.The aim of research was to study the behaviour of nitrogen during composting process and to propose the conditions which are ensuring low content of nitrogen in the final compost. The requirement for nitrogen concentration in compost utilized for energy purposes can be met for given mixture of input raw materials by decreasing of nitrogen concentration in the input raw material from the value of 3.1 wt.% to the value of 2.9 wt.%

Energetic properties of compost

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.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

A comprehensive assessment of potential hazard caused by organic compounds in biochar for agricultural use

Great attention has been paid to using biochar as soil conditioner and bio-accumulator. Nevertheless, biochar application in agriculture might cause a potential hazard to ecosystems, considering that toxic organic pollutants present in biochar may enter the environment. European Biochar Certificate (EBC) set certain criteria for biochar production. Achieving the EBC established values of the molar ratio of H/Corg 0.1, inhibition of Sinapis alba <30% was observed with OC/EC < 0.02. To achieve Sinapis alba inhibition <20%, these parameters should be met: volatile matter (VM) <30%; concentration of OC < 4%; aromaticity ratio AL/AR < 0.35

Environmental risks related to organic compounds from the combustion of paper briquettes in domestic boilers

Environmental risks connected with the combustion of paper/cardboard briquettes are still not sufficiently known. This paper aims to bring attention to the risks related to the utilisation of paper briquettes in local boilers and to characterise these risks by means of the identification of organic compounds in deposits from exhaust flues. The identification of the chemical compounds was performed by pyrolysis gas chromatography with mass spectrometric detection. Paper/cardboard briquettes contain 119 compounds of biogenic origin derived from major biomass components and 53 additives. Additives are used both for improving the properties of paper and in printing inks. By burning the paper briquettes, the same 53 compounds from the additive group were caught in the deposits from the flue gas pathway, occurring in the range of 1–10% of the concentration of individual compounds (additives) contained in the input fuel. Compounds that are very stable during the combustion process have an enrichment factor (EF) > 30, which corresponded to approximately 3% of the additive capture in deposits. The highest values were found for plasticisers (phthalates). Many of the primary organic compounds contained in the input raw material do not decompose during combustion and can have adverse effects on human health