The cement production process is associated with the emission of dust. These are mainly CKD (cement kiln dust) and BPD (by-pass dust), classified as wastes from group 10 – Wastes from thermal processes, subgroups 10 and 13 – wastes from manufacture of cement, lime and plaster and articles and products made from them. Cement kiln dust is a waste of variable composition and properties, which makes it a difficult material to recover. The main directions of recovery presented in the world literature indicate the use of dust from cement kilns in cement, mortar and concrete production, the production of bricks and in order to improve soil quality and wastewater treatment. Factors affecting chemical and phase compositions of dust from cement kilns are the reason why each waste should be analyzed individually. The paper presents the results of the analysis of the cement kiln dust after dedusting cement kilns and two bypass dusts. Analysis of the chemical composition has shown significant concentrations of chlorine, potassium and calcium in all wastes. The content of: Si, S, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Zr, Pb, and Bi has also been confirmed. The analyzed dusts were characterized by the presence of carbonates (calcite, dolomite, and arcanite), quartz, alite, belite, sylvine, anhydrite, and portlandite in their phase composition. The leachates which were characterized by an alkaline reaction. In terms of leachability, high concentrations of chlorine ions in the analyzed dust leachates were confirmed, which significantly limits their use.
Popioły lotne ze spalania węgla brunatnego są odpowiednim materiałem do sporządzania zawiesin dla wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. Ze względu na ich ograniczone wykorzystanie gospodarcze, mineralna sekwestracja CO2, jako etap technologii CCS dla elektrowni spalających węgiel brunatny, może być dobrym sposobem ich zagospodarowania. Do badań mineralnej sekwestracji CO2 wykorzystano popioły lotne ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów charakteryzujące się wysoką zawartością tlenku wapnia i wolnego CaO. Badania składu fazowego zawiesin potwierdziły zachodzenie procesu karbonatyzacji, któremu uległ cały wodorotlenek wapnia zawarty w 'czystych' zawiesinach popiołowych. Stopień związania CO2 określono na podstawie badań termograwimetrycznych, stwierdzając wzrost zawartości CaCO3 w zawiesinach po wprowadzeniu do nich ditlenku węgla. Konsekwencją karbonatyzacji jest również obniżenie pH zawiesiny. W badanych zawiesinach stwierdzono zmniejszenie wymywalności wszystkich zanieczyszczeń. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami wcześniej przeprowadzonych badań popiołów z tej samej elektrowni, ale różniących się składem chemicznym. Badania potwierdziły, że zawiesiny wodne popiołów ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów, niezależnie od ich składu, charakteryzują się wysokim stopniem karbonatyzacji.
Energetyka zawodowa jest największym emitentem antropogenicznego ditlenku węgla. Podstawowymi paliwami w Polsce są paliwa stałe - węgiel kamienny oraz węgiel brunatny, w procesach spalania w których powstają znaczne ilości odpadów, głównie popiołów lotnych. Popioły z węgla brunatnego, ze względu na skład chemiczny i fazowy, a tym samym właściwości, mają dotychczas ograniczone zastosowanie gospodarcze. Jedną z możliwości ich wykorzystania jest mineralna sekwestracja ditlenku węgla, ze względu na relatywnie dużą zawartość aktywnych CaO i MgO, które mogą reagować z ditlenkiem węgla w zawiesinach wodnych. W artykule przedstawiono teoretyczną pojemność związania oraz wyniki badań pochłaniania CO2 przez zawiesiny popiołowo-wodne sporządzone z popiołów lotnych ze spalania węgla brunatnego z El. Pątnów i El. Turów. Obliczona dla badanych popiołów maksymalna teoretyczna pojemność związania ditlenku węgla wyniosła odpowiednio: 14% dla popiołów z El. Pątnów oraz 14,4% dla popiołów z El. Turów. Badania wykazały, że najwięcej CO2 - 8,15 g/100 g popiołu - zostało pochłonięte przez zawiesiny sporządzone z popiołu fluidalnego z El. Turów o stosunku masowym popiołu do wody wynoszącym 0,8:1. W przypadku popiołu z El. Pątnów pochłanianie było mniejsze i wyniosło maksymalnie 8,7 g CO2/100 g popiołu. Największy przyrost pochłaniania CO2 obserwowano w pierwszych 30 minutach prowadzenia procesu karbonatyzacji w zawiesinach popiołu lotnego z El. Pątnów i pierwszych 15 minutach w zawiesinach popiołu lotnego z El. Turów. Po tym czasie pochłanianie wzrastało już powoli. Stwierdzono wzrost temperatury w komorach instalacji, potwierdzający zachodzenie procesu karbonatyzacji oraz jej endotermiczny charakter. Najwyższą temperaturę - 44,8 C zarejestrowano w zawiesinie popiołów z El. Turów o stosunku popiołu do wody - 0,8:1, w której stwierdzono również największe pochłanianie CO2. Przedstawione wyniki badań potwierdzają przydatność tych popiołów do sekwestracji ditlenku węgla.
Requirements for environmental protection, such as reducing emissions of CO2, NOx, and SO2 are the reason for growing interest in new technologies for coal utilization. One of the most promoted technologies is coal gasification. However, like any technology using coal, this process produces wastes – fly ash and slag. Due to the small number of coal gasification plants, these wastes are poorly understood. Therefore, before making decisions on the introduction of coal gasification technology, a waste utilization plan should be developed. This also applies to the slags formed in underground coal gasification technology. One of the options under consideration is to use these wastes as a component in mineral binders of a pozzolanic character. This paper compares the properties of two types of slags. The first slag (MI) comes from fuel gasification, and the second slag (BA) is from underground coal gasification. Slag MI can be classified as basic slag with a chemical composition similar to that of silica fly ash from coal combustion. Slag BA – because of its four times greater content of calcium oxide – belongs to a group of weakly basic slags. The main and only mineral component of slag MI is glassy phase. Slag BA forms – besides the glassy phase – crystalline phases such as mullite (3 Al2O3 · 2 SiO2), quartz (-SiO2), anorthite (Ca(Al2Si2O8)), gehlenit (Ca2Al[(Si,Al)2O7]), wollastonite (Ca3[Si3O9]), 2CaO · SiO2, and 4 CaO · Al2O3 · Fe2O3. The results of analyses have shown that slag BA has better pozzolanic properties (the pozzolanic activity index is 75.1% at 90 days) than slag MI (69.9% at 90 days) The preliminary studies lead to the conclusion that these slags are characterized by very low pozzolanic activity and cannot be used as a pozzolanic material.
Stosowanie biomasy w energetyce jest działaniem w ramach zastępowania paliw kopalnych pozyskiwaniem energii ze źródeł odnawialnych. Jednak jej stosowanie jako paliwa stałego ze względu na różnorodność stosowanej biomasy powoduje powstawanie odpadów o bardzo zróżnicowanym i niestabilnym składzie chemicznym. Odpady ze spalania biomasy są surowcem o bardzo zróżnicowanym składzie nawet w przypadku spalania biomasy jednego rodzaju. Zawartość poszczególnych pierwiastków w popiołach lotnych ze spalania biomasy waha się od zera do kilkudziesięciu procent. To zróżnicowanie powoduje, że trudno znaleźć dla nich metody odzysku. Najczęściej rozpatrywane kierunki stosowania popiołów ze spalania biomasy to produkcja materiałów budowlanych i rolnictwo. W artykule przedstawiono wyniki badań pierwiastkowych składów chemicznych z podziałem na najczęściej stosowane paliwa z biomasy. Zaprezentowane zostały wyniki dotyczące pierwiastkowych składów chemicznych popiołów lotnych ze spalania biomasy leśnej i rolniczej w kotłach fluidalnych w energetyce zawodowej. Popioły te charakteryzują się wysoką zawartością: wapnia (12,3–19,4%), krzemu (1,2–8,3%), potasu (0,05–1,46%), chloru (1,1–6,1%), żelaza (0,8–6,5%). Nie stwierdzono w nich obecności sodu. Tylko w jednym z 5 popiołów stwierdzono obecność glinu. We wszystkich badanych popiołach stwierdzono obecność: manganu, chromu, miedzi, niklu, ołowiu, cynku, siarki, bizmutu, cyrkonu, tytanu. Analiza pierwiastkowych składów chemicznych może pozwolić na wstępne określenie kierunku odzysku dla danego popiołu.
pl
en
