Technological aspects of producing refuse derived fuel
Ключові слова:
Тверді побутові відходи, технологія, RDF, сушіння, термічний аналіз, теплотворна здатність твердого паливаКороткий опис
Залучення до енергетичного балансу України твердих побутових відходів є одним із важливих шляхів заміщення викопних палив і вирішення екологічних проблем, пов’язаних з захороненням відходів на полігонах та звалищах. Метою дослідження є пошук раціонального складу альтернативного твердого палива для спалювання у когенераційних енергоустановках та енергоефективної технології його виготовлення. Об’єктом дослідження є горючі компоненти ТПВ та альтернативне тверде паливо (RDF) на їх основі.
Досліджена кінетика конвективного сушіння RDF різного складу в залежності від температури та швидкості руху теплоносія. Визначено відносні та кінетичні коефіцієнти сушіння, узагальнені швидкості сушіння для кожного періоду сушіння та розрахована тривалість процесу сушіння для різного складу RDF.
Методами термічного аналізу досліджено термічне розкладання компонентів палива та різних композицій складу RDF. Визначені температури дегідратації, термічного розкладання органічних і мінеральних речовин. Отримані дані про вміст води, органічних і мінеральних речовин, золи в горючих компонентах палива та RDF різного складу. Розраховані швидкості термічної деструкції в різних фазах нагрівання, виконані порівняння кінетики розкладання та теплової генерації при термічному розкладанні органічних речовин.
Розроблена та запропонована для використання удосконалена методика визначення теплоти згорання палив з ТПВ, яка дозволяє підвищити точність вимірювань. Методом калориметрії визначена теплота згорання компонентів RDF та розрахована теплотворна здатність RDF різного складу.
Посилання
Daskalopoulos, E., Badr, O., Probert, S. D. (1997). Economic and Environmental Evaluations of Waste Treatment and Disposal Technologies for Municipal Solid Waste. Applied Energy, 58 (4), 209–255. https://doi.org/10.1016/s0306-2619(97)00053-6
Clark, R. M. (1981). Resource recovery planning and management. Ann Arbor, Mich: Ann Arbor Science, 167.
Pinto, F., André, R. N., Carolino, C., Miranda, M., Abelha, P., Direito, D. et al. (2014). Gasification improvement of a poor quality solid recovered fuel (SRF). Effect of using natural minerals and biomass wastes blends. Fuel, 117, 1034–1044. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.10.015
Council Directive 1999/31/EC on the landfill of waste (1999). FAOLEX Database. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at: https://faolex.fao.org/docs/pdf/eur38106.pdf Last accessed: 13.06.2023
Haykiri-Acma, H., Kurt, G., Yaman, S. (2016). Properties of Biochars Obtained from RDF by Carbonization: Influences of Devolatilization Severity. Waste and Biomass Valorization, 8 (3), 539–547. https://doi.org/10.1007/s12649-016-9610-5
Hernandez-Atonal, F. D., Ryu, C., Sharifi, V. N., Swithenbank, J. (2007). Combustion of refuse-derived fuel in a fluidised bed. Chemical Engineering Science, 62 (1-2), 627–635. https://doi.org/10.1016/j.ces.2006.09.025
Nath, K. J. (1999). Solid waste management in the present Indian perspective. Annual Conference. Jönköping.
Seo, M. W., Kim, S. D., Lee, S. H., Lee, J. G. (2010). Pyrolysis characteristics of coal and RDF blends in non-isothermal and isothermal conditions. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 88 (2), 160–167. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2010.03.010
Nakajima, Y., Matsuyuki, M. (1981). Utilization of waste tires as fuel for cement production. Conservation & Recycling, 4 (3), 145–152. https://doi.org/10.1016/0361-3658(81)90018-7
Yang, Y., Liew, R. K., Tamothran, A. M., Foong, S. Y., Yek, P. N. Y., Chia, P. W. et al. (2021). Gasification of refuse-derived fuel from municipal solid waste for energy production: a review. Environmental Chemistry Letters, 19 (3), 2127–2140. https://doi.org/10.1007/s10311-020-01177-5
Zajemska, M., Magdziarz, A., Iwaszko, J., Skrzyniarz, M., Poskart, A. (2022). Numerical and experimental analysis of pyrolysis process of RDF containing a high percentage of plastic waste. Fuel, 320, 123981. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123981
Lecture "RDF from municipal solid wastes" by Dirk Lechtenberg (2018). Eggersmann. YouTube. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=MwT3IepTFag Last accessed: 18.09.2023
The European Cement Association (2015). Markets for solid recovered fuel. Data and Assessments on Markets for SRF. Brussels: CEMBUREAU.
Sarquah, K., Narra, S., Beck, G., Awafo, E. A., Antwi, E. (2022). Bibliometric Analysis; Characteristics and Trends of Refuse Derived Fuel Research. Sustainability, 14 (4), 1994. https://doi.org/10.3390/su14041994
DSTU EN 15359:2018. Solid renewable fuel (2019). Technical characteristics and classes (EN 15359:2011, IDT).
Fichtner, K. (2023). Management of municipal solid waste in Metro Vancouver-A comparative analysis of option for management of waste after recycling. AECOM. Available at: http://www.metrovancouver.org/services/solidwaste/planning/Thenextsteps/SDD_3_AECOM_FULL_REPORT.pdf Last accessed: 15.08.2023
Srivastava, H. (2023). Market analysis & literature review on refuse derived fuel (RDF) from residual waste. UBC Sustainability Scholar. Available at: https://sustain.ubc.ca/sites/default/files/2021-053_Market%20Analysis%20&%20Literature%20Review_Srivastava.pdf Last accessed: 10.11.2023
Resource recovery technology guide (2018). Sustainability Victoria. Available at: https://assets.sustainability.vic.gov.au/susvic/Guide-Waste-Resource-Recovery-Technology-Guide.pdf Last accessed: 14.11.2023
Rogoff, M. J., Screve, F. (2019). Energy From Waste Technology. Waste-To-Energy, 29–56. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-816079-4.00003-7
Shukla, P., Srivastava, R. K. (2022). Comparative study of coal and refuse derived fuel – produced from municipal solid waste in Rewa city (M.P.). International journal of innovative research in technology, 9 (4), 745–751. Available at: https://ijirt.org/master/publishedpaper/IJIRT156793_PAPER.pdf
Kobzar, S. H., Topal, O. I., Haponych, L. S., Holenko, I. L. (2020). Investigation of Co-firing for Fuel Derived from Municipal Solid Waste in a Model Combustion Chamber. Èlektronnoe Modelirovanie, 42 (6), 72–90. https://doi.org/10.15407/emodel.42.06.072
Bulyandra, O., Haponych, L., Golenko, I., Topal, O. (2020). Prospects of the use of fuel from municipal solid waste at TPP of sugar factories. Scientific Works of National University of Food Technologies, 26 (3), 137–146. https://doi.org/10.24263/2225-2924-2020-26-3-16
Paziuk, V. M., Petrova, Zh. O., Tokarchuk, O. A., Polievoda, Yu. (2021). Special aspects of soybean drying with high seedling vigor. University. Pjlstehnica of Buharest Scientific Bulletin, Series D, 83 (2), 327–336.
Li, X., Ma, B., Xu, L., Hu, Z., Wang, X. (2006). Thermogravimetric analysis of the co-combustion of the blends with high ash coal and waste tyres. Thermochimica Acta, 441 (1), 79–83. https://doi.org/10.1016/j.tca.2005.11.044
Kaniowski, W., Taler, J., Wang, X., Kalemba-Rec, I., Gajek, M., Mlonka-Mędrala, A. et al. (2022). Investigation of biomass, RDF and coal ash-related problems: Impact on metallic heat exchanger surfaces of boilers. Fuel, 326, 125122. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.125122
Sever Akdağ, A., Atimtay, A., Sanin, F. D. (2016). Comparison of fuel value and combustion characteristics of two different RDF samples. Waste Management, 47, 217–224. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.08.037
Gug, J., Cacciola, D., Sobkowicz, M. J. (2015). Processing and properties of a solid energy fuel from municipal solid waste (MSW) and recycled plastics. Waste Management, 35, 283–292. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.09.031
DSTU ISO 1928:2006. (2008). Solid mineral fuels. Determination of the highest heat of combustion by the method of combustion in a calorimetric bomb and calculation of the lowest heat of combustion (ISO 1928:1995, IDT). To replace GOST 147-95 (ISO 1928-76). Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine, 40.
EN ISO 21654:2021. (2021). Solid recovered fuels – Determination of calorific value. Replaces EN 15400:2011.
Skliarenko, E., Vorobiov, L. (2023). Technique for determining the heat of combustion in the production of fuel from solid municipal waste with preferred characteristics. SWorldJournal, 1 (20-01), 11–20. https://doi.org/10.30888/2663-5712.2023-20-01-008
##submission.downloads##
Сторінки
76-105
Опубліковано
грудня 30, 2024
Категорії
Авторське право (c) 2024 Yurii Sniezhkin, Zhanna Petrova, Vadym Paziuk, Viacheslav Mykhailyk, Tetiana Korinchevska, Kateryna Samoilenko
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Деталі щодо доступних видів видань: PDF
PDF
ISBN-13 (15)
978-617-8360-02-3
Як цитувати
Снєжкін, Ю., Петрова, Ж., Пазюк, В., Михайлик, В., Корінчевська, Т., & Самойленко, К. (2024). Technological aspects of producing refuse derived fuel. в T. Baydyk (ред.), ENERGY SYSTEMS AND RESOURCES: OPTIMISATION AND RATIONAL USE (с. 76–105). Kharkiv: ПП "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР". https://doi.org/10.15587/978-617-8360-02-3.ch3
