doktorska disertacija
Janez Ekart (Avtor), Niko Samec (Mentor), Viktor Grilc (Komentor)

Povzetek

Na področju ravnanja z odpadki smo v zadnjem času priča vse večjim zahtevam zapravilno ravnanje z odpadki, katerih cilj je snovna in energijska izraba odpadkov z minimiziranjem ostanka na odlagališčih. Ostanek odpadkov po razvrščanju, ki ga ni mogoče snovno izrabiti, istočasno pa ga ni dovoljeno odlagati na odlagališča zaradi prevelike energijske vrednosti in vsebnosti skupnega biorazgradljivega ogljika, je po hierarhiji ravnanja z odpadki edina možna rešitev. V doktorski nalogi je bilo v obsegu raziskav izvedenih vrsto laboratorijskih analiz vzorcev frakcij nenevarnih odpadkov in analiz za pripravo referenčnih vzorcev trdnega goriva iz nenevarnih odpadkov. Naloga obsega razvoj uporabe mešalnega modela, s katerim lahko poljubno spreminjamo kakovost trdnega goriva v svojstvu njegovih kemijskih in fizikalnih lastnosti,pri čemer uporabimo iteracijo različnih vzorcev vhodnih odpadnih materialov z določenimi deleži in različnimi kemičnimi in fizikalnimi lastnostmi. Razviti mešalni model omogoča hitre izračune porabe posameznih odpadnih materialov in napoved razvrstitve trdnega goriva na osnovi deležev posameznih odpadnih materialov v kakovostne razrede. Je osnova za določitev približne kakovosti trdnega goriva in posledično razreda trdnega goriva. Hkrati omogoča, da proizvajalec trdnega goriva ugotovi, ali proizvedeno trdno gorivo ustreza zahtevam uporabnika, kar bo v bodoče za proizvajalce trdnih goriv iz odpadkov izjemnega pomena. Z njegovo uporabo so dane možnosti za optimiranje kakovosti trdnih goriv iz razpoložljive mase odpadkov pri proizvajalcu. Priprava vzorcev trdnega goriva in izvedba meritev elementarnih sestavin nekovinskega in kovinskega dela v trdnem gorivu v laboratoriju pred njegovim sežigom ter podatki njihovih emisijskih vrednosti pri zgorevanju v pilotni kurilni napravi so z vidika raziskovanja pomembna ugotovitev, kako pomemben je proces sežiga trdnega goriva pri zadostni zgorevalni temperaturi, zadrževalnem času in prisotnosti kisika ter kakšna je sledljivost kovinskih elementov pri sežigu v plinastem in trdnem agregatnem stanju. Sicer so z vidika obratovalnih parametrov kurilnih naprav najpomembnejši anorganski parametri dušik, klor, fluor in žveplo, medtem ko je z okoljskega vidika zelo pomembna vsebnost težkih kovin v dimnih plinih, še posebno v primeru, ko je trdno gorivo pridobljeno iz odpadkov, namenjeno uporabi v konvencionalnih kurilnih napravah, ki nimajo visoko zmogljivega sistema čiščenja plinov, kot to imajo denimo sežigalnice. Emisijske vrednosti pri sežigu vzorcev trdnega goriva so pokazale sorazmerno veliko prekoračitev skupnega prahu v primerjavi s parametri, ki veljajo za srednje in velike kurilne naprave ter sežigalnice. V primeru sežiga ali sosežiga trdnega goriva je zato nujno potrebna vgradnja sistema za odstranjevanje trdnih delcev. Glavni delež nastalih hlapnih organskih snovi so tvorili vodik, metan in ogljikov monoksid skupaj s primarnonastalim ogljikovim dioksidom, manjši delež pa ogljikovodiki (cca 10%). Z okoljskega in tehnološkega vidika je izjemno pomemben klor, ki na eni strani povzroča tvorbo kislih komponent v emisijah, tehnološko pa je neugoden zaradi korozije v kurilnih napravah, zato je primerna uporaba trdnega goriva znizko vsebnostjo klora, v nasprotnem primeru pa je nujna dogradnja sistema začiščenje kislih dimnih plinov. Izmerjene koncentracije polikloriranih dibenzodioksinov in dibenzofuranov dajejo jasno zahtevo za skrbno vodenje procesa zgorevanja trdnih goriv iz odpadkov, in sicer tako da trdno gorivo popolnoma zgori, ter kažejo, da je potrebno proces zgorevanja trdnih goriv iz odpadkov voditi izjemno skrbno, tako da popolnoma zgorijo in da preprečimo njihov nastanek. Pepel od sežiga referenčnih vzorcev trdnega goriva je mogoče brez težav odložiti na odlagališče nenevarnih odpadkov, saj je bila večina analiziranih vrednosti daleč pod mejnimi vrednostmi, ki veljajo za ta odlagališča.

Ključne besede

vzorčenje odpadkov;odpadki;trdno gorivo;kalorična vrednost;mešalni modeli;sežig;sosežig;emisije;razredi trdega goriva;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija: UM FS - Fakulteta za strojništvo
Založnik: [J. Ekart]
UDK: 662.65-68:628.4.08(043.3)
COBISS: 17213206 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 1980
Št. prenosov: 402
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: DEVELOPMENT OF A METHODOLOGY AND PROCEDURES OF PRODUCTION FROM WASTE SOLID FUELS
Sekundarni povzetek: In the area of waste management, we have recently witnessed the growing demands for proper waste management, with the aim of material and energy utilization by minimizing residual waste in landfills. Residual waste by classification, which may not be material use, while it can not be disposed ofin landfills because of high energy value and the content of total biodegradable fraction of organic carbon in the hierarchy of waste management is the only possible solution. The thesis has been to the extent of research conducted a series of laboratory analysis of samples of fractions of non-hazardous waste for the preparation and analysis of the samples of solid fuel from non-hazardous waste. The task involves the development of the application of the mixing model, which can be arbitrarily changed the quality of solid fuels in their capacity as its chemical and physical properties, using iteration, different patterns of input waste materials with specific interests and different chemical and physical properties. Develop a mixing model allows for quick consumption calculations of individual waste materials classification and prediction of solid fuels on the basis of the individual waste materials into quality classes. It is the basis for determining the approximate quality solid fuel, and consequently class solid fuel. Furthermore, it allows the manufacturer to establish a solid fuel or solid fuel produced meets the requirements of the user, which will be in the future for manufacturers of solid waste fuels are of utmost importance. By using the available options for optimizing the quality of solid fuel from waste mass available from the manufacturer. Preparation of samples of solid fuel, and themeasurements of natural non-metallic and metallic components of the solid fuel used in the laboratory prior to its incineration and details of their emission combustion in the pilot combustion plant are important in the light of research findings, how important is the process of combustion of solid fuelcombustion in sufficient temperature, residence time and the presence of oxygen and what is the trace metal elements from the burning of gaseous and solid state. Otherwise, in terms of the operating parameters of the combustiondevice the most important parameters of the inorganic nitrogen, chlorine, fluorine and sulfur, while from the environmental point of view is very important the content of heavy metals in the flue gases, especially in the case where the solid fuel obtained from waste, intended for use in conventional combustion plants which do not have a high-performance gas cleaning system, as they have such incinerators. Emission values from the burning of solid fuel samples showed relatively large overstepping of dust compared to the parameters applicable to medium and large combustion plants and incinerators. In the case of incineration or co-incineration of solid fuels is therefore necessary mounting system for the removal of particulate matter. The main proportion of generated volatile organic substances formed ofhydrogen, methane and carbon monoxide, together with the primary resultant carbon dioxide, while a smaller share hydrocarbons (approximately 10%). From an environmental and technological point of view is extremely important chlorine, which on the one hand leads to the formation of acidic components inthe emissions technology is unfavorable due to corrosion in boilers. Therefore, the appropriate use of solid fuels with a low chlorine content, otherwise it is necessary to clean the outhouse of acidic flue gases. Measuredconcentrations of polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans give a clear requirement for prudent management of the process of combustion of solid fuels from waste in such a way that the solid fuel burns completely show that the necessary process of combustion of solid fuels from waste lead very carefully, so as to completely burn and to prevent their formation.
Sekundarne ključne besede: sampling of waste;waste;calorific value;mixing model;incineration;coincineration;emissions;solid fuel classic;
URN: URN:SI:UM:
Vrsta dela (COBISS): Doktorska disertacija
Komentar na gradivo: Univ. v Mariboru, Fak. za strojništvo
Strani: XIX, 165 str.
ID: 8727291