ENERGETYCZNA I EKOLOGICZNA OCENA PROCESU POZYSKIWANIA CIEPŁA PODCZAS SPALANIA LIŚCI ZBIERANYCH NA TERENACH MIEJSKICH



Podobne dokumenty
PORÓWNANIE KOSZTÓW PRODUKCJI JĘCZMIENIA JAREGO I OZIMEGO W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH WOJ. ZACHODNIOPOMORSKIEGO

WARTOŚCI CIEPLNE LIŚCI WYBRANYCH GATUNKÓW DRZEW ZBIERANYCH NA TERENACH ZABUDOWANYCH. Małgorzata Dziewanowska 1, Tomasz Dobek 2

EKONOMICZNE I ENERGETYCZNE ASPEKTY PRODUKCJI SOI W WARUNKACH POLSKIEGO ROLNICTWA

OCENA EFEKTYWNOŚCI EKONOMICZNEJ I ENERGETYCZNEJ PRODUKCJI PSZENICY OZIMEJ I RZEPAKU OZIMEGO WYKORZYSTANYCH DO PRODUKCJI BIOPALIW

PORÓWNANIE KOSZTÓW PRODUKCJI PSZENICY OZIMEJ W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH UNII EUROPEJSKIEJ

TECHNICZNE UZBROJENIE PROCESU PRACY W RÓŻNYCH TYPACH GOSPODARSTW ROLNICZYCH

SZACOWANIE POTENCJAŁU ENERGETYCZNEGO BIOMASY RO LINNEJ POCHODZENIA ROLNICZEGO W WOJEWÓDZTWIE KUJAWSKO-POMORSKIM

EFEKTYWNOŚĆ PRODUKCJI SOI W POLSKICH WARUNKACH

OCENA EFEKTYWNOŚCI EKONOMICZNEJ I ENERGETYCZNEJ PRODUKCJI PSZENICY OZIMEJ I RZEPAKU OZIMEGO WYKORZYSTANYCH DO PRODUKCJI BIOPALIW

WPŁYW AKTUALIZACJI NIEKTÓRYCH WSKAŹNIKÓW EKSPLOATACYJNO-EKONOMICZNYCH NA KOSZTY EKSPLOATACJI CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH NOWEJ GENERACJI

METODA WARTOŚCIOWANIA PARAMETRÓW PROCESU PLANOWEGO OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO MASZYN ROLNICZYCH

Problemy Inżynierii Rolniczej nr 4/2007

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

OPŁACALNOŚĆ PRODUKCJI BURAKA CUKROWEGO NA PRZYKŁADZIE WYBRANYCH GOSPODARSTW WOJEWÓDZTWA POMORSKIEGO

ANALIZA WYPOSAŻENIA WYBRANYCH GOSPODARSTW EKOLOGICZNYCH W CIĄGNIKI ROLNICZE

Program priorytetowy NFOŚiGW Zagospodarowanie osadów ściekowych

BADANIA RZECZYWISTYCH KOSZTÓW OBSŁUGI TECHNICZNEJ NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH. Wstęp

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA PRODUKCJI BIOMASY Z ROCZNEJ WIERZBY

EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA PRODUKCJI BIOMASY Z TRZYLETNIEJ WIERZBY

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WIELOKRYTERIALNY DOBÓR ROZTRZĄSACZY OBORNIKA

Zagospodarowanie osadów ściekowych

ANALIZA WYPOSAŻENIA GOSPODARSTW EKOLOGICZNYCH W CIĄGNIKI ROLNICZE

Osady ściekowe w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego na przykładzie projektu mgr inż. Małgorzata Dudkiewicz, dr inż.

OCENA TRWAŁOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z MASY ROŚLINNEJ KUKURYDZY PASTEWNEJ

KOSZTY ŚRODKÓW PRACY I POZIOM ZRÓWNOWAŻENIA PROCESU PRODUKCJI W GOSPODARSTWACH ROLNYCH

PRÓBA OSZACOWANIA AKTUALNEJ WARTOŚCI WSKAŹNIKA KOSZTU NAPRAW CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH UŻYTKOWANYCH W WARUNKACH GOSPODARSTW WIELKOOBSZAROWYCH

Inżynieria Rolnicza 3(121)/2010

- ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

TECHNIKA I TECHNOLOGIA TRANSPORTU A POSTĘP TECHNICZNY W PRODUKCJI ROLNICZEJ

Energetyczne wykorzystanie odpadów z biogazowni

WPŁYW TEMPERATURY W POMIESZCZENIACH POMOCNICZYCH NA BILANS CIEPŁA W BUDYNKACH DLA BYDŁA

ANALIZA WYPOSAŻENIA W CIĄGNIKI ROLNICZE WYBRANYCH GOSPODARSTW SPECJALIZUJĄCYCH SIĘ W CHOWIE BYDŁA MLECZNEGO

OCENA ENERGETYCZNA PROCESU ZAGĘSZCZANIA WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH W BRYKIECIARCE ŚLIMAKOWEJ*

Zasoby biomasy w Polsce

ANALIZA USŁUG MECHANIZACYJNYCH W GOSPODARSTWACH EKOLOGICZNYCH

EKONOMICZNA OCENA PRODUKCJI JABŁEK W WYBRANYM GOSPODARSTWIE SADOWNICZYM

ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO I MOŻLIWOŚCI JEGO POKRYCIA POPRZEZ SPALANIE BIOMASY NA PODKARPACIU

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

POSSIBILITIES OF USING BIOMASS IN POLAND

prof. dr hab. Tadeusz Filipek, dr Monika Skowrońska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

KOSZTY I ENERGOCHŁONNOŚĆ PROCESÓW PRODUKCJI BURAKÓW CUKROWYCH

OKRESY UŻYTKOWANIA I WYKORZYSTANIE ŚRODKÓW ENERGETYCZNYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

POTENCJAŁ WYKORZYSTANIA ODPADÓW BIODEGRADOWALNYCH NA CELE ENERGETYCZNE W WOJEWÓDZTWIE POMORSKIM

KONCEPCJA SUBSTYTUCJI ENERGII PIERWOTNEJ ENERGIĄ ODNAWIALNĄ Z ODPADOWEJ BIOMASY W WYBRANYM GOSPODARSTWIE ROLNYM

Technologie naturalne w ochronie środowiska. Opracował: Marcin Bąk

KOMBAJNY ZBOŻOWE W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH LUBELSZCZYZNY

Załącznik 1. Propozycja struktury logicznej Programu (cele i wskaźniki)

Inżynieria Rolnicza 7(105)/2008

Ocena cyklu życia (LCA) systemów gospodarki odpadami

PGE Zespół Elektrowni Dolna Odra S.A. tworzą trzy elektrownie:

PORÓWNANIE ZASTOSOWANIA INTERNETU W GOSPODARSTWACH ROLNYCH W ZALEŻNOŚCI OD PROWADZONEGO W NICH SYSTEMU PRODUKCJI ROLNICZEJ

WPŁYW CZYNNIKÓW AGROTECHNICZNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI ENERGETYCZNE SŁOMY 1

ENERGOCHŁONNOŚĆ TOWAROWEJ TECHNOLOGII PRODUKCJI STRĄKÓW FASOLI SZPARAGOWEJ

ODLEGŁOŚĆ I WIELKOŚĆ PRZEWOZÓW W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU ŁADUNKU I WIELKOŚCI SPRZEDAŻY PRODUKCJI

OPTYMALIZACJA STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PIECZARKARNI

ZAPOTRZEBOWANIE MOCY PODCZAS ROZDRABNIANIA BIOMASY ROŚLINNEJ DO PRODUKCJI BRYKIETÓW

Co można nazwać paliwem alternatywnym?

UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE

POZIOM I DYNAMIKA ZMIAN WYPOSAśENIA I WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

WYKORZYSTANIE ŚRODKÓW POMOCOWYCH UE DO MODERNIZACJI GOSPODARSTW ROLNYCH

CECHY TECHNICZNO-UŻYTKOWE A WARTOŚĆ WYBRANYCH TECHNICZNYCH ŚRODKÓW PRODUKCJI W ROLNICTWIE

WPŁYW NAKŁADÓW MATERIAŁOWO- -ENERGETYCZNYCH NA EFEKT EKOLOGICZNY GOSPODAROWANIA W ROLNICTWIE

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

OCENA WYBRANYCH CECH JAKOŚCI MROŻONEK ZA POMOCĄ AKWIZYCJI OBRAZU

Każdego roku na całym świecie obserwuje się nieustanny wzrost liczby odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z różnych gałęzi gospodarki i przemysłu.

WYDATKI NA TECHNIKĘ A PRZYCHODY W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH ROLNYCH LUBELSZCZYZNY

WYKORZYSTANIE KOMPUTERÓW W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH RODZINNYCH LUBELSZCZYZNY

Koszty eksploatacji środków transportowych w gospodarstwach ukierunkowanych na chów zwierząt

BŁĘDY OKREŚLANIA MASY KOŃCOWEJ W ZAKŁADACH SUSZARNICZYCH WYKORZYSTUJĄC METODY LABORATORYJNE

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

OKRESY UŻYTKOWANIA CIĄGNIKÓW I MASZYN W WYBRANYCH GOSPODARSTWACH RODZINNYCH WOJEWÓDZTWA LUBELSKIEGO

PORÓWNANIE SPOSOBÓW POZYSKIWANIA INFORMACJI O MASZYNACH ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH MAŁOPOLSKI

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

Potencjał biomasy nowe kierunki jej wykorzystania

KOSZTY PRZEWOZÓW ROLNICZYCH RÓŻNYMI ŚRODKAMI TRANSPORTOWYMI

WSKAŹNIKI CHARAKTERYZUJĄCE PRZYDATNOŚĆ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH DO PRACY W TERENACH GÓRSKICH

Dr Sebastian Werle, Prof. Ryszard K. Wilk Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Techniki Cieplnej

Od uwęglania wysegregowanych odpadów komunalnych w wytwórniach BIOwęgla do wytwarzania zielonej energii elektrycznej

Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego

WYPOSAŻENIE TECHNICZNE WYBRANYCH GOSPODARSTW ROLNYCH KORZYSTAJĄCYCH Z FUNDUSZY UNII EUROPEJSKIEJ

MIERNIKI OCENY UWARUNKOWAŃ EKONOMICZNO- -TECHNICZNYCH GOSPODARSTW ROLNYCH

TECHNIKI ORAZ TECHNOLOGIE SPALANIA I WSPÓŁSPALANIA SŁOMY

Technologia ACREN. Energetyczne Wykorzystanie Odpadów Komunalnych

WYKORZYSTANIE TECHNIK KOMPUTEROWYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

Drewno surowiec odnawialny. Złotów, dnia 12 października 2017 roku

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

Polskie technologie stosowane w instalacjach 1-50 MW

pellet Stelmet LAVA - 24 palety - worki po 15kg LAVA Pellet Opis produktu

OCENA WYBRANYCH KOMBAJNÓW DO ZBIORU KOLB KUKURYDZY METODĄ WSKAŹNIKA ZESPOLONEGO

OPTYMALIZACJA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO W ROLNICTWIE Z ZASTOSOWANIEM METODY GRAFÓW

TYP ROLNICZY GOSPODARSTW A ZASOBY PRACY I WYPOSAŻENIE W ŚRODKI TECHNICZNE

CENY ZAKUPU I DZIERŻAWY KWOTY MLECZNEJ W GOSPODARSTWACH KRAJÓW EUROPEJSKICH W LATACH

PODAŻ CIĄGNIKÓW I KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH W POLSCE W LATACH

INFORMACJE WPŁYWAJĄCE NA DECYZJĘ O ZAKUPIE ŚRODKÓW TECHNICZNYCH W GOSPODARSTWACH ROLNICZYCH MAŁOPOLSKI

EFEKTYWNOŚĆ EKSPLOATACJI ZESTAWU MASZYN SAMOJEZDNYCH DO POZYSKIWANIA DREWNA NA PRZYKŁADZIE NADLEŚNICTWA GIDLE

WPŁYW CECH FIZYCZNYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH NA JAKOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ WYTWORZONYCH BRYKIETÓW

ENERGIA Z ODPADO W NOWE MOZ LIWOS CI DLA SAMORZA DO W. ROZWIA ZANIA I TECHNOLOGIE. Aleksander Sobolewski Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla

Transkrypt:

Inżynieria Rolnicza 1(110)/2009 ENERGETYCZNA I EKOLOGICZNA OCENA PROCESU POZYSKIWANIA CIEPŁA PODCZAS SPALANIA LIŚCI ZBIERANYCH NA TERENACH MIEJSKICH Małgorzata Dziewanowska Katedra Technicznego Zabezpieczenia Okrętów, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Tomasz Dobek Zakład Budowy i Użytkowania Urządzeń Technicznych, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Streszczenie. Obok wykorzystywanych rodzajów biomasy, istnieje wiele innych materiałów mogących służyć do celów energetycznych. Jednym z nich mogą być liście opadające z drzew. Niestosowaną dotąd metodą zagospodarowania liści jest ich spalanie. Celem głównym publikacji było opracowanie i ocena technologii zbioru i przetwarzania liści drzew zbieranych na terenach miejskich. Ocena przeprowadzona była w aspekcie ekonomicznym, energetycznym i ekologicznym. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że metoda zagospodarowania liści zbieranych na terenach miejskich poprzez spalanie, może być uzupełnieniem do stosowanych aktualnie metod tzn. składowania i kompostowania. Liście drzew liściastych ze względu na wartość opałową mogą być źródłem energii cieplnej pozyskiwanej z biomasy. Słowa kluczowe: biomasa, liście drzew, efektywność ekonomiczna, spalanie liści, wartość opałowa Wstęp Działalność badaczy w ostatnim czasie, dotycząca poszukiwania coraz to nowych źródeł energii, skupiła się na dwóch podstawowych cechach materiałów energetycznych: odnawialności i bezpieczeństwie ekologicznym. Światowy potencjał energetyczny biomasy określany jest na 3 10 15 MJ rok -1. W Polsce istnieją możliwości wykorzystania biomasy pochodzącej ze: słomy zbożowej w ilości 25 mln ton (równowartość 12,5 mln ton węgla), drewna w ilości 4 mln ton (głównie odpadowego), suchej masy osadów ściekowych w ilości 2,5 mln ton. W sumie możemy wykorzystać około 30 mln ton biomasy rocznie, co jest energetycznie równoważne 15-20 mln ton węgla. Obok wymienionych wyżej rodzajów biomasy, istnieje wiele innych materiałów mogących służyć do celów energetycznych. Jednym z nich mogą być liście opadające z drzew, które stanowią poważny problem w warunkach aglomeracji miejskich. W większości materiał ten po zebraniu jest wywożony na wysypiska odpadów i składowany lub kompostowany. Na terenie Szczecina występują duże skupiska zieleni. Ogólna powierzchnia terenów zieleni miejskiej wynosi 1510,57 ha. 115

Małgorzata Dziewanowska, Tomasz Dobek Z terenów tych corocznie w okresie jesiennym wywozi się ogromne ilości biomasy w postaci liści (6,8 t ha -1 rok -1, 10271,88 t rok -1 z całego miasta). Trafiają one na składowiska odpadów. Niestosowaną dotąd metodą zagospodarowania liści jest ich spalanie [Dziewanowska, Dobek 2006b]. Celem badań było opracowanie i ocena technologii zbioru i przetwarzania liści drzew zbieranych na terenach miejskich. Ocena przeprowadzona była w aspekcie ekonomicznym, energetycznym oraz ekologicznym. Zakres badań obejmował analizę kosztów procesu zbioru i przetwarzania liści na pellety, określenie ich wartości opałowej i ustalenie ilości pozyskanej energii w wyniku spalania liści różnych gatunków drzew oraz oznaczenie ilości wydzielanych produktów toksycznych dla środowiska podczas tego procesu [Dziewanowska, Dobek 2006ab]. Na rysunku 1 przedstawiono proponowaną nową metodę zagospodarowania liści poprzez ich spalanie. Rys. 1. Fig. 1. Proponowana metoda zagospodarowania liści Proposed method for processing of leaves Materiał i metody Przeprowadzona analiza obejmowała zbilansowanie masy liści z terenów miejskich, określenie technologii ich zagospodarowania, oraz analizę energetyczną [Wójcicki 2000] i analizę ekonomiczną [Muzalewski 2005] tego procesu. Badania i obliczenia opracowanych technologii dotyczących zbierania, transportu, przetwarzania i spalania liści zrealizowano zgodnie z obowiązującymi normami. Ocenie poddano cztery technologie różniące się stopniem mechanizacji. Technologia I zmechanizowana Założeniem pierwszej technologii było zmechanizowanie całego procesu zbioru i transportu liści, a ograniczenie zbioru ręcznego. Maszyny wykorzystane w tej technologii to: zamiatarka chodnikowa samobieżna firmy Schmidt, zamiatarka uliczna samobieżna - nadwozie Faun, typ nadwozia City-Jet, podwozie Mercedes Benz 1623, śmieciarka - nadwozie Faun, typ nadwozia Variopress, podwozie Mercedes Benz 2528. 116

Energetyczna i ekologiczna ocena... Technologia II częściowo zmechanizowana Założeniem drugiej technologii było częściowe zmechanizowanie procesu zbioru i transportu liści, zakładające większe zaangażowanie pojedynczych, małych urządzeń obsługiwanych przez ludzi. Maszyny wykorzystane w tej technologii to: dmuchawa mechaniczna do liści moc 2,5 KM model Husqvarna 356BTx, odkurzacz spalinowy do liści moc 5 KM, pojemność pojemnika 200 l - model Hurricane Concord 750B, zamiatarka do ciągnika Star typ Broddson, ciągnik zamiatarki typ Star 20 wywrotka, śmieciarka odbiór odpadów w kontenerach- nadwozie Atlas, Mercedes Benz 1823. Technologia III zbioru ręcznego Założeniem trzeciej technologii było jak najmniejsze zaangażowanie urządzeń mechanicznych do zbioru i transportu liści, na rzecz ręcznej pracy ludzi. Maszyny i narzędzia wykorzystane w tej technologii to: grabie, łopaty, widły i taczki, śmieciarka odbiór odpadów w kontenerach- nadwozie Atlas, Mercedes Benz 1823. Technologia IV - kombinowana Założeniem czwartej technologii jest przystosowanie jej do realnych warunków miejskich, w których często ze względu na specyfikę terenu trzeba stosować łącznie wszystkie powyżej opisane technologie zbioru, transportu i przetwarzania liści. W pracy przyjęto traktować ją jako technologię kombinowaną. Maszyny i narzędzia wykorzystane w tej technologii to: grabie, łopaty, widły i taczki, dmuchawa mechaniczna do liści moc 2,5 KM model Husqvarna 356BTx, odkurzacz spalinowy do liści moc 5 KM, pojemność pojemnika 200 l - model Hurricane Concord 750B, zamiatarka chodnikowa samobieżna firmy Schmidt, zamiatarka do ciągnika Star typ Broddson, zamiatarka uliczna samobieżna - nadwozie Faun, typ nadwozia City-Jet, podwozie Mercedes Benz 1623, ciągnik zamiatarki - typ Star 20 wywrotka, śmieciarka - nadwozie Faun, typ nadwozia Variopress, podwozie Mercedes Benz 2528, śmieciarka odbiór odpadów w kontenerach- nadwozie Atlas, Mercedes Benz 1823. Technologia przetwarzania liści na cele energetyczne Przetwarzanie liści obejmowało tworzenie pellet na linii produkcyjnej firmy California Pellet Manufacture w zakładach na terenie województwa zachodniopomorskiego. Przy określaniu wartości energetycznej liści zastosowano metodę pomiarową polegającą na wyznaczaniu wartości opałowej materiałów wg PN-EN ISO 1716:2004. Stanowisko to zostało zbudowane (rys.2) w Katedrze Technicznego Zabezpieczania Okrętów na Politechnice Szczecińskiej [Sychta, Sychta 2007b]. 117

Małgorzata Dziewanowska, Tomasz Dobek Rys. 2. Schemat stanowiska do wyznaczania wartości opałowej wg PN-EN ISO 1716:2004 [Sychta, Sychta 2007b] Fig. 2. Diagram showing setup for calorific value determination, according to PN-EN ISO Natomiast przy określeniu ilości produktów toksycznych spalanej biomasy, zastosowano metody pomiarowe polegające na określeniu poziomu CO i CO 2 za pomocą kalorymetru stożkowego wg ISO 5660-1 oraz badaniu wydzielania toksycznych produktów rozkładu i spalania materiałów (CO, CO 2, NO x, SO 2 ) wg PN-B-02855:1988. Na rys. 3 przedstawiono stanowisko do badań za pomocą kalorymetru stożkowego wg ISO 5660-1, które zostało zbudowane w Katedrze Technicznego Zabezpieczania Okrętów na Politechnice Szczecińskiej [Hagel, Zakrzewski 1984]. Rys. 3. Fig. 3. Schemat stanowiska do badań za pomocą kalorymetru stożkowego wg ISO 5660-1 [Hagel, Zakrzewski 1984] Diagram showing setup for tests with conical calorimeter, according to ISO 118

Energetyczna i ekologiczna ocena... Rys. 4 przedstawia budowę stanowiska do badania wydzielania toksycznych produktów rozkładu i spalania materiałów wg PN-B-02855:1988 zbudowanego w Katedrze Technicznego Zabezpieczania Okrętów na Politechnice Szczecińskiej [Sychta Z., Sychta K. 2007a]. Rys. 4. Fig. 4. Schemat stanowiska do badania wydzielania toksycznych produktów rozkładu i spalania materiałów wg PN-B-02855:1988 [Sychta Z., Sychta K. 2007a] Diagram showing setup for testing emission of toxic decomposition and combustion products from materials, according to PN Wyniki i dyskusja Analiza energetyczna procesu spalania liści polegała na określeniu wartości opałowej. Uzyskane wartości opałowe wyznaczone wg PN EN ISO 1716:2004 liści w formie pellet, mieszczą się w przedziale od 10,7 kj g -1 (klon srebrzysty) do 17,5 kj g -1 (dęby), a liści rozdrobnionych w przedziale od 12 kj g -1 (lipa krymska) do 18,4 kj g -1 (kasztanowce). W tabeli 1 przedstawione jest porównanie wartości opałowej wybranych liści różnych gatunków drzew. Analizując koszty technologii zbioru i przetwarzania liści oraz efektywność ekonomiczną technologii można stwierdzić, że najwyższe całkowite koszty produkcji pellet wystąpiły w przypadku technologii IV (kombinowanej) i wyniosły 1041791 zł rok -1, a najniższe w technologii III (zbioru ręcznego) 284818 zł rok -1. Największym procentowym udziałem charakteryzowały się koszty energii potrzebnej do przetwarzania liści na pellety i wyniosły one 69,23 %, a najniższy procentowy udział kosztów związany był z nakładami pracy ludzkiej i wyniósł on 6,59 %. Koszt produkcji pellet na linii produkcyjnej w odniesieniu do jednej tony pellet wyniósł w skali roku 815353 zł. Efektywność ekonomiczna badanych wariantów technologii produkcji pellet z liści wahała się od 1,17 (technologia IV kombinowana) do 1,97 (technologia III zbioru ręcznego). Z przeprowadzonej analizy 119

Małgorzata Dziewanowska, Tomasz Dobek kosztów badanych technologii oraz uzyskanych wartości produkcji wynika, że wszystkie technologie w produkcji pellet z liści są dochodowe [Dziewanowska 2007]. Tabela 2 przedstawia średnie koszty zbioru i przetworzenia liści oraz efektywność ekonomiczną wg badanych technologii. Tabela 1. Porównanie wartości opałowej wybranych liści różnych gatunków drzew (wartości graniczne) w formie rozdrobnionej i pellet Table 1. Comparison of calorific value for selected leaves of various tree species (boundary values), in shredded and pelletized form Lp Rodzaj materiału Wartość opałowa [MJ t -1 ] Forma rozdrobniona Forma pellet 1 Liście dębu czerwonego 17600 17500 2 Liście kasztanowca białego 18400 15700 3 Liście grabu pospolitego 12800 11800 4 Liście klonu srebrzystego 13000 10700 Źródło: opracowanie własne autorów Tabela 2. Średnie koszty zbioru i przetworzenia liści oraz efektywność ekonomiczna badanych technologii Table 2. Average costs of leaf picking and processing and economic efficiency of the examined technologies Wyszczególnienie Jednostka Technologia I Technologia II Technologia III Technologia IV Koszt zbioru zł rok -1 645269 319723 284818 1041791 Koszt przetworzenia zł rok -1 815353 815353 815353 815353 Przychód zł rok -1 2167668 2167668 2167668 2167668 Efektywność ekonomiczna 1,48 1,91 1,97 1,17 Koszt produkcji pellet zł t -1 276 215 208 351 Źródło: opracowanie własne autorów Natomiast analiza ekologiczna procesu spalania liści polegała na określeniu poziom stężenia tlenku węgla podczas spalania liści różnych gatunków drzew w funkcji czasu. Uzyskane wartości zawierały się w przedziale od 35 ppm topola biała do 160 ppm w przypadku klonu pospolitego. Poziom stężenia dwutlenku węgla podczas spalania liści różnych gatunków drzew w funkcji czasu, utrzymuje się na podobnym poziomie około 0,8%. Poziom emisji właściwej CO 2, CO, NO x i SO 2 wyznaczonej podczas spalania selektywnie wybranych rodzajów liści: dębu czerwonego, kasztanowca białego, wierzby płaczącej, połączonych 12 rodzajów liści, w temperaturach: 450 C, 550 C i 750 C był najniższy dla temperatury 750 C [Dziewanowska, Dobek 2006a]. 120

Energetyczna i ekologiczna ocena... Wnioski 1. Efektywność ekonomiczna badanych technologii wahała się od 1,17 do 1,97. Najwyższą efektywność ekonomiczną uzyskano w przypadku technologii III (zbiór ręczny) 1,97, a najniższą w technologii IV (kombinowanej) 1,17. 2. Liście, jako biomasa roślinna, których wartość opałowa mieści się w przedziale od 12 kj g -1 do 18 kj g -1, po spaleniu pozostawiają po sobie niewielkie ilości popiołu i zawierają niewielkie ilości toksycznych związków Mogą być zatem zastosowane do nowych i istniejących już technologii spalania biomasy, jako źródło energii cieplnej, oraz być doskonałym materiałem w obecnie stosowanych technologiach wykorzystujących materiały energetyczne np. współspalania węgla i biomasy. 3. Wartość opałowa różnych źródeł energii pochodzenia konwencjonalnego i niekonwencjonalnego wskazuje na to, że liście jako materiał energetyczny mogą z tymi źródłami konkurować. Wartość opałowa liści w formie pellet mieści się w przedziale od 10,7 kj g -1 do 17,5 kj g -1. 4. Przeprowadzone różnymi metodami badania składu spalin powstałych podczas spalania liści różnych gatunków drzew udowodniły, że w większości wartość wydzielonych toksycznych związków nie przekraczała poziomu stężeń granicznych. Najmniejsza ilość toksycznych związków wydzieliła się podczas spalania liści w wysokich temperaturach (750ºC). Głównym składnikiem powstałych spalin były tlenki węgla, jednak ich szkodliwość dla środowiska jest zerowa, ponieważ są związkami powtórnie włączanymi w obieg materii i energii w przyrodzie w kolejnym cyklu wegetacyjnym. 5. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że metoda zagospodarowania liści zbieranych na terenach miejskich poprzez spalanie może być uzupełnieniem do stosowanych aktualnie metod (składowania, kompostowania). Biorąc pod uwagę uzyskane wartości energetyczne od 24610 MJ ha -1 do 63360 MJ ha -1 oraz efektywność ekonomiczną od 1,17 do 1,97, spalanie liści jako metoda ich zagospodarowania jest ekonomicznie i energetycznie uzasadniona. Bibliografia Dziewanowska. M., Dobek. T. 2006a. Tlenki węgla ze spalania biomasy w postaci liści różnych gatunków drzew. Acta Agrophysica 139 8(1). s. 53-58. Dziewanowska. M., Dobek. T. 2006b. Wartości cieplne liści wybranych gatunków drzew zbieranych na terenach zabudowanych. Acta Agrophysica 141 8(3). s. 551-558. Dziewanowska. M. 2007. Analiza i ocena technologii wykorzystania liści zebranych na terenach miejskich jako alternatywnego źródła energii. Praca doktorska. IBMER, Warszawa. Hagel R., Zakrzewski J. 1984. Miernictwo dynamiczne. WNT, Warszawa. Muzalewski A. 2005. Koszty eksploatacji maszyn. Wydaw. IBMER, Warszawa. Sychta Z., Sychta K. 2007a. Badanie wydzielania toksycznych produktów rozkładu i spalania materiałów metodą wg PN-B-02855:1988. Procedura badawcza nr PB/ZTZO/2. Wydanie B-KTZ/19/2007, Edycja 6. Szczecin. Sychta Z., Sychta K. 2007b. Wyznaczanie potencjału cieplnego materiałów metodą wg ISO 1716:2004. Procedura badawcza nr PB/ZTZO/12. Wydanie B-KTZ/17/2007, Edycja 6. Szczecin. Wójcicki Z. 2000. Wyposażenie techniczne i nakłady materiałowo-energetyczne w rozwojowych gospodarstwach rolniczych. Wydaw. IBMER, Warszawa. 121

Małgorzata Dziewanowska, Tomasz Dobek ENERGY-RELATED AND ECOLOGICAL EVALUATION OF HEAT ACQUISITION PROCESS DURING COMBUSTION OF LEAVES PICKED IN URBAN AREAS Abstract. Besides individual biomass types being used, there are many other materials which may be used for energy production purposes. Leaves falling from trees could be one of them. Combustion of these leaves is one of processing methods which haven t been used yet. The main purpose of this publication was to develop and evaluate picking and processing technology for tree leaves picked in urban areas. The evaluation was carried out in economic, energy-related and ecological aspect. Completed research allows to state that the method of processing leaves picked in urban areas by combustion could complement currently used methods, that is storage and composting. Due to their calorific value, leaves of deciduous trees may be the source of thermal energy acquired from biomass. Key words: biomass, tree leaves, economic efficiency, combustion of leaves, calorific value Adres do korespondencji: Małgorzata Dziewanowska: e-mail: malgorzata.dziewanowska@gmail.com Katedra Technicznego Zabezpieczenia Okrętów Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Al. Piastów 41 71-065 Szczecin 122