Impact of biodegradable waste contents on technological properties of an alternative fuel

Powstawanie odpadów jest nieodłącznym elementem bytowania i działalności gospodarczej człowieka. Jednym z ekologicznych sposobów zagospodarowania odpadów jest wykorzystanie ich jako paliwa zastępczego w procesach wysokotemperaturowego spalania w piecach cementowych. Spalanie paliw z odpadów w cementowniach przynosi korzyści dla środowiska naturalnego w zakresie: zmniejszenia masy odpadów deponowanych na składowiskach, zmniejszenia zużycia zasobów naturalnych (poprzez zastąpienie paliw kopalnych paliwem zastępczym), ochrony gleb i powietrza oraz redukcji emisji CO2. Paliwo z odpadów (SRF) dostarczane do cementowni powinno cechować się określonymi parametrami, dlatego też do jego produkcji stosuje się najczęściej lekkie frakcje odpadów, charakteryzujące się niską wilgotnością i wysoką wartością opałową. Głównym celem badań była analiza procentowego udziału odpadów ulegających biodegradacji zawartych w paliwie alternatywnym produkowanym ze zmieszanych odpadów komunalnych (generowanych w gminach wiejskich i Krakowie) oraz określenie wpływu tych odpadów na właściwości fizykochemiczne gotowego paliwa. Zakres badań obejmował również analizę składu morfologicznego i frakcyjnego zmieszanych odpadów komunalnych oraz analizę ich wpływu na jakość paliwa alternatywnego. Z przeprowadzonych badań wynika, iż odpady ulegające biodegradacji stanowią znaczący udział w składzie morfologicznym paliwa alternatywnego (ponad 15%), a ich wilgotność oraz właściwości higroskopijne mogą powodować obniżenie wartości opałowej paliwa z 22 do 15 MJ·kg–1 oraz wzrost wilgotności paliwa do poziomu, który dyskwalifikuje go jako nośnik energii (ponad 30%).Generation of waste is an inherent element of human existence and economic activity. One of the eco-friendly methods of waste management is to use it as an alternative fuel in processes of high-temperature combustion in cement kilns. Incineration of waste fuels in cement plants (waste to energy) brings environmental benefits as regards reducing the waste mass deposited in landfills, reducing the consumption of natural resources (by replacing fossil fuels with substitute fuels), protecting soil and air, and lowering CO2 emissions. Alternative fuel (SRF) shipped to cement industry should be characterized by certain parameters; therefore, light waste fractions are most commonly used for its manufacture and these are distinguished by low moisture content and high calorific value. The main aim of the study was to analyze the percentage content of biodegradable waste contained in the alternative fuel produced from mixed municipal solid waste (from rural and urban communes) and to assess the impact of this waste on the physiochemical properties of the final fuel. The scope of research also included the analysis of morphological and fractional composition of mixed municipal solid waste and their influence on the quality of the alternative fuel. The study shows that biodegradable waste constitutes significant share in the alternative fuel morphological composition (over 15%). Its moisture and hygroscopic properties can cause a decrease in calorific value of the fuel of 22 to 15 MJ·kg–1 and an increase in fuel moisture up to a level which disqualifies it as an energy carrier (over 30%)