Mathematical description of combustion process of selected groups of waste

Industrial development and progress of civilization is a serious threat to the natural environment. Currently, the most important problem is the protection of the environment. Every year, around the world a continuous increase in the number of waste from various sectors of the economy and industry is observed. In many cases they are landfilled [9, 10]. Important place among industrial waste occupy plastic waste, waste tyres and waste from paint and lacquer industry [4, 9]. Utilization of these wastes has become a great problem, both because of their great amounts, as well as because of their landfilling because they often contain materials very harmful for the environment. The most popular method of utilization of waste is incineration. That process allows on one hand to get rid of large quantities of waste from landfills, giving some energy at the same time, but on the other hand, it is a serious threat for the environment because of toxic substances emitted into the environment. The most noxious byproducts of combustion are: CO, SO2, NOx [1, 5, 6].

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań pozyskanych w trakcie prowadzenia eksperymentów laboratoryjnych z zakresu termicznej destrukcji różnych grup odpadów (komunalnych i przemysłowych). Do badań procesu spalania, wyodrębniono następujące odpady: odpady farbiarskie, odpady gumowe (zużyte opony), tworzywa sztuczne (politereftalan etylenu (etylenowy) PET, jako przedstawiciel grupy poliestrów, polichlorek winylu PCW, jako przedstawiciel grupy polimerów winylowych, polipropylen PP, jako przedstawiciel grupy poliolefin), osady ściekowe (pobrane z Oczyszczalni Ścieków "Jamno", która jest obiektem eksploatowanym przez Spółkę z o.o. Miejskie Wodociągi i Kanalizacja w Koszalinie). Ostatecznie, dysponując określonymi wynikami poszczególnych etapów badań laboratoryjnych, został opracowany opis matematyczno-empiryczny, tworzący kryterium określające warunki parametryczne spalania wybranych grup odpadów w odniesieniu do głównych składników zanieczyszczeń spalin wraz z podaniem zakresu stosowalności wyznaczonych równań aproksymacyjnych. Analizę związków pomiędzy przyjętymi w badaniach zmiennymi niezależnymi a zmienną zależną dokonano stosując aproksymację metodą punktu centralnego - metodą opracowaną przez prof. Tadeusza Piecucha. Stosowalność równań tworzących kryterium określono dla poszczególnych parametrów w przedziałach zmian ich wartości, przedstawionych w metodyce badań. Opis matematyczny empiryczno-analityczny układu może być poszerzany poprzez wprowadzenie nowych parametrów, powiększając zakres jego stosowania, a także umożliwiając prognozowanie wyników w przypadku innych grup odpadów lub węgla kamiennego jako paliwa klasycznego.