Chemical and mineral composition of ashes from biomass combustion in the medium size boiler

Celem pracy była charakterystyka mineralogiczna i chemiczna sześciu próbek popiołów ze spalania drzewnej biomasy. Próbki pobrane zostały z miejskiej kotłowni w Nowej Dębie. Popioły zostały zbadane przy użyciu mikroskopii optycznej, skaningowej mikroskopii elektronowej z systemem mikroanalizy oraz dyfraktometrii rentgenowskiej. Zostały także zinterpretowane wyniki analiz chemicznych. Na podstawie badań mikroskopowych oraz dyfraktometrii rentgenowskiej zostały zidentyfikowane następujące grupy minerałów: detrytyczne (kwarc, skaleń, cyrkon) oraz autigeniczne (kalcyt, cristobalit, wollastonit, cyklowollastonit, portlandyt, ellestadyt, apatyt, akermanit, rankinit, willemit, baryt i sylwin. Wyniki wskazują, że próbki zdecydowanie różnią się zawartością składników chemicznych i mineralnych, a także zawartością węgla drzewnego. Próbki zostały sklasyfikowane, jako popioły alkaliczne, krzemowe i krzemowo-wapniowe, mocno i średnio kwasowe. W porównaniu z materiałem geologicznym próbki odpowiadają ryolitowi, dacytowi i nefelinitowi-foidytowi. Zostały przedstawione możliwości zastosowania tych popiołów (odkwaszanie gleb, nawożenie, higienizacja osadu ściekowego, produkcja betonu), a także zagrożenia spowodowane ich niewłaściwym składowaniem.

The aim of this study was the mineralogical and chemical characteristics of six samples of wood biomass ash. Samples were collected from municipal boiler plant in Nowa Dęba. Samples were examined using optical microscopy, scanning electron microscopy with microanalysis and X-ray diffraction. The results of chemical analyzes were also discussed. Based on microscipic study and X-ray diffraction the following groups of minerals were identified: detrital (quartz, feldspar, zircon), and authigenic (calcite, cristobalite, wollastonite, cyclowollastonite, portlandite, ellestadite, apatite, akermanite, rankinite, willemite, barite and silvine). Results indicate that samples differ strongly in chemical, mineral composition and charcoal content. Samples were classified as: alkaline ashes, silica and silica-calcium ashes; strong and medium acidic. Comparing with geological material samples correspond to rhyolite, dacite and nephelinite-foidite. Possible application of different ashes is presented (soil deacidification, fertilization, sludge hygienization, concrete production) as well as hazards due to their improper storage.