Assessment of physical properties of briquettes made of mixtures of selected plant raw materials and post-fermentation waste

• Autorzy: Niedziółka I. , Zaklika B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2016-0010

Warianty tytułu

PL

Ocena cech fizycznych brykietów wytworzonych z mieszanek wybranych surowców roślinnych i odpadów pofermentacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Searching for renewable energy sources causes the increase in the interest in obtaining and processing of plant biomass for energy purposes. One of the methods of using biomass is to converse it into solid biofuels in the form of briquettes. The research covered briquette production with the use of the following plant raw materials: straw of spring crop mixture (wheat with barley – 50/50%) and oat straw and post-fermentation waste. Samples of fragmented straw with addition of post-fermentation waste were prepared in three various weight participation i.e.: 90/10%, 80/20% i 50/50%. The paper presents an assessment of physical properties of briquettes manufactured from the investigated mixtures of plant raw materials with an addition of postfermentation waste in the hydraulic piston briquetting machine. We determined the moisture of raw materials and waste, length, diameter and mass of manufactured briquettes as well as their specific density and mechanical strength. We found out that along with the increase of the mass participation of post-fermentation waste in the accepted mixtures of plant materials from 10 to 50% their length increased from 5 to 25% and the mass from 1 to 12%. On the other hand, specific density of briquettes increased from 18 to 24% for grain mixtures and from 3 to 7% for oat straw. Mechanical strength of briquettes was within 88.3-90.6% for grain mixture and 83.6-87.1% for oat straw.

PL

Poszukiwanie odnawialnych źródeł energii powoduje wzrost zainteresowania pozyskiwaniem oraz przetwarzaniem biomasy roślinnej na cele energetyczne. Jednym ze sposobów wykorzystania biomasy jest jej konwersja na biopaliwa stałe w postaci brykietów. Badania obejmowały produkcję brykietów z wykorzystaniem następujących surowców roślinnych: słomę mieszanki zbóż jarych (pszenica z jęczmieniem – 50/50%) i słomę owsianą oraz odpady pofermentacyjne. Próby rozdrobnionej słomy z dodatkiem odpadów pofermentacyjnych przygotowano w trzech różnych udziałach masowych tj.: 90/10%, 80/20% i 50/50%. W pracy przedstawiono ocenę fizycznych cech brykietów wytworzonych z badanych mieszanek surowców roślinnych z dodatkiem odpadów pofermentacyjnych w brykieciarce hydraulicznej tłokowej. Określano wilgotność surowców i odpadów oraz długość, średnicę i masę produkowanych brykietów, a także ich gęstość właściwą i wytrzymałość mechaniczną. Stwierdzono, że ze zwiększaniem udziału masowego odpadów pofermentacyjnych w przyjętych mieszankach surowców roślinnych od 10 do 50%, wzrastała ich długość od 5 do 25% oraz masa od 1 do 12%. Natomiast gęstość właściwa brykietu zwiększała się od 18 do 24% dla mieszanki zbożowej i od 3 do 7% dla słomy owsianej. Wytrzymałość mechaniczna brykietów zawierała się w przedziale 88,3-90,6% dla mieszanki zbożowej i 83,6-87,1% dla słomy owsianej.

Słowa kluczowe

EN

biomass; post-fermentation waste; briquettes; density; mechanical strength

PL

biomasa; odpady pofermentacyjne; brykiet; gęstość; wytrzymałość mechaniczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 20, No. 1
• Strony: 101--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Niedziółka I.

• Department of Agricultural Machines Theory, University of Life Sciences in Lublin

autor

Zaklika B.

• Department of Agricultural Machines Theory, University of Life Sciences in Lublin

Bibliografia

• Czekała, W., Pilarski, K., Dach, J., Janczak, D., Szymańska, M. (2012). Analiza możliwości zagospodarowania pofermentu z biogazowni. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna, 4, 13-15.
• Fiszer, A.(2008). Badania porównawcze współczynnika trwałości brykietów ze słomy. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 53(3), 69-71.
• Frączek, J.(red.). (2010). Przetwarzanie biomasy na cele energetyczne. Wyd. PTIR Kraków, ISBN 978-83-917053-9-1.
• Grzybek, A. (2003). Kierunki zagospodarowania biomasy na cele energetyczne. Wieś Jutra, 9(62), 10-11.
• Hebda, T., Złobecki A. (2012). Wpływ stopnia rozdrobnienia słomy na trwałość kinetyczną brykietów. Inżynieria Rolnicza, 2(137), T. 2, 57-64.
• Janowicz, L. (2006). Biomasa w Polsce. Energetyka i Ekologia, 8, 601-604.
• Kallyan, N., Morey R.V. (2009). Factors affecting strength and durability of densified biomass products. Biomass and Bioenergy, 33, 337-359.
• Klimiuk, E., Pawłowska, M., Pokój, T. (2012). Biopaliwa. Technologie dla zrównoważonego rozwoju. PWN, ISBN 978-83-01-17170-4.
• Kołodziej, B., Matyka, M.(red.). (2012). Odnawialne źródła energii. Rolnicze surowce energetyczne. PWRiL Sp. z o.o. Poznań, ISBN 978-83-09-01139-2.
• Kościk, B. (2007). Surowce energetyczne pochodzenia rolniczego. Wyd. Nauk. PWSZ Jarosław, ISBN 978-83-88139-61-1.
• Lewandowski, W.M., Ryms, M. (2013). Biopaliwa. Proekologiczne odnawialne źródła energii. Wyd. WNT Warszawa, ISBN 978-83-63623-73-9.
• Majtkowski, W. (2007). Rośliny energetyczne na paliwo stałe. Wieś Jutra, 8/9, 16-18.
• Niedziółka I.(red.). (2014). Technika produkcji brykietów z biomasy roślinnej. Tow. Wyd. Nauk. LIBROPOLIS, ISBN 978-83-63761-38-7.
• Piotrowski, K., Wiltowski, T., Mondal, K. (2004). Biomasa – kłopotliwe pozostałości czy strategiczne rezerwy czystej energii? Cz. II. Czysta Energia, 11(37), 16-18.
• Stolarski, M., Szczukowski, S., Tworkowski, J. (2008). Biopaliwa z biomasy wieloletnich roślin energetycznych. Energetyka, 1, 77-80.
• Szyszlak-Bargłowicz, J., Piekarski,W. (2009). Charakterystyka biomasy jako paliwa. Rozdz.w monografii pt. Biomasa jako źródło energii. Wyd. Wieś Jutra, 29-38.
• Temmerman, M., Rabier, F., Daugbjerg Jensen, P., Hartmann, H., Böhm, T. (2006).Comparative study of durability test methods for pellets and briquettes. Biomass and Bioenergy, 30, 964-972.
• Terlikowski, J.(2012). Biomasa z trwałych użytków zielonych jako źródło energii odnawialnej. Problemy Inżynierii Rolniczej, 1(75), 43-49.
• Wu, M.R., Schott, D.L., Lodewijks, G. (2011). Physical properties of solid biomass. Biomass and Bioenergy, 35, 2093-2105.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.