Charakterystyki rozdrobnionej biomasy przeznaczonej na biogaz

• Autorzy: Lisowski A. , Stasiak P. , Powała M. , Wiśniewski G. , Klonowski J. , Sypuła M. , Szczesny W. , Chlebowski J. , Nowakowski T. , Kostyra K. , Strużyk A. , Kamiński J.

Warianty tytułu

EN

Characteristics of chopped biomass for biogas

• Konferencja: EKOENERGIA ‘2012 : Energia odnawialna w nauce i praktyce (7 ; 26-27.10.2012 ; Lublin, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było opracowanie charakterystyk rozdrobnionej biomasy z roślin energetycznych zbieranych w dwóch fazach rozwojowych z przeznaczeniem do produkcji kiszonki i następnie biogazu. W badaniach wykorzystano materiał roślin spartiny, miskanta, ślazowca i rdestowca zebrany pod koniec czerwca i na początku października, który pocięto w sieczkarni toporowej. W tych dwóch stanach wymiary cząstek rozdrobnionego materiału rdestowca i ślazowca zmniejszyły się, a miskanta i spartiny zwiększyły, mimo że wilgotność roślin w pierwszym terminie zbioru była większa i wynosiła średnio 74,5%, a w drugim mniejsza - 59,5%. Rozkłady wymiarów cząstek charakteryzowały się prawostronną asymetrią i były umiarkowanie platokurtyczne. Największą asymetrią i skoncentrowaniem charakteryzowały się rozkłady wymiarów cząstek spartiny, a dla pozostałych roślin charakterystyki były zbliżone. Zastosowanie sieczkarni z toporowym zespołem rozdrabniającym przy prędkości kątowej tarczy 104,7 s^-1 i 10 nożach oraz prędkośi zasilania walców wciągająco-zagęszczających 0,82 m∙s^-1 pozwoliło na uzyskanie mieszaniny o średnich wymiarach 5,1-8,2 mm. Rozkłady skumulowane aproksymowane modelem Rosina-Rammlera-Sperlinga-Bennetta wykorzystano do predykcji oddzielenia ilości materiału po cięciu spełniającego wymagania wymiarów cząstek do produkcji biogazu i stwierdzono, że zastosowanie sita o wymiarze oczek 15 mm lub 10 mm pozwoliłoby na wydzielenie mieszaniny w ilości, odpowiednio 0,4-4,5% lub 2,6-21,9% początkowej biomasy do ponownego rozdrobnienia.

EN

The aim of this study was to develop the characteristics of chopped biomass of energy plants harvested in the two phases of growth for the production of silage and then biogas. In the investigation plant material of spartina, miscanthus, Virginia mallow and polygonaceous was; the material was harvested in late June and early October by means of a flywheel forage harvester. In these two stages the particle sizes of polygonaceous and Virginia mallow chopped material decreased and those of miscanthus and spartina increased, although the moisture content of plants in the first period of harvest was larger and averaged 74.5%, and in the second it was lower - 59.5%. The particle size distributions were characterized by a right-hand asymmetry and were moderately platokurtoic. The spartina particle size was characterized by the greatest asymmetry and concentration and for other plants the characteristics were similar. The use of forage harvester with flywheel unit at angular velocity of 104.7 s^-1 and 10 knives and a feedroller with the speed of 0.82 m∙s^-1 made it possible to obtain a mixture of medium size 5.1-8.2 mm. Cumulative distributions approximated by a Rosin-Rammler-Sperling-Bennett model were used to predict the separation of material after cutting which meets requirements of the particle size for biogas production and it was found that the use sieves with an opening of 15 mm or 10 mm would allow for the separation of the mixture in the amount of 0.4-4.5% or 2.6-21.9% of initial biomass for re-shredding.

Słowa kluczowe

PL

rośliny energetyczne; rozdrabnianie; wymiary cząstek; biogaz

EN

energy plants; chopping; particle size; biogas

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 13, nr 10
• Strony: 55--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Lisowski A.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Stasiak P.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Powała M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Wiśniewski G.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Klonowski J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Sypuła M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Szczesny W.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Chlebowski J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Nowakowski T.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Kostyra K.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Strużyk A.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Kamiński J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Ahmed A. M., Drzymała J.: Two-dimensional fractal linearization of distribution curves. Physicochemical Problems of Mineral Processing 2005, 39.
• [2] ASABE Standards. Method of determining and expressing particle size of chopped forage materials by screening ANSI/ASABE S424.1 (R2007). In: ASABE Standards 2011, American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, MI, USA 2011.
• [3] ASABE Standards. Moisture measurement – forages ASABE S358.2 (R2008). In: ASABE Standards 2011, American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, MI, USA 2011.
• [4] Bitra V. S., Womac A. R., Chevanan N., Sokhansanj S.: Comminution properties of biomass in hammer mill and its particle size characterization. Published by the American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, Michigan, www.asabe.org, 2008.
• [5] Bitra V. S. P., Womac A. R., Yang Y. T., Igathinathane C., Miu P. I., Chevanan N., Sokhansanj S.: Knife mill operation factors effect on switchgrass particle size distributions. Bioresources Technology 2009, 100.
• [6] Igathinathane C., Womac A. R., Skohansanj S., Pordesimo L. O.: Mass and moisture distribution in aboveground components of standing corn plants. Transaction of American Society of Agricultural and Biological Engineers 2006, 49(1).
• [7] Kasprzycka A.: Przyczyny zakłóceń procesu fermentacji metanowej. Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 2010, nr 10.
• [8] Lisowski A. (red)., Chlebowski J., Klonowski J., Nowakowski T., Strużyk A., Sypuła M.: Technologie zbioru roślin energetycznych. Wyd. SGGW, Warszawa 2010.
• [9] Lisowski A. (red)., Kostyra K., Klonowski J., Chlebowski J., Nowakowski T., Sypuła M., Łozicki A., Buliński J., Gach S., Kotecki L., Świątek K.: Efekty działania elementów wspomagających rozdrobnienie roślin kukurydzy a jakość kiszonki. Wyd. SGGW, Warszawa 2009.
• [10] Lisowski A., Dąbrowska M., Strużyk A., Klonowski J., Podlaski S.: Ocena rozkładu długości cząstek roślin energetycznych rozdrobnionych w rozdrabniaczu bijakowym. Problemy Inżynierii Rolniczej 2008, 4.
• [11] Lisowski A., Klonowski J., Sypuła M.: Zastosowanie modelu do predykcji wydzielenia mieszaniny przeznaczonej do produkcji peletów i brykietów. Inżynieria Rolnicza 2009, 6.
• [12] Lisowski A., Nowakowski T., Sypuła M., Chołuj D., Wiśniewski G., Urbanovičová O.: Suppleness of energetic plants to chopping. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering) 2009, 53.
• [13] Niedziółka I.: Zbiór kukurydzy na ziarno i na kiszonkę. Technika Rolnicza 2004, 15.
• [14] Sałagan P., Dobek T. K., Wieliczko P.: Zróżnicowanie stopnia rozdrobnienia substratów wykorzystywanych do produkcji biogazu. XIX Konferencja Naukowa, Zakopane 6-10.02.2012.
• [15] Schwab E. C., Shaver R. D., Shinners K. J. Lauer J. G., Coors J. G.: Processing and chop length effects in brown-midrib corn silage on intake, digestion, and milk production by dairy cows. Journal of Dairy Science 2002, 85.
• [16] Shaver R. D.: Practical application of fiber and starch digestibility in daily cattle nutrition. Proc. of 64th Cornell Nutr. Conf For Feed Manuf., East Syracuse, NY. Cornell Univ., Ithaca, NY 2002.
• [17] Węglarz K., Podkówka W. (red.): Agrobiogazownie. Instytut Zootechniki, Grodzisk Śląski 2010.
• [18] Witkowska D., Matuszewska A., Kompa K.: Wprowadzenie do ekonometrii dynamicznej i finansowej. Wyd. SGGW, Warszawa 2008.
• [19] Zhang M.: Design and evaluation of corn silage-making system with shredding. Praca doktorska. The Pennsylvania State University College of Engineering. Pennsylvania 2002.