Characteristics of pellets made from different plant materials

• Autorzy: Jachniak E. , Holubčik M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(1)012

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka peletów wykonanych z różnych materiałów roślinnych

• Konferencja: ECOpole’14 Conference (15-17.10.2014, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this research was estimation of the characteristic properties (energy and qualitative) of pellets, which were made from different plant biomass. In this research the spruce wood sawdust pellets, straw wheat pellets, straw rape pellets and hay pellets (produced in a large scale companies) were used. In addition, in this research the same kinds of these pellets were used, but produced in domestic conditions. The analyses were conducted in the laboratory of the Faculty of Mechanical Engineering University of Žilina, in February 2014. The following parameters were analyzed: moisture content, total heating value (calorimeter LECO AC 500 was used) and calorific value. The aim of the qualitative evaluation of these pellets, water test was conducted and mechanical durability was estimated. The research indicated that the spruce wood sawdust pellets and straw rape pellets (produced in a large scale companies) were characterized the lowest moisture content (respectively 6.88 and 6.91%) (this is main parameter, which influences on energetic value of pellets) and the highest values of total heat (respectively 20.16 and 18.65 MJ/kg). The highest content of moisture and the lowest energetic value characterized the every pellets, which were produced in domestic mill.

PL

Celem badań była ocena charakterystycznych (energetycznych i jakościowych) właściwości peletów, wykonanych z różnorodnej biomasy roślinnej. W badaniach wykorzystano: pelety wykonane z trocin drzewnych świerkowych, słomy pszenicznej, słomy rzepakowej oraz z siana (produkowane w dużych firmach). Dodatkowo w badaniach tych wykorzystano te same rodzaje peletów, ale produkowanych w warunkach eksperymentalnych. Analizy prowadzono w laboratorium Katedry Techniki Energetycznej Uniwersytetu Żylińskiego w Żylinie w lutym 2014 r. Brano pod uwagę następujące parametry: zawartość wilgotności, ciepło spalania (wykorzystano kalorymetr LECO AC 500) oraz wartość opałową. W celu oceny jakościowej badanych peletów przeprowadzono także test wodny oraz zbadano ich mechaniczną wytrzymałość. Badania wykazały, że najniższą wilgotnością (główny parametr wpływający na wartość energetyczną peletów) charakteryzowały się pelety wykonane z trocin drzewnych świerkowych oraz słomy rzepakowej (odpowiednio 6,88 i 6,91%) (ale produkowanych na dużą skalę w wielkich firmach) i uzyskały też najwyższą wartość ciepła spalania (odpowiednio 20,16 i 18,65 MJ/kg). Najwyższą zawartością wilgotności i najniższymi energetycznymi właściwościami cechowały się wszystkie pelety, które były produkowane w warunkach eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

pellets; total heating value; biomass

PL

pelety; ciepło spalania; biomasa

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 1
• Strony: 95--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jachniak E.

• Institute of Engineering and Environmental Protection, University of Bielsko-Biala, ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała, Poland, phone [phone]

autor

Holubčik M.

• Department of Power Engeneering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Žilina, Slovakia

Bibliografia

• [1] Niedziółka I, Żak W, Szpryngiel M. Evaluation of pellets quality produced from chosen raw materials. Agricult Eng. 2012;2(137):231-240.
• [2] Cernecky J, Neupauerova A, Janosko I, Soldan M. Technika životného prostredia. Zvolen: Technická Univerzita vo Zvolene; 2010.
• [3] Ferreira PT, Ferreira ME, Teixeira JC. Analysis of industrial waste in wood pellets and co-combustion products. Waste Biomass Valor. 2014;5:637-650. DOI: 10.1007/s12649-013-9271-6.
• [4] Roy MM, Corscadden KW. An experimental study of combustion and emissions of biomass briquettes in a domestic wood stove. Applied Energy. 2012;99:206-212.
• [5] Jandačka J, Holubčík M, Nosek R. Effect of additives on the emissions production during combustion of dendromass. Forestry and Wood Technology. Annals of Warsaw University of Life Sciences. 2013;81:117-122.
• [6] Mustelier NL, Almeida MF, Cavalheiro J, Castro F. Evaluation of pellets produced with undergrowth to be used as biofuel. Waste Biomass Valor. 2012;3:285-294. DOI: 10.1007/s12649-012-9127-5.
• [7] Shang L, Nielsen NPK, Stelte W, Dahl J, Ahrenfeldt J, Holm JK, et al. Lab and bench-scale pelletization of torrefied wood chips - process optimization and pellet quality. Bioenerg Res. 2014;7:87-94. DOI: 10.1007/s12155-013-9354-z.
• [8] Goliński T, Foltynowicz Z. Pellet - a key to biomass energy. Inter J Econom Practic Theories. 2012;2(4):197-204.
• [9] Li X, Mupondwa E, Panigrahi S, Tabil L, Adapa P. Life cycle assessment of densified wheat straw pellets in the Canadian Prairies. Int J Life Cycle Assess. 2012;17:420-431. DOI: 10.1007/s11367-011-0374-7.
• [10] Blokhin AV, Shishonok MV, Voitkevich OV. Thermodynamic properties of cellulose of various structures in the temperature range 5-37 K. Russian J Appl Chem. 2012;85(2):303-308. DOI: 10.1134/s1070427212020255.
• [11] Jandačka J, Papučik Š, Nosek R, Holubčík M, Kapjor A. Environmentálne a energetické aspekty spal’ovania biomasy. Žilina: GEORG; 2011.
• [12] Kobojima Y, Yoshida T. Testing method for determining water resistance of wood pellets. Eur J Wood Prod. 2015;73:193-198. DOI: 10.1007/s00107-014-0868-7.
• [13] Kaliyan N, Morey V. Factors affecting strength and durability of densified biomass products. Biomass Bioenergy. 2009;33(3):337-359.
• [14] Sarenbo SL, Claesson T. Limestone and dolomite powder as binders for wood ash agglomeration. Bull Eng Geol Env. 2004;63:191-207. DOI: 10.1007/s10064-003-0223-4.
• [15] Stegelmeier M, Schmitt VEM, Kaltschmitt M. Pelletizing of autumn leaves - possibilities and limits. Biomass Conv Bioref. 2011;1:173-187. DOI: 10.1007/s13399-011-0016-0.
• [16] Nazarov VI, Makarenkov DA, Bichev MA, Trefilova YA. Development of energy-conserving and ecologically safe processes for production of construction materials and fuel pellets. Chemical Petroleum Eng. 2014;49(9-10):588-593.
• [17] Ewida KT, El-Salmawy H, Atta NN, Mahmoud MM. A sustainable approach to the recycling of rice straw through pelletization and controlled burning. Clean Techn Environ Policy. 2006;8:188-197. DOI: 10.1007/s10098-006-0043-x.
• [18] Skála Z, Ochodek T. Biomass energy parameters. Ostrava: VŠB-TU Ostrava; 2007.
• [19] Kachel-Jakubowska M, Kraszkiewicz A, Szpryngiel M, Niedziółka I. Analysis of raw materials used for the production of solid biofuels. Agricult Eng. 2013;2(143):103-111.
• [20] Buczynski R, Weber R, Szlek A, Nosek R. Time-dependent combustion of solid fuels in a fixed-bed: measurements and mathematical modeling. Energy Fuels. 2012;26;(8):4767-4774.
• [21] Holubčík M, Jandačka J. Using of Mg - containing additives in wood biomass. Forestry and Wood Technology. Annals of Warsaw University of Life Sciences. 2013;82:324-329.
• [22] Jakubiak M, Kordylewski W. Pellets - basic biofuel for power engineering. Archive Combust. 2008;8(3-4):1-12.
• [23] Kraszkiewicz A, Kachel-Jakubowska M, Szpryngiel M. Analysis of chosen qualitative features of pellets produced from plant raw materials. Agricult Eng. 2013;2(143):167-173.
• [24] Rynkiewicz M. Physical and mechanical properties of the pine sawdust pellets with added sawdust of the deciduous trees. Agricult Eng. 2013;2(143):299-306.