Impact of the temperature of waste biomass pyrolysis on the quality of the obtained biochar

• Autorzy: Marczak M. , Karczewski M. , Makowska D. , Burmistrz P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2016-0049

Warianty tytułu

PL

Wpływ temperatury pirolizy biomasy odpadowej na jakość uzyskanych karbonizatów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Combustion and co-combustion of biomass from different sources is one of the most popular technologies applied in Poland. It allows management of numerous industrial, communal and agricultural waste. Organic waste constitutes one of the richest sources of cheap biomass solid fuels since they are very popular. The paper includes an assessment of practical use of biomass waste: hazelnut shell and pistachio nut shell. The impact of pyrolysis temperature (300, 450 and 550°C) of the investigated biomass on the quality of the obtained biochar was determined and the optimal temperature of this process was defined. The quality of the investigated biomass was analysed on account of its use for energy purposes. Numerous advantageous properties of the obtained materials were found out, for instance: low content of ash and a noticeable increase of the calorific value with an increase of the pyrolysis temperature.

PL

Spalanie i współspalanie biomasy różnego pochodzenia to jedno z najczęściej stosowanych technologii w Polsce, które pozwala na zagospodarowanie licznych odpadów przemysłowych, komunalnych i rolniczych. Odpady organiczne ze względu na powszechne występowanie stanowią jedno z najbogatszych źródeł tanich biomasowych paliw stałych. W pracy dokonano oceny praktycznego wykorzystania odpadów biomasowych: łupin orzecha laskowego oraz pistacji. Zbadano wpływ temperatury (300, 450 i 550ºC) pirolizy badanej biomasy na jakość uzyskanych karbonizatów oraz określono optymalną temperaturę tego procesu. Jakość badanej biomasy analizowano pod kątem wykorzystania jej do celów energetycznych. Stwierdzono szereg korzystnych właściwości otrzymywanych materiałów, takich jak: niska zawartość popiołu i zauważalne zwiększenie wartości opałowej wraz ze wzrostem temperatury pirolizy.

Słowa kluczowe

EN

biomass; nutshell; pyrolysis; calorific value

PL

biomasa; łupina; orzech; piroliza; wartość opałowa

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 20, No. 3
• Strony: 115--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Marczak M.

• Department of Fuel Technology, AGH University of Science and Technology in Krakow

autor

Karczewski M.

• Department of Fuel Technology, AGH University of Science and Technology in Krakow

autor

Makowska D.

• Department of Fuel Technology, AGH University of Science and Technology in Krakow

autor

Burmistrz P.

• Department of Fuel Technology, AGH University of Science and Technology in Krakow

Bibliografia

• Abbas, T., Costen, P., Kandamby, N. H., Lockwood, F. C., Ou, J. J. (1994). The influence of burner injection mode on pulverized coal and biomass co-fired flames. Combustion and flame, 99(3), 617-625.
• Aerts, D. J., Bryden, K. M., Hoerning, J. M., Ragland, K. W., Weiss, C. A. (1997). Co-firing switchgrass in a 50 MW pulverized coal boiler (No. CONF-970456). Illinois Inst. of Tech., Chicago, IL (United States).
• Berrueco, C., Lorente, E., Van Niekerk, D., Millan, M. (2014). Evolution of tar in coal pyrolysis in conditions relevant to moving bed gasification. Energy & Fuels, 28(8), 4870-4876.
• Bryers, R. W. (1999). Factors critically affecting fireside deposits in steam generators. [W]: Gupta, R., Wall T., Baxter L. (red.), Impact of Mineral Impurities in Solid Fuel Combustion (105-131). New York, Kluwer Academic/ Plenum Publishers.
• Demirbas, A. (2005). Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues. Progress in Energy and Combustion Science, 31, 171-192.
• Denisiuk, W. (2006). Produkcja roślinna jako źródło surowców energetycznych. Agricultural Engineering, 5, 123-131.
• Easterly, J. L., & Burnham, M. (1996). Overview of biomass and waste fuel resources for power production. Biomass and Bioenergy, 10(2), 79-92.
• Hein, K. R. G., Bemtgen, J. M. (1998). EU clean coal technology-co-combustion of coal and biomass. Fuel Processing Technology, 54(1), 159-169.
• Kopczyński, M., Zuwała, J. (2013a). Biomasa toryfikowana – nowe paliwo dla energetyki. Chemik, 67(6), 540-551.
• Kopczyński, M., Zuwała, J. (2013b). Toryfikacja biomasy drogą do eliminacji barier technologicznych wielkoskalowego jej współspalania. Polityka Energetyczna, 16(4), 271-284.
• Niedziółka, I., Szpryngiel, M., Zaklika, B. (2014). Possibilities of using biomass for energy purposes. Agricultural Engineering, 149(1), 155-163.
• Ohlsson, O. (1994). Results of combustion and emissions testing when cofiring blends of binder-enhanced densified refuse-derived fuel (b-dRDF) pellets and coal in a 440 MW {sub e} cyclone fired combustor. Volume 2: Field data and laboratory analysis. Obtained from: http://www.nrel.gov/docs/legosti/old/6322b.pdf
• PN-EN ISO 18134-3:2015-11. Biopaliwa stałe - Oznaczanie zawartości wilgoci -Metoda suszarkowa - Część 3: Wilgoć w próbce do analizy ogólnej.
• PN-EN ISO 18123:2016-01. Biopaliwa stałe - Oznaczanie zawartości części lotnych.
• PN-EN ISO 18122:2016-01. Biopaliwa stałe - Oznaczanie zawartości popiołu.
• PN-EN 14918:2010. Biopaliwa stałe - Oznaczanie wartości opałowej.
• Rozwadowski, A., Rozwadowska, T., Kuliga, J. (2012). Temperatura zapłonu i inne właściwości energetyczne karbonizatów z wybranych rodzajów biomasy i węgla kamiennego. Energetyka, 7, 400-404.
• Sampson, G. R., Richmond, A. P., Brewster, G. A., Gasbarro, A. F. (1991). Co-firing of wood chips with coal in interior Alaska. Forest products journal, 41(5), 53-56.
• Sami, M., Annamalai, K., Wooldridge, M. (2001). Co-firing of coal and biomass fuel blends. Progress in energy and combustion science, 27(2), 171-214.
• Singh, B. P., Panigrahi, M. R., Ray, H. S. (2000). Review of biomass as a source of energy for India. Energy Sources, 22(7), 649-658.
• Ściążko, M., Zuwała, J., Pronobis, M. (2006). Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową. Energetyka, 5, 207-220.
• Wójcik, G., Kostrubiec, M. (2015). Impact of plant biomass moisture on efficiency, unit energy consumption and quality of pellet. Agricultural Engineering, 3(155), 149-156.
• Van Doorn, J. (1997). Combined combustion of biomass, municipal sewage sludge and coal in an atmospheric fluidized bed installation. Fuel and Energy Abstracts, 38(6), 420-421.

Uwagi

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