Properties of pellets made of agglomerated pine and spruce sawdust with the addition of wheat bran

• Autorzy: Dobrowolska Ewa

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.4496

Warianty tytułu

PL

Właściwości pelletu aglomerowanego z trocin sosnowych i świerkowych z dodatkiem otrębów pszennych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of the addition of 10%, 15% and 20% wheat bran to pine and spruce sawdust on the kinetic strength, bulk density and specific density of the conglomerate pellet was determined. It turned out that with an increasing proportion of wheat bran in the sawdust mixture, there was a gradual increase in specific density compared to that of pellets agglomerated from wood sawdust alone. At a 20 per cent share of wheat bran, there was a 7 per cent increase in the kinetic strength of pellets obtained from both types of sawdust. Slight fluctuations in the bulk density of the pellets occurred with a change in the proportion of wheat bran. The share of wheat bran ranging from 10% to 20% in the absolutely dry sawdust mixture did not decrease the calorific value. The significant decrease in calorific value of 13% was mainly due to the increase in moisture content to 12% of the sawdust-wheat bran mixture.

PL

Określono wpływ dodatku, w ilości 10%, 15% i 20% otrębów pszennych do trocin z drewna sosnowego i świerkowego, na wytrzymałość kinetyczną, gęstość nasypową i gęstość właściwą konglomeratu w postaci pelletu. Okazało się, że wraz ze zwiększającym się udziałem otrębów pszennych w mieszaninie trocin miał miejsce stopniowy wzrost gęstości właściwej w porównaniu z gęstością pelletu aglomerowanego z samych trocin drzewnych. Przy 20% udziale otrębów pszennych stwierdzono zwiększenie o 7% wytrzymałości kinetycznej pelletu otrzymanego z obu rodzajów trocin. Nieznaczne wahania gęstości usypowej pelletu wystąpiły wraz ze zmianą wielkości udziału otrębów pszennych. Udział otrębów pszennych wynoszący od 10% do 20% w absolutnie suchej mieszaninie trocin nie wpłynął na obniżenie wartości opałowej. Znaczny spadek wartości opałowej równy 13% wynikał głównie ze wzrostu wilgotności do 12% mieszaniny trocin z otrębami pszennymi.

Słowa kluczowe

EN

pellets; pine sawdust; spruce sawdust; wheat bran; calorific value; calorific heat

PL

pellet; trociny sosnowe; trociny świerkowe; otręby pszenne; wartość opałowa; ciepło spalania

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 124
• Strony: 5--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrowolska Ewa

• Department of Wood Science and Wood Protection, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Science – SGGW, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4176-6005

Bibliografia

• 1. AMRULLAH A., SYARIEF A., SAIFUDIN M. (2020) Combustion Behavior of FuelBriquettes Made from Ulin Wood and Gelam. Wood Residues. Int. J. Eng. 33:2365– 2371 https:// doi. org/ 10. 5829/ ije.2020. 33. 11b. 27.
• 2. ASAMOAH B., NIKIEMA J., GEBREZGABHER S., ODONKOR E., NJENGA M.(2016) A review on production, marketing and use of fuel briquettes. Resource Recovery& Reuse Series 7:51. https:// doi. org/10. 5337/ 2017. 200.
• 3. BRIGGS J. L., MAIER D. E. WATKINS B. A., BEHNKE K. C. 1999: Effect ofingredients and processing parameters on pellet quality. Poultry science. 78; 1464-1466.
• 4. BUČKO J.; JABŁOŃSKI M.; KOŠÍKOVÁ B.; NICEWICZ D. (2012) Biotechnologiai wykorzystanie dendromasy, Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 33-38, 97-105.
• 5. BRAUN Ł. (2021) Wpływ dodatku otrębów pszennych na właściwości granulatu ztrocin sosnowych i świerkowych. Engineering Diploma Thesis. SGGW, WTD, Warszawa.
• 6. CARROLL, J. P., & FINNAN, J. (2012). Physical and chemical properties of pelletsfrom energy crops and cereal straws. Biosystems Engineering, 112(2), 151-159.
• 7. FLIZIKOWSKI J., MROZIŃSKI A. (2016) Inżynieria aglomeracji biomasy, Grafpol, Bydgoszcz, 37-40.
• 8. GARCÍA-MARAVER A., POPOV V., ZAMORANO M. (2011) A review of Europeanstandards for pellet quality. Renewable Energy. 36; 3537-3540.
• 9. HARASYM J. (2010) Otręby pszenne, jako surowiec w biorafinerii. Prace naukoweUniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu Nauki Inżynierskie i Technologie 2(92),64-76.
• 10. IFA L., YANI S., NURJANNAH N., DARNENGSIH D., RUSNAENAH A., MEL M.,MAHFUD M., KUSUMA H. S. (2020) Techno-economic analysis of bio-briquette fromcashew nut shell waste. Heliyon 6:e05009. https:// doi. org/ 10. 1016/j. heliy on. 2020.
• 12. KAMIŃSKA A. (2011) Metody zwiększenia wartości opałowej rozdrobnionej biomasydrzewnej. Czasopismo Techniczne. 4; 98-104.
• 13. KARAMPINIS E., GRAMMELIS P., ZETHRAEUS B., ANDRIJEVSKAJA J., KASK Ü., KASK L., HOYNE S., PHELAN P., CASINI L., PICCHI G., SANDAK A., SANDAK, J. (2012) The Bioenergy System Planners Handbook – BISYPLAN. 2462- 2464.
• 13. KAPRELYANTS L., POZHITKOVA L., BUZHYLOV M. (2019) Application of cobioprocessing techniques (enzymatic hydrolysis and fermantation) for improving thenutritional value of wheat bran as food functional ingrediens. EUREKA: Life Science.5; 34.
• 14. NAGARAJAN J., PRAKASH L. (2021) Preparation and characterization of biomass briquettes using sugarcane bagasse, corncob and rice husk. Mater Today Proc. 47:4194– 4198. https:// doi. org/ 10.1016/j. matpr. 2021. 04. 457.
• 15. NARRA S., NARRA M., AY P. (2012) Particle size distribution of comminuted and liberated cereal straws measured with different image analysis systems and their characteristic influence on mechanical pellets quality. Miner Process Congr. Proc. 85:03740-03761.
• 16. OBI O. F., PECENKA R., CLIFFORD M. J. (2022) A review of biomass briquette binders and quality parameters. Energies 15:2426.https:// doi. org/ 10. 3390/ en150 72426.
• 17. OBIDZIŃSKI S. (2010) Ocena właściwości energetycznych wycierki ziemniaczanej. Postępy techniki przetwórstwa spożywczego 1; 58-62.
• 18. OBUCHOWSKI W., MAKOWSKA A., ŁUCZAK M. (2013) Potencjalne możliwości wykorzystania otrąb pszennych nie tylko na cele paszowe. Przegląd ZbożowoMłynarski. 7; 12-13.
• 19. PROSIŃSKI S. (1984): Chemia drewna. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa. 36, 56-57.
• 20. RAHAMAN S. A., SALAM P. A. (2017) Characterization of cold densified rice straw briquettes and the potential use of sawdust as binder. Fuel Process Technol. 158:9–19. https:// doi. org/ 10. 1016/j.fuproc. 2016. 12. 008.
• 21. RAWAT S., KUMAR S. (2021) Critical review on processing technologies and economic aspect of bio-coal briquette production. Prep. Biochem. Biotechnol. https:// doi. org/ 10. 1080/ 10826 068. 2021. 20017 54.
• 22. RYNKIEWICZ M. (2007) Ocena wpływu temperatury chłodzenia na wytrzymałość kinetyczną granul. Inżynieria Rolnicza 6(94)/2007, 223-229.
• 23. SURYANI A., BEZAMA A., MAIR-BAUERNFEIND C., MAKENZI M., THRAN D. (2022) Drivers and barriers to substituting firewood with biomass briquettes in the Kenyan Tea Industry. Sustainability 14:5611. https:// doi. org/ 10. 3390/ su140 95611.
• 24. THABUOT M., PAGKETANANG T., PANYACHAROEN K., MONGKUT P., WONGWICHA P. (2015) Effect of applied pressure and binder proportion on the fuel properties of holey bio-briquettes. Energy Procedia 79:890-895. https:// doi. org/ 10. 1016/j. egypro.2015. 11. 583.
• 25. THOMAS, M., POEL, A.V. (1996). Physical quality of pelleted animal feed 1. Criteria for pellet quality. Animal Feed Science and Technology, 61, 89-112.
• 26. TUMULURU J. S., WRIGHT C. T., HESS R., KENNEY K. L. (2011) A reviewof biomass densification systems to develop uniform feedstock commodities for bioenergy application. Biofuels. Bioprod. Biorefining 5:683–707. https:// doi. org/ 10. 1002/ bbb. 324.
• 27. WRÓBEL M. (2019) Zagęszczalność i kompaktowalność biomasy lignocelulozowej, Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolnicze, Kraków, 13-14.
• 28. ZAJĄC G., SZYSZLAK-BARGŁOWICZ J. (2011) Wpływ dodatku otrąb żytnich na własności energetyczne peletów z biomasy ślazowca pensylwańskiego. Autobusy. 10; 459-463.
• 28. ZAJĄC G., SZYSZLAK-BARGŁOWICZ J. (2011) Wpływ dodatku otrąb żytnich na własności energetyczne peletów z biomasy ślazowca pensylwańskiego. Autobusy. 10; 459-463.
• 30. ZAWIŚLAK K., SOBCZAK P., PANASIEWICZ M., MARKOWSKA A. (2010). Wpływ wybranych parametrów technologicznych na wytrzymałość kinetyczna granulatu. Acta Sci. Pol., Technica Agraria 9(1-2) 2010, 3-10.
• 31. ZAWIŚLAK K., SOBCZAK P., PANASIEWICZ M., MAZUR J., NADULSKI R., STAREK A. (2014) Wpływ wielkości frakcji otrąb pszennych na jakość granulatu. Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego. 11; 25-28.
• 32. ZHANG G., SUN Y., XU Y. (2018) Review of briquette binders and briquetting mechanism. Renew Sustain Energy Rev. 82:477-487.
• 33. PN-ISO 1928:2020-05; Solid Fuels. Determination of Heat of Combustion by Combustion in a Calorimeter Bomb and Calculation of Calorific Value. Polish Committee for Standardization: Warsaw, Poland, 2020.
• 34. PN-EN ISO 17831-1:2016-02 Biopaliwa stałe - Oznaczanie wytrzymałości mechanicznej peletów i brykietów - Część 1: Pelety.
• 35. PN-EN ISO 17828:2016-02 - Biopaliwa stałe - Określanie gęstości nasypowej.
• 36. PN-EN ISO 18134-1:2015-11. Solid Biofuels - Determination of Moisture ContentDrying Method-Part 1: Total Moisture-Reference Method. ISO: Geneva, Switzerland, 2015.
• 37. PN-R-64798:2009 - Pasze - Oznaczanie rozdrobnienia.
• 38. PN-EN ISO 17225-6:2021-12; Solid Biofuels - Fuel Specifications and Grades-Part 6: Classes of Non-Wood Pellets. ISO: Geneva, Switzerland, 2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).