Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Energy efficiency of the phytoremediation process supported with the use of energy crops – P. arundinacea L. and Brassica napus L.

Włóka Dariusz, Smol Marzena, Kacprzak Małgorzata

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 3

119--136

EN

The objective of the experiment was to evaluate the energy efficiency of the phytoremediation process, supported using energy crops. The scope of conducted work includes the preparation of a field experiment. During the evaluation, 2 factors were into consideration – total energy demand and total energy benefit. The case study, used as an origin of data, consists a 3-years field study, conducted with the use of 2 energy crops – Phalaris arundinacea L. and Brassica napus L. The area subjected to the experiment was polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and herbicides, classified as phenoxy acids (2, 4 D). The experimental design consisted of 4 groups of fields, divided according to the used plant species and type of treatment. For each energy crop, 2 types of fertilization strategies were used. Therefore the 1st and 3rd sets of fields were not treated with any soil amendment while the 2nd and 4th sets were fertilized with compost. The obtained data allowed to observe that the cultivation of P. arundinacea L. and B. napus L. allowed a positive energy balance of the process to be achieved. However, it should be noted, that the B. napus L. growth in the first vegetation season was not sufficient to fully compensate a total energy demand. Such a goal, in the mentioned case, was possible after the 2nd vegetation season. The collected results show also that the best energetic potential combined with the most effective soil remediation were obtained on the fields with the cultivation of P. arundinacea L. fertilized with compost. The number of biofuels, collected from the 1 ha of such fields, can reach a value equal even to12.76 Mg of coal equivalent.

PL

Celem eksperymentu było dokonanie oceny efektywności energetycznej procesu fitoremediacji, wspieranego przez uprawy roślin energetycznych. Zakres prowadzonych prac obejmował przygotowanie badań polowych. Podczas oceny wzięto pod uwagę całkowite zużycie energii i całkowitą korzyść energetyczną uzyskaną z termicznej konwersji zebranych biopaliw. Badane studium przypadku składało się z trzyletniego doświadczenia, prowadzonego z użyciem 2 roślin energetycznych – P. arundinacea L. i B. napus L. Obszar objęty pracami zanieczyszczony był wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) oraz herbicydami (2,4 D). Eksperyment składał się z 4 grup poletek, podzielonych według stosowanego gatunku roślin i rodzaju wykonanego zabiegu pomocniczego. Dla każdej z wybranych roślin zastosowano dwa rodzaje strategii nawożenia: poletka 1 i 3 nie były nawożone, poletka 2 i 4 natomiast nawożono kompostem. Uzyskane dane pozwoliły zaobserwować, że uprawa P. arundinacea L. i B. napus L. pozwala osiągnąć dodatni bilans energetyczny procesu. Należy jednak zauważyć, że wzrost B. napus L. w pierwszym sezonie wegetacyjnym nie był wystarczający, aby w pełni zrekompensować całkowite zapotrzebowanie energetyczne. Osiągnięcie celu energetycznego we wspomnianym przypadku było możliwe po drugim sezonie wegetacyjnym. W doświadczeniu zaobserwowano również, że najlepszy potencjał energetyczny w połączeniu z najskuteczniejszą rekultywacją gleby uzyskano na polach z uprawą P. arundinacea nawożonego kompostem. Ilość biopaliwa zebranego z 1 ha pozwoliło osiągnąć wartość równą nawet 12,76 Mg ekwiwalentu węgla.

2

Useful plants in grassland communities of river valleys in Wielkopolska

Klarzyńska A., Kryszak A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 61, nr 3

224--228

EN

Variety of habitats covered by grassland communities and intensity of cultivation are the main factors which influence the diversity of their floral composition which reflects in the cultivation value of green growth. Basis for this paper was composed of 200 phytosociological relevés completed with Braun-Blanquet’s method in the years 2011-2015 in river valleys of Wielkopolska. The paper covers 10 communities from Molinio-Arrhenatheretea class. Detailed analyses of species composition of the communities were conducted in terms of groups of cultivated plants whose share strongly conditions their destiny i.e. their economic significance expressed in a fodder value of meadow sward, apian usefulness, energetic value or as a base of herbal material. Moreover, habitat conditions were determined with the method of phytoindication. According to the analyses, most of utilization possibilities are found in communities developed in dryer, valley meadow-based habitats, whose meadow sward contains a lot of species of the highest fodder value, numerous herbs which positively influence fauna and people, and when blooming - provide pollen and nectar for Apidae and moreover - a lot of grasses of high heat of combustion. The aim of the research was to assess grassland communities from Molinio-Arrhenatheretea class which covers river valleys in Wielkopolska, in terms of presence of valuable herbs, cultivated and energetic plants.

PL

Różnorodność siedlisk zajmowanych przez zbiorowiska łąkowe oraz intensywność gospodarowania to główne czynniki mające wpływ na zróżnicowanie ich składu florystycznego, którego wyrazem jest wartość użytkowa runi. Bazę do pracy stanowiło 200 zdjęć fitosocjologicznych wykonanych, metodą Braun-Blanqueta, w latach 2011-2015, w dolinach rzecznych Wielkopolski. W pracy uwzględniono 10 zbiorowisk roślinnych należących do klasy Molinio-Arrhenatheretea. Dokonano szczegółowych analiz składu gatunkowego zbiorowisk pod względem grup użytkowych roślin, których udział w głównym stopniu decyduje o ich przeznaczeniu, tj. znaczeniu gospodarczym wyrażonym wartością paszową runi, znaczeniu jako pożytku pszczelego, znaczeniu energetycznym, czy jako baza surowców zielarskich. Określono także warunki siedliskowe metodą fito indykacji. Analizy wykazały, że najwięcej możliwości wykorzystania dają zbiorowiska wykształcone w siedliskach suchszych - grądowych, w których runi notowano wiele gatunków o najwyższej przydatności pastewnej, wiele ziół pozytywnie wpływających na zwierzęta, czy organizm ludzki, a w momencie kwitnienia dostarczających pyłku i nektaru dla pszczołowatych, a ponadto wiele traw o wysokim cieple spalania. Celem badań była ocena zbiorowisk łąkowych z klasy MolinioArrhenatheretea, porastających doliny rzeczne Wielkopolski, pod kątem występowania w nich cennych ziół, roślin użytkowych i energetycznych.

3

Wydarzenia dające nadzieję na nowe otwarcie się na zieloną energię

Gajewski R.

Czysta Energia

|

2016

|

Nr 1

29--30

4

Ogrody jako źródła biomasy

Prokop K.

Zieleń Miejska

|

2015

|

Nr 10

32--33

PL

U kresu działalności górnictwa surowców energetycznych, powodującego powstawanie zmian w krajobrazie (hałdy, wyrobiska, zwałowiska), rozpoczyna się okres adaptacji do nowych warunków krajobrazowo-gospodarczych.

5

Small-scale harvesting machinery for short rotation willow coppice

Niemiec W., Stachowicz F., Trzepieciński T., Kępa L., Dziurka M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

315--324

EN

Mechanization in the harvesting of short rotation willow coppice is a prerequisite for the areal expansion of short rotation coppice cropping. In the article new machines for small-sized plantations of energetic plants have been presented. The prototypes of machines were manufactured by R&D Centre INVENTOR sp z .o.o and SIPMA S.A in Lublin in cooperation with the Rzeszow University of Technology. The advantage of proposed solutions is their uncomplicated construction which is connected with low production cost and simple machine operation. The energy-crop harvesting machines are competitive with the world's leading manufacturers of machinery. The chipping units of front mounted harvester and side harvesting machines are power-take-off driven. The cutting header for the harvesters uses circular saws driven by hydraulic engines.

PL

Mechanizacja zbioru plonu z zagajników wierzby o krótkiej rotacji jest warunkiem wstępnym do rozrastania się powierzchni upraw o krótkiej rotacji. W artykule przedstawiono nowe maszyny przeznaczone dla małych obszarowo plantacji roślin energetycznych. Prototypy maszyn zostały wyprodukowane przez firmy R&D Centre INVENTOR sp. z o.o. and SIPMA S.A. z siedzibą w Lublinie we współpracy z Politechniką Rzeszowską. Zaletą proponowanych rozwiązań jest ich nieskomplikowana konstrukcja w połączeniu z niskim kosztem wytwarzania oraz prostotą obsługi. Maszyny do zbioru plonu z upraw energetycznych są konkurencyjne cenowo w stosunku do maszyn światowych producentów. Zespół rozdrabniający maszyn znajduje się z przodu lub z boku kombajnów i jest napędzany wałkiem odbioru mocy ciągnika. W skład głowicy ścinającej kombajnów wchodzą piły tarczowe napędzane silnikami hydraulicznymi. Przedstawiono również podstawowe parametry trzech prototypów maszyn.

6

Economic aspects of Rosa multiflora Thunb. biomass production

Klima K., Lepiarczyk A., Synowiec A.

Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 19, No. 4

61--67

EN

The objective of the paper was to determine the elements of economic assessment of multiflora rose cultivation as an energy plant. A one - factor field experiment carried out in Mydlniki near Krakow in the years 2009-2013 was the object of the research. The impact of two doses of irradiation with laser beams of seedlings on the economic efficiency of multiflora rose cultivation was investigated. As a result of the research, it was stated that extensive cultivation of multiflora rose is economically profitable. The cost of seedlings (57.5%) constituted the highest share in costs of setting a plantation. A gross margin with a direct payment for one year long plantation was similar to the analogous value calculated for energy willow. Cultivation of multiflora rose may be an alternative for cultivation of energy willow especially on poor sandy soils.

PL

Cel pracy obejmował określenie elementów oceny ekonomicznej uprawy róży wielokwiatowej jako rośliny energetycznej. W latach 2009-2013 przeprowadzono jednoczynnikowe doświadczenie polowe w Mydlnikach k. Krakowa. Badano wpływ dwóch dawek naświetlania promieniami lasera sadzonek róży wielokwiatowej na plon, wartość energetyczną i efektywność ekonomiczną róży wielokwiatowej. W wyniku badań stwierdzono, iż ekstensywna uprawa róży wielokwiatowej jest opłacalna. Największy udział w kosztach założenia plantacji stanowił koszt sadzonek. Nadwyżka bezpośrednia z dopłatą wliczona dla jednego roku trwania plantacji była zbliżona do analogicznej wartości wyliczonej dla wierzby energetycznej. Uprawa róży wielokwiatowej może być alternatywą dla uprawy wierzby energetycznej, zwłaszcza na glebach piaszczystych kompleksów żytnich.

7

Potential to restore utility value of meadow communities in ecological compensation areas in the Warta valley

Kryszak A., Kryszak J., Strychalska A., Maćkowiak Ł., Klarzyńska A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2014

|

Vol. 59, nr 4

5--12

EN

The study presents results of multifaceted floristic and habitat analyses in the Zagórów washland covered by the water management renaturisation programme leading to the assessment of the potential for restoration of utility value in meadow plant communities in areas, where the primary objective is to recreate their nature value. In the spring seasons of 2011-2013 geobotanical studies were conducted in the Zagórów washland along the network of culverts located in flood em-bankments linking the inter-embankment zone with the area behind the embankment in four transects of 77 relevés. Based on their analyses using phytoindication of their moisture content (F) and nitrogen soil content (N) were assessed using indexes according to Ellenberg et al. (1992). Utility value of swards in the identified plant communities was determined based on the structure of fodder groups, fodder value Lwu assessed according to the method proposed by Filipek (1973) and the occurrence of melliferous plants, herbs and energy materials. Renaturisation of water management facilitates not only restoration of nature value of meadow and rush plant communities, but also their utility value, mainly non-fodder. Moisture content and extensive use influences the shares of melliferous species, herbs and energy materials in the vegetation ground cover.

PL

Praca przedstawia wyniki wieloaspektowych badań florystyczno-siedliskowych na polderze Zagórów objętym programem renaturyzacji gospodarki wodnej prowadzących do oceny możliwości przywracania wartości użytkowej zbiorowisk łąkowych na obszarach, gdzie nadrzędnym celem jest odtworzenie ich walorów przyrodniczych. W okresie wiosny 2011-2013 prowadzono badania geobotaniczne na polderze Zagórów, gdzie wzdłuż sieci przepustów zlokalizowanych w wałach przeciwpowodziowych łączących międzywale z zawałem wykonano w czterech transektach 77 zdjęć fitosocjologicznych. Na pod-stawie ich analizy metodą fitoindykacji wskaźnikami Ellenberga i in. (1992) oceniono: uwilgotnienie (F) oraz zawartość azotu w glebie (N). Wartość użytkową runi wyróżnionych zbiorowisk określono na podstawie: struktury grup użytkowych, wskaźnika Lwu ocenionego metodą Filipka (1973) oraz występowania roślin miododajnych, ziół oraz energetycznych. Renaturyzacja gospodarki wodnej pozwala nie tylko przywracać walory przyrodnicze zbiorowisk łąkowo-szuwarowych, ale także ich wartość użytkową, głównie pozapaszową. Uwilgotnienie oraz ekstensywne użytkowanie ma wpływ na udział w pokryciu: gatunków miododajnych, ziół i roślin energetycznych.

8

Rośliny energetyczne jako kreatorzy krajobrazu

Pisarek M., Gargała M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

423--432

PL

W warunkach klimatycznych Polski istnieje realna szansa włączenia do systemu energetycznego różnych gatunków roślin, które obecnie mają niewielkie znaczenie w kreowaniu krajobrazu. Wzrost powierzchni ich upraw może być przyczyną zmiany wizerunku obszarów wiejskich. Dlatego też w pracy dokonano analizy znaczenia plantacji energetycznych jako wartości dodanej wykorzystywanej w architekturze krajobrazu i turystyce. Rośliny energetyczne przyczynią się do zwiększenia atrakcyjności krajobrazowej poprzez bezpośrednie zaspokojenie potrzeb człowieka w zakresie piękna estetyki i harmonii, bowiem wnoszą w przestrzeń pozytywny akcent kolorystyczny. Rośliny tj. rzepak ozimy, topinambur, róża bezkolcowa dzięki jednolitej strukturze kompozycji tworzą duże płaty kolorystyczne, które dają niezamierzony efekt przekazu artystycznego. Ponadto uprawa roślin energetycznych na dużych powierzchniach umożliwia wykorzystanie ich w turystyce poprzez tworzenie różnego typu labiryntów. Za atrakcyjne uważane się przede wszystkim labirynty wykonane z roślin jednorocznych: kukurydza zwyczajna, konopie siewne, bowiem corocznie umożliwiają one tworzenie nowych schematów ścieżek. Niektóre gatunki, jak rdest Sachalińskiego mogą przyczynić się do trwałego zaburzenia składu florystycznych zbiorowisk łąkowych i pól uprawnych, podobnie jak to miało miejsce w przypadku introdukcji barszczu Sosnowskiego na terenie Bieszczad. Wpływ na wizerunek przestrzeni mogą mieć nie tylko rośliny energetyczne uprawiane wielkopowierzchniowo, ale również gatunki o mniejszym znaczeniu ekonomicznym, często wykorzystywane do tworzenia ogrodów tematycznych.

EN

In Polish climatic conditions, there is a real chance of inclusion in to the energy system of different species of plants, which currently have little importance in creating the landscape. Increase in the area of crop may be the cause of changing the image of rural areas. Therefore, the study analyzes the importance of energy plantations as an added value used in landscape architecture and tourism. Energy crops will increase the attractiveness of the landscape through the direct satisfaction of human needs in the field of aesthetic beauty and harmony, as in space make a positive accent color. Plants such as Brassica napus, Helianthus tuberosus, Rosa multiflora through the uniform structure of the composition form large patches of color that give the unintended effect of artistic communication. In addition, the cultivation of energy crops on large areas allows to use them in tourism through the creation of various types of mazes. Considered to be attractive primarily mazes made from annual plants: Zea mays, Cannabis sativahemp, because every year they enable the creation of new patterns of tracks. Some species, such as the Reynoutria sachalinensis can contribute to sustainable disorders floristic composition of meadow and arable land , as it did in the case of introduction of Heracleum sosnowskyi in the Bieszczady mountains. The impact on the image of the space may have not only grown energy crops large areas, but also species of lesser economic importance, is often used to create thematic gardens.

9

Nawożenie plantacji roślin energetycznych osadami ściekowymi w postaci stałej: zagrożenia i nowe rozwiązania

Niemiec W., Zdeb M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 1

163--172

PL

W pracy poruszono problematykę związaną ze stosowaniem komunalnych osadów ściekowych do nawożenia upraw roślin przeznaczonych na cele energetyczne. Główne kryteria, jakie musi spełniać osad ściekowy, aby mógł być dopuszczony do użytkowania jako nawóz, są związane ze stężeniami metali ciężkich, obecnością bakterii z rodzaju Salmonella i liczbą jaj pasożytów jelitowych. Ocena zagrożeń dla środowiska, jakie niesie ze sobą nawożenie osadami z użyciem tradycyjnych maszyn i urządzeń, głównie z rozprzestrzenianiem się patogenów poza wyznaczony areał, determinuje poszukiwanie alternatywnych rozwiązań jego zadawania do gleby. Uwagę skupiono głównie na iniekcji osadów ściekowych w postaci stałej jako najczęstszej formie nawozu tego typu ze względu na odwodnienie osadów w procesach stabilizacji i higienizacji. W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania nowego, chronionego patentem urządzenia do iniekcyjnego dawkowania nawozów w postaci stałej, w tym również osadów ściekowych. Technika iniekcji pozwala na zachowanie wymaganych prawem warunków sanitarnych, co wiążę się z niezwłocznym przykryciem osadu po zadaniu do gleby. Minimalizuje ryzyko skażenia patogenami oraz zwiększa efektywność działania substancji nawozowych na rośliny. Ma to szczególne znaczenie w przypadku uprawy roślin energetycznych, takich jak Wierzba wiciowa czy Paulownia omszona, gdzie istotne jest uzyskanie dużych przyrostów biomasy w krótkim czasie.

EN

This paper deals with problems related to the use of sewage sludge to fertilize cultivation for energy purposes. The main criteria to be met by the sludge in order to be approved for use as fertilizer is: a metal concentration, the presence of salmonella bacteria and the quantity of eggs of intestinal parasites. Assessment of the environmental risks posed by sludge fertilization using traditional machinery and equipment – especially the spread of pathogens outside the appointed area – determines the search for alternatives to the reference to the soil. Attention has been focused mainly on the injection of sludge in a solid form, as the most common form of fertilization, due to the dehydration of sludge in the process of stabilization and hygienization. The paper presents the possibilities of using new, proprietary equipment injection dosage of fertilizers in solid form, including sewage sludge. Injection technique preserves, as required by law, the sanitary conditions, minimizing the risk of contamination with pathogens and increases the efficiency of nutrient for plants. This is particularly important in the case of energy crops such as Salix vniminalis or Paulownia tomentosa, where it is important to obtain large increases in biomass in a short time.

10

Potencjalne możliwości produkcji biogazu z mozgi trzcinowatej

Matyka M., Księżak J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2013

|

R. 21, nr 2

79--86

PL

W pracy przedstawiono ocenę możliwości wykorzystania jako substratu w biogazowniach rolniczych biomasy z mozgi trzcinowatej (Phalaris arundinacea L.), uprawianej w warunkach zróżnicowanego poziomu nawożenia. Doświadczenie polowe założono w 2010 r., a ocenę wydajności metanu przeprowadzono w 2012 r., który był drugim rokiem pełnego użytkowania trawy. Wydajność metanu z mozgi trzcinowatej określono za pomocą automatycznego testera potencjału wytwórczego metanu AMPTS II. Największy plon łączny (I i II pokos) zielonej i suchej masy mozgi trzcinowatej, wynoszący odpowiednio 46,2 i 17,0 t·ha-1, uzyskano po nawożeniu azotem w dawce 120 kg·ha-1. Wyniki badań wskazują, że istnieje tendencja do zmniejszania jednostkowej produkcji metanu z mozgi trzcinowatej wraz ze wzrostem poziomu nawożenia azotem z 273 Nm3CH4·t s.m.o.-1, gdy dawka wynosiła 40 kg N·ha-1 do 192 Nm3CH4·t s.m.o.-1 gdy dawka wynosiła 120 kg N·ha-1. Sumaryczny uzysk metanu z ha nie jest uzależniony od stosowanego poziomu nawożenia azotem i wynosi od 1968 do 2208 Nm3CH4·ha-1. Można zatem stwierdzić, że efektywniejszą produkcję metanu z mozgi trzcinowatej zapewnia nawożenie jej mniejszą dawką azotu (40 kg N·ha-1) niż nawożenie dawką 120 kg N·ha-1.

EN

The study evaluated possibilities of using biomass of the reed canary grass (Phalaris arundinacea L.), cultivated at different fertilization levels, as a substrate to agricultural biogas plants. Field experiment was established in 2010, and methane productivity was evaluated in 2012 - the second year of full usage of grass. Productivity of the methane from reed canary grass silage was determined by using the Automatic Methane Potential Test System (AMPTS II). The highest total yields (I and II cuts) of green and dry matter of reed canary grass, amounting to 46.2 and 17.0 t·h-1 respectively, were obtained at application of mineral nitrogen fertilization of 120 kg·h-1. Obtained results showed existing tendency to reduce the unitary production of methane from reed canary grass, along with increasing the level of nitrogen fertilization from 273 Nm3 CH4·t-1 DM at a dose of 40 kg N·h-1, to 192 Nm3 CH4·t-1 DM at dose of 120 kg N·h-1. Total methane yield per 1 ha does not depend on the level of applied nitrogen fertilization, and ranges within 1968-2208 Nm3 CH4·h-1. Thus, it may be concluded that the more efficient methane production from reed canary grass provides the fertilization with lower nitrogen dose (40 kg N·h-1), than fertilizer dose of 120 kg N·h-1.

11

Możliwość wykorzystania ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita Rusby) do rekultywacji terenów po otworowej eksploatacji siarki

Klimont K., Bulińska-Radomska Z.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2013

|

R. 21, nr 1

125--132

PL

W latach 2008-2011 badano możliwość wykorzystania ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita Rusby) do rekultywacji wapna poflotacyjnego użyźnionego osadami ścieków komunalnych na terenie poeksploatacyjnym Kopalni Siarki „Jeziórko”. Wapno nawieziono osadami ściekowymi w dawce 500 m3·ha-1 i zastosowano nawożenie mineralne N, P, K, które wnoszono corocznie wiosną. Oceniano plon suchej masy, liczbę pędów na roślinie, ich wysokość oraz średnicę. Stwierdzono, że rośliny ślazowca pensylwańskiego bardzo dobrze rozwijały się na bezglebowym podłożu wapna poflotacyjnego, tworząc co roku zwarte, bujne łany. Plon suchej masy wynosił średnio 7,02 t·ha-1 i zależał od wartości ocenianych cech plonotwórczych, tj. liczby pędów na roślinie, ich wysokości i średnicy. Warunki meteorologiczne istotnie wpływały na wartość ocenianych cech, a głównymi czynnikami pogodowymi decydującymi o wzroście i rozwoju badanego gatunku była ilość i rozkład opadów w latach badań, gwarantujące dostateczne uwilgotnienie wapiennego podłoża. Wprowadzenie ślazowca pensylwańskiego do rekultywacji biologicznej wapna poflotacyjnego i użyźnienie go osadem ściekowym wpłynęło korzystnie na właściwości chemiczne podłoża, zwiększając istotnie zawartość materii organicznej i przyswajalnych składników pokarmowych: P, K i Mg, oraz zmniejszając wartość pH.

EN

Within the years 2008-2011, utilization possibilities of Virginia mallow (Sida hermaphrodita Rusby) plant to reclamation of post-flotation lime enriched with municipal sewage sludge, were investigated on the post-exploitation area of “Jeziórko” Sulphur Mine. Lime was fertilized with the municipal sewage sediments (at a dose of 500 m3·ha-1); mineral N, P, K fertilization was also applied in spring every year. The yield of dry matter, number of sprouts on a plant, their height and diameter were evaluated. It was stated that Virginia mallow plants were well developed on the soil-less, postflotation lime ground, forming compact, abundant canopy every year. Dry matter yield amounted to 7.02 t·ha-1 on average, and depended on evaluated yield creating factors. Weather conditions significantly affected the values of tested features; the main weather factors which determined growth and development of investigated plant species, were the sum and distribution of rainfall in years of study, ensuring sufficient moisture content in lime ground. Introduction of the Virginia mallow plant to biological reclamation of post-floatation lime and enriching it by the sewage sludge, favourably affected chemical properties of subsoil, significantly increasing the contents of organic matter and assimilable P, K, Mg nutrients, decreasing also pH value.

12

Green energy for the Province of Warmia and Mazury from biogas

Piętak A., Meus M.

Environmental Biotechnology

|

2013

|

Vol. 9, No. 2

52--58

EN

Currently in Poland the most widely used material for the production of electricity is fossil fuels. However, due to an increase in their prices and the tightening of European Union regulations on emissions of greenhouse gases, there are tendencies to transform the energy sector through the implementation of technologies based on alternative source of energy. The main focus is, therefore, on renewable energy source. In recent years, Poland has increased interest in the investments in renewable energy sources to fulfill the guidelines of the EU energy policy, which obliges Poland to obtain a 15% share of renewable energy sources in final energy consumption by 2020. One of the preferred state policy activities related to the production of energy from renewable sources is biogas production and cogeneration of electricity and heat. The simultaneous production of heat and electric or mechanical energy during the same technological process is called Combined Heat and Power (CHP). The Province of Warmia and Mazury is a ”green region”, which is why biogas is a solution that can ensure future energy security for the whole province. The methodological approach included in the article is to determine the potential energy that can be obtained from biogas cogeneration process. To this end, an analysis of Central Statistical Office data was performed as well as an analysis of available reports and studies for the Province of Warmia and Mazury, in the context of determining the energy potential of biogas cogeneration. As a result, the general method has been developed that allows the determination of the average theoretical potential for energy production from biogas cogeneration process. In addition, the article presents an illustrative diagram of a biogas plant with CHP system.

13

Możliwości wykorzystania energii biomasy w gospodarce polskiej

Kalda G., Borkowska A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

57--69

PL

W pracy porównano właściwości roślin energetycznych z konwencjonalnymi źródłami energii, pokazano podział systemów spalania biomasy oraz podano obliczenia cen energii cieplnej pozyskanej z drewna. Przedstawiono także wpływ biomasy na środowisko, metody usuwania zanieczyszczeń i programy finansowania alternatywnych źródeł energii. Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska w wyniku redukcji zanieczyszczeń atmosferycznych i wód, a także ilości wytwarzanych odpadów. Biomasa powstaje w wyniku reakcji fotosyntezy, która może przebiegać z udziałem energii promieniowania słonecznego hv. W ciągu roku w wyniku fotosyntezy wytwarza się ok. 220 bln ton suchej biomasy. Skład fizyko-chemiczny biomasy różni się w znacznym stopniu od konwencjonalnych źródeł energii, takich jak np. węgiel kamienny. Wynika to z różnorodności występowania postaci biomasy. Na podstawie obliczeń można stwierdzić, że duży wpływ na cenę energii oprócz gęstości ma również sprawność dobranego kotła. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych technologii biomasy jest jej spalanie, ponieważ wykorzystuje się ją zarówno na cele grzewcze, jak również do wykorzystania energii elektrycznej. W wyborze odpowiedniej technologii spalania należy zwrócić uwagę na moc danego układu, parametry oraz wielkość paliwa. Najprostszym sposobem spalania jest wykorzystanie paleniska rusztowego. Paliwo, przesuwając się po ruszcie, ulega osuszeniu. Powietrze dostarcza się zarówno powyżej złoża, jak i pod nim, ponieważ w wyniku takiego doprowadzenia powietrza powstaje ciąg w palenisku. Szacuje się, że w 2020 roku w wyniku realizowania Strategii Rozwoju Energii Odnawialnej powstanie ok. 11 tys. nowych miejsc pracy, a redukcja emisji CO2 wyniesie ok. 21 mln t/rok.

EN

The paper assesses properties of energetic plants against the traditional sources of energy. It represents classification of biomass burning systems, thermal energy costs, which is generated on wood. It also discovers biomass environmental effect, methods reducing contamination and programs for financing alternative sources of energy. An increased contribution of renewable energy to the energetically balance helps enhance the effectiveness of using and saving energy resources as well as improves the state of the environment due to both, reduced atmosphere and water pollution as well as the amount of waste being generated. Biomass is produced by photosynthesis reaction, which occurs with the presence of sunlight. In a year, about 220 billions of tones of dry matter are produced as a result of photosynthesis. There is a considerable difference between the physic-chemical composition of biomass and that of conventional energy sources as hard coal. It results from a variety of biomass types. Based on calculations, it may be found that apart from density, the efficiency of the selected boiler also has a significant effect on the price of energy. One of the most common technologies for biomass utilization is combustion as it uses biomass for heating purposes as well as for electric energy generation. When selecting appropriate combustion technology, it is necessary to consider the power and the parameters of a given system as well as the amount of the fuel. The least complex combustion method involves the use of grate furnace, where the fuel dries during its movement on the grate. The air is supplied both, above and below the grate, thus allowing for draught in the furnace. It is estimated that in the year 2020 about 11 thousand new jobs will be created and that CO2 emission will be reduced by about 21 mln tones per year owing to the Renewable Energy Development Strategy.

14

Plonowanie wybranych gatunków roślin, wykorzystywanych do produkcji biogazu

Matyka M., Księżak J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2012

|

R. 20, nr 1

69-75

PL

W pracy przedstawiono ocenę plonowania kukurydzy i sorga w zróżnicowanych warunkach środowiskowych i agrotechnicznych w aspekcie ich wykorzystania jako substratu w biogazowniach rolniczych. Doświadczenia prowadzono w latach 2010-2011 w układzie podbloków losowanych "split-plot", w 4 powtórzeniach w 4 rejonach kraju. Do obliczenia potencjalnego uzysku biogazu z ha uprawy danego gatunku przyjęto wydajność biogazu dla kukurydzy na poziomie 200 m3*t-1 ś.m., a dla sorga 145 m3*t-1 ś.m. Plon zielonej masy kukurydzy w zależności od poziomu nawożenia, odmiany i rejonu uprawy wynosił od 41 do 97 t*ha-1, a sorga od 44 do 85 t*ha-1. Wyniki badań wskazują, że kukurydza cechuje się większym uzyskiem biogazu z jednostki powierzchni (m3*ha-1) niż sorgo. Średnio dla wszystkich lokalizacji i lat badań uzysk biogazu z uprawy kukurydzy wynosił 11 305 m3*ha-1, natomiast sorga 9546 m3*ha-1. Niemniej uprawa sorga może stanowić korzystną alternatywę dla kukurydzy w przypadku produkcji surowców na potrzeby biogazowni na glebach słabych i bardzo słabych.

EN

Paper presents the yielding of maize and sorghum as evaluated under differentiated environmental and agrotechnical conditions, in aspect of their use as a substrate to agricultural biogas production. The experiments in random "split-plot" design and 4 replications were conducted in 2010-2011 years, in four country regions. To calculate potential biogas yield per 1 ha for given crop species, the values of 200 m3*t-1 fresh matter and 145 m3*t-1 fresh matter were assumed for maize and sorghum, respectively. Depending on fertilization level, variety and cultivation region, the yield of green matter ranged within 41-97 t*ha-1 for maize and 44-85 t*ha-1 for sorghum. The results indicated that the maize achieved higher biogas yield (m3*t-1) than sorghum. On average, in all locations and years of experiment, the biogas yield amounted to 11 305 m3*ha-1 from maize and 9546 m3*ha-1 from sorghum. However, the cultivation of sorghum may be an advantageous alternative for maize on poor and very poor soils.

15

Słonecznik wierzbolistny Helianthus salicifolius A. Dietr. - na cele energetyczne

Mudryk K., Wróbel M.

Inżynieria Rolnicza

|

2012

|

R. 16, nr 2, t. 1

249-256

PL

W pracy zamieszczono ocenę przydatności biomasy słonecznika wierzbolistnego na cele energetyczne. Przedstawiono charakterystykę badanego gatunku pochodzącego z Ameryki Północnej. Wykazano, iż gatunek ten spełnia wymagania stawiane roślinom przeznaczonym do tzw. upraw energetycznych, tzn. charakteryzuje się wysokim plonem - 16,5 t*ha-1, odpornością na choroby i szkodniki oraz niewielkimi wymaganiami siedliskowymi. Określono podstawowe właściwości fizyczne biomasy, tj: wysokość pędów - 3,5 m, gęstość właściwą - 615,7 kg*m-3, wartość opałową 14,5 MJ*kg-1. W pracy przedstawiono również porównanie uzyskanych wyników badań z właściwościami wybranych roślin energetycznych. Właściwości biomasy słonecznika wierzbolistnego posiadają zadawalające wartości z energetycznego punktu widzenia.

EN

The study presents the usefulness assessment of willow-leaved sunflower biomass for energy purposes. Description of the researched variety from the North America was carried out. It was proved that the variety meets the requirement for plants intended for the so-called energy crops i.e. it is characterised with high crops - 16.5 t*ha-1, resistance to diseases and pests and low habitat requirements. Basic physical properties of biomass, that is: sprouts height - 3.5 m, specific density - 615.7 kg*m-3, calorific value 14.5 MJ*kg-1. Comparison of the obtained research results with the selected energy plants properties was also presented in the study. Biomass properties of willow-leaved sunflower have values, which are satisfying from the energy point of view.

16

Ocena wybranych parametrów biomasy pozyskanej z plantacji drzew szybkorosnących

Juliszewski T., Kwaśniewski D., Mudryk K., Wróbel M.

Inżynieria Rolnicza

|

2012

|

R. 16, nr 2, t. 1

89-97

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości wybranych roślin drzewiastych w aspekcie wykorzystania energetycznego. Zakres pracy obejmował założenie plantacji trzech gatunków drzew, tj. topoli Populus L., olchy Alnus Mill. oraz robinii akacjowej Robinia pseudoacacia L. Badania miały na celu uzyskanie informacji o właściwościach roślin, istotnych przy wykorzystaniu na cele energetyczne i obejmowały następujące parametry: wysokość pędów, średnica przy podstawie, plon, wartość opałowa, gęstość właściwa oraz zawartość popiołu. Spośród badanych roślin najlepszymi parametrami, określonymi w ramach prezentowanej pracy, charakteryzowała się robinia akacjowa. Pomimo tych spostrzeżeń planowane są długookresowe badania w celu określenia między innymi optymalnych długości rotacji zbioru.

EN

The study presents research results of properties of selected tree plants in relation to energy use. The scope of the study covered establishing a plantation of three varieties of trees that is poplar Populus L., alder Alnus Mill. and black locust Robinia pseudoacacia L. The purpose of the research was to obtain information on plant properties, significant for energy purposes and covered the following parameters: shoots height, diameter at the base, calorific value, specific density and ash content. Black locust characterised with the best parameters determined within the scope of the presented work among the researched plants. Despite these observations, a long-lasting research is planned to determine inter alia an optimal length of crop rotation.

17

Jednostkowa moc efektywna potrzebna do rozdrobnienia roślin energetycznych przeznaczonych na biogaz

Lisowski A., Klonowski J., Chlebowski J., Sypuła M., Kostyra K., Nowakowski T., Strużyk A., Kamiński J., Powałka M.

Inżynieria Rolnicza

|

2012

|

R. 16, nr 2, t. 1

179-188

PL

Celem pracy jest empiryczne oszacowanie jednostkowej mocy efektywnej, odniesionej do masy mokrej i suchej substancji, potrzebnej do cięcia pędów wybranych rodzajów roślin energetycznych przeznaczonych na fermentację beztlenową do produkcji biogazu. W badaniach wykorzystano materiał roślinny topinambura, rdestowca sachalińskiego, ślazowca pensylwańskiego, palczatki Gerarda, miskanta olbrzymiego, prosa rózgowatego i spartiny preriowej. Pędy roślin rozdrabniano w sieczkarni wyposażonej w czujniki do pomiaru prędkości obrotowej i momentu obrotowego na WOM ciągnika oraz ciśnienia i natężenia przepływu oleju w układzie hydraulicznym napędu adaptera i zespołu walców wciągająco-zgniatających. Rozdrobniony materiał scharakteryzowano przez podanie wilgotności (70,70-85,07%) i średniej geometrycznej wymiaru cząstek (5,08-10,40 mm), które były statystycznie istotnie zróżnicowane, mimo że rośliny zbierano w tym samym czasie (koniec czerwca) i rozdrabniano w porównywalnych warunkach funkcjonalnych sieczkarni. Stwierdzono, że jednostkowa moc efektywna, odniesiona do masy mokrej i suchej substancji, potrzebna do cięcia materiału była zależna od gatunku rośliny i wilgotności. Najmniejsza jednostkowa moc efektywna była potrzebna do cięcia topinambura (2,69 kJ*kg-1). Charakteryzowała się ona również najmniejszą dyspersją, co pozwala na zastosowanie ciągnika o najmniejszym zapasie mocy silnika. Podczas cięcia spartiny preriowej zapotrzebowanie na moc tego rodzaju było niemal dwukrotnie większe (4,80 kJ*kg-1).

EN

The purpose of the work is to empirically estimate unit effective power referred to wet and dry mass required to cut roots of the selected energy plants for anaerobic digestion for biogas production. The following plant materials were used for research: topinambour, giant knoweed, Virginia mallow,Gerard cymbopogon, giant miscanthus, switchgrass and spartina pectinata. Plant roots were cut in a chaff-cutter equipped with a sensor for measuring rotational speed and turning moment at the tractor PTO and for measuring pressure and intensity of oil flow in a hydraulic system of an adapter drive and a pulling and crushing shafts unit. Cut material was characterised by determining moisture (70, 70 -85,07%) and geometric mean of fractions dimension (5,08-10,40 mm), which were statistically considerably different, although plants were collected at the same time (the end of June) and were cut in comparable functional conditions of a chaff-cutter. It was determined that unit effective power, referred to mass of wet and dry substance, required to cut material depended on plant species and moisture. The lowest unit effective power was necessary to cut topinambour (2,69 kJ*kg-1). It was also characterised by the lowest dispersion, which allowed to use a tractor of the lowest power stock of an engine. Demand for this kind of power was almost two times higher during cutting spartina pectinata (4,80 kJ*kg-1).

18

Plonowanie i cechy biometryczne wybranych genotypów miskanta

Matyka M., Kuś J.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2011

|

R. 19, nr 2

157-163

PL

Spośród roślin uprawianych na cele energetyczne w krótkiej rotacji dużym zainteresowaniem cieszy się obecnie miskant (Miscanthus x giganteus Greef et Deu.). W pracy omówiono plonowanie i cechy biometryczne pięciu genotypów tego gatunku, uprawianego w dwóch siedliskach. Plon porównywanych genotypów miskanta zbieranego późną jesienią wynosił średnio z 5 lat, na obu glebach, 17,7-17,8 t s.m.*ha-1. Średnio z 5 lat wyraźnie niżej w obu siedli-skach plonowały genotypy M-40 i M-105, najwyższej natomiast genotypy M. giganteus i M-115. Analiza statystyczna wykazała, że plon suchej masy miskanta jest warunkowany takimi cechami biometrycznymi, jak liczba pędów w karpie i ich długość (dodatni wpływ) oraz udział liści w stosunku do łodyg (większy udział - mniejszy plon).

EN

Actually, from among the plants cultivated in short rotation for energy purposes, the strongest interest is concentrated on miscanthus (Miscanthus x giganteus). This paper described the yielding and biometric characteristics of five miscanthus genotypes planted in two habitats. The yields of compared miscanthus genotypes, harvested in late autumn, regardless of genotype and soil type (habitat), amounted to 17.7-17.8 t DM*ha-1, on average for 5 years. Distinctly lower average yields for the 5 years were obtained in both habitats from M-40 and M-50 genotypes, whereas the highest yielded the M. giganteus and M-115 genotypes. Statistical analysis proved that dry matter yield of miscanthus was affected by the biometric characteristics, such as the number of shoots per 1 rootstock and their length (positive effect), as well as the proportion of leaves to stems (higher the proportion - the lower dry matter yield).

19

Gęstość i porowatośc pociętego i zmielonego materiału z roślin energetycznych

Lisowski A., Świętochowski A.

Polska Energetyka Słoneczna

|

2011

|

nr 2-4

43-47

PL

Do badań użyto materiał ślazowca pensylwańskiego, miskanta olbrzymiego i róży wielokwiatowej po cięciu sieczkarnią połową przy prędkości zasilania 0,82 mxs [do -1] i częstotliwości cięcia 83 Hz. Pocięty materiał zmielono w rozdrabniaczu bijakowym, wyposażonym w ekran perforowany o średnicy otworów 15 mm. Do wyznaczenia gęstości usypowej zastosowano pojemnik o objętości 10 dm3 a do gęstości właściwej - piknometr helowy. Stwierdzono, że różnice w gęstości usypowej i właściwej oraz porowatości są cechą gatunkową roślin energetycznych i wynikają ze sposobu rozdrobnienia materiału. Gęstość usypowa materiału pociętego była o 17% większa niż zmielonego oraz dla róży wielokwiatowej (240 kgx m[do-3) była ponad 3,5-krotnie większa niż miskanta olbrzymiego i ślazowca pensylwańskiego, którego wartości utworzyły grupę homogeniczną (68 kgx m[do -3). Gęstość właściwa materiału z roślin ślazowca pensylwańskiego, róży wielokwiatowej i miskanta olbrzymiego przeznaczonego do produkcji brykietów wynosiła odpowiednio 1207, 1162 i 640 kgx m[do -3]. Porowatość rozdrobnionego materiału z roślin energetycznych zależała od gatunku rośliny i sposobu jego rozdrobnienia oraz wymiarów i kształtu cząstek.

20

Wyznaczanie współczynnika dyfuzji wody w biomasie drzewnej zależnego od zawartości wody i temperatury

Jaros M., Król K., Woźniak K., Głowacki S.

Inżynieria Rolnicza

|

2011

|

R. 15, nr 8

153-160

PL

Celem pracy była analiza metody wyznaczania i wartości współczynnika dyfuzji wody, występującego w modelach kinetyki konwekcyjnego suszenia ciał stałych, zidentyfikowanych dla procesu suszenia tzw. roślin energetycznych jak: topola, wierzba, akacja i róża. Zakres pracy obejmował wyznaczenie wartości współczynnika dyfuzji wody, aproksymację oraz dyskusję wykorzystanych modeli. Stwierdzono, że za pomocą matematycznego modelu jednokierunkowego suszenia ciała stałego możliwe jest modelowanie procesu konwekcyjnego suszenia różnych kształtów cząstek biomasy drzewnej.

EN

The purpose of the work was to analyse determination method and water diffusion coefficient which occurs in the model of conventional drying kinetics of solids identified for the process of drying so-called energy plants, such as poplar, willow, locust tree and rose. The scope of the research covered determination of water diffusion coefficient value, approximation as well as dispersion of the models used. It was determined, that by the use of a mathematical model of one directional drying of a solid, it is possible to model the process of convectional drying of wood biomass fractions of various shapes.