Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania termiczne wierzby energetycznej

Kijo-Kleczkowska Agnieszka, Gnatowski Adam, Gajek Marcin, Szumera Magdalena

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 2

60--66

PL

Z uwagi na ogólnoświatową sytuację energetyczną, a także coraz bardziej restrykcyjne regulacje prawne dotyczące ochrony środowiska i emisji zanieczyszczeń do atmosfery, niezwykle ważne jest coraz intensywniejsze wdrażanie odnawialnych źródeł energii (OZE). Istotnym staje się zatem ciągłe rozpoznawanie zachowania różnego rodzaju biomasy w procesach termicznych. W niniejszej pracy autorzy przedstawili analizę badań termicznych TG/DTG/DSC/EGA dla wierzby energetycznej (Salix viminalis L.).

EN

Due to the global energy situation and increasingly restrictive lega! regulations regarding environmental protectton andem1ss1on of pollutants to the atrnosphere, it is extremely important to implement renewable energy sources (RES) more and mare intensively. 1t is important to constantly recognize the behavior of vańous types of biomass in thennal processes. In th1s paper, the authors presented the thermal analysis TG/DTG/DSC/QMS for energy wi I low (Sal ix viminalis L.).

2

Fire and explosion characteristics of energy willow biomass during the superheated steam drying process

Siuta Dorota, Kukfisz Bożena, Adamski Robert, Mitkowski Piotr Tomasz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 82

21--36

EN

In this paper the explosive and fire properties of energy willow dust were experimentally determined before and after drying with superheated steam at temperatures of 120°C, 140°C, 160°C and 180°C. The conducted research has shown that operating parameters of the installation of drying with superheated steam of the energy willow biomass have a decisive impact on the fire-explosive characteristics of the dust produced. The results indicate that the higher the drying temperature, the stronger the probability of ignition of the willow dust cloud, the faster the flame propagation and the higher the explosion intensity. Although the superheated steam drying installation for energy willow biomass is considered to be safe, the probability of occurrence of a fire or explosion events of the biomass dust-air mixture is likely.

PL

W artykule wyznaczono eksperymentalnie właściwości wybuchowe i pożarowe pyłu wierzby energetycznej przed i po suszeniu parą przegrzaną w temperaturach 120°C, 140°C, 160°C i 180°C. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że parametry pracy instalacji suszenia parą przegrzaną biomasy wierzby energetycznej mają decydujący wpływ na charakterystykę pożarowo- -wybuchową powstającego pyłu. Wyniki wskazują, że im wyższa temperatura suszenia, tym większe prawdopodobieństwo zapłonu chmury pyłu wierzby, tym szybsze rozprzestrzenianie się płomienia i większa intensywność wybuchu. Pomimo, że instalacja suszenia parą przegrzaną biomasy wierzby energetycznej jest uważana za bezpieczną to prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzeń pożarowych lub wybuchowych mieszaniny pyłowo-powietrznej biomasy jest prawdopodobne.

3

Ocena wpływu odcieków składowiskowych na przyrost wierzby energetycznej

Nowak Rafał

Instal

|

2022

|

nr 12

14--16

PL

Uprawa na szeroką skalę wierzby wiciowej, zwanej energetyczną (Salix viminalis) może przyczynić się do ograniczenia kryzysu paliwowego spowodowanego obecną sytuacją geopolityczną oraz zmniejszyć import paliw stałych do Polski. Za takim rozwiązaniem, oprócz aspektów czysto politycznych, przemawiają niskie koszty inwestycyjne, prostota uprawy oraz szybki przyrost biomasy wierzby. Szczególnie przydatne może okazać się zastosowanie odcieków składowiskowych do intensyfikacji uprawy, zamiast nawozów sztucznych. Odcieki, będące wodami odpadowymi powstającymi na składowiskach odpadów komunalnych, charakteryzują się obecnością w wysokich stężeniach związków azotu oraz mikroelementów niezbędnych do rozwoju roślin zielonych, dlatego też wykorzystanie ich uważa się za celowe.

EN

The large-scale cultivation of the energy willow (Salix viminalis) can contribute the fuel crisis caused by the current geopolitical situation and reduce the need to import solid fuels to Poland. Apart from purely political aspects, such a solution is supported by low investment costs, simplicity of cultivation, and a rapid increase in willow biomass. Using landfill leachate to intensify cultivation instead of artificial fertilizers can be particularly useful. The leachate, wastewater generated in municipal landfills, is characterized by high concentrations of nitrogen compounds and micronutrients necessary for developing green plants. Therefore their use is considered advisable.

4

Life Cycle Assessment (LCA) in energy willow cultivation on plantations with varied surface area

Kowalczyk Zbigniew, Kwaśniewski Dariusz

Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 23, No. 4

11--19

EN

The paper carries out a comparative analysis of the production technology of energy willow on plantations varied on account of the surface area in the aspect of the impact on the natural environment. The studies covered the cultivation of willow in the southern part of Poland. Technologies from soil preparation for cultivation to first harvesting and transport to a farm were analysed. A type of the applied technological treatments, used machines and transport means as well as the time of their operation, amount of the consumed fuel, pesticides, fertilizers, and water were taken into consideration. The research results were referred to the surface area of willow cultivation (1 ha). To determine the environmental impact SimaPro program version 8.1.0.60 was used. It was concluded, inter alia, that cultivation of willow on smaller plantations constitutes a bigger environmental footprint.

PL

W pracy dokonano analizy porównawczej technologii produkcji wierzby energetycznej, na zróżnicowanych pod względem powierzchni plantacjach, w aspekcie wpływu na środowisko naturalne. Badaniami objęto uprawę wierzby w południowej części Polski. Analiza dotyczyła technologii od przygotowania gleby pod uprawę, aż po pierwszy zbiór oraz transport do gospodarstwa. Wzięto pod uwagę: rodzaj stosowanych zabiegów technologicznych, wykorzystywany sprzęt maszynowy i środki transportowe oraz czas ich pracy, ilość zużytego paliwa, pestycydów, nawozów oraz wody. Wyniki badań odniesiono do powierzchni uprawy wierzby (1 ha). W celu określenia wpływu środowiskowego, zastosowano program SimaPro, wersja 8.1.0.60. Stwierdzono m. in., że uprawa wierzby na mniejszych plantacjach stanowi większe jednostkowe obciążenie dla środowiska.

5

Analiza efektywności zastosowania komunalnych osadów ściekowych na plantacjach roślin energetycznych

Wójcik M., Masłoń A.

Forum Eksploatatora

|

2017

|

Nr 4 (91)

52-57

PL

Osady ściekowe, jako uboczny produkt oczyszczania ścieków, są problemowym odpadem, który wymaga odpowiedniego zagospodarowania zgodnie z uwarunkowaniami prawnymi, ekologicznymi i ekonomicznymi. Wobec obowiązującego od 2016 r. w Polsce zakazu składowania osadów ściekowych, najbardziej racjonalnym sposobem ich unieszkodliwiania jest przyrodnicze wykorzystani Osady ściekowe są bogatym źródłem substancji organicznej oraz składników pokarmowych dla roślin, w związku z czym mogą być traktowane jako tani i ekologiczny nawóz organiczny. Bezpieczne pod względem sanitarnym osady ściekowe wykazują porównywalną, a nawet wyższą skuteczność w stosunku do kosztownych nawozów sztucznych, szczególnie w zabiegach nawożenia roślin o charakterze niekonsumpcyjnym. W poniższym artykule przedstawiono korzyści wynikające z przyrodniczego zagospodarowania osadów ściekowych na plantacjach roślin energetycznych. Dokonano również przeglądu literatury dotyczącej efektywności oddziaływania osadów na wzrost roślin energetycznych. Wymieniona metoda utylizacji ubocznych produktów oczyszczania ścieków umożliwia wykorzystania ich specyficznych właściwości nawozowych, przyczyniając się jednocześnie do ograniczenia nakładów finansowych plantatorów na zakup kosztownych nawozów sztucznych.

6

Energy willow from experimental plantation as a potentially clean energy source

Janas M., Zawadzka A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 2

203--212

EN

Energy willow as a species with broad adaptation possibilities, large production capacity and a wide range of applications, takes a special place among the plants grown for energy production. In this work an analysis was conducted in respect of the usefulness of this type of wood from experimental plantations as a clean source of energy generated in the combustion process. The heat of combustion and net calorific value of dry matter of energy willow wood, including selected sorts and classes of thickness were determined. Energy willow has a natural ability to accumulate heavy metals which are oxidized during the combustion process or remain in the ash, and consequently repollute the environment. In order to determine the environmental impact the content of heavy metals was examined in energy willow wood and in the soil of the experimental plantation. Metal concentrations were determined by the Atomic Absorption Spectrometry method (AAS). Results of the tests confirmed a close relationship between the heat of combustion, calorific value and wood thickness as well as its location in the tree structure. Furthermore, very large differences were found in the content of heavy metals in the samples of both willow wood and soil. The levels of heavy metal content in the wood of energy willow determine the agricultural use of ashes produced during combustion.

7

Fuel consumption and effectiveness of elimination of energy-crop willow plantation

Kwaśniewski D., Juliszewski T., Walczyk J., Tylek P., Adamczyk F., Szczepaniak J.

Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 21, No. 4

55--63

EN

The objective of the paper was to determine fuel consumption on elimination of the energy willow plantation with current mechanical methods with the use of the machine research model. The paper covers investigations of four machine units. The lowest fuel consumption (142.6 l·ha-1) with the use of Meri Crusher MJS-2.0) did not ensure effectiveness of operation of this unit. Efficiency of elimination of the plantation in this case is only 36.4%. On the other hand, the highest consumption of diesel oil (776.4 l·ha-1) was reported for FAO FAR model FV 4088, and the effectiveness of elimination was not satisfactory and it was 57.0%. The highest effectiveness of elimination of the plantation was reported for the model of a new machine. Fuel consumption in this case was 535.7 l·ha-1 and the willow plantation elimination effectiveness was the highest and it amounted to 94.8%.

PL

Celem pracy było określenie zużycia paliwa na likwidację plantacji wierzby energetycznej dotychczasowymi metodami mechanicznymi oraz z wykorzystaniem modelu badawczego maszyny. Zakresem pracy objęto badania dla czterech agregatów maszynowych. Najmniejsze zużycie paliwa (142,6 l·ha-1 ) z wykorzystaniem kruszarki Meri Crusher MJS-2.0) nie zapewniało skuteczności działania tego agregatu. Efektywność likwidacji plantacji w tym przypadku to tylko 36,4%. Z kolei największe zużycie oleju napędowego (776,4 l·ha-1) odnotowano dla maszyny FAO FAR model FV 4088, a efektywność likwidacji nie była zadawalająca i wynosiła 57,0%. Największą skuteczność likwidacji plantacji odnotowano dla modelu nowej maszyny. Zużycie paliwa wynosiło w tym przypadku 535,7 l·ha-1 a efektywność likwidacji plantacji wierzby była największa bo aż 94,8%.

8

Comparable analysis of an investigation of biomass energetic properties

Tychanicz M., Wilk J., Grosicki S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 4

361--369

EN

This paper presents the comparable analysis of the investigation of energetic properties of two types of biomass. The research was made on the manual and semi-automatic oxygen-bomb calorimeter KL-12Mn. The basic energetic properties include calorific value and heating value. Calculations were made according to the PN-ISO 1928 standard. The research was made for basket willow and paulownia tomentosa samples. To determine the average value of each parameter samples of each kind of biomass were researched three times on both devices, which increased the accuracy of methods. The paper also includes the uncertainty analysis.

PL

W pracy zawarto analizę porównawczą właściwości energetycznych dwóch rodzajów biomasy stałej, wyznaczonych przy pomocy kalorymetru ręcznego oraz półautomatycznego KL-12Mn. Do podstawowych właściwości paliw stałych, które zostały wyznaczone, należą ciepło spalania i wartość opałowa, których obliczenia zostały przeprowadzone zgodnie z normą PN-ISO 1928. Analizie poddano próbki wierzby energetycznej oraz paulowni puszystej. Próbka każdego z paliw została poddawana trzykrotnym pomiarom, zarówno w urządzeniu ręcznym, jak i półautomatycznym, dzięki czemu można było wyznaczyć średnią wartość każdego z parametrów Analizę uzupełniono o rachunek niepewności pomiarowych.

9

Wpływ poziomu zwierciadła wody gruntowej oraz warunków roku badań na wielkość ewapotranspiracji wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) w świetle badań lizymetrycznych

Rydałowski M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2016

|

T. 16, z. 4

73--84

PL

Badano w latach 2009–2012 zależność między ewapotranspiracją wierzby wiciowej (Salix viminalis L.) a głębokością zwierciadła wody gruntowej na stacji lizymetrycznej w Falentach na czarnej ziemi zdegradowanej. Zwierciadło wody w lizymetrach w sezonie wegetacyjnym IV–X utrzymywano na stałym poziomie 30, 100 i 170 cm poniżej powierzchni gruntu. Corocznie stosowano takie same dawki nawożenia, jak w otoczeniu, tj. 50 kg N∙ha-1, 30 kg P2O5∙ha-1 i 70 kg K2O∙ha-1. W lizymetrach mierzono wilgotność gleby, różnicę między warstwą wody dolanej i odlanej do podtrzymania stałego poziomu zwierciadła wody w lizymetrze oraz wysokość opadu atmosferycznego. Z równania bilansu wody obliczono wysokość ewapotranspiracji uprawy w okresach dekadowych. Badania wykazały, że na ewapotranspirację miały istotny wpływ wszystkie analizowane czynniki, tzn. głębokość zwierciadła wody gruntowej oraz warunki roku (na poziomie α = 0,05). W warunkach położenia zwierciadła wody gruntowej na głębokości 30 cm (wariant A) stwierdzono istotnie mniejszą ewapotranspirację w porównaniu z pozostałymi wariantami (B –100 cm i C – 170 cm). Nie wykazano istotnej różnicy miedzy wariantami poziomu zwierciadła wody gruntowej 100 i 170 cm. Badania wykazały, że w całym okresie badawczym miało miejsce coroczne zmniejszanie zużycia wody wierzby wiciowej w procesie ewapotranspiracji. Prawdopodobnie jednym z czynników mających wpływ na zmniejszenie corocznych wielkości ewapotranspiracji wierzby, poza czynnikami meteorologicznymi, jest wiek rośliny.

EN

Studies on the relationship between the yield of Salix viminalis L. and groundwater table depth were performed in the lysimetric station in Falenty on black degraded earth in the years 2009–2012. The groundwater table depth in lysimeters was kept at a constant level of 30, 100 and 170 cm during the growing season (April–October). The lysimeters were fertilised with an annual dose of 50 kg•ha-1 N, 30 kg•ha-1 P2O5 and 70 kg•ha-1 K 2O, the same as in surrounding fields. Soil moisture, difference between poured and poured out water layer to maintain constant water table and atmospheric precipitation were measured in lysimeters. Evapotranspiration of plant crops was calculated for ten-day period with the water budget. The effect of groundwater table depth and year conditions on the evapotranspiration of Salix viminalis L. was demonstrated (levels of significance α= 0.05). Significantly lower evapotranspiration was noted at the groundwater table depth of 30 cm (variant A) compared with other variants (B – 100 cm and C – 170 cm). Statistically significant differences in evapotranspiration of willow were not found between the variants B and C. Lysimetric studies showed also that the water consumption in the evapotranspiration process by the willow decreased throughout the period of the study. Probably one of the factors having an impact on decrease in the annual evapotranspiration of willow beyond the meteorological factors is the age of the plant.

10

Samowystarczalne energetycznie gospodarstwo agroturystyczne

Fieducik J.

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

|

2016

|

z. 63, nr 3

75--84

PL

W artykule przedstawiono analizę zaspokojenia potrzeb energetycznych dla energooszczędnego gospodarstwa agroturystycznego. W analizie uwzględniono zapotrzebowanie na energię cieplną do celów grzewczych w ciągu całego roku, ciepłą wodę użytkową oraz energię elektryczną. Analiza oparta jest o energię wytworzoną w gospodarstwie agroturystycznym zapewniającą samowystarczalność pod względem energetycznym. Obliczono zapotrzebowanie w energię grzewczą na podstawie stopniodni w poszczególnych miesiącach roku przyjmując za parametr zużycie energii 40 kWh/m2/rok. W celu pozyskania energii do ogrzewania gospodarstwa zaproponowano uprawę wierzby energetycznej na własny użytek na odpowiednim areale, a dla ogrzania ciepłej wody użytkowej c.w.u. zaproponowano słoneczne kolektory powietrzne, które oprócz ogrzewania c.w.u. mogą wspomagać ogrzewanie budynku. Analizę zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie budynku energooszczędnego przez kolektory powietrzne przeprowadzono przy pomocy programu GetSolar, który służy do symulacji instalacji kolektorów słonecznych w różnych warunkach klimatycznych. Rozważania przeprowadzono dla warunków klimatycznych miasta Olsztyna, uwzględniając napromieniowanie w warunkach północnej Polski. Przedstawiono bilans energii uwzględniając wartość energii napromieniowania słonecznego dla kolejnych miesięcy w roku oraz energii potrzebnej na ogrzanie energooszczędnego domu jednorodzinnego i c.w.u. Do rozważań wykorzystano komercyjne zestawy słonecznych kolektorów powietrznych SolarVenti Hybryd. Na podstawie analizy wyników stwierdzono, że przy zastosowaniu odpowiedniej powierzchni słonecznych kolektorów powietrznych w warunkach północnej Polski, jest możliwe ogrzanie budynku i zaspokojenia potrzeb na ciepłą wodę dla mieszkańców poza miesiącami zimowymi. W tym okresie należy zastosować alternatywne źródła ogrzewania. Przeanalizowano wytworzenie energii elektrycznej na potrzeby gospodarstwa przy wykorzystaniu ogniw fotowoltaicznych. Z przeprowadzonej analizy wynika, że możliwe jest stworzenie samowystarczalnego energetycznie gospodarstwa agroturystycznego w warunkach klimatycznych Olsztyna.

EN

The article analyses the energetic needs of a low-energy agro touristic farm. The current parameters of a low-energy house have been presented in detail. In the analysis, the thermal energy needed for heating purposes for duration of a year, hot water for utilities, and necessary electrical energy have been taken into account. The analysis is based on energy produced in the agro touristic farm, providing energetic selfsufficiency. The demand for thermal energy has been estimated based on the average temperature/ days in the particular months of the year, assuming the energy consumption to be 40 kWh/m2/year. To obtain the thermal energy for the farm, the cultivation of energetic willow on a suitable area has been proposed. Alternatively, for heating water an analysis of obtaining it through the use of solar collectors has been provided and the optimal type of collectors chosen. From this analysis it follows that it is possible to create an energetically self sufficient agro touristic farm in the climatic conditions of Olsztyn.

11

Wpływ rozdrobnienia zrębków wierzbowych na czas ich konwekcyjnego suszenia

Głowacki S., Bazylak W., Sojak M., Bryś A., Niski R.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 5

176--179

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę odnawialnych źródeł energii z uwzględnieniem biomasy. Celem pracy jest przeprowadzenie badań konwekcyjnego suszenia wierzby energetycznej w 5 wartościach temperatury: 80°C, 70°C, 60°C, 50°C oraz 40°C. Przedmiotem badań były zrębki różnej wielkości 3-letniej wierzby energetycznej. Wykazano wpływ wielkości zrębków i temperatury czynnika suszącego na przebieg procesu suszenia.

EN

The article presertts the characteristics of renewable energy sources including biomass. The aim of the work is to study convective drying of energy willow at 5 various conditions under different temperatures: 80"C, 70°C, 60°C, 50°C and 40"C. The subject of the study is various size chips of 3-year-old willow. An effect of chip size and temperaturę of drying agent on the drying process is demonstrated.

12

Work inputs and costs of eradication of energy willow plantation

Kwaśniewski D., Juliszewski T., Walczyk J., Tylek P., Adamczyk F., Szczepaniak J.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

137--146

EN

The objective of the paper was to determine the work expenditures and costs of eradication of an energy willow plantation with currently applied mechanical methods and with the use of the test model of a machine for cutting willow rootstocks as a part of the scientific project no. PBS2/A8/26/2014. The scope of the paper covered research for four machine units constructed for a twelve-year willow plantation with the surface area of 3 ha. Work inputs for eradication of the plantation of the investigated aggregates were within 8.1 to 50.4 mhr·ha-1. Work inputs with the new machine were 22.3 mhr·ha-1. The level of work inputs was influenced by low working speeds of the tractor-machine unit and working speeds from 0.4 to 2.3 m. Costs of willow plantation eradication with current mechanical methods were from 4302 to 15536 PLN·ha-1, and with the use of the new machine it was 5457 PLN·ha-1.

PL

Celem pracy było określenie nakładów pracy i kosztów likwidacji plantacji wierzby energetycznej dotychczasowymi metodami mechanicznymi oraz z wykorzystaniem modelu badawczego maszyny do rozdrabniania karp korzeniowych wierzby wykonanej w ramach projektu badawczego nr PBS2/A8/26/2014. Zakresem pracy objęto badania dla czterech agregatów maszynowych, wykonane na dwunastoletniej plantacji wierzby o powierzchni 3 ha. Nakłady pracy na likwidację plantacji z wykorzystaniem badanych agregatów mieściły się w przedziale od 8,1 do aż 50,4 rbh·ha-1 . Nakłady pracy z wykorzystaniem nowej maszyny wynosiły 22,3 rbh·ha-1 . Na poziom nakładów pracy miały wpływ małe prędkości robocze zestawu ciągnik-maszyna oraz szerokości robocze od 0,4 do 2,3 m. Koszty likwidacji plantacji wierzby dotychczasowymi metodami mechanicznymi wynosiły od 4302 do 15536 PLN·ha-1 , a z wykorzystaniem nowej maszyny było to 5457 PLN·ha-1.

13

Ocena plonowania wierzby nawożonej osadami ściekowymi

Sobczyk W., Sternik K., Sobczyk E. J., Noga H.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

1113--1124

EN

The paper presents the effect of yielding of the willow Salix viminalis, which is characterized by intense weight gain. Field studies were conducted in the experimental energy willow plantation in Brodła Forestry (Malopolska region of Poland). The effect of the addition of sewage sludge on the intensity of yielding was studied. Far greater increase was noted in the thickness of the shoots of the clones no. 1056, 1059 when using fertilization. In comparison with the unfertilized clones the increase was greater than 30%. The significance of the difference of growth was supported by the data. Among the five studied willow clones the best-yielding clone was identified (1056), which is the best for cultivation for energy purposes. It was used to establish a hypothetical one-hectare plantation of energy willow. An economic analysis was conducted for the plantation, the environmental effect was calculated and the social outcome was determined. Calculations show that the annual profit of willow cultivation is 843.78 zl. The economic effect is significant. An ecological analysis showed, that the biomass combustion process emits far fewer pollutants than coal: 8 times less carbon oxide and 6 times less sulfur dioxide. The total carbon dioxide emissions are zero. The environmental effect is significant. Cultivating willow promotes the production of energy from alternative sources, influences the growth of environmental awareness and enables local communities to create new value in the labor and services market.

14

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.

15

Kierunki rozwoju modernizacji upraw i przeróbki biomasy w małych i średnich gospodarstwach rolnych

Niemiec W., Stachowicz F., Trzepieciński T., Skiba S., Ślenzak W., Wójcik M.

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

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

281--292

PL

W opracowaniu przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne wybranych maszyn do zbioru roślin energetycznych o zdrewniałych pędach, przeznaczonych do wykorzystania w małych i średnich gospodarstwach rolnych. Prototypy maszyn powstały w wyniku współpracy pracowników Politechniki Rzeszowskiej ze Spółdzielczą Grupą Producentów Roślin Energetycznych Agroenergia w Boguchwale. Jednym z przyjętych założeń podczas projektowania maszyn było ich przeznaczenie do pracy w małych i średnich gospodarstwach, gdzie wykorzystanie wysokowydajnych i kosztownych maszyn jest nieuzasadnione ekonomiczne. Opracowane opatentowane kosiarki do ścinania pędów roślin energetycznych, zwłaszcza wierzby, są zawieszane na ciągniku rolniczym. Jest to rozwiązanie optymalne biorąc pod uwagę wysoki koszt kombajnów samobieżnych oraz uniwersalność ciągnika rolniczego, który jest podstawowym źródłem napędu w małych i średnich gospodarstwach produkujących biomasę. Przedstawiono również innowacyjną sieczkarnię do rozdrabniania pędów roślin energetycznych oraz gałęzi stanowiących odpad przy wycince drzew w lesie lub przecince drzew w sadach owocowych. Sieczkarnia do drewna może być napędzana wałkiem odbioru mocy ciągnika lub alternatywnie: silnikiem elektrycznym lub spalinowym. Zmianę długości ciętych kawałków drewna uzyskano poprzez zastosowanie głowicy z możliwością zamocowania dwóch lub sześciu noży, których położenie względem głowicy jest regulowane bezstopniowo. Uzyskane podczas badań urządzenia zrębki geometrycznie spełniają wymagania stawiane zrębkom przeznaczonym do celów opałowych. Proponowane rozwiązania charakteryzują się nieskomplikowaną modułową konstrukcją, co przekłada się na zwiększoną niezawodność maszyny i możliwość samodzielnej obsługi bieżącej oraz serwisowej.

EN

In the paper constructional solutions of selected machines destined to harvest energy plants in small and medium-sized farms are presented. Prototypes of machines are developed based on cooperation of employees Rzeszow University of Technology with Cooperative Energy Plant Manufacturers Group Agroenergia in Boguchwała. One of the assumptions was the possibility to use the machines to work in small and medium-sized farms, where the use of powerful and expensive machines is not economically justified. Developed patented mowers for felling energy plants shoots, especially willows, are suspended on the agricultural tractor. This is the optimal solution taken into account the high cost of self-propelled harvesters and tractor versatility, which is the primary source of propulsion in small and medium-sized farms producing biomass. An innovative device for shredding shoots of energy plants and branches during felling trees in the forest or in the orchards are also presented. Wood-cutter can be driven by power take-off shaft or by an electric motor or internal combustion engine. Changing the length of the chips is obtained by the use of the head attachment with two or six blades, whose position relative to the head is regulated continuously. Obtained during the tests chips geometrically meet the requirements for chips used for heating purposes. Machines are characterized by uncomplicated modular construction, which translates into increased reliability of the machine and the ability to self-contained maintenance.

16

Root biomass distribution in an energy willow plantation

Juliszewski T., Kwaśniewski D., Pietrzykowski M., Tylek P., Walczyk J., Woś B., Likus J.

Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 19, No. 4

43--49

EN

The objective of the paper was to determine the distribution of energy willow roots biomass, which is significant for developing a structure of a machine for reclamation of fields after their cultivation. The scope of work covered the research studies carried out on 30 rootstocks of energy willow, which come from a plantation set up in 2003 in the Department of Production Engineering and Power Energy of the University of Agriculture in Krakow. A vertical scope of thick roots with a diameter above 30 mm was at the average 42.3 cm and the horizontal one was – 51.6 cm. Total fresh mass of rootstock (roots + butt log) was 18.61 kg at the average, and the mass of thick roots was – 7.75 kg.

PL

Celem pracy było określenie rozmieszczenia biomasy korzeni wierzby energetycznej, które jest istotne ze względu na opracowanie, w ramach projektu badawczego, konstrukcji maszyny do rekultywacji pól po jej uprawie. Zakresem pracy objęto badania przeprowadzane na 30 karpach wierzby energetycznej, pochodzących z plantacji założonej w 2003 roku na Wydziale Inżynierii Produkcji i Energetyki Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Zasięg pionowy korzeni grubych o średnicy powyżej 30 mm wynosił średnio 42,3 cm, a zasięg poziomy korzeni grubych – 51,6 cm. Całkowita świeża masa karpy (korzenie + odziomek) wynosiła średnio 18,61 kg, natomiast masa korzeni grubych – 7,75 kg.

17

Jak wspomóc wzrost wierzby energetycznej

Ząbkiewicz A.

Przegląd Komunalny

|

2014

|

nr 7

49--50

PL

Wykorzystanie grzybów mikoryzowych i bakterii wspomagających wzrost mikoryzy przy uprawie szybko rosnących gatunków wierzby Salix sp. stwarza możliwości wyhodowania wysokiej jakości materiału sadzeniowego o zwiększonej żywotności i odporności na choroby, szczególnie korzeniowe.

EN

Cultivations of energy willow are monoculture, of a decreased species biodiversity of soil microbes, and therefore there exists a higher probability of attacks by pathogens and formation of outbreaks. Mycorrhizal fungi along with auxiliary bacteria may, to a significant degree, improve plant vitality in such cultivations. The benefits a plant derives from mycorrhizal symbiosis may also translate into obtaining increased biomass yield on energy willow plantations, especially those run in post-arable, industrial and degraded areas.

18

Biomasa wierzby energetycznej z gleb piaszczystych nawożonych osadami ściekowymi

Stańczyk-Mazanek E., Bień J., Kępa U.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 4

673--688

PL

Procesowi oczyszczania ścieków zawsze towarzyszy wydzielanie osadów ściekowych. Jedną z metod utylizacji, wykorzystującą własności nawozowe osadów, jest ich przyrodnicze (jeśli tylko spełniają dopuszczalne normy biologiczne i chemiczne) zastosowanie. Istniejące przepisy rygorystycznie wskazują obszary, na których osady nie mogą być wykorzystywane. Celowa i opłacalna wydaje się możliwość wykorzystania nawozowych walorów osadów ściekowych do nawożenia upraw roślin energetycznych, w tym różnych odmian wierzby wiciowej. Uprawy takie często prowadzi się na gruntach ubogich lub zdegradowanych i w takich warunkach wykorzystanie osadów ściekowych wydaje się uzasadnione. Celem badań autorów pracy było określenie ilości i jakości uzyskanej biomasy wierzby wiciowej (Salix viminalis) z gleby piaszczystej, nawożonej wybranymi osadami ściekowymi i obornikiem. Badania prowadzono w warunkach doświadczenia lizymetrycznego przez okres 3 lat. Zastosowano następujące dawki osadów ściekowych i obornika: 0, 10, 50, 100 i 200 Mg·ha–1. Analizowano ilość uzyskanej biomasy i zawartość skumulowanych w niej metali ciężkich.

EN

The process of sewage treatment is always accompanied by development of sewage sludge. One of the methods of sewage sludge disposal, which is based on its fertilization capacity, is its use in nature, e.g. in farming (if all the permissible biological and chemical standards are met). One of the problems that often occur during application of sewage sludge in soils is excessive content of heavy metals and sanitary contaminants. The ordinance that controls the use of sewage sludge in nature in Poland determines sanitary conditions and content of heavy metals in the sewage sludge for non-industrial use and in soils where this sludge cannot be used. Legal regulations show specific areas where sewage sludge cannot be used. Utilization of fertilizing capability of sewage sludge in cultivation of energy crops, including various species of Salix viminalis, seems to be purposive and profitable. These crops are often cultivated in low-productive and degraded soils and utilization of sewage sludge in such conditions appears to be justified. The aim of the study was to determine the amount and quality of biomass obtained from Salix viminalis cultivated in sandy soil fertilized with selected types of sewage sludge. The examinations were carried out under conditions of lysimetric experiment for the period of 3 years. The following doses of organic fertilizers were used: 0, 10, 50, 100 and 200 Mg·ha‒1. Sludge from different types of treatment was added to degraded sandy soil. The amount of biomass obtained and heavy metals content were analysed. Statistically significant differences in Salix viminalis yields were found between consecutive years of the experiment. The amount of biomass was declining in the 2nd and 3rd years. The best yielding of Salix viminalis was observed after fertilization with the doses (the majority of sewage sludge) of 10 and 50 Mg·ha‒1. The use of the doses of 100 Mg·ha‒1 caused a decline of biomass of Salix viminalis by ca 55% compared to the content of the plant from control objects. The dose of 200 Mg·ha‒1 caused usually by plant dying (most probable due to excessive salination of the soil). The least useful sludge for fertilizing of Salix viminalis was from Koluszki, Poland (without addition of polyelectrolyte and non-dewatered). This sludge, used with the doses of 50, 100 and 200 Mg·ha‒1 caused plant diseases followed by plant dying. The results of the evaluation of the content of chromium, zinc, lead, copper, cadmium, nickel and mercury in plants demonstrated that the use of sewage sludge with acceptable content of heavy metals for fertilization of sandy soils usually did not cause the contamination of the plants cultivated with these elements. The well-known phenomenon of bioacumulation of heavy metals in plants was intensifying for higher doses of the fertilizers. However, the increase in the content of heavy metals in plants (even after application of greater doses) did not cause an over-normative contamination of plants. The content of heavy metals (apart from zinc) in Salix viminalis biomass was similar to the contents found in the plants from non-contaminated soils.

19

Uprawy roślin energetycznych i ich wpływ na populacje ptaków

Kaczmarek J. M., Trojanowski P.

Czysta Energia

|

2014

|

Nr 10

30--31

20

Wpływ sezonowania wierzby pozyskanej różnymi technologiami na wartość opałową biomasy

Fijałkowska D., Styszko L.

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

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

143--153

PL

Celem pracy była ocena sezonowanej biomasy wierzbowej na otwartej przestrzeni przez 4-6 miesięcy w aspekcie jej wilgotności, ciepła spalania i wartości opałowej, pozyskanej z doświadczenia polowego z uprawą dziewięciu klonów wierzby wiciowej, gdzie stosowano zróżnicowane nawożenie kompostem z osadów komunalnych i nawożenie mineralne w latach 2008-2010. Zastosowano nawożenie: (a) obiekty bez nawożenia, (b) nawożone kompostem z osadów komunalnych (10 t·ha-1 s.m.), (c) nawożone kompostem z osadów komunalnych (10 t·ha-1 s. m.) i azotem w ilości 90 kg·ha-1 N oraz (d) nawożone kompostem z osadów komunalnych (10 t·ha-1 s. m.) i azotem w ilości 180 kg·ha-1 N. Podblokami I rzędu były cztery kombinacje nawozowe, a II rzędu – dziewięć klonów wierzby wiciowej uprawianych przy wysadzeniu 32100 zrzezów na hektarze. W doświadczeniu uczestniczyły klony wierzby: 1047, 1054, 1023, 1013, 1052, 1047D, 1056, 1018 i 1033. Poletko do zbioru miało powierzchnię 11,5 m2, zastosowano trzy powtórzenia. Biomasa zbierana w terminie późnowiosennym miała przeciętną wilgotność 29,0% z wahaniami w latach 13,4%–50,3%, a w terminie letnim 26,5% z wahaniami w latach 22,2%–33,5%. Największy wpływ na wilgotność i wartość opałową sezonowanej biomasy miały zmiany pogody w latach sezonowania wierzby i współdziałanie lat z terminami poboru prób, a przy cieple spalania – lata odrastania pędów, klony i interakcje klonów z kombinacjami nawożenia oraz klonów z kombinacjami nawożenia i latami. Wpływ kombinacji nawożenia na zawartość wody w sezonowanej biomasie, jej ciepło spalania i wartość opałową był istotny, ale wyjaśniał tylko małą cześć zmienności. Wartość opałowa biomasy pobrana do analiz w terminie późnowiosennym wyniosła przeciętnie 12300 kJ·kg s.m. z wahaniami w latach 7867–15521 kJ·kg s.m., a w terminie letnim – 12801 kJ·kg s.m. z wahaniami w latach 11311–13728 kJ·kg s.m.

EN

The aim of the study was assessment of willow biomass seasoned in the open air for 4-6 months in terms of its water content, net and gross calorific value. Biomass was obtained from field experiment with cultivation of nine clones of willow and various fertilization with compost from municipal sewage sludge and mineral fertilization in the years 2008-2010. Following fertilization combinations were used: (a) objects without fertilization, (b) fertilized with compost from municipal sewage sludge (10 t·ha-1 of dm), (c) fertilized with compost from municipal sewage sludge (10 t·ha-1 dm) and nitrogen 90 kg·ha-1 of N, and (d) fertilized with compost from municipal sewage sludge (10 t·ha-1 of dm) and nitrogen 180 kg·ha-1 of N. Sub-blocks of I level were four fertilizer combinations and level II – nine clones of willow cultivated at planting of 32,100 cuttings per hectare. In the experiment following willow clones were used: 1047, 1054, 1023, 1013, 1052, 1047D, 1056, 1018 and 1033. Harvesting plot had an area of 11.5 m2, three repetitions were applied. Biomass harvested in the late spring term had an average water content of 29.0% changing from 13.4% to 50.3 % within the years and in the summer term 26.5%, changing from 22.2% to 33.5% within years. The biggest influence on water content and gross calorific value of the seasoned biomass had weather course during years of willow seasoning and interaction of years with dates of sampling, and for the gross calorific value – the years of shoots regrowth, clones and interaction of clones with combinations of fertilization and clones with combinations of fertilization and years. The influence of fertilization combination on water content in seasoned biomass, its gross and net calorific value was significant, but explained only a small part of the variation. Net calorific value of biomass collected for analysis within late spring term was on average 12,300 kJ·kg of dm changing from 7,867 to 15,521 kJ·kg of dm within years, and in the summer term 12,801 kJ·kg of dm changing from 11,311 to 13,728 kJ·kg of dm.