Agricultural Engineering, Volume 54 (2022)

GRIKIŲ LUKŠTŲ IR DURPIŲ MIŠINIŲ BIOKURO SAVYBIŲ TYRIMAS

Miglė Steponavičiūtė, Simona Paulikienė
Vytautas Magnus university

Abstract

Pasaulyje sparčiai mažėjant iškastinio kuro ištekliams, būtina ieškoti tvarių alternatyvų, kurios galėtų juos visiškai ar iš dalies pakeisti. Šiuo metu pastatams šildyti dažnai naudojami anglimi arba durpėmis kūrenami kieto kuro katilai. Siekdami apriboti durpių, kaip kietojo kuro, naudojimą, galime formuoti mišinius su žemės ūkio atliekomis. Grikių lukštai, kaip biokuras, pasižymi dideliu kaloringumu, mažu pelenų kiekiu ir aukšta pelenų lydymosi temperatūra, tačiau vien jų negalima sudeginti. Taip yra todėl, kad negalime granuliuoti grikių lukštų, nes juose nėra rišamųjų medžiagų. Norėdami naudoti grikių lukštus kaip biokurą, juos galime maišyti su durpėmis, kuriose yra daug rišamųjų medžiagų. Literatūroje yra nagrinėjama pavienių grikių lukštų ir durpių biokuro parametrai, tačiau trūksta išsamių tyrimų apie jų mišinių drėgnius, šilumines vertes, pelenų kiekį bei jų lydumą. Tyrimo pradžioje sudaromi 5 rūšių mišiniai: 100 % durpių, 100 % grikių lukštų, 25 % durpių ir 75 % grikių lukštų, 50 % durpių ir 50 % grikių lukštų ir 75 % durpių ir 25 % grikių lukštų. Eksperimento metu nustatyti grikių lukštų ir durpių bei jų mišinių drėgniai, šiluminės vertės, pelenų kiekiai ir jų lydumo temperatūros. Įvertinus tirtus biokuro parametrus, nustatytas optimalus mišinys, kurį sudarė 75 % durpių ir 25 % grikių lukštų. Iš šio mišinio formuoti granules naudingiausia, kadangi suspausta granulė geriausiai išlaiko formą, o tai palengvina jų transportavimą ir sandėliavimą.

Due to the global depletion of fossil fuel reserves and various environmental issues, it is imperative to look for alternatives that can completely or partially replace written fuels. At present, coal-fired or peat-fired solid fuel boilers are the most commonly used for heating buildings [9]. The world produces 29,900,000 tones of peat a year [10]. In order to limit the use of peat as a solid fuel, we can replace mixtures with agricultural waste that cannot be burned alone. The global grain processing industry generates large amounts of waste every year. The worldwide harvest of buckwheat is 2 905 294 tones per year, of which around 1 000 000 tones are waste [4; 5]. Buckwheat husks with high calorific values, low ash concentration and high ash melting point. It is known that we cannot make granules from shells because they do not have binders of their own [8]. Thus, in order to use buckwheat husks as biofuels, we can mix them with peat, which contains a large amount of binders. There is a lack of detailed research in the current literature on the use of mixtures of different types of waste.

The aim of the study was to evaluate the biofuel properties of buckwheat husks and peat and their mixtures.

Tasks: - to determine the moisture and heat content of buckwheat husks and peat and their mixtures; - each quantity of ash and its abundance. - to determine the optimal mixture for biofuels.

Keyword(s): Biomasė, grikių lukštų, durpės, mišiniai, biokuro savybės / biomass, buckwheat husk, peat, mixtures, biofuel properties


References

Kazimierski, P.; Januszewicz, K.; Godlewski, W.; Fijuk, A.; Suchocki, T.; Chaja, P.; Barczak, B.; Kardaś, D. The Course and the Effects of Agricultural Biomass Pyrolysis in the Production of High-Calorific Biochar. Materials 2022, 15, 1038.

The European Parliament. Directive of the European Parliament and of the Council on the Promotion of the Use of Energy from Renewable Sources; EU Parliament: Brussels, Belgium, 2014

Bapat D.W., Kulkarni S.V. and Bhandarkar V.P. Design and operating experience on fluidized bed boiler burning biomass fuels with high alkali ash, in Proceedings of the 14th International Conference on Fluidized Bed Combustion, ed by Preto FDS. ASME Publishers, New York, USA, 1997 pp. 165–174

Nahberger, T.U.; Grebenc, T.; Žlindra, D.; Mrak, T.; Likar, M.; Kraigher, H.; Luthar, Z. Buckwheat Milling Waste Effects on Root Morphology and Mycorrhization of Silver Fir Seedlings Inoculated with Black Summer Truffle (Tuber aestivum Vittad.). Forests 2022, 13, 240.

FAOSTAT. The Food and Agriculture Organization of the United Nation. Available online: http://www.fao.org/faostat/en/#data (accessed on 15 December 2021).

Kazimierski P., Januszewicz K., Godlewski W., Fijuk A., Suchocki T., Chaja P., Barczak B., Kardaś D. The Course and the Effects of Agricultural Biomass Pyrolysis in the Production of High-Calorific Biochar. Materials 2022, Vol 15, P. 1038.

Kulokas M., Praspaliauskas M., Pedišius N. Investigation of Buckwheat Hulls as Additives in the Production of Solid Biomass Fuel from Straw. Energies, Vol 14, P 265.

Obidziński S. (2014) Utilization of Post-Production Waste of Potato Pulp and Buckwheat Hulls in the Form of Pellets. Pol. J. Environ. Stud 2021, Vol. 23, No. 4, P. 1391-1395.

Javanshir N., Syri S., Teräsvirta A., Olkkonen V. Abandoning peat in a city district heat system with wind power, heat pumps, and heat storage. Energy Reports 2022, Vol 8, November, P. 3051-3062.

Tcvetkov P.S. The history, present status and future prospects of the Russian fuel peat industry. Mires and Peat 2017, Volume 19, Article 14, 1–12. DOI: 10.19189

Vinterbäck, J. Pellets 2002: The first world conference on pellets. Biomass Bioenergy 2004, 27, 513–520.

Rai, A.K.; Al Makishah, N.H.; Wen, Z.; Gupta, G.; Pandit, S.; Prasad, R. Recent Developments in Lignocellulosic Biofuels, a Renewable Source of Bioenergy. Fermentation 2022, 8, 161.

Pazó, J.A.; Granada, E.; Saavedra, Á.; Eguía, P.; Collazo, J. Uncertainty Determination Methodology, Sampling Maps Generation and Trend Studies with Biomass Thermogravimetric Analysis. Int. J. Mol. Sci. 2010, 11, 3660-3674.

Vares V., Kask Ü., Muiste P., Pihu T., Soosaar S. (2007) ,,Biokuro Naudotojo žinynas" ,P. 165

LST EN 14774-3:2010 Kietasis biokuras. Drėgmės kiekio nustatymas. Džiovinimo krosnyje metodas. 3 dalis. Bendrosios analizės mėginio drėgmė Pakeičia LST CEN/TS 14774-3:2005, LST CEN/TS 14774-3:2005/P:2007

Lietuvos standartas LST EN 14918:2010 „Kietasis biokuras. Šilumingumo nustatymas“.

Lietuvos standartas LST EN 14775:2010 „Kietasis biokuras. Peleningumo nustatymas“.

Lietuvos standartas LST CEN/TS 15370-1:2007 „Kietasis biokuras. Pelenų lydumo nustatymo metodas. 1 dalis. Būdingųjų temperatūrų metodas“.


Full Text: PDF



DOI: http://dx.doi.org/10.15544/ageng.2022.54.1

Refbacks

  • There are currently no refbacks.
174 views

Agricultural Engineering ISSN 1392-1134 / eISSN 2345-0371

This journal is published under the terms of the Creative Commons Attribution-Noncommercial 3.0 Unported License. Responsible editor: Dr A. Žunda.