Analysis of Impact Of Biomass Added to RDF Oversize Fraction on Properties of Briquettes

• Autorzy: Jarosław Frączek , Karolina Słomka-Polonis , Krzysztof Mudryk , Marek Wróbel , Krzysztof Dziedzic

Warianty tytułu

Analiza wpływu dodatku biomasy do frakcji nadsitowej RDF na własności uzyskanych brykietów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The impact of biomass addition to the RDF oversize fraction on quality parameters obtained from this blend of briquettes produced under semi-industrial conditions was analysed. For the purposes related to the experiment four RDF mixtures with fragmented biomass of common willow Salix viminalis L., differing only with percentage participation of base elements, were prepared. The briquetting process was performed with the use of a semi-industrial briquetting machine at the determined compaction pressure of 47 MPa and a diameter of a sleeve (and a briquette at the same time) of 50 mm. Selected quality parameters of produced briquettes were determined, i.e. density, mechanical strength DU and compression strength. The best parameters were obtained for briquettes produced from the blend with a 50% share of willow (ρ=843.9 kg · m-3, DU=86.1%, Rc=0.46 MPa). The lowest parameters were in case of briquettes without biomass addition. Statistical analysis of research results indicates that biomass additions to RDF significantly affect the improvement of quality parameters of the obtained briquettes.(original abstract)

Przedstawiono analizę wpływu dodatku biomasy do frakcji nadsitowej RDF na parametry jakościowe uzyskanych z tej mieszanki brykietów, utworzonych w warunkach półprzemysłowych. Na potrzeby doświadczenia utworzono cztery mieszanki RDF wraz z rozdrobnioną biomasą wierzby wiciowej Salix viminalis L., różniące się udziałem procentowym składników bazowych. Proces brykietowania wykonano przy użyciu półprzemysłowej brykieciarki przy ustalonym ciśnieniu zagęszczania 47 MPa i średnicy tulei (a tym samym brykietu) 50 mm. Określono wybrane parametry jakościowe utworzonych brykietów tj.: gęstość właściwą, trwałości mechaniczną DU i wytrzymałość na ściskanie. Najlepsze parametry uzyskano dla brykietów wytworzonych z mieszanki z 50% udziałem wierzby (ρ=843,9 kg·m-3, DU=86,1%, Rc=0,46 MPa). Najniższe parametry uzyskały brykiety bez dodatku biomasy. Analiza statystyczna wyników badań wskazuje, że dodatek biomasy do RDF'u istotnie wpływa na poprawę parametrów jakościowych uzyskanych brykietów.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Agriculture; Biofuels; Biomass; Quality

PL

Rolnictwo; Biopaliwa; Biomasa; Jakość

• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 20 (2016)
• Numer: nr 4 (160)
• Strony: 39--50

Twórcy

autor

Jarosław Frączek

• University of Agriculture in Krakow

autor

Karolina Słomka-Polonis

• University of Agriculture in Krakow

autor

Krzysztof Mudryk

• University of Agriculture in Krakow

autor

Marek Wróbel

• University of Agriculture in Krakow

autor

Krzysztof Dziedzic

• University of Agriculture in Krakow

Bibliografia

• Beckmann, M., Ncube, S. (2007). Characterisation of Refuse Derived Fuels (RDF) in Reference to the Fuel Technical Properties. In: Proceedings of the International Conference on Incineration and Thermal Treatment Technologies - IT3, 14.05.-18.05.2007, Phoenix (USA). ISBN 9780923204822.
• Frączek, J. (red.) (2010). Optymalizacja procesu produkcji paliw kompaktowanych wytwarzanych z roślin energetycznych. PTIR, Kraków. ISBN 978-83-917053-9-1.
• Frączek, J., Mudryk, K., Wróbel, M. (2010). Nakłady energetyczne w procesie brykietowania wierzby Salix viminalis L. Inżynieria Rolnicza, 3(121), 45-52.
• Guo, L., Tabil, L. G., Wang, D., Wang, G. (2016). Influence of moisture content and hammer mill screen size on the physical quality of barley, oat, canola and wheat straw briquettes. Biomass & Bioenergy 94, 201-208.
• Hejft, R. (2002). Ciśnieniowa aglomeracja materiałów roślinnych. Wyd. i Zakład Poligrafii Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom. ISBN 83-7204-251-9.
• Kalyan, N., Morey, R. V. (2009). Factors affecting strengh and durability of desified biomass product. Biomass & Bioenergy, 33, 337-359.
• Kalyan, N., Morey, R.V. (2010). Natural binders and solid bridge type binding mechanisms in briquettes and pellets made from corn stover and switchgrass. Bioresource Technology 101, 1082-1090.
• Križan, P. (2015). The Densification Process of Wood Waste. De Gruyter Open Ltd, Warsaw/Berlin. ISBN 978-3-11-044001-0.
• Liu, Y. (2010). Modelling and Characterisation of the Pyrolysis of Secondary Refuse Fuel Briquettes and Biomass Materials. Ph.D. Thesis Faculty of Advanced Technology University of Glamorgan, Cardiff. ISNI: 0000 0004 0125 2023.
• Malinowski, M. (2013). Selected Properties of alternative fuel manufactured from minicipal solid waste. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, 2/IV, Polska Akademia Nauk, Oddział w Krakowie, 125-139.
• Mani, S., Tabil, L. G., Sokhansaj, S. (2006). Effects of compressive force, particle size and moisture content on mechanical properties of biomass pellets from grasses. Biomass & Bioenergy, 30, 648-654.
• PN-EN 15414-3:2011. Stałe paliwa wtórne. Oznaczanie zawartości wilgoci metodą suszarkową - Część 3: Wilgoć w ogólnej próbce analityczne.
• PN-EN 15357:2011 - Stałe paliwa wtórne - Terminologia, definicje i określenia.
• PN-EN ISO 17827-2016-07. Biopaliwa stałe. Oznaczanie składu ziarnowego paliw niesprasowanych - Cześć 1.
• PN-EN ISO 17831-22016-02. Biopaliwa stałe. Oznaczanie wytrzymałości mechanicznej brykietów i peletów. Część 2: Brykiety.
• Rejdak, M., Wasielewski, R. (2013). Industrial tests of co-pyrolysis solid recovered fuels (SRF) and hard coal. Archives of Waste Management and Environmental Procection, vol. 15, issue 1, 29-36.
• Wróbel, M., Frączek, J., Francik, S., Slipek, Z., Mudryk, K. (2013). Influence of degree of fragmentation on chosen quality parameters of briquette made from biomass of cup plant Silphium perfoliatum L. Engineering for Rural Development Jelgava, Available at: http://tf.llu.lv/conference/proceedings2013/Papers/121_Wrobel_M.pdf

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2016-0062