THE INFLUENCE OF POTATO PULP ADDITION TO THE OAT BRAN ON THE ENERGY CONSUMPTION OF THE PELLETISATION PROCESS AND PELLETS QUALITY Summary



Podobne dokumenty
OCENA PROCESU WYTWARZANIA GRANULATU OPAŁOWEGO Z OTRĄB OWSIANYCH Z UDZIAŁEM WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ. Sławomir Obidziński

OCENA TRWAŁOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z MASY ROŚLINNEJ KUKURYDZY PASTEWNEJ

WPŁYW CZASU DOCIERANIA MATRYCY PIERŚCIENIOWEJ NA OBCIĄśENIA W UKŁADZIE ROBOCZYM GRANULATORA W PROCESIE GRANULOWANIA PASZ

THE INFLUENCE OF TECHNICAL AND TECHNOLOGICAL FACTORS OF THE FODDERS PELLETING PROCESS ON THE QUALITY OF OBTAINED PRODUCT

WPŁYW PARAMETRÓW APARATUROWO-PROCESOWYCH NA WARTOŚCI NACISKÓW ZAGĘSZCZAJĄCYCH W PROCESIE GRANULOWANIA PASZ

WPŁYW CECH FIZYCZNYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH NA JAKOŚĆ I ENERGOCHŁONNOŚĆ WYTWORZONYCH BRYKIETÓW

WPŁYW PARAMETRÓW ZAGĘSZCZANIA BIOMASY ROŚLINNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRYKIETÓW

OCENA WPŁYWU TEMPERATURY CHŁODZENIA NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL

WPŁYW STOPNIA ROZDROBNIENIA GRANULOWANEJ MIESZANKI PASZOWEJ NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL I WYDAJNOŚĆ PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

ZAPOTRZEBOWANIE MOCY PODCZAS ROZDRABNIANIA BIOMASY ROŚLINNEJ DO PRODUKCJI BRYKIETÓW

FIZYCZNE I MECHANICZNE WŁAŚCIWOŚCI PELETÓW Z TROCIN SOSNOWYCH Z DODATKIEM TROCIN DRZEW LIŚCIASTYCH

Energochłonność procesu granulowania mieszanek paszowych. Energy consumption of the feed mixtures granulation process

WPŁYW WYBRANYCH PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANULATU

OCENA CECH JAKOŚCIOWYCH PELETÓW WYTWORZONYCH Z BIOMASY ROŚLINNEJ *

OCENA GĘSTOŚCI USYPOWEJ I ENERGOCHŁONNOŚCI PRODUKCJI PELETÓW W PELECIARCE Z DWUSTRONNĄ MATRYCĄ PŁASKĄ*

OCENA ENERGETYCZNA PROCESU ZAGĘSZCZANIA WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH W BRYKIECIARCE ŚLIMAKOWEJ*

GRANULOWANIE PASZ W UKŁADZIE ROBOCZYM Z PŁASKĄ MATRYCĄ - FORMOWANIE GRANULATU W OTWORZE CZĘŚĆ I *

GRANULACJA CIŚNIENIOWA ANALIZA UKŁADU ROBOCZEGO Z PŁASKĄ MATRYCĄ

OCENA JAKOŚCI BRYKIETÓW Z BIOMASY ROŚLINNEJ WYTWORZONYCH W ŚLIMAKOWYM ZESPOLE ZAGĘSZCZAJĄCYM

Sławomir Obidziński WPROWADZENIE

WPŁYW ŚREDNICY KOMORY I WILGOTNOŚCI SŁOMY PSZENNEJ NA PARAMETRY ZAGĘSZCZANIA. Stanisław Skonecki, Janusz Laskowski

Systemy jakości w produkcji i obrocie biopaliwami stałymi. Zajęcia VI - Ocena jakościowa brykietów oraz peletów. grupa 1, 2, 3

OCENA WYDAJNOŚCI BRYKIETOWANIA ORAZ JAKOŚCI BRYKIETÓW WYTWORZONYCH Z WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH*

ANALIZA CECH FIZYCZNYCH BRYKIETÓW Z BIOMASY ROŚLINNEJ *

PL B1. ECOFUEL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Jelenia Góra, PL BUP 09/14

OCENA WPŁYWU SKŁADU GRANULOWANEJ MIESZANKI PASZOWEJ NA WYTRZYMAŁOŚĆ KINETYCZNĄ GRANUL

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI PELETÓW WYTWORZONYCH Z TRAWY POZYSKANEJ Z TRAWNIKA PRZYDOMOWEGO

WPŁYW PARAMETRÓW MATRYCY NA EFEKTYWNOŚĆ GRANULOWANIA MIESZANEK PSZENICY Z RZEPAKIEM

WPŁYW WILGOTNOŚCI MATERIAŁU I ŚREDNICY KOMORY NA PARAMETRY ZAGĘSZCZANIA MISKANTA OLBRZYMIEGO

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I MECHANICZNE PELETÓW W ZALEŻNOŚCI OD SKŁADU I TEMPERATURY ICH PRZECHOWYWANIA

WPŁYW DODATKU SORBITOLU NA WYBRANE CECHY PRODUKTU PO AGLOMERACJI WYSOKOCIŚNIENIOWEJ

BADANIE NACISKÓW WYWIERANYCH PRZEZ MATERIAŁ NA ŚCIANKĘ OTWARTEJ KOMORY ZAGĘSZCZANIA *

CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH BIOPALIW Z BIOMASY STAŁEJ

APARATURA BADAWCZA I DYDAKTYCZNA

Dlaczego biopaliwa? biomasy,

Dlaczego biopaliwa? biomasy,

OCENA PORÓWNAWCZA ZUśYCIA PALIWA SILNIKA CIĄGNIKOWEGO ZASILANEGO BIOPALIWEM RZEPAKOWYM I OLEJEM NAPĘDOWYM

ANALIZA WYBRANYCH CECH JAKOŚCIOWYCH PELETÓW WYTWORZONYCH Z SUROWCÓW ROŚLINNYCH *

WPŁYW WIELKOŚCI CZĄSTEK ROZDROBNIONEJ PSZENICY NA PARAMETRY PROCESU ZAGĘSZCZANIA

Systemy jakości w produkcji i obrocie biopaliwami stałymi. grupa 1, 2, 3

BUDOWA UKŁADU MIESZAJĄCO-ZAGĘSZCZAJĄCO-DOZUJĄCEGO GRANULATORA DO MATERIAŁÓW ROŚLINNYCH

CZTEROKULOWA MASZYNA TARCIA ROZSZERZENIE MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH W WARUNKACH ZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ

MODEL MATEMATYCZNY OCENY WYTRZYMAŁOŚCI KINETYCZNEJ GRANULATU

INFLUENCE OF CONDITIONING ON THE OUTPUT LOSSES DURING PELLETING OF PLANT MATERIALS

WPŁYW KSZTAŁTU POWIERZCHNI ROLEK WYTŁACZAJĄCYCH NA TRWAŁOŚĆ GRANULATU

The investigation of the briquetting process of mixtures of the plant waste materials

Konferencja dofinansowana ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej

WPŁYW WILGOTNOŚCI WIÓRÓW DREWNA SOSNY I TOPOLI NA PARAMETRY BRYKIETOWANIA

pobrano z

WPŁYW WILGOTNOŚCI MATERIAŁU I NACISKU TŁOKA NA PARAMETRY ZAGĘSZCZANIA I WYTRZYMAŁOŚĆ AGLOMERATU ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO (SIDA HERMAPHRODITA)

Wytrzymałość peletów z biomasy istotnym parametrem technologicznym i rozliczeniowym w energetyce i ciepłownictwie

WPŁYW WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI SUROWCÓW NA CECHY WYTRZYMAŁOŚCIOWE GRANULATU

WPŁYW WILGOTNOŚCI SŁOMY ZBOŻOWEJ NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA UZYSKIWANYCH BRYKIETÓW

OCENA JAKOŚCI PELETÓW WYTWORZONYCH Z WYBRANYCH SUROWCÓW ROŚLINNYCH *

Aktualne regulacje prawne wspierające wytwarzanie energii i ciepła z biomasy i innych paliw alternatywnych

INŻYNIERIA ROLNICZA AGRICULTURAL ENGINEERING

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA PELETÓW SOSNOWYCH NA ICH WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I MECHANICZNE

pellet Stelmet LAVA - 24 palety - worki po 15kg LAVA Pellet Opis produktu

Gama Pardubice s.r.o. Holandská Pardubice

NAKŁADY ENERGETYCZNE W PROCESIE BRYKIETOWANIA WIERZBY SALIX VIMINALIS L.

WPŁYW TEMPERATURY NA GĘSTOŚĆ I TRWAŁOŚĆ BRYKIETÓW WYTWORZONYCH W BRYKIECIARCE ŚLIMAKOWEJ *

GRANULACJA TALERZOWA OTRĘBÓW PSZENNYCH Z WYKORZYSTANIEM GĘSTWY DROŻDŻOWEJ JAKO CIECZY WIĄŻĄCEJ

Wpływ stopnia rozdrobnienia pędów wierzby oraz ciśnienia aglomeracji na trwałość brykietów

Załącznik nr 2B do Kontraktu. Paliwo

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

NAKŁADY ENERGII W PROCESIE GRANULOWANIA ŚRUT PSZENICY O RÓśNYM STOPNIU ROZDROBNIENIA. Ryszard Kulig, Janusz Laskowski

Forum Biomasy i Paliw Alternatywnych

WPŁYW PROCESU KONDYCJONOWANIA SUROWCÓW ZBOśOWYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GRANULATU Ryszard Kulig, Janusz Laskowski

BADANIA JAKOŚCI SPALANIA GRANULOWANYCH MIESZANEK PALIW MINERALNYCH (WĘGLA BRUNATNEGO) Z WYBRANYMI PALIWAMI ODNAWIALNYMI.

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

ZMIANY WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH GRANULATU UZYSKANEGO Z DODATKIEM RÓŻNYCH SUBSTANCJI WIĄŻĄCYCH

WPŁYW KSZTAŁTU POCZĄTKOWEGO CZĄSTEK NA SKURCZ SUSZARNICZY W CZASIE SUSZENIA MIKROFALOWEGO PRZY OBNIśONYM CIŚNIENIU

Logistyczne aspekty w procesie produkcji biomasy w postaci brykietów

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

WPŁYW ZASTOSOWANIA CAŁYCH ZIAREN PSZENICY NA EFEKTYWNOŚĆ GRANULOWANIA MIESZANEK PASZOWYCH

CIŚNIENIOWE ZAGĘSZCZANIE TROCIN SOSNOWYCH I TOPOLOWYCH PARAMETRY PROCESU I JAKOŚĆ AGLOMERATU. Stanisław Skonecki, Ryszard Kulig, Milena Potręć

Agropremiery Poznań

WYTWARZANIE BRYKIETÓW Z ODPADÓW ROŚLINNYCH W ŚLIMAKOWYM UKŁADZIE ROBOCZYM

CENTRUM CZYSTYCH TECHNOLOGII WĘGLOWYCH CLEAN COAL TECHNOLOGY CENTRE. ... nowe możliwości. ... new opportunities

WPŁYW STOPNIA ROZDROBNIENIA SŁOMY NA TRWAŁOŚĆ KINETYCZNĄ BRYKIETÓW

TECHNOLOGIA ORAZ KOSZTY PRODUKCJI BRYKIETÓW I PELETÓW Z WIERZBY ENERGETYCZNEJ

PRZECIWZUŻYCIOWE POWŁOKI CERAMICZNO-METALOWE NANOSZONE NA ELEMENT SILNIKÓW SPALINOWYCH

PL B1. ZAKŁADY URZĄDZEŃ KOTŁOWYCH STĄPORKÓW SPÓŁKA AKCYJNA, Stąporków, PL BUP 17/13

Środowiskowe aspekty wykorzystania paliw metanowych w transporcie

MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA PELETÓW WYTWORZONYCH ZE SŁOMY PSZENNEJ I JĘCZMIENNEJ NA RYNKU ENERGII CIEPLNEJ

OCENA WYBRANYCH CECH JAKOŚCI MROŻONEK ZA POMOCĄ AKWIZYCJI OBRAZU

WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ ZIEMNIAKÓW NA PRĘDKOŚĆ PROPAGACJI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

Drewno jako surowiec energetyczny w badaniach Instytutu Technologii Drewna w Poznaniu

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI SUROWCÓW STOSOWANYCH DO PRODUKCJI BIOPALIW STAŁYCH *

Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia,

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

(POKL /11)

Konsekwencje termodynamiczne podsuszania paliwa w siłowni cieplnej.

FUNCTIONAL AGRIMOTOR TESTING SUPPLIED BY THE VEGETABLE ORIGIN FUELS BADANIE FUNKCJONALNE SILNIKA ROLNICZEGO ZASILANEGO PALIWAMI POCHODZENIA ROŚLINNEGO

OCENA WPŁYWU PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ ŚLIMAKA MIESZAJĄCEGO Z PIONOWYM ELEMENTEM ROBOCZYM NA STOPIEŃ ZMIESZANIA KOMPONENTÓW PASZY

KOSZTY UŻYTKOWANIA MASZYN W STRUKTURZE KOSZTÓW PRODUKCJI ROŚLINNEJ W WYBRANYM PRZEDSIĘBIORSTWIE ROLNICZYM

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW PRACY PNEUMATYCZNEGO SEPARATORA KASKADOWEGO

WENTYLATORY PROMIENIOWE MEDIUM-PRESSURE CENTRIFUGAL

STANOWISKOWE BADANIE ZESPOŁU PRZENIESIENIA NAPĘDU NA PRZYKŁADZIE WIELOSTOPNIOWEJ PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

Transkrypt:

Sławomir OBIDZIŃSKI, Roman HEJFT Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Zakład Techniki Rolno-Spożywczej ul. Wiejska 45C, 15-345 Białystok e-mail: obislaw@pb.edu.pl ; rhj@pb.edu.pl THE INFLUENCE OF POTATO PULP ADDITION TO THE OAT BRAN ON THE ENERGY CONSUMPTION OF THE PELLETISATION PROCESS AND PELLETS QUALITY Summary The paper presents the results of the investigations of densification process of the plant wastes mixture of oat bran and potato pulp. The preliminary investigations of densification oat bran were conducted on the SS-3 stand, with an open densification chamber-densification piston working system, using the open chamber of diameter 8 mm and length l o =47 mm. The proper investigations of densification process were conducted in the working system of a P-300 pellet mill with the flat matrix densification rolls tool-in-use system. The tests determined the energy consumption of the pelletisation process and the quality (density and kinetic durability) of the obtained pellets. The kinetic durability of the pellets obtained in the working system of the pelletizer was determined with the Holmen s method in accordance with Polish Standard. The results of the conducted investigations affirmed that the addition of potato pulp to oat bran had caused the growth of the susceptibility of the mixture and the lowering of the energy consumption of the pelletizer. The approx 20% addition of the potato pulp let on obtainment of the high quality pellets which is making up the balanced solid fuel. Key words: pelletting, potato pulp, oat bran, density, kinetic durability WPŁYW DODATKU WYCIERKI ZIEMNIACZANEJ DO OTRĘBÓW OWSIANYCH NA ENERGOCHŁONNOŚĆ PROCESU GRANULOWANIA I JAKOŚĆ GRANULATU Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zagęszczania mieszaniny roślinnych odpadów otrębów owsianych i wycierki ziemniaczanej. Badania wstępne zagęszczania otrębów owsianych przeprowadzono na stanowisku SS-3, z układem roboczym otwarta komora zagęszczania-tłok zagęszczający, używając komory otwartej o średnicy 8 mm i długości 47 mm. Badania właściwe procesu zagęszczania przeprowadzono w układzie roboczym granulatora typu P-300 z układem płaska matryca rolki zagęszczające. W badaniach tych określono energochłonność procesu granulowania oraz jakość uzyskanego granulatu (gęstość i wytrzymałość kinetyczną). Oznaczanie wytrzymałości kinetycznej granulatu otrzymanego w układzie roboczym granulatora wykonano zgodnie z Polskimi Normami metodą Holmena. Wyniki przeprowadzonych badań pozwoliły stwierdzić, że dodatek wycierki ziemniaczanej do otrębów owsianych spowodował zwiększenie podatności mieszanki na zagęszczanie i obniżenie zapotrzebowania granulatora na moc. Dodatek wycierki do ok. 20% pozwala na uzyskanie granulatu o wysokiej jakość stanowiącego pełnowartościowe paliwo stałe. Słowa kluczowe: granulowanie, wycierka ziemniaczana, otręby owsiane, gęstość, wytrzymałość kinetyczna 1. Wprowadzenie Obecnie coraz częściej sięga się po surowce odpadowe oraz biomasę z upraw energetycznych jako surowce do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Jest to spowodowane umocowaniami prawnymi, m.in. Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z 14. 08. 2008 r. [2]. Innym powodem wykorzystywania biomasy jako surowca do produkcji energii elektrycznej i ciepła jest wymóg zmniejszenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery [12]. Jednym ze sposobów zagospodarowania różnego rodzaju odpadów roślinnych jest ich granulowanie lub brykietowanie do postaci paliwa stałego (granulatu, brykietu) [1, 4; 5, 7]. Podstawowym surowcem do produkcji granulatu opałowego są różnego rodzaju odpady drzewne, ale wykorzystywane są również agropozostałości, takie jak słoma, odpady przemysłu spożywczego i rolniczego [15, 17]. Bardzo często niemożliwe jest jednak bezpośrednie wykorzystanie tych odpadów jako surowca do produkcji granulatu lub brykietu, np. z powodu zbyt małej wielkości cząstek materiały pyliste, z powodu zbyt dużej zawartości tłuszczu makuchy rzepakowe, czy też zbyt dużej wilgotności odpadu, czego przykładem jest wycierka ziemniaczana (powstająca w zakładach przemysłu rolno-spożywczego, będąca odpadem poprodukcyjnym w produkcji skrobi ziemniaczanej), itp. W związku z tym często poddaje się procesowi zagęszczania różne mieszanki odpadów, co pozwala na realizację procesu ciśnieniowej aglomeracji i zapewnia wysoką jakość otrzymanego granulatu [11]. Przykładami badań związanych z wykorzystaniem takich kompilacji odpadów do produkcji paliw stałych są: badania zagęszczania mieszaniny odpadów pożniwnych pszenicy, owsa i kukurydzy w połączeniu ze słomą, trocinami oraz ze zużytym olejem jadalnym [9], badania procesu peletowania mieszaniny odpadów tytoniowych w połączeniu z odpadami ziołowymi [10], badania zagęszczania mieszaniny poprodukcyjnych odpadów rzepy powstających przy produkcji oleju z rzepy w mieszaninie z trocinami [13] lub też badania wytwarzania granulatu opałowego z mieszaniny wysortu zbożowego (odpady z elewatora) w połączeniu z trocinami dębowymi oraz z odpadami po produkcji soku jabłkowego [14]. Miranda i in. [8] stwierdzili natomiast, że dodawanie odpadów dębu pirenejskiego do miąższu oliwkowego (odpad powstający przy produkcji oleju z oliwek), zapewnia bardziej efektywne zagęszczanie mieszaniny, a także polepsza wytrzymałość kinetyczną otrzymanego granulatu. 133

2. Cel badań Celem badań było określenie wpływu dodatku wycierki ziemniaczanej do otrębów owsianych na energochłonność procesu granulowania oraz jakość uzyskanego granulatu, w aspekcie jego wykorzystania jako paszy lub paliwa opałowego. 3. Metodyka badawcza W pracy przedstawiono wyniki badań procesu granulowania mieszaniny odpadów zbożowych w postaci otrębów owsianych (powstających w Podlaskich Zakładach Zbożowych S.A. w Białymstoku) i wycierki ziemniaczanej pozostającej jako odpad przy wypłukiwaniu z ziemniaków skrobi (w zakładach PEPEES S.A w Łomży). Oznaczanie wilgotności surowców (otrębów owsianych, wycierki oraz przygotowywanych mieszanek wycierki i otrębów owsianych) przed procesem zagęszczania wykonano zgodnie z PN-76/R-64752 za pomocą wagosuszarki WPE 300S z dokładnością 0,01%. Każdorazowo określano wilgota) ność pięciu próbek. Do pomiaru pobierano próbki o masie 5 g i suszono je w temperaturze 105 C do momentu aż wskazania wagosuszarki w trakcie trzech kolejnych odczytów w odstępach 15 s pozostaną niezmienione. Za wynik końcowy oznaczenia wilgotności przyjmowano wartość średnią z otrzymanych oznaczeń. Badania wstępne zagęszczania otrębów owsianych przeprowadzono na stanowisku SS-3, z układem roboczym otwarta komora zagęszczania-tłok zagęszczający [10]. W trakcie badań wstępnych określono podatność na zagęszczanie samych otrębów owsianych poprzez określenie maksymalnych nacisków zagęszczających surowiec oraz gęstości uzyskanego granulatu. W trakcie badań poddawano zagęszczaniu po 20 próbek o masie 1 g w komorze otwartej o średnicy 8 mm i długości 47 mm. Badania przeprowadzono przy trzech wartościach temperatury procesu: 50, 70 i 90 o C. Badania podstawowe procesu granulowania wykonano na stanowisku badawczym SS-4 (rys. 1), którego głównym elementem był granulator typu P-300 z układem roboczym płaska matryca rolki zagęszczające. b) Rys. 1. Stanowisko badawcze SS-4: a) schemat stanowiska: 1- układ roboczy granulatora z matrycą płaską, 2- silnik elektryczny napędzający granulator, 3- zasyp surowca, 4- wysyp granulatu, 5- dozownik wibracyjny, 6- uniwersalny miernik do pomiaru zapotrzebowania na moc, 7- rejestrator Spider 8, 8- komputer PC, b) widok stanowiska Fig. 1. Investigation SS-4 stand: a) the schema of the stand: 1 working system of pellet mill with flat matrix, 2 electric motor driving the pellet mill, 3 raw material inlet, 4 pellet outlet, 5 vibrating feeder, 6 universal meter for measuring electric power demand, 7 Spider 8 recorder, 8 PC computer, b) the view of the stand 134

Napęd granulatora 1 stanowił silnik elektryczny 2, z którego moment obrotowy przekazywany był poprzez przekładnię zębatą stożkową na wał, na którym osadzona była płaska obrotowa matryca, współpracująca z nieruchomym układem dwóch ułożyskowanych rolek zagęszczających, wtłaczających zagęszczany surowiec w otwory matrycy. Równomierne doprowadzenie zagęszczanego surowca do układu roboczego granulatora 1 zapewniono poprzez zastosowanie dozownika wibracyjnego 5, podającego surowiec do układu roboczego granulatora poprzez zasyp 3. Granulat opuszczał układ roboczy granulatora wysypem 4. Stanowisko SS-4 oprzyrządowano w uniwersalny miernik do pomiaru zapotrzebowania urządzenia na moc 6, oraz rejestrator 7 (Spider 8) sprzężony z komputerem 8. Sygnały z czujnika 6 doprowadzano do rejestratora 7 w postaci plików binarnych, które poddano dalszej obróbce z wykorzystaniem oprogramowania Microsoft Excel oraz Statistica 10.0 PL. Badania zagęszczania mieszaniny otrębów owsianych z wycierką w układzie roboczym granulatora przeprowadzono przy szczelinie roboczej między rolką zagęszczającą a matrycą h r =0,4 mm, przy masowym natężeniu przepływu mieszanki ok. Q s =150 kg/h oraz przy prędkości obrotowej matrycy n m =280 obr/min. Matryca użyta w trakcie badań posiadała otwory o średnicy d o = 8 mm i długości l o = 28 mm. W trakcie pomiarów na stanowisku SS-4 określono wpływ zawartości wycierki ziemniaczanej (z w = 10, 20 i 30%) w mieszaninie z otrębami owsianymi na zapotrzebowanie na moc przez silnik napędzający granulator oraz na gęstość i wytrzymałość kinetyczną otrzymanego granulatu. Oznaczenie gęstości otrzymanego granulatu przeprowadzono mierząc suwmiarką wysokość i średnicę piętnastu losowo wybranych próbek z dokładnością ±0,02 mm oraz określając ich masę wagą laboratoryjną z dokładnością ±0,001 g. Gęstość granulatu ρ g obliczano jako stosunek masy do objętości oznaczanych próbek. Wytrzymałość kinetyczną otrzymanego granulatu oznaczano zgodnie z normą PN-R-64834:1998 oraz zaleceniami zamieszczonymi w pracach [16, 19, 20], po 24 godzinach od momentu opuszczenia układu roboczego przez granulat, z wykorzystaniem testera Holmena (rys. 2). W trakcie badań metodą Holmena do komory testera wprowadzano za każdym razem próbkę granulatu o masie 100 g, która w komorze testera wprowadzana była w strumień powietrza i cyrkulując w nim uderzała o metalowe perforowane ścianki testera. W trakcie badań oznaczano wpływ czasu testu na wytrzymałość kinetyczną granulatu. Granulat przebywał w komorze, zgodnie z normą PN-R- 64834, 60 s. Po upływie tego czasu pozostałość granulatu z komory testera wprowadzano na sito, przesiewano i ważono. Wytrzymałość kinetyczną granulatu obliczano jako stosunek masy granulatu po teście do masy granulatu przed testem. 4. Wyniki badań a) b) Rys. 3 przedstawia wyniki badań wstępnych wpływu temperatury procesy na wartości nacisków zagęszczających oraz na gęstość otrzymanego granulatu z otrębów owsianych. Z przeprowadzonych badań eksperymentalnych (rys. 3) wynika, że zwiększenie temperatury w trakcie realizacji procesu granulowania otrębów owsianych od 50 do 90 o C powoduje spadek wartości maksymalnych nacisków zagęszczających od 6,21 do 2,11 MPa. Niestety, zwiększenie temperatury procesu powoduje również spadek gęstości otrzymanego granulatu. Nierozdrobnione otręby owsiane (po dostarczeniu z PZZ Białystok) o wilgotności 5,09% są materiałem o niskiej podatności na zagęszczanie. Śliska łuska owsiana i niewielka ilość pozostałego w otrębach bielma oraz niska zawartość wilgoci powodują, że w trakcie zagęszczania otręby są przetłaczane przez otwory matrycy przy niewielkich naciskach zagęszczających (rys. 3a), jednak gęstość otrzymanego granulatu jest bardzo niska. Wzrost temperatury procesu od 50 do 90 o C spowodował spadek gęstości otrzymanego granulatu z 676,09 do 424,58 kg/m 3. Otrzymany granulat przy niewielkich naciskach ulega rozkruszaniu. W związku z tym należałoby rozdrabniać otręby owsiane, co zmniejszyłoby ich tendencję do ślizgania się po powierzchni otworu w matrycy, lub zwiększyć wilgotność otrębów przed procesem granulowania albo też dodatkowo zastosować lepiszcze. Rys. 2. Stanowisko do pomiaru współczynnika wytrzymałości kinetycznej P dx granulatu metodą Holmena: a) schemat stanowiska, b) widok testera Fig. 2. The investigation stand to the measurement of the pellets kinetic durability P dx Holmen method`s: a) the schema of the stand, b) the view of the tester 135

a) b) 6,5 700 Maksymalne naciski zageszczające [MPa] 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 y = -0,1025x + 11,255 R 2 = 0,9955 Gęstość granulatu [kg/m 3 ] 650 600 550 500 450 y = -6,2876x + 1010,1 R 2 = 0,932 1,5 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura procesu [ o C] 400 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura procesu [ o C] Rys. 3. Wpływ temperatury procesu granulowania otrębów owsianych na: a) wartości nacisków zagęszczających, b) gęstość otrzymanego granulatu Fig. 3. The influence of pelletting process temperature of the oat bran on the: a) value of the maximum densification pressure, b) density of the obtained pellets Zapotrzebowanie na moc [kw] 4,9 4,7 4,5 4,3 4,1 3,9 3,7 3,5 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 2,3 zapotrzebowanie na moc Wykł. (zapotrzebowanie na moc) N g = 7,17e -0,041zw R 2 = 0,9993 2,1 5 10 15 20 25 30 35 Zawartość wycierki [%] Rys. 4. Wpływ zawartości wycierki ziemniaczanej w mieszaninie z otrębami owsianymi na zapotrzebowanie na moc granulatora Fig. 4. The influence of the potato pulp content in the mixture with oat bran on the power consumption of the pelletizer Na rys. 4 przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości wycierki ziemniaczanej w mieszaninie z otrębami owsianymi na zapotrzebowanie na moc granulatora (peleciarki) typu P-300 zarejestrowaną w trakcie zagęszczania mieszaniny. Uzyskane wyniki badań (rys. 4) pozwoliły stwierdzić, że zwiększenie zawartości wycierki ziemniaczanej od 10 do 30% w mieszance z otrębami owsianymi spowodowało spadek zapotrzebowania granulatora na moc o ok. 55,5% (z 4,81 do 2,14 kw). Zaobserwowany w trakcie badań spadek zapotrzebowania granulatora na moc był spowodowany znacznym wzrostem wilgotności mieszaniny w konsekwencji zwiększenia zawartości wycierki ziemniaczanej (rys. 5). Wilgotność mieszaniny wzrosła z 13,38% (przy 10% zawartości wycierki w zagęszczanej mieszance) do 29,58% (przy 30% zawartości wycierki w zagęszczanej mieszance). Wzrost zawartości wycierki w zagęszczanej mieszaninie powodował powstanie coraz większych ilości lepiszcza (w postaci lepkiej cieczy powstałej ze skrobi i wilgoci) w trakcie procesu peletowania. Rosnąca zawartość powstałej lepkiej cieczy powodowała efekt smarowania powierzchni otworów w matrycy granulatora i spadek oporów przetłaczania. Obniżenie oporów przetłaczania dało w konsekwencji zmniejszenie wartości zapotrzebowania granulatora na moc (rys. 4), przy jednoczesnym wzroście gęstości i wytrzymałości kinetycznej powstałego granulatu, który po schłodzeniu i zastygnięciu w nim lepkiego żelu tworzył w połączeniu z otrębami trwały aglomerat. Przeprowadzone badania pozwalają na stwierdzenie, że dodatek wycierki bardzo korzystnie wpływa na przebieg i stabilność procesu granulowania, o czym świadczy spadające zapotrzebowanie granulatora na moc, które jest znacznie niższe niż analogiczne zapotrzebowanie w przypadku granulowania samych otrębów. Wpływ zawartości wycierki z w na zapotrzebowanie granulatora na moc N g podczas zagęszczania otrębów owsianych i wycierki w układzie roboczym granulatora z płaską matrycą opisano ogólnym równaniem funkcji wykładniczej: 136

N g = 7,17e -0,0413zw R 2 = 0,9993 (1) gdzie: z w zawartość wycierki ziemniaczanej w mieszaninie [%]. Na rys. 5 przedstawiono wpływ zawartości wycierki ziemniaczanej w mieszaninie z otrębami owsianymi na gęstość granulatu oraz wartość wytrzymałości kinetycznej granulatu oznaczoną metodą Holmena Zgodnie z wynikami przeprowadzonych badań (rys. 5) można stwierdzić, że zwiększenie zawartości wycierki ziemniaczanej z 10 do 30% w mieszaninie z otrębami owsianymi, spowodowało spadek gęstości i wytrzymałości kinetycznej granulatu. Zwiększenie zawartości wycierki ziemniaczanej z 10 do 30% w mieszaninie z otrębami owsianymi, spowodowało spadek wytrzymałości kinetycznej granulatu oznaczonej metodą Holmena o ok. 60% (z 98,6 do 38,81%). Gęstość granulatu spadła natomiast o ponad 56% (z wartości 1162,27 do 656,61 kg/m 3 ). Spadek gęstości i wytrzymałości kinetycznej granulatu spowodowany był wzrostem wilgotności mieszaniny. Dodatek 10% wycierki ziemniaczanej w zagęszczanej mieszaninie spowodował wzrost wilgotności mieszaniny do 13,38% i powstanie lepiszcza w trakcie a) 1200 procesu granulowania. Zwiększenie ilości lepiszcza w zagęszczanej mieszance powodowało powstawanie coraz trwalszych wiązań cząstek mieszanki i w konsekwencji wzrost gęstości granulatu. Wzrost ilości lepiszcza spowodował również nieznaczny wzrost nacisków zagęszczających (w porównaniu z zagęszczaniem samych otrębów), które w kontakcie z powierzchnią otworu w matrycy powodowały zwiększenie oporów przetłaczania (mieszanka już nie ślizgała się po powierzchni otworu w matrycy jak to miało miejsce przy zagęszczaniu samych otrębów) i w konsekwencji pozwoliły na uzyskanie wysokiej gęstości (1162,27 kg/m 3 ) i wytrzymałości kinetycznej (98,6%) powstałego granulatu. Dalszy wzrost wilgotności mieszanki do 29,58% (przy 30% udziale wycierki ziemniaczanej) spowodował jednak spadek oporów przetłaczania oraz rozprężanie powstającego granulatu wskutek parowania nadmiaru wody zawartej w granulacie, po opuszczeniu otworów w matrycy, w których był formowany. Uzyskane wartości gęstości granulatu przy 30% udziale wycierki ziemniaczanej (656,61 kg/m 3 ) i wytrzymałości kinetycznej (38,81%) dyskwalifikuje taki granulat jako paliwo stałe. 1150 1100 gęstość granulatu Liniow y (gęstość granulatu) Gęstość granulatu [kg/m 3 ] 1050 1000 950 900 850 800 ρ g = -25,473z w + 1449,7 R 2 = 0,9634 750 700 b) 650 5 10 15 20 25 30 35 Zawartość wycierki [%] 100 Wytrzymałość kinetyczna granulatu [%] 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 wytrzymałość kinetyczna Liniowy (wytrzymałość kinetyczna) P dx = -2,989zw + 129,92 R 2 = 0,9932 35 5 10 15 20 25 30 35 Zawartość wycierki [%] Rys. 5. Wpływ zawartości wycierki ziemniaczanej w mieszaninie z otrębami owsianymi na: a) gęstość granulatu, b) wytrzymałość kinetyczną granulatu oznaczoną metodą Holmena Fig. 5. The influence of the potato pulp content in the mixture with oat bran on the: a) pellets density, b) kinetic durability of pellets appointed Holmen`s method 137

Jednak dodatek wycierki ziemniaczanej do otrębów pozwolił na uzyskanie znacznie lepszego jakościowo granulatu (o większej gęstości i wytrzymałości kinetycznej) niż w przypadku peletu z samych otrębów. Nawet granulat otrzymany przy 30% dodatku wycierki ziemniaczanej po wysuszeniu nie rozsypywał się w takim stopniu jak granulat z samych otrębów. Było to spowodowane działaniem lepkiego żelu powstałego w trakcie procesu granulowania z wilgoci i skrobi zawartej w wycierce, w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury procesu. Żel ten po zastygnięciu spowodował powstawanie trwałych wiązań cząstek zagęszczanej mieszanki. Wpływ zawartości wycierki z w na gęstość granulatu ρ g oraz wartość wytrzymałości kinetycznej granulatu P dx podczas zagęszczania otrębów owsianych i wycierki w układzie roboczym granulatora z płaską matrycą opisano równaniami funkcji liniowej: ρ g = -25,47z w + 1449,7 R 2 =0,9634 (2) P dx = -2,989z w + 129,9 R 2 =0,9932 (3) gdzie: z w zawartość wycierki ziemniaczanej w mieszaninie [%]. Uzyskane w trakcie procesu granulowania w układzie roboczym granulatora typu P-300 gęstości granulatu (ok. 1162 kg/m 3 przy zawartości wycierki 10% i ok. 1000 kg/m 3 przy zawartości wycierki 20%) pozwalają na stwierdzenie, że dodatek wycierki do ok. 20% pozwala na uzyskanie granulatu o zadowalającej jakości, stanowiącego pełnowartościowe paliwo stałe. Za takie paliwo uważa się paliwo o gęstości ponad 1000 kg/m 3. Jest to zgodne z istniejącymi normami dotyczącymi granulatu drzewnego w krajach europejskich, tj.: DIN 51731 Niemcy, ÖNORM M 7135 Austria, SS 18 71 20 Szwecja oraz zgodne z wprowadzonym w 2011 roku certyfikatem EN 14961 i jego polskim odpowiednikiem normą PN- EN 14961 (EN 14961). 5. Wnioski 1. Nierozdrobnione otręby owsiane są materiałem o niskiej podatności na zagęszczanie. W celu zwiększenia ich podatności i otrzymania granulatu o wysokiej gęstości należy je rozdrabniać, zwiększyć ich wilgotność przed procesem granulowania lub dodatkowo zastosować lepiszcze. 2. Dodatek wycierki ziemniaczanej do granulowanych otrębów owsianych spowodował zwiększenie podatności mieszanki na zagęszczanie. 3. Zwiększenie zawartości wycierki ziemniaczanej od 10 do 30% w mieszance z otrębami owsianymi spowodowało spadek zapotrzebowania granulatora na moc o ok. 55,5% (z 4,81 do 2,14 kw). 4. Dodatek 10% wycierki ziemniaczanej do granulowanych otrębów owsianych pozwolił na uzyskanie wysokiej gęstości (1162,27 kg/m 3 ) i wytrzymałości kinetycznej (98,6%) otrzymanego granulatu. 5. Zwiększenie zawartości wycierki ziemniaczanej z 10 do 30% w mieszaninie z otrębami owsianymi, spowodowało spadek wytrzymałości kinetycznej granulatu o ok. 60% (z 98,6 do 38,81%) oraz spadek gęstości granulatu o ponad 56% (z wartości 1162,27 do 656,61 kg/m 3 ). 6. Dodatek wycierki do granulowanych otrębów owsianych do ok. 20% pozwala na uzyskanie granulatu o zadowalającej jakości (gęstości i wytrzymałości kinetycznej) stanowiącego pełnowartościowe paliwo stałe. 6. Bibliografia [1] Adamczyk F., Frąckowiak P., Kośmicki Z., Mielec K., Zielnica M.: Badania eksperymentalne procesu zagęszczania słomy metodą zwijania. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2006, Vol. 51(3). [2] Dziennik Ustaw Nr 156. Poz. 969. Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dn.14 sierpnia 2008 w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii. [3] EN 14961 1 (PN-EN 14961-1: 2010). Biopaliwa stałe. Specyfikacje paliw i klasy. Część 1: Wymagania ogólne. [4] Fiszer A.: Wpływ wilgotności słomy i temperatury procesu brykietowania na jakość aglomeratu. Journal of Research and Application in Agriculture Engineering, 2009, Vol. 54(3). [5] Hejft R.: Ciśnieniowa aglomeracja materiałów roślinnych. Biblioteka Problemów Eksploatacji. ITE Radom, 2002. [6] Hiegl W., Janssen R., Pichler W.: Advancement of pellets-related European standards. WIP Renewable Energies, 2009. [7] Kulig R.: Wpływ warunków kondycjonowania na straty wydajności w procesie granulowania materiałów. Journal of Research and Application in Agriculture Engineering, 2009, Vol. 54(2). [8] Miranda T., Arranz J.I., Montero I., Román S., Rojas C.V., Nogales S. Characterization and combustion of olive pomace and forest residue pellets, Fuel Processing Technology, 2012. doi10.1016-j.fuproc.2011.10.016. [9] Niedziółka I., Szymanek M., Zuchniarz A., Zawiślak K.: Characteristics of pellets produced from selected plants mixes. TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. OL PAN, 2008, Vol. 8, 157 162. [10] Obidziński S.: Pelletization process of postproduction plant waste. Int. Agrophisics, 2012, Vol. 26(3), 279-284. [11] Obidziński S.: Granulat opałowy i paszowy i technologia jego wytwarzania. Zgłoszenie patentowe P.398399 z dnia 12.03.2012 r. Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej. [12] Rosillo-Calle F, Hemstock S, De Groot P, Woods J.: The biomass assessment handbook. London: Earthscan, 2007. [13] Stahl M., Berghel J.: Energy efficient pilot-scale production of wood fuel pellets made from a raw material mix including sawdust and rapeseed cake. Biomass and Bioenergy 35 (2011), 4849-4854. [14] Stolarski M.: Wykorzystanie biomasy do produkcji pelet. Czysta Energia 55/2006, 28. [15] Sultana A, Kumar A, Harfield D.: Development of agri-pellet production cost and optimum size. Bioresource Technology, 2010, 101, 5609 21. [16] Thomas M., van Zuilichem D.J., van der Poel A.F.B.: Physical quality of pelleted animal feed. 2. Contribution of processes and its conditions. Animal Feed Science Technology, 1997. 64, s. 173-192. [17] Verma VK, Bram S, Delattin F, Laha P, Vandendael O, Hubin A, De Ruyck, J.: Agropellets for domestic heating boilers: standard laboratory and real life performance. Appl Energy, 2012, Vol. 90, issue 1, 17-23. [18] Wach E.: Właściwości granulatu drzewnego. Czysta Energia, 6/2005 (44). [19] Walczyński S.: Porównanie metod oznaczania wytrzymałości kinetycznej granulatów. Pasze Przemysłowe, 1997, Nr 11/12, s. 17-19. [20] Walczyński S.: Niektóre właściwości surowców i mieszanek paszowych oraz metody ich oznaczania. Pasze Przemysłowe, 2001, Nr 2/3, s. 7-9. Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach 2010-2013 jako projekt badawczy MNiSzW Nr N N504488239. 138