Adam Maciak Marta Kuśmierczyk MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA NA CELE ERGETYCZNE BIOMASY ODPADOWEJ Z PRODUKCJI I PRZETWÓRSTWA OWOCÓW Warszawa 13 14 września 2016
Sady to plantacje drzew owocowych, krzewów owocowych i upraw jagodowych Łączna powierzchnia sadów w Polsce wynosi: 349 939 ha (2,4 % użytków rolnych ogółem) Liczba gospodarstw sadowniczych wynosi: 155 995 szt. (11,1 % gospodarstw ogółem)
Struktura liczby gospodarstw w grupach obszarowych powierzchni sadów 6,9% 2,4% 0,5% 0,14% 22,8% < 1 ha 1,01-4,99 5,0-9,99 10,00-19,99 20,00-49,99 >50 67,3% Opracowano na podstawie danych GUS
Struktura powierzchni upraw w grupach obszarowych powierzchni sadów 7,6% 6,6% 12,8% 17,3% 30% < 1 ha 1,01-4,99 5,0-9,99 10,00-19,99 20,00-49,99 >50 25,8% Opracowano na podstawie danych GUS
Udział powierzchni uprawy drzew owocowych, krzewów owocowych (łącznie z malinami) oraz szkółek drzew i krzewów owocowych w ogólnej powierzchni sadów 19,5% 1% drzewa owocowe krzewy owocowe szkółki drzew i krzewów 79,5% Opracowano na podstawie danych GUS
Struktura powierzchni upraw drzew owocowych Grusze 2,9% Czereśnie 4,4% Orzechy włoskie 1,6% Brzoskwinie 0,7% Morele 0,3% Śliwy 6,3% Wiśnie 12,8% Jabłonie 71% Opracowano na podstawie danych GUS
Rozmieszczenie upraw jabłoni Województwo: Mazowieckie 42,4 % (powierzchni sadów zajętej pod uprawę jabłoni w Polsce); Łódzkie 12,2 %; Lubelskie 11,1 %; Świętokrzyskie 10,6 % W sumie na terenie tych czterech województw znajduje się 76,3% sadów jabłoniowych uprawianych w Polsce. Na pozostałe 12 województw przypada tylko 23,7 %.
Najważniejsze rejony upraw sadowniczych 1. Region mazowiecki - w rejonach Grójec - Góra Kalwaria oraz Łowicz - Skierniewice dominuje uprawa jabłoni, między Płońskiem a Płockiem uprawia się maliny, a w okolicy Włocławka porzeczki i agrest. 2. Region lubelski ciągnie się od Sandomierza do Puław. Uprawia się tam jabłonie, brzoskwinie, morele, czereśnie i orzechy włoskie. 3. Region południowy - głównie Kotlina Nowosądecka i Oświęcimska - jabłonie, śliwy.
Źródła biomasy z produkcji sadowniczej Gałęzie z corocznych cięć sanitarnych (prześwietlania, formowania koron); Gałęzie, pnie i karpy z wymiany sadów; Wytłoki; Liście???.
Możliwości pozyskania biomasy z sadów na przykładzie Powiatu Grójeckiego Corocznie w Powiecie Grójeckim z cięć sanitarnych i wymiany sadów można pozyskać 138 774 m 3 drewna [Maciak A., Lipińska G.: Możliwości i koszty pozyskania drewna z sadów, Technika Rolnicza, Ogrodnicza, Leśna, nr 2/2006] Dla porównania w Nadleśnictwie Grójec średni roczny całkowity etat cięć to 95 933 m ( 53 289 użytki rębne, 40 644 użytki przedrębne) [Plan urządzania lasu dla Nadleśnictwa Grójec na lata 2014 2023]
Ciepło spalania i wartości opałowe biomasy z produkcji i przetwórstwa owoców
Biomasa poddana badaniom ciepła spalania i wartości opałowej Jabłoń drewno kora z pnia gałęzie kora z gałęzi liście z jabłek - Wytłoki: 0%; 6,4%; 11,5%; 19,4%. Wiśnia drewno gałęzie kora z aronii - 0%; 5,7%; 10,7%; 19,4% śliwa czereśnia grusza drewno
Wilgotność początkowa wytłoków wynosiła: Wytłoki z jabłek 280,6 % Wytłoki z aronii 47,1 %
Kalorymetr KL-10 Wykorzystane urządzenia Wagosuszarka RADWAG WPS 210 S Suszarka laboratoryjna SLW 115 TOP+ Młynek frezowy
WYNIKI
Ciepło spalania badanych rodzajów biomasy 26000 24000 Ciepło spalania [kj/kg] 22000 20000 18000 16000 14000 jabłoń drewno jabłoń kora z pnia jabłoń gałęzie jabłoń kora z gałęzi jabłoń liście wiśnia drewno wiśnia gałęzie wiśnia kora śliwa drewno czereśnia drewno grusza drewno wytłoki jabłka wytłoki aronia Średnia Średnia±Odch.std Średnia±1,96*Odch.std
Średnie wartości ciepła spalania uzyskane dla poszczególnych rodzajów biomasy (malejąco) Rodzaj bimasy Średnie ciepło spalania Odchylenie standardowe [kj/kg] [kj/kg] wiśnia kora 24932 122,2 wytłoki aronia 21693 671,4 jabłoń liście 20670 88,3 jabłoń kora z gałęzi 20463 258,4 wiśnia gałęzie 20403 377,8 jabłoń gałęzie 19680 314,7 wytłoki jabłka 19488 183,9 czereśnia drewno 19115 1340,7 jabłoń drewno 18875 372,5 jabłoń kora z pnia 18847 339,7 śliwa drewno 18797 266,6 wiśnia drewno 18492 203,9 grusza drewno 17552 1065,8
Wartości opałowe wytłoków 22000 21000 Wartość opałowa [kj/kg] 20000 19000 18000 17000 16000 15000 wytłoki jabłka 6,4% wytłoki jabłka 11,5% wytłoki jabłka 19,4% wytłoki aronia 5,7% wytłoki aronia 10,7% wytłoki aronia 19,4% Średnia Średnia±Odch.std Średnia±1,96*Odch.std
Wartości opałowe i wartości opałowe netto badanych wytłoków Wilgotność bezwzględna [%] Wartość opałowa [kj/kg] Energia na dosuszenie [kj/kg] Wytłoki z jabłek (wilgotność początkowa 280,6 %) Bilans energii [kj/kg] 6,4 18302 6189 12113 11,5 17607 6074 11533 19,4 16388 5896 10492 Wytłoki z aronii (wilgotność początkowa 47,1 %) 5,7 20957 934 20023 10,7 20628 821 19807 19,4 19770 626 19144
Wnioski 1. Ciepło spalania badanych rodzajów biomasy zawiera się w zakresie od 17,55 do 24,93 MJ/kg. 2. Wszystkie badane rodzaje biomasy charakteryzują się ciepłem spalania porównywalnym z gorszymi gatunkami węgla kamiennego oraz większym niż wynosi ciepło spalania węgla brunatnego oraz drewna odpadowego z lasu i większości biomasy odpadowej z produkcji rolnej np. słomy. 3. Wykorzystanie biomasy z sadów na szerszą skalę może się wiązać z problemami logistycznymi wynikającymi ze znacznego rozdrobnienia produkcji sadowniczej. Problemy te mogą być mniejsze w przypadku próby wykorzystania wytłoków szczególnie w rejonach o dużej koncentracji upraw i przetwórstwa. 4. Biomasa pochodząca z sadów może i powinna być wykorzystana na cele energetyczne w ramach pojedynczego gospodarstwa.
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ