Cultivation conditions, pellet manufacturing parameters and physicochemical properties of prairie cordgrass (Spartina pectinata) as a dedicated energy crop
 
More details
Hide details
1
Department of Power Engineering and Vehicles, Faculty of Production Engineering, University of Life Sciences ul. Poniatowskiego 1, 20-060 Lublin, Poland
 
Acta Agroph. 2013, 20(1), 103–112
KEYWORDS
ABSTRACT

The paper presents information on the cultivation of prairie cordgrass as a dedicated energy crop. The basic agro-technical treatments for this plant are also presented. Moreover, the optimum parameters of compaction to the form of pellets for prairie cordgrass, i.e. optimal chaff length and moisture content of the material, obtained as a result of the study, are indicated. The study showed that optimum moisture content of the raw material for the pelleting process should be in the range of 12-14%. It is also important to prepare prairie cordgrass in terms of particle size. For the production of pellets form prairie cordgrass, the optimum chaff length should be in the range of 3-8 mm. With the optimal parameters for raw material, the pellet obtained has the correct shape and form while maintaining stability during storage and warehousing. The study showed that for pellet made from prairie cordgrass at moisture content of 10.09% the heat of combustion was 17.02 MJ kg-1 and the calorific value was 15.62 MJ kg-1, and at moisture level of 7.55% the heat of combustion reached the value of 18.31 MJ kg-1 and the calorific value was 16.93 MJ kg-1. Analysis of results indicates that when moisture content increases by 2.54% the heat of combustion decreases by 7.07% and the calorific value by 7.76%. The tests showed a low level of ash content for prairie cordgrass compared to that of fossil fuels. At combustion temperature of 600ºC it amounted to 6.02% at moisture content of 10.09%, and to 4.86% when the level of moisture content was 7.55%. Statistical analysis showed that moisture content of material affects the ash content. The obtained result of the calorific value and ash content indicate that this plant is a good renewable source of energy. Moreover, easy forming of pellets with set parameters for raw material makes this plant a valuable fuel in power plants.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Warunki uprawy, parametry wytwarzania peletu i właściwości fizykochemiczne spartiny preriowej (Spartina pectinata) jako celowej uprawy energetycznej
spartina preriowa, pelet, biomasa, wilgotność, długość sieczki, wartość opałowa, uprawa
Praca zawiera informacje dotyczące uprawy spartiny preriowej, jako celowej uprawy energetycznej. Przedstawiono podstawowe zabiegi agrotechniczne. Ponadto wskazano uzyskane w wyniku badań optymalne parametry zagęszczania w formę peletu dla spartiny preriowej, tj. optymalna długość sieczki i wilgotność materiału. Badania wykazały, że do procesu peletowania optymalna wilgotność badanego surowca powinna mieścić się w zakresie 12-14%. Istotnym jest także przygotowanie spartiny preriowej pod względem wielkości frakcji. Do wytworzenia peletu z analizowanego materiału optymalna długość sieczki powinna mieścić się w zakresie 3-8 mm. Przy zastosowaniu optymalnych parametrów dla surowca otrzymuje się pelet o właściwym kształcie, formie z zachowaniem trwałości w trakcie przechowywania i magazynowania. Badania wykazały, że dla wytworzonego peletu ze spartiny preriowej ciepło spalania wyniosło 17,02 MJ·kg-1, a wartość opałowa 15,62 MJ·kg-1 przy wilgotności 10,09%, natomiast przy wilgotności 7,55% ciepło spalania wynosiło 18,31 MJ·kg-1, a wartość opałowa 16,93 MJ·kg-1. Analiza wyników wskazuje, że wzrost wilgotności o 2,54% powoduje obniżenie ciepła spalania o 7,07% i wartości opalowej o 7,76%. Analiza zawartości popiołu wykazała niską jego zawartość dla spartiny preriowej w stosunku do paliw kopalnych. Wyniosła ona odpowiednio dla temperatury spalania 600ºC i wilgotności 10,09% – 5,63%, a przy wilgotności 7,55% – 5,00%. Dla temperatury spalania 815ºC i wilgotności 10,09% – 6,02%, natomiast dla wilgotności materiału 7,55% – 4,86%. Otrzymane wyniki badań wartości opałowej i zawartości popiołu wskazują tę roślinę jako dobre, odnawialne źródło energii. Ponadto bezproblemowe formowanie w pelet dla ustalonych parametrów dla surowca czyni tę roślinę wartościowym paliwem w energetyce.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125