- Tytuł:
-
Production and Properties of Apple Pomace Pellets and their Suitability for Energy Generation
Wytwarzanie, właściwości i możliwości zagospodarowania na cele energetyczne odpadowych wytłoków z przetwórstwa jabłek - Autorzy:
-
Wojdalski, J.
Grochowicz, J.
Ekielski, A.
Radecka, K.
Stępniak, S.
Orłowski, A.
Florczak, I.
Drożdż, B.
Żelaziński, T.
Kosmala, G. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1815490.pdf
- Data publikacji:
- 2016
- Wydawca:
- Politechnika Koszalińska. Wydawnictwo Uczelniane
- Tematy:
-
pellets
pressure agglomeration
apple pomace
biomass energy
heat of combustion
pellety
aglomeracja ciśnieniowa
wytłoki jabłkowe
energia biomasy
ciepło spalania - Opis:
-
The food processing industry, including fruit and vegetable processing sectors, produce significant quantities of waste and environmental pollutants. Food processing is a complex and demanding process because raw materials are supplied on a seasonal basis, they spoil easily and may be a source of microbiological contamination during production. Apple pomace is a by-product of fruit and vegetable processing, and it constitutes biodegradable waste. Small quantities of pomace are not harmful to the environment, but large amounts of waste could pose a problem for processing plants. Pressed pomace can be used in industrial processing and power generation. This is one of the easiest pomace management methods, in particular in regions where large amounts of waste cannot be quickly processed into animal feed or where transport is not an option due to considerable distance. This paper presents the methodology and the results of analyses investigating the properties of apple pomace and its management scenarios. A review of published sources discussing the achievements in pomace management precedes the experimental part of this study. Samples of ground and unground apple pomace were analyzed to determine: granulometric composition – the size distribution of apple pomace fractions, pressure agglomeration, compaction energy and expansion of samples immediately after pressing and after 24 hours, the heat of combustion of the analyzed apple pomace, which was compared with the heat of combustion of other fruit and vegetable processing waste. The compaction energy of samples was determined with the use of a BLUEHILL-2 application for controlling the INSTRON 8802 machine. Material was subjected to compressive strength tests, and the expansion of samples was determined after 24 hours of storage. The total compaction energy of unground pomace ranged from 66.60 to 150.00 J·g-1, and of ground pomace from 34.79 to 149.95 J·g-1 at a temperature of 20°C and relative air humidity of 31.7%. The density of the resulting apple pomace pellets was determined in the range of 1114.0-1166.3 and 1114.0-1168.1 g·dm-3. The heat of combustion of pressed pomace samples, measured in a calorimeter, was 19 MJ·kg-1. The results of the study indicate that if apple pomace has net calorific value of 17.3 MJ·kg-1 and the effectiveness of a steam boiler reaches 70%, the amount of energy generated by the combustion of apple pellets is 80 to 340 times higher than the amount of energy consumed during processing under the load of 50 kN and 10 kN, respectively. The management of apple pomace in the production plant can serve as an example of a "waste-free" technology. The use of processed apple pomace for energy generation purposes may contribute to improving energy efficiency in production processes in fruit and vegetable processing plants.
Przemysł spożywczy, a w tym branża owocowo-warzywna, dostarczają znacznych ilości odpadów i zanieczyszczeń środowiska. Utrudnione jest także prowadzenie produkcji, gdyż surowce do przerobu są dostarczane sezonowo, łatwo ulegają zepsuciu i mogą być źródłem zakażenia mikrobiologicznego. Wytłoki jabłkowe są jednym z odpadów przemysłu owocowo-warzywnego i należą do odpadów biodegradowalnych. Małe ich ilości nie są szkodliwe dla środowiska, lecz duża koncentracja może stanowić problem dla zakładu produkcyjnego. Prasowane wytłoki mogą mieć zastosowanie do wytwarzania produktów użytkowych lub w energetyce. Jest to jedna z metod zagospodarowania wytłoków jabłkowych, szczególnie w rejonach, w których występuje ich nadmiar i nie ma możliwości szybkiego przerobu w celach paszowych lub transport na duże odległości nie jest opłacalny. Przedstawiono problematykę, metodykę badań oraz analizę wyników badań dotyczących właściwości i zagospodarowania wytłoków jabłkowych. Część badawczą poprzedzono przeglądem literatury, w której zawarto dostępne osiągnięcia w tej dziedzinie. Badaniom poddano wytłoki przed i po rozdrobnieniu. Zakres pracy obejmował:- analizę składu granulometrycznego w celu określenia wielkości poszczególnych frakcji zawartych w próbkach wytłoków,- aglomerację ciśnieniową i określenie energii zagęszczania oraz rozprężenie otrzymanych próbek bezpośrednio po prasowaniu i po upływie 24 godzin,- ustalenie ciepła spalania badanych wytłoków jabłkowych i porównanie z ciepłem spalania innych odpadów z przemysłu owocowo-warzywnego. Energię zagęszczania badanych próbek ustalano na podstawie odczytów uzyskanych w wyniku stosowania oprogramowania BLUEHILL-2 stosowanego do obsługi maszyny INSTRON 8802. Poddano analizie wytrzymałościowej próbki wytłoków i określano ich rozprężenie po upływie 24-godzinnego przechowywania. Całkowita energia zagęszczania dla pelletów z wytłoków nierozdrobnionych zawierała się w granicach od 66,60 do 150,00 J/g, zaś dla pelletów z wytłoków rozdrobnionych wskaźniki te wynosiły od 34,79 J/g do 149,95 J/g w temperaturze 20°C i wilgotności względnej powietrza 31,7%. Gęstość otrzymanych pelletów wynosiła odpowiednio w granicach 1114,0-1166,3 i 1114,0-1168,1 g/d3. Sprasowane próbki badawcze poddano badaniom ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej. Ciepło spalania wytłoków jabłkowych wynosiło 19 MJ/kg. Z punktu widzenia opłacalności procesu można stwierdzić, że np. przyjmując wartość opałową wynoszącą 17.3 MJ/kg i sprawność przemian energii w kotle parowym wynoszącą 70%, energia uzyskana ze spalania pelletów jabłkowych może być od 80 do 340 razy większa w porównaniu z zapotrzebowaniem energii na ich produkcję stosując naciski odpowiednio 50 kN i 10 kN. Zagospodarowanie wytłoków jabłkowych bezpośrednio w zakładzie produkcyjnym może być przykładem zastosowania „technologii bezodpadowej”. Ponadto zagospodarowanie wytłoków na cele energetyczne może częściowo wpłynąć na wzrost efektywności energetycznej produkcji zakładu owocowo-warzywnego. - Źródło:
-
Rocznik Ochrona Środowiska; 2016, Tom 18, cz. 1; 89-111
1506-218X - Pojawia się w:
- Rocznik Ochrona Środowiska
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł