Аналіз технологій та технічних засобів для використання відходів виробництва соняшнику в якості біопалива

Abstract

В статті розглянуто потенційні можливості отримання і використання біомаси соняшнику, досліджені передумови для ефективного її використання в енергетичному напрямку. Розглянуто способи збирання соняшнику та технічні засоби для їх здійснення. Наведено інформацію про паливні характеристики стебел соняшнику та властивості її золи. Проведено огляд технологій та обладнання для збирання незернової частини соняшнику. Приділено увагу передовому досвіду збирання в Україні та закордоном. Визначено основні види біопалив, які можна отримувати з рослинної та зернової маси соняшнику. Враховано переваги та недоліки використання кожного виду палива. Із зростанням врожайності соняшнику збільшуються і обсяги побічної продукції, які можна використовувати для енергетичних потреб. При визначенні обсягів заготівлі незернової частини соняшнику в умовах України необхідно враховувати баланс гумусу і поживних елементів, уникати таких наслідків, як ерозія та погіршення характеристик ґрунту. Перспективним є використання незернової частини соняшнику у вигляді твердого палива (брикети, гранули, тюки), враховуючи, що вона має кращі паливні характеристики ніж солома зернових колосових культур. Необхідно виділити наступні переваги використання гранул та брикетів в якості палива: кількість залишків спалювання (золи) складає від 2,2% до 10% від загального обсягу використаних гранул; процес спалювання гранул піддається повній автоматизації; зручність транспортування та зберігання; відсутність шкідливих викидів в продуктах спалювання; попіл можна використовувати як органічне добриво. Перепоною для виробництва твердих палив з стебел соняшнику є їхня велика вологість. Тому заготовляти незернову частину соняшнику необхідно у період, коли вологість біомаси зменшиться до 20%. Необхідно координувати плани виконання робіт збиральної компанії із прогнозом погоди. Важливими чинниками для забезпечення належної якості біомаси є правильно підібрані технологія та обладнання.

В статье рассмотрены потенциальные возможности получения и использования биомассы подсолнечника, исследованы предпосылки для эффективного ее использования в энергетическом направлении. Рассмотрены способы уборки подсолнечника и технические средства для их осуществления. Приведена информация о топливных характеристиках стеблей подсолнечника и свойства его золы. Проведен обзор технологий и оборудования для сбора незерновой части подсолнечника. Уделено внимание передовому опыту уборки в Украине и за рубежом. Определены основные виды биотоплива, которые можно получать из растительной и зерновой массы подсолнечника. Учтены преимущества и недостатки использования каждого вида топлива. С ростом урожайности подсолнечника увеличиваются и объемы побочной продукции, которые можно использовать для энергетических нужд. При определении объемов заготовки незерновой части подсолнечника в условиях Украины необходимо учитывать баланс гумуса и питательных элементов, избегать таких последствий, как эрозия и ухудшение характеристик почвы. Перспективным является использование незерновой части подсолнечника в виде твердого топлива (брикеты, гранулы, тюки), учитывая, что она имеет лучшие топливные характеристики чем солома зерновых колосовых культур. Необходимо выделить следующие преимущества использования гранул и брикетов в качестве топлива: количество остатков сжигания (золы) составляет от 2,2% до 10% от общего объема использованных гранул; процесс сжигания гранул подвергается полной автоматизации; удобство транспортировки и хранения; отсутствие вредных выбросов в продуктах сжигания; пепел можно использовать как органическое удобрение. Преградой для производства твердого топлива из стеблей подсолнечника является их большая влажность. Поэтому заготавливать стебли подсолнечника необходимо в период, когда влажность биомассы уменьшится до 20%. Необходимо координировать планы выполнения работ уборочной компании с прогнозом погоды. Важными факторами для обеспечения надлежащего качества биомассы являются правильно подобранные технологии и оборудование.

The article considers potential opportunities of obtaining and use of sunflower biomass; prerequisites for its effective use in the energy field have been researched. The article deals with methods of harvesting sunflower and technical means for their implementation. Information about fuel characteristics of sunflower stalks and properties of its cinder was described. The overview of technologies and the equipment for harvesting non-seed part of sunflower was carried out. Much attention is given to the best harvesting practices in Ukraine as well as abroad. Main types of biofuel that can be received from the vegetation and seeds mass of sunflower were determined. Advantages and disadvantages of using each type of fuel were taken into account. Amounts of collateral products that can be used for energy needs increase with growth of sunflower productivity. Determining the amount of harvesting non-seed part of sunflower in the conditions of Ukraine it is required to take into accont the balance of humus and nutritious elements, to avoid such consequence as erosion and deterioration in characteristics of soil. Use of non-seed part of sunflower in the form of solid fuel (briquettes, granules, bales) is perspective. It has better fuel characteristics than straw of cereals. The following advantages of using granules and briquettes as fuel worth mentioning: the combustion residues (cinder) quantity accounts from 2,2% to 10% of total amount of the used granules; the process of granules combustion can be completely automated; convenience of transportation and storage; no polluting emissions of combution products; ashes can be used as organic fertilizer. High humidity of sunflower stalks can limit their use for production of solid fuel. Therefore sunflower stalks are to be harvested when humidity of biomass decreases to 20%. Plans of works during the harvest company should to be coordinated with weather forecast. Suitable technologies and equipment are important factors to ensure proper quality of biomass.