Brykietowanie

W energetyce znajduje zastosowanie słoma wszystkich rodzajów zbóż oraz rzepaku i gryki, przy czym za szczególnie cenną uchodzi słoma żytnia, pszenna, rzepakowa i gryczana oraz osadki kukurydzy. W Polsce wytwarza się około 26 mln ton słomy rocznie, z czego aż 10 mln ton nie znajduje zastosowania. Wykorzystanie nadwyżek słomy do celów energetycznych pozwala uniknąć ich spalania na polach. Ta częsta praktyka wyrządza wielkie szkody środowisku naturalnemu.

Właściwości słomy jako paliwa

Ocena słomy na cele energetyczne polega na analizie:
- wartości opałowej,
- wilgotności,
- stopnia zwiędnięcia.

Najważniejszym parametrem jest wartość opałowa, która wg. PN- 73/G-04513 określana jest jako ilość ciepła uzyskiwana podczas spalania jednostki masy paliwa stałego w atmosferze tlenu pomniejszona o ciepło parowania wody (uzyskanej w procesie spalania oraz wilgotności higroskopijnej). Dla suchej słomy wartość opałowa mieści się w zakresie ~14-17 MJ/kg i zależy przede wszystkim od rodzaju rośliny. Porównując to z węglem którego wartość opałowa zawiera się w przedziale 18,8-30MJ/kg można przyjąć ze 1,5 tony słomy odpowiada 1 tonie węgla średnioenergetycznego.

Rodzaj słomy Wartość opałowa słomy suchej [MJ/kg] Wilgotność słomy świeżej [%] Wartość opałowa słomy świeżej [MJ/kg]

Pszenna 17,3 12 - 22 12,9 - 14,9

Jęczmienna 16,1 12 - 22 12,0 - 13,9

Pszenna 16,8 50 - 70 3,3 - 7,2
Tab.1. Wartość opałowa słomy

Wartość energetyczna słomy zależy w głównej mierze od wilgotności. Wilgotność słomy świeżej to 12-22%, głównie uzależniona od rodzaju rośliny i warunków atmosferycznych, w jakich odbywa się zbiór. Zwiększona wilgotność wpływa oprócz pogorszenia wartości uzyskiwanej energii również na wzrost emisji zanieczyszczeń w spalinach.

Rys.1. Zależność wartości energetycznej od wilgotności słomy (żytnia,jęczmienna)

Świeża żółta słoma zawiera w swoim składzie wiele matali alkalicznych i związków chloru, które wpływają na zwiększenie procesów korozji oraz powstawania żuzla. Dlatego zaleca się aby słoma, która ma być wykorzystana na cele energetyczne została poddana procesowi więdnięcia. Proces ten polega na wymywaniu tych szkodliwych związków przez opady atmosferyczne. Stopień zwiędnięcia świadczy o tym jak długo pozostawała na polu i była poddawana działaniu zmiennych warunków atmosferycznych, a następnie została wykoszona. Charakterystyczną cechą takiej słomy jest szary kolor w porównaniu do słomy świeżej, która ma kolor żółty.

Nośnik energii Wartość opałowa [MJ/kg]

Słoma zółta 14,3

Słoma szara 15,2
Tab.2. Wartość opałowa słomy zółtej/szarej

Technologia zbioru słomy

Słoma przeznaczona na cele energetyczne zbierana jest za pomocą pras. Podstawowym parametrem warunkującym zbiór jest wilgotność, która nie powinna przekraczać 15%. Jeśli jest to możliwe to należy poddać słome procesowi więdnięcia. W gospodarstwach rolnych spotyka się trzy rodzaje pras:

prasy formujące małe bele prostopadłościenne o stopniu zagęszczenia do 130 kg/m³,
prasy zwijające, formujące wilkowymiarowe bele cylindryczne o stopniu zagęszczenia do 150kg/m³,
prasy formujące wielkogabarytowe bele prostopadłościenne o stopniu zagęszczenia do 180 kg/m³,

Największą wydajnością charakteryzują się prasy formujące wielkowymiarowe bele prostopadłościenne o masie od 200 do 450 kg. Jest to najbardziej optymalna forma prasowania. Główna zaleta oprócz wydajności sięgającej 5ha/h jest kształt bel pozwalający na optymalne wykorzystanie środków transportu i powierzchni magazynowych. Bele ładowane są ładowaczami czołowymi lub za pomocą ciągniętej przyczepy samozbierającej. Przyczepa taka automatycznie ładuje a w miejscu składowania rozładowuje zebrany surowiec układając w sterte.

Fot. 2. Prasa do słomy

Składowanie słomy

Słoma powinna być składowana natychmiast po sprasowaniu, aby uniknąć wchłaniania wilgoci z powietrza i zamakania. Tylko składowanie w stanie suchym pozwala uzyskać dobry surowiec. Pryzmy zazwyczaj umieszcza się w pobliżu miejsca zbioru przykrywając strzecha lub plandeką. Najlepszym miejscem składowania były by stodoły lub wiaty. W praktyce znaczne ilości sprasowanej słomy pozostają na polu. Ważne jest aby miejsce składowania miało suche, przepuszczalne lub odwadniane podłoże i był możliwy dojazd przez cały rok bez względu na warunki atmosferyczne. Pryzmy narażone na oddziaływanie środowiskowe potrafią zwiększyć wilgotność zewnętrznej warstwy (~0,5m) do 25-30%.
Wybór miejsca na stertę musi uwzględniać wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Wielkość pojedynczej sterty nie powinna przekraczać 200-300 ton. Odległości pomiędzy stertami minimum 30 metrów a od innych obiektów wynoszą:

od dróg publicznych publicznych torów kolejowych - 30m,
od urządzeń i linii elektrycznych wysokiego napięcia - 30m
od lasów i terenów zadrzewionych - 100m
od budynków z materiałów łatwopalnych - 30m
od budynków z materiałów niepalnych niepalnych niepalnych pokryciu trudnozapalnycm - 20m
od innych stref stanowiących odrębną strefę pożarową - 30m

W celu zwiększenia bezpieczeństwa należy stosować zaorane pasy w odległości 3m od sterty o szerokości 2m.

Fot. 1. Sterta słomy przykryta plandeką	Fot. 2. Sterta słomy przykryta plandeką
Fot. 3. Sterta słomy przykryta plandeką	Fot. 4. Sterta słomy przykryta plandeką
Fot. 5. Przykład złego składowania słomy na cele energetyczne	Fot. 6. Przykład złego składowania słomy na cele energetyczne

Źródła:

Biopaliwa - Piotr Gradziuk, Anna Grzybek, Krzysztof Kowalczyk, Bogdan Kościk
Słoma - Energetyczne Paliwo - Piotr Gradziuk, Anna Grzybek, Krzysztof Kowalczyk
www.wikipedia.pl [1]