Agroenergetyka.pl

Energetyka, OZE w sieci: Agroenergetyka na FB
OZE grupa na FB / GL / Blog energetyczno - paliwowy
 
 
strona główna  Zarejestruj się  Ogłoszenia  Forum  Kontakt z Redakcją 


Artykuły
ROŚLINY I ZIARNO
 

Zbiór słomy - miskant

Data: 2007-05-03
Trawy Miscanthusa na cele energetyczne, zbiera się zwykle jeden raz w roku. W zależności od warunków siedliskowych z 1 ha plantacji miskanta olbrzymiego można otrzymać 10-30 t s.m. W przypadku miskanta cukrowego plon kształtuje się na poziomie 5-20 ton suchej masy.
Zbiory Miskanta olbrzymiego mogą przypadać w dwóch terminach tj. zbiór jesienny od października do listopada (a nawet w sprzyjających warunkach w niektórych latach w 1 dekadzie grudnia), kiedy rośliny kończą swoją wegetację lub zbiór wiosenny od lutego do marca jeszcze przed rozpoczęciem rozwoju młodych pędów.

Plon i jakość uzyskiwanej do spalania biomasy (słomy) uwarunkowane są terminem zbioru. Maksymalny plon miskantów uzyskuje się po zakończeniu wegetacji, a optymalny termin zbioru przypada na luty-marzec. Jednak w okresie zimowym, następuje obniżenie plonu suchej masy w wyniku utraty części liści przez roślinę. Jest to proces szczególnie widoczny podczas silnych wiatrów. Wyniki polskich doświadczeń skłaniają do zalecania zbioru jesienią z uwagi na to, że już we wrześniu rośliny są częściowo zaschnięte, a liście na tyle kruche, że dłuższe pozostawienie ich na polu powodowałoby poważne straty plonu.

Zawartość suchej masy w zebranym jesienią plonie kształtuje się w przedziale 35-45%, a przy zastosowaniu zbioru wiosennego wynosi od 60 do 70%. Uzyskany plon suchej masy jest istotnie zależny od roku uprawy oraz terminu zbioru i waha się w szerokich granicach od 1 do 3 t z ha w pierwszym roku, 8-15 ton w drugim i około 25-30 ton w trzecim i dalszych latach. Podczas spoczynku zimowego rośliny zrzucają liście, co powoduje powrót przede wszystkim potasu do gleby. Konsekwencją tego procesu jest redukcja zawartości sodu i potasu w słomie, a tym samym po spaleniu w popiele. Biomasę o najlepszej jakości na cele energetyczne uzyskujemy decydując się na zbiór wiosenny miskanta.


Fot.1 Wygląd rośliny pod koniec sierpnia

Fot.2 Wygląd rośliny w lutym

Technika zbioru, aby była jak najmniej kosztochłonna, powinna się opierać o maszyny łatwo dostępne dla rolnika - producenta i będące w powszechnym użytkowaniu. Na polskim rynku brakuje maszyn przeznaczonych typowo do zbioru roślin energetycznych, dlatego plantatorzy korzystają z innych urządzeń.
W przypadku miskantusa na ogół stosuje się tylko zbiór mechaniczny.
Przy zbiorze miskantusa dobrze sprawdzają się maszyny powszechnie stosowane do koszenia traw. Można również zastosować dostępne na polskim rynku maszyny do zbioru kukurydzy. Problemem jest jednak przyśpieszone stępianie się elementów tnących maszyn, a co za tym idzie częstsze naprawy i konieczność wymiany tych podzespołów.

Zbiór miskantusa może być wykonywany jedno- lub dwuetapowo.

Zbiór jednoetapowy
W przypadku zbioru jednoetapowego słoma powinna być zbierana maszynami, które przygotowują surowiec opałowy do bezpośredniego podania do pieca. Najczęściej są to bele prostokątne lub bele wielkogabarytowe zwijane o wysokim stopniu zgniotu. Materiał jest ścinany i jednocześnie rozdrabniany lub belowany. To sprawia, że jest on bezpośrednio przygotowywany do dalszego transportu na teren kotłowni bądź miejsca składowania.
Można je magazynować pod gołym niebem, przykryć folią lub złożyć pod wiatą. Zbiór przeprowadza się mechanicznie za pomocą silosokombajnów, pras rolujących. Zebrany i sprasowany materiał roślinny jest zwijany w duże role (ok. 1 m3), których masa wynosi ok. 130 kg.
Należy przy tym pamiętać o wzmocnieniu kosy, szczególnie jeśli posługujemy się kosiarkami listwowymi, natomiast prasy nie wymagają praktycznie żadnych modyfikacji. Prasując słomę miskanta oszczędzamy miejsce na jego magazynowanie, gdyż operujemy okrągłymi (200-250 kg) lub sześciennymi (400-600 kg) belami, które jest łatwo transportować i układać. Wadą tego rozwiązania jest konieczność posiadania instalacji do spalania zaopatrzonej w szarpacz umożliwiający porcjowanie dużych beli na fragmenty. Spalanie bel miskanta w całości powoduje nieznaczne zmniejszenie sprawności cieplnej całej instalacji. Maszynami można zbierać rośliny z powierzchni 2 ha w ciągu godziny.

Najprostszym sposobem zbioru jest użycie sieczkarni (kombajn) do zbioru kukurydzy na kiszonkę i ścinaniu miskanta z jednoczesnym rozdrabnianiem uzyskanej biomasy na sieczkę, która jednocześnie jest ładowana na przyczepę. Wstępne informacje serwisowe sugerują wykonanie jedynie niewielkich przeróbek zespołu żniwnego kombajnu polegających na wzmocnieniu kosy i noży rozdrabniających.
Zastosowanie znajdują tu różne urządzenia - od jednorzędowych zawieszanych sieczkarni do zbioru kukurydzy po wysokiej klasy wielorzędowe sieczkarnie samojezdne.
Uzyskana sieczka jest łatwa do zadawania, gdyż instalacja do spalania nie musi być wyposażona w rozdrabniacz, co znacząco redukuje koszty pozyskiwania energii. Podstawową wadą tego rozwiązania jest duża objętość uzyskanej sieczki, a co się z tym wiąże potrzeba zagwarantowania dużych powierzchni do jej składowania. Stąd najbardziej racjonalną metodą jest użycie kombajnu lub sieczkarni polowej, a następnie zebranie sieczki w kontenery i przewiezienie ich transportem drogowym bezpośrednio do elektrociepłowni. Wiąże się to jednak z sugestią lokalizowania plantacji miskanta w bliskiej odległości od użytkownika końcowego.

Najlepsze wyniki w zakresie równomierności cięcia sieczki uzyskano przy wykorzystaniu nowoczesnej sieczkarni samojezdnej. Wydajność uzyskana przy zbiorze tą maszyną to około 0,5 – 0,7 ha/h.
Maksymalna zawartość wody przy tym systemie zbioru może wynosić 25%.
Kiedy zbierany materiał roślinny ma wilgotność powyżej 25%, do zbioru wykorzystuje się tradycyjny silosokombajn rozdrabniający rośliny.
W przypadku zbioru jednoetapowego występuje problem przy transporcie na duże odległości – z powodu małej masy usypowej rozdrobnionego na sieczkę miskantusa (70 – 95 kg/ m3). Ten system zbioru jest bardziej kosztowny, ponieważ utrudnione jest przechowywanie dużej ilości rozdrobnionych roślin, a także wzrastają koszty transportu i dosuszania.

Zbiór dwuetapowy
Pierwszy etap polega na koszeniu roślin na pokosy, podczas gdy w drugim wykonywane jest podbieranie masy roślinnej i prasowanie w bele prostopadłościenne (kostki duże i małe) lub cylindryczne. Przeciętna prasa do bel cylindrycznych jest w stanie sprasować rośliny do gęstości 120 kg/ m3. Istnieją również prasy rolujące o wysokim stopniu sprasowania – do 350 kg/ m3 przy średnicy bel 0,4 m i ich długości 0,5 – 2,5 m. W przypadku zbioru dwuetapowego można zastosować między innymi kosiarki rotacyjne lub sieczkarnie polowe.
Dwuetapowy zbiór z prasowaniem w duże bele znacznie zmniejsza liczbę potrzebnych środków transportowych, a co za tym idzie redukowane są koszty z tym związane. Wadą zbioru dwuetapowego jest zwiększona możliwość strat podbieranej masy, jej zanieczyszczenie glebą oraz zwiększone zużycie paliwa, większa ilość przejazdów powoduje zbędne ugniatanie gleby, czyli niszczenie struktury glebowej.

Fot.3 Zbiór Miskantowca przy użycie kombajnu

Fot.4 Produkt końcowy - sieczka


Fot.5 Zbiór Miskantowca przy użycie kombajnu

Można też przeprowadzić zbiór za pomocą kosiarki rotacyjnej i prasy zwijającej.

Fot.6 Do zbioru Miskantusa można stosować sprzęt do zbioru zielonek, ale trzeba mieć na uwadze szybsze zużycie elementów tnących.


Fot.7 Belowanie

Fot.8 Belowanie

Dość poważny problem w czasie zbioru mechanicznego stanowi niebezpieczeństwo uszkadzania podziemnych kłączy. Przy wyższej wilgotności gleby, koła maszyn pracujących podczas zbioru mogą spowodować spadek plonów w roku następnym. Aby temu zapobiec, zbiór należy przeprowadzać kiedy gleba jest zamarznięta.

Fot.9 Praca maszyn i możliwe szkody.


Zbiory Miskantusa w innych krajach...
W całej Europie, podobnie jak w Polsce, najbardziej popularnymi maszynami do zbioru miskantusa są sieczkarnie do zbioru kukurydzy na kiszonkę. W Europie, jak również w Ameryce, stosowane są również maszyny do zbioru trzciny cukrowej, ponieważ te gatunki roślin mają zbliżoną budowę.

Fot.10 Jednym ze sposobów zbioru miskantusa (m.in. w Europie) jest stosowanie maszyn do trzciny cukrowej

Ponadto są już w zastosowaniu prototypy maszyn dostosowanych bezpośrednio do zbioru tego gatunku.
W Danii przeprowadzono doświadczalny jednoetapowy zbiór miskantusa maszyną rozdrabniającą sprzężoną z prasą do bel prostopadłościennych. Została również wykonana próba brykietowania ściętego i rozdrobnionego surowca w jednym przejeździe (uzyskana w ten sposób masa była zagęszczona do 800 – 1000 kg/ m3 , co dawało gęstość usypową w postaci brykietów – 300 – 500 kg/ m3). Jednakże nakład energii na proces brykietowania przekroczył wartość energetyczną paliwa.
Miskantus zbierany jest również w postaci całych roślin wiązanych w pęczki. Zbiór taki wykonywany jest przy pomocy maszyn wykorzystywanych do zbioru wikliny. Materiał zebrany w ten sposób jest jednak zazwyczaj przeznaczony do celów innych niż energetyczne (np. do dekoracji). Pewne sposoby zbioru są już skutecznie wprowadzone i w obecnej chwili główne prace powinny być skierowane raczej na udoskonalanie istniejących metod, niż na tworzeniem nowych rozwiązań.

Źródło:
dr inż. Anna Edyta Gutowska - MODR Warszawa Oddział Poświętne w Płońsku - drewno.pl
Wokół energetyki; Miskantus - trawa energetyczna; październik 2006;
http://www.bical.net
Anna Gumeniuk; Czym zebrać trawę słoniową?; Agromechanika 3/06
 
strona główna | polityka prywatności | nota prawna | partnerzy | kontakt | mapa serwisu | REKLAMA
Projekty HVAC | turbiny wiatrowe | Forum OZE
Copyright © Agroenergetyka.pl | design: Projekty internetowe