Natural drying of fruit trees wood

• Autorzy: Lisowski A. , Grela M. , Sypula M. , Swietochowski A. , Dabrowska-Salwin M.

Warianty tytułu

PL

Naturalne suszenie drewna drzew owocowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to evaluate the fit of mathematical models for drying wet wood chunks with a length of 60 ±1 mm and a diameter of 10 ±2 mm and dry wood chips size of 40 ±10 mm obtained from the branches of fruit trees stored for a 6--months period under natural conditions. Biomass moisture was measured on a monthly basis. For moisture ratio the parameters of nine mathematical models and their statistical evaluation were developed. It was found that wet wood chunks had a large shrinkage (15%) which was probably due to the high content of soft wood tissue in the branches. During the storage of wet wood chunks the moisture decreased significantly, from 47.57 to 10.84%, and the dry chips only slightly (from 11.85 to 8.04%), and in both cases at the end of drying the biomass reached an equilibrium moisture. The best model reflecting changes moisture ratio of wet wood chunks is the Page's model, but the Wang's, Singh's and logarithmic models, may also be used for drying a moist biomass under natural conditions. Drying of dry wood chips is best represented by the logarithmic model, but for this kind of material a Page's, Wang's and Singh's, two term and Midilli's et al. models can be used. Modeling in natural conditions requires consideration of ambient conditions, especially air temperature and relative humidity.

PL

Celem pracy była ocena dopasowania matematycznych modeli suszenia dla wilgotnych kawałków drewna o długości 60 ±1 mm i średnicy 10 ±2 mm oraz podsuszonych zręb-ków o wymiarze 40 ±10 mm uzyskanych z gałęzi drzew owocowych przechowywanych przez okres 6 miesięcy w warunkach naturalnych. Wilgotność biomasy zmierzono w okresach miesięcznych. Dla zredukowanej zawartości opracowano parametry dziewięciu modeli matematycznych oraz ich oceny statystyczne. Stwierdzono, że wilgotne kawałki drewna miały duży skurcz suszarniczy (15%), który prawdopodobnie wynikał z dużej zawartości tkanki miękkiej w gałęziach. W okresie przechowywania wilgotność wilgotnych kawałków drewna zmniejszyła się istotnie, z 47,57 do 10,84% a suchych zrębków tylko nieznacznie (z 11,85 do 8,04%) i w obu przypadkach pod koniec suszenia biomasa osiągnęła wilgotność równowagową. Najlepszym modelem odzwierciedlającym zmiany zredukowanej zawartości wody w wilgotnych kawałkach drewna okazał się model Page'a, ale modele Wanga i Singha oraz logarytmiczny mogą być również wykorzystane do suszenia biomasy wilgotnej w warunkach naturalnych. Suszenie podsuszonych zrębków jest najlepiej reprezentowane przez model logarytmiczny, ale do tego rodzaju materiału mogą być użyte modele Page'a, Wanga i Singha, dwuwyra-żeniowy oraz Midilliego i innych. Modelowanie w warunkach naturalnych wymaga uwzględnienia warunków otoczenia, a zwłaszcza temperatury i wilgotności względnej powietrza.

Słowa kluczowe

EN

natural drying; drying; wood drying process; fruit tree; wood; particle size; mathematical model

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Agriculture
• Rocznik: 2015
• Numer: 65 Agric.Forest Eng.
• Opis fizyczny: p.53-64,fig.,ref.

Twórcy

autor

Lisowski A.

• Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Grela M.

• Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Sypula M.

• Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Swietochowski A.

• Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Dabrowska-Salwin M.

• Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• ASABE STANDARDS. 2011: Moisture measurement - forages ASABE S358.2 (R2008). In: ASABE Standards 2011, American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, MI, USA.
• BABIŃSKI L. 2007: Influence of pretreat-ment on shrinkage of freeze-dried archaeological pine-wood. Folia For. Pol., B 38: 3-12.
• CHANDRA P.K., SINGH R.P. 1995: Applied numerical methods for food and agricultural engineers. Boca Raton, FL: CRC Press: 163-167.
• CHLEBOWSKI J. 2012: Simulation investigations of energetic loads of the headers for long-stem plants harvesting. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering) 59: 59-69.
• GIGLER J.K., CURVERS A.P.W.M., ANNEVELINK E. 1996: Input and output characteristics of biomass pretreat-ment techniques. Report P96-23, IMAG, Wageningen, The Netherlands.
• GIGLER J.K., Van LOON W.K.P., SERES I., MEERDINK G., COUMANS W.J. 2000a: Drying characteristics of willow chips and stems. J. Agric. Engng Res. 77(4): 391-400.
• GIGLER J.K., Van LOON W.K.P., Van Den BERG J.V., SONNEVELD C., MEERDINK G. 2000b: Natural wind drying of willow stems. Biomass and Bioenergy 19: 153-163.
• GIGLER J.K., Van LOON W.K.P., VISSERS M.M., BOT G.P.A. 2000c: Forced con-vective drying of willow chips. Biomass and Bioenergy 19(4): 259-270.
• GISLERUD O. 1990: Drying and storing of comminuted Wood Fuels. Biomass 22: 229-244.
• HENDERSON S.M., PABIS S. 1961: Grain drying theory. II. Temperature effects on drying coefficients. Journal of Agricultural Engineering Research 6: 169-174.
• HENDERSON S.M. 1974: Progress in developing the thin layer drying equation. Transection of ASAC, 17: 1167-1172.
• JIRJIS R. 1995: Storage and drying of wood fuel. Biomass and Bioenergy 9: 181-190.
• KASPRZYCKA A. 2010: Przyczyny zakłóceń procesu fermentacji metanowej. Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 10: 224-228.
• KOFMAN P.D., SPINELLI R. 1997: Storage and handling of willow from short rotation coppice. Elsam Projekt-Report, Elsam Projekt, Fredericia, Denmark.
• KRZYSIAK F. 1978: Nauka o drewnie. PWN, Warszawa.
• LEWIS W.K. 1921: The rate of drying of solid materials. Industrial Engineering Chemistry 13: 427-432.
• LIANG T., KHAN M., MENG Q. 1996: Spatial and temporal effects in drying biomass for energy. Biomass and Bioenergy 10: 353-360.
• LISOWSKI A., STASIAK P., POWAŁKA M., WIŚNIEWSKI G., KLONOWSKI J., SYPUŁA M., SZCZESNY W., CHLEBOWSKI J., NOWAKOWSKI T., KO-STYRA K., STRUŻYK A., KAMIŃSKI J. 2012: Charakterystyki rozdrobnionej biomasy przeznaczonej na biogaz. Autobusy, Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe 10: 111-120.
• LYONS G., RICE B., O'DONNEL B. 1988: Storage and drying of forest biomass. Proceedings of the Third Contractors' Meeting, Paestum, Italy, 25-27 May, London, UK, Elsevier Applied Science 240-247.
• MIDILLI A., KUCUK H., YAPAR Z. 2002: A new model for single layer drying. Drying Technology 20(7): 1503-1513.
• MITCHELL C.P., HUDSON J.B., GARDNER D.N.A., STORRY P. 1988: A comparative study of storage and drying of chips and chunks in the UK. In: Production, Storage and Utilization of Wood Fuels, Proceeding of IEA/BA Conference Task III/Activity 6 and 7, Vol II. Uppsala (Sweden), 6-7 December: 72-89.
• NOWAKOWSKI T., ŚLESIŃSKI K. 2012: Morphometric characteristics of the energetic plants chaff. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering) 60: 51-57.
• NURMI J. 1995: The effect of whole-tree storage on the fuelwood properties of short-rotation Salix crops. Biomass and Bioenergy 8: 245-249.
• PAGE G. 1949: Factors influencing the maximum rates of air-drying shelled corn in thin layer. M.Sc. Thesis. Department of Mechanical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN, USA.
• RILEY J.G., DRECHSEL C.S. 1983: Drying and storage of woody biomass fuels. Presentation at the 1983 Winter Meeting of the ASAE, December 13-16, Chicago, IL, USA, ASA Paper 83-3560.
• SHARAF-ELDEEN Y.I., BLAISDELL J.L., HAMDY M.Y. 1980: A model for ear corn drying. Transactions of the ASAE 23: 1261-1271.
• Van Den BROCK R., FAAIJ A., Van WIJK A. 1995: Biomass combustion power generation technologies. Report 95029, Department of Science, Technology and Society, Utrecht University, Utrecht, the Netherlands.
• WANG C.Y., SINGH R.P. 1978: A single layer drying equation for rough rice. ASAE Paper No. 78-3001, ASAE, St. Joseph, MI.
• YAGCIOGLU A., DEGIRMENCIOGLU A., CAGATAY F. 1999: Drying characteristic of laurel leaves under different conditions of conditions. In: Proceeding of the 7th International Congress of Agricultural Mechanization and Energy (Ed. A. Bascetincelik) Cukurova University, Adana, Turkey, 26-27 May: 565-569.