Κατασκευή και δοκιμαστική χρήση πυρολυτικής μονάδας παραγωγής βιο-εξανθρακωμάτων από αγροτικά υπολείμματα.
Φόρτωση...
Ημερομηνία
2024
Συγγραφείς
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών
Επιβλέπων
Καλδέρης, Δημήτριος
Kalderis, Dimitrios
Kalderis, Dimitrios
Περίληψη
H εντατική δραστηριότητα στην αγροτική παραγωγή, δημιουργεί παραπροϊόντα και υπολείμματα, όπως κλαδιά δέντρων, στελέχη φυτών, και καρπούς φρούτων. Επιπρόσθετα, η επεξεργασία της δασικής ξυλείας δημιουργεί μεγάλες ποσότητες ξυλωδών υπολειμμάτων. Τα υπολείμματα αυτά παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αναξιοποίητα, ενώ κάποια από αυτά καίγονται ανοικτά στον αγρό, παράγοντας θερμοκηπικά αέρια και αυξάνοντας τον κίνδυνο γενικευμένης πυρκαγιάς. Οι υφιστάμενοι τρόποι αξιοποίησης, όπως η κομποστοποίηση, δεν μπορεί να εφαρμοστεί με όλα τα οργανικά απόβλητα οπότε μεγάλες ποσότητες αυτών καταλήγουν σε Χ.Υ.Τ.Α.(Χώρος Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων), μειώνοντας το χρόνο ζωής του. Η μετατροπή οργανικών αποβλήτων σε βιοεξανθράκωμα μέσω πυρόλυσης αποτελεί μια βιώσιμη λύση για την αξιοποίηση ξυλωδών υπολειμμάτων, όπως κλαδιά δέντρων. Στα πλαίσια της εργασίας αυτής, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε μια κινητή μονάδα πυρόλυσης κλαδεμάτων, με στόχο την επί τόπου πυρόλυση των κλαδεμάτων στον αγρό και την παραγωγή βιοεξανθρακώματος υψηλής ποιότητας. Μετά την κατασκευή της μονάδας, πραγματοποιήθηκε μια δοκιμαστική πυρόλυση με χρήση ξηρών κλαδεμάτων από πεύκο. Το παραχθέν βιοεξανθράκωμα είχε υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (77.9%), σημαντική ειδική επιφάνεια (266 τ.μ/γρ.) και χαμηλή αγωγιμότητα (250 μS/cm.) Η απόδοση της διεργασίας ήταν 22% σε βιοεξανθράκωμα και το pH του υλικού ήταν 8.28. Τα χαρακτηριστικά αυτά του βιοεξανθρακώματος επιτρέπουν στο μέλλον τη χρήση του στον αγρό και την αξιολόγηση της αγρονομικής συμπεριφοράς του σε συγκεκριμένα εδάφη και φυτά.
Intensive activity in agricultural production creates by-products and residues, such as tree branches, plant stems, and fruit kernels. Additionally, the processing of forest wood generates large quantities of woody residues. These residues largely remain unexploited, with some being openly burned in the fields, producing greenhouse gases and increasing the risk of widespread fire. Existing utilization methods, such as composting, cannot be applied to all organic waste, resulting in large quantities ending up in landfills (Sanitary Landfill Sites), thereby reducing their lifespan. The conversion of organic waste into biochar through pyrolysis is a sustainable solution for the utilization of woody residues, such as tree branches. In the context of this work, a mobile pruning pyrolysis unit was designed and constructed, aimed at on-site pyrolysis of prunings in the field and the production of high-quality biochar. After the construction of the unit, a test pyrolysis was carried out using dry pine prunings. The produced biochar had a high carbon content (77.9%), significant specific surface area (266 m²/g), and low conductivity (250 μS/cm). The process yield was 22% in biochar, and the pH of the material was 8.28. These characteristics of the biochar allow for its future use in the field and the evaluation of its agronomic performance in specific soils and plants.
Intensive activity in agricultural production creates by-products and residues, such as tree branches, plant stems, and fruit kernels. Additionally, the processing of forest wood generates large quantities of woody residues. These residues largely remain unexploited, with some being openly burned in the fields, producing greenhouse gases and increasing the risk of widespread fire. Existing utilization methods, such as composting, cannot be applied to all organic waste, resulting in large quantities ending up in landfills (Sanitary Landfill Sites), thereby reducing their lifespan. The conversion of organic waste into biochar through pyrolysis is a sustainable solution for the utilization of woody residues, such as tree branches. In the context of this work, a mobile pruning pyrolysis unit was designed and constructed, aimed at on-site pyrolysis of prunings in the field and the production of high-quality biochar. After the construction of the unit, a test pyrolysis was carried out using dry pine prunings. The produced biochar had a high carbon content (77.9%), significant specific surface area (266 m²/g), and low conductivity (250 μS/cm). The process yield was 22% in biochar, and the pH of the material was 8.28. These characteristics of the biochar allow for its future use in the field and the evaluation of its agronomic performance in specific soils and plants.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
πυρόλυση, βιο-εξανθράκωμα, υπολείμματα, απόβλητα, Pyrolysis, Biochar, Residues