Pelleting pruning residues of mandarin for bio-energy

Aims: This study evaluates the biofuel potential of mandarin orchard pruning residues in the form of pellets. Methods and Results: Pellets were produced at M10 (8 – 10%) moisture content, from three different particle sizes (ground by sieves having 4, 6 and 8 mm). Some thermal and physical-mechanical properties of the pellets were studied and checked according to the recent EU (European Union) standards. Pellet bulk densities varied between 474 kg m-3 and 507 kg m-3 , while the pellet densities varied between 1230 kg m-3 and 1270 kg m-3 Mechanical durability (MD) values varied from 79.46% to 92.14%. Firmness values changed from 2039.34 N to 2807.40 N. Ash content was 5.64% and heating value of the pellets was 18.66 MJ kg-1 . Conclusions: The measured physical-mechanical properties of the produced pellets were in line with the related standards. In addition, flue gas emissions of all the produced pellets were in limits mentioned in heating regulations for the environmental protection aspects for bioenergy resource. Thermal values of pellets are very good as a solid biofuel. Significance and Impact of the Study: Results showed that the pruning residues of mandarin pruning residues were suitable both in technical and environmental.

Biyoyakıt için mandalina budama atıklarının peletlenmesi

Amaç: Bu çalışmanın amacı, mandalina bahçesi budama artıklarının pelet şeklinde biyoyakıt potansiyelini değerlendirmektir. Yöntem ve Bulgular: Peletler, üç farklı parçacık boyutundan (4, 6 ve 8 mm) ve M10 (% 8 - 10) nem içeriğinde üretilmiştir. Peletlerin bazı ısısal ve fizikomekanik özellikleri güncel AB (Avrupa Birliği) standartlarına göre incelenmiş ve kontrol edilmiştir. Pelet yığın yoğunlukları 474 kg m-3 ile 507 kg m-3 arasında değişirken, pelet yoğunlukları 1230 kg m-3 ve 1270 kg m-3 arasında gerçekleşmiştir. Mekanik dayanıklılık (MD) değerleri %79.46 ile %92.14 arasında, sertlik değerleri 2039.34 N ile 2807.40 N arasında değişmiştir. Kül içeriği %5.64 ve peletlerin alt ısıl değeri 18.66 MJ kg-1 olarak tespit edilmiştir. Genel Yorum: Üretilen tüm peletlerin ölçülen fizikomekanik özellikleri katı biyoyakıt standartları açısından uygun bulunmuştur. Ayrıca, baca gazı emisyonları, çevre koruma için ısıtma yönetmeliklerinde belirtilen sınırlarlar arasında çıkmıştır. Peletlerin ısıl değerleri katı yakıt olarak kabul edilebilir düzeydedir. Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Elde edilen sonuçlar, mandalina ağaçlarının budama artıklarının biyoyakıt kaynağı için hem teknik hem de çevresel açılardan uygun olduğunu göstermiştir.

___

Anonymous (2017) Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/faostat/en/#home, accessed on May 29, 2017.

Anonymous (2018) https://biruni.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul Statistics for plant production. Turkish Statistical Institute, Ankara, accessed on May 17, 2020.

Anonymous (2020) The engineering toolbox. URL: https://www.engineeringtoolbox.com/woodcombustion-heat-d_372.html. Accession date: 06.10.2020

Celma AR, Cuadros F, Rodriguez FL (2012) Characterization of pellets from industrial tomato residues. Food and Bioproducts Processing 90(4): 700-706.

EN 15103 (2009) Solid biofuels – Determination of bulk density. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels

EN 15210-1 (2009) Solid biofuels – Determination of mechanical durability of pellets and briquettes – Part 1: Pellets. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels

EN 14775 (2009) Solid biofuels – De-termination of ash content. European Committee for Standardization: Manage-ment Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels

EN 14918 (2009) Solid biofuels – De-termination of calorific value. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels.

EN 14961-2 (2010) Solid biofuels- Fuel specifications and classes- Part 2: Wood pellets for non-industrial use. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels.

EN 15150 (2011) Solid biofuels – Determination of particle density. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels.

EN ISO 17225-6 (2015) Solid biofuels -- Fuel specifications and classes -- Part 6: Graded nonwoody pellets. European Committee for Standardization: Management Centre, Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels.

Fasina OO, Sokhansanj S (1996) Storage and handling characteristics of alfalfa pellets. Powder Handling and Processing 8(4): 361-365.

Holm JK, Henriksen UB, Hustad JE, Sorensen LH (2006) Toward an under-standing of controlling parameters in soft-wood and hardwood pellet production. Energy and Fuel 20: 2686-2694.

Karaca C (2019) Agricultural residues potential of Hatay. MKU. Tar. Bil. Derg. 24 (Special edition ) :9-15.

Mani S, Tabil LG, Sokhansanj S (2003) An overview of compaction of bio-mass grinds. Power Handling and Process 15: 160-168.

Nilsson D, Bernesson S, Hansson PA (2011) Pellet production from agricultural raw materials- a systems study. Biomass and Bioenergy 35: 679-689.

IKHKKY (2014) Regulations for Air Pollution Control Caused by Burning. http://www.mevzuat.gov.tr/, accessed on January 11, 2019.

Öztürk HH (2012) Energy plants and biofuel production. Hasad yayıncılık Ltd. Şti, İstanbul, pp: 272.

Theerarattananoon K, Xu F, Wilson J, Ballard R, Mckinney L, Staggenborg S, Vadlani P, Pei ZJ, Wang D (2011) Physical properties of pellets made from sorghum stalk, corn stoves, wheat straw and big bluesterm. Industrial Crops and Products 33(2): 325-332.

Tabil LG, Sokhansnj S (1996) Process conditions affecting the physical quality of alfalfa pellets. Applied Engineering in Agriculture 12(3): 345-350.

Tabil LG, Sokhansanj S (1997) Bulk properties of alfalfa grind in relation to its compaction characteristics. Applied Engineering in Agriculture, 13(4): 499-505.

Uysan O, Polatöz S (2020) Citrus production in the world and Turkey and froeign trade. https://www.turktob.org.tr/dergi/makaleler/dergi2 2/6-11.pdf, accessed on May 15,2020.

Werther J, Saenger M, Hartge EU, Ogada T, Siagi Z (2000) Combustion of agricultural residues. Progress in Energy and Combustion Science 26: 1-27.
Mustafa Kemal Üniversitesi tarım bilimleri dergisi (online)-Cover
  • ISSN: 1300-9362
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1996
  • Yayıncı: Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı ağırlık grubundaki kınalı keklik (Alectoris chukar) yumurtalarında kuluçka öncesi ve sonrası değerler

Cafer Tayyar ATEŞ, Tülay ÇİMRİN, SEMA ALAŞAHAN

Güneydoğu Anadolu Bölgesinde tarımsal mekanizasyon düzeyinin 2010-2019 yıllarındaki değişimi ve gelecek yıllar için trend analizi ile belirlenmesi

Hamza KUZU, Hayrettin KARADÖL, Ali AYBEK

Effects of foliar sulfur applications in cotton crop on stomatal conductance under water stress

Derya KAZGÖZ CANDEMİR, Berkant ÖDEMİŞ

Güney Karaman koyunlarının bazı üreme, besi ve süt verim özellikleri

Dilek TÜNEY BEBEK, Mahmut KESKİN

Yalova merkez ilçesi kıyı bandı örneğinde kentsel peyzaj planlama odaklı mekânsal gelişim stratejilerinin belirlenmesi

İbrahim Emir KEÇECİ, Tuğba KİPER, Murat ÖZYAVUZ

Kombu çayı üretiminde inkübasyon sıcaklığının etkisi

HİDAYET SAĞLAM, Asliye KARAASLAN, Kübra MALKAÇ, Uğur TÜRBECİ, Mehmet DEMİR, Mert Can YILDIZ

Uşak ilinde arı ürünlerinin tüketim durumları

Nuray ŞAHİNLER, Selçuk ÇETİNKAYA, Nesibe Özge TOY

Pelleting pruning residues of mandarin for bio-energy

Metin DAĞTEKİN, Gürkan A. K. GÜRDİL

Diyarbakır ekolojik koşullarında tescilli bazı susam (Sesamum indicum L.) çeşitlerinin tarımsal ve kalite özelliklerinin araştırılması

Veysi BÜRKÜK, Rüveyde TUNÇTÜRK

Sığır gübresinin pamuk solgunluk hastalığı (Verticillium dahliae Kleb.) ile verim ve verim parametrelerine etkisi

Pınar SAĞIR, Aysel BARS ORAK, Emine KARADEMİR, Behzat BARAN