Vliv textury briket z biomasy na jejich mechanické vlastnosti

Ing. Iva Černá

Doctoral thesis

Influence of texture of briquettes from biomass to their mechanical properties

Abstract:

S rostoucím množstvím uživatelů AD technologie, roste problematika jak skladovat, takovýtekutý materiál, kterým je digestát. V současné době existují i jiné způsoby, jak jej využívat,kromě hnojení tekutou částí digestátu. Digestát lze sušit a lisovat do formy briket nebo pelet.Ve formě brikety, je důležité si uvědomovat, důležitost vztahů mezi vlastnostmi jednotlivýchsložek (částic), protože jedna vlastnost může ovlivnit další a tvořit tak strukturu materiálu a jeho opětovné zpracování do podoby finálního výrobku. Tato studie byla provedena zaúčelem najít a/nebo kvantifikovat vztah mezi strukturou briket z biomasy a jejich odolností a pevností tvaru při manipulaci, skladování a používání. Základní hypotéza této práce jezaložena na otevřeném předpokladu, že textura briket je závislá na mnoha parametrech.Některé z těchto parametrů byly testovány. Jmenovitě, látkové složení, fyzikální vlastnostibrikety z digestátu, pevnost a tvrdost, analýza velikosti částic a další. Digestát se ukázal býtdobrým materiálem pro kompresi, navíc s vysokým obsahem živin. Množství odrolu seměnilo mezi 7-12% na začátku, postupně klesající na 3-5%. Zkoušky tvrdosti podle Shorehotestu prokázaly, výsledky vypovídající o vztahu mezi velikostí částic a tvrdostí. Sítová a obrazová analýza pak ukázala řadu částic v rozmezí velikosti 0,01 mm z 99,5% a 10 mm z 99,7%, většina z nich s jehlám-podobným tvarem. Tato studie navrhuje metodu, kteráumožňuje analýzu velikostního rozdělení částic ve vzorku, a popisuje další vlastnosti briket,které mohou být užitečné pro další výzkum a komerčním účelům.

Abstract:

With the rising amount of AD technology utilizers, the issue how to storage, such liquidmaterial, which digestate is. In recent time, there are some other ways to utilize it, exceptfertilizing with liquor, liquid part of digestate. Digestate can be dried and pressed intobriquette or pelleted form. In briquette form is important to understand relations betweenproperties of individual components because one property can influence another one, whichconstituting texture of the material and its reprocessing into the final form of the product.Thus this study was conducted, to find and/or quantify the relation between the texture ofbiomass briquettes and their durability and strength of shape during manipulation, storageand use. Basic hypothesis of this work is based on open presumption that briquette texture isdependent on many parameters. Some of those parameters were tested. Namely, compositionof matter, physical properties of digestate briquettes, durability and hardness, size analysisand other. Digestate has approved as good material for compression with high content ofnutrients. The rate of abrasion varied 7-12% at the beginning decreasing to 3-5%. Shoretesting showed results predicating relation between particle size and hardness. Sieve andimage analysis then showed range of particles ranging size 0.01 mm from 99.5% and 10 mmfrom 99.7%, most of them with needle-like shapes. This study suggested the method thatallows analysing particle size distribution in sample and describes other briquette properties,which can be useful for next research and commercial purposes.

Keywords

digestát, obrazová analýza, pevnost, sítová analýza, tvrdost

Keywords

digestate, durability, hardness, image analysis, sieve analysis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 9. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Josef Pecen, CSc.
• Reader: Jan Dolejš, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Doctoral programme / field:
Agricultural Specialization / Sustainable Rural Development in the Tropics And Subtropics