##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У даній роботі представлено результати досліджень щодо можливості виготовлення альтернативного брикетованого твердого палива з бурякового жому, що сприятиме утилізації відходів цукрового виробництва та раціональному використанню природних ресурсів. Для збільшення терміну зберігання вторинної сировини та можливості подальшого формування альтернативного твердого палива, буряковий жом попередньо було осушено методом фільтраційного сушіння. За допомогою методу калориметричного спалювання було досліджено основні показники дослідного матеріалу: вміст вологи, вміст золи та теплота згорання. Визначено, що для несформованої рослинної сировини теплотворна здатність становить ≈ 15900 кДж/кг, вологість < 1% мас., зольність ≈ 4,3% мас. Одержані результати показали доцільність подальших досліджень щодо створення брикетованих твердопаливних зразків із осушеного бурякового жому. Встановлено, що одержані за допомогою гідравлічного пресу брикети мають теплотворну здатність ≈ 16318 кДж/кг, вологість < 1% мас., зольність ≈ 4,8% мас. Виготовлені твердопаливні брикети з бурякового жому за своїми параметрами близькі до існуючих європейських стандартів щодо твердого палива. Отримані результати вказують на перспективність використання бурякового жому як альтернативного твердого палива, що дозволить знизити залежність від традиційних повільновідновлювальних паливних ресурсів і забезпечити додаткове використання великих об’ємів відходів цукрової промисловості, що сприятиме раціональному використанню вторинної рослинної сировини.
Ключові слова:
альтернативне тверде паливо, буряковий жом, біомаса, вторинна сировина, брикети, раціональне природокористування
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Як цитувати
Іващук, О., Атаманюк, В., Чижович, Р., Манастирська, В., & Собечко, І. (2024). ДОСЛІДЖЕННЯ ВИГОТОВЛЕННЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТВЕРДОГО ПАЛИВА З БУРЯКОВОГО ЖОМУ. Scientific Works, 88(1), 70-75. https://doi.org/10.15673/swonaft.v88i1.2963
Розділ
Статті
Посилання
1. Misra, V., & Shrivastava, A. K. (2022). Understanding the sugar beet crop and its physiology. Sugar Beet Cultivation, Management and Processing, 11–25. https://doi.org/10.1007/978-981-19-2730-0_2
2. Zhnyva-2023: V Ukraini namolocheno 71,5 mln tonn oliinykh ta zernovykh kultur. Ministerstvo ahrarnoi polityky ta prodovolstva Ukrainy. [Harvest-2023: Ukraine harvested 71.5 million tonnes of oilseeds and grains. Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine.]. (2023, November 10). https://minagro.gov.ua/news/zhnyva-2023-v-ukraini-namolocheno-715-mln-tonn-oliinykh-ta-zernovykh-kultur
3. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., Kiiaieva, S. S., Duleba, V.P., & Sobechko, I. B. (2022). Research of solid fuel briquettes obtaining from brewer’s spent grain. Journal of Chemistry and Technologies, 30(2), 216–221. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i2.256749
4. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., Kiiaieva, S. S., Zherebetskyi, R. R., & Sobechko, I. B. (2022). Preparation of an alternate solid fuel from alcohol distillery stillage. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (1), 54–59. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2022-140-1-54-59
5. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., & Sobechko, I. B. (2022). Using coffee production waste as a raw material for solid fuel. Journal of Chemistry and Technologies, 30(4), 588-594. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i4.265116
6. Semenova, O. I., Bubliienko, N. O., & Vitiuk, O. I. (2013). Suchasni napriamky vykorystannia ta utylizatsii buriakovoho zhomu [Modern ways of using and utilising beet pulp]. Efektivni Nastroje Modernich Ved – 2013 : Proceedings of the IX International Scientific and Practical Conference, 27.04. ‒ 05.05.2013., 10–12. https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/180c2d96-4ec7-4bfd-ad13-19349fc8aaaa/content
7. Muir, B.M., Anderson, A.R. Development and Diversification of Sugar Beet in Europe. Sugar Tech, 24, 992–1009 (2022). https://doi.org/10.1007/s12355-021-01036-9
8. Joanna, B., Michal, B., Piotr, D., Agnieszka, W., Dorota, K., & Izabela, W. (2018). Sugar beet pulp as a source of valuable biotechnological products. Advances in Biotechnology for Food Industry, 359–392. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811443-8.00013-x
9. Zheng, Y., Lee, C., Yu, C., Cheng, Y.-S., Zhang, R., Jenkins, B. M., & VanderGheynst, J. S. (2013). Dilute acid pretreatment and fermentation of sugar beet pulp to ethanol. Applied Energy, 105, 1–7. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.11.070
10. Yapo, B.M., Gnakri, D. (2015). Pectic Polysaccharides and Their Functional Properties. In: Ramawat, K., Mérillon, JM. (eds) Polysaccharides. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16298-0_62
11. Prandi, B., Baldassarre, S., Babbar, N., Bancalari, E., Vandezande, P., Hermans, D., Bruggeman, G., Gatti, M., Elst, K., & Sforza, S. (2018). Pectin oligosaccharides from sugar beet pulp: Molecular characterization and potential prebiotic activity. Food & Function, 9(3), 1557–1569. https://doi.org/10.1039/c7fo01182b
12. Al-Tamimi, M. A. H. M., Palframan, R. J., Cooper, J. M., Gibson, G. R., & Rastall, R. A. (2006). In vitro fermentation of sugar beet Arabinan and Arabino-oligosaccharides by the human Gut Microflora. Journal of Applied Microbiology, 100(2), 407–414. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02780.x
13. Mojovic, L., Pejin, D., Grujic, O., Markov, S., Pejin, J., Rakin, M., Vukasinovic, M., Nikolic, S., & Savic, D. (2009). Progress in the production of bioethanol on starch-based feedstocks. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, 15(4), 211–226. https://doi.org/10.2298/ciceq0904211m
14. Gumienna, M., Szambelan, K., Jeleń, H., & Czarnecki, Z. (2014). Evaluation of ethanol fermentation parameters for bioethanol production from Sugar Beet Pulp and juice. Journal of the Institute of Brewing. https://doi.org/10.1002/jib.181
15. Zarringhalam-Moghaddam, A., Gholipour-Zanjani, N., Dorosti, S., & Vaez, M. (2011). Physical properties of solid fuel briquettes from bituminous coal waste and biomass. Journal of Coal Science and Engineering (China), 17(4), 434–438. https://doi.org/10.1007/s12404-011-0415-7
16. Zanjani, N. G., Moghaddam, A. Z., & Dorosti, S. (2013). Physical and chemical properties of beet pulp/mezino bituminous coal briquettes. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 35(22), 2173–2180. https://doi.org/10.1080/15567036.2010.532188
17. Usmani, Z., Sharma, M., Diwan, D., Tripathi, M., Whale, E., Jayakody, L. N., Moreau, B., Thakur, V. K., Tuohy, M., & Gupta, V. K. (2022). Valorization of sugar beet pulp to value-added products: A Review. Bioresource Technology, 346, 126580. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126580
18. Ivashchuk, O., Atamanyuk, V., Chyzhovych, R., Manastyrska, V., Barabakh, S., & Hnativ, Z. (2024). Kinetic regularities of the filtration drying of barley brewer’s spent grain. Chemistry & Chemical Technology, 18(1), 66–75. https://doi.org/10.23939/chcht18.01.066
19. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Determination of moisture content. Drying method in a drying oven. Total moisture” [Tverde biopalyvo. Vyznachennya vmistu vology. Metod vysushuvannia u sushilnij shafi. Zagalna vologa] (DSTU EN 14774-2:2013). (2013).
20. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Method for determination of ash content” [Biopalyvo tverde. Metod vyznachennya vmistu zoly] (DSTU ISO 18122:2017). (2017).
21. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Method for determining the calorific value” [Biopalyvo tverde. Metod vyznachennia teplotvirnoyi zdatnosti] (DSTU EN 14918:2016). (2016).
22. Khivrych, O. B., Kvak, V. M., Kas’kiv, V. V., Mamajsur, V. V., & Makarenko, A. S. (2011). Energetychni roslyny yak alternatyva tradycijnym vydam palyva [Energy plants as an alternative to traditional fuels]. Agrobiologiya, 6, 153-156. http://nbuv.gov.ua/UJRN/agr_2011_6_39
23. Malyovanyi, M.S., & Bat’, R.Y. (2012). Hranuliuvannia pavyvnykh materialiv [Fuels pelleting]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/8(59), 10-14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.4599
24. García-Maraver, A., Popov, V., & Zamorano, M. (2011). A review of European standards for Pellet Quality. Renewable Energy, 36(12), 3537–3540. https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.05.013
2. Zhnyva-2023: V Ukraini namolocheno 71,5 mln tonn oliinykh ta zernovykh kultur. Ministerstvo ahrarnoi polityky ta prodovolstva Ukrainy. [Harvest-2023: Ukraine harvested 71.5 million tonnes of oilseeds and grains. Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine.]. (2023, November 10). https://minagro.gov.ua/news/zhnyva-2023-v-ukraini-namolocheno-715-mln-tonn-oliinykh-ta-zernovykh-kultur
3. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., Kiiaieva, S. S., Duleba, V.P., & Sobechko, I. B. (2022). Research of solid fuel briquettes obtaining from brewer’s spent grain. Journal of Chemistry and Technologies, 30(2), 216–221. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i2.256749
4. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., Kiiaieva, S. S., Zherebetskyi, R. R., & Sobechko, I. B. (2022). Preparation of an alternate solid fuel from alcohol distillery stillage. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (1), 54–59. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2022-140-1-54-59
5. Ivashchuk, O. S., Atamanyuk, V. M., Chyzhovych, R. A., & Sobechko, I. B. (2022). Using coffee production waste as a raw material for solid fuel. Journal of Chemistry and Technologies, 30(4), 588-594. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i4.265116
6. Semenova, O. I., Bubliienko, N. O., & Vitiuk, O. I. (2013). Suchasni napriamky vykorystannia ta utylizatsii buriakovoho zhomu [Modern ways of using and utilising beet pulp]. Efektivni Nastroje Modernich Ved – 2013 : Proceedings of the IX International Scientific and Practical Conference, 27.04. ‒ 05.05.2013., 10–12. https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/180c2d96-4ec7-4bfd-ad13-19349fc8aaaa/content
7. Muir, B.M., Anderson, A.R. Development and Diversification of Sugar Beet in Europe. Sugar Tech, 24, 992–1009 (2022). https://doi.org/10.1007/s12355-021-01036-9
8. Joanna, B., Michal, B., Piotr, D., Agnieszka, W., Dorota, K., & Izabela, W. (2018). Sugar beet pulp as a source of valuable biotechnological products. Advances in Biotechnology for Food Industry, 359–392. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811443-8.00013-x
9. Zheng, Y., Lee, C., Yu, C., Cheng, Y.-S., Zhang, R., Jenkins, B. M., & VanderGheynst, J. S. (2013). Dilute acid pretreatment and fermentation of sugar beet pulp to ethanol. Applied Energy, 105, 1–7. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.11.070
10. Yapo, B.M., Gnakri, D. (2015). Pectic Polysaccharides and Their Functional Properties. In: Ramawat, K., Mérillon, JM. (eds) Polysaccharides. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16298-0_62
11. Prandi, B., Baldassarre, S., Babbar, N., Bancalari, E., Vandezande, P., Hermans, D., Bruggeman, G., Gatti, M., Elst, K., & Sforza, S. (2018). Pectin oligosaccharides from sugar beet pulp: Molecular characterization and potential prebiotic activity. Food & Function, 9(3), 1557–1569. https://doi.org/10.1039/c7fo01182b
12. Al-Tamimi, M. A. H. M., Palframan, R. J., Cooper, J. M., Gibson, G. R., & Rastall, R. A. (2006). In vitro fermentation of sugar beet Arabinan and Arabino-oligosaccharides by the human Gut Microflora. Journal of Applied Microbiology, 100(2), 407–414. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2005.02780.x
13. Mojovic, L., Pejin, D., Grujic, O., Markov, S., Pejin, J., Rakin, M., Vukasinovic, M., Nikolic, S., & Savic, D. (2009). Progress in the production of bioethanol on starch-based feedstocks. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, 15(4), 211–226. https://doi.org/10.2298/ciceq0904211m
14. Gumienna, M., Szambelan, K., Jeleń, H., & Czarnecki, Z. (2014). Evaluation of ethanol fermentation parameters for bioethanol production from Sugar Beet Pulp and juice. Journal of the Institute of Brewing. https://doi.org/10.1002/jib.181
15. Zarringhalam-Moghaddam, A., Gholipour-Zanjani, N., Dorosti, S., & Vaez, M. (2011). Physical properties of solid fuel briquettes from bituminous coal waste and biomass. Journal of Coal Science and Engineering (China), 17(4), 434–438. https://doi.org/10.1007/s12404-011-0415-7
16. Zanjani, N. G., Moghaddam, A. Z., & Dorosti, S. (2013). Physical and chemical properties of beet pulp/mezino bituminous coal briquettes. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 35(22), 2173–2180. https://doi.org/10.1080/15567036.2010.532188
17. Usmani, Z., Sharma, M., Diwan, D., Tripathi, M., Whale, E., Jayakody, L. N., Moreau, B., Thakur, V. K., Tuohy, M., & Gupta, V. K. (2022). Valorization of sugar beet pulp to value-added products: A Review. Bioresource Technology, 346, 126580. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126580
18. Ivashchuk, O., Atamanyuk, V., Chyzhovych, R., Manastyrska, V., Barabakh, S., & Hnativ, Z. (2024). Kinetic regularities of the filtration drying of barley brewer’s spent grain. Chemistry & Chemical Technology, 18(1), 66–75. https://doi.org/10.23939/chcht18.01.066
19. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Determination of moisture content. Drying method in a drying oven. Total moisture” [Tverde biopalyvo. Vyznachennya vmistu vology. Metod vysushuvannia u sushilnij shafi. Zagalna vologa] (DSTU EN 14774-2:2013). (2013).
20. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Method for determination of ash content” [Biopalyvo tverde. Metod vyznachennya vmistu zoly] (DSTU ISO 18122:2017). (2017).
21. State Standart of Ukraine “Solid biofuels. Method for determining the calorific value” [Biopalyvo tverde. Metod vyznachennia teplotvirnoyi zdatnosti] (DSTU EN 14918:2016). (2016).
22. Khivrych, O. B., Kvak, V. M., Kas’kiv, V. V., Mamajsur, V. V., & Makarenko, A. S. (2011). Energetychni roslyny yak alternatyva tradycijnym vydam palyva [Energy plants as an alternative to traditional fuels]. Agrobiologiya, 6, 153-156. http://nbuv.gov.ua/UJRN/agr_2011_6_39
23. Malyovanyi, M.S., & Bat’, R.Y. (2012). Hranuliuvannia pavyvnykh materialiv [Fuels pelleting]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/8(59), 10-14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2012.4599
24. García-Maraver, A., Popov, V., & Zamorano, M. (2011). A review of European standards for Pellet Quality. Renewable Energy, 36(12), 3537–3540. https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.05.013