Density and porosity of the cut and ground material of energy plants

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Agriculture No 58 (Agricultural and Forest Engineering) 2011: 21–28
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. – SGGW, Agricult. 58, 2011)

Density and porosity of the cut and ground material of energy plants

ALEKSANDER LISOWSKI1, ADAM  ŚWIĘTOCHOWSKI1, KATARZYNA SZULC2, ANDRZEJ LENART2
1Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Science – SGGW
2Department of Food Engineering and Process Management, Warsaw University of Life Science – SGGW

Abstract: The work aimed at determination of bulk and specific density and porosity for the three energy plant species: rose (Rosa multiflora), giant miscanthus (Miscanthus sinensis gigantean) and Virginia mallow (Sida hermaphrodita). The differences in bulk and specific density and porosity are the species features of energy plants and result from the method for material fragmentation. The bulk density of cut material was by 17% higher than that of the ground material, and for the rose (240 kg/m3) by over 3.5 times higher than for the miscanthus andthe Virginia mallow; these values for the latter created a homogeneous group (68 kg/m3). The specific plant material density of Virginia mallow, rose and miscanthus, designed for briquette production, amounted to 1207, 1162 and 640 kg/m3, respectively. The cut material porosity depended on the energy plant species and method for its fragmentation, as well as on dimensions and shape of the particles.

Key words: energy plants, density, porosity.

Streszczenie: Gęstość i porowatość pociętego i zmielonego materiału z roślin energetycznych. Do badań użyto materiał  ślazowca pensylwańskiego, miskanta olbrzymiego i róży wielokwiatowej po cięciu sieczkarnia polową  przyprędkości zasilania 0,82 m/s i częstotliwości cięcia 83 Hz. Pocięty materiał  zmielono w rozdrabniaczu bijakowym, wyposażonym w ekran perforowany o średnicy otworów 15 mm. Do wyznaczenia gęstości usypowej zastosowano pojemnik o objętości 10 dm3, a do gęstości właściwej - piknometr helowy. Stwierdzono, że różnice w gęstości usypowej, właściwej oraz porowatości są cechą gatunkową  roślin energetycznych i wynikają  ze sposobu rozdrobnienia materiału. Gęstość  usypowa materiału pociętego był a o 17% większa niż zmielonego oraz dla róży wielokwiatowej (240 kg/m3) była ponad 3,5-krotnie większa niż miskanta olbrzymiego i ślazowca pensylwańskiego, którego wartości utworzyły grupę homogeniczną (68 kg/m3). Gęstość właściwa materiał u z roślin ślazowca pensylwańskiego, róży wielokwiatowej i miskanta olbrzymiego przeznaczonego do produkcji brykietów wynosiła odpowiednio 1207, 1162 i 640 kg/m3. Porowatość rozdrobnionego materiału z roślin energetycznych zależała od gatunku rośliny i sposobu jego rozdrobnienia oraz wymiarów i kształtu cząstek.

Please use the following format to cite the selected article:
LISOWSKI A., ŚWIĘTOCHOWSKI A., SZULC K., LENART A. 2011. Density and porosity of the cut and ground material of energy plants. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agriculture 58 (Agricultural and Forest Engineering): 21–28

Authors’ address:
Aleksander Lisowski, Adam Świętochowski
Wydział Inżynierii Produkcji
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
ul. Nowoursynowska 164
02-787 Warszawa
e-mail: aleksander_lisowski@sggw.pl

Andrzej Lenart, Katarzyna Szulc
Wydział  Nauk o  Żywności
Katedra Inżynierii  Żywności i Organizacji Produkcji
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
ul. Nowoursynowska 164
02-787 Warszawa
Poland

LISOWSKI A.,  ŚWIĘTOCHOWSKI A., SZULC K., LENART A. Density and porosity of  the cut and ground material of energy plants