Natural drying of fruit trees wood

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 65 (Agricultural and Forest Engineering) 2015: 53-64
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 65, 2015)

Natural drying of fruit trees wood

ALEKSANDER LISOWSKI, MARCIN GRELA, MICHAŁ SYPUŁA. ADAM ŚWIĘTOCHOWSKI, MAGDALENA DĄBROWSKA-SALWIN
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: The aim of this study was to evaluate the fit of mathematical models for drying wet wood chunks with a length of 60 ±1 mm and a diameter of 10 ±2 mm and dry wood chips size of 40 ±10 mm obtained from the branches of fruit trees stored for a 6--months period under natural conditions. Biomass moisture was measured on a monthly basis. For moisture ratio the parameters of nine mathematical models and their statistical evaluation were developed. It was found that wet wood chunks had a large shrinkage (15%) which was probably due to the high content of soft wood tissue in the branches. During the storage of wet wood chunks the moisture decreased significantly, from 47.57 to 10.84%, and the dry chips only slightly (from 11.85 to 8.04%), and in both cases at the end of drying the biomass reached an equilibrium moisture. The best model reflecting changes moisture ratio of wet wood chunks is the Page's model, but the Wang's, Singh's and logarithmic models, may also be used for drying a moist biomass under natural conditions. Drying of dry wood chips is best represented by the logarithmic model, but for this kind of material a Page's, Wang's and Singh's, two term and Midilli's et al. models can be used. Modeling in natural conditions requires consideration of ambient conditions, especially air temperature and relative humidity.

Key words: natural drying, wood, fruit trees, particle size, mathematical model

Streszczenie: Naturalne suszenie drewna drzew owocowych. Celem pracy była ocena dopasowania matematycznych modeli suszenia dla wilgotnych kawałków drewna o długości 60 ±1 mm i średnicy 10 ±2 mm oraz podsuszonych zrębków o wymiarze 40 ±10 mm uzyskanych z gałęzi drzew owocowych przechowywanych przez okres 6 miesięcy w warunkach naturalnych. Wilgotność biomasy zmierzono w okresach miesięcznych. Dla zredukowanej zawartości opracowano parametry dziewięciu modeli matematycznych oraz ich oceny statystyczne. Stwierdzono, że wilgotne kawałki drewna miały duży skurcz suszarniczy (15%), który prawdopodobnie wynikał z dużej zawartości tkanki miękkiej w gałęziach. W okresie przechowywania wilgotność wilgotnych kawałków drewna zmniejszyła się istotnie, z 47,57 do 10,84% a suchych zrębków tylko nieznacznie (z 11,85 do 8,04%) i w obu przypadkach pod koniec suszenia biomasa osiągnęła wilgotność równowagową. Najlepszym modelem odzwierciedlającym zmiany zredukowanej zawartości wody w wilgotnych kawałkach drewna okazał się model Page'a, ale modele Wanga i Singha oraz logarytmiczny mogą być również wykorzystane do suszenia biomasy wilgotnej w warunkach naturalnych. Suszenie podsuszonych zrębków jest najlepiej reprezentowane przez model logarytmiczny, ale do tego rodzaju materiału mogą być użyte modele Page'a, Wanga i Singha, dwuwyrażeniowy oraz Midilliego i innych. Modelowanie w warunkach naturalnych wymaga uwzględnienia warunków otoczenia, a zwłaszcza temperatury i wilgotności względnej powietrza.

Please use the following format to cite the selected article:
LISOWSKI A., GRELA M., SYPUŁA M., ŚWIĘTOCHOWSKI A., DĄBROWSKA-SALWIN M. Natural drying of fruit trees wood. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 65, 2015: 53-64

Authors’ address:
Aleksander Lisowski, Marcin Grela, Michał Sypuła, Adam Świętochowski, Magdalena Dąbrowska-Salwin
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych
02-787 Warszawa,
ul. Nowoursynowska 164 Poland
e-mail: aleksander_lisowski@sggw.pl