DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2018.48.154-164

Estimation of Ways to Use Crop Production Waste

Lyudmila Kolomiyets, Serhey Martinenko, Levitska Karina

About the Authors

Lyudmila Kolomiyets, Associate Professor, PhD in Agricultural (Candidate of Agriculturals Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: lyudkolomiec11@meta.ua

Serhey Martinenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Levitska Karina, graduate student, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Abstract

The purpose of the paper is to substantiate the necessity of recycling of secondary raw materials in agriculture, illumination of ways to use plant-based raw material waste as an alternative source of energy. The agricultural sector of Ukraine is highly developed, therefore, a large amount of crop production waste is generated annually. The production of grain and leguminous crops in Ukraine is about 40-50 million tons per year. In addition to the part of the harvest, about the same amount of waste produced, or by-products of plant production. Therefore, in farms where the growing of groups of cultivated plants is actively carried out, the wide introduction of technological lines for the processing of cultivars and the formation of pellets, granules and others. types of biofuels that can be used in modern fuel systems, boilers, etc. Having studied the world experience and domestic achievements in the field of development of the biofuel market, it is recommended to introduce equipment for the implementation of technological operations for the production of solid biofuels (fuel pellets) from plant biomass of agricultural crops according to the following scheme: large grinding, drying, fine grinding, moisturizing, pressing, cooling, packing. Large shredding is performed by stacking bales or straw rolls on the flatbed moving conveyors and feeding them as loading to the crusher. Large crushers grind the raw material for further drying. The grinding process should ensure that the particles are not more than 10 mm in size. Large shredding allows you to quickly and qualitatively prepare the raw material for drying and further processing in a small crusher. It was established that fuel raw material obtained from plant products does not cause significant pollution of the environment; is formed continuously; has a stable price, unlike traditional energy resources. Thus, today agriculture is a significant source of biomass production of secondary vegetable raw materials. Further definition of ways to increase plant biomass waste is necessary, since a certain part of them must be returned to the soil, and the surplus becomes an important reserve of alternative biofuels.

Keywords

crop production, straw, stems, by-products, bioconversion, briquettes, pellets, biofuels, energy, renewable energy sources

Full Text:

PDF

References

1. Holub, H.A. (2008). Bioenerhokonversiia orhanichnoi syrovyny ahrotsenoziv iz zabezpechenniam enerhetychnoi avtonomnosti vyrobnytstva [Bioenergeonconversion of organic raw materials of agrocenoses with the provision of energy autonomous production]. Mekhanizatsiia, ekolohizatsiia ta konvertatsiia biosyrovyny u tvarynnytstvi, 3(3), 3-7 [in Ukrainian].

2. Production of fuel briquettes from vegetable wastes [Production of fuel briquettes from vegetable wastes]. bio.ukrbio.com. Retrieved from https://bio.ukrbio.com/ua/articles/6015/ [in Ukrainian].

3. Alternative and renewable sources of energy as alternatives to primary sources in the region: 5 mizhn. nauk.-prakt. konf. (m. L'viv, 02–03 kvitnia 2009 r.) – 5th International Scientific and Practical Conference. L'viv: LvTsNTEU [in Ukrainian].

4. Smahlij, O.F., Malynovs'kyj, A.S., Kardashov, A.T. (2002). Enerhetychna otsinka ahroekosystem: navch. posib [Energy assessment of agroecosystems]. O.F.Smahliia (Ed.). Zhytomyr: DAU [in Ukrainian].

5. Kudria, S.O. (2012). Netradytsijni ta vidnovliuvani dzherela enerhii: pidruchnyk []. Kyiv: NTUU "KPI" [in Ukrainian].

6. Kukharets', S.M., Holub, H.A. (2012). Zabezpechennia enerhetychnoi avtonomnosti ahroekosystem na osnovi vyrobnytstva biopalyva [Alternative and renewable energy sources]. Visn. Zhytomyr. nats. ahroekoloh. un-tu,1, Vol. 1. 345–352 [in Ukrainian].

7. Al'ternatyvni dzherela enerhii. [Alternative Energy Sources]. pidruchniki.com. Retrieved from https://pidruchniki.com/73013/ekologiya/kotli_alternativnih_paliv#14 [in Ukrainian].

8. Holub, H.A., Tarhonia, V.S. (2011). Tekhnichne zabezpechennia orhanichnoho vyrobnytstva sil's'kohospodars'koi produktsii ta biopalyv [Technical support of organic production of agricultural products and biofuels]. Mekhanizatsiia, ekolohizatsiia ta konvertatsiia biosyrovyny u tvarynnytstvi, Vol. 2(8), 239 [in Ukrainian].

9. Holub, H.A. (2010). Tekhniko-tekhnolohichne zabezpechennia enerhetychnoi avtonomnosti ahroekosystemy [Technological and technological support of energy autonomy of agroecosystems]. Nauk. visn. Nats. un-tu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Ser. Tekhnika ta enerhetyka APK, Vol.144, ch. 4, 303–312 [in Ukrainian].

10. Soufera, S., Zabarsky, O. (1985). Biomass as a source of energy (Trans.). Moscow: Myr [in Russian].

11. Holub, H.A., Kukharets', S.M., Marus, O.A. et al. (2017). Bioenerhetychni systemy v ahrarnomu vyrobnytstvi [Bioenergy systems in agricultural production], H.A. Holuba (Ed.), Kyiv: NUBiP Ukrainy [in Ukrainian].

GOST Style Citations

  1. Голуб Г.А. Біоенергоконверсія органічної сировини агроценозів із забезпеченням енергетичної автономності виробництва. Механізація, екологізація та конвертація біосировини у тваринництві. Запоріжжя, 2008. Вип. 3(3). С. 3-7.
  2. Виробництво паливних брикетів з рослинних відходів. URL: https://bio.ukrbio.com/ua/articles/6015/
  3. Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії, як альтернативні первинним джерелам в регіоні: зб. наук. статей п’ятої міжн. наук.-практ. конф. (м. Львів, 02 –03 квітня 2009 р.). Львів: ЛвЦНТЕУ, 2009. 353 с.
  4. Енергетична оцінка агроекосистем: навч. посіб. / О.Ф.Смаглій, А.С.Малиновський, А.Т.Кардашов та ін.; за ред. О.Ф.Смаглія. Житомир: ДАУ, 2002. 160 с.
  5. Кудря С.О. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії: підручник. Київ: НТУУ "КПІ", 2012. 489 с.
  6. Кухарець С.М., Голуб Г.А. Забезпечення енергетичної автономності агроекосистем на основі виробництва біопалива. Вісн. Житомир. нац. агроеколог. ун-ту, 2012. No 1, т. 1. С. 345–352.
  7. Альтернативні джерела енергії. URL: https://pidruchniki.com/73013/ekologiya/kotli_alternativnih_paliv#14
  8. Голуб Г.А., Таргоня В.С. Технічне забезпечення органічного виробництва сільськогосподарської продукції та біопалив. Механізація, екологізація та конвертація біосировини у тваринництві. Запоріжжя: ІМТ НААН України, 2011. Вип. 2(8). 239 с.
  9. Голуб Г.А. Техніко-технологічне забезпечення енергетичної автономності агроекосистеми. Наук. вісн. Нац. ун-ту біоресурсів і природокористування України. Сер. Техніка та енергетика АПК, 2010. Вип.144, ч. 4. С. 303–312.
  10. Биомасса как источник енергии : пер с. англ. / под ред. С.Соуфера, О.Забарски. Москва : Мир, 1985. 368 с.
  11. Біоенергетичні системи в аграрному виробництві / Голуб Г.А. та ін.; за ред. Г.А. Голуба. Київ: НУБіП України, 2017. 229 с.
Copyright (c) 2018 Lyudmila Kolomiyets, Serhey Martinenko, Levitska Karina